NL1018487C2 - Homogenization valve with rotatable intermediate seat element. - Google Patents
Homogenization valve with rotatable intermediate seat element. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1018487C2 NL1018487C2 NL1018487A NL1018487A NL1018487C2 NL 1018487 C2 NL1018487 C2 NL 1018487C2 NL 1018487 A NL1018487 A NL 1018487A NL 1018487 A NL1018487 A NL 1018487A NL 1018487 C2 NL1018487 C2 NL 1018487C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- fluid
- seat element
- intermediate seat
- homogenization
- valve
- Prior art date
Links
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 83
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 244000145845 chattering Species 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/44—Mixers in which the components are pressed through slits
- B01F25/441—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the configuration of the surfaces forming the slits
- B01F25/4412—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the configuration of the surfaces forming the slits the slits being formed between opposed planar surfaces, e.g. pushed again each other by springs
- B01F25/44121—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the configuration of the surfaces forming the slits the slits being formed between opposed planar surfaces, e.g. pushed again each other by springs with a plurality of parallel slits, e.g. formed between stacked plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/44—Mixers in which the components are pressed through slits
- B01F25/442—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the relative position of the surfaces during operation
- B01F25/4423—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the relative position of the surfaces during operation the surfaces being part of a valve construction, formed by opposed members in contact, e.g. automatic positioning caused by spring pressure
-
- 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
- B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
- B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator
-
- 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
- B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
- B01F35/32—Driving arrangements
- B01F35/32005—Type of drive
- B01F35/32015—Flow driven
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Korte aanduiding: Homogenisatieklep met verdraaibaar tussenzittingselement.Brief indication: Homogenization valve with rotatable intermediate seat element.
De uitvinding heeft betrekking op een homogenisatieklep voor het homogeniseren van een fluïdum.The invention relates to a homogenization valve for homogenizing a fluid.
5 Een dergelijke homogenisatieklep is bijvoorbeeld bekend uit WOSuch a homogenization valve is known, for example, from WO
98/40156. De hierin getoonde homogenisatieklep omvat een behuizing waarin een behandelruimte is voorzien waarin meerdere op elkaar gestapelde ringvormige zittingselementen geplaatst zijn. De zittingselementen omvatten centrale uitsparingen die tezamen een 10 interne kamer vormen die is aangesloten op een fluïdumtoevoer. Tussen de meest naar binnen gelegen wandvlakdelen van tegenover elkaar liggende zittingselementen zijn doorlaatspleten vrijgelaten die in stromingsverbinding staan met de interne kamer. Elke doorlaatspleet mondt uit in een ringvormige groef die is uitgespaard in een 15 middendeel van de wandvlakken van de tegenover elkaar liggende zittingselementen. De ringvormige groeven van alle zittingselementen tezamen staan met elkaar in verbinding via doorlaatopeningen in de groefwanden, en staan in stromingsverbinding met een fluïdumafvoer.98/40156. The homogenization valve shown herein comprises a housing in which a treatment space is provided in which several annular seat elements are stacked on top of each other. The seat elements comprise central recesses which together form an internal chamber connected to a fluid supply. Passage gaps have been left free between the most inwardly located wall surface parts of opposite seat elements which are in flow communication with the internal chamber. Each passage gap ends in an annular groove which is recessed in a central part of the wall surfaces of the opposite seating elements. The annular grooves of all seat elements together are in communication with each other through passage openings in the groove walls, and are in flow communication with a fluid discharge.
-Een homogenisatie van het fluïdum vindt in hoofdzaak plaats in de 20 doorlaatspleten, waar het fluïdum onder hoge snelheid doorheen gevoerd wordt.A homogenization of the fluid mainly takes place in the passage gaps through which the fluid is passed at a high speed.
Nadelig bij de bekende homogenisatieklep met meerdere zittingselementen is dat deze de neiging hebben om ten opzichte van elkaar te klapperen. Dit verkort de levensduur van de 25 zittingselementen aanzienlijk. Ook de kwaliteit van homogenisatie heeft te lijden onder het klapperen. Van tijd tot tijd kunnen te grote fluïdumdeeltjes de doorlaatspleten ongestoord passeren. Hiertoe is het noodzakelijk om middelen te voorzien die het klapperen minimaliseren en tevens de zittingselementen ten opzichte van elkaar 30 uitgelijnd houden. Deze middelen worden bij WO 98/40156 gevormd door gegolfde veerstroken die zijn opgenomen in ringvormige groeven die zijn uitgespaard in buitenste delen van de wandvlakken van de tegenover elkaar liggende zittingselementen. Dit maakt de bekende homogenisatieklep duur te vervaardigen. Verder is in de praktijk 35 gebleken dat een relatief groot aantal zittingselementen noodzakelijk 1018487· 2 is voor het verkrijgen van een voldoende hoge productie aan gehomogeniseerd fluïdum.A drawback of the known homogenization valve with several seat elements is that they tend to flapping relative to each other. This considerably shortens the service life of the seat elements. The quality of homogenization also suffers from flapping. From time to time too large fluid particles can pass through the passage gaps undisturbed. To this end, it is necessary to provide means that minimize chattering and also keep the seat elements aligned with respect to each other. In WO 98/40156 these means are formed by corrugated spring strips which are received in annular grooves recessed in outer parts of the wall surfaces of the opposite seating elements. This makes the known homogenization valve expensive to manufacture. Furthermore, it has been found in practice that a relatively large number of seat elements is necessary for obtaining a sufficiently high production of homogenized fluid.
