CH311794A - Misch- und Dispergiervorrichtung. - Google Patents

Misch- und Dispergiervorrichtung.

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CH311794A
CH311794A CH311794DA CH311794A CH 311794 A CH311794 A CH 311794A CH 311794D A CH311794D A CH 311794DA CH 311794 A CH311794 A CH 311794A
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Peter Prof Willems
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Peter Prof Willems
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/81Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow
    • B01F27/812Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow the stirrers co-operating with surrounding stators, or with intermeshing stators, e.g. comprising slits, orifices or screens

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Description


  



  Misch- und Dispergiervorrichtung.



   Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Misch- und Dispeygiervorrichtung mit zwei zueinander koaxial angeordneten Haltern, von denen mindestens der eine drehbar ist und welche um einen zentralen Zuführungsraum für das zu behandelnde Gut angeordnete Zer  klein. erungsorgane aufweisen,    von denen mindestens ein Teil seherend zusammenarbeitet.



   Es gibt bereits   Vorriehtungen    dieser Art, z. B. gemäss Patent Nr. 288154.   3vlan    kann Vorrichtungen dieser Art eine solehe Zahl von Zerkleinerungsorganen und dem einen Halter eine solehe Umlaufgeschwindigkeit geben, dass   eventuell T.

   Tltraschallwirkungen auftreten.    Das zu behandelnde Gut gelangt vom   Zuführungs-    raum vermöge der durch die Drehung bewirkten Zentrifugalkraft in den Bereich der zu  sammenarbeitenden    Zerkleinerungsorgane und erfährt durch   Prallschläge    der Flanken sowie Scherwirkungen zwisehen den Zerkleinerungsorganen eine intensive Bearbeitung, Zerteilung, Quetschung und innige Durchmischung gegebenenfalls bis zur Überführung in stabile Suspensionen sowie kolloidale Lösungen, wird   hierhei    eventuell parallel dazu laufenden   physiko-chemischen    Effekten unterworfen und nach der Bearbeitung an der Peripherie der äussern Organe ausgeschleudert.



   Bei den bekannten Vorrichtungen tragen B¯den der Halter die Zerkleinerungsorgane auf ihren einander zugekehrten Seiten, so dass diese Organe zwischen den B¯den gewissermassen wie in einem von den B¯den begrenzten Gehäuse sitzen. Daher sind diese   Vorrich-    tungen nur für flüssiges Behandlungsgut oder solches mit kleineren festen Bestandteilen geeignet, da das Gut nur durch besondere   Off-      nungen    mit begrenzter Lichtweite in den Hal  terböden    zum Zuführungsraum gelangen kann.



   Es besteht jedoch in verschiedenen Gebieten ein Bedürfnis nach einer   Misch-lmd    Dispergiervorrichtung, welche auch zur Be  arbeitung    von Gemischen aus Flüssigkeit und festen Bestandteilen gröberer Struktur geeignet ist.



   Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Unzulänglichkeit der genannten Vorrichtungen zu vermeiden.



   Die erfindungsgemässe Misch-und Disper  giervorrichtung    ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eintrittsseite des zentralen Zuführungsraumes die freien Enden mindestens eines Teils der rotierenden Zerkleinerungsorgane zum Angriff des sich zum   Zuführungs-    raum bewegenden Gutes in axialer Richtung frei zugänglich sind.



   Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Gut feste Bestandteile haben, die grosser sind als die Lichtweite des Eintrittes in den zentralen   Zuführungsraum    und doch von den in axialer Richtung frei zugänglichen Enden der rotierenden Zerkleinerungsorgane vorzerkleinert werden.



   Bei entsprechender Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung können z. B. ganze Klumpen chemischer Rohstoffe, wie z. B. Kaolin, Harze, Farbpigmente, aber auch Obst, Zuekerrüben, Kartoffeln   llSW.    mit einer   Flüs-      sigkeit    in einem Arbeitsgang zerkleinert und dispergiert sowie homogenisiert werden. Derartige Klumpen mu¯ten bis jetzt zuerst vorzerkleinert werden, bevor sie in die Miseh-und Dispergiervorriehtung gebracht wurden.



   Die beiliegende Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele des   Erfindungsgegen-    stades.



   Fig.   1    ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform.



   Fig.   2    zeigt einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.



   Fig. 3 bis 6 zeigen im Vertikalschnitt vier Varianten.



   Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform, wobei Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 8 darstellt, welche eine teilweise geschnittene Draufsicht ist.



