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EP0896834A2 - Dispergiervorrichtung zum allseitigen Benetzen von Primärteilchen pulvriger Stoffe - Google Patents

Dispergiervorrichtung zum allseitigen Benetzen von Primärteilchen pulvriger Stoffe Download PDF

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Publication number
EP0896834A2
EP0896834A2 EP98115120A EP98115120A EP0896834A2 EP 0896834 A2 EP0896834 A2 EP 0896834A2 EP 98115120 A EP98115120 A EP 98115120A EP 98115120 A EP98115120 A EP 98115120A EP 0896834 A2 EP0896834 A2 EP 0896834A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dispersing
disks
shaft
connecting webs
dispersing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP98115120A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0896834B1 (de
EP0896834A3 (de
Inventor
Gerhard Niemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilhelm Niemann & Co Kg GmbH
Original Assignee
Wilhelm Niemann & Co Kg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilhelm Niemann & Co Kg GmbH filed Critical Wilhelm Niemann & Co Kg GmbH
Priority to DE29825001U priority Critical patent/DE29825001U1/de
Publication of EP0896834A2 publication Critical patent/EP0896834A2/de
Publication of EP0896834A3 publication Critical patent/EP0896834A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0896834B1 publication Critical patent/EP0896834B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/56—Mixing liquids with solids by introducing solids in liquids, e.g. dispersing or dissolving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/115—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers comprising discs or disc-like elements essentially perpendicular to the stirrer shaft axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/93—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with rotary discs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/191—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements

Definitions

  • the invention relates to a dispersing device for all-round wetting of primary particles, such as powdery Substances, color pigments, fillers and the like at least two dispersing disks arranged parallel to each other, at least one with one Dispersion shaft is connected with teeth that are radial are arranged on the outside of the dispersing disks, and with connecting webs that space the dispersing disks hold.
  • primary particles such as powdery Substances, color pigments, fillers and the like
  • Dispersion shaft is connected with teeth that are radial are arranged on the outside of the dispersing disks, and with connecting webs that space the dispersing disks hold.
  • dispersing devices - also dispersing tools called - are each at the end of a vertical in arranged the dispersing wave submerged.
  • dispersing means that all-round wetting of primary particles of powdery substances, such as B. color pigments, fillers and the like, which is usually when pouring into the liquid Form agglomerates.
  • Dispersing in the form described above, differs different from a lot in chemistry occurring simple stirring process, in which often only Liquids with each other or liquids with little Proportion of powdery substances mixed or getting produced.
  • an agitator is known preferably a circular head disc and one preferably has circular base, between which an intermediate plate in the middle perpendicular to the panes is arranged.
  • DE 34 38 766 A1 discloses a dispersing device known with a driven driven around its central axis Deflector consisting of a rotating shaft and a arranged in the region of the lower end of the rotary shaft There is a rotor disk, with the disk plane opposite the axis of the rotary shaft is inclined and at least one Has passage opening.
  • a mixer head piece is known from DE 26 44 326 A1, that consists of two coaxially one above the other Discs exist between which knives are arranged are.
  • the disks have essentially radial Slits on the rear edge of a leg arranged with right-angled knives is.
  • a stirring tool is known from DE-OS 18 14 506, the one at the end of a spindle arranged stirring head has, which consists of several annular stirring disks exists, which are kept at a distance by spacers and are pressed together by screws.
  • a mixing tool is known from US 44 51 155 the shaft of which several parallel ring-shaped stirring disks are attached, some of which have an internal opening for sucking in the mix.
  • the relationship of the diameter of the stirring disks to the total height the mixing tool is 8: 1.
  • a stirring device which consists of two parallel stirring discs.
  • the agitator discs have baffles on both sides on the mix through in the direction of rotation bores arranged in front of the baffle plates should press.
  • a stirring device is known from US 30 30 083, which consists of two parallel stirring disks, which have suction holes. Furthermore, the Stirring baffles arranged.
  • a stirring device which consists of two parallel stirring disks, the ends of which have teeth. Furthermore, the Stirring discs arranged suction holes.
  • a stirring device which has two disks arranged on a shaft, the in the direction of rotation alternately different from the plane of rotation has extending surface areas. Further the device is provided with teeth.
  • mixing devices are generally known where the stirring disks are held together by a basket are connected, in which two axially arranged to each other Flanges as a mounting base for the Stirring discs serve and the flanges are fixed by webs are interconnected.
  • the flanges obstruct the flow and prevent the flow Bridges must be chosen accordingly long in the Rule 150-200mm. This means that one for one optimal dispersion process necessary low Fill level in the mixing container only one, namely the lower one Toothed lock washer, immersed.