Een homogenisatieklep volgens de aanhef van conclusie 1 is bekend uit DE-C-277 225. Hierin is een homogenisatie-inrichting met 5 meerdere op elkaar ingeslopen lenzen beschreven. Hierbij kunnen twee typen worden onderscheiden, te weten binnen- en buitenlenzen, die om en om in een uitsparing van een mondstuk zijn ondergebracht. De binnenlenzen zijn op een spindel gemonteerd. De spindel kan onder toepassing van een afzonderlijke turbineachtige inrichting verdraaid 10 worden en daarbij de binnenlenzen mee laten draaien. De turbineachtige inrichting kan hierbij verdraaid worden door de te homogeniseren vloeistof zelf.A homogenization valve according to the preamble of claim 1 is known from DE-C-277 225. This discloses a homogenization device with a plurality of lenses snapped onto each other. Two types can be distinguished here, namely inner and outer lenses, which are accommodated alternately in a recess of a mouthpiece. The inner lenses are mounted on a spindle. The spindle can be rotated using a separate turbine-like device and thereby rotate the inner lenses. The turbine-like device can hereby be rotated by the liquid itself to be homogenized.
Nadelig hierbij is dat de werking nog te wensen over laat. Het voorzien van een afzonderlijke turbineachtige inrichting alsmede van 15 een aandrijfspindel maakt de homogenisatie-inrichting duur en complex. Verder is het nadelig dat de lenzen niet vrij zijn om tijdens bedrijf hun optimale positie in te nemen, of op hun eigen optimale snelheid te gaan ronddraaien. Van een constante spleethoogte tussen de lenzen is dan ook veelal geen sprake.A disadvantage here is that the operation leaves something to be desired. Providing a separate turbine-like device as well as a drive spindle makes the homogenization device expensive and complex. Furthermore, it is disadvantageous that the lenses are not free to assume their optimum position during operation, or to rotate at their own optimum speed. There is therefore often no question of a constant gap between the lenses.
20 De onderhavige uitvinding heeft tot doel de bovengenoemde nadelen ten minste gedeeltelijk te ondervangen, dan wel een bruikbaar alternatief te verschaffen, en in het bijzonder een efficiënt werkende homogenisatieklep te verschaffen met een lange levensduur en waarmee een zeer hoge graad van homogenisatie kan worden bereikt.The present invention has for its object to at least partially obviate the above-mentioned disadvantages, or to provide a usable alternative, and in particular to provide an efficiently operating homogenization valve with a long service life and with which a very high degree of homogenization can be achieved.
25 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door een homogenisatieklep volgens conclusie 1. De homogenisatieklep omvat hierbij een eerste zittingselement, een klepelement, en ten minste één daartussen gelegen tussenzittingselement. De zittingselementen begrenzen tezamen een doorvoerkanaal dat aansluit op een 30 fluïdumtoevoer of fluïdumafvoer. De zittingselementen en het klepelement hebben ten opzicht van elkaar de vrijheid om tijdens bedrijf als gevolg van fluïdumdruk homogenisatiedoorlaatspleten te doen ontstaan tussen de tegenover elkaar liggende elementen. De doorlaatspleten staan enerzijds in stromingsverbinding met de 35 fluïdumtoevoer en anderzijds met de fluïdumafvoer. Het ten minste ene tussenzittingselement is verdraaibaar opgesteld, dat wil zeggen het heeft de vrijheid om rondom zijn hartlijn te roteren ten opzichte van de daaronder en daarboven gelegen elementen. Daarnaast zijn op het 101 3487·» 3 verdraaibare tussenzittingselement zelf aandrijfschoepen voorzien, die zich ten minste gedeeltelijk zodanig schuin uitstrekken ten opzichte van de stromingsrichting van langsstromend fluïdum, dat een fluïdumstroom die tijdens bedrijf langs de aandrijfschoepen van het 5 verdraaibaar opgestelde tussenzittingselement stroomt, dit tussenzittingselement in de bovengenoemde draaiende beweging zet.This object is achieved according to the invention by a homogenization valve according to claim 1. The homogenization valve herein comprises a first seat element, a valve element, and at least one intermediate seat element located between them. The seat elements together define a feed-through channel that connects to a fluid supply or fluid outlet. The seat elements and the valve element have the freedom relative to each other during operation due to fluid pressure to cause homogenization passage gaps between the opposite elements. The passage gaps are on the one hand in flow communication with the fluid inlet and on the other hand with the fluid outlet. The at least one intermediate seat element is arranged so as to be rotatable, that is to say it has the freedom to rotate about its axis with respect to the elements below and above it. In addition, drive vanes are provided on the swiveling intermediate seat element itself, which vanes at least partially extend obliquely with respect to the direction of flow of passing fluid, such that a fluid flow that flows during operation along the drive vanes of the swivel-mounted intermediate seat element intermediate seat element in the above-mentioned rotary motion.
