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EP1477239A1 - Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen - Google Patents

Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen Download PDF

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Publication number
EP1477239A1
EP1477239A1 EP03010822A EP03010822A EP1477239A1 EP 1477239 A1 EP1477239 A1 EP 1477239A1 EP 03010822 A EP03010822 A EP 03010822A EP 03010822 A EP03010822 A EP 03010822A EP 1477239 A1 EP1477239 A1 EP 1477239A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
stirrer
cleaning solution
cleaning
mixing
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.)
Withdrawn
Application number
EP03010822A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Müller
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.)
Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
Original Assignee
Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
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 Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG filed Critical Vakumix Ruehr- und Homogenisiertechnik AG
Priority to EP03010822A priority Critical patent/EP1477239A1/de
Publication of EP1477239A1 publication Critical patent/EP1477239A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/0804—Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums
    • B08B9/0813—Cleaning containers having tubular shape, e.g. casks, barrels, drums by the force of jets or sprays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/10—Maintenance of mixers
    • B01F35/145—Washing or cleaning mixers not provided for in other groups in this subclass; Inhibiting build-up of material on machine parts using other means
    • B01F35/1452—Washing or cleaning mixers not provided for in other groups in this subclass; Inhibiting build-up of material on machine parts using other means using fluids
    • B01F35/1453—Washing or cleaning mixers not provided for in other groups in this subclass; Inhibiting build-up of material on machine parts using other means using fluids by means of jets of fluid, e.g. air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08—Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/093—Cleaning containers, e.g. tanks by the force of jets or sprays
    • 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
    • B01F27/21—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders characterised by their rotating shafts
    • B01F27/2122—Hollow shafts

Definitions

  • This mixing container usually contain an agitator and often one Homogenizer arranged in the lower area.
  • the mixing containers must be cleaned regularly. It is already known in the prior art for a so-called CIP (cleaning in place) cleaning to provide separate washing heads. These are usually arranged stationary in the mixing container.
  • the invention has for its object a device of the kind mentioned at the beginning to create the simple and effective is to be cleaned.
  • the invention solves this problem in that the least a nozzle for cleaning solution is rotatably connected to the stirrer is.
  • the container takes the ones to be mixed and / or homogenized Fabrics on.
  • the container is preferably rotationally symmetrical trained, more preferably the stirrer has one Agitator axis or shaft that is in the rotational symmetry axis of the container.
  • the invention usually takes place Use in so-called homogenizing mixers or mixers with agitator, but can also be used for storage containers in which substances are stored for a long time and the one or more agitators to prevent sedimentation or the like.
  • a cleaning solution any suitable medium (preferably an aqueous medium) Solution) that is suitable for cleaning the interior of the container is.
  • the cleaning solution is in from at least one nozzle entered the container interior, especially sprayed on or sprayed on.
  • nozzle means any suitable one Outlet opening for cleaning solution.
  • One or more nozzles are provided that cover a larger area of the interior of the container.
  • the nozzle or the nozzles are non-rotatable connected to the stirrer. That means the exit direction the cleaning solution and / or that of the cleaning solution swept area in sync with rotation the stirrer changes.
  • the spray jets can be related to the Have a radial main direction, in In this case the spray direction changes synchronously with the stirrer rotation.
  • nozzles with a Main spray direction provided parallel to the agitator axis be, which are then arranged radially spaced from the agitator axis are.
  • the spray jets can also be a main direction with both radial and axial components. Fan or cone nozzles are also preferred with a fan or cone-shaped spray, a larger one Sweep the area.
  • the nozzles in addition to the non-rotatable connection have additional degrees of freedom of movement with the stirrer.
  • Wash head can be provided by the non-rotatable connection executes a circular movement with the stirrer axis, the Wash head in turn on the radial direction (based on the feed line pointing the stirrer axis) rotatably is so that it has an additional axis of rotation around this line Can perform rotary motion. In this way, if necessary an even better sweep of the inside of the container with cleaning solution.
  • the invention allows safe and effective cleaning a container.
  • the container is emptied or partially or completely filled with a cleaning solution, then the nozzles are treated with cleaning solution and the stirrer started.
  • the stirrer drive causes the cleaning solution to flow from the nozzle or completely sweeps over areas to be reached.
  • the agitator drive is thus a Double function assigned because it is one hand for mixing of the mix and on the other hand during the cleaning operation uniform and complete cleaning of the inside of the container ensures.
  • the supply line for cleaning solution is preferably coaxial arranged to the stirrer shaft or stirrer shaft.
  • the coaxial arrangement is usually only in a partial area of the stirrer axis before, in particular the implementation of the stirrer axis through the container wall (preferably the container lid) includes. This way you can open the opening anyway or the flange for the stirrer axis for the supply of the cleaning solution to be used.
  • the supply line for cleaning solution inside the stirrer axis or shaft, which is accordingly designed as a hollow shaft is particularly preferred.
  • stirrer axis points outside the mixing container then a suitable rotary feedthrough for feeding the hollow stirrer shaft with cleaning solution, inside the Container branch one or more lines from the hollow shaft for feeding the nozzles connected to the stirrer in a rotationally fixed manner from.
  • Wash head Two or more nozzles are preferred in a so-called Wash head arranged.
  • it can be a ball, Act hemisphere or the like, over the surface distributes nozzles or corresponding outlet openings for cleaning solution are arranged.
  • the wash head is preferred radially spaced from the stirrer axis, he can For example, rotate about half the radius of the container and this way a large area of the container interior or paint over the entire interior of the container. Possibly can have a plurality of washing heads axially and / or radially be staggered.
  • the washing nozzles or heads arranged be on all sides of these corresponding installation parts Cleaning solution sprayed or washed around. In this way can also clean hard-to-reach areas properly become.
  • Part of the container lid is schematically of the mixing container (1).
  • the container lid (1) has one at (8) shown flange with appropriate seals to carry out a stirrer shaft (3).
  • This stirrer axis (3) can be set in rotation by a drive (2).
  • the stirrer shaft (3) is hollow in the upper area, she has a rotary union (5) at the upper end, by means of which can be fed in at (6) cleaning liquid.
  • On the stirrer shaft (3) is inside the container in the upper area a washing head arm (7) is attached to the container, which is spaced radially from the stirrer shaft (3) a washing head (4) with a Has a plurality of schematically illustrated washing nozzles, let the washing liquid flow out in all directions.
  • the washing head (4) is above the line Washer arm (7) in fluid communication with the bore the stirrer shaft (3). On the stirrer shaft (3) are also Stirring elements not shown in the drawing for mixing of the mix arranged. It is preferred if the washing head (4) or optionally a plurality of washing heads arranged above the usual mix level in the interior of the container is, so that in a normal stirring operation Wash head (4) is not immersed in the mix. With this usual Stirring operation is no cleaning liquid at (6) fed.
  • the inside of the container is cleaned after the product has been emptied of the mixing container at (6) cleaning solution and the stirrer is rotated by means of the drive (2).
  • the cleaning solution emerging from the washing head (4) now evenly sweeps the inside of the container.