  • the object of the present invention is a device to create that at different times often low filling levels has better dispersing properties.
  • the generated by the disks laminar flow even when adding powdery Fabrics are maintained.
  • the connecting webs additionally at least one flattened Side edge and are in their radial arrangement at an oblique angle to the in the Dispersion disks with centric shaft bores aligned.
  • Test series with the invention Device have especially in difficult to wet powdery solids a reduction in die time to 1/3 of the usual time.
  • suction openings points exclusively the upper dispersion disc, next to that for the pump effect important shaft bore, suction openings on. These suction openings are radial on the dispersing disc arranged and improve the promotion of the dispersing product. The dispersion time is thus reduces what a low heat load on the mix brings with it.
  • the dispersing disks have different tooth shapes and / or different Diameter.
  • the multiple disk 10 shown in FIG. 1 exists essentially, as shown in Figure 3, from a upper dispersing disc 11 and a lower dispersing disc 12 that are parallel to each other and coaxial to a dispersing shaft 14 are arranged.
  • the dispersing disks 11 and 12 are through connecting webs 15 connected with each other.
  • the dispersing disks 11 and 12 are at a uniform distance 30 from each other held and aligned.
  • the connecting webs 15 are preferably rectangular, whereby the Side surfaces 39 are large.
  • This geometric Form represents a sufficiently large and stable forehead and Support surface 37 for the dispersing disks 11, 12 and 12a ready. Oval shapes of the connecting webs 15 are also conceivable, since they also have flat surfaces exhibit.
  • the upper dispersion disk 11 is arranged concentrically Provided suction openings 20, while the lower Dispersion disc 12 is closed.
  • a multiple disc 10a is shown at which also includes the lower dispersing disc 12a with suction openings 21 is equipped.
  • the dispersing disks 11, 12 and 12a have on their External circumferences teeth 16, 17 and 18, respectively, which are laminar Generate flow. Especially from the figures 3 and 5 it can be seen that the teeth 16, 17 and 18th with different setting angles 28 upwards and below from the plane of the dispersing disks 11, 12 and 12a are bounded.
  • FIG. 3 shows an embodiment in which two different setting angles 28 are provided, whereby every second tooth 16 or 17 is equally set is.
  • FIG. 5 shows an embodiment, in which every third tooth 16 or 17 or 18 is immediately restricted.
  • the connecting webs 15 are by releasable connecting means 19 with the dispersing disks 11, 12 and 12a connected. As FIG. 2 shows in detail, these are Lanyard 19 screws in thread 29 in screwed the end faces 37 of the connecting webs 15 can be.
  • the connecting webs 15 extend from the top of the dispersing disk 25 of the lower dispersing disc 12 to the underside of the dispersion disk 26 of the upper one Dispersing disc 11.
  • the connecting webs 15 are concentric to the dispersing shaft 14 on the dispersing disks 11, 12 and 12a attached. Due to the lack of Mounting flanges, corresponds to the length of the connecting webs 15 essentially the distance 30 between the upper dispersing disk 11 and the lower dispersing disk 12 or 12a.
  • the outer diameter 31 of the Dispersion disks 11, 12 and 12a are approximately five up to twenty times greater than the length 30 of the connecting webs 15 corresponds to.
  • the connecting webs 15 a flattened side edge 24, the preferably facing the direction of rotation 38 (arrow) is. This will cause uncontrolled eddies in front of those caused by the rotating movement with dispersed material avoided sides.
  • Other known aerodynamic Shapes of the connecting webs 15 are also conceivable insofar as they control the direction of flow influence.
  • the connecting webs are 15 in a predetermined angle of attack 27 against one passing through the center 36 of the dispersing shaft 14 Radials 32 aligned.
  • the angle of attack 27 the connecting webs are 15 smaller than 90 °, preferably 70 ° to 85 ° are provided.
  • the releasable connecting means 19 make it possible to one of a multitude of connecting bridges of the same length 15 existing connecting web set against one exchange others, the longer or shorter ones Connecting webs 15 exist. This allows the distance 30 between the dispersing disks 11, 12 and 12a be set differently as required. It there is also the possibility of dispersing disks with different diameters and / or with different To combine teeth.
  • the upper dispersing disc 11 has a central one Shaft bore 22 and the lower dispersing disk 12 or 12a has a central shaft bore 23, through which the dispersing shaft 14 is guided.
