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EP 2 552 576 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.04.2014 Patentblatt 2014/15 |
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Anmeldetag: 16.03.2011 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE2011/000263 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2011/120489 (06.10.2011 Gazette 2011/40) |
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(54) |
HOMOGENISATOR
HOMOGENISER
HOMOGÉNÉISATEUR
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
29.03.2010 DE 102010013105
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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06.02.2013 Patentblatt 2013/06 |
(73) |
Patentinhaber: Porep GmbH |
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23775 Großenbrode (DE) |
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Erfinder: |
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- POREP, Thomas
23775 Großenbrode (DE)
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(74) |
Vertreter: Lobemeier, Martin Landolf |
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Boehmert & Boehmert
Anwaltssozietät
Niemannsweg 133 24105 Kiel 24105 Kiel (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
DE-U1- 8 617 950 US-A- 2 727 695
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US-A- 2 357 640
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Homogenisator mit einem in eine Homogenisationskammer
führenden Zufluss, einem aus der Homogenisationskammer führenden Abfluss, einem Stator
und einem zusammen mit dem Stator Scherkräfte bewirkenden Rotorkopf, wobei Stator
und Rotorkopf in der Homogenisationskammer angeordnet sind, einer mit dem Rotorkopf
verbundenen Rotorwelle und einem die Rotorwelle antreibenden Motor.
[0002] Insbesondere betrifft die Erfindung einen Homogenisator zum Homogenisieren von Schiffsdiesel
und Schweröl, sowie zum Erzeugen von Kraftstoff/Wasser- und Kraftstoff/Kraftstoff-Emulsionen.
[0003] Homogenisatoren zur Vermeidung von Ölschlammrückständen, zur Verbesserung der Verbrennung
von Kraftstoffen oder zur Reduzierung der Stickoxidemission durch Erzeugen und Verwenden
von Kraftstoff/Wasser- bzw. Wasser/Kraftstoff-Emulsionen sind allgemein, bekannt.
[0004] Ein besonderes Problem dieser bekannten Homogenisatoren besteht darin, dass aufgrund
teilweise sehr geringer Spaltmaße auch eng begrenzte Fertigungstoleranzen eingehalten
werden müssen. Speziell bei einem über den Umfang des Rotors gleich bleibenden Spaltmaß
bedarf es eines hohen Arbeitsaufwands.
[0005] Üblicherweise wird die Anpassung des Spaltmaßes, also des Raums zwischen Rotorkopf
und Stator, durch Verändern des Anschlags des Rotors mittels Passscheiben vorgenommen.
Diese Anpassung ist regelmäßig mit hohem Arbeitsaufwand verbunden, da der Homogenisator
geöffnet und die Rotorwelle freigelegt werden muss.
[0006] Nachteilig an den bekannten Homogenisatoren sind daher der hohe Arbeitsaufwand und
die mit den Anpassungsarbeiten verbundenen relativ langen Stillstandzeiten.
[0007] Dokument
DE 86 17 950 U1 offenbart eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Homogenisator zu schaffen, bei dem eine
Anpassung des Spaltmaßes mit nur geringem Aufwand und nur geringen Stillstandzeiten
ermöglicht ist.
[0009] Diese Aufgabe wird durch den Homogenisator mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
[0010] Grundgedanke der Erfindung ist es, die üblicherweise starre Verbindung von Rotorwelle
und Rotorkopf durch eine Schraubverbindung zu ersetzen, sodass der Rotorkopf auf der
Rotorwelle axial auf ein gewünschtes Spaltmaß verschoben und in dieser Position fixiert
werden kann. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass - bei ansonsten üblicher Ausbildung
des Homogenisators - die Anpassung des Spaltmaßes durch den Zufluss erfolgen kann,
da die Justierhülse und deren Konterung an der Stirnseite des Rotorkopfes angeordnet
sind.
[0011] Die Erfindung wird anhand eines in der einzigen Fig. 1 dargestellten besonders bevorzugt
ausgestalteten Ausführungsbeispiels näher erläutert:
[0012] Fig. 1 zeigt ein besonders bevorzugt ausgestaltetes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Insbesondere zeigt Fig. 1 einen Homogenisator 10 mit einem in eine Homogenisationskammer
führenden Zufluss 20, einem aus der Homogenisationskammer führenden Abfluss 30, einem
Stator 40 und einem zusammen mit dem Stator 40 Scherkräfte bewirkenden Rotorkopf 50,
wobei Stator 40 und Rotorkopf 50 in der Homogenisationskammer angeordnet sind bzw.
diese bilden, einer mit dem Rotorkopf 50 verbundenen Rotorwelle 60 und einem die Rotorwelle
60 antreibenden Motor 70.
