DE3728946A1 - Homogeniser - Google Patents

Homogeniser

Info

Publication number
DE3728946A1
DE3728946A1 DE19873728946 DE3728946A DE3728946A1 DE 3728946 A1 DE3728946 A1 DE 3728946A1 DE 19873728946 DE19873728946 DE 19873728946 DE 3728946 A DE3728946 A DE 3728946A DE 3728946 A1 DE3728946 A1 DE 3728946A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
gap
homogenizing
diamond sintered
sintered layer
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
DE19873728946
Other languages
German (de)
Other versions
DE3728946C2 (en
Inventor
Edwin Herr
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.)
BRAN and LUEBBE
SPX Flow Technology Germany GmbH
Original Assignee
BRAN and LUEBBE
Bran und Luebbe 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 BRAN and LUEBBE, Bran und Luebbe GmbH filed Critical BRAN and LUEBBE
Priority to DE19873728946 priority Critical patent/DE3728946A1/en
Publication of DE3728946A1 publication Critical patent/DE3728946A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3728946C2 publication Critical patent/DE3728946C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • 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
    • B01F25/4422—Mixers in which the components are pressed through slits characterised by the relative position of the surfaces during operation the surfaces being maintained in a fixed but adjustable position, spaced from each other, therefore allowing the slit spacing to be varied

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)

Abstract

A homogeniser suitable even for cell digestion having valve components joined with formation of an inlet chamber, an outlet chamber and at least one homogenisation gap connecting these is furnished with a continuous diamond sinter layer on the homogenisation-gap-forming surfaces of the valve components and, if required, of at least one baffle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Homogenisiervorrichtung zum Homogeni­ sieren einer unter hohem Druck zugeführten, disperse Teilchen und/oder Tröpfchen enthaltenden Flüssigkeit, mit in der Einbau­ stellung unter Bildung einer Einlaßkammer, einer Auslaßkammer und mindestens eines diese verbindenden Homogenisierspalt zusammen­ gefügten Ventilteilen.The invention relates to a homogenizing device for homogenizing a disperse particle fed under high pressure and / or liquid containing droplets, in the installation position to form an inlet chamber, an outlet chamber and at least one homogenizing gap connecting them together joined valve parts.

Homogenisiervorrichtungen dieser Art sind in zahlreichen Ausgestal­ tungen bekannt und werden seit langem in der Emulgier- und Molke­ reitechnik beispielsweise zur Herstellung von Öl-Wasser-Emulsionen bzw. zur Feinstverteilung des Milchfettes in der Milch eingesetzt. Die von einer Hochdruckpumpe unter sehr hohen Drücken in konstan­ tem Volumenstrom zugeführte Emulsion oder Suspension wird durch einen ringförmigen Homogenisierspalt gepreßt, dessen Spalt­ breite dadurch eingestellt wird, daß ein Ventilstempel mit ent­ sprechender Kraft gegen einen Ventilsitz gedrängt wird. In dem meist von innen nach außen durchströmten Homogenisierspalt sinkt der statische Druck entsprechend der großen Beschleunigung rapide ab, wobei je nach Spaltgeometrie und Volumenstrom auch Kavitations­ blasen auftreten können. Die mit sehr hoher Geschwindigkeit aus dem Homogenisierspalt austretende Flüssigkeit trifft mit großer Energie auf einen umgebenden Prallring auf. Durch diesen Aufprall und die beim Zusammenbrechen von Kavitationsblasen entstehenden Stoßwellen sowie gegebenenfalls zusätzlich einwirkende Scher­ kräfte werden die in der Flüssigkeit enthaltenen Teilchen oder Tröpfchen zerkleinert.Homogenizers of this type are in numerous configurations tion known and have long been in the emulsifying and whey Riding technology, for example, for the production of oil-water emulsions or used for the very fine distribution of milk fat in milk. That from a high pressure pump under very high pressures in constant The volume flow of emulsion or suspension supplied by pressed an annular homogenizing gap, the gap width is set in that a valve stamp with ent speaking force is pushed against a valve seat. By doing homogenization gap, which usually flows from the inside to the outside, decreases the static pressure corresponding to the large acceleration rapidly depending on the gap geometry and volume flow also cavitation bubbles can occur. The one at very high speed liquid emerging from the homogenizing gap hits with large  Energy on a surrounding impact ring. Because of this impact and those that form when cavitation bubbles collapse Shock waves and possibly additional shears Forces become the particles or contained in the liquid Droplets crushed.

