Verfahren und Vorrichtung zur physikalischen Behandlung von Flüssigkeit enthaltendem Gut
Vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur physikalischen Behandlung, wie z. B. Mischen, Rühren, Verteilen, Zerkleinern, Zerreiben, Emulgieren, Dispergieren, Homogenisieren oder dergleichen, von Flüssigkeit enthaltendem Gut, insbesondere von Flüssigkeiten unter sich oder in Verbindung mit Feststoffen und/oder Gasen, wobei das Behandlungsgut mittels eines umlaufenden Flü geirotors beschleunigt wird.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen ein schleudernd wirkendes Rührwerkzeug von einem feststehenden oder auch gegenläufig umlaufenden Gehäuse umgeben ist, in welchem sich Öffnungen befinden, die den Durchtritt des von dem Rührwerkzeug geförderten Behandlungsgutes radial nach aussen ermöglichen oder aber deren Form eine Ablenkung der senkrecht zur Umlaufachse austretenden Flüssigkeit in eine anders gerichtete Strömung bewirkt.
Einen unmittelbaren Einfluss auf die radial strömende oder umgelenkte Flüssigkeit wird dabei jedoch nicht ausgeübt, so dass die eintretenden Wirkungen verhältnismässig geringfügig und schwach sind. Man hat weiter in den Weg derartiger Flüssigkeiten enge Spalte geschaltet, um auf diese Weise die erforderlichen Beeinflussungen zu erzielen. Aber auch diesen Versuchen ist kein durchgreifender Erfolg beschieden gewesen.
Gemäss vorliegender Erfindung sollen diese Verhältnisse grundsätzlich verbessert werden. Das erfindungsgemäss vorgeschlagene Verfahren zur physikalischen Behandlung, z. B. Mischen, Rühren, Verteilen, Zerkleinern, Zerreiben, Emulgieren, Dispergieren, Homogenisieren oder dergleichen, von Flüssigkeit enthaltendem Gut, insbesondere von Flüssigkeiten unter sich oder in Verbindung mit Feststoffen und, oder Gasen, wobei das Behandlungsgut mittels eines umlaufenden Flügelrotors beschleunigt wird, kennzeichnet sich dadurch, dass von beschleunigtem Behandlungsgut Oberflächenschichten abgetrennt, die Schichten je für sich verwirbelt und die Wirbelströme wieder mit der Restmasse des Behandlungsgutes vereinigt werden. Da es sich stets um Flüssigkeiten, denen auch Feststoffe und/oder Gase beigemischt sein können, handelt, macht das Abtrennen von Schichten, z.
B. mittels scharfer Kanten, keine Schwierigkeiten.
Zweckmässig wird das beschleunigte Behandlungsgut an den Beschleunigungsraum radial angeschlossenen, durch Rotationsflächen begrenzten und in Richtung der Erzeugenden der Rotationsflächen langgestreckten Wirbelräumen zugeführt.
Es liegt auf der Hand, dass man durch ein derartiges Verfahren den gewünschten Einfluss auf das Behandlungsgut auszuüben vermag. Je nach den räumlichen Verhältnissen der Wirbelräume und nach ihrer Anordnung und Ausbildung wird es zur Erzeugung ausserordentlich hoher Wirbelgeschwindiglreiten in ihnen kommen, die man beliebig zu beeinflussen vermag, wobei durch die zwischen den einzelnen Strömungsfäden auftretenden Geschwindigkeitsdifferenzen diejenigen Umschichtungen einzutreten vermögen, die für das Mischen, Rühren, Verteilen, Emulgieren, Homogenisieren usw. ursächlich sind.
