DE1457275C

DE1457275C - Mixing or homogenizing device

Info

Publication number: DE1457275C
Application number: DE19651457275
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Bratland, Arthur, Drammen (Norwegen)
Priority date: 1964-05-21
Filing date: 1965-05-21
Publication date: 1973-04-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Misch- oder Homogenisierungseinrichtung, die insbesondere für die Herstellung von Mischungen für das sogenannte »Soft Eis« bestimmt ist. Mischungen dieser Art werden aus zu Milch regenerierter Trockenmilch, Wasser, pflanzlichen oder tierischen Fetten, Geschmackszutaten und anderen Zutaten hergestellt.The invention relates to a mixing or homogenizing device, which is intended in particular for the production of mixtures for so-called »soft ice«. Mixtures of this type are made dry milk regenerated into milk, water, vegetable or animal fats, flavor ingredients and other ingredients.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Abdichtung einer solchen Misch- und Homogenisierungseinrichtung, und zwar unter der Voraussetzung, daß der in den Behälter eingebaute angetriebene Läufer durch eine lotrecht durch den Behälterboden nach außen geführte Welle angetrieben ist. Es sind dabei zwei Betriebszustände zu berücksichtigen, der Arbeitszustand, bei dem der Läufer innerhalb des Behälters umläuft, und der Ruhezustand, bei dem der Behälter im Gehäuse stillsteht.The object on which the invention is based is to seal off such a mixing and homogenizing device, with the proviso that the built-in in the container driven Runner is driven by a vertically guided through the container bottom to the outside shaft. There are two operating states have to be taken into account, the working state in which the runner is inside the container revolves, and the idle state, in which the container in the housing stands still.

An sich wäre es kein Problem, die lotrechte Welle in üblicher Weise abzudichten. Aber es handelt sich im vorliegenden Falle um ein Gerät, das in erster Linie für die Behandlung von Nahrungs- und Genußmitteln bestimmt ist. Hierbei treten Betriebsbedingungen auf, für die sich die bekannten Abdichtungen nur schlecht eignen. Die Anforderungen der Gesundheitsbehörden an die Sauberkeit und Keimfreiheit sind außerordentlich hoch. Die Möglichkeit einer Verunreinigung mit artfremden Bestandteilen soll so weit wie möglich ausgeschaltet werden. Dichtungen lassen sich, wenn man von den hier nicht in Betracht kommenden berührungslosen Labyrinthdichtungen absieht, nicht von Reibungen trennen. Reibung bedeutet aber Materialabtrag. Es würde sich also nicht vermeiden lassen, daß vom Dichtungsmaterial, seien es auch nur Spuren, Verunreinigungen in das zu behandelnde Nahrungs- oder Genußmittel übergehen. Es geht also um die Aufgabe, für Maschinen dieser Art ein Dichtungssystem zu entwickeln, das sowohl bei laufendem wie bei stillstehendem Läufer eine Verunreinigung des Behandlungsgutes durch Dichtungsmaterial ausschließt.In itself it would not be a problem to seal the vertical shaft in the usual way. But it is in the present case a device that is primarily used for the treatment of foodstuffs and luxury foods is determined. This results in operating conditions for which the known seals are only badly suited. The requirements of the health authorities for cleanliness and sterility are extraordinarily high. The possibility of contamination with alien components should go so far be turned off as possible. Seals can be, if one of the here not considered non-contact labyrinth seals, do not separate them from friction. Means friction but material removal. It would therefore not be possible to avoid the sealing material there are only traces of impurities in the food or luxury food to be treated. So the task at hand is to develop a sealing system for machines of this type that both whether the rotor is running or at a standstill, contamination of the item to be treated by sealing material excludes.

Für die Ausbildung der Dichtung zwischen umlaufendem Gehäuse und Läufer konnte von einer bekannten Vorrichtung ausgegangen werden (deutsche Auslegeschrift 1 145 902). In einem mit Durchbrechungen versehenen Gehäusekörper ist ein Läufer eingebaut, der mit Verdrängerflächen versehen ist. Diese Verdrängerflächen drücken das zu behandelnde Gut in den Ringspalt zwischen Läufer und Gehäusekörper, der als Reibspalt bezeichnet ist. In diesem Reibspalt werden die Teilchen des Gutes zerkleinert. Das zerkleinerte Gut fließt, je nachdem ob der Gehäusekörper mit oder ohne Durchbrechungen ausgeführt ist, durch den Reibspalt oder durch über die Fläche des Gehäuses verteilte Öffnungen ab. Die Antriebswelle ist in üblicher Weise an ihren Durchführungen abgedichtet. For the formation of the seal between the circumferential housing and the rotor, a known Device are assumed (German Auslegeschrift 1 145 902). In one with breakthroughs provided housing body, a rotor is installed, which is provided with displacement surfaces. This Displacement surfaces push the material to be treated into the annular gap between the rotor and the housing body, which is referred to as the friction gap. The particles of the material are crushed in this friction gap. That crushed Flows well, depending on whether the housing body is designed with or without openings, through the friction gap or through openings distributed over the surface of the housing. The drive shaft is sealed in the usual way at their bushings.

