DE29518987U1

DE29518987U1 - Dispersing device

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Publication number: DE29518987U1
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Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-09
Filing date: 1995-09-09
Publication date: 1996-02-15
Anticipated expiration: 2005-09-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Dispergiervorrxchtung, bestehend aus einem Behälter zur Aufnahme und Bearbeitung des Dispergiergutes, einer durch eine Welle antreibbaren Strömungserzeugungsvorrichtung, einer ein Mahlmedium enthaltenden Mahlvorrichtung mit einem Gehäuse, das Öffnungen aufweist, durch welche die zu dispergierenden Substanzen aufgrund der durch die Strömungserzeugungsvorrichtung erzeugten Strömung hindurchtreten, und einer in dem Gehäuse angeordneten und relativ zu diesem drehbaren Rührwerksvorrichtung.The invention relates to a dispersing device, consisting of a container for receiving and processing the material to be dispersed, a flow generating device that can be driven by a shaft, a grinding device containing a grinding medium with a housing that has openings through which the substances to be dispersed pass due to the flow generated by the flow generating device, and an agitator device arranged in the housing and rotatable relative to it.

Durch eine derartige Vorrichtung wird eine Verteilung von fein- und feinstteiligen, festen Bestandteilen in der flüssigen Phase erreicht.
25Such a device achieves a distribution of fine and very finely divided solid components in the liquid phase.
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Beim Dispergierprozeß laufen drei Teilschritte nebeneinander ab:During the dispersion process, three sub-steps take place in parallel:

1. die Benetzung der Oberfläche des einzuarbeitenden Feststoffes durch flüssige Bestandteile des Mahlgutes,1. the wetting of the surface of the solid to be processed by liquid components of the ground material,

2. die mechanische Zerteilung von Agglomeraten in kleinere Agglomerate und Primärpartikel und2. the mechanical division of agglomerates into smaller agglomerates and primary particles and

3. die Stabilisierung von Primärpartikeln, Agglomeraten und Aggregaten gegen erneute Zusammenlagerung (= Flockung).3. the stabilization of primary particles, agglomerates and aggregates against renewed agglomeration (= flocculation).

Obwohl sich die nachstehenden Ausführungen überwiegend auf die Dispergierung von Farben und Lacken beziehen, läßt sich diese Verfahrenstechnik analog auch auf andere Bereiche (z. B. Biologie, Lebensmitteltechnologie, Pharmazie, Agrochemie, keramische Industrie u. ä.) übertragen.Although the following explanations mainly refer to the dispersion of paints and varnishes, this process technology can also be transferred analogously to other areas (e.g. biology, food technology, pharmacy, agrochemistry, ceramics industry, etc.).

Bei der Dispergierung von Farben ist es zum Beispiel von wirtschaftlichem Interesse, den Einsatz der kostenintensiveren, farbgebenden Primärteilchen so gering wie möglich zu halten.When dispersing paints, for example, it is economically interesting to keep the use of more expensive, color-giving primary particles as low as possible.

. 10 Die Farbwirkung und der Glanz werden um so intensiver, je besser dispergiert wird. Durch eine gute Dispergierung kann also. 10 The colour effect and the gloss become more intense the better the dispersion is. Good dispersion can therefore

* z.B. der Einsatz der kostenintensiven, farbgebenden Primärteilchen durch die kostengünstigeren Sekundärteilchen verringert werden. Im Idealfall ist jedes Primärteilchen separat benetzt. * e.g. the use of costly, color-giving primary particles can be reduced by using more cost-effective secondary particles. Ideally, each primary particle is wetted separately.

Aus der US-PS 5,184,783 ist eine derartige Mahlvorrichtung bekannt. In dieser Patentschrift wird eine Rührwerks-Tauchmühle offenbart, die nach dem Zirkulationsverfahren dispergiert. Sie besteht im wesentlichen aus einem verschleißfesten, mit Mahlkugeln gefüllten Siebkorb, der in einen doppelwandigen Behälter eintaucht. Durch die Mitte des Siebkorbs verläuft eine zylindrische Antriebswelle. Diese Antriebswelle treibt die in dem Siebkorb angeordnete als Stangen ausgebildete Rührwerksvorrichtung an. Die Wände des Siebkorbs weisen eine siebartig perforierte Lochung auf.Such a grinding device is known from US-PS 5,184,783. This patent discloses an agitator immersion mill that disperses using the circulation method. It essentially consists of a wear-resistant sieve basket filled with grinding balls, which is immersed in a double-walled container. A cylindrical drive shaft runs through the middle of the sieve basket. This drive shaft drives the agitator device arranged in the sieve basket, which is designed as rods. The walls of the sieve basket have sieve-like perforations.