Durch Bemessung der Wirbelraumauslässe und durch ihre Ausgestaltung hat man es ferner in der Hand, auch die Verweilzeit des Behandlungsgutes in den Wirbelräumen auf den Wert zu bringen, der erforderlich ist, um die genannten physikalischen Behandlungsvorgänge vollständig durchzuführen. Beim Eintritt des Behandlungsgutes in ihre Wirbelräume treten starke Prallkräfte mit hoher Frequenz, bedingt durch die Vielzahl der beschleunigenden Flächen und der Wirbelraumeinlässe auf. Diese Prallkräfte sind bei den Zerkleinerungs-, Zerreibungs- und Zerrei ssungsvorgängen von besonderer Wichtigkeit, insbesondere dann, wenn sie in Verbindung mit hohen Scheerkräften auftreten.
Deren Auftreten wird zweckmässig noch dadurch begünstigt, dass im Verhältnis zur kreisenden Masse des Behandlungsgutes dünne Schichten abgetrennt und in die Wirbelräume überführt werden. Schon vorher waren in dem Ringspalt zwischen Rotor und dem die Wirbelräume aufneh menden Stator starke Durchwirbelungen, Scheerund Prallkräfte erzeugt worden, so dass das Behandlungsgut die Wirbelräume bereits nach dieser Vorbearbeitung erreicht. In den Wirbelräumen selbst tritt eine Bewegungsumkehr ein, die ebenfalls im Sinne der durchzuführenden Arbeitsvorgänge wirkt.
An den Austrittsenden der Wirbelräumei tritt das Behandlungsgut mit verhältnismässig hoher Geschwindigkeit in Forrn von rotierenden Strahlen aus.
Diese rotierenden Strahlen erzeugen ihrerseits eine kräftige Mischung in dem benachbarten Behälterinhalt, so dass auch schwerere Feststoffteile aufgewirbelt und in den Arbeitsvorgang einbezogen werden.
Durch die erwähnte Ausbildung und Anordnung der Wirbelräume ist man in der Lage, das Verfahren so zu führen, dass das Behandlungsgut in den Wirbelräumen im wesentlichen an dessen Rotationsflächen entlang, ohne Bildung eines Kernes an Behandlungsgut, entlanggeführt wird. Das schliesst nicht aus, dass in Sonderfällen die Kernbildung zu begünstigen ist, um beispielsweise die Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen peripheren und Kernströmungen zur Erzielung ganz bestimmter Wirkungen benutzen zu können.
Führt man das Behandlungsgut nur in einer Richtung aus den Wirbelräumen heraus, so erhält man die bereits erwähnten kräftigen Durchwirbelungen des gesamten Behälterraumes, in welchem derartige Verfahren durchgeführt werden. Trotzdem kann es erwünscht sein, das Behandlungsgut auch nach beiden Richtungen abzuführen.
Man kann das Behandlungsgut nach dem Austritt aus den Wirbelräumen weiteren Behandlungen zuführen. Das geschieht im einfachsten Falle dadurch, dass das Behandlungsgut nach dem Austritt aus der Längsrichtung der Wirbelräume abgelenkt wird. Man kann aber auch das Behandlungsgut nach dem Austritt aus den Wirbelräumen durch enge, vorzugsweise veränderliche Spalte führen, so dass hier nochmals hohe Scheerkräfte auftreten, die die Zerkleinerungs-, Zerreibungs- und Zerreissungsvorgänge fördern.
In manchen Fällen kann es erwünscht sein, einen Teil des Behandlungsgutes vor dem Austritt abzu zeigen und dem Verfahren erneut zu unterwerfen.
Auch nach dieser zweiten Behandlung kann das Behandlungsgut wieder weiteren Behandlungen unterworfen werden, wenn das erforderlich ist.
Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass im Stator einer Umlaufpumpe um den Rotor verteilte, durch Rotationsflächen begrenzte, als Wirbelkammern wirksame Ausnehmungen angeordnet sind, die mit dem Läuferraum der Pumpe über Schlitze in der Statorwandung in Verbindung stehen, wobei die Schlitze durch Kanten begrenzt sind, welche dazu bestimmt sind, vom beschleunigten Gut Schichten abzutrennen. Natürlich ist es nicht erforderlich, dass der Stator hierzu aus einem Stück besteht. Man könnte beispielsweise auch an ein den Rotor umgebendes Ringstück Einzelkammern ansetzen, die als derartige Wirbelkammern wirksam sind.