  • the dispersion wave 14 is preferably a - not shown - Gear and by a - not shown Motor started to rotate. Especially in dispersion applications is a stepless regulation of the engine or the gearbox important for optimal dispersion results to reach.
  • the shaft bore 22 of the upper dispersion disk 11 has a larger inner diameter 33 than that corresponds to the outer diameter 35 of the dispersing shaft 14.
  • the dispersing shaft 14 is therefore contact-free passed through the upper dispersing disk 11.
  • At the rotation of the multiple disc 10 or 10a arises such a suction through the shaft bore 22, which is a laminar Flow generated.
  • the laminar flow extends through the shaft bore 22 here further to the radially outer Edge area of the multiple pane 10 or 10a.
  • the inside diameter 33 not with the dispersing shaft 14 connected shaft bore 22 of the upper dispersion disk 11 is larger than the inner diameter 34 of the shaft bore 23 connected to the dispersing shaft 14 the lower dispersing disk 12 or 12a.
  • the shaft bore 23 of the lower dispersing disk 12 or 12a corresponds approximately to the outer diameter 35 of the dispersing shaft 14.
  • the dispersing disks 11, 12 and 12a have the same Outside diameter 31. In another version have the dispersing disks 11, 12 and 12a different Outside diameter 31.
  • the dispersing disks have 11 and 12a suction openings 20 and 21, which are arranged concentrically spaced from the dispersing shaft 14 are.
  • the lower dispersing disks are 12 and 12a in their central shaft bores 23 via fastening means 13 with the lower one free end of the dispersing shaft 14 connected.
  • the inside diameter 34 of the shaft bores 23 correspond essentially the outer diameter 35 of the dispersing shaft 14.

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Abstract

Dispergiervorrichtung (10) zum allseitigen Benetzen von Primärteilchen, wie pulverigen Stoffen, Farbpigmenten, Füllstoffen und dergleichen, mit zwei parallel zueinander angeordneten Dispergierscheiben (11, 12). Mindestens eine der Dispergierscheiben (12) ist mit einer Dispergierwelle (14) verbunden. Die Dispergierscheiben (11, 12) sind durch lösbare Verbindungsstege (15) beabstandet gehalten. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Dispergiervorrichtung zum allseitigen Benetzen von Primärteilchen, wie pulverigen Stoffen, Farbpigmenten, Füllstoffen und dergleichen mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Dispergierscheiben, von denen mindestens eine mit einer Dispergierwelle verbunden ist, mit Zähnen, die radial außen an den Dispergierscheiben angeordnet sind, und mit Verbindungsstegen, die die Dispergierscheiben beabstandet halten.
Diese Dispergiervorrichtungen - auch Dispergierwerkzeuge genannt - sind jeweils am Ende einer senkrecht in das Mischgut tauchenden Dispergierwelle angeordnet. Unter Dispergieren versteht man im vorliegenden Falle das allseitige Benetzen von Primärteilchen pulveriger Stoffe, wie z. B. Farbpigmente, Füllstoffe und dergleichen, die in der Regel beim Einschütten in die Flüssigkeit Agglomerate bilden.
Zur Erreichung einer gleichmäßigen Primärteilchenbenetzung, ist die Übertragung einer hohen Leistung auf das Mischgut erforderlich. Aus diesem Grund muß eine hohe Feststoffkonzentration gewählt werden, um beim Dispergierprozeß ein Verspritzen zu vermeiden. Erst nach Erreichen einer homogenen Benetzung darf auf die Gebrauchskonsistenz verdünnt werden. Hierdurch wird verständlicherweise das Benetzen der pulverigen Stoffe, die oftmals verschiedener Art und Dichte sind, problematisch und zeitaufwendig.
Dispergieren, in der vorher beschriebenen Form, unterscheidet sich stark von einem vielfach in der Chemie vorkommenden einfachen Rührvorgang, bei dem oftmals nur Flüssigkeiten untereinander oder Flüssigkeiten mit geringem Anteil von pulverigen Stoffen vermischt oder hergestellt werden.
Aus der DE 36 16 203 A1 ist ein Rührwerk bekannt, das vorzugsweise eine kreisrunde Kopfscheibe und eine vorzugsweise kreisrunde Fußscheibe aufweist, zwischen denen mittig senkrecht zu den Scheiben eine Zwischenplatte angeordnet ist.
Aus der DE 34 38 766 A1 ist eine Dispergiervorrichtung bekannt mit einem um seine Mittelachse drehbaren, angetriebenen Umlenker, der aus einer Drehwelle und einer im Bereich des unteren Endes der Drehwelle angeordneten Rotorscheibe besteht, wobei die Scheibenebene gegenüber der Achse der Drehwelle geneigt ist und wenigstens eine Durchtrittsöffnung aufweist.