In den letzten Jahren wurden Hochdruck-Homogenisiervorrichtungen dieser Art auch in der Biotechnik zum mechanischen Aufschluß von Mikroorganismen eingesetzt. Um bei biotechnischen Verfahren von den verwendeten Mikroorganismen, wie beispielsweise Saccharomyces cerevisiae (Hefe), Escherichia coli (gramnegatives Bakterium), Bazillus subtilis (grampositives Bakterium), etc. erzeugte In­ haltsstoffe zu gewinnen, müssen deren Zellen möglichst schonend zerlegt werden, damit die meist empfindlichen Inhaltsstoffe nicht geschädigt werden. Wegen der geringen Größe solcher Zellen und der vielfach sehr widerstandsfähigen Zellwandungen müssen bei der­ artigen Aufschlußverfahren durch Hochdruckhomogenisation sehr hohe Homogenisierdrücke von 800 bar und darüber angewandt werden. Gleichzeitig kommen wegen der meist nur kleinen Flüssigkeitsmengen nur relativ geringe Volumenströme und dementsprechend kleine Abmessungen der den Homogenisierspalt bildenden Flächen in Be­ tracht. Unter diesen Umständen werden jedoch Homogenisiervorrich­ tungen der bekannten Art in kürzester Zeit im Spaltbereich derart beschädigt, daß sie praktisch wirkungslos werden. Hinzu kommt noch, daß dabei aus den den Homogenisierspalt bzw. den Prallring bildenden Metallflächen der Ventilteile winzige Metallpartikel abgetragen werden, die im Homogenisierungsprodukt verbleiben und in Fällen, in denen beispielsweise ein daraus gewonnenes Präparat in den Blutkreislauf eines Patienten eingeführt werden soll, zu gefährlichen Metallvergiftungen führen können.High pressure homogenizers have been used in recent years of this type also in biotechnology for mechanical digestion of Microorganisms used. In order for biotechnological processes from the microorganisms used, such as Saccharomyces cerevisiae (yeast), Escherichia coli (gram-negative bacterium), Bacillus subtilis (gram-positive bacterium), etc. produced In To obtain substances, their cells must be as gentle as possible be dismantled so that the most sensitive ingredients are not be harmed. Because of the small size of such cells and the often very resistant cell walls have to like digestion process by high pressure homogenization very high homogenization pressures of 800 bar and above are used. At the same time, because of the usually only small amounts of liquid only relatively low volume flows and accordingly small Dimensions of the areas forming the homogenizing gap in Be dress. In these circumstances, however, homogenizer will be used lines of the known type in the shortest possible time in the gap area damaged that they are practically ineffective. Come in addition nor that the homogenizing gap or the impact ring tiny metal particles forming the metal surfaces of the valve parts are removed, which remain in the homogenization product and in cases where, for example, a preparation obtained from it to be introduced into a patient's bloodstream dangerous metal poisoning.

Es sind ferner Hochleistungsschneidwerkzeuge sowie Lager und Führungsteile für Schleifmaschinen und Automobil-Fertigungsstraßen bekannt, die Schneid- oder Führungseinsätze aus polykristallinen Diamant-Sinterschichten aufweisen.There are also high performance cutting tools and bearings and Guide parts for grinding machines and automobile production lines known, the cutting or guide inserts made of polycrystalline Have diamond sintered layers.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Homogenisiervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich noch besser für sehr hohe Homogenisierdrücke eignet und einen noch wirksameren Zellaufschluß ohne Metallverunreinigungen des Produkts ermöglicht.The object of the invention is now a homogenizer  of the type mentioned at the beginning, which are even better for very high homogenization pressures and an even more effective one Allows cell disruption without metal contamination of the product.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Homogenisiervorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruches 1 ausgestattet.To solve this problem, the homogenizer of the type mentioned is equipped according to the invention with the features of Pa tent Claim 1 .

Da die den Homogenisierspalt bildenden Flächen aus einer feinst­ geschliffenen und polierten polykristallinen Diamant-Sinter­ schicht aus einem Netzwerk von bei hohen Temperaturen und hohen Drücken in Gegenwart einer metallischen Phase miteinander versinterten synthetischen Diamantkörnern bestehen, wird im Homogenisierbetrieb das Herausreißen von Metallteilchen aus den Spaltflächen bzw. dem Prallring und damit eine Verunreinigung des Produkts mit Metallteilchen praktisch vollständig vermieden und gleichzeitig eine über lange Betriebsdauer gleichbleibende Homogenisier- und Zellaufschlußwirkung erreicht.Since the surfaces forming the homogenizing gap are made of a very fine ground and polished polycrystalline diamond sinter layer from a network of at high temperatures and high Press together in the presence of a metallic phase sintered synthetic diamond grains are used in Homogenizing operation pulling metal particles out of the Gaps or the impact ring and thus contamination of the Product with metal particles practically completely avoided and at the same time a constant over a long period of operation Homogenization and cell disruption effect achieved.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Homogenisiervorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous further refinements of the homogenizing device are described in the subclaims.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Homogeni­ siervorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:The following is a preferred embodiment of the homogeneous siervorrichtung with reference to the accompanying drawings explained further. Show it:

Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine Homogeni­ siervorrichtung und Fig. 1 shows a simplified longitudinal section through a Homogeni siervorrichtung and

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Homogenisiervorrichtung. Fig. 2 is an enlarged partial section through an inventive homogenizer.