Landscapes

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Abstract

Gegenstand ist eine Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen, die aufweist: a) einen Behälter (1), b) wenigstens einen diesem Behälter zugeordneten Rührer, c) eine Einrichtung zum Reinigen des Behälterinnenraums, die wenigstens eine Düse (4) für Reinigungslösung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Düse (4) drehfest mit dem Rührer verbunden ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Düse (4) drehfest mit dem Rührer verbunden ist und so bei einer CIP-Reinigung das Behälterinnere gleichmäßig mit Reinigungslösung überstrichen werden kann. <IMAGE>

Description

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

    Claims (5)

    1. Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen, die aufweist:
      a) einen Behälter (1),
      b) wenigstens einen diesem Behälter zugeordneten Rührer,
      c) eine Einrichtung zum Reinigen des Behälterinnenraums, die wenigstens eine Düse (4) für Reingungslösung aufweist,
      dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Düse (4) drehfest mit dem Rührer verbunden ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung für Reinigungslösung koaxial zur Rührerachse (3) angeordnet ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung für Reinigungslösung im Inneren der Rührerachse (3) verläuft.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Waschkopf (4) mit einer Mehrzahl von Düsen für Reinigungslösung aufweist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Waschkopf (4) radial beabstandet von der Rührerachse (3) angeordnet ist.
    EP03010822A 2003-05-14 2003-05-14 Vorrichtung zum Mischen und/oder Homogenisieren von Stoffen Withdrawn EP1477239A1 (de)

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    Country Status (1)

    Country Link
    EP (1) EP1477239A1 (de)

    Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US3138167A (en) * 1963-06-18 1964-06-23 Sprout Waldron & Co Inc Mixer for feeds and the like
    DE3637060A1 (de) * 1986-10-31 1988-05-05 Wacker Chemie Gmbh Vorrichtung zum einspruehen oder einspritzen von fluessigkeit in einen behaelter und ihre verwendung
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