EP1197260B1 - Vorrichtung zum Homogenisieren fliessfähiger Stoffe - Google Patents

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EP1197260B1
EP1197260B1 EP00122091A EP00122091A EP1197260B1 EP 1197260 B1 EP1197260 B1 EP 1197260B1 EP 00122091 A EP00122091 A EP 00122091A EP 00122091 A EP00122091 A EP 00122091A EP 1197260 B1 EP1197260 B1 EP 1197260B1
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EP
European Patent Office
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homogenizer
inlet area
substances
powder
admixing
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00122091A
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English (en)
French (fr)
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EP1197260A1 (de
Inventor
Erwin Seefried
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
Original Assignee
Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
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Publication date
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Priority to EP00122091A priority patent/EP1197260B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/53—Mixing liquids with solids using driven stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3121—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/315—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein a difference of pressure at different points of the conduit causes introduction of the additional component into the main component

Definitions

  • the invention relates to a device for homogenizing flowable substances, with a homogenizer and with a Infeed area through which the substances into the homogenizer enter.
  • Homogenizers are among others in pharmaceutical, cosmetic, chemical and food industries for manufacturing of creams, ointments, pastes, mayonnaises and similar products used. They are usually on the floor or below arranged a mixing container in which the substances are mixed and be homogenized.
  • the homogenizer is often called Rotor-stator dispersing machine trained, but can also a so-called circulation agitator to achieve a better one Pump effect.
  • Such a homogenizer is, for example, out DE 195 37 303 A1 known.
  • the invention has for its object a device of the type mentioned at the beginning to create a simple and safe admixing of substances to the mix or Container content enables, especially a safe Supplying difficult-to-mix ingredients such as powders, Liquids, hot fats, or the like.
  • a homogenizer is any facility that is used a kinetic and / or homogenizing effect of kinetic energy achieved.
  • the homogenizer can be used as a rotor-stator dispersion machine be trained of the kinetic energy of the rotor primarily through a strong shear and Swirling energy converted into dispersing effect and so achieved intensive homogenization. Based on these These rotor-stator dispersing machines produce a dispersing effect only a relatively low pumping effect, so that high drive energies may be required can.
  • a rotor-stator dispersing machine instead as a homogenizer, for example so-called circulation agitator to use, the kinetic energy of the rotor primarily in a pumping action and with it in Kinetic energy of the goods to be homogenized and has only a slight dispersing effect due to swirling.
  • Intermediate stages are also possible, for example conceivable on the rotor of a rotor-stator dispersing machine Attach additional wings to improve the pumping effect, as is known per se from DE-A-34 17 242.
  • a homogenizer known from EP-B-0 290 033 is conceivable.
  • the homogenizer has an inlet area through which the substances enter the homogenizer, d. H. through the they are fed to the pump blades and / or dispersing devices become.
  • the inlet area can be part of a mixing container be or boiler, on the bottom of the invention Device is arranged.
  • the entry area For example, part of a pipe section or flange be the inlet of the homogenizer with the mixing tank combines. In any case, it is one spatially limited area in the flow direction of the flowable substances or the mix in front of the homogenizer is arranged.
  • the clear cross section of the inlet area expands in the direction of flow to the homogenizer out.
  • the inlet area has two current limiters for control of the inflow of the mixed material into this inlet area.
  • a current limiter in the sense of the invention is any device the given operating conditions (type and set Performance of the homogenizer, texture (especially viscosity) of the mix, pressure inside of the mixing container and the height of the load on the inlet area Mischgutklale; this list of relevant operating conditions is not conclusive) one essentially constant and defined inflow of mix into the inlet area.
  • the first current limiter is on the side facing away from the homogenizer Arranged at the end of the entry area.
  • the second Current limiter is at the end of the inlet area on the homogenizer side arranged between the device for admixing of substances and the homogenizer.
  • the two current limiters are as a device for actively promoting the flowable Materials formed (for example, a vane pump) or have one such facility.
  • a device for admixing substances to the mix flowing through the inlet area intended is preferably a supply line, which ends in the inlet area and through the other Substances (in particular powders, granules or the like) can be mixed into the mix.
  • This meddling can be done continuously or in batches. The meddling immediately before the homogenizer ensures that immediately afterwards intensive mixing and homogenization done in the homogenizer. This will make lumps or Avoid nests of substances in the mix.