[0013] Das Spaltmaß zwischen dem Stator 40 und dem Rotorkopf 50 kann nun erfindungsgemäß
dadurch verändert werden, dass der Rotorkopf 50 auf der Rotorwelle 60 in axialer Richtung
verschiebbar eingerichtet ist, wobei der Rotorkopf 50 eine zentral angeordnete, die
Rotorwelle 60 aufnehmende Öffnung aufweist und der Rotorkopf 50 und Rotorwelle 60
zur optimalen Kraftübertragung der Rotationsbewegung der Rotorwelle 60 auf den Rotorkopf
50 bevorzugt eine Passverzahnung oder eine Passfeder 80 ausbilden. Speziell muss also
darauf geachtet werden, dass die Passverzahnung oder die Passfeder 80 über den gesamten
axialen Abschnitt ausgebildet ist, in dem der Rotorkopf 50 über die Rotorwelle 60
verschoben werden kann.
[0014] Um eine möglichst präzise Einstellung des Spaltmaßes zwischen Stator 40 und Rotorkopf
50 zu ermöglichen, wird der Rotorkopf 50 auf der Rotorwelle 60 durch eine Schraubbewegung
entlang der Achse der Rotorwelle 60 verschoben, wobei hierfür allerdings nicht der
gesamte Rotorkopf 50 gedreht werden muss, sondern nur eine am Rotorkopf 50 drehbar
befestigte Hülse 90, die in wenigstens einem Teilabschnitt ein Innengewinde aufweist,
das mit einem auf der Rotorwelle 60 vorgesehenen Außengewinde schraubt. Die Position
der Hülse 90 auf der Rotorwelle 60 bestimmt also die Position des Rotorkopfs 50 auf
der Rotorwelle und damit auch das Spaltmaß zwischen Rotorkopf 50 und Stator 40.
[0015] Um während des Betriebs des Homogenisators 10 eine aufgrund der im Innern des Homogenisators
wirkenden Kräfte spontan auftretende, ungewollte Positionsänderung der Hülse 90 auf
der Rotorwelle 60 zu verhindern, ist ein Fixierungsmittel 100 zum Fixieren der Hülse
90 auf der Rotorwelle 60 vorgesehen. Dieses Fixierungsmittel 100 kontert die Hülse
90, sodass gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Drehrichtung der Rotorwelle 60
und der Richtung des auf der Rotorwelle 60 angeordneten Außengewindes ein Verdrehen
der Hülse 90 nicht erfolgen kann.
[0016] Besonders bevorzugt besteht das Fixierungsmittel 100 aus einer in der Rotorwelle
60 axial eingebrachten Gewindebohrung und einer mit der Gewindebohrung schraubenden,
die Hülse 90 gegen die Rotorwelle 60 pressenden Schraube besteht.
[0017] Damit das Fixierungsmittel 100 einfach angezogen werden kann, ohne dass sich die
Rotorwelle 60 mitdreht und das Anziehen des Fixierungsmittels 100 erschwert ist, ist
ein weiteres Fixierungsmittel 110 zum Fixieren der Rotorwelle 60 vorgesehen. Das weitere
Fixierungsmittel 110 kann beispielsweise eine die Rotorwelle 60 festsetzende Bremse
sein, oder - wenn aufwändige Konstruktionen vermieden werden sollen - eine am Außenumfang
der Rotorwelle 60 vorgesehene Ausnehmung, in die ein ein Drehen der Rotorwelle 60
unterbindendes Mittel, z.B. ein Bolzen oder ein Dorn einsetzbar ist. Insbesondere
in Fig. 1 ist im Gehäuse des Homogenisators 10 eine Öffnung vorgesehen, durch die
ein Stab in die an der Rotorwelle 60 vorgesehene Ausnehmung (im Bereich 110) eingesetzt
und die Rotorwelle 60 so an der Rotation gehindert werden kann.
[0018] Besonders vorteilhaft ist, dass die Einstellung des Spaltmaßes durch den Zufluss
20 des Homogenisators 10 erfolgen kann, da das Positionieren des Rotorkopfes 50 am
zum Zufluss 20 gerichteten freien Ende der Rotorwelle 60 erfolgt. Ebenso kann das
Fixierungsmittel 100 zum Fixieren der Position des Rotorkopfes 50 auf der Rotorwelle
60 durch den Zufluss 20 erreicht werden. Aufwändige Arbeiten zum Justieren des Spaltmaßes,
insbesondere Öffnen des Homogenisators 10 und damit verbundene lange Stillstandzeiten
entfallen somit.
1. Homogenisator (10) mit
- einem in eine Homogenisationskammer führenden Zufluss (20),
- einem aus der Homogenisationskammer führenden Abfluss (30),
- einem Stator (40) und einem zusammen mit dem Stator (40) Scherkräfte bewirkenden
Rotorkopf (50), wobei Stator (40) und Rotorkopf (50) in der Homogenisationskammer
angeordnet sind,
- einer mit dem Rotorkopf (50) verbundenen Rotorwelle (60) und
- einem die Rotorwelle (60) antreibenden Motor (70),
gekennzeichnet durch
eine mit dem Rotorkopf (50) drehbar verbundene, ein Innengewinde aufweisende Hülse
(90), die auf einem auf der Rotorwelle (60) gebildeten Außengewinde zum Justieren
des Spaltmaßes zwischen Stator (40) und Rotorkopf (50) schraubt, und
ein Fixierungsmittel (100) zum Fixieren der Hülse (90) auf der Rotorwelle (60).