Aus der DE 26 44 326 A1 ist ein Mischerkopfstück bekannt, das aus zwei koaxial übereinander liegenden Scheiben besteht, zwischen denen Messer angeordnet sind. Die Scheiben weisen im wesentlichen radial verlaufende Schlitze auf, an deren Hinterkante ein Schenkel mit rechtwinklig ausgebildeten Messern angeordnet ist.
Aus der DE 1 941 831 PS ist ein Werkzeug bekannt, das an einem Ende an einer Antriebswelle befestigt ist, das eine Scheibe aufweist, auf deren Oberfläche radial verlaufende Flügel befestigt sind, deren Oberseiten mit einem Kranz befestigt sind.
Aus der DE-OS 18 14 506 ist ein Rührwerkzeug bekannt, das einen am Ende einer Spindel angeordneten Rührkopf aufweist, der aus mehreren ringförmigen Rührscheiben besteht, die durch Distanzschelben auf Abstand gehalten sind und durch Schrauben zusammengedrückt werden.
Aus der US 44 51 155 ist ein Mischwerkzeug bekannt, an dessen Welle mehrere parallele ringförmige Rührscheiben befestigt sind, von denen einige eine innere Öffnung zum Ansaugen der Mischgutes aufweisen. Das Verhältnis des Durchmessers der Rührscheiben zu der gesamten Höhe des Rührwerkzeuges beträgt 8:1.
Aus der DE 82 34 623 U1 ist eine Rührvorrichtung zum Mischen von Stoffen bekannt, bei der zwischen zwei im Abstand angeordneten koaxialen Scheiben, die mit Durchgangsöffnungen versehen sind, Rührscheiben angeordnet sind. Durch Anbringen von weiteren Rührscheiben auf den Außenseiten der Scheiben soll die Mischwirkung verbessert werden.
Aus der US 36 30 636 ist eine Rührvorrichtung bekannt, die aus zwei parallel angeordneten Rührscheiben besteht. Die Rührscheiben weisen auf beiden Seiten Ablenkbleche auf, die das Mischgut durch in Rotationsrichtung vor den Ablenkblechen angeordneten Bohrungen drücken sollen.
Aus der US 30 30 083 ist eine Rührvorrichtung bekannt, die aus zwei parallel angeordneten Rührscheiben besteht, die Saugbohrungen aufweisen. Ferner sind auf den Rührscheiben Ablenkbleche angeordnet.
Aus der US 48 13 787 ist eine Rührvorrichtung bekannt, die aus zwei parallel angeordneten Rührscheiben besteht, deren Enden Zähne aufweisen. Ferner sind auf den Rührscheiben Saugbohrungen angeordnet.
Aus der DD 42 040 ist eine Rührvorrichtung bekannt, die zwei auf einer Welle angeordnete Scheiben aufweist, die in Umlaufrichtung abwechselnd verschieden gegen die Rotationsebene verlaufende Flächenbereiche aufweist. Ferner ist die Vorrichtung mit Zähnen versehen.
Allen diesen Vorrichtung ist gemeinsam, daß sie keine Möglichkeit aufweisen, den Abstand zwischen den Scheiben je nach Bedarf neu festzulegen. Zusätzlich sind die Rührmittel zwischen den Scheiben angeordnet, was eine geringere Effizienz im Vergleich zu einer Anordnung im Randbereich bedeutet.
Des weiteren sind Mischvorrichtungen allgemein bekannt, bei denen die Rührscheiben durch einen Korb miteinander verbunden werden, bei denen zwei axial zueinander angeordnete Flansche als Befestigungsgrundlage für die Rührscheiben dienen und die Flansche fest durch Stege miteinander verbunden sind. Bei dieser Vorrichtung sind die Flansche sog- und strömungsbehindernd, wodurch die Stege entsprechend lang gewählt werden müssen, in der Regel 150-200mm. Dies führt dazu, daß bei einem für einen optimalen Dispergierprozeß notwendigen geringen Füllspiegel im Mischbehälter nur eine, nämlich die untere Zahnscheibe, eintaucht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die bei unterschiedlichen oftmals geringen Füllhöhen bessere Dispergiereigenschaften aufweist. Zusätzlich soll die durch die Scheiben erzeugte laminare Strömung auch beim Hinzugeben von pulverigen Stoffen aufrecht erhalten werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 insbesondere dadurch, daß die Verbindungsstege durch lösbare Verbindungsmittel unmittelbar mit den Dispergierscheiben verbunden sind, wodurch die Verbindungsstege und / oder die Dispergierscheiben einfach austauschbar sind, wobei die Seitenflächen der Verbindungsstege großflächiger ausgebildet sind, um eine ausreichend große und stabile Stirn- und Auflagefläche für die Dispergierscheiben bereitzustellen.
