用于均化可流动物质的均化器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于均化可流动物质的均化器，该均化器具有转子(3)和定子，该转子和定子具有彼此同心的啮合部。转子(3)在第一定子啮合部(7)的径向内部具有带孔(19)的防护啮合部(4)，该孔的净宽与待拦住的异物的最小尺寸相匹配。按本实用新型的均化器受到保护，以防止进入转子/定子啮合部中的硬质异物对它损坏，但相比于无这种防护装置的均化器不会降低功率。
【专利说明】用于均化可流动物质的均化器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于均化可流动物质的均化器，该均化器具有转子和定子，该转子和定子具有彼此同心的啮合部。
【背景技术】
[0002]均化器还在制药、美容、化学和食品工业中用于制造润肤膏、药膏、膏泥、蛋黄酱和类似产品。它们通常设置在混合容器的底部上，物质在该混合容器中被混合和均匀分散。该均化器通常构成为转子-定子-分散器，但也可以是所谓的循环搅拌器，以达到更好的泵吸效应。例如由DE19537303A1已知这种类型的均化器。
[0003]均化器通常以高的转速来工作。如果待加工的混合物中包含硬的异物(尤其是金属部件)，则该异物可能被均化器吸入，并且损坏或破坏该均化器。如果应该在待制造的产品中混入粉末、色素或其它固体，则尤其会出现这种问题，因为这类东西中正好通常包含金属异物。螺钉、螺母和类似物体还可能在混合设备中松开并且落入均化器中。
[0004]从已经公开的应用中已知，在进入均化器之前设置(优选锥状的)防护筛，该防护筛阻止硬质异物进入均化器中。其缺点是，尤其对于粘性的混合物质来说，该筛子要对抗巨大的流动阻力，并且会明显降低均化器性能。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是，创造一种前述类型的均化器，它具有防护器以避免硬质异物的损坏或破坏，其中，该防护器不会或顶多轻微地降低均化器性能。
[0006]本实用新型通过以下方式实现了此目的，即转子在第一定子啮合部的径向内部具有带孔的防护啮合部，该孔的净宽与待拦住的异物的最小尺寸相匹配。
[0007]首先解释几个在本实用新型的范畴内应用的概念。均化器具有定子和转子，它们能够相对彼此被置于旋转运动之中。定子优选位置固定，转子优选可旋转，但这一点在本实用新型的范畴内不是强制必需的。必要时，定子也可(例如朝转子反向地)扭转。在此重要的只有，转子和定子能够相对彼此旋转，以达到在下面还将详细描述的均化和分散效果。
[0008]转子和定子具有彼此同心的哨合部。概念哨合部表不在圆周方向上延伸的转子壁或定子壁的孔，混合物质在均化器运行时在径向上朝外穿过这些孔。这种啮合部能够在其它封闭的沿圆周方向延伸的壁中具有单个的孔，但该啮合部通常由设置在转子或定子的圆周部段上的、多个轴向延伸的齿部构成，这些齿部具有用于均化物质的碰撞面。如果在说明书中应用了概念“轴向”或“径向”，则轴向总是通过转子的旋转轴线来定义。
[0009]相互同心的啮合部的技术效果如下:流入均化器的通常轴向的入口中的混合物质由径向最里面的转子啮合部扫掠到，并且根据该啮合部的圆周速度以圆周速度来冲击。通过离心力(必要时通过转子中的单独的泵叶或者啮合部面的泵吸效应)，该物质朝外甩出，并且以更高的动能碰到随后的定子啮合部上。该物质的动能转化成分散效果。在该第一定子啮合部的径向外部可以连接其它的转子啮合部和定子啮合部。
[0010]为了使均化器能够实现它的分散效果，它需要至少一个转子啮合部和定子啮合部。如同下面阐述的一样，这些转子啮合部也可通过防护啮合部构成。但按本实用新型优选的是，分别具有两个(也可能是多个)转子啮合部和定子啮合部的均化器是相互同心设置的。
[0011]通常还期望的是，转子的动能不仅转换成分散效果，而且还转换成泵吸效应以输送均化物质。这一点通过在转子上安装额外的所谓的泵叶来实现，这些泵叶类似地实现了离心泵的泵吸效应。但这种泵吸效应也可额外地或替代地通过转子啮合部的相应构成的表面来实现。那么，该啮合部优选具有朝径向倾斜的表面，这些表面实现了泵吸效应。
[0012]现在按本实用新型规定，即转子在第一定子啮合部的径向内部具有带孔的防护啮合部，该孔的净宽与待拦住的异物的最小尺寸相匹配。