Auch in diesem Falle ist der radiale Abstand einer Wirbelkammerachse von der an den Läufer angrenzenden Statorwand kleiner als der Radius der Wirbelkammer, so dass in der Statorwand Schlitze unter Bildung scharfer Kanten auftreten. In Abhängigkeit von dieser Differenz erhält man äusserst schmale Eintrittsschlitze für das in die Wirbelkammern eingeschleuderte Behandlungsgut mit entsprechend scharfen Kanten, die somit im Verhältnis zur kreisenden Masse des Arbeitsgutes dünne Schichten abtrennen.
Ordnet man gegenüber den Austrittsöffnungen der Wirbelkammern ein vorzugsweise axial verstellbares Ablenkglied an, so wird hierdurch eine erste Möglichkeit zur Nachbehandlung von Behandlungsgut geschaffen, weil dann das Behandlungsgut gezwungen wird, sich durch mehr oder weniger enge Spalte mit starken Umlenkungen hindurchzuarbeiten, so dass die gewünschten Umschichtungen eintreten.
Auch in bezug auf die Ausbildung der Wirbelkammern selbst bestehen eine Reihe von Möglichkeiten. Als Grundform derartiger Wirbelkammern wird man eine hohlzylindrische Ausgestaltung derselben in Betracht ziehen müssen. Verwendet man jedoch hohlkegelartige Ausbildungen, so erreicht man, je nachdem, ob sich die Hohlkegel in Austrittsrichtung des Behandlungsgutes verjüngen oder erweitern, eine Zunahme bzw. Abnahme der Wirbelgeschwindigkeiten. Man kann natürlich auch doppelkonische Ausbildungen verwirklichen, so dass die Wirbelgeschwindigkeitszu- oder -abnahmen nur vor jibergehend auftreten.
Man kann weiter die Wirbelkammerwände mit Längs- oder Querrippen und mit schraubengangförmigen Wülsten versehen, die in oder entgegengesetzt zur Strömungsrichtung verlaufen, so dass die Prallwirkungen gesteigert werden können. Weitere Möglichkeiten bestehen in der Anordnung von Einsatzkörpern, beispielsweise Einsatzkegeln, so dass hierdurch die Randströmung begünstigt und die Kernströmung ausgeschlossen wird. Bei den angegebenen stereometrischen Formen handelt es sich jedoch nur um beispielsweise Angaben, die abweichende Formgebungen nicht ausschliessen.
Besonders zweckmässig kann die Anordnung von Einrichtungen sein, die aus den Wirbelkammern entlassenes Behandlungsgut den Wirbelkammern erneut zuführen, so dass die bereits erwähnte Rezirkulation eintritt, die ebenfalls durch entsprechende Ausbildung und Anordnung dieser Einrichtungen auf jeden Wert gebracht werden kann, so dass beispielsweise nur ein Bruchteil des in der Vorrichtung befindlichen Gutes austritt, während die Hauptmasse entsprechend der Geschwindigkeit des austretenden Gutes den Behandlungsvorgängen mehr oder weniger lange unterworfen bleibt.
Zu diesem Zwecke kann der Stator einen vorteilhaft als Zufuhrstutzen für das Behandlungsgut ausgebildeten, etwa als Deckel des Stators ausgestalteten Teil aufweisen, dessen konkav ausgenommene innere Begrenzungsfläche die Wirbelkammerauslässe derartig übergreift, dass der vom betrachteten Statorteil gebildete Hohlraum zum Rotor zu offen ist. Befinden sich dann beispielsweise zur Abführung von Behandlungsgut zwischen den Wirbelkammern im Rotor Bohrungen, die das Behandlungsgut abführen, so wird nur derjenige Teil des Behandlungsgutes über diese Bohrungen entlassen, der im Verhältnis der Querschnitte dieser Bohrungen zum Auslassquerschnitt im Deckelhohlraum auszutreten vermag. Man hat es also durch Bemessung dieser Bohrungen in der Hand die Menge des zurückgeführten Gutes beliebig einzustellen.
