Gegenstand ist eine Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen, die aufweist:
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Düse (4) drehfest mit dem Rührer verbunden ist und so bei einer CIP-Reinigung das Behälterinnere gleichmäßig mit Reinigungslösung überstrichen werden kann.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen, die aufweist:
Eine Vielzahl von flüssigen oder pastösen Produkten in der pharmazeutischen, kosmetischen, chemischen und Nahrungsmittelindustrie wird in Mischbehältern angesetzt. Diese Mischbehälter enthalten in der Regel ein Rührwerk und häufig einen im unteren Bereich angeordneten Homogenisator.
Die Mischbehälter müssen regelmäßig gereinigt werden. Es ist im Stand der Technik bereits bekannt, für eine sogenannte CIP- (cleaning in place) Reinigung separate Waschköpfe vorzusehen. Diese sind in der Regel stationär im Mischbehälter angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach und wirkungsvoll zu reinigen ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die wenigstens eine Düse für Reinigungslösung drehfest mit dem Rührer verbunden ist.
Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete Begriffe erläutert.
Der Behälter nimmt die zu mischenden und/oder homogenisierenden Stoffe auf. Bevorzugt ist der Behälter rotationssymmetrisch ausgebildet, weiter bevorzugt besitzt der Rührer eine Rührwerksachse oder -welle, die in der Rotationssymmetrieachse des Behälters liegt. Die Erfindung findet üblicherweise Anwendung bei sogenannten Homogenisiermischern oder Mischern mit Rührwerk, kann jedoch auch bei Lagerbehältern verwendet werden, in denen Stoffe längerfristig gelagert werden und die ein oder mehrere Rührwerke zur Verhinderung von Sedimentationen oder dergleichen aufweisen.
Als Behälterinnenraum werden alle Teile des Behälters sowie darin angeordnete Anbau- und Einbauteile (wie bspw. der Rührer) bezeichnet, die mit Mischgut in Berührung kommen können und daher einer Reinigung bedürfen. Als Reinigungslösung bezeichnet man jedes geeignete Medium (bevorzugt eine wässrige Lösung), das zur Reinigung des Behälterinnenraums geeignet ist. Die Reinigungslösung wird aus wenigstens einer Düse in den Behälterinnenraum eingetragen, insbesondere aufgesprüht oder aufgespritzt. Der Begriff Düse bezeichnet dabei jede geeignete Austrittsöffnung für Reinigungslösung. Bevorzugt sind eine oder mehrere Düsen vorgesehen, die einen größeren Bereich des Behälterinnenraums überstreichen.
Erfindungsgemäß ist die Düse oder sind die Düsen drehfest mit dem Rührer verbunden. Das bedeutet, dass sich die Austrittsrichtung der Reinigungslösung und/oder der von der Reinigungslösung überstrichene Bereich synchron mit der Rotation des Rührers ändert. Die Sprühstrahlen können bezogen auf die Rotationsachse bspw. eine radiale Hauptrichtung aufweisen, in diesem Fall ändert sich die Sprührichtung synchron zur Rührerdrehung. Zusätzlich oder alternativ können Düsen mit einer Hauptsprührichtung parallel zur Rührwerksachse vorgesehen sein, die dann radial beabstandet von der Rührwerksachse angeordnet sind. Die Sprühstrahlen können auch eine Hauptrichtung mit sowohl radialer als auch axialer Komponente aufweisen. Bevorzugt sind ebenfalls Fächer- oder Kegeldüsen, die mit einem fächer- oder kegelförmigen Sprühstrahl einen größeren Bereich überstreichen. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass die Düsen zusätzlich zu der drehfesten Verbindung mit dem Rührer weitere Bewegungsfreiheitsgrade aufweisen. Bspw. kann ein axial von der Rührerachse beabstandeter Waschkopf vorgesehen sein, der durch die drehfeste Verbindung mit der Rührerachse eine Kreisbewegung ausführt, wobei der Waschkopf seinerseits auf der in Radialrichtung (bezogen auf die Rührerachse) weisenden Speiseleitung drehbar gelagert ist, so dass er um diese Leitung als Drehachse eine zusätzliche Drehbewegung ausführen kann. Auf diese Weise kann gegebenenfalls eine noch bessere Überstreichung des Behälterinneren mit Reinigungslösung erfolgen.
Die Erfindung erlaubt eine sichere und wirkungsvolle Reinigung eines Behälters. Zu diesem Zweck wird der Behälter entleert oder mit einer Reinigungslösung teilweise oder ganz gefüllt, anschließend werden die Düsen mit Reinigungslösung beaufschlagt und der Rührer in Betrieb gesetzt. Der Rührerantrieb bewirkt, dass die Reinigungslösung die von der Düse oder den Düsen zu erreichenden Bereiche vollständig überstreicht. Dem Rührwerksantrieb wird erfindungsgemäß somit eine Doppelfunktion zugewiesen, da er einerseits für Mischen des Mischgutes sorgt und andererseits während des Reinigungsbetriebs eine gleichmäßige und vollständige Reinigung des Behälterinneren sicherstellt.