[0013]该防护啮合部避免了，进入均化器中的异物径向朝外甩到第一定子啮合部上并且在此损坏均化器。这些异物由防护啮合部截住并且留在转子中。这些异物能够在清洁均化器时除去。该防护啮合部的孔的净宽不能大于可能的异物的最小尺寸，人们希望通过啮合的转子/定子啮合部来阻止这些异物的穿过。防护啮合部的孔的最大净宽通常在I至5_的范围内，优选在2至4_的范围内。如果该净宽来这样设定，使得大小为螺纹规格M3的螺钉或螺母的金属异物不能进入，则通常是足够的。
[0014]令人惊讶的是，按本实用新型的防护啮合部不会降低性能，而是会提高了均化器的性能。性能提高得越多，则通过均化器引导的混合物质越粘稠。原因也许是，防护啮合部的孔的侧壁实现了额外的泵吸效应并且提高了性能。
[0015]优选地，防护啮合部的几个或所有孔都包含在轴向上延伸的壁部段或壁面。这些防护啮合部的孔例如能够是矩形的，其中两个相对而置的矩形侧边在轴向上延伸。这些在轴向上延伸的壁面能够与第一定子啮合部围成一个角度，该角度在O和90°之间，优选在O和60°之间，更优选在O和40°之间。角度为0°意味着，在转子和定子的相应旋转位置中防护啮合部和第一定子啮合部的壁彼此对齐，即位于一个平面中。如果混合物质为达到良好的分散效果首先应该以圆周速度加速，则这些在防护啮合部的孔中在轴向上延伸的壁面正好在径向平面中延伸。但如果它们应该在混合物质上同时实现泵吸效应，则它们也可相对于径向平面倾斜。
[0016]相互啮合的转子和定子啮合部通常与均化器的大小无关地具有几厘米或更多的轴向高度。因此优选的是，防护啮合部在轴向上看分别具有至少两个、优选至少三个相叠设置的孔。
[0017]如果孔的每个轴向排都相对于在防护啮合部的圆周方向上相邻设置的孔排在轴向上偏置，则按本实用新型的均化器出人意料地获得了尤其良好的分散效果和输送功率。优选轴向偏置这样一个尺寸，该尺寸相当于孔的轴向净宽与在轴向分隔两个孔的隔板的轴向厚度之和的一半。这意味着，隔板分别在两个轴向相叠设置的孔之间在沿圆周方向邻接的孔排的孔的中间的轴向高度上延伸。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下面借助附图阐述了本实用新型的实施例。其中:
[0019]图1示出了按本实用新型的均化器的局部横截面；
[0020]图2示出了转子和定子的轴向剖面图；
[0021]图3示出了防护啮合部环的垂直于其轴向平面的视图；
[0022]图4在与图2 —样的视图中示出了按现有技术的均化器。
【具体实施方式】
[0023]按本实用新型的均化器具有轴1，该轴设置有轮殻2并且由图中未示出的驱动器来驱动。转子3与该轴I抗扭地相连。转子3具有两个彼此同心的转子啮合部4和5。内部的转子啮合部4指按本实用新型的防护啮合部。定子与均化器壳体6相连，该定子具有两个彼此同心的定子啮合部7、8。与定子相连的定子盖9在转子的外圆周上遮盖了转子3，并且同时构成了均化器的用附图标记10标出的入口。
[0024]在均化器壳体6的外圆周上设置有与均化器轴I同心的通道11，该通道构成均化器的出口。该出口与输出支管12相连。
[0025]按本实用新型的均化器安装在置于13处的混合容器的底部上的孔中。
[0026]在均化器壳体6和定子盖9之间设置有环形通道14，该环形通道将出口 11与混合容器13的产品腔连接起来。由在15处标出的弹簧装置预紧的密封环14静态地相对于出口 11将该环形通道14封闭。它紧密地贴靠在均化器壳体6的斜切的表面17上。在均化器的出口 11中的压力低时，该密封环16紧密地贴近，并且通过支管12将均化物质输出。如果例如通过封锁支管12使出口 11中的压力上升，则密封环16克服弹力从其所在地上提起，因此均化物质从出口 11通过通道14直接送回到混合容器13的内部。就结合这两个不同输送方案达到的优点而言，请参照DE19537303A1的公开内容。
[0027]尤其在图2中可看到，转子的防护啮合部4和啮合部5以及定子的两个啮合部7、8的同中心的啮合。在该处还可看到转子的附加泵轮18，它提高了转子的输送功率(泵吸功率)。
[0028]在图2中可看到，按本实用新型的防护啮合部4设置在第一(即径向最内部的)定子啮合部7的径向内部。该防护啮合部构成为环，在该环中(例如借助激光)切割出期望大小的孔。定子啮合部7、8和径向的外部啮合部5通过成排地在轴向上延伸的单个齿部构成，如同在图1和2的概观中看到的一样。从图3可看到，防护啮合部4的分别轴向邻接的成排的孔19在轴向上相互偏置地设置(例如参照用20和21标出的孔排)。按本实用新型，孔排的偏置布局虽然是优选的，但不是绝对必要的。