  • 1. Es sind eine Vielzahl von austauschbaren, unterschiedlich langen Verbindungsstegsätzen vorgesehen, die aus mehreren für eine Verbindung der Dispergierscheiben notwendigen Verbindungsstegen bestehen, wobei jeder Verbindungsstegsatz die Dispergierscheiben in einem anderen Abstand zu einander befestigt.
    • Um einen geringeren Strömungswiderstand zu bilden, der die laminare Strömung nicht negativ beeinflußt, weisen die Verbindungsstege zusätzlich mindestens eine abgeflachte Seitenkante auf und sind in ihrer radialen Anordnung in einem schrägen Stellwinkel zu den in den Dispergierscheiben zentrisch ausgebildeten Wellenbohrungen ausgerichtet.
    Beim Dispergieren eines Mischgutes mit geringem Flüssigkeitsanteil, wie z.B. Spachtel, Pasten, Mahlgutansätze, ist es notwendig, mit einem geringen Füllstand im Mischbehälter zu arbeiten, um eine optimale Energieübertragung zu gewährleisten. Damit die erfindungsgemäße Mehrfachscheibe vollständig eintaucht, wird ein entsprechend kurzer Stegsatz gewählt.
    Ein größerer Abstand der Dispergierscheiben ist hingegen bei der Herstellung von Produkten mit leichten bzw. extrem leichten Füllstoffen - wie z.B. hochdisperser Kieselsäure (auch Aerosil genannt) - notwendig. In diesem Fall ist ein Stegsatz mit einer größeren Länge zu wählen. Versuchsreihen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben insbesondere bei schwer zu benetzenden pulverigen Feststoffen eine Dipergierzeitverkürzung auf 1/3 der sonst üblichen Zeit ergeben.
    Durch die Verwendung von zwei Dispergierscheiben wird beim Hinzufügen von pulverigen Stoffen nur die laminare Strömung an der Dispergierscheibenoberseite oder im schlechtesten Fall an der oberen Dispergierscheibe unterbrochen. Die Strömung an der unteren Dispergierscheibe wird hingegen aufrecht erhalten. Somit ist ein schnelleres Hinzufügen dieser Stoffe möglich.
    In einer ersten Ausführungsform weist ausschließlich die obere Dispergierscheibe, neben der für den Pumpeneffekt wichtigen Wellenbohrung, Saugöffnungen auf. Diese Saugöffnungen sind radial auf der Dispergierscheibe angeordnet und verbessern die Förderung, des zu dispergierenden Produkts. Die Dispergierzeit wird somit reduziert, was eine geringe Wärmebelastung des Mischgutes mit sich bringt.
    In einer zweiten Ausführungsform weist sowohl die obere als auch die untere Dispergierscheibe Saugöffnungen auf.
    In weiteren Ausführungsformen haben die Dispergierscheiben unterschiedliche Zahnformen und/oder unterschiedliche Durchmesser.
    Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:
    Figur 1
    die Draufsicht auf eine Mehrfachscheibe, mit einer oberen und einer unteren Dispergierscheibe, die jeweils eine Wellenbohrung aufweisen, mit Saugöffnungen, die in der oberen Dispergierscheibe angeordnet sind, mit Stegen, die die Dispergierscheiben miteinander verbinden, mit Zähnen zur Erzeugung einer laminaren Strömung;
    Figur 2
    die Detaildarstellung eines Verbindungsstegs in Draufsicht gemäß Ausschnitt
    Figure 00070001
    A" in Figur 1, mit einer abgeflachten Seitenkante und Gewinden zur Schraubverbindung mit den Dispergierscheiben;
    Figur 3
    einen Schnitt entlang der Seitenansicht, mit einer Mehrfachscheibe nach Figur 1, die durch ein Befestigungsmittel an einer Dispergierwelle befestigt ist, wobei die Zähne der Dispergierscheiben versetzt mit einem Abkantwinkel ausgerichtet sind;
    Figur 4
    die Draufsicht auf eine Mehrfachscheibe nach Figur 1, wobei die untere Dispergierscheibe ebenfalls Saugöffnungen aufweist;
    Figur 5
    einen Schnitt entlang der Seitenansicht nach Figur 3, wobei die Zähne mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Abkantwinkeln versetzt ausgerichtet sind.