Met voordeel draagt de rotatie van het tussenzittingselement zorg voor een stabilisatie van dit tussenzittingselement ten opzichte van de onder- en bovenliggende elementen. Klapperen wordt hiermee op 10 efficiënte wijze voorkomen. Eventuele oneffenheden in de wandvlakken van de elementen die de doorlaatspleten begrenzen worden als gevolg van de rotatie automatisch uitgemiddeld. Hierdoor ontstaan doorlaatspleten met over de gehele omtrek gezien in hoofdzaak constante spleethoogtes. De in hoofdzaak constante spleethoogte zorgt 15 voor een aanzienlijke verhoging van de kwaliteit van de homogenisatie. Daarnaast draagt de rotatie van het zittingselement zelf bij aan een verbetering van de homogenisatiebehandeling. Op het door de doorlaatspleet stromende fluïdum worden rotatiekrachten uitgeoefend, die er voor zorgen dat het fluïdum beter gehomogeniseerd 20 wordt. Hierdoor is het mogelijk om voor het verkrijgen van een bepaalde productiecapaciteit een kleinere behuizing toe te passen, dan wel een hogere productiecapaciteit te bereiken.The rotation of the intermediate seat element advantageously ensures a stabilization of this intermediate seat element relative to the lower and upper elements. Flapping is hereby prevented in an efficient manner. Any unevenness in the wall surfaces of the elements that bound the passage gaps are automatically averaged out as a result of the rotation. This results in passage gaps with substantially constant gap heights seen over the entire circumference. The substantially constant gap height ensures a considerable increase in the quality of the homogenization. In addition, the rotation of the seat element itself contributes to an improvement of the homogenization treatment. Rotation forces are exerted on the fluid flowing through the passage gap, which forces the fluid to be better homogenized. This makes it possible to use a smaller housing for achieving a certain production capacity, or to achieve a higher production capacity.
In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de rotatie van het tussenzittingselement bereikt door het verdraaibaar opgestelde 25 tussenzittingselement te voorzien van aandrijfschoepen die elk zijn voorzien van ten minste één onder een hoek ten opzichte van de stromingsrichting van het langsstromende fluïdum gericht wandgedeelte. Afhankelijk van de richting van schuinstelling zal het langsstromende fluïdum het tussenzittingselement linksom of rechtsom 30 doen roteren. In aanvulling hierop, of ter vervanging hiervan, kunnen ook middelen worden voorzien voor het wervelend langs het verdraaibaar opgestelde tussenzittingselement doen stromen van het fluïdum. Te denken valt aan spiraalvormige groeven in behuizingswanden van de homogenisatieklep. De werveling van de 35 fluïdumstroom zal krachten uitoefenen op het verdraaibaar opgestelde tussenzittingselement en deze doen roteren.In a preferred embodiment, the rotation of the intermediate seat element is achieved by providing the rotatably arranged intermediate seat element with drive vanes which are each provided with at least one wall portion directed at an angle with respect to the direction of flow of the flowing fluid. Depending on the direction of tilt, the fluid flowing past will cause the intermediate seat element to rotate to the left or to the right. In addition to this, or as a substitute for this, means can also be provided for causing the fluid to flow swirlingly along the rotatably arranged intermediate seat element. For example, spiral grooves in the housing walls of the homogenization valve. The swirl of the fluid flow will exert forces on the rotatably arranged intermediate seat element and cause it to rotate.
De aandrijfschoepen worden in het bijzonder voorzien aan een buitenomtrekswand van het verdraaibaar opgestelde 1018487* 4 tussenzittingselement. Dit heeft het voordeel dat het de ingaande fluïdumstroom niet hindert en daardoor de homogenisatiebehandeling niet nadelig beïnvloedt. In een variant, of in aanvulling hierop, kunnen de aandrijfschoepen worden voorzien aan één of beide 5 wandvlakken van het verdraaibaar opgestelde tussenzittingselement die de doorlaatspleten begrenzen. In een andere variant, of in aanvulling hierop, kunnen de aandrijfschoepen worden voorzien aan een binnenomtrekswand van het verdraaibaar opgestelde tussenzittingselement.The drive vanes are in particular provided on an outer peripheral wall of the pivotally arranged intermediate seat element. This has the advantage that it does not interfere with the incoming fluid flow and therefore does not adversely affect the homogenization treatment. In a variant, or in addition to this, the drive vanes can be provided on one or both wall surfaces of the rotatably arranged intermediate seat element which delimit the passage gaps. In another variant, or in addition to this, the drive vanes can be provided on an inner peripheral wall of the rotatably arranged intermediate seat element.
10 In het bijzonder zijn ten minste twee verdraaibaar opgestelde tussenzittingselementen voorzien waarbij de fluïdumstroom tijdens bedrijf de tussenzittingselementen in tegengestelde richtingen doet roteren. Dit kan worden bereikt door de aandrijfschoepen op het ene tussenzittingselement ten opzichte van de stromingsrichting van het 15 fluïdum schuin naar de ene zijde en de aandrijfschoepen op het andere tussenzittingselement ten opzichte van de stromingsrichting van het fluïdum schuin naar de andere zijde te richten. De tegengestelde draairichtingen dragen bij aan een verdere verbetering van de homogenisatiebehandeling en een verdere verhoging van de 20 productiecapaciteit. Hierbij bestaat tevens de mogelijkheid om de zittingselementen gelijke of ongelijke toerentallen ten opzichte van v elkaar te géven, bijvoorbeeld door het aantal, de schuinstand en/of de positionering van de aandrijfschoepen te variëren.In particular, at least two rotatably arranged intermediate seat elements are provided, wherein the fluid flow causes the intermediate seat elements to rotate in opposite directions during operation. This can be achieved by directing the drive vanes on the one intermediate seat element obliquely with respect to the direction of flow of the fluid obliquely towards one side and the drive vanes on the other intermediate seat element with respect to the direction of flow of the fluid obliquely towards the other side. The opposite directions of rotation contribute to a further improvement of the homogenization treatment and a further increase of the production capacity. There is also the possibility here of giving the seat elements the same or unequal speeds with respect to each other, for example by varying the number, the inclination and / or the positioning of the drive vanes.