Die in Fig. 1 dargestellte Homogenisiervorrichtung besitzt in her­ kömmlicher Weise ein Gehäuse 1, einen an diesem unter Einfügung eines Distanzringes 3 und der Ringdichtungen 4 und 5 lösbar fest­ gelegten Zylinderblock einer Dreikolben-Hochdruckpumpe sowie einen auf der vom Zylinderblock 2 abgewandten Seite des Gehäuses befestigten Hydraulikzylinder 16. In einer zylindrischen Bohrung des Gehäuses 1 ist ein Ventilstempel 8 axial verschiebbar ge­ führt. Der Ventilstempel 8 stützt sich mit seiner aus dem Gehäuse 1 herausragenden Endfläche gegen einen im Hydraulikzylinder mittels einer Kolbendichtung 18 dichtend verschiebbar geführten Hydraulikkolben 17 ab und ragt mit seinem anderen Ende in einen erweiterten Abschnitt der Bohrung, in den eine den Ventilstempel 8 umschließende Ventilbuchse 10 und ein gegen diese anliegendes Ventil-Sitzteil 6 koaxial zum Ventilstempel 8 eingefügt sind. Das Ventil-Sitzteil 6 enthält eine durchgehende Einlaßkammer 7, die mit einem im Zylinderblock 2 angeordneten Zuführkanal für die zu homogenisierende Flüssigkeit kommuniziert. Der Ventilstempel 8 wird durch über einen Druckmitteleinlaß 19 in den Hydraulik­ zylinder 16 eingeführtes Hydrauliköl mit seiner Stirnfläche gegen die gegenüberliegende Fläche des Ventil-Sitzteils 6 angedrückt, wobei zwischen den gegenüberliegenden Flächen dieser Teile unter dem hohen Förderdruck der zugeführten Flüssigkeit ein Homogenisier­ spalt vorbestimmter geringer Spaltbreite aufrechterhalten wird. Zwischen der Ventilbuchse 10 und der von dieser umschlossenen Umfangsfläche des Ventilstempels 8 liegt eine Auslaßkammer 13, die über radiale Auslaßkanäle 12 mit einem im Gehäuse 1 liegenden Abführkanal 14 für die homogenisierte Flüssigkeit kommuniziert. Im Gehäuse 1 ist ferner eine den Ventilstempel 8 umschließende Stempeldichtung 9 gelagert und eine Leckagebohrung 15 zur Erkennung etwaiger Undichtigkeiten an der Stempeldichtung 9 bzw. der Kolbendichtung vorgesehen. An der inneren Umfangsfläche der Ventilbuchse 10 ist ferner ein Führungsring 11 angeordnet.In her kömmlicher, the homogenizer shown in FIG. 1 has a housing 1, one of a three piston high-pressure pump and a on the side remote from the cylinder block 2 side of the housing attached thereto with the interposition of a spacer ring 3 and the annular seals 4 and 5 are detachably fixed cylinder block Hydraulic cylinder 16 . In a cylindrical bore of the housing 1 , a valve stem 8 is axially displaceable leads GE. The valve stem 8 is supported with its protruding from the housing 1 end face against a sealing displaceably guided in the hydraulic cylinder by means of a piston seal 18 the hydraulic piston 17, and projects with its other end into an enlarged portion of the bore, in which a valve punch 8 surrounds valve bushing 10 and a valve seat part 6 bearing against them are inserted coaxially to the valve plunger 8 . The valve seat part 6 contains a continuous inlet chamber 7 , which communicates with a feed channel arranged in the cylinder block 2 for the liquid to be homogenized. The valve plunger 8 is pressed by a pressure medium inlet 19 into the hydraulic cylinder 16 hydraulic oil with its end face pressed against the opposite surface of the valve seat part 6 , a homogenizing gap between the opposite surface of these parts under the high delivery pressure of the supplied liquid having a predetermined narrow gap width is maintained. Between the valve bushing 10 and the peripheral surface of the valve plunger 8 enclosed by this, there is an outlet chamber 13 , which communicates via radial outlet channels 12 with a discharge channel 14 in the housing 1 for the homogenized liquid. In the housing 1 there is also a plunger seal 9 surrounding the valve plunger 8 and a leakage hole 15 for detecting any leaks in the plunger seal 9 or the piston seal. A guide ring 11 is also arranged on the inner peripheral surface of the valve bushing 10 .

Wie Fig. 2 zeigt, ist bei der erfindungsgemäßen Homogenisiervor­ richtung in die Stirnfläche des Ventilstempels 8 ein von einem Halterungssteg 26 umschlossenes, scheibenförmiges Stempel-Einsatz­ teil 23 eingeklebt, das eine Unterschicht 24 aus Hartmetall und eine polykristalline Diamant-Sinterschicht 25 mit planer Ober­ fläche aufweist. In das gegenüberliegende Ventil-Sitzteil 6 ist in entsprechender Weise ein ringförmiges Sitz-Einsatzteil 20 mit einer Unterschicht 21 und einer Diamant-Sinterschicht 22 einge­ klebt, wobei die Oberfläche der letzteren einen planen äußeren Abschnitt 22 a und einen unter einem Winkel von 5° konisch einwärts zurücktretenden inneren Abschnitt 22 b aufweist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der zwischen den Diamant-Sinter­ schichten 25 und 22 gebildete Homogenisierspalt 31 hinsichtlich seiner Spalt-Querschnittsfläche vom Spalteingang bis zum Innen­ rand des äußeren Abschnitts 22 a nicht zunimmt.As shown in Fig. 2, in the Homogenisiervor direction according to the invention in the end face of the valve plunger 8, a disk-shaped plunger insert 23 enclosed by a mounting web 26 is glued in, which has a lower layer 24 made of hard metal and a polycrystalline diamond sintered layer 25 with a flat upper surface having. In the opposite valve seat part 6 , an annular seat insert 20 with a lower layer 21 and a diamond sintered layer 22 is glued in a corresponding manner, the surface of the latter having a flat outer section 22 a and a conical at an angle of 5 ° inward recessed inner portion 22 b . In this way it is achieved that the homogenizing gap 31 formed between the diamond sintered layers 25 and 22 does not increase in terms of its gap cross-sectional area from the gap entrance to the inner edge of the outer portion 22 a .