In den Bohrungen können sich beispielsweise Düsen veränderlichen lichten Querschnittes befinden, so dass auf diese Weise die Menge des zurückgeführten Gutes bei im übrigen unveränderter Vorrichtung einstellbar ist. An die Auslässe kann ein ringförmiger Sammelraum angeschlossen sein, der gleichzeitig die tiefste Stelle der Vorrichtung ist, so dass sich die Vorrichtung selbsttätig entleert, was in bestimmten Fällen wichtig werden kann. Dar über hinaus kann man im Sammelraum unterhalb der Auslässe einen zur Nachbearbeitung des Behandlungsgutes dienenden Teil des Rotors, etwa ein mit Schlagrippen besetztes Flügelrad, anordnen, um auf diese Weise eine Nachbearbeitung des Behandlungsgutes zu erzielen, die in manchen Fällen wünschenswert ist.
Diese Rotorteile können gleichzeitig eine Art Labyrinthdichtung im Verhältnis zum Stator bilden, so dass der Austritt unbearbeiteten Gutes ausgeschlossen ist.
Diese Zeichnung gibt beispielsweise Ausffflrungs- möglichkeiten der Erfindung wieder. Im einzelnen zeigt:
Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäss ausgebildete Vorrichtung zur physikalischen Behandlung von Flüssigkeiten unter sich oder in Verbindung mit Feststoffen und/oder Gasen, bei welchem die Wirbelkammern nach beiden Seiten offen sind.
Fig. 2 entspricht einem waagrechten Querschnitt durch die Vorrichtung nach Linie II-II der Fig. 1.
Fig. 3 gibt in der Darstellung der Fig. 1 eine Vorrichtung mit veränderlicher Regelung ; der Aus- trittsquerschnitte der Wirbelkammern mit einstellbarer Spaltbildung wieder.
Fig. 4 stellt in der Schnittdarstellung der Fig. 1 eine Vorrichtung mit Wirbelkammern dar, die nur einen einseitigen Austritt aufweisen. Die Vorrichtung nach
Fig. 5 besitzt zum Unterschied zu der Vorrichtungsausführung nach Fig. 1 nach oben und unten geöffnete Einlässe, so dass sich diese Ausführungsform besonders gut zur Durchmischung von Stoffen eignet, deren spezifische Gewichte grosse Unterschiede aufweisen.
Fig. 6 gibt eine Vorrichtung wieder, die dem nach Fig. 1 mit dem Unterschied entspricht, dass der Rotor zur nachträglichen Bearbeitung des Behandlungsgutes geeignet ausgebildet ist, das die Wirbelkammern verlässt.
Fig. 7 entspricht einer Draufsicht auf Fig. 6, in Pfeilrichtung VII gesehen.
Fig. 8 gibt eine Vorrichtung mit sich konisch erweiternden Wirbelkammern wieder.
Fig. 9 entspricht einem Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Linie IX-IX der Fig. 8.
Fig. 10 gibt eine Ausführungsform der Vorrichtung wieder, bei der eine Bezirkulation des Behand lungsg, utes auftritt.