Verdere voorkeursuitvoeringsvormen zijn vastgelegd in de 25 onderconclusies.Further preferred embodiments are defined in the sub-claims.
De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het bedrijven van een homogenisatieklep volgens conclusie 9.The invention also relates to a method for operating a homogenization valve according to claim 9.
De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin: 30 Fig. 1 een schematisch aanzicht is in doorsnede van een uitvoeringsvorm van een homogenisatieklep volgens de uitvinding;The invention will be further elucidated with reference to the accompanying drawing, in which: 1 is a schematic sectional view of an embodiment of a homogenization valve according to the invention;
Fig. 2 een aanzicht is over de lijn II-II in fig. 1;FIG. 2 is a view along the line II-II in FIG. 1;
Fig. 3 een bovenaanzicht is van het tussenzittingselement in fig. 1; 35 Fig. 4 een schematisch deelaanzicht is overeenkomstig fig. 1 van een variant;FIG. 3 is a plan view of the intermediate seat element in FIG. 1; FIG. 4 is a schematic partial view according to FIG. 1 of a variant;
Fig. 5 een aanzicht is over de lijn V-V in fig. 4; f018487* 5FIG. 5 is a view along the line V-V in FIG. 4; f018487 * 5
Fig. 6 een voorkeursuitvoeringsvorm toont van een tussenzittingselement; enFIG. 6 shows a preferred embodiment of an intermediate seat element; and
Fig. 7 en 8 schematische aanzichten zijn in doorsnede van homogenisatiekleppen met zelfcentrerende verdraaibaar opgestelde 5 tussenzittingselementen.FIG. 7 and 8 are diagrammatic cross-sectional views of homogenization valves with self-centering pivotally arranged intermediate seat elements.
In fig. 1 is een behuizing van de homogenisatieklep aangeduid met het verwijzingscijfer 1. In de behuizing 1 zijn een eerste zittingselement 2 en een klepelement 3 ondergebracht. Tussen het eerste zittingselement 2 en het klepelement 3 bevindt zich een 10 tussenzittingselement 5. Het eerste zittingselement 2 en het tussenzittingselement 5 begrenzen tezamen een centraal gelegen doorvoerkanaal 7 dat is aangesloten op een fluïdumtoevoer. Het klepelement 3 is voorzien van een getrapt conusvormige verdieping met een grootste diameter die in hoofdzaak gelijk is aan de kleinste 15 diameter van het doorvoerkanaal 7, Rondom de elementen 2, 3, 5 is in de behuizing 1 een ruimte 8 vrijgelaten die is aangesloten op een fluïdumafvoer. Tussen het eerste zittingselement 2 en het klepelement 3 is voldoende ruimte vrijgelaten, om het tussenzittingselement 5 daartussen met zoveel speling op te nemen, dat tijdens bedrijf als 20 gevolg van fluïdumdruk zowel aan de boven- als onderzijde van het tussenzittingselement 5 homogenisatiedoorlaatspleten 10 ontstaan. In een variant is het klepelement 3 Onder een zodanig lage veerspanning in de richting van het tussenzittingselement 5 gedrukt, dat tijdens bedrijf als gevolg van fluïdumdruk zowel aan de boven- als onderzijde 25 van het tussenzittingselement 5 homogenisatiedoorlaatspleten 10 ontstaan.In Fig. 1, a housing of the homogenization valve is indicated by the reference numeral 1. The first seat element 2 and a valve element 3 are accommodated in the housing 1. Between the first seat element 2 and the valve element 3 there is an intermediate seat element 5. The first seat element 2 and the intermediate seat element 5 together define a centrally located feed-through channel 7 which is connected to a fluid supply. The valve element 3 is provided with a stepped cone-shaped recess with a largest diameter which is substantially equal to the smallest diameter of the feed-through channel 7. A space 8 is left in the housing 1 around the elements 2, 3, 5 and is connected to a fluid drain. Sufficient space is left between the first seat element 2 and the valve element 3 to receive the intermediate seat element 5 with such play that during operation, homogenization passage gaps 10 are formed on both the top and bottom of the intermediate seat element 5 during operation as a result of fluid pressure. In a variant, the valve element 3 is pressed under such a low spring tension in the direction of the intermediate seat element 5 that during operation as a result of fluid pressure homogenization passage gaps 10 are formed on both the top and bottom 25 of the intermediate seat element 5.
Elke doorlaatspleet 10 staat aan de binnenzijde via het doorvoerkanaal 7 in stromingsverbinding met de fluïdumtoevoer, en aan de buitenzijde via de kamer 8 in stromingsverbinding met de 30 fluïdumafvoer.Each passage gap 10 is in flow communication with the fluid supply on the inside via the passage channel 7, and in flow communication with the fluid discharge on the outside via the chamber 8.