Um die Zirkulation des Mahlmediums durch den Siebkorb zu ermöglichen, treibt die Antriebswelle neben der Rührwerksvorrichtung zudem eine Strömungserzeugungsvorrichtung an. Diese Strömungserzeugungsvorrichtung muß außerhalb des Siebkorbes gelegen sein, um eine ausreichende Strömung zu gewährleisten. Die Antriebswelle durchdringt also den Siebkorb. An der Durchdringungsstelle ist ein Trenn- und Dichtungssystem eingebaut, das den Austritt der Mahlkörper aus dem Sieb verhindert.In order to enable the grinding medium to circulate through the sieve basket, the drive shaft drives a flow generation device in addition to the agitator device. This flow generation device must be located outside the sieve basket to ensure sufficient flow. The drive shaft therefore penetrates the sieve basket. A separation and sealing system is installed at the penetration point, which prevents the grinding media from escaping from the sieve.

Die zentrale Anordnung der Strömungserzeugungsvorrichtung bringt eindeutige strömungstechnische Vorteile mit sich, daThe central arrangement of the flow generation device brings clear flow-related advantages, since

somit ein gleichmäßiges Durchströmen des gesamten Behälters sichergestellt wird.This ensures an even flow through the entire container.

Zur Durchführung eines wirtschaftlichen Dispergierprozesses mit der aus dem Stand der Technik bekannten Dispergiervorrichtung muß das Dispergiergut jedoch vordispergiert werden. Vorzugsweise wird mit einer Dissolverscheibe vordispergiert, da insbesondere bei schwer dispergierbaren Agglomeraten, die im weiteren Verfahren noch den Einsatz der Mahlvorrichtung erv 10 fordern, eine optimale Vordispergierung aus wirtschaftlichen Gründen unerläßlich ist. Ein ungenügend vordispergiertes Produkt erfordert nicht nur längere Laufzeiten der aus dem Stand der Technik bekannten Mahlvorrichtung, sondern es werden oft nicht die erwünschten Feinheiten erreicht. Versäumnisse oder Fehler bei der Vordispergierung können in der Regel nicht durch andere Systeme ausgeglichen werden. Insbesondere deshalb, weil unzureichend vordispergierte Produkte bei der weiteren Verwendung der Mahlvorrichtung das Zusetzen der Löcher des Siebkorbes bewirken, wodurch die Zirkulation durch den Siebkorb erschwert oder sogar vollständig verhindert wird.In order to carry out an economical dispersion process with the dispersion device known from the state of the art, the material to be dispersed must be pre-dispersed. Pre-dispersion is preferably carried out using a dissolver disk, since optimal pre-dispersion is essential for economic reasons, particularly with agglomerates that are difficult to disperse and which require the use of the grinding device in the further process. An insufficiently pre-dispersed product not only requires longer running times for the grinding device known from the state of the art, but the desired fineness is often not achieved. Omissions or errors in pre-dispersion cannot usually be compensated for by other systems. This is particularly the case because insufficiently pre-dispersed products cause the holes in the sieve basket to become clogged when the grinding device is used further, which makes circulation through the sieve basket more difficult or even completely impossible.

Von dem Dissolver kann aber häufig nur eine Vordispergierung vollzogen werden, d. h. , daß das Dispergiergut nur bis zu einem gewissen Feinheitsgrad dispergiert werden kann. Für die 5 weitere Dispergierung, die hier Feindispergierung genannt wird, muß eine Rührwerkskugelmühle oder eine ähnliche Mahlvorrichtung eingesetzt werden.However, the dissolver can often only carry out a pre-dispersion, i.e. the material to be dispersed can only be dispersed to a certain degree of fineness. For the further dispersion, which is called fine dispersion here, a stirred ball mill or a similar grinding device must be used.

Beim Wechsel von der Vordispergierung zur Feindispergierung müssen entweder die Behälter, welche das Dispergiergut enthalten, die jeweilige Antriebsvorrichtung für die Maschine oder die Werkzeuge ausgewechselt werden, oder das Dispergiergut muß aus dem Behälter gepumpt und einer separaten Rührwerkskugelmühle zugeführt werden.
35When changing from pre-dispersion to fine dispersion, either the containers containing the material to be dispersed, the respective drive device for the machine or the tools must be replaced, or the material to be dispersed must be pumped out of the container and fed to a separate agitator ball mill.
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Bei einem Produktwechsel, wie z. B. einem Farbwechsel von roter Farbe zu weißer Farbe, müssen zudem die gesamten Anlagen gereinigt werden. Bei der Reinigung der Kugelmühle ist dasWhen changing products, such as a color change from red to white, the entire system must also be cleaned. When cleaning the ball mill, the

Trenn- und Dichtungssystem schwer zu reinigen. Der Wechsel- und der Reinigungsprozeß erzeugen so hohe Leerlaufzeiten und Kosten.Separation and sealing system difficult to clean. The change and cleaning process generates high idle times and costs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, die nach dem Stand der Technik bekannte Dispergiervorrichtung derart weiterzuentwickeln, daß der Verfahrensprozeß erheblich vereinfacht und der Reinigungsaufwand reduziert wird.The object of the present invention is to further develop the dispersing device known from the prior art in such a way that the process is considerably simplified and the cleaning effort is reduced.

