Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren eines fliessfähigen Gutes, insbesondere einer Creme

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren eines fließfähigen Gutes, insbesondere einer Creme mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

[0002] Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE-OS 28 05 942 bekannt. Hierbei ist im Behälterboden mittig ein Teller ortsfest angeordnet, der eine Zutrittsöffnung für die darunter befindliche Rotor/ Stator-Anordnung aufweist. Zwischen dem Tellerrand und dem Behälterboden ist ein Ringspalt mit einem geringen Querschnitt vorgesehen. Dieser wirkt als Drosselöffnung. Außerhalb des Stators befindet sich eine Austrittsöffnung, die über ein Absperrventil, einem Mehrwegehahn mit einer Umgehungsleitung zum Behälterinneren verbunden ist. Nachteilig ist, daß die Umpumpleistung infolge des als Drossel wirkenden Ringspaltes verhältnismäßig gering ist. Die Homogenisierzeit wird dadurch unnötig vergrößert. Außerdem erlaubt diese bekannte Vorrichtung keine bestmögliche Reinigung. In dem einen verhältnismä- ßig geringen Querschnitt aufweisenden, vom Ringspalt gebildeten Drosselöffnungen können Rückstände verbleiben, desgleichen auch im hahnförmigen Ventil im Rücklauf.

[0003] Die EP-Anmeldung 0036067 beschreibt eine Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren, bei der zwischen dem mittigen Bodenteil und dem anschließenden Behälterboden Ringspalte vorhanden sind, die mittels eines heb- und senkbaren Steuerringes absperrbar sind. Zugleich öffnet dieser heb- und senkbarer Steuerring einen Ausflußkanal. Auch hier weist der hebbare Steuerring große Friktionsflächen mit dem umgebenden Behälterteil auf, so daß eine bestmögliche Reinigung nicht gewährleistet ist. Außerdem bringt dieser Steuerring bei einer Dampfreinigungsphase infolge Wärmeausdehnung die Gefahr des Klemmens. Die hier auftretenden am Steuerring ausgebildeten doppelten Dichtungsflächen sind zudem in der Herstellung schwierig und verteuern dadurch die Vorrichtung unnötig.

[0004] Schließlich ist eine solche Vorrichtung auch durch die DE-PS 1 913 940 bekannt. Hierbei ist im Behälterboden mittig heb- und senkbar eine Misch- und Homogenisiervorrichtung mit einem Rotor und einem Stator sowie einem Abdeckteller mit konischer Zulauföffnung für das Gut vorgesehen. Unterhalb des Behälterbodens ist eine Auslaufkammer mit Auslauföffnung vorhanden. Der Rotor ist über eine Welle von einem unterhalb des Behälterbodens angeordneten Antriebsmotor angetrieben. Bei angehobener Misch- und Homogenisiervorrichtung und angetriebenem Rotor kann im Behälter zum Mischen bzw. Homogenisieren eine Umwälzung des Gutes erfolgen. Das Gut strömt dabei über die Zulauföffnung des Abdecktellers dem Rotor zu, und wird von diesem über den Stator radial nach allen Richtungen nach außen getrieben. Bei abgesenkter Misch- und Homogenisiervorrichtung befindet sich der Rand des Abdecktellers im wesentlichen bündig mit dem Behälterboden. Das im Behälter befindliche Gut strömt vom Boden infolge der Schwerkraft über die Zulauföffnung dem Rotor zu, der das Gut radial über den Stator nach außen in die Auslaufkammer und von da zum Auslaufstutzen treibt. Während des Abströmens des Gutes wird es durch die Misch- und Homogenisiervorrichtung durchmischt bzw. homogenisiert. Nachteilig ist, daß die Misch- und Homogenisiervorrichtung zusammen mit einem Führungsgehäuse und dem daran angeflanschten Antriebsmotor für den Rotor heb- und senkbar angeordnet sein muß, was eine aufwendige Konstruktion erfordert. Zudem wird der zwischen dem Führungskörper und dem heb- und senkbaren Führungsgehäuse vorhandene Ringspalt von dem zu behandelnden Gut benetzt. Die Reinigung dieses Ringspaltes ist schwierig. Zurückbleibende Verunreinigungen erlauben keine sterile Homogenisierung bzw. Durchmischung verschiedener Güter.