Volgens de uitvinding is het tussenzittingselement 5 verdraaibaar opgesteld, dat wil zeggen het heeft de vrijheid om, zonder dat daar al te grote krachten op te hoeven worden uitgeoefend, te roteren rondom een hartlijn 1.2 ten opzichte van het eerste 35 zittingselement 2 en ten opzichte van het klepelement 3. De vrijheid om te roteren hangt bij de getoonde uitvoeringsvorm samen met de vrijheid om als gevolg van fluïdumdruk aan de boven- en onderzijde doorlaatspleten 10 te doen ontstaan. Het tussenzittingselement 5 komt 101 8487·! 6 als het ware zwevend balancerend tussen fluïdumstromen aan de bovenen onderzijde tussen het eerste zittingselement 2 en het klepelement 3 te hangen.According to the invention, the intermediate seat element 5 is arranged so as to be rotatable, that is to say, without having to exert too great forces on it, to rotate about an axis 1.2 with respect to the first seat element 2 and with respect to the valve element 3. In the embodiment shown, the freedom to rotate is related to the freedom to create passage gaps 10 as a result of fluid pressure on the top and bottom. The intermediate seat element 5 comes 101 8487 ·! 6, as it were, floating suspended between fluid streams at the top and bottom between the first seat element 2 and the valve element 3.
Het tussenzittingselement 5 is voorzien van aandrijfschoepen 5 15. De aandrijfschoepen 15 zijn zowel aan een onderste als het bovenste wandvlak van het tussenzittingselement 5 voorzien. Zoals te zien in fig. 2 is elk van de aandrijfschoepen 15 voorzien van een opstaand wandvlak dat schuin is opgesteld ten opzichte van de radiaal. Deze schuine wandvlakken zorgen ervoor dat een tijdens 10 bedrijf onder hoge snelheid uit de doorlaatspleten 10 stromend fluïdum, de schoepen 15 op zij drukken en het tussenzittingselement 5 doen roteren ten opzichte van het eerste zittingselement 2 en het klepelement 3.The intermediate seat element 5 is provided with drive vanes 15. The drive vanes 15 are provided on both a lower and the upper wall surface of the intermediate seat element 5. As can be seen in Fig. 2, each of the driving vanes 15 is provided with an upright wall surface which is arranged obliquely with respect to the radial. These oblique wall surfaces ensure that a fluid flowing out of the passage gaps 10 during high speed presses the blades 15 and causes the intermediate seat element 5 to rotate relative to the first seat element 2 and the valve element 3.
Het tussenzittingselement 5 is bij voorkeur uitgevoerd met een 15 diameter die groter is dan die van het eerste zittingselement 2 en het klepelement 3. De aandrijfschoepen 15 zijn hierbij voorzien aan de buitenste wandvlakdelen van het tussenzittingselement 5 die zich tot voorbij de doorlaatspleten 10 uitstrekken. Dit heeft het voordeel dat het homogenisatieproces in de doorlaatspleten 10 niet of 20 nauwelijks wordt beïnvloedt door het krachtenspel dat optreedt tussen de uitgaande fluïdumstroom en de aandrijfschoepen 15.The intermediate seat element 5 is preferably designed with a diameter that is larger than that of the first seat element 2 and the valve element 3. The drive vanes 15 are provided on the outer wall surface parts of the intermediate seat element 5 which extend beyond the passage gaps 10. This has the advantage that the homogenization process in the passage gaps 10 is not, or hardly, affected by the force play that occurs between the outgoing fluid flow and the drive vanes 15.
Het tussenzittingselement 5 is zijdelings begrensd door een buitenring 18, waarbij tussen de ring 18 en het tussenzittingselement 5 een kleine ruimte is vrijgelaten. Dit geeft het 25 tussenzittingselement 5 in enigerlei mate de vrijheid om al roterend zijn meest optimale stand op te zoeken tussen de boven- en onderliggende elementen 2, 3, dat wil zeggen die stand waarbij de bovenste en onderste doorlaatspleten 10 over de gehele omtrek gezien in hoofdzaak een gelijke spleethoogte hebben. Tevens kan er een soort 30 van vloeistoflagering ontstaan tussen de buitenring 18 en het tussenzittingselement 5.The intermediate seat element 5 is laterally bounded by an outer ring 18, wherein a small space is left between the ring 18 and the intermediate seat element 5. This gives the intermediate seat element 5 to some extent the freedom to rotate its most optimal position between upper and lower elements 2, 3, that is to say that position in which the upper and lower passage gaps 10, seen over the entire circumference, essentially have the same gap height. A kind of fluid bearing can also arise between the outer ring 18 and the intermediate seat element 5.
In de buitenring 18 zijn drie uitsparingen 19 voorzien die uitmonden in een ruimte achter de buitenring 18. Fluïdum dat uit de onderste doorlaatspleet 10 treedt, stroomt niet direct omhoog, maar 35 komt via de uitsparingen 19 in de ruimte achter de buitenring 18 terecht, en stroomt van daaruit naar boven in de kamer 8 richting de fluïdumafvoer.In the outer ring 18 three recesses 19 are provided which open into a space behind the outer ring 18. Fluid emerging from the lower passage gap 10 does not flow directly upwards, but via the recesses 19 enters the space behind the outer ring 18, and flows from there upwards into the chamber 8 towards the fluid discharge.
1018487» 71018487 »7
Bij de variant in fig. 4 omvat de homogenisatieklep een behuizing 41 met daarin een eerste zittingselement 42, een klepelement 43 en een daartussen gelegen tussenzittingselement 45.In the variant in Fig. 4, the homogenization valve comprises a housing 41 with a first seat element 42 therein, a valve element 43 and an intermediate seat element 45 located therebetween.