Fig. 11 entspricht im obern Teil einem waagrechten Schnitt nach Linie X-X der Fig. 10, im untern Teil einem waagrechten Schnitt nach Linie XI-XI.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Aus führungsbeispiel handelt es sich um eine zur physikalischen Behandlung von Stoffen dienende Vorrichtung, die einen umlaufenden Pumpenläufer 1 mit der Antriebswelle 2 aufweist. Der Pumpenläufer weist bei 3 eine Ansaugöffnung für das zu behandelnde Gut auf. Der Läufer ist an seinem äussern Umfang mit Flügel 4 besetzt, die geradlinig, aber selbstverständlich auch gekrümmt ausgeführt sein konnen, um entsprechend den Erkenntnissen der Hydrodynamik günstige Strömungsverhältnisse und geringe Verluste aufzuweisen. Um diesen Rotor 1-4 liegt der Stator, der die Grundform eines nach unten offenen Topfes 5 besitzt. Durch die Ausnehmung 6 dieses Topfes 5 ist die Antriebswelle 2 des Läufers 1 durchgeführt.
Streben 7, die etwa als im Verband drehfeste Zugstangen ausgeführt sind, halten den Stator an seinem Platze. Die verhältnismässig dick ausgeführte Seitenwand des Topfes 5 enthält eine Reihe durch Rotationsflächen begrenzter, als Wirbelkammern wirksamer Ausnehmungen 8, die bei einfachster Ausführung als zylindrische Ausbohrungen der dicken Seitenwände des Topfes 5 ausgeführt sind. Der Radius des die zylindrischen Bohrungen 8 begrenzenden Zylindermantels 9 ist dabei so bestimmt, dass er etwas grösser ist als der Abstand der Zylindermantelachse von der die Topfseitenwand innen begrenzenden Ringfläche 10. Dadurch bilden sich in der Ringfläche 10 eine Reihe schlitzförmiger Öffnungen 11 mit scharfen Kanten 12, 13 aus, so dass die Kanten 12 bei dem angegebenen Richtungssinn 14 des Läufers 1 A als schneidend wirksame Eintrittskanten arbei- ten.
Die Schlitze 11 erstrecken sich dabei auf eine Höhe, die kleiner ist als die Höhe der Flügel 4 im Läufer 1-4. Dagegen sind die Ausnehmungen 8 auf der gesamten Höhe des Stators bzw. des Topfes 5 durchgeführt. Zwischen dem Läufer 1-4 und der innern Begrenzungsfläche 10 der zur Aufnahme des Läufers bestimmten Ausnehmung des Topfes 5 befin det sich der Ringspalt 15. Sieht das durchzuführende Verfahren die Zuführung von Gasen vor, so münden in die Einsaugöffnung 3 entsprechend angeordnete Gaszuführungsrohre ein, so dass die gasförmige Komponente, gleichgültig, ob sie aus einem oder mehreren Gasen besteht, durch den angesaugten Flüssigkeitsstrom miterfasst und auf diese Weise in die Bearbeitungsvorgänge einbezogen wird.
Die Wirkungsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Einrichtung ist folgende:
Das Behandlungsgut wird in dem Läufer 1-4 radial und peripher beschleunigt. Dabei erfolgt bereits im Saugraum 16 des Läufers eine gewisse Durchwirbelung und Vormischung. Beim Austritt aus dem Läufer gelangt das Behandlungsgut in den Ringspalt 15. Da dieser Ringspalt von teilweise umlaufenden, teilweise festen Flächen 10 begrenzt ist, treten nochmals Umschichtungen und Drosselungen deshalb auf, weil die Strömungsquerschnitte sprunghaft abnehmen.
Nach dieser Durcharbeitung des Behandlungsgutes, die durch entsprechende Bestimmung der Grösse des Spaltes 15 auf jeden gewünschten Wert gebracht werden kann, tritt das Behandlungsgut mit den hohen, durch die Pfeile 17 angedeuteten Strömungsgeschwindigkeiten über die Schlitze 11 in die von den Rotationsflächen 9 begrenzten Ausnehmungen 8 ein, die sich als Wirbelkammern deshalb auswirken, weil das durch die scharfen Kanten 12 in dünner Schicht abgetrennte Behandlungsgut aus der Strömungsrichtung 17 in die Strömungsrichtung 18 umgelenkt wird. Durch die Umsetzung der Strömungsgeschwindigkeit 17 in die Winkelgeschwindigkeit 18 nimmt letztere, da die Krümmungshalbmesser der Rotationsflächen 9 sehr klein sind, äusserst hohe Werte an, die einen geordneten Strömungsverlauf unmöglich machen, so dass es zu den starken Wirbelungen kommt, zu deren Erzeugung die Kammern 8 vorgesehen sind.