  • the essence of the invention lies in front of the entrance of the homogenizer to provide an entry area and in this entry area the mix under largely defined and little to let fluctuating conditions flow.
  • the one in the area current limiters arranged at the entrance of the inlet area ensures that the flow conditions in the inlet area only slightly from the operating conditions in the boiler be influenced so that this inlet area from the action to a certain extent "decoupled" in the mixing kettle is. It is particularly preferred if in this inlet area due to the suction effect of the homogenizer and a pressure is set by the influence of the current limiter, which is below the average internal pressure of the connected Mixing container lies and under the pressure in the supply line for the powder, granules or the like.
  • This conveyor can have its own drive, in terms of their output to the operating conditions and adjust the desired pressure conditions in the inlet area.
  • it can, for example, with the axis of the homogenizer be connected so that their speed is proportional is the homogenizer speed.
  • an extension of the homogenizer axis axially through the inlet area extend through.
  • Such an active conveyor is a current limiter in the sense of the invention, since the active conveying of mixed material into the inlet area in a certain amount at the same time a limitation in the Meaning that an additional inflow of Mixed material does not take place.
  • the goal of the Invention achieved largely defined in the inlet area Operating conditions by ensuring a largely to cause constant inflow.
  • the pressure set in the inlet area often becomes lower than atmospheric pressure, especially if Powder fed without pressure via a funnel or the like should be.
  • the suction power of the homogenizer and / or one second current limiter described below is higher than the inflow into the inlet area set by the current limiter.
  • the suction power is the conveying power of the homogenizer, this one at a pressure at the homogenizer inlet who would have set up without the current limiter would. According to the invention, this can be done in the inlet area selectively set a certain vacuum.
  • Homogenizers often have only a small pump or Conveying capacity and therefore only a low suction capacity.
  • a second current limiter between the admixing device for powder, granules or the like and the homogenizer is arranged, the preferably as a means of actively promoting the has flowable substances.
  • the defined operating state the inlet device is in this case between the two Current limiters set their operating conditions can be coordinated accordingly.
  • the suction power of the second current limiter higher than the inflow permitted by the first current limiter be so that there is a corresponding negative pressure.
  • the second Current limiter can, for example, have pump blades that rotate on the homogenizer axis are arranged, in particular on the hub of the homogenizer can be arranged.
  • powders are particularly preferably mixed in Powder valve is used to open and close the powder supply.
  • suitable Powder valves are familiar to the person skilled in the art, they can be used, for example, as ball valves, Piston valves or the like may be formed. It is preferred that the powder valve in the closed state, the device for admixing of powders in the area where their mouth shoots into the inlet area. This means that when the powder valve is closed there is no or at most a small area of the powder feed line from the inlet area is accessible here, so that a kickback of liquid in the supply line does not take place or only to a very small extent can. This avoids that in an end region of the supply line forms a graft of powder and mixed material in front of the inlet area.
  • the device according to the invention has an overall number 1 Homogenizer and an inlet area 2.
  • the homogenizer 1 opposite end of the inlet area 2 has a flange 3 for connection preferably on the bottom of a mixing container.
  • the homogenizer 1 has a shaft 3 provided with a hub 4, the rotary motion of a drive, not shown in the drawing can be moved.
  • a rotor 5 is connected in a rotationally fixed manner to the shaft 3, whose rotor toothing 6 engages in a stator toothing 7.
  • the total is approximately frustoconical Inlet area 2 arranged above the inlet of the homogenizer.
  • the clear cross section of this Inlet area 2 widens from the connecting flange 3 to the mixing tank towards the inlet of the homogenizer 1.
  • a conveying element designed as a pump propeller 8 arranged for the mix, the pump blades are on the rotor hub 4 arranged.
  • This conveying element 8 is the second current limiter in the The meaning of the invention, since it depends on the inflow into the homogenizer the speed and viscosity of the mix to a certain level sets and thus also limited.
  • An extension of the shaft 3 of the homogenizer 1 indicated at 9 carries a further conveyor element 10, the current limiter according to the invention to control the inflow of flowable substances or the mix forms in the inlet area 2.
  • the inlet area 2 laterally has an attached feed line 11 for other substances such as in particular powders, granules or the like on.
  • a powder valve 12 can this feed line 11 directly on the Close the mouth in the inlet area 2.
  • In the open state of the Powder valve 12 can be the substance to be supplied with the Connection piece 13 connected storage container, not shown, in the Flow inlet area 2.