Von dieser Bauform konnte bei der Erfindung der mit Verdrängerkörpern versehene Läufer, die lotrecht aus dem Gehäuse geführte Antriebswelle und das mit Durchbrechungen versehene Läufergehäuse übernommen werden, das mit dem Läufer einen Spalt bildet. Jedoch war eine grundsätzliche Änderung erforderlich, um den gestellten Dichtungsbedingungen zu genügen.With the invention, the runner provided with displacement bodies, the perpendicular taken from the housing guided drive shaft and the rotor housing provided with openings that forms a gap with the rotor. However, a fundamental change was necessary, to meet the specified sealing conditions.

Bei umlaufender Einrichtung darf das Gut nicht mit der nicht zu umgehenden Wellendichtung in Berührung kommen. Hier wird gegenüber der bekannten Einrichtung der erste neue Schritt getan. Die Verdrängerkörper der bekannten Einrichtung werden durch Schleuderflächen ersetzt, die das Gut mit so großer Geschwindigkeit durch die Durchbrechungen im Läufer und im Gehäuse strömen lassen, daß im Ringspalt zwischen diesen beiden Teilen eine Ejektorwirkung, die Wirkung einer Wasserstrahlpumpe erzeugt wird. Der Ringspalt steht also unter Unterdruck, der ein Einströmen des Gutes in Richtung auf die Antriebswelle und deren Dichtung verhindert. Es entsteht auf diese Weise eine berührungslose Dichtung zwischen Läufer und Gehäuse, die nicht zu irgendweleher Verunreinigung des Gutes führen kann.In the case of a rotating device, the goods must not come into contact with the shaft seal that cannot be bypassed come. This is the first new step taken compared to the familiar facility. The displacer the known device are replaced by centrifugal surfaces, which the good with so high speed flow through the openings in the rotor and in the housing that im Annular gap between these two parts creates an ejector effect, the effect of a water jet pump will. The annular gap is therefore under negative pressure, which prevents the goods from flowing in in the direction of prevents the drive shaft and its seal. This creates a contactless seal between the rotor and the housing, which cannot lead to any contamination of the goods.

Diese Dichtung ist aber nur bei laufendem Läufer wirksam. Es entstand also die zweite Aufgabe, die Dichtungseinrichtung in der Weise weiterzubilden, daß auch bei stillstehendem Läufer keine Berührung des Gutes mit der Wellendichtung stattfinden kann. Diese Forderung ist deshalb besonders wichtig, weil die Einrichtung nicht immer völlig entleert wird, sondern gewisse Mengen davon über Nacht darin verbleiben, die dann verunreinigt werden könnten. Diese zweite Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die geschlossene Unterfläche des Läufers und die gegenüberliegende Dichtungsfläche des Mantels je als eine bei Stillstand wirksame Dichtungsfläche ausgebildet sind und der Läufer bei Inbetriebsetzung um eine vergleichbar geringe Strecke anhebbar angebracht ist. Durch diese beiden zusammenwirkenden Dichtungsflächen wird die Wellcndurchführung völlig von dem Gut enthaltenden Raum abgesperrt.This seal is only effective when the rotor is running. So the second task arose, the Further develop the sealing device in such a way that no contact is made even when the rotor is stationary of the goods can take place with the shaft seal. This requirement is particularly important because the facility is not always completely emptied, but rather certain quantities remain in it overnight, which could then be contaminated. This second object is achieved in that the closed The lower surface of the rotor and the opposite sealing surface of the jacket are each considered to be one Standstill effective sealing surface are formed and the rotor at start-up by a comparable liftable a short distance. Through these two cooperating sealing surfaces, the corrugated bushing is completely removed from the Well-containing room cordoned off.

! Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung '·. besteht darin, daß der Antriebsmotor für den Läufer einen bei Inbetriebnahme axial verschiebbaren Rotor aufweist.! A preferred embodiment of the invention '·. consists in that the drive motor for the rotor has an axially displaceable rotor when it is started up.

Weiter ist es zweckmäßig, daß die Durchbrechungen im Mantel durch auf den Behälterboden hin gerichtete, im Winkel zur Drehachse des Läufers stei hende Kanäle gebildet sind.It is also useful that the openings in the jacket are directed towards the bottom of the container, rising channels are formed at an angle to the axis of rotation of the rotor.

I Die Erfindung sei an Hand der in den Zeichnungen I dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt ; F i g. 1 in schematischer Darstellung einen senki rechten Schnitt durch ein Gerät mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung,I The invention will be explained with reference to the embodiments shown in the drawings I. It shows ; F i g. 1 in a schematic representation a perpendicular section through a device with a device according to the invention,

, F i g. 2 eine Draufsicht auf das Rühr- und Homoge- ! nisierwerk der Ausführungsform nach F i g. 1,, F i g. 2 a plan view of the stirring and homogeneous ! nisierwerk of the embodiment according to FIG. 1,

'■ F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie HT-III der j Fig·2, '■ F i g. 3 shows a section along the line HT-III in FIG. 2,

j Fig.4 einen senkrechten Schnitt durch ein Rühr-S und Homogenisierwerk gemäß der Erfindung in ver- ! größertem Maßstab.j Figure 4 is a vertical section through a Rühr-S and homogenizing unit according to the invention in ver! larger scale.