- 10 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gehäuse der Mahlvorrichtung in Form eines Ringkanals ausgebildet ist, das ein zentrales Loch aufweist, und die Welle durch das zentrale Loch des Ringkanals verläuft.- 10 According to the invention, this object is achieved in that the housing of the grinding device is designed in the form of an annular channel which has a central hole, and the shaft runs through the central hole of the annular channel.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dispergiervorrichtung weist das Gehäuse des Ringkanals ein offenes Profil auf, und die Rührwerksvorrichtung ist über mindestens einen Verbindungssteg, der durch das offene Profil verläuft, mit der Welle verbindbar.In a preferred embodiment of the dispersing device according to the invention, the housing of the annular channel has an open profile, and the agitator device can be connected to the shaft via at least one connecting web that runs through the open profile.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dispergiervorrichtung kann die Antriebswelle für die Strömungserzeugungsvorrichtung zentral entlang der Rotationsachse des Siebkorbes verlaufen. Dadurch wird der strömungstechnische Vorteil der 5 zentralen Anordnung der StrömungserZeugungsvorrichtung beibehalten. Due to the inventive design of the dispersing device, the drive shaft for the flow generation device can run centrally along the axis of rotation of the screen basket. This maintains the fluidic advantage of the central arrangement of the flow generation device.

Auf den Einsatz des Trenn- und Dichtungssystems kann vollständig verzichtet werden, da das Gehäuse der Mahlvorrichtung nicht von der Welle durchdrungen wird. Die Reinigung der Mahlvorrichtung ist wesentlich leichter und schneller zu vollziehen. The use of the separation and sealing system can be completely dispensed with, since the housing of the grinding device is not penetrated by the shaft. Cleaning the grinding device is much easier and quicker.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dispergiervorrichtung weist das Gehäuse des Ringkanals ein offenes Profil auf, die Rührwerksvorrichtung ist durch eine zweite Welle antreibbar und die Rührwerksvorrichtung ist über mindestens einen Verbindungssteg, der durch das offeneIn a further advantageous embodiment of the dispersing device according to the invention, the housing of the annular channel has an open profile, the agitator device can be driven by a second shaft and the agitator device is connected to the annular channel via at least one connecting web which passes through the open

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Profil verläuft, mit einer weiteren Welle verbindbar.Profile runs, can be connected to another shaft.

Die weitere Welle ist vorzugsweise als Hohlwelle ausgestaltet, welche die Welle der Strömungserzeugungsvorrichtung umschließt. Auf diese Weise kann die außenliegende Hohlwelle die in dem Gehäuse der Mahlvorrichtung angeordnete Rührwerksvorrichtung auf besonders einfache Art und Weise unabhängig von der Drehzahl der Antriebswelle der Strömungserzeugungsvorrichtung antreiben. Es können beide Wellen gleichzeitig oder jede - 10 separat voneinander angetrieben werden oder sogar im entgegengesetzten Drehsinn. Selbstverständlich ist auch eine kinematische Umkehr innerhalb der Mahlvorrichtung möglich, d. h., daß die gesamte Mahlvorrichtung relativ zu der feststehenden Rührwerksvorrichtung drehbar ist.The further shaft is preferably designed as a hollow shaft which encloses the shaft of the flow generation device. In this way, the external hollow shaft can drive the agitator device arranged in the housing of the grinding device in a particularly simple manner and independently of the speed of the drive shaft of the flow generation device. Both shafts can be driven simultaneously or each separately from each other or even in the opposite direction of rotation. Of course, a kinematic reversal within the grinding device is also possible, i.e. that the entire grinding device can be rotated relative to the fixed agitator device.

Die Rührwerksvorrichtung ist in Abhängigkeit von der Dispergieraufgabe beliebig gestaltbar. Sie kann z. B. als Kreisringscheibe, Kreisringlochscheibe, Schlitzscheibe, Stifte u. ä. ausgebildet sein.The agitator device can be designed in any way depending on the dispersion task. For example, it can be designed as a circular ring disk, circular ring perforated disk, slotted disk, pins, etc.