  • the device according to the invention is for mounting with the flange 3 on the Bottom of a mixing container provided. After the at least partial filling the mixing tank, the homogenizer 1 is switched on. The too Homogenizing substances are from the current limiter 10 in the inlet area 2 funded. The second current limiter 8 leads them to the homogenizer 1 to where these substances or the mix through the interaction of Rotor teeth 6 and stator teeth 7 dispersed in a known manner become. The homogenized mix leaves the homogenizer 1 through the homogenizer drain and the drain port 14, it is known in Way returned to the mixing container.
  • the suction power of the current limiter 8 is higher than that of the second Current limiter 10. Therefore, a pressure is established in the inlet area 2, by the ratio of the suction power of these two current limiters 8, 10 and the properties of the mix (in particular its viscosity) is determined and is below the internal pressure of the mixing container. Prefers it is below atmospheric pressure.
  • the powder valve 12 After commissioning of the homogenizer 1 and reaching the pressure mentioned in the inlet area 2, the powder valve 12 can be opened and substances to be mixed are via the connection 13 and the feed line 11 in the inlet area 2 led.
  • the pressure in the inlet area 2 is below the Pressure in the supply line 11. If it is below atmospheric pressure lies, can at the connecting piece 13, for example.
  • the powder valve 12 Unless powder is added continuously, but only in batches , the powder valve 12 must be in during the homogenizer operation be opened and closed at certain intervals.
  • This powder and air flow prevents mixing material from striking back into the feed line 11 also during the closing process, so that there is in the closed state of the valve 12 can not form dead zones in which mix glued or clumped with powder.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Homogenisieren fließfähiger Stoffe, mit einem Homogenisator und mit einem Einlaufbereich, durch den die Stoffe in den Homogenisator eintreten.
Homogenisatoren werden u.a. in der pharmazeutischen, kosmetischen, chemischen und Nahrungsmittelindustrie zur Herstellung von Cremes, Salben, Pasten, Mayonnaisen und ähnlichen Produkten verwendet. Sie sind üblicherweise am Boden oder unterhalb eines Mischbehälters angeordnet, in dem die Stoffe gemischt und homogenisiert werden. Der Homogenisator ist häufig als Rotor-Stator-Dispergiermaschine ausgebildet, kann aber auch ein sogenanntes Umwälzrührwerk zum Erzielen einer besseren Pumpwirkung sein. Ein solcher Homogenisator ist bspw. aus DE 195 37 303 A1 bekannt.
Häufig werden in dem Behälter sämtliche zu mischenden bzw. homogenisierenden Stoffe vor Beginn des Homogenisiervorgangs vorgelegt. Es kann jedoch erforderlich sein, den Homogenisiervorgang zunächst nach Vorlage lediglich eines oder einiger der gewünschten Bestandteile zu beginnen und während des laufenden Homogenisierens weitere Bestandteile entweder in Chargen oder kontinuierlich dem Mischgut hinzuzufügen. US-A-4 439 042 beschreibt einen Homogenisator, in dem pulverförmige Substanzen kontinuierlich mit flüssigen Substanzen gemischt werden können. DE 34 17 242 A offenbart eine Homogenisiereinrichtung zum Mischen von fließfähigen Komponenten mit einer Rotor-Stator-Vorrichtung. DE 197 52 005 A beschreibt eine Vorrichtung zum Vermischen einer Flüssigkeit mit einem pulverförmigen Feststoff, wobei die Zufuhr des Pulvers über einen Dosierkanal durch eine Ventileinrichtung gesteuert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein einfaches und sicheres Zumischen von Substanzen zu dem Mischgut bzw. Behälterinhalt ermöglicht, insbesondere auch ein sicheres Zuführen von schwer einzumischenden Bestandteilen wie Pulvern, Flüssigkeiten, heiße Fette, oder dergleichen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer eingangs genannten Vorrichtung durch folgende Merkmale:
  • a) der Einlaufbereich weist einen Strombegrenzer zum Steuern des Einstrom fließfähiger Stoffe in diesem Einlaufbereich auf;
  • b) der lichte Querschnitt des Einlaufbereichs erweitert sich vom Strombegrenzer zum Homogenisator hin;
  • c) zwischen Strombegrenzer und Homogenisator ist eine Einrichtung zum Zumischen von Substanzen zu den Einlaufbereich durchströmenden fließfähigen Stoffen angeordnet;
  • d) zwischen der Einrichtung zum Zumischen von Substanzen und dem Homogenisator ist am homogenisatorseitigen Ende des Einlaufbereichs ein zweiter Strombegrenzer angeordnet;
  • e) die Strombegrenzer sind zum aktiven Fördern der fießfähigen Stoffe ausgebildet.
    • Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendeten Begriffe erläutert.
    Ein Homogenisator ist jede Einrichtung, die unter Einsatz von Bewegungsenergie eine Misch- und/oder Homogenisierwirkung erzielt. Der Homogenisator kann als Rotor-Stator-Dispergiermaschine ausgebildet sein, der die Bewegungsenergie des Rotors in erster Linie durch eine starke Scher- und Verwirbelungsenergie in Dispergierwirkung umsetzt und so eine intensive Homogenisierung erzielt. Aufgrund dieser Dispergierwirkung erzeugen diese Rotor-Stator-Dispergiermaschinen nur eine verhältnismäßig geringe Pumpwirkung, so daß hohe Antriebsenergien erforderlich sein können.
    Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, anstelle einer Rotor-Stator-Dispergiermaschine als Homogenisator bspw. ein sogenanntes Umwälzrührwerk zu verwenden, das die Bewegungsenergie des Rotors in erster Linie in eine Pumpwirkung und damit in Bewegungsenergie des zu homogenisierenden Guts umsetzt und nur eine geringe Dispergierwirkung durch Verwirbelung hat. Zwischenstufen sind ebenfalls möglich, es ist beispielsweise denkbar, am Rotor einer Rotor-Stator-Dispergiermaschine Zusatzflügel anzubringen, um die Pumpwirkung zu verbessern, wie es für sich genommen aus DE-A-34 17 242 bekannt ist. Auch die Verwendung eines aus EP-B-0 290 033 bekannten Homogenisators ist denkbar.
    Der Homogenisator weist einen Einlaufbereich auf, durch den die Stoffe in den Homogenisator eintreten, d. h. durch den sie den Pumpflügeln und/oder Dispergiereinrichtungen zugeführt werden. Der Einlaufbereich kann Teil eines Mischbehälters bzw. -kessels sein, an dessen Boden die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist. Alternativ kann der Einlaufbereich bspw. Teil eines Rohrstückes oder Flansches sein, das den Einlauf des Homogenisators mit dem Mischbehälter verbindet. In jedem Fall handelt es sich um einen räumlich begrenzten Bereich, der in Strömungsrichtung der fließfähigen Stoffe bzw. des Mischguts vor dem Homogenisator angeordnet ist. Der lichte Querschnitt des Einlaufbereichs erweitert sich in Strömungsrichtung zum Homogenisator hin.
    Der Einlaufbereich weist zwei Strombegrenzer zum Steuern des Einstroms des Mischguts in diesen Einlaufbereich auf. Ein Strombegrenzer im Sinne der Erfindung ist jede Einrichtung, die unter gegebenen Betriebsbedingungen (Art und eingestellte Leistung des Homogenisators, Beschaffenheit (insbesondere Viskosität) des Mischguts, Druck im Inneren des Mischbehälters und Höhe der auf dem Einlaufbereich lastenden Mischgutsäule; diese Aufzählung maßgeblicher Betriebsbedingungen ist nicht abschließend) einen im wesentlichen gleichbleibenden und definierten Einstrom von Mischgut in den Einlaufbereich bewirkt.
    Der erste Strombegrenzer ist am homogenisatorabgewandten Ende am Eingang des Einlaufbereichs angeordnet. Der zweite Strombegrenzer ist am homogenisatorseitigen Ende des Einlaufbereichs angeordnet, zwischen der Einrichtung zum Zumischen von Substanzen und dem Homogenisator.
    Die beiden Strombegrenzer sind als eine Einrichtung zum aktiven Fördern der fließfähigen Stoffe ausgebildet (bspw. eine Flügelpumpe) oder weisen eine solche Einrichtung auf.
    Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zum Zumischen von Substanzen zu dem den Einlaufbereich durchströmenden Mischgut vorgesehen. Es handelt sich dabei vorzugsweise um eine Zufuhrleitung, die im Einlaufbereich mündet und durch die weitere Stoffe (insbesondere Pulver, Granulate oder dergleichen) in das Mischgut eingemischt werden können. Dieses Einmischen kann kontinuierlich oder chargenweise erfolgen. Das Einmischen unmittelbar vor dem Homogenisator stellt sicher, daß unmittelbar danach eine intensive Vermischung und Homogenisierung im Homogenisator erfolgt. Dadurch werden Klumpen oder Nester zugeführter Stoffe im Mischgut vermieden.