Das in F i g. 1 gezeigte Gerät weist einen Innenbehälter 10 und einen Außenbehälter 11 auf, die zwi-I sehen sich eine geschlossene Zwischenkammer 12 einschließen. Oben ist der Außenbehälter 11 mit dem Innenbehälter 10 durch einen nach innen gebogenen Rand 13 verbunden, der am Innenbehälter angeschweißt ist. Der Boden 14 des Innenbehälters und der Boden 15 des Außenbehälters sind konvex nach oben durchgebogen. Der Boden 14 bildet somit an seinem Außenumfang eine Art Sammelrinne 16, die gleichmäßig gekrümmt um die zylindrische Wand des Behälters herum verläuft. Von der Sammelrinne 16 führt ein Austragsrohr 17 mit einem Ventil 18 nach außen. Der Boden 15 des Außenbehälters liegt am oberen Flansch 19 eines zylindrischen Fußes 20 auf, dessen unterer Flansch 21 an einer entsprechenden i Unterlage oder einen Tisch befestigt werden kann. Am unteren Rand des Außenbehälters führt eine Leitung 22 mit einem Zweiwegeventil 23 nach unten und außen. Am oberen Ende des Gerätes ist eine mit einem Zweiwegeventil 25 versehene Leitung 24 an die Kammer 12 angeschlossen. In dem zwischen dem Boden 14 des Innenbehälters und dem Boden 15 des Außenbehälters gebildeten Raum verläuft am Bodenrand des Behälters ein halbmondförmig gebogenes Heizelement 26. Das Heizelement besitzt eine Stopfbüchse 27 und ist am Außenbehälter unter Zuhilfenahme einer Überwurfmutter 28 befestigt. In der Kammer 12 befindet sich weiter eine Kühlspirale 29, die etwas oberhalb des Bodens 14 des Behälters unmittelbar an der Wandung des Innenbehälters anliegt. Die obere öffnung des Innenbehälters ist mit einem abhebbaren Deckel 30 geschlossen, der auf dem oberen Rand 13 des Außenbehälters aufliegt.The in Fig. 1 shown device has an inner container 10 and an outer container 11, the zwi-I see a closed intermediate chamber 12 enclose. At the top is the outer container 11 with the inner container 10 connected by an inwardly curved edge 13 which is welded to the inner container is. The bottom 14 of the inner container and the bottom 15 of the outer container are convex bent at the top. The bottom 14 thus forms a kind of collecting channel 16 on its outer circumference, which runs uniformly curved around the cylindrical wall of the container. From the collecting channel 16 a discharge pipe 17 with a valve 18 leads to the outside. The bottom 15 of the outer container rests on upper flange 19 of a cylindrical foot 20, the lower flange 21 on a corresponding i Can be attached to a pad or table. A line runs along the lower edge of the outer container 22 with a two-way valve 23 downwards and outwards. At the top of the device is a with A line 24 provided with a two-way valve 25 is connected to the chamber 12. In the one between the floor 14 of the inner container and the bottom 15 of the outer container is formed on the bottom edge of the container a crescent-shaped curved heating element 26. The heating element has a stuffing box 27 and is attached to the outer container with the aid of a union nut 28. In the Chamber 12 is also a cooling coil 29, which is just above the bottom 14 of the container rests against the wall of the inner container. The upper opening of the inner container is with a liftable lid 30 closed, which rests on the upper edge 13 of the outer container.

Eine erste Ausführungsform eines Rühr- und Homogenisierwerkes 50 ist in den F i g. 2 und 3 gezeigt, nach deren Darstellung es am Boden des Innenbehälters befestigt ist. Der Motor 51 der Vorrichtung 50 ist innerhalb der Ummantelung des Fußes 20 untergebracht und nach außen abgedeckt, sowie an einer Platte 52 befestigt, die ihrerseits am Rand des Bodens 15 des Außenbehälters angeschweißt ist, so daß der Motor 51 mit seinem Gewicht den Boden des Außenbehälters beschwert. Die Welle 53 des Motors 51 ist in den Innenbehälter hineingeführt, was mit Hilfe einer Führung 54 geschieht, die ihrerseits aus einer Hülse besteht, welche bei 55 am Außenbehälter 11 und bei 56 am Innenbehälter 10 angeschweißt ist. Die Hülse 54 ragt etwas über den Boden 14 des Innenbehälters hinaus. Am oberen Ende der Hülse 54 ist mit Hilfe eines Bajonettverschlusses 57 ein Kopfstück 58 lösbar befestigt, das drei Durchlässe 59 aufweist, welche exzentrisch in Umfangsrichtung und parallel zur Achse der Welle 53 des Motors verlaufen (F i g. 3).
- Die Welle 53 ist in der Hülse 54 in einem Außenlager 60 aus Nylon und zwei nach innen zu angeordneten Stopfbüchsen 61 und 62 gehalten, die mit Trennringen versehen sind. Die Welle 53 ragt über die Hülse 54 mit einem Stummel 63 hinaus, dessen oberer Teil mit einem Querschlitz 64 versehen ist. Dieser dient zur Aufnahme eines nach unten gerichteten Ansatzes 65 eines Läufers 66 mit Schleuderflächen ausgebildeten drehbaren Teiles. Der Läufer 66 ist an der Welle 53 durch eine Schraube 67 befestigt. An der Oberseite des Rotors 66 sind vier Schleuderflächen 68 gehalten, die schräg nach oben und außen verlaufen. Die äußere Kante 69 der Schleuderflächen 68 ist entlang einer Kegelfläche 70 im Kopfstück 58 geführt. Zwischen den Durchlässen 59 und der Kegelfläche 70 entsteht eine scharfe Endkante 71.A first embodiment of a stirring and homogenizing unit 50 is shown in FIGS. 2 and 3, according to which it is attached to the bottom of the inner container. The motor 51 of the device 50 is housed within the casing of the foot 20 and covered to the outside, as well as attached to a plate 52 which in turn is welded to the edge of the bottom 15 of the outer container, so that the motor 51 with its weight the bottom of the outer container complained. The shaft 53 of the motor 51 is guided into the inner container, which is done with the aid of a guide 54, which in turn consists of a sleeve which is welded at 55 to the outer container 11 and at 56 to the inner container 10. The sleeve 54 protrudes slightly beyond the bottom 14 of the inner container. A head piece 58 is detachably attached to the upper end of the sleeve 54 with the aid of a bayonet lock 57 and has three passages 59 which run eccentrically in the circumferential direction and parallel to the axis of the shaft 53 of the motor (FIG. 3).
The shaft 53 is held in the sleeve 54 in an outer bearing 60 made of nylon and two inwardly arranged stuffing boxes 61 and 62 which are provided with separating rings. The shaft 53 protrudes beyond the sleeve 54 with a stub 63, the upper part of which is provided with a transverse slot 64. This serves to accommodate a downwardly directed projection 65 of a rotor 66 with a rotatable part formed with centrifugal surfaces. The rotor 66 is attached to the shaft 53 by a screw 67. Four centrifugal surfaces 68 are held on the upper side of the rotor 66 and run obliquely upwards and outwards. The outer edge 69 of the centrifugal surfaces 68 is guided along a conical surface 70 in the head piece 58. A sharp end edge 71 is created between the passages 59 and the conical surface 70.