Vorzugsweise weist die Rührwerksvorrichtung mindestens eine koaxial zum Ringkanal verlaufende Kreisringscheibe auf, die sich im Ringkanal erstreckt. Die Rührwerksvorrichtung gewährt damit eine kontinuierliche Bewegung des in dem Gehäuse angeordneten Mahlmediums.The agitator device preferably has at least one circular disk that runs coaxially to the ring channel and extends in the ring channel. The agitator device thus ensures continuous movement of the grinding medium arranged in the housing.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Strömungserzeugungsvorrichtung Mittel zum Dispergieren auf. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn diese Mittel zum Dispergieren als Dissolverscheibe ausgebildet sind. Die Dissolverscheibe erzeugt dann zum einen die für den Betrieb der Dispergiervorrichtung notwendige Strömung und nimmt zudem eine Vordispergierung des Mahlmediums vor. Die Dissolverscheibe erfüllt eine besonders wichtige Aufgabe für die Dispergierung, nämlich die gleichmäßige Produktumwälzung bis in die Randzone des Mischbehälters. Eine Dissolverscheibe erfüllt die Aufgaben des Dispergierens, also das Auflösen von Agglomeraten und die Benetzung der Primärteilchen in der flüssigen Phase,In a further advantageous embodiment of the invention, the flow generation device has means for dispersing. It is particularly advantageous if these means for dispersing are designed as a dissolver disk. The dissolver disk then generates the flow required for the operation of the dispersing device and also pre-disperses the grinding medium. The dissolver disk fulfills a particularly important task for dispersion, namely the uniform circulation of the product up to the edge zone of the mixing container. A dissolver disk fulfills the tasks of dispersing, i.e. the dissolution of agglomerates and the wetting of the primary particles in the liquid phase.

auf besonders wirtschaftliche Art und Weise, da die Dispergierung deutlich schneller vollzogen wird als innerhalb der Mahlvorrichtung. in a particularly economical way, since the dispersion is carried out much faster than within the grinding device.

Die erfindungsgemäße Dispergiervorrichtung ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß die Mahlvorrichtung höhenverstellbar ist und diese mittels der Höhenverstellung in das Dispergiergut eintauchbar und aus diesem wieder vollständig entfernbar ist. Auf diese Weise lassen sich die einzelnen Verfahrensschritte des - 10 Vor- und Feindispergierens vollständig getrennt voneinander durchführen, ohne daß dabei die zu dispergierenden Substanzen aus dem Behälter entfernt werden müssen oder eine Änderung der Rührwerksvorrichtungen notwendig ist. Ein Wechsel zwischen Vordispergierung und Feindispergierung kann besonders schnell und wirtschaftlich vollzogen werden. Getrennte Behälter und Antriebsvorrichtungen für einen Dissolver und eine Rührwerkskugelmühle entfallen.The dispersing device according to the invention is preferably designed so that the grinding device is height-adjustable and can be immersed in the material to be dispersed by means of the height adjustment and can be completely removed from it again. In this way, the individual process steps of pre-dispersing and fine-dispersing can be carried out completely separately from one another without the substances to be dispersed having to be removed from the container or the agitator devices having to be changed. A change between pre-dispersing and fine-dispersing can be carried out particularly quickly and economically. Separate containers and drive devices for a dissolver and an agitator ball mill are no longer required.

In der erfindungsgemäßen Dispergiervorrichtung können beide Verfahren, das Vordispergieren mittels der Dissolverscheibe und das Feindispergieren mittels der Rührwerkskugelmühle, im Zirkulationsverfahren durchgeführt werden. Die Verfahren können dabei getrennt oder gleichzeitig vollzogen werden. Besonders letztere Variante ist in der erfindungsgemäßen Disper-5 giervorrichtung besonders einfach und wirtschaftlich realisierbar, da ein Wechsel der Rührgeräte oder Behälter zwischen der Vordispergierung und der sich anschließenden Feindispergierung in der Mahlvorrichtung entfällt.In the dispersing device according to the invention, both processes, pre-dispersing using the dissolver disk and fine dispersing using the agitator ball mill, can be carried out in the circulation process. The processes can be carried out separately or simultaneously. The latter variant in particular can be implemented particularly easily and economically in the dispersing device according to the invention, since there is no need to change the agitators or containers between the pre-dispersing and the subsequent fine dispersing in the grinding device.

Vorzugsweise werden beide Wellen durch ein und denselben Motor angetrieben, wodurch der operative Aufbau deutlich vereinfacht wird. Oberhalb der Dispergiervorrichtung sind dann geeignete Getriebemittel vorgesehen, die es ermöglichen, die beiden Wellen separat voneinander oder parallel zueinander anzutreiben.Preferably, both shafts are driven by one and the same motor, which significantly simplifies the operational structure. Suitable gear means are then provided above the dispersing device, which make it possible to drive the two shafts separately or in parallel.