[0029]在图2中可看到，转子啮合部5的轴向延伸的壁面22以及定子啮合部7、8的壁面23,24正好在径向上延伸，即平行于在25处标出的轴向平面。在本实用新型的框架内，这些壁面22、23、24也可相对于径向倾斜，以达到更高的泵吸和/或分散效果。
[0030]相反，防护啮合部4的在轴向上延伸的壁面26相对于径向(或轴向平面)以在27处标出的角度α倾斜。
[0031]在运行按本实用新型的均化器时，混合物质通过入口 10传输到均化器中。该物质首先由泵叶18扫掠到并且加速到这样的速度，即该速度既具有径向分量也具有圆周方向上的分量。该混合物进入防护啮合部4的孔19中，并且由壁面26继续加速，并且碰撞到第一定子啮合部7的壁面23上。从定子啮合部7朝外排出的混合物由第二转子啮合部5扫掠到，并且再次加速，且甩到第二定子啮合部8的壁面24上。该均化且分散的混合物在出口 11中排出，并且要么通过支管12输出，要么通过通道14输出。
[0032]只要输入到均化器中的混合物包含硬质异物，且它的大小达到或超过了防护啮合部4的孔19的净宽，则这些异物就不能穿透该防护啮合部4。它们保持在定子3上，并且相应地不能甩到第一定子啮合部7和接在后面的啮合部上。
[0033]下面的表格证明，与常规的均化器(其没有防止异物进入的装置)相比通过按本实用新型的防护啮合部实现的功率上升。该试验是借助浓缩的山梨醇水溶液(Sorbitollosung)(山梨醇占重量的70%,水占重量的30% )来进行的。
[0034]
转了外边缘的圆在混合容器中的内压为1000 mbar、400 mbar和200 mbcii周速度时，相比于常规均化器的功率提升
[m/s]1.000 mbar400 mbar200 mbar
11,15__M2__[36__M6_
16,72__U7__rn__IM_
20,07__M3__1_48__M9_
23,42__U5__M2__U6_
[0035]
转子外边缘的圆在混合容器中的内压为1000 mbar、400 mbar和200 mbar周速度时，相比于常规均化器的功率提升
[m/s]1.000 mbar400 mbar200 mbar
25,39__U31__139__U3J_
26,76 I 23 I 48 I 18_31__IJA__U3__1_02_
[0036]从该表格上可看到，与常规的均化器相比(图4示出)，按本实用新型的均化器的输送功率在不同的运行状态下提高的系数。常规的均化器没有防护啮合部，第一定子啮合部7径向朝外直接地连接到泵叶18上。可看到，输送功率平均提高了约三分之一。
【权利要求】
1.一种用于均化可流动物质的均化器，具有转子(3)和定子，该转子和定子具有彼此同心的啮合部，其特征在于，所述转子(3)在第一定子啮合部(7)的径向内部具有带孔(19)的防护啮合部(4)，该孔的净宽与待拦住的异物的最小尺寸相匹配。
2.根据权利要求1所述的均化器，其特征在于，所述防护啮合部(4)的孔(19)具有在轴向上延伸的壁面(26)。
3.根据权利要求2所述的均化器，其特征在于，所述壁面(26)与所述第一定子啮合部的轴向延伸的壁面(23)围成一个角度，该角度在0°和90°之间。
4.根据权利要求3所述的均化器，其特征在于，所述角度在0°和60°之间。
5.根据权利要求3所述的均化器，其特征在于，所述角度在0°和40°之间。
6.根据权利要求2或3所述的均化器，其特征在于，所述防护啮合部(4)的孔(19)为矩形。
7.根据权利要求6所述的均化器，其特征在于，所述防护啮合部(4)在轴向上看具有至少两个相叠设置的孔(19)。
8.根据权利要求6所述的均化器，其特征在于，所述防护啮合部(4)在轴向上看具有至少三个相叠设置的孔(19)。
9.根据权利要求7所述的均化器，其特征在于，所述孔(19)的每个轴向排(20)均相对于在防护啮合部的圆周方向上相邻设置的孔(19)的排(21)在轴向上偏置。
10.根据权利要求9所述的均化器，其特征在于，所述在轴向上偏置的尺寸相当于孔(19)的轴向净宽和在轴向分隔两个孔(19)的隔板的轴向厚度的和的一半。
【文档编号】B01F5/00GK203944299SQ201420406454
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】E·希弗莱德 申请人:耐驰万可斯有限公司