An der Unterseite des Läufers 66 ist radial außerhalb des Ansatzes 65 eine ebene, radial nach außen verlaufende Dichtungsfläche 66 a vorgesehen, die in der Ruhestellung des Läufers an einer entsprechenden Dichtungsfläche 58 α am Kopfstück 58 anliegt und mit dieser dichtend abschließt.At the bottom of the rotor 66 is radially outside of the extension 65 is a flat, provided radially outwardly extending sealing surface 66 a which α in the rest position of the rotor at a corresponding sealing surface 58 on the head piece 58 abuts and sealingly with this closes.

Bei einer Drehung des Läufers 66 wird die im Innenbehälter befindliche Substanz in eine kräftige nach unten gerichtete Fließbewegung durch die Durchlässe 59 versetzt. Gleichzeitig wirkt der Drehung des Läufers 66 eine nach oben gerichtete Reaktionskraft entgegen, welche dazu führt oder dazu beitragen kann, daß die Dichtungsfläche 66 a des Läufers außer Anlage mit der Dichtungsfläche 58 α des Kopfstückes 58 gelangt, sobald der Läufer in Bewegung gesetzt wird. Es ist hierfür nur eine ganz geringfügige Axialverschiebung, beispielsweise in einer Größenordnung von 0,5 mm erforderlich. Die Axialverschiebung läßt sich dadurch einstellen, daß entweder der Läufer derart befestigt ist, daß er mit der Antriebswelle axial verschiebbar ist (beispielsweise durch Einstellung unter Zuhilfenahme der Schraube 67), so daß er relativ dazu um einen ganz bestimmten Abstand verschoben wird, oder dadurch, daß Läufer und Antriebswelle gemeinsam um einen solchen Abstand durch nicht gezeigte Stellmittel verschiebbar sind.When the rotor 66 is rotated, the substance located in the inner container is set in a powerful downward flow movement through the passages 59. At the same time, the rotation of the rotor 66 counteracts an upward reaction force which leads or can contribute to the fact that the sealing surface 66 a of the rotor comes out of contact with the sealing surface 58 α of the head piece 58 as soon as the rotor is set in motion. Only a very slight axial displacement, for example on the order of 0.5 mm, is required for this. The axial displacement can be set in that either the rotor is fastened in such a way that it is axially displaceable with the drive shaft (for example by setting with the aid of the screw 67) so that it is displaced by a certain distance relative to it, or by that rotor and drive shaft can be moved together by such a distance by adjusting means, not shown.

Die kräftige Fließbewegung durch die Durchlässe 59 ruft eine Saugwirkung auf den sich zwischen den Flächen 66 α und 58 α bildenden Spalt hervor, sobald die gegenseitige dichtende Anlage der Flächen unterbrochen wird, so daß ein Durchtreten der verarbeiteten Substanzen an den Dichtflächen auch dann nicht möglich ist, wenn der Läufer seine Drehbewegung ausführt.The vigorous flow movement through the passages 59 causes a suction effect on the gap forming between the surfaces 66 α and 58 α as soon as the mutual sealing contact of the surfaces is interrupted so that the processed substances cannot pass through the sealing surfaces when the rotor executes its rotary motion.

An Stelle der unmittelbaren Flächenanlage zwischen den Dichtungsflächen gemäß der Darstellung in F i g. 3 kann zwischen diesen Flächen auch ein Dichtungsring angeordnet sein, wie noch näher beschrieben wird.Instead of the direct contact between the sealing surfaces as shown in F i g. 3, a sealing ring can also be arranged between these surfaces, as will be described in more detail will.