Die den Ventilstempel 8 umschließende Ventilbuchse 10 ist in ihrem an das Ventil-Sitzteil 6 angrenzenden Abschnitt als Prall­ ring 27 ausgebildet und mit einem der Austrittsseite des Homo­ genisierspalts umschließenden Prallring-Einsatzteil 28 versehen, das wiederum eine Unterschicht 29 aus Hartmetall und eine Diamant- Sinterschicht 30 mit zylindrischer Oberfläche aufweist.The valve bushing 8 enclosing the valve bushing 10 is formed in its section adjacent to the valve seat part 6 as a baffle ring 27 and is provided with a baffle ring insert part 28 enclosing the exit side of the homogenizing gap, which in turn has an underlayer 29 made of hard metal and a diamond sintered layer 30 has a cylindrical surface.

Im Betrieb wird der Ventilstempel 8 durch den Hydraulikkolben 17 mit einem vorbestimmten Druck in Richtung gegen das Ventil-Sitz­ teil 6 gedrückt und gleichzeitig die zu homogenisierende Flüssig­ keit von einer Dreikolben-Hochdruckpumpe unter einem Druck von beispielsweise 800 bar über die Einlaßkammer 7 radial auswärts durch den Homogenisierspalt 31 hindurchgepreßt, wobei die mit sehr hoher Geschwindigkeit aus dem Homogenisierspalt 31 aus­ tretende Flüssigkeit auf die Diamant-Sinterschicht 30 des Prall­ ringes 27 aufprallt. Die im Homogenisierspalt 31 und beim Auf­ treffen auf den Prallring 27 homogenisierte Flüssigkeit strömt über die Auslaßkammer 13, die Auslaßkanäle 12 und den Abführ­ kanal 14 ab.In operation, the valve plunger 8 is pressed by the hydraulic piston 17 with a predetermined pressure in the direction against the valve seat part 6 and at the same time the liquid to be homogenized by a three-piston high-pressure pump under a pressure of, for example, 800 bar via the inlet chamber 7 radially outwards the homogenization gap 31 hindurchgepreßt, wherein the ring with very high speed from the homogenization gap 31 from passing fluid to the diamond sintered layer 30 of the baffle 27 impinges. The homogenized in the homogenizing gap 31 and upon meeting the impingement ring 27 liquid flows through the outlet chamber 13 , the outlet channels 12 and the discharge channel 14 .

AusführungsbeispielEmbodiment

Zum Zellaufschluß einer Mikroorganismen der Art Escherichia coli enthaltenden wässrigen Flüssigkeit wurde diese mittels einer Drei­ kolben-Hochdruckpumpe unter einem Druck von 800 bar einer Homo­ genisiervorrichtung der in Fig. 2 dargestellten Art zugeführt, die einen Ventilstempel 8 mit einem Durchmesser von 10 mm, ein Ventil-Sitzteil 6 mit einem Durchmesser von 32 mm und einer zylin­ drischen Einlaßkammer 7 mit einem Durchmesser von 3 mm und einer Länge von 17 mm aufwies. In die Stirnfläche des Ventilstempels 8 war mit einem Spezialkleber ein 1,6 mm starkes Stempeleinsatz­ teil 23 mit einem Durchmesser von 9,52 mm, einer 0,8 mm starken Unterschicht aus Sinter-Hartmetall und einer 0,8 mm dicken, planen Diamant-Sinterschicht eingeklebt. Das Ventil-Sitzteil 6 enthielt ein eingeklebtes ringförmiges Sitz-Einsatzteil 20 mit einem Außendurchmesser von 12,7 mm, einer 2,3 mmm starken Unterschicht aus Sinter-Hartmetall und einer 0,8 mm starken Diamant-Sinterschicht 22, deren Oberfläche einen 2,1 mm breiten planen äußeren Abschnitt 22 a und einen durch Funkenerosion erzeugten, konischen inneren Abschnitt 22 b aufwies, der unter einem Winkel von 5° gegen die Ebene des äußeren Abschnitts 22 a einwärts zurücktretend geneigt war. Der Ventilstempel 8 wurde unter einem hydraulischen Druck von 160 bar an das Ventil-Sitz­ teil 6 angedrückt. Am äußeren Ende des Homogenisierspalts 31 ergab sich somit eine Zone gleichbleibender Spaltbreite mit einer radialen Länge von 0,5 mm. Die Spaltbreite des Homogenisierspalts 31 betrug dort etwa 7 µm. Bei einer Drehzahl der Dreikolben-Hoch­ druckpumpe von 188 U/min und einem Volumenstrom von 340 l/h ergab sich bei einem Gegendruck im Abführkanal 14 von 100 bar eine Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Homogenisierspalt von 370 m/s. Bei einem über acht Stunden durchgeführten Homogenisier­ versuch wurde ein ausgezeichneter Zellaufschluß von über 90% erreicht.For cell disruption of a microorganism of the type Escherichia coli containing aqueous liquid, this was fed by means of a three-piston high-pressure pump under a pressure of 800 bar to a homogenizing device of the type shown in FIG. 2, which has a valve stamp 8 with a diameter of 10 mm, a valve Seat part 6 with a diameter of 32 mm and a cylindrical inlet chamber 7 with a diameter of 3 mm and a length of 17 mm. A 1.6 mm thick stamp insert part 23 with a diameter of 9.52 mm, a 0.8 mm thick bottom layer made of sintered hard metal and a 0.8 mm thick, flat diamond was made with a special adhesive in the end face of the valve stamp 8. Sintered layer glued in. The valve seat part 6 contained a glued-in ring-shaped seat insert part 20 with an outer diameter of 12.7 mm, a 2.3 mm thick lower layer made of sintered hard metal and a 0.8 mm thick sintered diamond layer 22 , the surface of which has a 2. 1 mm wide planar outer section 22 a and had a spark-erosive, conical inner section 22 b , which was inclined inward at an angle of 5 ° to the plane of the outer section 22 a . The valve plunger 8 was pressed against the valve seat part 6 under a hydraulic pressure of 160 bar. At the outer end of the homogenizing gap 31 there was thus a zone of constant gap width with a radial length of 0.5 mm. The gap width of the homogenizing gap 31 was about 7 μm there. At a speed of the three-piston high-pressure pump of 188 rpm and a volume flow of 340 l / h, with a back pressure in the discharge duct 14 of 100 bar, the flow velocity of the liquid in the homogenizing gap was 370 m / s. In a homogenization test carried out over eight hours, an excellent cell disruption of over 90% was achieved.