[0005] Aus der DE-PS 32 02 915 ist es ferner bekannt, unterhalb des Behälterbodens raumfest einen Homogenisator anzuordnen. Die mittige Zulauföffnung zu diesem Homogenisator ist als Ventil mit einem heb- und senkbaren Ventilteller ausgebildet, der in Schließstellung bündig mit dem Behälterboden ist. Nachteilig ist bei dieser bekannten Vorrichtung, daß kein Umwälzbetrieb des Gutes innerhalb des Behälters möglich ist.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Vorrichtung so zu verbessern, daß ihr Aufbau vereinfacht, eine Umwälzhomogenisierung bzw. -Durchmischung wie auch eine Durchflußhomogenisierung bzw. Durchmischung möglich bleibt, und zudem eine sterile Behandlung des Gutes erreichbar ist.

[0007] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

[0008] Die Erfindung bietet den Vorteil, daß sowohl das Homogenisieren bzw. Mischen durch Umwälzen des Gutes im Behälter als auch das Mischen bzw. Homogenisieren beim Auslassen des Gutes aus dem Behälter in kürzester Zeit möglich ist. Dabei ist der Aufbau der Homogenisierungs- bzw. Mischungsvorrichtung vereinfacht. Es ist eine leichte und sichere Reinigung des Behälters sowie aller von dem Gut benetzter Flächen möglich. Dadurch wird eine sterile Mischung bzw. Homogenisierung auch von wechselnden Gütern in den Behältern möglich.

[0009] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- .spiele näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt der Misch- und Homogenisiervorrichtung im Durchflußbetrieb;

Fig. 2 einen Schnitt wie in Fig. 1 im Umwälzbetrieb;

Fig. 3 einen Schnitt wie in Fig. 1 einer geänderten Ausführungsform.

[0011] Am Boden 1 eines Behälters 2 ist eine Misch-und Homogenisiervorrichtung 3 angebaut. Sie ist von üblicher Bauart. Sie besteht aus einem Rotor 4, der auf einer Welle 5 sitzt, welche in einem Lager 6 im Boden 1 des Behälters 2 gelagert ist. Die Welle 5 wird von einem Motor 7 angetrieben, der am Boden 8 eines Gehäuses 9 angeflanscht ist. Der Rotor 4 besitzt mehrere Arme 10, die über einen Kranz 11 verbunden sind, der nicht dargestellte Durchtrittsschlitze für das fließfähige Gut besitzt. Die Schlitze sind dabei im Kranz so ausgeformt, daß eine Austriebswirkung auf das fließfähige Gut ausgeübt wird.

[0012] Ferner besitzt die Misch- und Homogenisiervorrichtung 3 einen Stator 12, der fest am Boden 1 des Behälters 2 befestigt ist. Er ist kranzförmig und umgibt den Rotorkranz 11. Er besitzt ebenfalls nicht dargestellte Schlitze für den Durchtritt des fließfähigen Gutes. Dem Rotor 4 kann von oben her über eine freie Öffnung 13 das fließfähige Gut zufließen.

[0013] Dem Stator 12 der Misch- und Homogenisiervorrichtung 3 ist ein haubenförmiger Teller 14 zugeordnet. Er besitzt eine mittige Öffnung 15 für den Stator 12. DerTellerrand ist nach abwärts gezogen und liegt in der abgesenkten Stellung des Tellers 14 an der Wandung des Bodens 1 dichtend an.

[0014] Der Teller 14 ist mittels einer nicht dargestellten Hubvorrichtung über mehrere Hubstangen 16, die um den Umfang des Tellers 14 verteilt sind und von denen nur eine dargestellt ist, heb- und senkbar. Die Hubstangen 16 sind dichtend durch den Boden 1 des Behälters 2 geführt.

[0015] Dem Stator 12 zugeordnet, außerhalb desselben, ist eine Ventilöffnung 17 im Boden 1 des Behälters 2 angebracht. Diese Ventilöffnung 17 wird bei abgesenktem Teller 14 vom Tellerrand übergriffen und abgedeckt. Die Ventilöffnung 17 ist durch einen Ventilteller 18, der mittels eines Ventilstößels 19 heb- und senkbar ist, verschließbar.

[0016] Unterhalb der Ventilöffnung 17 befindet sich eine Gehäusekammer 20, an die ein schräg nach abwärts verlaufendes Abflußrohr 21 angeschlossen ist, welches aus dem Gehäuse 9 nach außen austritt.

[0017] Die Misch- und Homogenisiervorrichtung 3 arbeitet wie folgt: Bei der in Fig. 1 dargestellten, abgesenkten Stellung des Tellers 14 dichtet der Tellerrand gegen den Boden 1 des Behälters 2 ab. Das fließfähige Gut kann dem Rotor 4 über die Öffnung 13 in der angegebenen, strichlierten Pfeilrichtung zufließen. Durch die Wirkung des rotierenden Rotors 4 wird das durch Schwerkraft zufließende, fließfähige Gut radial durch die Rotorschlitze und durch die Schlitze des feststehenden Stators 12 hindurch nach außen getrieben. Es gelangt dabei zu der Ventilöffnung 17. Da der Ventilteller 18 in abgesenkter Stellung sich befindet, tritt das fließfähige gut über das Abflußrohr 21 nach außen, z.B. zu einem nicht dargestellten Sammelbehälter aus.

