SE525264C2 - Anordning för att skära/skjuva produktklungor och/eller -ämnen till mindre partiklar - Google Patents

Description

25 30 V35 í'ïF 4 ,. o~,f -.. -_ ¿...e=".' bacon ..r.: :°n: :n”w :n"nn. sonen ooooo con ovana nu u n en specca; n man n o. ooaooøcoaonononø I OO o o n al no o; un; 2 mellan omgivningen kring kärlet och den av kärlet bildade inneslutningen.

Det föreligger ett ständigt och välkänt problem hos denna typ av rotationstätningar i den meningen, att de -ständigt är utsatta för_slitage, vilket leder till parti- kelgenerering, och utan någon förvarning börjar läcka un- der processen. Detta läckage medför i de allra flesta fall mikrobiell och/eller partikulàr kontaminering av de produkter som processas och leder därigenom oftast till totalförlust av hela produktsatsen.

Ett ytterligare problem hos kända processanordningar är att de har dolda hàligheter i tätningsboxarna och har långa drivaxelstöd, vilka är praktiskt taget omöjliga att rengöra pà plats. I många tillämpningar, speciellt inom läkemedels- och bioteknikindustrin, kan detta problem vara ödesdigert om det inte tas omhand. Problemet kan förorsaka korskontaminering av olika, smittade produkter mellan satserna. I de flesta fall leder detta till för- lust av satsen.

Sammanfattning av uppfinningen Huvudândamàlet med uppfinningen är att anvisa en processanordning av den inledningsvis angivna typen, som saknar direkt mekanisk drivkraftöverföring mellan den ut- vändigt placerade drivenheten och den invändigt placerade processenheten, och vars processenhet genom ändamålsenlig konstruktion och utformning av dess komponenter effektivt och med stor kapacitet skjuvar sönder de produkter som skall processas.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att anvisa en processanordning som beskrivits ovan, vid vilken alla de- lar inuti processkârlet, som kommer i kontakt med produk- terna, är utformade för att minimera risken för kontami- nation och avsättningar samt är lätta att rengöra pä plats. A Ännu ett ändamål med uppfinningen är att anvisa en processanordning, vars ingående komponenter är av hög UI QQ OIOO O O I O Û O I I U UU.

C I Û O I IC OO III 10 15 20 25 30 kvalitet med stor livslängd men vid behov är lättåtkomli- ga för utbyte.

Dessa och relaterade ändamål uppnås enligt uppfin- ningen med en processanordning av det i inledningen an- givna slaget, som kännetecknas av att drivenheten driver processenheten axelfritt och att processenheten omfattar en stationär, inre del och en kring denna roterbar, yttre del, varvid de inre och yttre delarna har formen av vä- sentligen koncentriska, snävt till varandra passande kransar med flera genomgående, mot varandra vända skju- vurtag och varvid de produkter, som skall skäras och/eller blandas, är tillförbara i området för kransar- nas gemensamma centrumaxel och bringas att röra sig ut genom skjuvurtagen under sönderskjuvning och lämna pro- cessenheten via den yttre delens krans, vilken även bi- drar till att sätta produkterna i processkärlet i rota- tion kring processenheten.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen om- fattar skjuvurtagen cirkulära, ovala eller på annat sätt utformade hål eller av långsträckta slitsar genom tillhö- rande krans.

Därvid är slitsarna företrädesvis väsentligen paral- lella med och/eller snedställda mot centrumaxeln hos tillhörande krans och sträcker de sig lämpligen över vä- sentligen hela höjden hos tillhörande krans. Genom sned- ställning av åtminstone slitsarna på den yttre delens krans mot centrumaxeln hos denna krans, kan skjuveffekten ökas ytterligare, samtidigt som en nedàtriktad kraftkom- posant på kransen kan åstadkommas.