Die in den Kammern 8 auftretenden Durchwirbelungen reichen im allgemeinen völlig aus, um die Bearbeitung des Behandlungsgutes abzuschliessen, zumal dieses über die Auslassquerschnitte 19, 20 aus den Räumen 8 mit den hohen Wirbelgeschwindigkeiten 21 austritt. Diese Wirbelgeschwindigkeiten übertragen sich auf den gesamten Inhalt des Behälters, in den beispielsweise eine Einrichtung nach den Fig. 1 und 2 eingehängt ist, so dass nach kurzer Zeit der gesamte Behälterinhalt so bearbeitet ist, wie dies im jeweiligen Falle erforderlich ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, dass ein Teil des austretenden Behandlungsgutes einer Nachbearbeitung unterzogen wird. Zu diesem Zwecke ist auf dem nabenartigen Ansatz 22 des Stators 5 die Ringscheibe 23, etwa mittels eines Gewindes 24, angeordnet, so dass der Spalt 25 zwischen den Austrittsquerschnitten 19 der Ausnehmungen 8 und der diesem Querschnitt zugewandten Be grenzungsfläche 26 der Ringscheibe 23 veränderlich einstellbar ist. Es erfolgt also eine Umlenkung des austretenden Behandlungsgutes senkrecht zur Achse der Antriebswelle 2 mit einer geringen Neigung nach unten, wie dies die Pfeilrichtung 27 veranschaulicht.
Durch entsprechende Ausbildung der Ringscheibe 23 und der Lage der die Austrittsöffnungen enthaltenden Begrenzung 29 des Stators 5 kann man jede andere Ablenkung, beispielsweise eine völlig normal zur Achse der Antriebswelle 2 verlaufende Richtung einstellen. Weiter hat man es durch Grösse der Einstellung des Spaltes 25 in der Hand, im Behandlungsgut entsprechend hohe Scheerkräfte einzustellen, die zu den gewünschten Wirkungen führen. Natürlich wirkt die Fläche 26 der Ringscheibe 23 auch als Prallfläche, so dass deren Wirkungen mit in Betracht zu ziehen sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Ausnehmungen 8 in Richtung zur Antriebswelle 2 zu nicht durchgeführt, so dass nur die nach unten offenen Austrittsquerschnitte 30 dieser Wirbelkammern vorhanden sind.
Zur Verhinderung des Einsaugens von Flüssigkeit von der Oberseite her sind bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 9 die Schlitze 11 nicht bis zur obern Austrittsöffnung des Läufers 1 bis 4 durchgeführt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 entspricht demjenigen nach Fig. 1 mit dem Unterschied, dass der Läufer 1-4 oben und unten Einsaugöffnungen aufweist, so dass also Behandlungsgut ausser durch den Ansaugquerschnitt 3 über die Mittelöffnung 6 des Stators 5 und die Öffnungen 33 des Rotors eingesaugt wird. Derartige Ausführungen der Vorrichtung eignen sich besonders gut zur Bearbeitung von Stoffen, deren spezifischen Gewichte grössere Unterschiede aufweisen.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 entspricht im wesentlichen demjenigen nach Fig. 1 mit dem Unterschied, dass im Wege des bei 30 austretenden Behandlungsgutes weitere Bearbeitungswerkzeuge vorgesehen sind. Diese bestehen aus einer mit dem Pumpenläufer 1-4 verbundenen Schlitzscheibe 34, deren wirksame Flügel 35 unmittelbar unterhalb des Auslassquerschnittes 30 umlaufen. Das bei 30 austretende Behandlungsgut unterliegt also nochmals kräftigen Prall- und Scheerwirkungen, so dass die gewünschte, nachträgliche Beeinflussung des Behandlungsgutes zustande kommt.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 8 und 9 entspricht demjenigen nach Fig. 4 mit dem Unterschied, dass nunmehr die Wirbelkammern 36 eine hohlkegelige Begrenzung 37 aufweisen, so dass die Geschwindigkeit des Behandlungsgutes zu den Austrittsquerschnitten 38 zu abnimmt. Dadurch entstehen Stauwirkungen in den Wirbelkammern 36, die Rückwirkungen auf die Vorgänge im Ringspalt 15 haben, so dass es hier zu bestimmten, in manchen Fällen erstrebten Wirkungen kommt.
Die Fig. 10 und 11 schliesslich zeigen eine Ausführung des Gerätes, bei der eine Zurückführung des Gutes zum Eintritt in den Rotor beabsichtigt und erreicht ist. Es bezeichnet 39 nunmehr die von unten ankommende Antriebswelle, die den Punpenläufer 40 mit den Rippen 41 trägt. Um den Läufer 40, 41 liegt der Stator 42, in dem wieder als Wirbelkammern wirksame Ausnehmungen 43 in Form zylindrischer Bohrungen vorgesehen sind. Ein dem Stator angehöriger Deckel 44 schliesst den Stator so nach oben ab, dass eine ringförmig-konkave Ausnehmung 45 im Statordeckelstück 44 die Austrittsquerschnitte 46 der Wirbelkammern 43 überdeckt. Gleichzeitig bildet das Statordeckelstück 44 den Einlaufstutzen 47 für das Behandlungsgut.
In die Wirbelkammern 43 eingesetzt sind die nach Art von Spitzkegeln ausgeführten Dorne 48, so dass Wirbelräume entstehen, die aussen von einem Zylindermantel, innen von einem Kegelmantel begrenzt sind. Zwischen den die Wirbelkammern 43 bildenden Bohrungen befinden sich weitere Bohrungen 49, die zur Abführung bereits bearbeiteten Behandlungsgutes dienen. Die Bohrungen 49 münden in einen ringförmigen Sammelraum 50, der im Statorunterteil 51 vorgesehen ist, wobei dieser Statorunterteil gleichzeitig die Stopfbüchse 52 für die Antriebswelle 39 mit der Stopfbüchsenbrille 53 ummantelt. Der Statorunterteil 51 bildet weiter bei 54 einen Auslass zum Abzug des völlig fertigbearbeiteten Behandlungsgutes. In den Sammelraum 50 eingezogen ist noch eine ringförmige Rippe 55 des Läufers 40, 41.
Die Rippe 55 ist mit Schlagflügeln 56 besetzt, um zu erreichen, dass das aus den Bohrungen 49 in den Sammelraum 50 übertretende Behandlungsgut einer nochmaligen Bearbeitung unterzogen wird.
Die Teile 40, 55, 57 bilden bei 58 und 59 eine Labyrinthdichtung, die verhindert bzw. erschwert, dass Behandlungsgut aus dem Sammelraum 50 zur Stopfbüchsenanordnung zu übertritt. Dadurch, dass Auslass 54 den tiefstgelegenen Hohlraum bildet, der mit den Hohlräumen 50, 49, 45 in Verbindung steht, kann sich die Vorrichtung selbsttätig entleeren.
Die Wirkungsweise des Gerätes nach den Fig. 10 und 11 ist folgende:
Bei 47 treten die zu behandelnden Stoffe drucklos oder unter Druck in die Vorrichtung ein. Das Behandlungsgut wird hierauf von den Flügeln 41 des Läufers 40, 41 erfasst und in den Ringspalt 60 eingeführt, der zwischen dem Rotor 40, 41 und dem Stator 42, 44, 51 auftritt. Über die sich anschlie ssenden Schlitze 61 in der Statorwand mit den scharfen Eintrittskanten 62 gelangt das Behandlungsgut in die Wirbelkammern 43. Das über die Querschnitte 46 in den Raum 45 übertretende Behandlungsgut strömt dann zum grossen Teil wieder in den Saugraum 63 des Pumpenläufers ein, so dass es wieder von den Flügeln 41 des Läufers erfasst und nochmals durch die Wirbelkammer 43 getrieben wird.
Lediglich ein geringer Teil des Behandlungsgutes kann aus dem Raum 45 in die Bohrungen 49 übertreten, so dass es in den Bereich der Schlagrippen 56 kommt.
Nachdem es durch diese nochmals erfasst und bearbeitet worden ist, gelangt es in den Sammelraum 50, um bei 54 abgeführt werden zu können.
Im Gerät nach den Fig. 10 und 11 tritt also eine mehrfach nacheinander geschaltete Behandlung des Behandlungsgutes ein, wobei man es durch Bemessung der Querschnittsverhältnisse, insbesondere des Raumes 45 im Verhältnis zum Gesamtquerschnitt der Bohrungen 49, aber auch des Sammelraumes 50 in der Hand hat, das Gut so lange in dem Bearbeitungswerkzeug rezirkulieren lassen zu können, wie dies mit Rücksicht auf den Bearbeitungsgrad erforderlich ist.
Die Erfindung kann in gegenüber den Ausführungsbeispielen mannigfach abgewandelter Form verwirklicht werden. So ist es beispielsweise nicht notwendig, dass die Wirbelkammern durch einheitlich ausgebildete Rotationsflächen begrenzt sind. Man könnte die Wirbelkammerbegrenzungen auch als Rotationsflächen ausbilden, die durch Erzeugende verschiedener Neigung bestimmt sind. Beispielsweise bestände die Möglichkeit, das Mittelstück der Wirbelkammer durch Hohlzylinder, die beiden Enden dagegen durch Hohlkegel begrenzen zu lassen, wobei die Neigungen der Kegelmäntel gleich- oder entgegengerichtet sein könnten. Auch ist es nicht erforderlich, dass die Erzeugende aus geraden Linien besteht.
Sie könnte aus bestimmten Gründen auch als Kurven zweiter Ordnung ausgebildet sein. Die Erzeugende braucht auch nicht eine durchgehende Linie zu sein, sondern man könnte die Erzeugende auch mit verschiedenem Abstand von der Achse der Rotationsflächen ausbilden, so dass die Wirbelkammern stufenartige Vorsprünge und Erweiterungen aufweisen würden. An die Stelle der zur Nachbearbeitung dienenden Mittel könnten auch solche treten, die eine Vorbearbeitung des Gutes durchführen.
Das könnte beispielsweise dadurch geschehen, dass im Ringspalt zwischen Rotor und Stator feststehende Ringstücke mit düsenartigen Durchlässen, Spalten, Schlitzen, Löchern usw. vorgesehen werden, oder es besteht die weitere Möglichkeit, diese Ringstücke mit Schlagrippen oder sonstigen zur Vorbearbeitung des Gutes führenden Vorsprüngen zu besetzen, wobei die Vorsprünge selbst Durchlässe für das Behandlungsgut aufweisen, wenn diese Durchlässe nicht zwischen den Vorsprüngen oder dadurch vorgesehen sind, dass das Behandlungsgut durch völlig geschlossene Ausbildung des Schlagringes axial abgelenkt und unter enger Spaltbildung um das Einsatzringstück herum getrieben wird.
Selbstverständlich können auch zur Vorund Nachbearbeitung dienende Einrichtungen vorgesehen sein, wobei man sie entweder feststehend oder beweglich ausbildet, indem man die Rotorbewe- gung zu diesem Zwecke ausnutzt, ohne dass dadurch besondere Antriebe dieser Einrichtungen ausgeschlossen werden.