[0018] Bei dieser Arbeitsweise findet während des Durchfließens des fließfähigen Gutes durch die Misch- und Homogenisiervorrichtung 3 eine sogenannte Durchflußdurchmischung und -Homogenisierung statt.

[0019] Bei der in Fig. 2 angehobenen Stellung des Tellers 14tritt das fließfähige Gut über die Öffnungen 15 und 13 dem Rotor 4 der Misch- und Homogenisiervorrichtung 3 zu. Da die Ventilöffnung 17 durch den Ventilteller 18 verschlossen ist, wird das fließfähige Gut durch den rotierenden Rotor 4 durch die Schlitze des feststehenden Stators 12 radial nach außen und in der angedeuteten Pfeilrichtung vom Behälterboden 1 nach aufwärts getrieben. Es findet somit eine Umwälzdurchmischung bzw. -Homogenisierung statt.

[0020] Eine nicht dargestellte Steuervorrichtung sorgt dafür, daß der Antriebsmotor 7 nur dann eingeschaltet werden kann, wenn bei Durchflußdurchmischung bzw. -Homogenisierung der Teller 14 sich in abgesenkter Stellung befindet und der Ventilteller 18 die Offenstellung einnimmt.

[0021] Bei Umwälzdurchmischung bzw. Homogenisierung kann der Antriebsmotor 7 nur eingeschaltet werden, wenn der Teller 14 angehoben ist und der Ventilteller 18 sich in Schließstellung befindet.

[0022] Bei geänderter Ausführung nach Fig. 3 ist der Behälterboden 1 in der Mitte gegenüber den Seitenrändern abgesenkt. Damit befindet isch auch der Rotorkranz 11 und der Stator 12, der fest am abgesenkten Bodenteil befestigt ist, gegenüber dem Bodenrand 22 in abgesenkter Stellung.

[0023] Der Teller 14' besitzt eine im wesentlichen ebene Form. In abgesenkter Stellung ist der konisch verlaufende Tellerrand in abdichtender Lage gegenüber dem konischen Randteil des Bodens 1.

[0024] Der Stator 12 besitzt an der Oberseite einen festen Ring 23, der die Oberseite des Kranzes 11 des Rotors 4 übergreift. Gegen seine äußeren, konisch nach abwärts verlaufenden Flächen legt sich der innere Rand des Tellers 14 in abgesenkter Stellung dichtend an. Diese Ausführung bietet den Vorteil, daß der Boden 1 des Behälters 2 bei abgesenktem Teller 14' weitgehend eben ist. Dadurch wird die Reinigung des Behälters erleichtert und zudem vermieden, daß sich angrenzend an den haubenförmigen Teller 14 ein Gutrückstand bilden kann.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren eines fließfähigen Gutes, insbesondere einer Creme, mit einem Behälter für das Gut, mit einem Rotor und einem den Rotor außen umgebenden Stator, die im Bereich des Behälterbodens ortsfest angeordnet sind, wobei das Gut vom Rotor angesaugt wird und nach außen durch den Stator getrieben wird, mit einer Austrittsöffnung für das Gut im Bereich des Behälterbodens radial außerhalb des Stators, mit einer Schließvorrichtung für die Austrittsöffnung, mit einem den Rotor, den Stator und die Austrittsöffnung überdeckenden Teller, der eine Zulauföffnung für das Mischgut zur Rotor/Stator-Anordnung aufweist, und mit einem Ringspalt zwischen dem Tellerrand und dem Behälterboden, dadurch gekennzeichent, daß die Austrittsöffnung (17) einen Ventilsitz und die Schließvorrichtung einen Ventilteller (18) aufweisen, daß eine Vorrichtung (16) zum Heben und Senken des die Austrittsöffnung überdeckenden Tellers (14) vorgesehen ist, daß der Ringspalt zwischen dem Tellerrand und dem Behälterboden (1) in der gehobenen Stellung des Tellers vorhanden ist und daß in abgesenkter Stellung des Tellers der Tellerrand gegen den Boden des Behälters (2) abgedichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4) mit Stator (12) über dem Behälterboden (1) vorstehend angeordnet sind und der die Austrittsöffnung (17) überdeckende Teller (14) haubenförmig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterboden (1) im Bereich des Rotors (4), des Stators (12) und der Austrittsöffnung (17) nach unten versetzt ausgebildet ist und der höhenbewegliche, ebene Ringteller (14') mit der Ebene des Bodens (1) in abgesenkter Stellung im wesentlichen bündig ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung für den Rotorantrieb (7), Ventilteller (18) und Teller (14,14') vorhanden ist, derart, daß nur bei geöffnetem Ventil (17, 18) und abgesenktem Teller (14,14') oder bei geschlossenem Ventil (17, 18) und angehobenem Teller (14, 14') der Rotorantrieb einschaltbar ist.