    Die in der Figur 1 dargestellte Mehrfachscheibe 10 besteht im wesentlichen, wie die Figur 3 zeigt, aus einer oberen Dispergierscheibe 11 und einer unteren Dispergierscheibe 12, die parallel zueinander und koaxial zu einer Dispergierwelle 14 angeordnet sind. Die Dispergierscheiben 11 und 12 sind durch Verbindungsstege 15 miteinander verbunden. Die Dispergierscheiben 11 und 12 sind dadurch in einem gleichmäßigen Abstand 30 zueinander gehalten und ausgerichtet. der Verbindungsstege 15 sind vorzugsweise rechteckig ausgebildet, wodurch die Seitenflächen 39 großflächiger sind. Diese geometrische Form stellt eine ausreichend große und stabile Stirn- und Auflagefläche 37 für die Dispergierscheiben 11, 12 und 12a bereit. Ovale Formen der Verbindungsstege 15 sind ebenfalls denkbar, da auch diese flächige Seiten aufweisen.
    Die obere Dispergierscheibe 11 ist mit konzentrisch angeordneten Saugöffnungen 20 versehen, während die untere Dispergierscheibe 12 geschlossen ist. In den Figuren 4 und 5 ist eine Mehrfachscheibe 10a dargestellt, bei der auch die untere Dispergierscheibe 12a mit Saugöffnungen 21 ausgestattet ist.
    Die Dispergierscheiben 11, 12 und 12a weisen an ihren Außenumfängen Zähne 16, 17 bzw. 18 auf, die eine laminare Strömung erzeugen. Insbesondere aus den Figuren 3 und 5 ist ersichtlich, daß die Zähne 16, 17 und 18 mit unterschiedlichen Schränkungswinkeln 28 nach oben und unten aus der Ebene der Dispergierscheiben 11, 12 und 12a abgeschränkt sind.
    Die Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwei unterschiedliche Schränkungswinkel 28 vorgesehen sind, wodurch jeweils jeder zweite Zahn 16 bzw. 17 gleich geschränkt ist. Figur 5 zeigt hingegen eine Ausführungsform, bei der jeder dritte Zahn 16 bzw. 17 bzw. 18 gleich geschränkt ist.
    Die Verbindungsstege 15 sind durch lösbare Verbindungsmittel 19 mit den Dispergierscheiben 11, 12 und 12a verbunden. Wie die Figur 2 im Detail zeigt, sind die Verbindungsmittel 19 Schrauben, die in Gewinde 29 in den Stirnflächen 37 der Verbindungsstege 15 geschraubt werden können.
    Die Verbindungsstege 15 erstrecken sich von der Dispergierscheibenoberseite 25 der unteren Dispergierscheibe 12 zu der Dispergierscheibenunterseite 26 der oberen Dispergierscheibe 11. Die Verbindungsstege 15 sind konzentrisch zu der Dispergierwelle 14 an den Dispergierscheiben 11, 12 und 12a befestigt. Durch das Fehlen von Befestigungsflanschen, entspricht die Länge der Verbindungsstege 15 im wesentlichen dem Abstand 30 zwischen der oberen Dispergierscheibe 11 und der unteren Dispergierscheibe 12 bzw. 12a. Die Außendurchmesser 31 der Dispergierscheiben 11, 12 bzw. 12a sind dabei ca. fünf bis zwanzigmal größer als es der Länge 30 der Verbindungsstege 15 entspricht.
    Wie die Figuren 1, 2 und 3 zeigen, weisen die Verbindungsstege 15 eine abgeflachte Seitenkante 24 auf, die vorzugsweise der Rotationsrichtung 38 (Pfeil) zugewandt ist. Hierdurch werden unkontrollierte Verwirbelungen vor den durch die Rotationsbewegung mit Dispergiergut beaufschlagten Seiten vermieden. Andere bekannte strömungsgünstige Formen der Verbindungsstege 15 sind ebenfalls denkbar, soweit sie die Strömungsrichtung kontrollierbar beeinflussen.
    Um den Saugeffekt zu verbessern und somit die laminare Strömung zu erhöhen, sind die Verbindungsstege 15 in einem vorbestimmten Anstellwinkel 27 gegenüber einer durch den Mittelpunkt 36 der Dispergierwelle 14 verlaufenden Radialen 32 ausgerichtet. Die Anstellwinkel 27 der Verbindungsstege sind 15 dabei kleiner 90°, vorzugsweise sind 70° bis 85° vorgesehen. Bei der Rotationsbewegung wird hierdurch das - nicht dargestellte - üblicherweise hochviskose Dispergiergut von den abgeflachten Seitenkanten 24 der Verbindungsstege 15 von radial innen nach radial außen gelenkt. Dabei erfolgt eine innige Benetzung der - nicht dargestellten - pulverige Primärpartikel, beispielsweise Farbpigmente und dgl. durch die übelicherweise hochviskose Trägersubstanz, beispielsweise ein Flüssigharz.