Vid en föredragen vidareutveckling har den yttre de- lens krans för att ytterligare förbättra transport- och skjuveffekten lämpligen en fri ände med en kragning över motsvarande fria ände på den inre delens krans och 00 00 0000 0 00-0 00 I I 0 0 I II 0 0 0 I O I I III I Q 0000 000 I OO O O O C I 00 00 000 00 I OI 10 15 20 25 30 35 f 'Ü Ü fl ff nJ 43,. Ä. v 1 000100 0 0 0 n 00 toconn I a 00 nn anna 0 0 0 010- .00 0 0 I 1000 0000 0 0009 c 0 1000 0 0 Q 0 10-0 g 0 | 0 n O I nu 00 I 0000 g 0 . 0 100! g 0 u I 0 0 0 00 00 ø0o000 0 4 sträcker sig skjuvurtagen i den yttre delens krans före- trädesvis genom kragningen.

För att göra hela processenheten kompaktare och effektivare kan den inre delens krans med fördel utgöra del av en stator med ett lager och kan den yttre delens krans lika fördelaktigt utgöra del av en rotor, vilken år roterbart lagrad på statorns lager.

Därvid kan rotorn med tillhörande krans vid en före- dragen vidareutveckling vara helt rotationssymmetrisk och sakna sådana utskjutande komponenter som vingar, medb- ringare etc., varigenom rotorn är roterbar med högt varv- tal. ii Slutligen är det för drivenhetens axelfria drivning av processenheten ytterst föredraget, om denna drivning sker via magnetdrift.

Kort beskrivning av ritningarna En för närvarande speciellt föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hän- visning till de bifogade ritningarna, på vilka: Fig.l i perspektiv snett ovanifràn och med vissa komponenter borttagna visar en speciellt föredragen utfö- ringsform av en processanordning enligt uppfinningen, Fig.2 i en mot Fig.1 svarande vy visar processanord- ningen med huvudkomponenter av en däri ingående process- enhet åtskilda för bättre àskàdliggörande, och Fig.3 schematiskt visar en sidovy av ett uppskuret processkärl med processanordningen enligt Fig.1 och 2 monterad vid kârlets botten.

Beskrivning av föredragen utföringsform I Fig.3 visas ett allmänt med 1 betecknat process- kärl för att processa produkter 2, i det här visade fal- let företrädesvis för att genom skjuvverkan skära produk- ter 3 exempelvis i form av klungor och/eller ämnen till 0 000000 10 15 20 25 30 35 mindre partiklar och dispergera dessa i en mer eller mindre flytande produktbulk 4. Alternativt kan man på inte närmare visat sätt i processkärlet 1 blanda svär- blandbara, mer eller mindre flytande produkter med var- andra. Ytterligare tillämpningar âr givetvis möjliga inom ramen för uppfinningstanken.

Processkärlet 1 utgörs lämpligen av en sluten tank av plät eller annan metall eller plast, företrädesvis rostfritt stål eller liknande. Processkärlet 1 är vanli- gen stående och har upptill en manlucka 5 för åtkomst av processkärlets inre för exempelvis utbyte och rengöring av invändiga detaljer (se nedan) etc. Processkärlet 1 har vidare upptill ett inlopp 6 för påfyllning av den eller de produkter 3, som skall sönderskäras genom skjuvning och dispergeras i produktbulken 4 eller blandas med den- na, och nedtill ett utlopp 7 för de färdigprocessade pro- dukterna.

Nedtill eller vid bottnen av processkärlet 1 finns det pà avstånd frän utloppet 7 ett väsentligen cirkulärt urtag 8 för montering av en längre fram i detalj beskri- ven och generellt med 9 betecknad processanordning enligt uppfinningen. I urtaget 8 âr en till processanordningen 9 hörande flàns 10 anordnad, vilken flàns är kontamina- tionssäkert avtätad, lämpligen fastsvetsad, i urtagets 8 kant.

Processanordningen 9 är i princip sammansatt av tvá huvudkomponenter, nämligen en utanför processkärlet 1 placerad drivenhet 11 och en av denna driven, inuti pro- cesskärlet placerad processenhet 12.

Drivenheten 11 har företrädesvis formen av en elmo- tor 13, vars inte synliga drivaxel sträcker sig fràn pro- cesskärlets 1 utsida och in i processenheten 12 pä pro- cesskärlets insida, i vilken processenhet drivaxeln är fritt roterbar för att driva processenheten pä ett längre fram.beskrivet sätt.