Revendications

1. Dispositif pour le mélange et/ou l'homogé néisation d'une substance fluide notamment une crème, muni d'une cuve pour la substance, d'un rotor et d'un stator l'entourant qui sont montés fixes dans la zone du fond de cuve de manière que la substance aspirée par le rotor soit chassée vers l'extérieur au travers du stator, d'un orifice de sortie pour la substance dans la zone du fond de cuve radialement à l'extérieur du stator, d'un dispositif de fermeture de l'orifice de sortie, d'un plateau recouvrant le rotor, le stator et l'orifice de sortie dans lequel est ménagé un orifice pour l'admission de la substance à l'agencement rotor- stator et d'une fente annulaire entre le bord du plateau et le fond de cuve, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (17) comprend un siège de soupape et le dispositif de fermeture comprend une tête de soupape (18), en ce qu'il comprend un dispositif (16) pour élever et abaisser le plateau (14) recouvrant l'orifice de sortie, en ce que la fente annulaire entre le bord du plateau et le fond de cuve (1) est dégagée pour la position haute du plateau et est obturée pour la position basse du plateau par le bord de ce dernier reposant contre le fond de la cuve (2).

2. Dispositif pour le mélange et/ou l'homogénéisation d'une substance fluide notamment une crème selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor (4) avec le stator (12) sont en saillie sur le fond de cuve (1) et en ce que le plateau (14) recouvrant l'orifice de sortie est en forme de calotte.

3. Dispositif pour le mélange et/ou l'homogénéisation d'une substance fluide notamment une crème selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond de cuve (1) dans la région du rotor (4), du stator (12) et de l'orifice de sortie (17) est construit décalé vers le bas et le plateau (14) plan mobile verticalement est pratiquement à fleur du plan du fond (1) en position basse.

4. Dispositif pour le mélange et/ou l'homogénéisation d'une substance fluide notamment une crème selon la revendication 1 ou 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de commande pour l'actionnement (7) du rotor, de la tête de soupape (18) et du plateau (14, 14') de manière que l'actionnement du rotor ne soit mis en oeuvre que lorsque la soupape (17, 18) est ouverte et le plateau (14, 14') abaissé ou que lorsque la soupape (17, 18) est fermée et le plateau (14, 14')-élevé.

Claims

1. A device for mixing and/or homogenising a flowable material, especially a cream, comprising a container for the substance having a rotor and a stator, which externally embraces the rotor, rigidly arranged in the region of the container bottom, in which respect the substance is sucked in by the rotor and driven out through the stator, an outlet opening for the substance in the region of the container bottom radially outside the stator, closure means for the outlet opening, and a plate which covers the rotor, the stator and the outlet openings and which has an inlet opening for the mixture to the rotor-stator arrangement, an annular gap being provided between plate edge and container bottom, characterised in that the outlet opening (17) comprises a valve seat, and the closure means comprises a valve plate (18), in that a device (16) is provided for lifting and lowering the plate (14), which covers the outlet opening, in that the annular gap is present between plate edge and container bottom (1) when the plate is in its elevated position, and in that the plate edge is sealed with respect to the bottom of the container (2) when the plate is in its lowered position.

2. A device according to claim 1, characterised in that the rotor (4) and the stator (12) are arranged to protrude from the container bottom (1), and in that the plate (14), covering the outlet opening (17), is hoodshaped.

3. A device according to claim 1, characterised in that the container bottom (1) in the region of the rotor (4), the stator (12) and the outlet opening (17) is offset downwards, and the height adjustable level ring plate (14') is substantially flush with the level of the bottom (1) when in its lowered position.

4. A device according to claims 1 and 2 or 3, characterised in that provision is made for control means for the rotor drive (7), valve plate (18) and plate (14, 14') in such a manner that the rotor drive can only be activated when the valve (17,18) is open and the plate (14, 14') is lowered, and when valve (17, 18) is shut and plate (14, 14') is elevated.

Zeichnung