In der besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dispergiervorrichtung weist der Ringkanal einen rechteckigen Querschnitt auf. Selbstverständlich sind auch alle an-In the particularly preferred embodiment of the dispersing device according to the invention, the ring channel has a rectangular cross-section. Of course, all other

deren geeigneten Querschnittsformen des Ringkanals denkbar, wie z. B. ein runder Querschnitt. Die Querschnittsform des Ringkanals richtet sich im wesentlichen nach den benötigten Strömungseigenschaften.
5suitable cross-sectional shapes of the ring channel are conceivable, such as a round cross-section. The cross-sectional shape of the ring channel depends essentially on the required flow properties.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:The invention is illustrated by way of example in the drawing and described below with reference to the drawing. They show:

Fig. 1 eine Frontansicht im Schnitt durch die erfindungsgemäße Dispergiervorrichtung bei der Vordispergierung,Fig. 1 is a front view in section through the dispersing device according to the invention during pre-dispersion,

Fig. 2 die gleiche Ansicht wie in Fig. 1 bei abgesenkterFig. 2 the same view as in Fig. 1 with lowered

Rührwerkskugelmühle bei der Feindispergierung, 15Agitator ball mill for fine dispersion, 15

Fig. 3 die gleiche Ansicht wie in Fig. 1 bei der Reinigung der Dispergiervorrichtung undFig. 3 the same view as in Fig. 1 during cleaning of the dispersing device and

Fig. 4 eine Frontansicht einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dispergiervorrichtung.Fig. 4 is a front view of an alternative embodiment of the dispersing device according to the invention.

Wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht die erfindungsgemäße Dispergiervorrichtung aus einem im wesentlichen zylindrischen, doppelwandigen, mit einem Deckel verschlossenen Behälter 1, einem Dissolver 2, einer Rührwerkskugelmühle 3 und mehreren Reinigungsdüsen 4.As can be seen from Fig. 1, the dispersing device according to the invention consists of a substantially cylindrical, double-walled container 1 closed with a lid, a dissolver 2, a stirred ball mill 3 and several cleaning nozzles 4.

Der Dissolver besteht aus einer zylindrischen Welle 21, die an ihrem unteren Ende eine Dissolverscheibe 22 aufweist. Die Dissolverscheibe ist entlang ihres Umfangs mit mehreren auf der Kreisfläche alternierend nach oben und nach unten gebogenen Zähnen 2 3 ausgestattet.The dissolver consists of a cylindrical shaft 21, which has a dissolver disk 22 at its lower end. The dissolver disk is equipped along its circumference with several teeth 2 3 that are bent alternately upwards and downwards on the circular surface.

Die Rührwerkskugelmühle 3 besteht aus einem siebartig perforierten Gehäuse 31, in dem die Mahlkugeln 32 gehalten werden. Das Gehäuse 31 ist an seiner oberen Seite mit einer ringsumlaufenden Öffnung 33 versehen. Das Gehäuse 31 ist in dem dargestellten Beispiel einwandig ausgebildet, kann aber alterna-The agitator ball mill 3 consists of a sieve-like perforated housing 31 in which the grinding balls 32 are held. The housing 31 is provided with a circumferential opening 33 on its upper side. The housing 31 is single-walled in the example shown, but can alternatively be

tiv auch doppelwandig oder in anderer geeigneter Art und Weise ausgeführt sein.tiv also be double-walled or constructed in another suitable manner.

Das Gehäuse bildet einen torusförmigen Ringkanal mit einem zentralen Loch 34. Die Welle 21 des Dissolvers 2 verläuft durch dieses Loch 34. Innerhalb des Ringkanals befinden sich zwei koaxial zum Ringkanal verlaufende Kreisringscheiben 35. Die Kreisringscheiben 35 sind durch einen Steg 36 miteinander verbunden. Der Steg 36 verbindet daneben die Kreisringscheiben • 10 35 mit der Hohlwelle 37. Die Hohlwelle 37 wird wie die Welle 21 von einem nicht näher dargestellten Motor angetrieben. Die Hohlwelle 37 und die Welle 21 verlaufen koaxial zueinander, wobei die Welle 21 innerhalb der Hohlwelle 37 verläuft.The housing forms a toroidal ring channel with a central hole 34. The shaft 21 of the dissolver 2 runs through this hole 34. Within the ring channel there are two circular disks 35 running coaxially to the ring channel. The circular disks 35 are connected to one another by a web 36. The web 36 also connects the circular disks 35 to the hollow shaft 37. The hollow shaft 37, like the shaft 21, is driven by a motor (not shown in detail). The hollow shaft 37 and the shaft 21 run coaxially to one another, with the shaft 21 running inside the hollow shaft 37.

Der Behälter 1 ist an seiner Wand mit mehreren Reinigungsdüsen 4 versehen. Jede Reinigungsdüse 4 besteht aus einem Sprühkopf 41, einem an der Wand des Behälters 1 befestigten Hohlzylinder 42 und einem in dem Hohlzylinder 42 geführten Kolben 43, der an seinem zur Mitte des Behälters 1 gerichteten Ende einen Sprühkopf 41 aufweist.The container 1 is provided with several cleaning nozzles 4 on its wall. Each cleaning nozzle 4 consists of a spray head 41, a hollow cylinder 42 attached to the wall of the container 1 and a piston 43 guided in the hollow cylinder 42, which has a spray head 41 at its end directed towards the center of the container 1.