Het eerste zittingselement 42 is voorzien van een aantal rondom een 5 centrale hartlijn van de homogenisatieklep gelegen doorvoerkanalen 47, die in verbinding staan met een fluïdumtoevoer. Verder is in de behuizing een de elementen 42, 43, 45 omringende kamer 48 voorzien die is aangesloten op een fluïdumafvoer 49. Tussen de elementen 42, 43, 45 kunnen tijdens bedrijf homogenisatiedoorlaatspleten 50 10 ontstaan. Het eerste zittingselement 42 omvat een integraal omhoogstekend asdeel 51 waaromheen het tussenzittingselement 45 vrij draaibaar gelagerd is. Het tussenzittingselement 45 is voorzien van een zestal doorvoerkanaalopeningen 53. Verder is rondom het tussenzittingselement 45 een botsplaat 55 voorzien die tijdens 15 bedrijf het homogenisatie-effect versterkt doordat uit de doorlaatspleten 50 stromend fluïdum daar tegenaan botst. Verder zorgt de botsplaat ervoor dat de uit de onderste doorlaatspleet 50 tredende fluïdum in de richting van de fluïdumafvoer 49 stroomt.The first seat element 42 is provided with a number of feed-through channels 47 located around a central axis of the homogenization valve, which channels are connected to a fluid supply. Furthermore, a chamber 48 surrounding the elements 42, 43, 45 is provided in the housing and is connected to a fluid discharge 49. During operation, homogenization passage gaps 50 can be formed between the elements 42, 43, 45. The first seat element 42 comprises an integral upstanding shaft part 51 around which the intermediate seat element 45 is mounted for free rotation. The intermediate seat element 45 is provided with six passage channel openings 53. Furthermore, a collision plate 55 is provided around the intermediate seat element 45 which during operation enhances the homogenization effect because fluid flowing out of the passage gaps 50 collides with it. Furthermore, the collision plate causes the fluid emerging from the lower passage gap 50 to flow in the direction of the fluid discharge 49.
Het tussenzittingselement 45 is aan zijn buitenomtreksrand 20 voorzien van aandrijfschoepen 58. Deze aandrijfschoepen 58 zijn ten opzichte van de verticaal schuin opgesteld. Het uit de onderste doorlaatspleet 50 stromende fluïdum is vervolgens gedwongen de aandrijfschoepen 58 te passeren. De daarbij optredende krachten doen het tussenzittingselement 45 rondom de aspen 51 verdraaien.The intermediate seat element 45 is provided on its outer peripheral edge 20 with drive vanes 58. These drive vanes 58 are arranged obliquely with respect to the vertical. The fluid flowing out of the lower passage gap 50 is then forced to pass the drive vanes 58. The forces occurring thereby cause the intermediate seat element 45 to rotate around the shaft pin 51.
25 In fig. 6 is een uitvoeringsvariant van een tussenzittingselement 60 getoond dat bijvoorbeeld kan worden toegepast in de homogenisatieklep in fig. 4. Zoals te zien is het tussenzittingselement 60 wederom aan zijn buitenzijde voorzien van aandrijfschoepen 61. Het binnenste deel van het tussenzittingselement 30 60 is nu echter volledig vrijgelaten. Dit element 60 is bestemd om zonder lagering om een centrale lagerpen te functioneren, en zichzelf tijdens bedrijf te centreren.Fig. 6 shows an embodiment of an intermediate seat element 60 which can be used, for example, in the homogenization valve in Fig. 4. As can be seen, the intermediate seat element 60 is again provided on its outside with drive vanes 61. The inner part of the intermediate seat element 60 has now been released completely. This element 60 is intended to function without bearing about a central bearing pin and to center itself during operation.
Aan de hand van fig. 7 zal nu een zelfcentrering van een tussenzittingselement van een homogenisatieklep volgens de uitvinding 35 worden toegelicht. De homogenisatieklep een eerste zittingselement 70, een tussenzittingselement 71 en een klepelement 72 waarvan binnenomtreksranden ter plaatse van tussen gelegen homogenisatiedoorlaatspleten 73 zijn afgeschuind. De afschuiningen 101 8487*! 8 zorgen er tezamen voor dat tijdens bedrijf, dat wil zeggen onder invloed van fluïdumdruk, en in het bijzonder onder invloed van fluïdum dat de doorlaatspleten ingeperst wordt, een centrering in het horizontale vlak van het draaibaar opgestelde tussenzittingselement 5 71 wordt bevorderd. Zou bijvoorbeeld het tussenzittingselement 71 naar links verschuiven, dan zal de instromingsweerstand van het fluïdum in de rechts gelegen delen van de doorlaatspleten 73 aanzienlijk groter worden dan die in de links gelegen delen, en daarmee het tussenzittingselement 71 weer terug naar rechts duwen.A self-centering of an intermediate seat element of a homogenization valve according to the invention will now be explained with reference to FIG. The homogenization valve, a first seat element 70, an intermediate seat element 71 and a valve element 72, whose inner peripheral edges are bevelled at the location of intermediate homogenization passage gaps 73. The bevels 101 8487 *! 8 together ensure that during operation, i.e. under the influence of fluid pressure, and in particular under the influence of fluid, the passage gaps are pressed in, a centering in the horizontal plane of the rotatably arranged intermediate seat element 71 is promoted. If, for example, the intermediate seat element 71 shifts to the left, the inflow resistance of the fluid into the right-hand parts of the passage gaps 73 will become considerably larger than those in the left-hand parts, and thereby push the intermediate seat element 71 back to the right.