2. Homogenisator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorkopf (50) und die Rotorwelle (60) mittels einer Passverzahnung oder eine
Passfeder (80) miteinander verbunden sind.
3. Homogenisator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierungsmittel (100) aus einer in der Rotorwelle (60) axial eingebrachten Gewindebohrung
und einer mit der Gewindebohrung schraubenden, die Hülse (90) gegen die Rotorwelle
(60) pressenden Schraube besteht.
4. Homogenisator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein weiteres Fixierungsmittel (110) zum Fixieren der Rotorwelle (60).
5. Homogenisator (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Fixierungsmittel (110) eine die Rotorwelle (60) festsetzende Bremse ist.
6. Homogenisator (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Fixierungsmittel (110) aus einer am Außenumfang der Rotorwelle (60) vorgesehenen
Ausnehmung und einem in die Ausnehmung einsetzbaren, ein Drehen der Rotorwelle (60)
unterbindenden Mittel gebildet ist.
1. A homogeniser (10) having
- an inlet (20) leading into a homogenisation chamber,
- an outlet (30) leading out of the homogenisation chamber,
- a stator (40) and a rotor head (50) generating shear forces together with the stator
(40), wherein stator (40) and rotor head (50) are arranged in the homogenisation chamber,
- a rotor shaft (60) connected to the rotor head (50),
- and a motor (70) driving the rotor shaft (60),
characterised by
a sleeve (90) having an internal thread and rotatably connected to the rotor head
(50), which sleeve screws onto an external thread formed on the rotor shaft (60) in
order to adjust the dimension of the gap between stator (40) and rotor head (50),
and
a fixing means (100) for fixing the sleeve (90) on the rotor shaft (60).
2. The homogeniser (10) according to Claim 1, characterised in that the rotor head (50) and the rotor shaft (60) are interconnected by means of a spline
or a parallel key (80).
3. The homogeniser (10) according to one of the preceding claims, characterised in that the fixing means (100) consists of a tapped hole introduced axially into the rotor
shaft (60) and a screw screwing with a tapped hole and pressing the sleeve (90) against
the rotor shaft (60).
4. The homogeniser (10) according to one of the preceding claims, characterised by a further fixing means (110) for fixing the rotor shaft (60).
5. The homogeniser (10) according to Claim 4, characterised in that the further fixing means (110) is a brake that immobilises the rotor shaft (60).
6. The homogeniser (10) according to Claim 4, characterized in that the further fixing means (110) is formed from a recess provided on the outer cuircumference
of the rotor shaft (60) and a means that can be inserted into the recess and prevents
rotation of the rotor shaft (60).
1. Homogénéisateur (10) avec :
- débit arrivant dans une chambre d'homogénéisation (20),
- débit sortant dans une chambre d'homogénéisation (30),
- un stator (40) et une tête de rotor (50) à action commune avec les forces de cisaillement
du stator (40), le stator (40)et la tête de rotor (50) étant disposés dans la chambre
d'homogénisation,
- un arbre de rotor (60) relié à la tête de rotor (50) et
- un moteur (70) entraînant l'arbre de rotor (60),
caractérisée par :
une douille (90) avec filetage interne ayant une liaison articulée avec la tête de
rotor (50) qui se visse sur un filetage externe sur l'arbre du rotor (60) et qui sert
à ajuster la taille de la fente entre le stator (40) et la tête de rotor (50) et
un élément de fixation (100) servant à fixer la douille (90sur l'arbre du rotor (60).
2. Homogénéisateur (10) d'après revendication 1, caractérisé par le fait que la tête de rotor (50) et l'arbre de rotor (60) sont reliés par une denture ou une
clavette (80).
3. Homogénéisateur (10) d'après une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de fixation (100) est constitué par un trou fileté disposé axialement dans
l'arbre du rotor (60) et d'une vis comprimant la douille (90) contre l'arbre de rotor
(60) et se vissant dans le trou fileté.
4. Homogénéisateur (10) d'après une des revendications précédentes, caractérisé par un autre moyen de fixation (110) pour la fixation de l'arbre de rotor (60).
5. Homogénéisateur (10) d'après revendication 4, caractérisé par le fait que l'autre moyen de fixation (110) est un frein fixe de l'arbre de rotor (60).
6. Homogénéisateur (10) d'après revendication 4, caractérisé par le fait que l'autre moyen de fixation (110) constitue un moyen empêchant la rotation de l'arbre
de rotor (60) à partir d'une entaille située sur la périphérique externe de l'arbre
de rotor (60) et utilisable dans cette entaille.
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