Die Kugelmühle 3 wird an ihrer Umfangsseite von Stangen 39 gehalten, mittels derer sie durch eine nicht näher dargestellte Antriebsvorrichtung in ihrer Höhe verstellt werden kann. Die Stangen 39 sind derart befestigt, daß sie die Höhenverstellung der Rührwerkskugelmühle ermöglichen, dabei aber deren Rotation nicht behindern.The ball mill 3 is held on its peripheral side by rods 39, by means of which its height can be adjusted by a drive device not shown in detail. The rods 39 are attached in such a way that they enable the height of the agitator ball mill to be adjusted, but do not hinder its rotation.

In der Fig. 1 ist die Rührwerkskugelmühle 3 in ihrer oberen Position, so daß diese mit dem Dispergiergut 5 nicht in Verbindung kommt. Die Hohlwelle 37 wird in dieser Position nicht angetrieben. Die Vordispergierung wird lediglich durch die Rotation des Dissolvers 2 bewirkt, der dabei auch in seiner Höhe verstellt werden kann, um die geeigneten Prozeßbedingungen zu gewährleisten. Auf diese Weise kann sich der bei der Vordispergierung gewünschte "Doughnut-Effekt" einstellen. Die Zirkulation des Dispergiergutes 5 {durch Pfeile dargestellt) wird durch die Rührwerkskugelmühle 3 nicht behindert, so daßIn Fig. 1, the agitator ball mill 3 is in its upper position, so that it does not come into contact with the dispersed material 5. The hollow shaft 37 is not driven in this position. The pre-dispersion is only effected by the rotation of the dissolver 2, the height of which can also be adjusted to ensure the appropriate process conditions. In this way, the "doughnut effect" desired during pre-dispersion can be achieved. The circulation of the dispersed material 5 (shown by arrows) is not hindered by the agitator ball mill 3, so that

eine effiziente und schnelle Vordispergierung durch den Dissolver 2 vollzogen wird.efficient and rapid predispersion is carried out by Dissolver 2.

In der Fig. 2 ist die Rührwerkskugelmühle 3 in ihrer abgesenkten Position dargestellt. Die Rührwerkskugelmühle 3 wird innerhalb des Behälters 1 durch die Stangen 39 mit der Hohlwelle 37 höhenverstellt und in das Dispergiergut 5 eingesenkt. Die Rührwerkskugelmühle 3 ist in das Dispergiergut 5 vollständig eingetaucht, und die Kreisringscheiben 35 werden durch die Hohlwelle 37 im Verhältnis zum Gehäuse 31 der Rührwerkskugelmühle 3 in Rotation versetzt. Die Kreisringscheiben 35 setzen die Mahlkugeln 32 in Bewegung, so daß der Mahlprozeß innerhalb der Rührwerkskugelmühle 3 vollzogen wird. Der Dissolver 2 sorgt weiterhin für eine Zirkulation (durch Pfeile dargestellt) des Dispergiergutes 5, jedoch wird jetzt vorzugsweise auch eine Zirkulation durch das siebartig perforierte Gehäuse der Rührwerkskugelmühle 3 bewirkt. Dadurch wird eine Feindispergierung durch die Rührwerkskugelmühle 3 im Zirkulationsverfahren vollzogen.In Fig. 2, the agitator ball mill 3 is shown in its lowered position. The agitator ball mill 3 is adjusted in height within the container 1 by the rods 39 with the hollow shaft 37 and is lowered into the dispersed material 5. The agitator ball mill 3 is completely immersed in the dispersed material 5 and the circular disks 35 are set in rotation by the hollow shaft 37 in relation to the housing 31 of the agitator ball mill 3. The circular disks 35 set the grinding balls 32 in motion so that the grinding process is carried out within the agitator ball mill 3. The dissolver 2 continues to ensure circulation (shown by arrows) of the dispersed material 5, but now circulation is preferably also brought about through the sieve-like perforated housing of the agitator ball mill 3. This results in fine dispersion through the agitator ball mill 3 in the circulation process.