10 Evenzo geldt dat zou bijvoorbeeld het tussenzittingselement 71 teveel naar beneden komen te liggen, dat dan de instromingsweerstand in de onderste doorlaatspleet 73 groter wordt dan die in de bovenste doorlaatspleet 73, en daarmee het tussenzittingselement 71 weer terug omhoog zou drukken. Aldus wordt het tussenzittingselement 71 15 automatisch volledig gecentreerd zonder dat een additionele lagering nodig is. Het element krijgt hierdoor de optimale vrijheid om te gaan roteren onder invloed van langsstromend fluïdum. Hiertoe zijn bij de in fig. 7 getoonde variant aandrijfschoepen 74 voorzien aan de binnenomtrekswand van het element.Similarly, it would apply, for example, that the intermediate seat element 71 would come down too much, that the inflow resistance in the lower passage gap 73 would then become larger than that in the upper passage gap 73, and thereby push the intermediate seat element 71 up again. Thus the intermediate seat element 71 is automatically fully centered without the need for additional bearing. This gives the element the optimum freedom to rotate under the influence of fluid flowing past. For this purpose, with the variant shown in Fig. 7, drive vanes 74 are provided on the inner peripheral wall of the element.
20 Fig. 8 toont een variant van zelfcentrering met een eerste zittingselement 80, een tussenzittingselement 81 en een klepelement 82, waarbij de tegenover elkaar liggende wandvlakken van de elementen 80, 81 en 82 ten opzichte van de horizontaal onder een hoek zijn opgesteld. Hierdoor ontstaan schuin naar boven lopende onderste 25 doorlaatspleten en schuin naar beneden lopende bovenste doorlaatspleten 83. Deze schuine opstelling van de doorlaatspleten 83 bevordert eveneens een zelfcentrering van het tussenzittingselement 81. Indien het tussenzittingselement 81 bijvoorbeeld naar links zou verschuiven, dan zou de spleethoogte van de doorlaatspleten 83 aan 30 deze linkerzijde direct kleiner worden, terwijl de spleethoogte van de doorlaatspleten 83 aan de rechterzijde direct groter zou worden. Hierdoor zal de doorstromingsweerstand van het fluïdum door het linkerdeel van de doorlaatspleten 83 groter worden dan die aan de rechterzijde, hetgeen weer tot gevolg heeft dat het 35 tussenzittingselement 81 naar rechts zal worden gedrukt.FIG. 8 shows a variant of self-centering with a first seat element 80, an intermediate seat element 81 and a valve element 82, wherein the opposite wall surfaces of the elements 80, 81 and 82 are arranged at an angle with respect to the horizontal. This results in sloping upward lower passage gaps and sloping downward upper passage gaps 83. This sloping arrangement of the passage gaps 83 also promotes self-centering of the intermediate seat element 81. If the intermediate seat element 81 were to shift to the left, for example, the gap height of passage gaps 83 on this left-hand side immediately become smaller, while the gap height of the passage gaps 83 on the right-hand side would immediately increase. As a result, the flow resistance of the fluid through the left-hand part of the passage gaps 83 will become greater than that on the right-hand side, which in turn results in the intermediate seat element 81 being pressed to the right.
Naast de getoonde uitvoeringsvormen zijn vele varianten mogelijk. Zo kunnen bijvoorbeeld meerdere op elkaar gestapelde tussenzittingselementen worden toegepast. Ook is het mogelijk om 1018487* 9 combinaties van aandrijfschoepen aan de binnenomtrekswand, de wandvlakken en/of de buitenomtrekswand te voorzien. Naast vloeistoflagering zijn ook andersoortige legeringen denkbaar. Tevens kan de homogenisatieklep zodanig worden bedreven dat de fluïdumstroom 5 in radiale richting van buiten naar binnen door de homogenisatiedoorlaatspleten wordt gepompt. De in de figuren getoonde fluïdumtoevoer en -afvoer worden dan als het ware omgewisseld. Ook is het mogelijk, om delen van de behuizing die de fluïdumstroom begrenzen, te voorzien van middelen voor het in een draaikolkbeweging 10 zetten van de fluïdumstroom. Dit maakt het mogelijk om de aandrijfschoepen minder schuin ten opzichte van de stromingsrichting van het langsstromende fluïdum op te hoeven stellen. Het klepelement kan in hoogte verstelbaar zijn opgesteld, om zo de hoogten van de doorlaatspleten te kunnen variëren.In addition to the embodiments shown, many variants are possible. For example, several intermediate seat elements stacked on top of each other can be used. It is also possible to provide 1018487 * 9 combinations of drive vanes on the inner circumferential wall, the wall surfaces and / or the outer circumferential wall. In addition to fluid bearing, other types of alloys are also conceivable. The homogenization valve can also be operated in such a way that the fluid flow 5 is pumped in radial direction from outside to inside through the homogenization passage gaps. The fluid supply and discharge shown in the figures are then, as it were, exchanged. It is also possible to provide parts of the housing which limit the fluid flow with means for setting the fluid flow in a vortex movement. This makes it possible to arrange the drive vanes less obliquely with respect to the direction of flow of the fluid flowing past. The valve element can be arranged so as to be adjustable in height, so as to be able to vary the heights of the passage gaps.