Bevorzugt ist die Zufuhrleitung für Reinigungslösung koaxial zur Rührerachse bzw. Rührerwelle angeordnet. Die koaxiale Anordnung liegt in der Regel nur in einem Teilbereich der Rührerachse vor, der insbesondere die Durchführung der Rührerachse durch die Behälterwand (bevorzugt den Behälterdeckel) umfasst. Auf diese Weise kann die sowieso vorhandene Öffnung bzw. der Flansch für die Rührerachse zur Zufuhr auch der Reinigungslösung benutzt werden. Besonders bevorzugt verläuft die Zufuhrleitung für Reinigungslösung im Inneren der Rührerachse oder -welle, die dementsprechend als Hohlwelle ausgebildet ist. Außerhalb des Mischbehälters weist die Rührerachse dann eine geeignete Drehdurchführung für die Speisung der hohlen Rührerachse mit Reinigungslösung auf, im Inneren des Behälters zweigen von der Hohlwelle eine oder mehrere Leitungen zur Speisung der drehfest mit dem Rührer verbundenen Düsen ab.
Bevorzugt sind zwei oder mehr Düsen in einem sogenannten Waschkopf angeordnet. Dabei kann es sich bspw. um eine Kugel, Halbkugel oder dergleichen handeln, über deren Oberfläche verteilt Düsen bzw. entsprechende Austrittsöffnungen für Reinigungslösung angeordnet sind. Der Waschkopf ist bevorzugt radial beabstandet von der Rührerachse angeordnet, er kann bspw. etwa auf dem halben Radius des Behälters rotieren und auf diese Weise einen großen Bereich des Behälterinnenraums oder den gesamten Behälterinnenraum überstreichen. Gegebenenfalls kann eine Mehrzahl von Waschköpfen axial und/oder radial gestaffelt angeordnet sein. Sofern das Behälterinnere schwierig zu reinigende Einbauten wie zum Beispiel Strombrecher, Tauchrohre, zusätzliche Ankerrührer oder dergleichen aufweist, können die Waschdüsen bzw. -köpfe so angeordnet sein, dass auf diese entsprechenden Einbauteile allseitig von Reinigungslösung besprüht bzw. umspült werden. Auf diese Weise können auch schwer zugängliche Stellen einwandfrei gereinigt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Diese zeigt schematisch im oberen Bereich eines Mischbehälters mit der Durchführung für die Rührerachse.
Von dem Mischbehälter ist schematisch ein Teil des Behälterdeckels (1) dargestellt. Der Behälterdeckel (1) weist einen bei (8) dargestellten Flansch mit entsprechenden Dichtungen zur Durchführung einer Rührerachse (3) auf. Diese Rührerachse (3) kann von einem Antrieb (2) in Rotation versetzt werden. Die Rührerachse (3) ist im oberen Bereich hohlgebohrt, sie weist am oberen Ende eine Drehdurchführung (5) auf, mittels der bei (6) Reinigungsflüssigkeit eingespeist werden kann. An die Rührerachse (3) ist im Behälterinneren im oberen Bereich des Behälters ein Waschkopfarm (7) angesetzt, der radial beabstandet von der Rührerachse (3) einen Waschkopf (4) mit einer Mehrzahl von schematisch dargestellten Waschdüsen aufweist, die Waschflüssigkeit in alle Richtungen austreten lassen. Der Waschkopf (4) steht über den als Leitung ausgebildeten Waschkopfarm (7) in Flüssigkeitsverbindung mit der Bohrung der Rührerachse (3). An der Rührerachse (3) sind ferner in der Zeichnung nicht dargestellte Rührorgane zum Vermischen des Mischgutes angeordnet. Bevorzugt ist es, wenn der Waschkopf (4) bzw. gegebenenfalls eine Mehrzahl von Waschköpfen oberhalb des üblichen Mischgutspiegels im Behälterinneren angeordnet ist, so dass bei einem üblichen Rührbetrieb der Waschkopf (4) nicht in das Mischgut eintaucht. Bei diesem üblichen Rührbetrieb wird keine Reinigungsflüssigkeit bei (6) eingespeist.
Zum Reinigen des Behälterinneren wird nach Produktentleerung des Mischbehälters bei (6) Reinigungslösung eingespeist und der Rührer mittels des Antriebs (2) in eine Drehbewegung versetzt. Die aus dem Waschkopf (4) austretende Reinigungslösung überstreicht jetzt gleichmäßig das Behälterinnere.