    Durch die lösbaren Verbindungsmittel 19 ist es möglich, einen aus einer Vielzahl von gleich langen Verbindungsstegen 15 bestehenden Verbindungsstegsatz gegen einen anderen auszutauschen, der aus längeren oder kürzeren Verbindungsstegen 15 besteht. Hierdurch kann der Abstand 30 zwischen den Dispergierscheiben 11, 12 und 12a je nach Bedarf unterschiedlich festgelegt werden. Es ist ebenfalls die Möglichkeit gegeben, Dispergierscheiben mit unterschiedlichen Durchmesser und/oder mit unterschiedlicher Zahnung miteinander zu kombinieren.
    Die obere Dispergierscheibe 11 weist eine zentrische Wellenbohrung 22 und die untere Dispergierscheibe 12 bzw. 12a weist eine zentrische Wellenbohrung 23 auf, durch die die Dispergierwelle 14 geführt ist. Die Dispergierwelle 14 wird vorzugsweise über ein - nicht dargestelltes - Getriebe und durch einen - nicht dargestellten Motor in Rotation versetzt. Speziell bei Dispergieranwendungen ist eine stufenlose Regelung des Motors bzw. des Getriebes wichtig, um optimale Dispergierergebnisse zu erreichen.
    Die Wellenbohrung 22 der oberen Dispergierscheibe 11 weist einen größeren Innendurchmesser 33 auf als er dem äußeren Durchmesser 35 der Dispergierwelle 14 entspricht. Die Dispergierwelle 14 ist dadurch berührungsfrei durch die obere Dispergierscheibe 11 geführt. Bei der Rotation der Mehrfachscheibe 10 bzw. 10a entsteht so ein Sog durch die Wellenbohrung 22, der eine laminare Strömung erzeugt.
    Die laminare Strömung durch die Wellenbohrung 22 erstreckt sich hierbei weiter bis zum radial äußeren Randbereich der Mehrfachscheibe 10 bzw. 10a. Der Innendurchmesser 33 der nicht mit der Dispergierwelle 14 verbundenen Wellenbohrung 22 der oberen Dispergierscheibe 11 ist größer als der Innendurchmesser 34 der mit der Dispergierwelle 14 verbundenen Wellenbohrung 23 der unteren Dispergierscheibe 12 bzw. 12a. Die Wellenbohrung 23 der unteren Dispergierscheibe 12 bzw. 12a entspricht etwa dem Außendurchmesser 35 der Dispergierwelle 14.
    Die Dispergierscheiben 11, 12 und 12a weisen gleiche Außendurchmesser 31 auf. Bei einer anderen Ausführung weisen die Dispergierscheiben 11, 12 und 12a unterschiedliche Außendurchmesser 31 auf.
    Um diese Saugwirkung zu steigern, weisen die Dispergierscheiben 11 und 12a Saugöffnungen 20 bzw. 21 auf, die konzentrisch zur Dispergierwelle 14 beabstandet angeordnet sind.
    Wie die Figuren 3 und 5 zeigen, sind die unteren Dispergierscheiben 12 und 12a in ihren zentrischen Wellenbohrungen 23 über Befestigungsmittel 13 mit dem unteren freien Ende der Dispergierwelle 14 verbunden. Die Innendurchmesser 34 der Wellenbohrungen 23 entsprechen dabei im wesentlichen dem Außendurchmesser 35 der Dispergierwelle 14.