Wie aus der F i g. 3 hervorgeht, enden die Durchlässe 59 in einem verhältnismäßig kurzen Abstand oberhalb des Bodens des Innenbehälters, so daß der Behälterboden eine Art Aufprallfläche für die durch die Durchlässe hindurchströmende Substanz bilden kann, was zur Zerkleinerung der die Substanz bildenden Teilchen beiträgt. Außerdem werden die TeilchenAs shown in FIG. 3, the passages 59 end at a relatively short distance above the bottom of the inner container, so that the container bottom is a kind of impact surface for the through can form the substance flowing through the passages, which results in the comminution of the substance forming the substance Particle Contributes. In addition, the particles

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richtig in Kontakt mit dem Boden des Innenbehälters oder aber die Anordnung der Bohrungen zueinandercorrectly in contact with the bottom of the inner container or the arrangement of the holes to one another

gebracht, so daß eine wirksame Wärmeübertragung beliebig geändert werden.brought so that effective heat transfer can be changed at will.

zwischen den fließenden Substanzen und dem in der Der Elektromotor 140 besitzt die übliche Bauweise Kammer 12 befindlichen Wärmeübertragungsmedium mit einem in gestrichelten Linien gezeigten axial beherbeigeführt wird. 5 weglichen konischen Rotor 141 a, der unmittelbar mitbetween the flowing substances and the heat transfer medium in which the electric motor 140 has the usual design of chamber 12 and is axially accommodated with a heat transfer medium shown in dashed lines. 5 movable conical rotor 141 a, directly with

Der Boden 14 des Innenbehälters kann im Auftreff- der Antriebswelle 152 verbunden ist; dieser Rotor bereich der fließenden Substanzen mehr oder weniger kann beim Anlassen des Motors um einen bestimmhorizontal verlaufen, so daß die fließenden Substan- ten Abstand angehoben und beim Abstellen des Mozen im wesentlichen im rechten Winkel an die Auf- tors unter der Einwirkung der Schwerkraft wieder in prallfläche herangeführt werden. Die Aufprallfläche io seine Ausgangsstellung zum Zurückfallen gebracht ist auf der einen Seite durch die in den Behälter hin- werden. Eine derartige Axialbewegung des Rotors einragende Hülse 54 und auf der anderen Seite da- wird dadurch erreicht, daß der konische Rotor 140 a durch begrenzt, daß der Boden schräg nach unten und in einem ebenfalls in gestrichelten Linien angedeuteaußen verläuft und bei entsprechend gebogener Aus- ten konisch ausgebildeten Statorhohlraum 140 b der bildung um die Sammelrinne gleichmäßig in die Wan- 15 dem Rotor gegenüber angeordnet ist, hineingezogen düngen des Innenbehälters übergeht. Auf diese Weise wird bzw. aus ihm herausfällt.The bottom 14 of the inner container can be connected at the point of impact to the drive shaft 152 ; This rotor area of the flowing substances can run more or less horizontally when the engine is started, so that the flowing substances are raised at a distance and, when the Mozen is set down, again at a right angle to the rotor under the action of gravity the impact surface are brought up. The impact surface is brought back to its original position on the one hand through which it is pushed into the container. Such axial movement of the rotor einragende sleeve 54 DA and on the other side is achieved in that the conical rotor 140a by limited in that the bottom obliquely downward and extends in an attached interpret the outside also in dashed lines and ten with a correspondingly bent off conical stator cavity 140 b of the formation around the collecting channel is arranged uniformly in the wall 15 opposite the rotor, and when drawn in, fertilizes the inner container. In this way becomes or falls out of it.

wird es möglich, den Substanzenfluß vom Kopfstück Die in F i g. 4 gezeigte Dichtungsanordnung bestehtit becomes possible to control the flow of substances from the head piece in FIG. 4 sealing arrangement is shown

58 her derart zu lenken, daß er gegen den Boden des aus einem einzigen Dichtungsring 154, der zwischen 58 to direct so that it is against the bottom of a single sealing ring 154 between

Innenbehälters gerichtet ist und danach ein beträchtli- einer ersten radialen Dichtungsfläche 155 auf der Un-Inner container is directed and then a considerable- a first radial sealing surface 155 on the un-

ches Stück weiter oben gegen die Seitenwandungen 20 terseite des schalenförmigen Innenteils 141 und einerChes piece further up against the side walls 20 underside of the shell-shaped inner part 141 and one

des Innenbehälters verläuft, so daß innerhalb der strö- zweiten radialen Dichtungsplatte 156 an der Hülseof the inner container extends so that within the flow second radial sealing plate 156 on the sleeve

menden Substanzen selbst entlang der Kontaktflä- 143, d. h. genauer gesagt, an der Stirnfläche eines obe-substances themselves along the contact area 143, i.e., more precisely, on the end face of an upper

chen, die an die wärmeausstrahlende oder wärmeab- ren Gleitlagers 156 angeordnet ist, das seinerseitsChen, which is arranged on the heat radiating or heat dissipating slide bearing 156 , in turn

sorbierende Kammer 12 und die Kühlspirale 29 an- durch Paßsitz an der Hülse 143 gehalten ist und dieSorbing chamber 12 and the cooling coil 29 is held by a snug fit on the sleeve 143 and the

grenzen, eine heftige Bewegung herbeigeführt wird. 25 Welle 139 im Paßsitz umschließt.limit, a violent movement is caused. 25 encloses shaft 139 in a snug fit.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Ein entsprechendes Gleitlager 158 ist am unteren F i g. 4 bei 137 dargestellt. Das Rühr- und Homogeni- Ende der Hülse 143 befestigt. Der Dichtungsring 154 sierwerk befindet sich am Grunde bzw. am Boden des Hegt an der Dichtungsfläche 156 an und stützt sich Innenbehälters und besitzt eine Welle 139, die mit seitlich an einer Schulter 159 am oberen Ende der einem elektrischen Antriebsmotor verbunden und 30 Hülse 143 ab. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, liegt durch den Boden des inneren und des äußeren Behäl- der Dichtungsring radial im Abstand von der Welle ters hindurchgeführt ist. Die Anordnung 137 besteht 139 und liegt an der Unterseite der Innenschale 141 dabei aus einem sich nach oben öffnenden schalenför- an, die von der Welle 139 im rechten Winkel nach migen inneren Teil 141, der an der Welle 139 befestigt außen verläuft und sich sowohl innerhalb des Dichist," und einem sich ebenfalls nach oben öffnenden 35 tungsringes als auch in einem Abstand außerhalb des schalenförmigen bestehenden äußeren Teil 142, der Dichtungsringes erstreckt. Die Außenschale 142 ragt unmittelbar am inneren Behälter 110 befestigt ist. Die vom Dichtungsring ausgehend parallel zur Unterseite innere Schale 141 ist frei drehbar in der äußeren der Innenschale radial nach außen, so daß zwischen Schale 142 gehalten, wobei zwischen den senkrechten der Innenschale 141 und der Außenschale 142 ein Wandungen der beiden schalenförmigen Teile ein 40 schmaler Durchlaß 160 entsteht, der mit der Oberseite freier Spielraum von 0,5 mm besteht. Die beiden des Dichtungsringes fluchtet, die etwas über die Inschalenförmig ausgebildeten Teile sind bei der darge- nenfläche 161 der Außenschale hinausragt. Wie hier stellten Ausführungsform jeweils mit horizontalen rechts aus Fig. 4 hervorgeht, ist der Dichtungsring Reihen durchgehender Bohrungen 144, 145 versehen, derart angeordnet, daß er an der Unterseite der Innenderen Zahl insgesamt 240 beträgt. Diese Bohrungen 45 schale 141 in einer bestimmten Stellung anliegt, wenn besitzen einen Durchmesser von jeweils 5 mm und^die der Elektromotor abgeschaltet wird. Es ist offensichtschalenförmig ausgebildeten Teile 141 und 142 sind lieh, daß die Bohrungen 144 und 145 in den Bauteilen jeweils 4 mm stark. Die Umfangsgeschwindigkeit der I⁴I und 142 in dieser Stellung nicht miteinander inneren Schale kann zwischen 10 und 50 m pro Se- fluchten. Auf der linken Seite der Darstellung der künde und die Drehgeschwindigkeit etwa 15 000Um- 50 Fig. 4 ist die Dichtungsfläche 155 vom Dichtungsdrehungen pro Minute betragen. Mit Hilfe der scha- ring 154 abgehoben, wobei sich die Bohrungen in lenförmigen durchbohrten Teile wird unter der Ein- Ausrichtung miteinander befinden. Diese links in wirkung der Zentrifugalkraft während der Umdre- F i g. 4 gezeigte Stellung ergibt sich beim Anlaufen des hung des Innenteiles im Außenteil bewirkt, daß die in Elektromotors dadurch, daß der Rotor des Motors im dem Behälter befindliche Flüssigkeit oder Substanz 55 Augenblick des Anlassens um einen bestimmten Abdurch die Bohrungen 144 und 145 radial nach außen stand nach oben in den Stator des Motors hineingezogeschleudert wird, und gleichzeitig werden die in der gen wird. Bei Zuhilfenahme dieser Anordnung kann Flüssigkeit oder der Substanz enthaltenen Festteil- unmittelbar bei Inbetriebsetzung des Motors eine rächen damit zerkleinert oder zermahlen, während sie ^scne Aufhebung der Anlage zwischen dem Dichtungsdurch die Bohrungen 144 und 145 und durch den zwi- 60 ring und der erstgenannten Dichtungsfläche 155 ersehen den Schalen 141 und 142 befindlichen Zwi- zielt werden, so daß die Reibung zwischen dem Dichschenraum hindurchtreten. Die Gesamtzahl der Boh- tungsring und der Dichtfläche 155 vernachlässigbar rungen oder die Zahl der Bohrungsreihen bzw. die ^ist- ^[n ähnlicher Weise wird eine dichtende Anlage Zahl der Bohrungen in jeder der beiden Schalen läßt zwischen dem Dichtungsring und der Dichtfläche 155 sich jeweils mit Rücksicht darauf ändern, welche Wir- 65 erreicht, sobald der Motor abgeschaltet wird und der kung gewünscht wird und welche Substanz einer sol- ^^{otor damit} wieder in seine Ausgangsstellung zurückeilen Behandlung unterworfen werden soll. In gleicher fällt.
Weise kann auch der Durchmesser der Bohrungen Mit Hilfe der Wasscrstrahlpumpcnwirkung, welcheAnother embodiment of the invention is to a corresponding plain bearing 158 is at the lower F i g. 4 shown at 137 . The stirring and homogenizing end of the sleeve 143 is attached. The sealing ring 154 is located at the bottom of the Hegt on the sealing surface 156 and is supported by the inner container and has a shaft 139, which is connected to the side of a shoulder 159 at the upper end of an electric drive motor and 30 sleeve 143 from. As can be seen from the drawing, the sealing ring is passed through the bottom of the inner and outer containers radially at a distance from the shaft. The arrangement 137 consists of 139 and lies on the underside of the inner shell 141 in this case from an upwardly opening schalenför- which extends from the shaft 139 at right angles to the inner part 141, which is attached to the shaft 139 , on the outside and on the inside des Dichist, "and an upwardly opening ring, as well as at a distance outside the existing shell-shaped outer part 142, the sealing ring. The outer shell 142 protrudes directly attached to the inner container 110. The starting from the sealing ring parallel to the bottom inner Shell 141 is freely rotatable in the outer of the inner shell radially outwards, so that it is held between shell 142 , whereby between the vertical walls of the inner shell 141 and the outer shell 142, a narrow passage 160 arises between the vertical walls of the two shell-shaped parts There is a clearance of 0.5 mm. The two of the sealing ring are in alignment, which is slightly above the Parts designed in the shape of a shell protrude from the exposed surface 161 of the outer shell. As shown here each embodiment with a horizontal right from Fig. 4, the sealing ring is provided with rows of through bores 144, 145 , arranged in such a way that it amounts to a total of 240 on the underside of the inner number thereof. These bores 45 shell 141 rests in a certain position if each have a diameter of 5 mm and ^ which the electric motor is switched off. It is obviously shell-shaped parts 141 and 142 are borrowed that the bores 144 and 145 in the components are each 4 mm thick. The circumferential speed of the I ⁴ I and 142 in this position, not inner shell with one another, can be between 10 and 50 m per alignment. On the left side of the diagram of the rotational speed and announce to about 15 000Um- 50 Fig. 4 is amount to the sealing surface 155 of seal turns per minute. Lifted off with the help of the shear ring 154 , whereby the bores are located in len-shaped pierced parts under the alignment with one another. This left in the effect of centrifugal force during the rotation. F i g. 4 is the position shown when starting the hung of the inner part in the outer part causes the electric motor in that the rotor of the motor in the container liquid or substance 55 instant of starting to a certain Abdurch the bores 144 and 145 stood radially outward is thrown up into the stator of the motor, and at the same time the in the gene is. With the aid of this arrangement, liquid or the substance can Fixed screen contained immediately upon startup of the engine a avenge thus crushed or ground, while 144 and 145 and ring ^scne lifting of the contact between the seal through the bores through the intermediate 60 and the first-mentioned sealing surface 155 can be seen in the shells 141 and 142 , so that the friction can pass between the seal space. The total number of borings tung ring and the sealing surface 155 is negligible stanchions or the number of rows of holes or ^is - ^[n Similarly, a sealing abutment number of holes in each of the two shells can be between the sealing ring and the sealing surface 155, respectively with regard change what effect is achieved as soon as the engine is switched off and the effect is desired, and what substance a sol- ^ ^{otor is to be subjected to treatment so that it is} returned to its original position. In the same falls.
In this way, the diameter of the bores can also be determined with the aid of the water jet pumping action