Processenheten 12 omfattar vid den här visade och beskrivna utföringsformen lämpligen en stationär, inre 10 15 20 25 30 35 del 14 och en kring denna roterbar, yttre del 15. De inre och yttre delarna 14, 15 är företrädesvis tillverkade av metall, lämpligen rostfritt stål, eller annat för ändamå- let lämpligt material. De inre och yttre delarna 14, 15 har här formen av väsentligen koncentriska, inre och ytt- re kransar 16 och 17, vilka passar till varandra med snäv passning. Vardera kransen 16, 17 har flera genomgående skjuvurtag 18, varvid de genomgående skjuvurtagen i den inre kransen 16 är vända utåt mot de genomgående skjuvur- tagen 18 i den yttre kransen 17 för att bilda skjuvpar.

Skjuvurtagen 18 i bäda kransarna 16, 17 kan omfatta cirkulära, ovala eller pä annat sätt utformade häl eller, såsom i det här visade fallet, omfatta längsträckta slit- sar 19 genom tillhörande krans. _ Dessa slitsar 19 i respektive krans 16, 17 är vä- sentligen raka och parallella med varandra, varvid slit- sarna i den inre kransen 16 är väsentligen parallella med den inre kransens centrumaxel 20, medan slitsarna 19 i den yttre kransen 17 är något snedställda, säg ca 15°, mot den yttre kransens 17 med centrumaxeln 20 gemensamma centrumaxel. I bäda fallen sträcker sig slitsarna 19 över väsentligen hela höjden av tillhörande krans 16, 17.

Vid den visade och föredragna utföringsformen har den yttre delens 15 krans 17 en uppätriktad, fri ände med en inàtriktad kragning 21 över motsvarande fria ände pä den inre delens 14 krans 16. Därvid sträcker sig skjuvur- tagen 18 i den yttre delens 15 krans 17 lämpligen genom kragningen 21.

Den inre delens 14 krans 16 utgör vid den speciellt föredragna utföringsformen del av en i processenheten 12 ingående stator.22, vilken har en uppätriktad lagertapp 23 och vilken är pä det tidigare beskrivna sättet via flânsen 10 fäst i urtagets 8 kant och därmed stationär.

Pä samma föredragna sätt utgör den yttre delens 15 krans 17 del av en i processenheten 12 ingäende rotor 24, vil- ken är fritt roterbart lagrad på statorns 22 lagertapp 23 medelst ett glidlager 25.

OI 0 O 0000 III I I I OI 10 15 20 25 30 35 nunnan I 0 U 0 vi Into 0 1 0 0 en co unna I 1 u 0010 ola 0 0 0 oo: cola a 0 on 0 unc 7 Elmotorns 13 drivaxel âr, som nämnts tidigare, fritt roterbar i processenheten 12. Närmare bestämt är drivax- eln fritt roterbart upptagen i en inte visad urtagning inuti statorn 22 och uppbär den direkt eller indirekt vid sin yttre fria ände ett flertal inte visade drivmagneter.

Dessa drivmagneter medbringar vid drivaxelns rotation me- delst elmotorn 13 tillhörande, inuti rotorn 24 anbragta, inte visade, drivna magneter genom kopplad magnetdrift, så att rotorn 24 utan direkt mekanisk drivkraftöverfö- ring, dvs. axelfritt, bringas att rotera med samma varv- tal som drivaxeln.

Drivenheten ll måste inte vara en elmotor 13 utan - kan istället vara en tryckluftmotor eller en hydraulmo- tor. Dessutom kan det mellan valfri motortyp och dess drivaxel med drivmagneterna finnas en inte visad växellå- da för önskad varvtalsutväxling mellan aktuell motor och rotorn 24 Genom att rotorn 24 företrädesvis är fullständigt rotationssymmetrisk och helt saknar sådana utskjutande komponenter som vingar, medbringare etc., kan den då ro- teras med högt varvtal.

Genom lämpligt högt varvtal på rotorn 24 kan, i kom- bination med sådana parametrar som processkärlets 1 form, produktvolymen däri, viskositeten etc., en vortex 26 ska- pas i produktbulken 4 från dess fria yta i processkärlet 1 till processenheten 12. Denna vortex kan vid behov ut- nyttjas till att påskynda transporten av de produkter 3, som skall sönderskäras genom skjuvverkan och/eller blan- das, till processenheten 12.