Die vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform und eines Ausführungsbeispiels beschriebene Homogenisiervorrichtung kann vom Fachmann je nach den Anforderungen des Einzelfalles in ver­ schiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt werden, wobei ins­ besondere die Spaltgeometrie sowie die Abmessungen und die Ober­ flächenbeschaffenheit der Diamant-Sinterschichten unter Berück­ sichtigung der Eigenschaften der zu behandelnden Flüssigkeit, der erforderlichen Drücke und Volumenströme zweckentsprechend auf­ einander abgestimmt werden sollen.The above based on a preferred embodiment and one Embodiment described homogenizer can by the specialist depending on the requirements of the individual case in ver be modified appropriately in various ways, ins especially the gap geometry as well as the dimensions and the upper surface condition of the diamond sintered layers below considering the properties of the liquid to be treated, the required pressures and volume flows appropriately should be coordinated.

Claims (8)

1. Homogenisiervorrichtung zum Homogenisieren einer unter hohem Druck zugeführten, disperse Teilchen und/oder Tröpfchen enthaltenden Flüssigkeit, mit in der Einbau­ stellung unter Bildung einer Einlaßkammer, einer Auslaß­ kammer und mindestens eines diese verbindenden Homogeni­ sierspaltes zusammengefügten Ventilteilen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die den Homogenisierspalt (31) bildenden Flächen der Ventilteile (6, 8) jeweils eine durchgehende Diamant-Sinterschicht (22, 25) aufweisen.1. Homogenizing device for homogenizing a high-pressure, disperse particles and / or droplets containing liquid, with in the installation position to form an inlet chamber, an outlet chamber and at least one connecting sierspaltes connecting these connecting valve parts, characterized in that the Surfaces of the valve parts ( 6 , 8 ) forming the homogenizing gap ( 31 ) each have a continuous diamond sintered layer ( 22 , 25 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der an der Austrittsseite des Homogenisierspalts (31) mindestens eine Prallfläche (27) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese ebenfalls eine Diamant-Sinterschicht (30) aufweist.2. Device according to claim 1, in which at least one baffle surface ( 27 ) is arranged on the outlet side of the homogenizing gap ( 31 ), characterized in that it also has a diamond sintered layer ( 30 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die den Homogenisierspalt (31) bzw. die Prall­ fläche (27) bildenden Bereiche der Ventilteile (6, 8, 10) jeweils als Einsatzteil (20, 23, 28) mit einer Hartmetall- Unterschicht (21, 24, 29) und einer polykristallinen Diamant- Sinterschicht (22, 25, 30) ausgebildet sind. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the homogenizing gap ( 31 ) or the impact surface ( 27 ) forming areas of the valve parts ( 6 , 8 , 10 ) each as an insert part ( 20 , 23 , 28 ) with a hard metal underlayer ( 21 , 24 , 29 ) and a polycrystalline diamond sintered layer ( 22 , 25 , 30 ) are formed. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Ventil-Sitzteil (6) und einem unter Bildung eines im we­ sentlichen radialen oder konisch verlaufenden Homogeni­ sierspalts (31) gegenüberliegenden Ventilstempel (8), wobei die Einlaßkammer (7) zentrisch im Ventil-Sitzteil (6) bzw. um den Ventilstempel (8) herum angeordnet ist und die Auslaßkammer (13) den Ventilstempel (8) umgibt bzw. im Ventil-Sitzteil (6) zentrisch eingelassen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die dem Ventil-Sitzteil (6) zuge­ wandte Stirnfläche des Ventilstempels (8) ein im wesent­ lichen scheiben- oder ringförmiges Stempel-Einsatzteil (23) mit einer Hartmetall-Unterschicht (24) und einer planen, konischen oder rotationssymmetrisch gekrümmten Diamant- Sinterschicht (25) eingelassen und in die gegenüberliegende Ringfläche des Ventil-Sitzteils (6) ein ringförmiges Sitz- Einsatzteil (20) mit einer Hartmetall-Unterschicht (21) und einer Diamant-Sinterschicht (22) eingefügt ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, with a valve seat part ( 6 ) and with the formation of an essentially radial or conical Homogeni sierspalts ( 31 ) opposite valve stem ( 8 ), wherein the inlet chamber ( 7 ) centrally in Valve seat part ( 6 ) or around the valve plunger ( 8 ) is arranged and the outlet chamber ( 13 ) surrounds the valve plunger ( 8 ) or is centrally inserted in the valve seat part ( 6 ), characterized in that in the valve -Seat part ( 6 ) facing the end face of the valve stamp ( 8 ) in an essentially union-shaped or ring-shaped stamp insert ( 23 ) with a hard metal underlayer ( 24 ) and a flat, conical or rotationally symmetrically curved diamond sintered layer ( 25 ) and an annular seat insert ( 20 ) with a hard metal underlayer ( 21 ) and a diamond sintered layer ( 22 ) is inserted into the opposite annular surface of the valve seat part ( 6 ). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Diamant-Sinterschichten (22, 25) des Ventil-Sitzteils (6) und des Ventilstempels (8) einander unter dem gleichen Winkel zu dessen Längsachse parallel gegenüberliegende Abschnitte gleichbleibender Spaltbreite des Homogenisierspalts (31) sowie vorzugsweise der Einlaß­ kammer (7) zugewandte Abschnitte abweichenden Neigungs­ winkels aufweisen, in deren Bereich sich die Spaltbreite des Homogenisierspalts (31) fortschreitend verengt.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the diamond sintered layers ( 22 , 25 ) of the valve seat part ( 6 ) and the valve plunger ( 8 ) mutually constant at the same angle to its longitudinal axis opposite portions constant Gap width of the homogenizing gap ( 31 ) and preferably the inlet chamber ( 7 ) facing sections have different inclination angles, in the area of which the gap width of the homogenizing gap ( 31 ) narrows progressively. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Diamant-Sinterschicht (25) des Stem­ pel-Einsatzteils (23) zur Längsachse (32) des Ventilstem­ pels (8) rechtwirklig und plan verläuft und das ringförmige Sitz-Einsatzteil (20) einen von der zentrischen Einlaß­ kammer (7) entfernten, zur Diamant-Sinterschicht (25) des Ventilstempels (8) planparallelen äußeren Abschnitt (22) und einen an die Einlaßkammer (7) angrenzenden, relativ zum äußeren Abschnitt (22 a) unter einem vorbestimmten Winkel β zwischen 3 und 10° und vorzugsweise etwa 5° konisch abfallenden inneren Abschnitt (22 b) aufweist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the diamond sintered layer ( 25 ) of the Stem pel insert part ( 23 ) to the longitudinal axis ( 32 ) of the Ventilstem pels ( 8 ) is rectangular and flat and the annular seat -Insert part ( 20 ) from the central inlet chamber ( 7 ) removed, to the diamond sintered layer ( 25 ) of the valve stem ( 8 ) plane-parallel outer portion ( 22 ) and an adjacent to the inlet chamber ( 7 ), relative to the outer portion ( 22nd a ) at a predetermined angle β between 3 and 10 ° and preferably approximately 5 ° tapering inner portion ( 22 b ). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der Ventilstempel (8) von einer gegen das Ventil-Sitzteil (6) anliegenden Ventilbuchse (10) umschlossen ist, die einen der Austrittsseite des Homogenisierspalts (31) gegen­ überliegenden Prallring (27) bildet, dadurch gekennzeich­ net, daß in den Prallring (27) ein ringförmiges Prallring- Einsatzteil (28) mit einer Hartmetall-Unterschicht (29) und einer im wesentlichen zylindrischen Diamant-Sinter­ schicht (30) eingelassen ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, wherein the valve plunger ( 8 ) is surrounded by a valve bushing ( 10 ) abutting against the valve seat part ( 6 ), which one of the outlet side of the homogenizing gap ( 31 ) against the opposing impact ring ( 27 ) forms, characterized in that in the baffle ring ( 27 ) an annular baffle insert ( 28 ) with a hard metal underlayer ( 29 ) and a substantially cylindrical diamond sintered layer ( 30 ) is embedded. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zwischen den Diamant-Sinterschichten (22, 25) gebildete ringförmige Homogenisierspalt (31) einen Außen­ durchmesser D zwischen 6 und 25 mm und vorzugsweise zwischen 8 und 20 mm aufweist und im Betrieb durch Einhalten einer Spaltbreite S zwischen 0,005 und 0,2 mm und vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,1 mm auf eine Querschnittsfläche Q=D · S zwischen 0,02 und 15 mm2 und vorzugsweise 0,1 und 4 mm2 einstellbar ist.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the annular homogenizing gap ( 31 ) formed between the diamond sintered layers ( 22 , 25 ) has an outer diameter D between 6 and 25 mm and preferably between 8 and 20 mm and in operation by maintaining a gap width S between 0.005 and 0.2 mm and preferably between 0.01 and 0.1 mm to a cross-sectional area Q = D · S between 0.02 and 15 mm 2 and preferably 0.1 and 4 mm 2 is adjustable.
DE19873728946 1987-08-29 1987-08-29 Homogeniser Granted DE3728946A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873728946 DE3728946A1 (en) 1987-08-29 1987-08-29 Homogeniser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873728946 DE3728946A1 (en) 1987-08-29 1987-08-29 Homogeniser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3728946A1 true DE3728946A1 (en) 1989-03-09
DE3728946C2 DE3728946C2 (en) 1989-06-08