    Der Kern der Erfindung liegt darin, vor dem Eingang des Homogenisators einen Einlaufbereich vorzusehen und in diesem Einlaufbereich das Mischgut unter weitgehend definierten und wenig schwankenden Bedingungen strömen zu lassen. Der im Bereich des Eingangs des Einlaufbereichs angeordnete Strombegrenzer stellt sicher, daß die Strömungsbedingungen im Einlaufbereich von den Betriebsbedingungen im Kessel nur geringfügig beeinflußt werden, so daß dieser Einlaufbereich vom Geschehen im Mischkessel zu einem gewissen Grade "abgekoppelt" ist. Bevorzugt ist es insbesondere, wenn sich in diesem Einlaufbereich aufgrund der Saugwirkung des Homogenisators und durch den Einfluß des Strombegrenzers ein Druck einstellt, der unter dem durchschnittlichen Innendruck des angeschlossenen Mischbehälters liegt und unter dem Druck in der Zufuhrleitung für die Pulver, Granulate oder dergleichen. Dieser verminderte und weitgehend gleichbleibende Druck bewirkt, daß das Zumischen von Pulvern sicher und ohne unerwünschten Rückschlag von Mischgut in die Pulverleitung erfolgt. Ein solcher Rückschlag in die Pulverleitung kann bspw. durch unerwünschte Druckspitzen im Mischgut bewirkt werden. Er kann zu einem Verkleben der Zufuhrleitung führen, das nur durch Demontage und Reinigung wieder behoben werden kann.
    Beide Strombegrenzer weisen eine Einrichtung zum aktiven Fördern des Mischgut auf, die bspw. als Propellerpumpe oder dergleichen ausgebildet sein kann. Diese Fördereinrichtung kann einen eigenen Antrieb aufweisen, um ihre Förderleistung an die Betriebsbedingungen und die gewünschten Druckverhältnisse im Einlaufbereich anzupassen. Alternativ kann sie bspw. mit der Achse des Homogenisators verbunden sein, so daß ihre Drehzahl jeweils proportional der Homogenisatordrehzahl ist. Zu diesem Zweck kann sich eine Verlängerung der Homogenisatorachse axial durch den Einlaufbereich hindurch erstrecken. Auch eine solche aktive Fördereinrichtung ist ein Strombegrenzer im Sinne der Erfindung, da das aktive Fördern von Mischgut in den Einlaufbereich in einer bestimmten Menge gleichzeitig eine Begrenzung in dem Sinne darstellt, daß ein darüber hinausgehender Einstrom von Mischgut nicht stattfindet. Auch so wird also das Ziel der Erfindung erreicht, im Einlaufbereich weitgehend definierte Betriebsbedingungen durch Sicherstellung eines weitgehend konstanten Einstroms zu bewirken.
    Ber lichte Querschnitt des Einlaufbereichs erweitert sich vom eingangsseitigen Strombegrenzer zum Homogenisator hin. Diese Querschnittserweiterung bewirkt, daß sich der Mischgutstrom zerteilt, mithin eine die Oberfläche erhöhende Tropfenbildung stattfindet und so das Einmischen zusätzlicher Substanzen wie Pulver oder Granulate wesentlich erleichtert wird.
    Der eingestellte Druck im Einlaufbereich wird häufig niedriger als der Atmosphärendruck sein, insbesondere dann, wenn Pulver drucklos über einen Trichter oder dergleichen zugeführt werden sollen. In diesem Fall wird es häufig zweckmäßig sein, daß die Saugleistung des Homogenisators und/oder eines nachfolgend beschriebenen zweiten Strombegrenzers höher ist als der vom Strombegrenzer eingestellte Einstrom in den Einlaufbereich. Die Saugleistung ist diejenige Förderleistung des Homogenisators, die dieser bei einem Druck am Homogenisatoreingang haben würde, der sich ohne den Strombegrenzer einstellen würde. Erfindungsgemäß läßt sich so im Einlaufbereich gezielt ein bestimmter Unterdruck einstellen.