För att ytterligare öka processenhetens 12 skjuv- och/eller blandningsverkan, kan det vid en annan föredra- gen, inte närmare visad utföringsform av uppfinningen vara så anordnat, att en eller flera ytterligare statorer och rotorer är anordnade växelvis utanför varandra, dvs. att åtminstone en ytterligare stator liknande statorn 22 är stationärt, koncentriskt anordnad kring rotorn 24 och att åtminstone en ytterligare rotor liknande rotorn 24 är I IIOO 0 OIOO DI I I I IOOÛ O O I I D00 o 10 fw i: n! L- s.) PD roterbart, koncentriskt anordnad kring den ytterligare statorn, osv. ' Uppfinningen för inte anses begränsad till den visa- de och beskrivna, föredragna utföringsformen och dess olika varianter utan kan modifieras på många olika sätt inom ramen för det genom de efterföljande patentkraven begärda patentskyddet.

Claims (7)

10 15 20 25 30 1 YJ FJ (_ :"'\ PATENTKRAV

1. Anordning för att processa produkter (2) i ett processkärl (1), speciellt för att däri skära/skjuva pro- duktklungor och/eller -ämnen (3) till mindre partiklar och dispergera dessa i en mer eller mindre flytande pro- duktbulk (4) eller för att däri blanda svärblandbara, mer eller mindre flytande produkter med varandra, vilken an- ordning har en utanför processkärlet (1) placerad driven- het (11) och en av denna driven, inuti processkärlet placerad processenhet (12), k ä.n n e t e c k n a d av att drivenheten (11) driver processenheten (12) axelfritt och att processenheten (12) omfattar en stationär, inre del (14) och en kring denna roterbar, yttre del (15), varvid de inre och yttre delarna har formen av väsentligen koncentriska, snävt till varandra passande kransar (16, 17) med flera genomgående, mot varandra vända skjuvurtag (18) och varvid de produkter (2, 3, 4), som skall skäras/skjuvas och/eller blandas, år tillförbara i området för kransarnas (16, 17) gemensama centrumaxel (20) och bringas att röra sig ut genom skjuvurtagen under sönderskjuvning och lämna processenheten (12) via den yttre delens (15) krans (17), vilken även bidrar till att sätta produkterna (2, 3, 4) i processkärlet (1) i rotation kring processenheten (12).

2. Anordning enligt krav 1, vid vilken skjuvurtagen (18) omfattar cirkulära, ovala eller pä annat sätt utforÅ made häl eller längstràckta slitsar (19) genom tillhöran- de krans (16, 17). 00 0 0 c 0 0000 000 0 0 IC 0000 O O OQO I 0 I 0 I 0 0 00 to 000 000 10 15 20 25 (få a" 'J Uï F 3 i x 10

3. Anordning enligt krav 2, vid vilken slitsarna (19) är väsentligen parallella med och/eller snedställda mot centrumaxeln (20) hos tillhörande krans (16, 17) och sträcker sig över väsentligen hela höjden av hos tillhö- rande krans.

4. Anordning enligt något av föregående krav, vid vilken den yttre delens (15) krans (17) har en fri ände med en kragning (21) över motsvarande fria ände pà den inre delens (14) krans (16) och vid vilken skjuvurtagen (18) i den yttre delens krans sträcker sig genom krag- ningen.)

5. Anordning enligt något av föregående krav, vid vilken den inre delens (14) krans (16) utgör del av en stator (22) med ett lager (23) och vid vilken den yttre delens (15) krans (17) utgör del av en rotor (24), vilken är roterbart lagrad på statorns lager.

6. Anordning enligt krav 4, vid vilken rotorn (24) är helt rotationssymmetrisk och saknar sådana utskjutande komponenter som vingar, medbringare etc., varigenom ro- torn är roterbar med högt varvtal.

7. Anordning enligt något av föregående krav, vid vilken drivenheten (ll) driver processenhetens (12) rotor (24) via axelfri magnetdrift.