Family

ID=6334812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873728946 Granted DE3728946A1 (en) 1987-08-29 1987-08-29 Homogeniser

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3728946A1 (en)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0507011A1 (en) * 1991-04-04 1992-10-07 Hoogovens Industrial Ceramics B.V. Apparatus for processing a liquid substance
EP0520567A1 (en) * 1991-06-24 1992-12-30 NORSK HYDRO a.s. Erosion resistant valve
EP0520566A1 (en) * 1991-06-24 1992-12-30 NORSK HYDRO a.s. Valve device having stationary and movable or turnable valve bodies
WO1994021110A2 (en) * 1993-03-22 1994-09-29 Akzo Nobel N.V. Use of hard, doped monocrystalline oxides in applications involving contact with fluid abrasives
DE3943590C2 (en) * 1989-02-08 1995-05-24 Bran & Luebbe Virus inactivation in liquids
EP0810025A1 (en) * 1996-05-30 1997-12-03 NIRO SOAVI S.p.A. Homogenizing valve
US5782557A (en) * 1993-10-28 1998-07-21 Eastman Kodak Company Homogenizing apparatus
WO1998047606A1 (en) * 1997-04-22 1998-10-29 Tetralaval Holdings & Finance S.A. Homogenizer valve
EP1416205A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-06 Bertoli S.r.l. A homogenization valve with high abrasive resistance
US6904935B2 (en) 2002-12-18 2005-06-14 Masco Corporation Of Indiana Valve component with multiple surface layers
DE102004052866A1 (en) * 2004-11-02 2006-05-11 Hnp Mikrosysteme Gmbh Diamond coating of displacer components, such as tooth components, for chemical resistance and tribological wear protection in a displacer unit
WO2009053859A1 (en) * 2007-10-23 2009-04-30 Gea Niro Soavis S.P.A. Homogenizing valve
FR2939423A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-11 Yves Lecoffre METHOD AND DEVICE FOR TREATING AT LEAST ONE COMPOUND TRANSPORTED IN A LIQUID
US7866343B2 (en) 2002-12-18 2011-01-11 Masco Corporation Of Indiana Faucet
US7866342B2 (en) 2002-12-18 2011-01-11 Vapor Technologies, Inc. Valve component for faucet
US8220489B2 (en) 2002-12-18 2012-07-17 Vapor Technologies Inc. Faucet with wear-resistant valve component
US8555921B2 (en) 2002-12-18 2013-10-15 Vapor Technologies Inc. Faucet component with coating
CN108533829A (en) * 2018-06-08 2018-09-14 安拓思纳米技术（苏州）有限公司 One Yeasts are crushed special service valve
IT201800010845A1 (en) * 2018-12-05 2020-06-05 Gea Mech Equipment Italia S P A HIGH PRESSURE HOMOGENIZING VALVE AND PRODUCTION PROCESS OF CARBON-BASED NANOSTRUCTURED MATERIALS, IN PARTICULAR GRAPHENE AND CARBON NANOTUBES