    Bezugszeichen
    10, 10a
    Mehrfachscheibe
    11
    obere Dispergierscheibe
    12, 12a
    untere Dispergierscheibe
    13
    Befestigungsmittel
    14
    Dispergierwelle
    15
    Verbindungssteg
    16, 17, 18
    Zahn
    19
    Verbindungsmittel
    20, 21
    Saugöffnung
    22, 23
    Wellenbohrung
    24
    abgeflachte Seitenkante
    25
    Dispergierscheibenoberseite
    26
    Dispergierscheibenunterseite
    27
    Anstellwinkel
    28
    Schränkungswinkel
    29
    Gewinde
    30
    Abstand
    31
    Außendurchmesser
    32
    Radiale
    33, 34
    Innendurchmesser
    35
    Außendurchmesser
    36
    Mittelpunkt
    37
    Stirn-/ Auflagefläche
    38
    Rotationsrichtung
    39
    Seitenfläche

    Claims (16)

    1. Dispergiervorrichtung zum allseitigen Benetzen von Primärteilchen pulveriger Stoffe, mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Dispergierscheiben, von denen mindestens eine mit einer Dispergierwelle verbunden ist, mit Zähnen, die radial außen an den Dispergierscheiben angeordnet sind, mit Verbindungsstegen, die die Dispergierscheiben beabstandet halten und deren Länge ein Fünftel bis ein Zwanzigstel des Außendurchmessers der Dispergierscheiben betragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (15) durch lösbare Verbindungsmittel (19) unmittelbar mit den Dispergierscheiben (11, 12, 12a) verbunden sind, wodurch die Verbindungsstege (19) und / oder die Dispergierscheiben (11, 12, 12a) einfach austauschbar sind, wobei die Seitenflächen (39) der Verbindungsstege (15) großflächig ausgebildet sind, um eine ausreichend große und stabile Stirn- und Auflagefläche (37) für die Dispergierscheiben (11, 12, 12a) bereitzustellen.
    2. Dispergiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (19) mit in den Verbindungsstege (15) angeordneten Gewinden (29) in Wirkverbindung bringbare Schrauben sind.
    3. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von austauschbaren Verbindungsstegsätzen aus mehreren unterschiedlich langen, die Dispergierscheiben (11, 12, 12a) beabstandet zueinander haltenden Verbindungsstegen (15) vorgesehen sind.
    4. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (15) konzentrisch zur Dispergierwelle (14) angeordnet sind.
    5. Dispergiervorrichtung zum allseitigen Benetzen von Primärteilchen pulveriger Stoffe, mit mindestens zwei parallel zueinander angeordneten Dispergierscheiben, von denen mindestens eine mit einer Dispergierwelle verbunden ist, mit Zähnen, die radial außen an den Dispergierscheiben angeordnet sind, mit Verbindungsstegen, die die Dispergierscheiben beabstandet halten, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (15) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit mindestens einer abgeflachten Seitenkante (24) aufweisen.
    6. Dispergiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachte Seitenkante (24) an der Strömungskante in Rotationsrichtung angeordnet ist.
    7. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege (15) in einem vorbestimmten Anstellwinkel (27) gegen eine die Dispergierwelle (14) zentrisch durchlaufenden Radiale (32) angestellt sind, so daß der Anstellwinkel (27) in Rotationsrichtung strömungsgünstig ausgerichtet ist.
    8. Dispergiervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellwinkel (27) der Verbindungsstege (15) kleiner als 90°, vorzugsweise 70° bis 85° sind.
    9. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispergierscheiben (11, 12a) Saugöffnungen (20, 21) aufweisen, die vorzugsweise konzentrisch zu den Wellenbohrungen (22, 23) in den Dispergierscheiben (11, 12a) angeordnet sind.
    10. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Dispergierscheibe (12, 12a) eine zentrische Wellenbohrungen (23) aufweist, in der sie mit einer Dispergierwelle (14) vorzugsweise über Befestigungsmittel (13) verbunden ist.
    11. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Dispergierscheiben (11) zentrisch angeordnete Wellenbohrung (22) aufweisen, die gegenüber der Dispergierwelle (14) frei liegen.
    12. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser (33) der Wellenbohrung (22) der Dispergierscheibe (11), die nicht mit der Dispergierwelle (14) verbundenen ist, größer als der Innendurchmesser (34) der Dispergierscheibe (12, 12a), die mit der Dispergierwelle (14) an der Wellenbohrung (23) verbundenen ist.
    13. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispergierscheiben (11, 12, 12a) unterschiedliche oder gleiche Außendurchmesser (31) aufweisen.
    14. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, gekennzeichnet durch Zähne (16, 17, 18), die vorzugsweise mit vorbestimmten Schränkungswinkeln (28) aus der Ebene der Dispergierscheiben (11, 12, 12a) verschränkt sind.
    15. Dispergiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (16, 17, 18) mit vorbestimmten Schränkungswinkeln (28) abwechselnd nach oben und nach unten aus der Ebene der Dispergierscheiben (11, 12, 12a) verschränkt sind.
    16. Dispergiervorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispergierscheiben (11, 12, 12a) unterschiedlich oder gleich ausgeformte Zähne (16, 17, 18) aufweisen.
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