   Fig. 9 bis 12a stellen eine weitere   Ausfüh-      rungsform    dar, wobei
Fig. 9 dieses GerÏt mit elektrisch geheizter Hülse (letztere im Schnitt) zeigt.



   Fig. 10 und   10a    zeigen diese   Dispergier-      vorriehtung    ohne die heizbare Sterilisierhülse im Längsschnitt bzw. im Querschnitt entsprechend dem Schnitt   X-X    der Fig. 10, und
Fig. 11 die gleiche Vorrichtung an einem Laborstativ befestigt.   



   Fig. 12 und 12a sind eine Ansicht der    Vorrichtung, eingebracht in ein Becherglas bzw. ein Quersehnitt durch dieselbe entspreehend dem Schnitt XII-XII der Fig. 12.



   Bei der Ausführungsform gemäss Fig.   1    ist zum Antrieb der Zentralwelle 5 am obern Ende einer Hülse 2 ein   hochtouriger    elektricher lIotor 1 mit Griff 6, Drehzahlregler und Schalter 3 angeordnet. Am freien Ende der H lse 2 ist ein Halter 7 mit Armen 12 befestigt, welche je einen, ein Zerkleinerungsorgan bildenden, axial geriehteten Zahn 8 tragen, welche ZÏhne 8 zusammen einen zur Drehachse konzentrischen Zahnkranz bilden.



  In diesem stillstehenden Kranz aus Zerkleine  rungsorganen    befindet sich ein drehbarer, innerer Kranz von Zerkleinerungsorganen, die auf dem Halter 9 angeordnet sind. Dieser Halter ist an der Welle 5 koaxial zu dieser befestigt und weist Arme auf, welche die axial gerichteten, als ZÏhne 4 ausgebildeten Zerkleinerungsorgane tragen. Die innern, drehbaren ZÏhne 4 umsehlieBen einen zentralen   Zuführungsraum,    dessen Eintrittsseite unten liegt. Auf dieser Eintrittsseite sind die freien Enden der rotierenden Zähne 4 in axialer Riehtung frei   zugänglieh    und können somit in ihren Bereich gelangendes Gut zur    Vorzerkleinerung angreifen.

   Die Zahnkränze    berühren sich zwar nieht, liegen aber so eng nebeneinander, dass sie noch genügend Raum lassen, um das bearbeitete Gut unter   Sehe-    rung, Quetschung und   Prallung durehzulassen.   



  Die Halter konnten auch volle oder durehbrochene Scheiben   oder Gloeken bilden.   



   Je nach dem zu bearbeitenden Gut sind die ZÏhne nach der in der   Drehriehtung    des   Innenhalters    vorlaufenden Seite zu   gesehärft.   



  Die ZÏhne haben rechteckigen   Quersehnitt    (Fig.   2)    und können in ihrer   einfaehsten    Form an ihrem freien Ende   reeht-oder      spitz-    winklig abgeschnitten sein. Der   Querselmitt    der ZÏhne kann auch   quadratiseli,    oval, rund oder halbrund, trapezförmig oder noch anders gestaltet sein.



   Zum Gebrauch wird die als   Eintauehgerät    ausgebildete Vorrichtung am Griff 6 erfasst und mit dem untern Ende der Hülse   2    in das zu bearbeitende Gemiseh in einem Behalter ein  getaueht    und in Betrieb gesetzt. Dadurch rotieren die ZÏhne 4 des innern   Kranzes rela-    tiv zu den Zähnen 8 des äussern Kranzes.

   Das innerhalb des rotierenden innern Kranzes befindliche Gut wird damit in   sehnelle    Rotation versetzt und zwischen den Organen 4 des innern Kranzes rundherum   gesehleudert    und   gegen die Zähne 8 des äussern Kranzes    gepresst und besonders durch den Anprall gegen die angenähert radial liegenden Flanken der ZÏhne 8   zersehlagen und zerschert.    Bei gen gend hoher   Gesehwindigkeit    der relativ aneinander vorbeifliegenden Zerkleinerungsorgane bzw. deren Flanken treten im Gut Deh  nungsspannungen    auf, die zur Kavitation führen.

   Gleichzeitig wird insbesondere der bereits feiner zerkleinerte Teil des Gutes zwischen den Zähnen 4 und 8 bis zu sehr hohen Fein   heitsgraden    zerrieben und zuletzt durch die   Lüeken    zwischen den Zähnen 8 hindurch in den Behälter ausgeschleudert. Hand in Hand damit geht eine innige Durehmisehung einher, gegebenenfalls bis zur Überführung des Gutes in stabile Suspensionen oder kolloidale   Losun-    gen.