In der Fig. 3 wird die Reinigung der erfindungsgemäßen Dispergiervorrichtung nach dem Abpumpen des Dispergiergutes durch eine geeignete, nicht abgebildete Abpumpvorrichtung dargestellt. Zur Reinigung werden die entlang der Wand des Behäl-5 ters 1 angeordneten Sprühköpfe 41 in den Innenraum des Behälters eingeschoben. Dieses erfolgt, indem die Kolben 43 innerhalb der Hohlzylinder 42 axial entlang ihrer Längsachse zum Zentrum des Behälters 1 hin verschoben werden. Die Kolben 4 3 sind innen hohl und führen die Reinigungsflüssigkeit durch ein nicht näher dargestelltes Druckerzeugungsmittel zu den Sprühköpfen 41. Die Sprühköpfe 41 sprühen Reinigungsmittel durch zweckmäßig ausgestaltete Öffnungen in das Innere des Behälters 1 ein. Auf diese Weise werden zunächst die Wände und Vorrichtungen abgesprüht, und es kommt im weiteren Verlauf zu einem Auffüllen des Behälters 1 mit der Reinigungsflüssigkeit. Die an dem Dissolver 2 und der Rührwerkskugelmühle 3 haftenden Partikel des Dispergiergutes 5 werden durch das Reinigungsmittel von der Dispergiervorrichtung gelöst. Es bildet sichIn Fig. 3, the cleaning of the dispersing device according to the invention is shown after the dispersed material has been pumped out by a suitable pumping device (not shown). For cleaning, the spray heads 41 arranged along the wall of the container 1 are pushed into the interior of the container. This is done by moving the pistons 43 axially along their longitudinal axis within the hollow cylinders 42 towards the center of the container 1. The pistons 43 are hollow on the inside and guide the cleaning liquid to the spray heads 41 through a pressure generating means (not shown in detail). The spray heads 41 spray cleaning agent into the interior of the container 1 through appropriately designed openings. In this way, the walls and devices are first sprayed off, and the container 1 is then filled with the cleaning liquid. The particles of the dispersed material 5 adhering to the dissolver 2 and the agitator ball mill 3 are released from the dispersing device by the cleaning agent.

eine Mischung aus Reinigungsmittel und Dispergiergut 5 am Boden des Behälters 1, die hier Reinigungsflüssigkeit 6 genannt wird. Der Dissolver 2 und die Rührwerkskugelmühle 3 werden in der Reinigungsflüssigkeit 6 wie zuvor rotiert, aber dieses Mal zur Reinigung der Bauteile. Das zentrale Loch 34 der Rührwerkskugelmühle 3 vergrößert dabei - im Vergleich zum Stand der Technik - die Oberfläche des Gehäuses, durch welche die Reinigungsflüssigkeit 6 in das Innere der Rührwerkskugelmühle 3 eintreten bzw. durch diese hindurchtreten kann. Der - 10 Reinigungsprozeß wird durch die Ausgestaltung der Rührwerkskugelmühle 3 mit einem zentralen Loch 34 somit beschleunigt.a mixture of cleaning agent and dispersant 5 at the bottom of the container 1, which is called cleaning liquid 6 here. The dissolver 2 and the agitator ball mill 3 are rotated in the cleaning liquid 6 as before, but this time to clean the components. The central hole 34 of the agitator ball mill 3 increases - compared to the state of the art - the surface of the housing through which the cleaning liquid 6 can enter or pass through the interior of the agitator ball mill 3. The - 10 cleaning process is thus accelerated by the design of the agitator ball mill 3 with a central hole 34.

Die Reinigungsdüsen 4 können auch so ausgestaltet sein, daß diese beim Sprühvorgang bis in das Innere des Loches 34 der Rührwerkskugelmühle 3 reichen und so ein Besprühen der inneren Peripherie der Rührwerkskugelmühle 3 vollziehen, oder derart angeordnet sein, daß sie alternierend die äußere und die innere Peripherie der Rührwerkskugelmühle 3 besprühen. Es können auch geeignete Löcher in der Hohlwelle 21 ausgestaltet sein, durch welche ein Reinigungsmittel eingesprüht wird.The cleaning nozzles 4 can also be designed in such a way that they reach into the interior of the hole 34 of the agitator ball mill 3 during the spraying process and thus spray the inner periphery of the agitator ball mill 3, or can be arranged in such a way that they alternately spray the outer and inner periphery of the agitator ball mill 3. Suitable holes can also be designed in the hollow shaft 21 through which a cleaning agent is sprayed.

Nach dem Reinigungsprozeß wird die Reinigungsflüssigkeit 6 abgepumpt, die Reinigungsdüsen 4 werden aus dem Behälter 1 gezogen und die Rührwerkskugelmühle 3 wird mittels der Stange 39 5 in ihre obere Position verfahren. Die Dispergiervorrichtung ist so wieder einsatzbereit.After the cleaning process, the cleaning liquid 6 is pumped out, the cleaning nozzles 4 are pulled out of the container 1 and the agitator ball mill 3 is moved to its upper position using the rod 39 5. The dispersing device is then ready for use again.