    Homogenisatoren besitzen häufig nur eine geringe Pump- oder Förderleistung und damit nur eine geringe Saugleistung. In diesem Fall kann es sinnvoll sein, daß ein zweiter Strombegrenzer zwischen der Zumischeinrichtung für Pulver, Granulate oder dergleichen und dem Homogenisator angeordnet ist, der vorzugsweise als eine Einrichtung zum aktiven Fördern der fließfähigen Stoffe aufweist. Der definierte Betriebszustand der Einlaufeinrichtung wird in diesem Fall zwischen den beiden Strombegrenzern eingestellt, deren Betriebsbedingungen können entsprechend aufeinander abgestimmt werden. Häufig wird wieder die Saugleistung des zweiten Strombegrenzers höher als der vom ersten Strombegrenzer gestattete Einstrom sein, so daß sich ein entsprechender Unterdruck einstellt. Der zweite Strombegrenzer kann bspw. Pumpflügel aufweisen, die drehfest auf der Homogenisatorachse angeordnet sind, insbesondere auf der Nabe des Homogenisators angeordnet sein können.
    Wie bereits erwähnt, werden besonders bevorzugt Pulver zugemischt, ein Pulverventil dient dem Öffnen und Verschließen der Pulverzufuhr. Geeignete Pulverventile sind dem Fachmann geläufig, sie können bspw. als Kugelventile, Kolbenventile oder dergleichen ausgebildet sein. Bevorzugt ist, daß das Pulverventil im geschlossenen Zustand die Einrichtung zum Zumischen von Pulvern im Bereich deren Mündung in den Einlaufbereich abschießt. Dies bedeutet, daß bei geschlossenem Pulverventil kein oder allenfalls ein geringer Bereich der Zufuhrleitung für Pulver vom Einlaufbereich her zugänglich ist, so daß ein Rückschlagen von Flüssigkeit in die Zufuhrleitung nicht oder nur in einem ganz geringen Umfang stattfinden kann. Man vermeidet so, daß sich in einem Endbereich der Zufuhrleitung vor dem Einlaufbereich ein Pfropf aus Pulver und Mischgut bildet.
    Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Diese zeigt schematisch einen teilweisen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
    Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen insgesamt mit 1 bezeichneten Homogenisator und einen Einlaufbereich 2 auf. Das dem Homogenisator 1 abgewandte Ende des Einlaufbereichs 2 weist einen Flansch 3 zum Anschluß vorzugsweise an den Boden eines Mischbehälters auf.
    Der Homogenisator 1 weist eine mit einer Nabe 4 versehene Welle 3 auf, die von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb in Drehbewegung versetzt werden kann. Mit der Welle 3 ist ein Rotor 5 drehfest verbunden, dessen Rotorverzahnung 6 in eine Statorverzahnung 7 eingreift. Dieser Aufbau eines Homogenisators ist dem Fachmann geläufig und bedarf keiner näheren Erläuterung.
    Oberhalb des Einlaufs des Homogenisators ist der insgesamt etwa kegelstumpfförmige Einlaufbereich 2 angeordnet. Der lichte Querschnitt dieses Einlaufbereichs 2 erweitert sich vom Anschlußflansch 3 an den Mischbehälter zum Einlauf des Homogenisators 1 hin. Am homogenisatorseitigen Ende des Einlaufbereichs 2 ist ein als Pumppropeller ausgebildetes Förderelement 8 für das Mischgut angeordnet, die Pumpflügel sind auf der Rotornabe 4 angeordnet. Dieses Förderelement 8 ist der zweite Strombegrenzer im Sinne der Erfindung, da es den Einstrom in den Homogenisator abhängig von der Drehzahl und der Viskosität des Mischgut auf ein bestimmtes Niveau einstellt und damit auch begrenzt.
    Eine bei 9 angedeutete Verlängerung der Welle 3 des Homogenisators 1 trägt ein weiteres Förderelement 10, das den erfindungsgemäßen Strombegrenzer zum Steuern des Einstroms fließfähiger Stoffe bzw. des Mischguts in den Einlaufbereich 2 bildet.
    Der Einlaufbereich 2 weist lateral eine angesetzte Zufuhrleitung 11 für weitere Substanzen wie insbesondere Pulver, Granulate oder dergleichen auf. Ein Pulverventil 12 kann diese Zufuhrleitung 11 unmittelbar an der Mündung in den Einlaufbereich 2 verschließen. Im geöffneten Zustand des Pulverventils 12 kann die zuzuführende Substanz aus einem mit dem Anschlußstutzen 13 verbundenen nicht dargestellten Vorratsbehälter in den Einlaufbereich 2 fließen.
    Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Montage mit dem Flansch 3 an den Boden eines Mischbehälters vorgesehen. Nach dem wenigstens teilweise Befüllen des Mischbehälters wird der Homogenisator 1 eingeschaltet. Die zu homogenisierenden Stoffe werden vom Strombegrenzer 10 in den Einlaufbereich 2 gefördert. Der zweite Strombegrenzer 8 führt sie dem Homogenisator 1 zu, wo diese Stoffe bzw. das Mischgut durch das Zusammenwirken von Rotorverzahnungen 6 und Statorverzahnungen 7 in bekannter Weise dispergiert werden. Das homogenisierte Mischgut verläßt den Homogenisator 1 durch den Homogenisatorablauf und den Ablaufstutzen 14, es wird in bekannter Weise in den Mischbehälter zurückgeführt.
    Die Saugleistung des Strombegrenzers 8 ist höher als die des zweiten Strombegrenzers 10. Daher stellt sich im Einlaufbereich 2 ein Druck ein, der durch das Verhältnis der Saugleistungen dieser beiden Strombegrenzer 8, 10 und die Eigenschaften des Mischguts (insbesondere dessen Viskosität) bestimmt ist und unter dem Innendruck des Mischbehälters liegt. Bevorzugt liegt er unterhalb des Atmosphärendruckes. Nach Inbetriebnahme des Homogenisators 1 und Erreichen des genannten Druckes im Einlaufbereich 2 kann das Pulverventil 12 geöffnet werden und zuzumischende Substanzen werden über den Anschluß 13 und die Zufuhrleitung 11 in den Einlaufbereich 2 geführt. Der Druck im Einlaufbereich 2 liegt unterhalb des Druckes in der Zufuhrleitung 11. Sofern er unterhalb des Atmosphärendruckes liegt, kann an den Anschlußstutzen 13 bspw. ein mit der Atmosphäre verbundener Behälter, Trichter oder dergleichen für Pulver, Granulate oder ähnliche zuzumischende Substanzen angeschlossen sein. Das genannte Druckverhältnis bewirkt, daß das Pulver gleichmäßig in das Mischgut eingesaugt wird und ein Zurückschlagen von Mischgut in die Zufuhrleitung 11 und damit ein Verkleben derselben nicht oder allenfalls in vernachlässigbarem Umfang stattfindet. Das Einmischen des Pulvers wird unterstützt durch den sich erweiternden lichten Querschnitt des Einlaufbereichs 2. Durch diese Querschnittserweiterung wird der zum Homogenisator 1 strömende Mischgutstrom zerteilt, durch Tropfenbildung und dergleichen erhöht sich dessen Oberfläche, so daß das Einmischen von Pulver ohne unerwünschte Klumpen- oder Nesterbildung erleichtert wird. Unmittelbar nach dem Einmischen des Pulvers gelangt das gesamte Gut in den Homogenisator 1 und wird dort homogenisiert. Auch dies hilft bei der Vermeidung von unerwünschten Klumpen oder Nestern, da das eingemischte Pulver in dem Mischgut nur eine sehr kurze Strecke zurücklegen muß, bevor es der Dispergierwirkung des Homogenisators unterzogen wird.
    Sofern Pulver nicht kontinuierlich, sondern lediglich chargenweisen zugemischt wird, muß das Pulverventil 12 während des Homogenisatorbetriebs in bestimmten Abständen geöffnet und geschlossen werden. Die Druckdifferenz zwischen dem Einlaufbereich 2 und dem Vorratsbehälter für das Pulver und damit auch der Zufuhrleitung 11 bewirkt, daß beim Schließvorgang bis zum vollständigen Schließen Pulver und in der Regel auch Luft bzw. ggf. ein anderes Gas bei Aufbewahrung des Pulvers unter Schutzgas durch die Zufuhrleitung 11 in den Einlaufbereich 2 strömt. Dieser Pulver- und Luftstrom verhindert ein Zurückschlagen von Mischgut in die Zufuhrleitung 11 auch während des Schließvorgangs, so daß sich dort im geschlossenen Zustand des Ventils 12 keine toten Zonen bilden können, in denen Mischgut mit Pulver verklebt oder verklumpt.