   Die bei der Arbeit auftretenden physiko  ehemisehen    Effekte, wie insbesondere elektrisehe Nufladung Oxydation, Destruktion, Depolymerisation, Koagulation und   Ausfäl-      lung und dergleichen,    sowie chemische   Reak-    tionen   usw.,    können   hauptsächlicher    oder zu  sätzlicher    Zweek der Bearbeitung des Gutes sein und nach Bedarf durch ErwÏrmung.



  Kühlung, Zusätze während des Betriebes von Reagenzien oder weiteren Rohstoffen oder auch von Katalysatoren gelenkt. werden, wobei durch die intensive Wirkung der Vorrichtung derartige Prozesse beschleunigt, begünstigt oder überhaupt erst ermöglieht werden.



   Das in den Behälter ausgescllleuderte Gut wird infolge des Unterdruckes im innern Kranz und des Überdruckes an der Peripherie des äussern Kranzes in   kontinuierlichen Um-      laiif    und zu einer ständigen Vermischung sowie zu einer stetigen Rückkehr in den innern Zahnkranz zwecks erneuter und waehsend feinerer Zerkleinerung gebracht, bis der gew nschte Grad erreicht ist. Die Vorrichtung nach den Fig. 1 und   2    kann auch an einem Stativ oder an Behältern befestigt werden. Da der durch den innern Kranz   umsehlossene    Zuführungsraum von einer Seite über den ganzen innern   Durehmesser    des innern Kranzes frei   zugänglieh    ist, können feste Bestandteile bearbeitet werden, deren Ausma¯ so gross ist wie die Öffnung des innern Kranzes.

   Da die freien Enden der rotierenden Zähne 4 in axialer Richtung frei zugÏnglich, also naeh   aussen unverdeekt    sind, können in deren Bereich gelangende feste Bestandteile vorzerkleinert werden, bis sie in den   Zuführungs-    raum eintreten können.



   Bei   sformen nach    Fig. 3,   4 und    5 ist der zentrale Zuführungsraum nicht nach unten, sondern nach oben offen und sind die freien Enden der rotierenden Zähne 4 von oben in axialer Richtung frei zugänglich.



  Die Zahnkränze liegen im Innern eines Behandlungsbehälters 13 (Fig. 3), wobei die den Ïu¯ern Kranz tragende Hülse 2 am Behälter 13 verschraubt ist. In der Hülse 2 ist wieder die zentrale, rotierende Welle 5 gelagert, welche den Innenkranz trägt. In den Fig. 3,   4    und   5    sind am Innenkranz beispielsweise   messerförmige    Verlängerungen 10 der als ZÏhne 4 ausgebildeten Zerkleinerungsorgane dargestellt, welche je naeh   Zweek    und Art des Gutes eine geradlinige oder abgebogene Ver  längerung    der ZÏhne bilden.

   Die   Verlänge-    rungen dienen der Vorzerkleinerung fester Bestandteile, insbesondere wenn diese sehr viel grösser sind, als die Lichtweite des   Ein-    trittes zum   Zuführungsraum.    Gebogene Verlängerungen haben auch eine den Umlauf im Behälter beeinflussende Wirkung, so dass diese Verlängerungen sich gegebenenfalls in ihrem Verlauf auch nach der Form und der Weite des Behälters richten müssen.



   Bei der Ausführungsform nach Fig.   4    liegen die ZÏhne 4 und 8 der beiden Kränze auf einem sich naeh oben öffnenden Kegelmantel, welcher koaxial zur Drehachse angeordnet ist.



  Diese Form gestattet, grobe Materialstüeke leichter in den Innenkranz aufzunehmen. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 haben die ZÏhne 4 des innern Kranzes ebenfalls mes  serförmige    Verlängerungen 10. Die   verschie-    denartige Abbiegung dieser Verlängerungen dient dem Zweck,   mögliehst    alle Schichten sowohl des in den innern Kranz einströmenden Gutes als auch des aus dem Ïu¯ern Kranz ausströmenden und an der Behälterwandung   hochsteigenden    Gutes zu erfassen.



   Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 sind die Kränze wieder mit ihrer Öffnung nach oben im Innern eines stehenden Behälters 13 3 angeordnet. Das Gemisch im Behälter 13 wird in den innern, vom Motor   1    angetriebenen, auf der Welle 5 sitzenden Kranz hineingesaugt. Der äussere Halter ist ähnlich befestigt wie in Fig. 3. Der Behälter 13 kann, wenn gewünscht, heizbar sein.



   Ein von Hand oder automatisch   betätig-    barer   Regulierschalter    15 dient zur   Einstel-    lung einer konstanten Drehzahl des Motors oder auch zur stossweisen periodischen oder   aperiodischen    Auf-und Abregulierung der Drehzahl. Diese Möglichkeit kann auch bei den vorangehenden und nachfolgenden Beispielen vorgesehen werden.



   Die in axialer Richtung frei zugänglichen Enden der Zähne 4 des innern Kranzes sind abwechselnd durch Haken bzw. Messer ver  längert, welche    dem weiter oben beschriebenen Zweck dienen. Auch liegen die als Zähne 4 und 8 ausgebildeten Zerkleinerungsorgane wie in Fig.   4    auf einem Kegelmantel.



   In der Fig. 6 ist weiter eine   Zusatzein-    richtung dargestellt, welche eine tellerförmige Schale 18 mit einem Anschlussstück 17 bildet.



  Diese Einrichtung soll die bei   Rührwerken    bekannten Nachteile vermeiden, wenn klebrige Harze oder dergleichen Stoffe in Lösungsmitteln gelöst werden, wobei die an ihrer Oberfläche angelösten und weich werdenden Harze durch ihre hohe Adhäsion an den rotierenden Rührorganen und an dem Behälter aussergewöhnlich hohen Kraftaufwand erfordern und zur Arretierung des ganzen Rührapparates führen können. Die Zusatzeinrichtung ist dazu bestimmt, das zu lösende Harz zu tragen und den Raum um und in den Kränzen ausschliesslich dem Zweeke der Lösung zu reservieren.



   Das auf dem Teller 18 liegende Harz wird vom Lösungsmittel umspült. Bei der Inbetriebsetzung der Dispergiervorrichtung wird das Lösungsmittel mit starker Strömung in   Rich-    tung der Pfeile X nach unten gesogen und strömt von oben im mittleren Teil des Behälters ebenso stark nach. Hierbei dringt es durch Löcher   19    im Boden des horizontal liegenden Tellers 18 in das Anschlussstück 17 und in den innern Kranz ein, welcher es durch den äussern Kranz hindurch gegen die Behälterwand ausschleudert. Es steigt dann an der letzteren nach oben, strömt um den Rand des Tellers 18 herum durch den Spalt 21 und gelangt erneut durch das Harz und durch die Löcher 19 hindurch in den Innenkranz usw.



  Dabei löst das Lösungsmittel das Harz auf, und reichert sich dadurch fortlaufend mit Harz an. Mit der gleichen Vorrichtung ist auch die Pigmentierung von   Harzlosungen.    und/oder andern Bindemitteln möglich, indem die Pigmente einfach dem über dem Teller stehenden Lösungsmittel oder der   Harzlosung    oder gegebenenfalls auch einem andern Bindemittel zugegeben und der Dispergierarbeit ausgesetzt werden.



   Zur Befestigung der Zusatzeinrichtung ist der untere Rand des   kapselfomnigen    Anschlussstüekes 17 mit federnden Lappen 27 versehen, welche auf dem obern Rand der äussern Zerkleinerungsorgane 8 aufklemmbar sind. Die Schale 18 kann auch eine andere als die in Fig. 6 dargestellte Gestalt haben. Sie kann auch an kleinen Konsolen 22 der   Innenwan-    dung des Behälters 13 befestigt sein (links in Fig. 6).



   Der Behälter 13 kann z. B. mit Dampf, Elektrizität, Kühlwasser oder andern bekannten Mitteln je nach Bedarf beheizt oder gekühlt werden.



   Die Wirkungsweise der Vorrichtung der Fig. 6 ist im übrigen im wesentlichen gleich, wie im Zusammenhang mit Fig.   1    und 2 beschrieben.



   Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 weisen die beiden Halter je einen Doppelkranz von als Zerkleinerungsorgane ausgebildeten Zähnen auf. Der innere Halter sitzt fest auf der Zentralwelle 5 und hat einen scheibenförmigen Halterteil 9 und einen peripheren Ring 28, der durch Arme 20 mit dem Teil 9 verbunden ist. Der Ring 28 trägt einen innern Zahnkranz mit Zerkleinerungsorganen 4. Die Aussenkanten der Zerkleinerungsorgane 4 sind axial gerichtet und tragen am untern Ende einen Ring   25, ielcher    den innern Zahnkranz 8 des ruhenden äussern Halters überbrückt. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist die radiale Ausdehnung der Zerkleine  rungsorgane    4   grouper    als diejenige der Zähne 8.

   Damit wird eine Verbreiterung der in der Drehrichtung vorauslaufenden Flanke der Zerkleinerungsorgane 4   erreieht,    was eine ver  stärkte      Pumpenwirkung    ergibt. Diese Organe ersetzen also eine Zentrifugalpumpe. Die mit den Zerkleinerungsorganen 4 zusammenarbei tenden Zähne 8 des ruhenden äussern Kranzes sitzen zusammen mit den ZÏhnen 8a des äussersten Zahnkranzes an einem zur Drehachse koaxialen Ring 14, der durch Arme 12a mit einer zentralen, am Ende der Hülse 2 sitzenden und mit dieser verschraubten AIuffe 7'verbunden ist. Innerhalb der Muffe 7'bzw. der Hülse   2    ist ein Kugellager   24    für die Zen  tralwelle    5 bzw. eine Packung 11 vorgesehen, welche das Innere von Muffe 7' und Hülse 2 abdichtet.

   Zwischen den beiden ZahnkrÏnzen des einen Halters befindet sieh jeweils ein Zahnkranz des andern Halters, wo  bei die Zähne 8 und 8a    der stillstehenden Kränze sowie die Zerkleinerungsorgane 4 des   Innenkranzes hängend,    die Zähne   4a    des äussern beweglichen Kranzes dagegen stehend angeordnet sind. Benachbarte Zahnkränze berühren sieh   nieht.    Anstatt Arme 20 mit da  zwisehenliegenden Uffnungen    23 vorzusehen, kann man auch den Boden als   gesehlossenen,    glockenf¯rmigen Halter ohne Íffnungen ausbilden.

   Die Zerkleinerungsorgane 4 des Innenkranzes tragen   messerförmige      Verlänge-    rungen der Organe 4 bildende Zerkleine  rungsorgane    10, die auch hakenförmig oder sonstwie ausgebildet sein können und deren Enden in axialer Richtung zum Angriff des   Outes frei zugänglich    sind. Diese Verlängerungen 10 sind, wie Fig. 8 reehts zeigt, am übrigen Teil der Zerkleinerungsorgane 4 an  gesehraubt, können jedoeh aueh    als Messer oder Haken 10a (links in Fig. 8) oder der  gleiehen am übrigen    Teil der Organe 4 oder am 25 angegossen sein. Die Verlängerun  gen 10 bzw. 10    divergieren naeh unten und liegen auf einem Kegelmantel.



   Wie Fig. 7 zeigt, ist die Teilung bei den innersten, am rotierenden Halter angeordneten Zerkleinerungsorganen 4 ein Vielfaches der Teilung bei den diese innersten, rotie  rendez    Organe 4 umgebenden, am andern Halter angeordneten Zerkleinerungsorganen 8.



  Das hat den Vorteil, dass grosse klumpige Be  standteile,    die in den Zuführungsraum eingetreten sind und zwischen zwei benachbarte Organe 4 gelangen, von diesen mitgenommen und an den Organen 8 zerrieben werden.   Ahn-      liches    ist übrigens   möglieh    beim Beispiel nach Fig. 2.



   Die Vorrichtung der Fig.   7 und    8 kann entweder wie in Fig.   1    als   Tauchgerät    Verwendung finden, oder sie kann, wie in Fig. 6, stehend im Boden eines Behälters eingebaut sein.



   Durch die Doppelzahnkränze wird die im Zusammenhang mit Fig.   1    geschilderte Mischund Dispergierwirkung vervielfacht, also eine Vergrösserung der Leistung erreieht, indem das von den Organen 4 erfasste und dabei durch die hohe   Prallwirkung    zerkleinerte und vermischte Gut gegen die radial liegenden Flanken der Organe 8 und von diesen gegen die radial liegenden Flanken der Organe 4a und so weiter im   Zickzackweg geschleudert    wird, bis es am   Aussenkranz      8a    austritt. Die Zirkulation des Gutes ist in Fig. 8 durch Pfeile   xg veransehaulieht.    Anstatt zwei Zahnkränze pro Halter können deren mehr vorgesehen sein.



   Das GerÏt gemäss Fig. 9 bis   12a    gestattet. auf Grund seiner Kleinheit beispielsweise die Herstellung kleiner Mengen von Dispersionen oder Emulsionen in einem relativ enghalsigen Kolben, einer Flasche, einem kleinen Becherglas, nötigenfalls auch in einem   Reagensglas    (mit nur 12-20 mm Durchmesser) oder dgl.



   Gemäss Fig. 10 besitzt das Gerä. t einen nach unten geöffneten, drehbaren, von einem Motor oder dergleichen angetriebenen Halter 30 mit einem Kranz von Zerkleinerungsorganen, welcher wegen der Kleinheit des Gerätes vorzugsweise nur zwei bis   zechs    als Zähne ausgebildete Zerkleinerungsorgane 31 aufweist. Der drehbare Halter 30 einschliesslich der zentral angeordneten Antriebswelle 5 ist von einem rohrförmigen Halter 32 umgeben, der nach unten zu offen ist und unten über die Zähne 31 hinausragt. Im vorzugsweise aus hochwertigem Material bestehenden   rohrför-    migen Halter 32 sind in der Höhe der Zähne 31 Löcher, z. B. Schlitze 33 oder dergleichen, vorgesehen.

   Die Kanten der zwischen den Sehlitzen 33 liegenden, stillstehende Zerkleine  rungsorgane    bildenden Stege   34    wirken mit den hoehtourig rotierenden Zähnen 31 sche rend und bewirken durch hochfrequente Prallsehläge eine intensive Bearbeitung, Zerteilung, Quetschung und Homogenisierung des Gemiches. Die Stege   34    können dabei einseitig entgegen der Drehrichtung des rotierenden Halters 30 eventuell   Anschärfungen    erhalten, um im Zusammenwirken mit den eventuell gleichfalls   angeschärften    Flanken der Zähne   31    eine noeh wirkungsvollere Zerscherung fester Teile des Gemisches zu bewirken.

   Die freien Enden der Zähne 31 sind in axialer Richtung für den Angriff des Gutes frei zu  gänglich    zur Vorzerkleinerung des letzteren.



  Um eventuell zu grobe Bestandteile des Gemisches aus dem Innern des ruhenden Halters fernzuhalten, ist der rohrförmige Halter 32 nach unten zu verlängert und mit im Vergleich zu den Schlitzen 33 breiter gehaltenen Saugöffnungen 35 versehen. Schliesslieh sind noch im untern Rand des Halters 32   Aus-      sparungen    36 vorgesehen, wobei die zwischen diesen liegenden Teile 37 als Füsse zur Abstützung des Gerätes gegenüber dem   Behälter-    boden dienen können und gleichfalls den Eintritt zu grober Bestandteile des Gemisches in das Innere verhindern. Die Verlängerung mit den   Sehlitzen    35 kann auch weggelassen werden. Der rohrförmige Halter 32 ermöglicht weiter in konstruktiv einfacher Weise die Anordnung einer Dichtung und der Lagerung 38 für die zentrale Antriebswelle 5.



   Die eingetragenen Pfeile deuten die Zirkulation des Gemisches an. Der   Misch-und      Dispergiervorgang    ist im wesentlichen gleich, wie im Zusammenhang mit Fig.   1    beschrieben.



  An Stelle von Zähnen treten beim ruhenden Halter die Stege 34.



   Fig. 11 zeigt die Vorrichtung an einem Stativ 43. Sie taucht in einen Becher   44    ein, an dessen Stelle ein strichliert angedeutetes Reagensglas 45 treten konnte.



   Da die relativ kleine Ausführungsform der   Dispergiervorriehtung    gemäss Fig. 9 bis 12a z. B. für ärztliche, pharmazeutische und biologische Zweeke Verwendung finden soll, kann sie mit einer Einrichtung zum Sterilisieren desjenigen   Geräteteils    versehen werden, weleher in das zu dispergierende Material getaucht wird, also des   rohrformigen    Halters 32 mit den darin befindlichen Teilen. Diese Sterilisiervorriehtung besteht aus einer Hülse 39 aus Metall oder einem andern geeigneten Material, innerhalb welcher sich ein elektrischer Heizwiderstand 41 befindet, dessen Temperatur gegebenenfalls durch einen Thermostaten überwacht werden kann.

   Es ist auch   möglieh,    die Hülse durch eine offene Heizflamme auf die zur sicheren Sterilisation erforderliche Temperatur zu bringen, wobei sich diese Tem  peratur    auf die   Dispergiervorrichtung über-    trägt. Nach dem Erkalten sehützt die Hülse 39 die Dispergiervorrichtung gegen eine Infektion. Sie umsehliesst die letztere und wird erst vor dem erneuten Gebrauch der Dispergiervorrichtung von dieser abgezogen. Die Festlegung der Hülse 39 gegenüber dem Halter 32 erfolgt über Klemmittel   42    am obern Hülsenrand.



   Die Zerkleinerungsorgane des äussern Halters brauchen nicht unbedingt Zähne oder zwisehen länglichen Sehlitzen liegende Stege zu sein, sondern können aueh die zwischen runden oder noch andersgeformten Locher liegenden Teile eines mantelförmigen Halters, also z. B. eines Siebes aus Bleeh oder Folie sein, wobei dieses Sieb gegebenenfalls kleinste Lochweiten aufweisen kann.



   Bei allen gezeigten Beispielen könnte auch der äussere Halter rotierend, und zwar entgegengesetzt dem Drehsinn des innern Halters, vorgesehen sein.



   Die Wirkung der gezeigten Ausführungsformen wäehst mit steigender relativer LTmlaufgeschwindigkeit. Sie kann also sowohl durch Erhöhung der Drehzahl   tindloder    durch Vergrösserung des Durchmessers des durch die Zerkleinerungsorgane gebildeten Kranzes gesteigert werden. Eine Steigerung der Wirkung ist ferner auch durch Erhöhung der Zahl der Zerkleinerungsorgane erreichbar.



  Die Vergrösserung des Durehmessers des   Organkranzes    wird womöglich in erster Linie zur Steigerung der Effektivleistung, besonders auch in   qualitativer    Hinsicht, vorgezogen.



  Die Drehzahl des rotierenden Halters kann auch sehr hoch, z.   B.      50000 UT./Minute    und hoher gewählt werden, wenn   notig unter    Verwendung   einer tSbersetzung zwisehen    dem Antrieb und der Welle des rotierenden Kranzes.



   Hat z. B. der rotierende Kranz sechs Organe, der andere Kranz zwölf Organe und beträgt die relative Drehzahl   25000 U. lMinute,    so erhält man eine   Seherfrequenz    von   30000    Sek. (30 kHz). Diese Frequenz kann durch Regulierung der Drehzahl nach Bedarf ge ändert werden. Eine sonst gleiche   Vorrich-    tung hat bei je drei Organkränzen pro Halter und je zwanzig Organen pro Kranz bei   30 000      U./Minute    eine   Scherfrequenz    von   1000 000    Sek. (1000 kHz).



   Verlängerungen 10, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 3, 4, 5, 6 und 8 beschrieben sind und welche jede beliebige zum Schneiden günstige Form haben können, können auch im Beispiel der Fig.   1    und andern Verwenclung finden. Wenn erwünscht, können auch die ruhenden Kränze mit solchen Verlängerungen versehen werden. Diese Verlängerungen wirken dann zusammen mit den Verlängerungen des rotierenden Kranzes als Scher-oder   Reisswerkzeuge. Schliesslich konnte    man auch mehr als nur zwei ineinanderliegende Halter mit Zerkleinerungsorganen vorsehen, von denen nur ein Teil oder alle drehbar vorgesehen sein können.



   Als Antriebsvorrichtung können ausser hochtourigen Elektromotoren auch Luftturbinen und andere Antriebsmittel Verwendung finden.