In der Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dispergiervorrichtung dargestellt. Eine einzige Welle 44 treibt sowohl die Kreisringscheiben 35 als auch die an ihrem unteren Ende versehene Dissolverscheibe 2 2 an. Diese Ausführungsform stellt die einfachste und kostengünstigste Realisierung der erfindungsgemäßen Dispergiervorrichtung dar.An alternative embodiment of the dispersing device according to the invention is shown in Fig. 4. A single shaft 44 drives both the circular ring disks 35 and the dissolver disk 22 provided at its lower end. This embodiment represents the simplest and most cost-effective implementation of the dispersing device according to the invention.

Durch die erfindungsgemäße Dispergiervorrichtung werden ein Dissolver und eine Rührwerkskugelmühle in einer Vorrichtung kombiniert. Die Vorteile der aus dem Stand der Technik zentral im Behälter angeordneten Strömungserzeugungsvorrichtung werdenThe dispersing device according to the invention combines a dissolver and a stirred ball mill in one device. The advantages of the prior art flow generation device arranged centrally in the container are

beibehalten. Daneben wird erfindungsgemäß eine Durchdringung der Rührwerkskugelmühle durch die Antriebswelle des Dissolvers vermieden. Der Wechsel von der Vor- zur Feindispergierung wird vereinfacht und beschleunigt. Zudem ist eine Anordnung von beiden Vorrichtungen als vollkommen geschlossenes System auf geringstem Raum realisierbar. Lösungsmittel können bei dem Verfahrenswechsel deshalb nicht entweichen.In addition, the invention prevents the drive shaft of the dissolver from penetrating the agitator ball mill. The change from pre-dispersion to fine dispersion is simplified and accelerated. In addition, both devices can be arranged as a completely closed system in the smallest possible space. Solvents cannot therefore escape when the process is changed.

Lippert, Srachow, Schmidt ° ^pa Lippert, Srachow, Schmidt ° ^pa

& Partner ²⁹· November 1995& Partners ²⁹ · November 1995

Patentanwälte Frankenforster Straß© 135-137Patent Attorneys Frankenforster Straß© 135-137

D-51427 Berglsch GladbachD-51427 Berghausen Gladbach

Hermann Getzmann 51580 Reichshof Hermann Getzmann 51580 Reichshof

^ 10 Dispergiervorrichtung^ 10 Dispersing device

^¥¥ BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 Behälter1 container

2 Dissolver2 dissolvers

3 Rührwerkskugelmühle3 Agitator ball mill

4 Reinigungsdüse4 Cleaning nozzle

5 Dispergiergut5 Dispersible material

6 Reinigungsflüssigkeit 21 Welle6 Cleaning fluid 21 Shaft

22 Dissolverscheibe22 Dissolver disc

23 Zähne23 teeth

31 Gehäuse31 Housing

32 Mahlkugel&eegr; 5 33 Öffnung32 Grinding ball&eegr; 5 33 Opening

34 Loch34 holes

35 Kreisringscheibe35 Circular disc

36 Steg36 Bridge

37 Hohlwelle 39 Stange37 Hollow shaft 39 Rod

41 Sprühkopf41 Spray head

42 Hohlzylinder42 hollow cylinders

43 Kolben43 pistons

44 Welle44 Wave

Claims

Dispersing device, consisting of a container for receiving and processing the material to be dispersed, a flow generation device that can be driven by a shaft, a grinding device containing a grinding medium with a housing with openings through which the substances to be dispersed can pass due to the flow generated by the flow generation device, and an agitator device arranged in the housing and rotatable relative to it, characterized in that the housing (31) of the grinding device is designed in the form of an annular channel that has a central hole (34), and the shaft (21) runs through the central hole (34) of the annular channel.

2. Dispersing device according to claim 1, characterized
characterized in that the housing (31) of the annular channel has an open profile, and the agitator device can be connected to the shaft via at least one connecting web (36) which runs through the open profile.

3. Dispersing device according to claim 1, characterized
characterized in that the housing (31) of the annular channel has an open profile, the agitator device can be driven by a further shaft (37), and the agitator device has at least one connecting

connection web (36), which runs through the open profile, can be connected to the further shaft (37).

4. Dispersing device according to claim 3, characterized

characterized in that the further shaft (37) is a hollow shaft which encloses the shaft (21) of the flow generating device.

5. Dispersing device according to one of claims 3 or 4, -10, characterized in that the shafts (21 and 37) can be driven by a common motor.

6. Dispersing device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the agitator device has at least one circular ring disk (35) running coaxially to the ring channel and arranged in the ring channel.

0 7. Dispersing device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the grinding device is height-adjustable.

8. Dispersing device according to claim 7, characterized
characterized in that the grinding device can be immersed in the dispersed material (5) by means of the height adjustment and can be completely removed therefrom again.

9. Dispersing device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the flow generating device has means for dispersing.

10. Dispersing device according to claim 9, characterized
characterized in that the means for dispersing are designed as a dissolver disk (22).

11. Dispersing device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the housing (31) of the annular channel has a rectangular cross-section.