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1049828B (en) * 1959-02-05

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1049828B (en) * 1959-02-05

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3943590C2 (en) * 1989-02-08 1995-05-24 Bran & Luebbe Virus inactivation in liquids
EP0507011A1 (en) * 1991-04-04 1992-10-07 Hoogovens Industrial Ceramics B.V. Apparatus for processing a liquid substance
EP0520567A1 (en) * 1991-06-24 1992-12-30 NORSK HYDRO a.s. Erosion resistant valve
EP0520566A1 (en) * 1991-06-24 1992-12-30 NORSK HYDRO a.s. Valve device having stationary and movable or turnable valve bodies
WO1994021110A2 (en) * 1993-03-22 1994-09-29 Akzo Nobel N.V. Use of hard, doped monocrystalline oxides in applications involving contact with fluid abrasives
WO1994021110A3 (en) * 1993-03-22 1996-09-19 Akzo Nobel Nv Use of hard, doped monocrystalline oxides in applications involving contact with fluid abrasives
US5782557A (en) * 1993-10-28 1998-07-21 Eastman Kodak Company Homogenizing apparatus
EP0810025A1 (en) * 1996-05-30 1997-12-03 NIRO SOAVI S.p.A. Homogenizing valve
US5887971A (en) * 1996-05-30 1999-03-30 Niro Soavi S.P.A. Homogenizing valve
WO1998047606A1 (en) * 1997-04-22 1998-10-29 Tetralaval Holdings & Finance S.A. Homogenizer valve
US6234206B1 (en) 1997-04-22 2001-05-22 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Homogenizer valve
CN1110356C (en) * 1997-04-22 2003-06-04 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 Homogenizer valve
EP1416205A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-06 Bertoli S.r.l. A homogenization valve with high abrasive resistance
US8118055B2 (en) 2002-12-18 2012-02-21 Vapor Technologies Inc. Valve component for faucet
US9388910B2 (en) 2002-12-18 2016-07-12 Delta Faucet Company Faucet component with coating
US9909677B2 (en) 2002-12-18 2018-03-06 Delta Faucet Company Faucet component with coating
US7866343B2 (en) 2002-12-18 2011-01-11 Masco Corporation Of Indiana Faucet
US7866342B2 (en) 2002-12-18 2011-01-11 Vapor Technologies, Inc. Valve component for faucet
US6904935B2 (en) 2002-12-18 2005-06-14 Masco Corporation Of Indiana Valve component with multiple surface layers
US8220489B2 (en) 2002-12-18 2012-07-17 Vapor Technologies Inc. Faucet with wear-resistant valve component
US8555921B2 (en) 2002-12-18 2013-10-15 Vapor Technologies Inc. Faucet component with coating
WO2006047998A1 (en) * 2004-11-02 2006-05-11 Hnp Mikrosysteme Gmbh Coating of displacer components (tooth components) for providing a displacer unit with chemical resistance and tribological protection against wear
DE102004052866A1 (en) * 2004-11-02 2006-05-11 Hnp Mikrosysteme Gmbh Diamond coating of displacer components, such as tooth components, for chemical resistance and tribological wear protection in a displacer unit
WO2009053859A1 (en) * 2007-10-23 2009-04-30 Gea Niro Soavis S.P.A. Homogenizing valve
US8585277B2 (en) 2007-10-23 2013-11-19 Gea Niro Soavi S.P.A. Homogenizing valve
WO2010066999A1 (en) 2008-12-09 2010-06-17 Rc - Lux Method and device for treating at least one compound carried in a liquid
US9579614B2 (en) 2008-12-09 2017-02-28 Rc Lux Device comprising a cavitation chamber with opposed radial and parallel faces, in communication with a secondary chamber, for treating compounds in a liquid
FR2939423A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-11 Yves Lecoffre METHOD AND DEVICE FOR TREATING AT LEAST ONE COMPOUND TRANSPORTED IN A LIQUID
CN108533829A (en) * 2018-06-08 2018-09-14 安拓思纳米技术（苏州）有限公司 One Yeasts are crushed special service valve
IT201800010845A1 (en) * 2018-12-05 2020-06-05 Gea Mech Equipment Italia S P A HIGH PRESSURE HOMOGENIZING VALVE AND PRODUCTION PROCESS OF CARBON-BASED NANOSTRUCTURED MATERIALS, IN PARTICULAR GRAPHENE AND CARBON NANOTUBES
WO2020115586A1 (en) * 2018-12-05 2020-06-11 Gea Mechanical Equipment Italia S.P.A. High-pressure homogenising valve and process for the production of nano-structured, carbon- based materials, in particular graphene and carbon nanotubes

Also Published As

Publication number Publication date
DE3728946C2 (en) 1989-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3728946C2 (en)
US4352573A (en) Homogenizing method
WO1996009112A1 (en) Device for generating liquid systems, in particular emulsions, suspensions or the like, in a hydrodynamic cavitation field
DE19640027B4 (en) Process and apparatus for pulverizing solid particles
DE3907969A1 (en) HYDRAULIC HIGH PRESSURE PUMP FOR A VEHICLE BRAKE SYSTEM
DE3106062A1 (en) AGITATOR MILL
EP1423185B1 (en) Device and method for mixing a solid and a fluid
DE69723362T2 (en) homogenizing
EP0478933A1 (en) Hydraulic system, such as a vehicle brake system or the like
DE1964923C2 (en) Mixing nozzle valve for a device for the continuous production of a mixture
EP3488934A1 (en) Outlet nozzle for a centrifuge drum
DE3214688A1 (en) LEAF WHEEL PUMP
DE2125348A1 (en) Pressure balanced power steering pump
DE3226016C2 (en) Decomposition device for the continuous decomposition of the cells of microorganisms
DE2005972B2 (en) METHOD AND DEVICE FOR SPRAYING LIQUID, SUSPENSION OR PASTE
DE10127075A1 (en) Device and method for producing emulsions
DE4005691A1 (en) DEVICE FOR CUTTING AND CLEANING OBJECTS BY MEANS OF A WATER-ABRASIVE MIXTURE AT HIGH AMBIENT PRESSURE
DE102018122408B4 (en) Agitator ball mill, wear protection sleeve for an agitator ball mill and method for producing a wear protection sleeve for an agitator ball mill
DE2124918A1 (en) High precision spindle with aerostatic bearing pressure bearing
EP0195313B1 (en) Apparatus for filling evacuated cavities in materials or objects
EP1572420B1 (en) Method for working the edge of a high pressure-resistant part, especially for the hydro-erosive rounding of an edge and corresponding device
DE602004008120T2 (en) HOMOGENIZATION APPARATUS FOR CONTINUOUS TREATMENT OF FLUIDS AT VERY HIGH PRESSURE
DE102021004243A1 (en) Valve
DE3536857A1 (en) Closed agitator mill with sieve cartridges
EP3914379B1 (en) Mixing device

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition