Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen kinematischen Hochfrequenzbehandlung eines Stoffes oder Stoffgemisches, in Form einer zylindrischen Anordnung, mindestens zweier auf Haltern sitzender, sich urnschliessender, relativ zueinander gegenläufig rotierbarer Zerkleinerungsorganringe. Solche Vorrichtungen sind in den schweizerischen Patentschriften Nr. 288 154, Nr. 311 794, Nr. 355 770, Nr. 355 771, Nr. 372 537 und insbesondere in Nr. 466 010 beschrieben und seit Jahrzehnten unter verschiedenen Handelsnamen hergestellt und vertrieben worden.
The present invention relates to a device for the continuous kinematic high-frequency treatment of a substance or a mixture of substances, in the form of a cylindrical arrangement of at least two surrounding rings of comminuting members which are seated on holders and can be rotated in opposite directions relative to one another. Such devices are described in Swiss patents No. 288 154, No. 311 794, No. 355 770, No. 355 771, No. 372 537 and in particular No. 466 010 and have been manufactured and sold under various trade names for decades.
Bei allen diesen beschriebenen und ähnlichen Vorrichtungen tritt infolge des gerichteten Strömungsverlaufes eine störende und unerwünschte Strömung in horizontaler Richtung auf, die zu sogenannten Tromben führt. Unter Tromben versteht man hier den Trichter, der in Flüssigkeiten auftritt, wenn die Flüssigkeit in Rotation versetzt wird. Diese Trombe führt zum Einarbeiten von unerwünschten Medien, meist Luft, oder Luftfeuchtigkeit und nicht-sterilen Partikeln. Es wurde versucht, durch das Anbringen sogenannter Schikanen an den Behältern, in welche die obgenannten Vorrichtungen eingesetzt werden, diese störenden Erscheinungen auszuschalten.
In all of these devices described and similar, a disturbing and undesired flow occurs in the horizontal direction as a result of the directed flow path, which leads to so-called turbulences. The term “vortex” is used here to refer to the funnel that occurs in liquids when the liquid is set in rotation. This vortex leads to the incorporation of undesired media, mostly air, or humidity and non-sterile particles. Attempts have been made to eliminate these disruptive phenomena by attaching so-called baffles to the containers in which the above-mentioned devices are used.
Dies war aber vor allem im Bereich der Laborgeräte nicht oder nur schwer möglich. Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, bei der die Trombenbildung verhindert wird und bei der sich das Gut auf einer nahezu idealen vertikalen Bahn bewegt. Die Vorrichtung, mit welcher diese Aufgaben gelöst werden, zeichnet sich dadurch aus, dass der äussere Zerkleinerungsorganring Zähne aufweist, die derart ausgebildet sind, dass die Spalten zwischen ihnen eine von der radialen abweichende Richtung aufweisen. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform beispielsweise dargestellt, wobei nur die für die Erfindung wesentlichen Teile gezeichnet wurden und es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Generator,
Fig. 2 eine Ansicht des Stators von Fig. 1 und
Fig. 3 eine Ansicht des Rotors von Fig. 1.
However, this was not possible or only with difficulty, especially in the area of laboratory equipment. The aim of the present invention is to provide a device in which the formation of turbulence is prevented and in which the material moves on an almost ideal vertical path. The device with which these objects are achieved is characterized in that the outer comminuting organ ring has teeth which are designed such that the gaps between them have a direction deviating from the radial one. In the drawing, an embodiment is shown as an example, only the parts essential for the invention have been drawn and show:
Fig. 1 is a plan view of a generator,
Fig. 2 is a view of the stator of Figs
FIG. 3 is a view of the rotor from FIG. 1.
Zur Erzeugung der kinematischen Hochfrequenz gemäss den eingangs erwähnten Patentschriften dient im Prinzip ein Rotor 1, der innerhalb eines Stators 2 mit hoher Geschwindigkeit läuft. Der in der Zeichnung gezeigte Fall stellt die einfachste Form eines kinematischen Hochfrequenz-Generators dar.
In principle, a rotor 1, which runs within a stator 2 at high speed, is used to generate the kinematic high frequency according to the patent specifications mentioned at the beginning. The case shown in the drawing represents the simplest form of a kinematic high-frequency generator.
Es können auch mehrere Rotorkränze innerhalb mehrerer Statorkränze mit abgestuftem Durchmesser laufen, und es können auch mehrere Generatoren, also Statoren und Rotoren, hintereinander geschaltet werden. Obwohl der Stator, wie sein Name aussagt, im allgemeinen fest ist, kann er auch in speziellen Anordnungen drehbar sein und rotiert dann gegensinnig zum Rotor.
Several rotor rings can also run within several stator rings with a graduated diameter, and several generators, that is to say stators and rotors, can also be connected in series. Although the stator, as its name suggests, is generally fixed, it can also be rotatable in special arrangements and then rotates in the opposite direction to the rotor.
Durch die rasche Vorbeiführung des Rotorflügels bzw.
The rapid passing of the rotor blade resp.
eines Rotorzahnes 3 an einer Spalte 4 des Statorkranzes 5 ergeben sich Scher-, Prall- und Schneideffekte sowie eine sehr starke Kavitationswirkung. Dadurch können Feststoffe zerkleinert, suspendiert oder nicht mischbare mehrphasige flüssige Systeme emulgiert werden. Auch normale Homogenisationen oder Begasungen sind möglich.
A rotor tooth 3 at a column 4 of the stator ring 5 results in shear, impact and cutting effects and a very strong cavitation effect. This allows solids to be broken up, suspended or immiscible, multiphase liquid systems to be emulsified. Normal homogenization or fumigation are also possible.
Wie bereits in der Einleitung erwähnt, besitzen sämtliche vorbekannten Generatoren das gemeinsame Merkmal, dass die Spalten des Stators, aus denen das zerkleinerte Gut austritt, radial angeordnet sind, wodurch eine gerichtete Strömung entsteht. Da infolge der Rotordrehung das Medium gleichsinnig in bezug auf die Drehrichtung des Rotors beschleunigt und durch die Statorschlitze nur unwesentlich abgelenkt wird, entsteht eine störende horizontale Strömungsrichtung und dadurch eine Trombenwirkung. Während den Versuchen zur Beseitigung dieser Störungen wurde zunächst festgestellt, dass am Rotor keine Änderungen notwendig sind.
As already mentioned in the introduction, all previously known generators have the common feature that the gaps in the stator, from which the comminuted material emerges, are arranged radially, creating a directed flow. Since the medium accelerates in the same direction with respect to the direction of rotation of the rotor as a result of the rotor rotation and is only slightly deflected by the stator slots, a disruptive horizontal flow direction and thus a vortex effect occurs. During the attempts to eliminate these malfunctions, it was initially determined that no changes were necessary to the rotor.
Nach weiteren langwierigen Versuchen mit verschiedenen Statoranordungen wurde erkannt, dass eine Ausbildung der Statorspalten mit verschiedenen Winkeln zur Drehrichtung des Rotors, wobei kein Spalt mehr im Winkel von 90 zur Tangente des Rotorkreises stand, Erfolg versprach. Die Figuren 1 und 2 zeigen einen besonders vorteilhaften und leicht herstellbaren Stator, der nach diesen Ideen ausgeführt wurde. Der Kranz 5 weist zwei Zahnreihen auf, die jeweils aus Zähnen 6 beziehungsweise 7 mit dreieckigem Querschnitt bestehen, wobei die Zähne 6 der einen Reihe eine grössere Basis aufweisen als die alternierend angeordneten Zähne 7 der anderen Reihe. Diese Zähne wurden durch Fräsen von 4 X 2 zueinander parallelen Schlitzen erhalten. Aus der Zeichnung geht klar hervor, dass keine der Spalten 4, aus der das zerstückelte Gut austritt, radial angeordnet ist.
After further lengthy tests with different stator arrangements, it was recognized that designing the stator gaps at different angles to the direction of rotation of the rotor, with no gap at 90 to the tangent of the rotor circle, promised success. Figures 1 and 2 show a particularly advantageous and easily manufactured stator, which was designed according to these ideas. The ring 5 has two rows of teeth, each consisting of teeth 6 and 7 with a triangular cross-section, the teeth 6 of one row having a larger base than the alternately arranged teeth 7 of the other row. These teeth were obtained by milling 4 X 2 parallel slots. It is clear from the drawing that none of the gaps 4 from which the chopped up material emerges is arranged radially.
Durch diese Anordnung der Spalten und dadurch, dass jeweils zwei Teilströme des Gutes aufeinanderprallen, wie dies beim Düsenstrahlhomogenisator geschieht, wird eine Zerlegung des Gutes infolge Zentrifugalwirkung ausgeschlossen, und man erreicht ausserdem eine statistisch einwandfreiere homogenere Bearbeitung des Gutes. Ausserdem bewegt sich das Gut auf einer nahezu idealen vertikalen Bahn, während praktisch keine horizontale Strömungsrichtungen mehr auftreten. Ausserdem tritt infolge des dreieckigen Querschnitts der Zähne eine zusätzliche Schneidewirkung an jedem zweiten Zahn auf.
This arrangement of the gaps and the fact that two partial streams of the material collide, as happens with the jet homogenizer, prevents the material from breaking up as a result of centrifugal action, and one also achieves a statistically flawless, more homogeneous processing of the material. In addition, the material moves on an almost ideal vertical path, while there are practically no horizontal directions of flow. In addition, due to the triangular cross-section of the teeth, there is an additional cutting effect on every second tooth.
Der Erfindungsgedanke beschränkt sich keinesfalls auf das beschriebene Beispiel, sondern kann auf alle eingangs erwähnten Generatortypen angewandt werden, wobei die Zähne des Stators oder äusseren Organrings jeweils dem Rotor oder/und dem Generatortyp angepasst werden können, jedoch immer derart, dass die Spalten nicht radial ausgerichtet sind. So kann man die Zähne derart anordnen, dass die Richtung der Spalten Winkel aufweisen, die in Abhängigkeit von der Drehzahl (Umfangsgeschwindigkeit) Strömungsrichtungen erzeugt, welche die horizontale Strömungsrichtung ausserhalb des Generators weitgehend aufheben. Ausserdem kann die Richtung der Spalten in Drehrichtung des Rotors derart bestimmt werden, dass sie nicht im selben Masse von der radialen Richtung abweicht als entgegen der Drehrichtung des Rotors.
The idea of the invention is in no way limited to the example described, but can be applied to all generator types mentioned at the beginning, whereby the teeth of the stator or outer organ ring can be adapted to the rotor and / or the generator type, but always in such a way that the gaps are not aligned radially are. The teeth can thus be arranged in such a way that the direction of the gaps have angles which, depending on the rotational speed (circumferential speed), generate directions of flow which largely cancel out the horizontal direction of flow outside the generator. In addition, the direction of the gaps in the direction of rotation of the rotor can be determined in such a way that it does not deviate from the radial direction to the same extent as against the direction of rotation of the rotor.
Dabei kann es sich als zweckmässig erweisen, die Zähne 6 und 7 nicht starr, sondern beweglich anzuordnen, um die Richtung der Spalte der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors anzupassen. Es ist als besonders vorteilhaft hervorzuheben, dass nur der Stator respektive der äussere Organring geändert werden muss, während die übrigen Teile, insbesondere der Rotor und die Halter, nicht geändert werden müssen. Dadurch können weitere vorteilhafte Eigenschaften, wie zum Beispiel die leichte Zerlegung zum Zwecke des schnellen Sterilisierens, beibehalten werden.
It can prove to be useful to arrange the teeth 6 and 7 not rigid, but movable, in order to adapt the direction of the gap to the speed of rotation of the rotor. It should be emphasized as particularly advantageous that only the stator or the outer organ ring has to be changed, while the other parts, in particular the rotor and the holder, do not have to be changed. As a result, further advantageous properties, such as easy dismantling for the purpose of rapid sterilization, can be retained.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Vorrichtung zur kontinuierlichen kinematischen Hochfrequenzbehandlung eines Stoffes oder Stoffgemisches, in Form einer zylindrischen Anordnung mindestens zweier auf Haltern sitzender, sich umschliessender, relativ zueinander gegenläufig rotierbarer Zerkleinerungsorganringe, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Zerkleinerungsorganring (2) Zähne (6, 7) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass die Spalten (4) zwischen ihnen eine von der radialen abweichende Richtung aufweisen.
Device for the continuous kinematic high-frequency treatment of a substance or a mixture of substances, in the form of a cylindrical arrangement of at least two surrounding grinder rings which are seated on holders and can be rotated in opposite directions relative to one another, characterized in that the outer grinder element ring (2) has teeth (6, 7) which are in such a way are designed so that the gaps (4) between them have a direction deviating from the radial direction.
UNTERANSPRÜCHE
1. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne des äusseren Zerkleinerungsorganringes (6, 7) in zwei Zahnreihen angeordnet sind und einen dreieckigen Querschnitt aufweisen, wobei die Zähne (6) der einen Reihe eine breitere Basis haben als die mit diesen alternierend
SUBCLAIMS
1. Device according to claim, characterized in that the teeth of the outer comminuting organ ring (6, 7) are arranged in two rows of teeth and have a triangular cross-section, the teeth (6) of one row having a wider base than those alternating with them
angeordneten Zähne (7) der anderen Reihe.
arranged teeth (7) of the other row.
2. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne des äusseren Zerkleinerungsorganringes in mehr als einem Kranz angeordnet sind mit dazwischen laufenden Rotorkränzen.
2. Device according to claim, characterized in that the teeth of the outer comminuting organ ring are arranged in more than one ring with rotor rings running in between.
3. Vorrichtung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Spalten in Drehrichtung des inneren Zerkleinerungsorganringes (1) nicht im selben Masse von der radialen Richtung abweicht als die der Spalten entgegen der Drehrichtung des Rotors.
3. Device according to claim, characterized in that the direction of the gaps in the direction of rotation of the inner comminuting member ring (1) does not deviate from the radial direction to the same extent as that of the gaps against the direction of rotation of the rotor.