   Die Organe benachbarter Kränze berühren sich in keinem der Beispiele. Die Zahl der Zerkleinerungsorgane kann beliebig gewahlt werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH : Misch-und Dispergiervorrichtung mit zwei zueinander koaxial angeordneten Haltern, von denen mindestens der eine drehbar ist und welche um einen zentralen Zufüh- rungsraum für das zu behandelnde Gut angeordnete Zerkleinerungsorgane aufweisen, von denen mindestens ein Teil seherend zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Eintrittsseite des zentralen Zufüh- rungsraumes die freien Enden mindestens eines Teils der rotierenden Zerkleinerungsorgane zum Angriff des sich zum Zufüh- rungsraum bewegenden Gutes in axialer Rich- tung frei zugänglich sind.
    UNTEBANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung bei den innersten am rotierenden Halter angeordneten Zerkleinerungsorganen ein Vielfaches der Teilung bei den diese innersten rotierenden Zerkleinerungsorgane umgebenden, am andern Halter angeordneten Zerkleine rungsorganen ist.
    2. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Zerkleine rungsorgane auf einem zur Drehachse koaxialen, nach dem freien Ende der Zerkleinerungsorgane hin divergierenden Kegelmantel liegen.
    3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die als Zähne ausgebildeten Zerkleinerungsorgane des einen Halters am freien Ende spitz auslaufen.
    4. Vorrichtung nach Unteransprüchen 2 und 3.
    5. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der als Zähne ausgebildeten Zerkleinerungsorgane eines Halters der Vorzerkleinerung des Gutes dienende Verlängerungen aufweisen.
    6. Vorrichtung nach Unteranspriiehen 1 und 5.
    7. Vorrichtung nach Unteransprüchen 2 und 5.
    8. Vorrichtung nach Unteranspriiehen 3 und 5.
    9. Vorrichtung naeh Unteransprüchen 4 und 5.
    10. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Verlängerung in einem Winkel zur Zahnrichtung verläuft.
    11. Vorrichtung nach Unteranspriiehen 7 und 10.
    12. Vorrichtung nach Unteranspriiehen 8 und 10.
    13. Vorrichtung nach Unteransprüchen 9 und 10.
    14. Vorrichtung nach Unteransprueh 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlänge- rungen messerartig sind.
    15. Vorrichtung nach Unteranspriiehen 10 und 14.
    16. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine abnehmbare, mit Durehbrechungen versehene Schale aufweist, die die innern Zerkleinerungsorgane deckt.
    17. Vorrichtung nach Unteransprueh 16, dadureh gekennzeichnet, dass die Sehale dureh eine Klemmvorrichtung an ruhenden Zähnen wegnehmbar befestigt ist.
    18. Vorrichtung nach Unteransprueh 16, bei welcher die Zerkleinerungsorgane im In nern eines Behälters für das zu behandelnde Out angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Rand der Sehale mit der Wandung des Behälters einen ringförmigen Spalt begrenzt.
    19. Vorrichtung nach Unteranspriiehen 17 und 18.
    20. Vorrichtung naeh Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Eintaueh- gerät ausgebildet ist.
    21. Vorrichtung nach Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass beide Halter je einen Doppelkranz von Zerkleinerungsorganen tragen, wobei sich zwischen den beiden Kränzen des einen Halters ein Kranz des andern Halters befindet.
    22. Vorrichtung nach Unteranspriiehen 1 und 21.
    23.'Vorriehtung naeli Unteranspruch 21, dadureli gekennzeichnet, dass der innerste Kranz von scherend zusammenarbeitenden Zerkleinerungsorganen mit seinem einen Stirnende am innern Halter angebracht ist und am andern Stirnende einen Ring trägt, weleher den innern Kranz von Zerkleinerungsorganen des äussern Halters überbrüekt und die Organe des äussern Kranzes des innern Halters trÏgt.
    24. Vorrichtung nach Unteransprüehen 22 und 23.
    25. Vorrichtung naeh Unteransprueh 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring Vorzerkleinerungsorgane trÏgt.
    26. Vorrichtung nach Unteransprüehen 24 und 25.
    27. Vorrichtung naeh Patentansprueh, dadurch gekennzeiehnet, dass der äussere Halter eine zur Drehaehse koaxiale Bluffe, einen peripheren, die Zerkleinerungsorgane tragenden Ring und diesen Ring mit der Alutfe verbindende Arme aufweist.
    28. Vorrichtung nach Unteransprüchen 21 und 27.
    29. Vorrichtung nach Unteransprüehen 23 und 27.
    30. Vorrichtung nach Unteranspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Bluffe am Ende einer die drehende Welle des innern Halters umschliessenden Hülse sitzt.
    31. Vorrichtung nach Unteransprüchen 28 und 30.
    32. Vorrichtung nach Unteransprüchen 29 und 30.
CH311794D 1952-03-12 1952-03-12 Misch- und Dispergiervorrichtung. CH311794A (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1141517B (de) * 1955-08-12 1962-12-20 Forsch Inst Prof Ing Chem Pete Vorrichtung zum Zerkleinern, Mischen und Homogenisieren von Stoffen sowie zur Durchfuehrung mechano-chemischer Reaktionen
US3081981A (en) * 1959-02-17 1963-03-19 Eastman Kodak Co Centrifugal pump system

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