die Innenschale 141 hervorruft, während die sich in der Außenschale 142 dreht und damit die darin befindliche Substanz in eine rasche Fließbewegung durch die Durchlässe 144, 145 versetzt, wird gewährleistet, daß die Flüssigkeit im inneren Behälter 110 nicht am Dichtungsring 154 vorbei und zum Gleitlager 158 gedruckt, sondern vielmehr durch die Wasserstrahlpumpenwirkung nach außen abgesaugt wird. Zusätzlich zur Wasserstrahlpumpenwirkung der durch die Durchlässe fließenden Substanzen wird gleichzeitig beim Anlassen des Elektromotors auch noch in dem Durchlaß 160 bei der Anhebebewegung von der in F i g. 4 rechts gezeigte Stellung in die in F i g. 4 links gezeigte Stellung eine gewisse Vakuumbildung herbeigeführt, so daß mit Hilfe dieser zusätzlichen Wirkung ein Einströmen der Flüssigkeit von den Behältern 110 und am Dichtungsring vorbei in Richtung auf das Gleitlager 158 wirksam verhindert wird. Als zusätzliche Maßnahme kommt auch noch eine Hilfswirkung des umfangsseitig umlaufenden Vorsprungs 162 hinzu, den der Dichtungsring an seinem Außenumfang aufweist. Dieser Vorsprung 162 verläuft tangential nach außen an der Oberseite des Ringes parallel zur Unterseite der Innenschale 141. Bei 163 ist eine Anschlagnut für den Ansatz 162 dargestellt. the inner shell 141 causes, while the one in the outer shell 142 rotates and thus sets the substance contained therein into a rapid flow movement through the passages 144, 145 , it is ensured that the liquid in the inner container 110 does not pass the sealing ring 154 and to the sliding bearing 158 printed, but rather is sucked out by the water jet pump effect. In addition to the water-jet pump effect of the substances flowing through the passages, at the same time when the electric motor is started, the passage 160 is also lifted from the position shown in FIG. 4 in the position shown on the right in FIG. The position shown on the left in FIG. 4 brings about a certain vacuum formation, so that with the aid of this additional effect, an inflow of the liquid from the containers 110 and past the sealing ring in the direction of the slide bearing 158 is effectively prevented. As an additional measure, there is also an auxiliary effect of the circumferential projection 162 , which the sealing ring has on its outer circumference. This projection 162 extends tangentially outward on the upper side of the ring parallel to the lower side of the inner shell 141. At 163 , a stop groove for the projection 162 is shown.