15 Aldus is volgens de uitvinding een zeer efficiënt werkende homogenisatieklep met een of meerdere al dan niet in tegengestelde richtingen draaiende tussenzittingselementen verschaft. De homogenisatieklep combineert op voordelige wijze een hoge homogenisatieproductiecapaciteit aan een zeer goede kwaliteit van 20 homogenisatie. Dankzij de automatische zelfcentrering van de vrij verdraaibaar opgestelde tussenzittingselementen is van geluidsoverlast als gevolg 'van klapperen van de tussenzittingselementen niet langer sprake. Slijtage wordt hierdoor aanzienlijk gereduceerd met als gevolg een voordelige verlenging van 25 de levensduur.Thus, according to the invention, a highly efficient homogenization valve with one or more intermediate seat elements rotating or not in opposite directions is provided. The homogenization valve advantageously combines a high homogenization production capacity with a very good quality of homogenization. Thanks to the automatic self-centering of the freely rotatable intermediate seat elements, there is no longer any noise nuisance due to flapping of the intermediate seat elements. Wear is hereby considerably reduced, resulting in an advantageous extension of the service life.
101848 7tf101848 7tf
Claims (9)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1018487A NL1018487C2 (en) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | Homogenization valve with rotatable intermediate seat element. |
| AT02077806T ATE372823T1 (en) | 2001-07-06 | 2002-07-08 | HOMOGENIZATION VALVE WITH ROTATING INTERMEDIATE ELEMENT |
| EP02077806A EP1273340B1 (en) | 2001-07-06 | 2002-07-08 | Homogenization valve with rotatable intermediate seat element |
| DE60222331T DE60222331T2 (en) | 2001-07-06 | 2002-07-08 | Homogenization valve with rotatable intermediate element |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1018487 | 2001-07-06 | ||
| NL1018487A NL1018487C2 (en) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | Homogenization valve with rotatable intermediate seat element. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1018487C2 true NL1018487C2 (en) | 2003-01-10 |
Family
ID=19773687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1018487A NL1018487C2 (en) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | Homogenization valve with rotatable intermediate seat element. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1273340B1 (en) |
| AT (1) | ATE372823T1 (en) |
| DE (1) | DE60222331T2 (en) |
| NL (1) | NL1018487C2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1393851B1 (en) * | 2009-04-01 | 2012-05-11 | Bertoli S R L | HOMOGENIZATION VALVE |
| ITPR20130081A1 (en) * | 2013-10-21 | 2015-04-22 | Gea mechanical equipment italia spa | HOMOGENIZING VALVE, IN PARTICULAR FOR APPLICATION TO FIBROUS FLUIDS |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE277225C (en) * | ||||
| US2057925A (en) * | 1935-07-10 | 1936-10-20 | Union Steam Pump Company | Viscolizer valve |
| US4199267A (en) * | 1977-09-20 | 1980-04-22 | Imperial Group Limited | Treatment of slurries and liquids |
-
2001
- 2001-07-06 NL NL1018487A patent/NL1018487C2/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-07-08 AT AT02077806T patent/ATE372823T1/en not_active IP Right Cessation
- 2002-07-08 DE DE60222331T patent/DE60222331T2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-08 EP EP02077806A patent/EP1273340B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE277225C (en) * | ||||
| US2057925A (en) * | 1935-07-10 | 1936-10-20 | Union Steam Pump Company | Viscolizer valve |
| US4199267A (en) * | 1977-09-20 | 1980-04-22 | Imperial Group Limited | Treatment of slurries and liquids |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60222331D1 (en) | 2007-10-25 |
| DE60222331T2 (en) | 2008-06-19 |
| EP1273340A1 (en) | 2003-01-08 |
| EP1273340B1 (en) | 2007-09-12 |
| ATE372823T1 (en) | 2007-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6602180B2 (en) | Self-driven centrifuge with vane module | |
| DE60022555T2 (en) | Method for cleaning crankcase gases and device suitable for this purpose | |
| EP2796203B1 (en) | Device for drawing off fluid of a centrifugation device | |
| JP2010520050A (en) | Beer filter | |
| JP2001505476A (en) | Self-driven cone-stack centrifuge | |
| EP1277515A2 (en) | Disposable rotor shell with integral molded spiral vanes | |
| JPH01297158A (en) | Centrifugal separator | |
| JP4516260B2 (en) | Centrifuge module with spiral wing | |
| JP6868638B2 (en) | Separator | |
| CN103097106B (en) | Dirt separators for highly viscous media | |
| EP0390899A1 (en) | Centrifugal separator. | |
| US5275727A (en) | Indexable screen for centrifugal separator device | |
| NL1018487C2 (en) | Homogenization valve with rotatable intermediate seat element. | |
| KR101066365B1 (en) | Ball mill device with stirrer | |
| US3984057A (en) | Refiner for wood pulp or the like | |
| CN100467132C (en) | Screw conveyor for a decanter centrifuge | |
| JPH07501265A (en) | centrifuge | |
| EP1115497A1 (en) | Apparatus and method for the formation of droplets from a liquid | |
| EP3059188B1 (en) | Rotary conveyor with suction and change of pitch for transferring containers | |
| US5078275A (en) | Screening apparatus for paper making stock | |
| US20060144775A1 (en) | Rotary filter device for filtering liquids | |
| EP1142644B1 (en) | Self-driven centrifuge with separation vane module | |
| US5255788A (en) | Pressure sorter | |
| EP1691932B1 (en) | A centrifugal separator | |
| JPH0197294A (en) | Refiner for wood pulp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20110201 |