    Claims (6)

    1. Vorrichtung zum Homogenisieren fließfähiger Stoffe, mit einem Homogenisator (1) und mit einem Einlaufbereich (2), durch den die Stoffe in den Homogenisator (1) eintreten, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
      a) der Einlaufbereich weist einen Strombegrenzer (10) zum Steuern des Einstroms fließfähiger Stoffe in diesen Einlaufbereich (2) auf;
      b) der lichte Querschnitt des Einlaufbereichs (2) erweitert sich vom Strombegrenzer (10) zum Homogenisator (1) hin;
      c) zwischen Strombegrenzer (10) und Homogenisator (1) ist eine Einrichtung (11, 12, 13) zum Zumischen von Substanzen zu den den Einlaufbereich (2) durchströmenden fließfähigen Stoffen angeordnet;
      d) zwischen der Einrichtung (11, 12, 13) zum Zumischen von Substanzen und dem Homogenisator (1) ist am homogenisatorseitigen Ende des Einlaufbereichs (2) ein zweiter Strombegrenzer (8) angeordnet;
      e) die Strombegrenzer- (8, 10) sind zum aktiven Fördern der fließfähigen Stoffe ausgebildet.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugleistung des Homogenisators (1) höher ist als der vom Strombegrenzer (10) eingestellte Einstrom in den Einlaufbereich (2).
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Strombegrenzer eine drehfest auf der Homogenisatorachse (3) angeordnete Pumpeinrichtung (8) aufweist.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (11, 12, 13) zum Zumischen von Substanzen als Einrichtung zum Zumischen von Pulvern ausgebildet ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zumischen von Pulvern ein Pulverventil (12) aufweist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulverventil (12) im geschlossenen Zustand die Einrichtung zum Zumischen von Pulvern im Bereich der Mündung in den Einlaufbereich (2) abschließt.
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    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CN107438477A (zh) * 2015-02-04 2017-12-05 艾卡工厂有限及两合公司 具有集成输送泵的混合装置

    Families Citing this family (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE10320739B3 (de) 2003-05-09 2004-10-21 Ika - Werke Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Dispergieren und/oder Homogenisieren
    DE102005007175A1 (de) * 2005-02-16 2006-08-17 Knape, Sandra Vorrichtung und Verfahren zum Homogenisieren
    DE202005010236U1 (de) 2005-03-14 2006-07-27 Wolf, Hartmut Mischvorrichtung
    DE202005018432U1 (de) * 2005-11-23 2006-08-24 Frymakoruma Ag Homogenisator-Vorrichtung mit gegenläufig rotierbaren Zahnkränzen
    DE102019102183A1 (de) * 2019-01-11 2020-07-16 Ika-Werke Gmbh & Co. Kg Feststoffzuführvorrichtung und Mischanordnung

    Family Cites Families (7)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE1244725B (de) * 1963-03-01 1967-07-20 Vyzk Ustav Vodohospodarsky Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Gasen, Fluessigkeiten oder Staub mit einer Grundfluessigkeit
    CH649476A5 (it) * 1981-10-23 1985-05-31 Water Line Sa Apparecchiatura per miscelare e omogeneizzare in continuo sostanze in polvere con sostanze liquide.
    DE3417242A1 (de) * 1984-05-10 1985-11-14 Haagen & Rinau Homogenisiereinrichtung
    DE3715331A1 (de) * 1987-05-08 1988-12-01 Berents Gmbh & Co Kg A Homogenisator fuer die herstellung fliessfaehiger produkte
    DE19537303B4 (de) * 1995-08-29 2005-04-21 Vakumix Rühr- und Homogenisiertechnik AG Vorrichtung zum Homogenisieren fließfähiger Stoffe
    DE19717161A1 (de) * 1997-04-23 1998-10-29 Karg Ytron Gmbh Vorrichtung zum Aufschließen eines pulvrigen Stoffes
    DE19752005A1 (de) * 1997-11-24 1999-05-27 Gelhard Volker Dipl Ing Dipl W Vorrichtung und Verfahren zur Vermischung eines ersten Fluids mit einem zweiten Fluid

    Cited By (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    CN107438477A (zh) * 2015-02-04 2017-12-05 艾卡工厂有限及两合公司 具有集成输送泵的混合装置
    CN107438477B (zh) * 2015-02-04 2021-07-09 艾卡工厂有限及两合公司 具有集成输送泵的混合装置

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