In einem Gerät der vorstehend beschriebenen Art wird eine wirksame Zerkleinerung der in der zu verarbeitenden Substanz befindlichen Teilchen, und zwar zusätzlich durch die Wirkung der in dem drehbaren Teil 141 und in dem feststehenden Teil ausgebildeten Durchlässe 144 und 145 erzielt. Dadurch, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit jeweils beliebig auf einen bestimmten Wert festgesetzt werden kann, können die einzelnen Teilchen auch genau wunschgemäß zerkleinert werden, wobei eine weitergehende Zerkleinerung einfach in der Weise erzielbar ist, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit erhöht wird.In an apparatus of the type described above, an effective comminution of the particles located in the substance to be processed is additionally achieved by the action of the passages 144 and 145 formed in the rotatable part 141 and in the fixed part. Because the speed of rotation can be set at any desired value, the individual particles can also be comminuted exactly as desired, further comminution being easily achieved in such a way that the speed of rotation is increased.

Wenn angestrebt wird, die Substanzteilchen besonders fein zu zerkleinern, gleichzeitig aber die Umdrehungsgeschwindigkeit in einem angemessenen Bereich gehalten, oder aber die Umdrehungsgeschwindigkeit bei der vorbeschriebenen Anordnung herabgesetzt werden soll, so kann diese Anordnung zusätzlich mit einer Zentrifugalpumpe versehen sein. Eine derartige Zentrifugalpumpenanordnung kann entsprechend der Darstellung der Fig.4 einfach in der Weise erzielt werden, daß die Innenschale 141 oben mit einem nachIf the aim is to comminute the substance particles particularly finely, but at the same time keep the speed of rotation in an appropriate range, or if the speed of rotation is to be reduced in the above-described arrangement, this arrangement can additionally be provided with a centrifugal pump. Such a centrifugal pump arrangement can be achieved according to the representation of Figure 4 simply in such a way that the inner shell 141 at the top with a

ίο innen gerichteten Flansch 164 versehen wird, in dem mittig eine Öffnung 165 ausgeschnitten ist, die eine Art Zuführungsöffnung für die Rühr- und Homogenisiervorrichtung bildet. Zwischen dem Flansch 164 und dem Boden 166 der Innenschale sind Schaufeln 167 befestigt, die im wesentlichen radial nach außen gegenüber der senkrechten Wand 168 der Innenschale verlaufen. Durch diese einfache Maßnahme wird vor den Bohrungen 144 in der Innenschale 141 ein ganz beträchtlicher Druck hervorgerufen. Diese Druckerhöhung ergibt sich nämlich infolge einer Ansammlung der Substanz in dem zwischen dem Flansch 164, den Radialschaufeln 167 und dem Boden 166 des Innenteiles 141 und den Seitenwandungen 168 befindlichen Raum infolge der Wirkung der Zentrifugalkraft in der Innenschale 141. Diese Druckzunahme vor den Bohrungen 144 wird dadurch ausgeglichen, daß sich die Substanz mit einer erhöhten Geschwindigkeit durch die Bohrungen 144 hindurchbewegt und diese erhöhte Fließgeschwindigkeit in Zusammenwirkung mit der durch die Wirkung der Zentrifugalkraft in den Bohrungen 144 verursachten Strömungsbewegung gewährleistet eine wirksame Zerkleinerung auch bei verhältnismäßig geringen Umdrehungsgeschwindigkeiten. Anders ausgedrückt wird durch diese Anordnung eine wirksamere und bessere Zerkleinerung der die Substanz bildenden Teilchen erzielt als bei der vorstehend beschriebenen Anordnung, da hierzu nicht so hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten benötigt werden.ίο inwardly directed flange 164 is provided, in which an opening 165 is cut out in the middle, which forms a kind of feed opening for the stirring and homogenizing device. Between the flange 164 and the bottom 166 of the inner shell, vanes 167 are attached, which run essentially radially outwardly with respect to the vertical wall 168 of the inner shell. This simple measure produces a very considerable pressure in front of the bores 144 in the inner shell 141. This pressure increase results in fact due to an accumulation of the substance in the of the inner part 141 and the side walls 168 situated space this pressure increase is between the flange 164, the radial vanes 167 and the bottom 166 by the action of centrifugal force in the inner shell 141 from the bores 144 compensated by the fact that the substance moves through the bores 144 at an increased speed and this increased flow speed in cooperation with the flow movement caused by the effect of the centrifugal force in the bores 144 ensures effective comminution even at relatively low rotational speeds. In other words, this arrangement achieves a more effective and better comminution of the particles forming the substance than the arrangement described above, since this does not require so high rotational speeds.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

209 539/497209 539/497

Claims

Patent claims:

1. Mixing and homogenizing device with a rotor provided with radially directed displacement surfaces and driven in a container, the vertical shaft of which is sealingly guided through the container bottom to the outside and which, leaving an annular gap, is surrounded by a jacket with perforations, coaxially and stationary is, characterized in that the displacement surfaces of the rotor are designed as centrifugal surfaces (68, 167) which generate an ejector effect of the flowing material in the annular gap, and that the closed lower surface (66 α, 155) of the rotor (66, 137) and the opposite bottom surface (58 a, 154) of the jacket are each designed as a sealing surface effective at standstill and the rotor can be raised by a comparatively small distance (160) when it is started up.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the openings in the jacket (58) directed through to the container bottom (14) channels (59) standing at an angle to the plane of rotation of the rotor (66) are formed.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the drive motor (140) for the rotor (66, 137) has an axially displaceable rotor (140a) when it is started up.