DE2021686B1 - Maschine zum Zerkleinern von Stoffen - Google Patents

Description

• Die bauliche Ausbildung der I(analfortsetzung besteht darin, daß der sich gegenseitig überlappende Statorring 13 und Rotorring 11 einen seitlich gerichteten S-förmigen Kanal ausbilden (siehe Fig. 6), in welchem separiertes Arbeitsgut in Richtung des Pfeiles »x« abfließen kann. Um dieses Abfließen zu erleichtern, ist die Stirnfläche 15 und die gegenüberliegende Innenfläche 16 der beiden Ringell, 13 schräg auswärts in Richtung der Separierungsringkammer 14 ansteigend verlaufend ausgebildet. Zweckmäßig ist hierbei eine Kanalrinne 17 ausgespart, welche in eine radial gerichtete Ausnehmung 18 mündet.
• Wie aus der Draufsicht gemäß F i g. 5 ersichtlich, ist der radiale Durchströmkanal lt' in axialer Richtung schräg gestellt, und der ebenfalls, aber gegensätzlich schräg gestellte Durchströmkanall3' überkreuzt ihn, so daß diese Kanäle scherenartig zueinander stehen. Der durch ihre Winkelstellung gegebene Durchströmquerschnitt »z« (F i g. 5) ist bestimmend für die Feinheit des Zerkleinerungsgrades.
• Die Separierungskammer 14, die sich zweckmäßig nur über einen gewissen Winkel erstreckt (siehe F i g. 3) geht in einen Stutzen 19 über, welcher über eine Schlauchleitung od. dgl. mit dem Eingangsstutzen 6 der Maschine verbunden ist.
• Die Wirkungsweise der erläuterten Ausbildung ist folgende: Das Zerkleinerungsgut wird axial durch einen kurzen rotierenden Kegel 20 mit Strömungsenergie versehen.
• Gleichzeitig werden größere Agglomerate oder nicht genügend vorsuspendierte Gemische von den Kanälen des rotierenden und des stationären Kegels vorzerkleinert, so daß eine Durchströmung »y« (Fig.6) erzielt ist. Die Umlenkung in die radiale Zone wird durch langgestreckte Kanäle 21 der ersten Rotorstufe und düsenförmige Kanäle 22' der ersten Statorstufe bewirkt.
• Das Zerkleinerungsgut wird hierbei mit Druck und Geschwindigkeit angereichert. An der Austrittsmündung der Statorstufe 22 findet eine Umlenkung in entgegengesetzte Tangentialrichtung statt, was zur Folge hat, daß die Energie der Strömung fast ausschließlich in Geschwindigkeit umgewandelt wird.
• Nach Verlassen der stationären Kanäle 22' tritt das Gut in die rotierenden Durchströmkanäle 11' der zweiten und letzten Rotorstufe 11 und, soweit es die gewünschte Teilchengröße nicht überschreitet, durch den Querschnitt»z« in die Kanäle 13' der zweiten und letzten Statorstufe 13, aus denen es in den spiralförmigen Sammelkanal 7 hineinfließt.
• Bei dieser Wirkungsweise werden Teilchen, die die gewünschte Größenordnung überschreiten, von den kegeligen Innenflächen 16 des Statorringes 13 aufgefangen; es wird ihnen zufolge des schrägen Auswärtsverlaufes der Innenfläche 16 ein Abschwimmen durch die Kanairinne 17 ermöglicht. Wie es die Pfeile in Fig. 6 andeuten, gelangen diese Separationen durch die radialen Kanäle 18 dann in die Separierungsringkammer 14. Diese Separation findet kontinuierlich statt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Maschine zum Zerkleinern, Mischen, Emulgieren, Homogenisieren, Dispergieren und/oder Begasen von Stoffen, beispielsweise Papierau£-schwemmungen, mit mindestens zwei Statorringen und zwei Rotorringen, die in gegenseitiger Überlappung unter Ausbildung von Durchströmkanälen angeordnet sind, dadurch gekennz e i c h n e t, daß sich die Durchströmkanäle der in Durchströmrichtung (y) letzten Rotorstufe (11) in eine der Sammelkammer (7) parallelgeschaltete Separierungsringkanuner (14) fortsetzen.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (15) der in Durchströmrichtung letzten Rotorstufe (11) und der gegenüberliegenden Kanten (16) der zugehörigen Statorstufe (13) schräg auswärts in Richtung der Separierungsringkammern (14) ansteigend verlaufen.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Separierungs-Ringkammer (14) über eine Schlauchleitung od. dgl.

   mit dem Eingangsstutzen (6) der Maschine verbunden ist.

   Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Zerkleinern, Mischen, Emulgieren, Homogenisieren, Dispergieren und/oder Begasen von Stoffen, beispielsweise Papieraufschwemmungen, mit mindestens zwei Statorringen und zwei Rotorringen, die in gegenseitiger Uberlappung, unter Ausbildung von Durchströmkanälen, angeordnet sind.

   Bei einer bekannten Ausbildung derartiger Maschinen ist zufolge Zentrifugalwirkung der in schnelle Umdrehung versetzten Rotorringe ein Durchströmen des zu verarbeitenden Mediums in den radialen Durchströmkanälen der Rotor- und der Statorringe erzielt. Hierbei tritt an den überlappenden Stirnflächen der Kanalmündungen eine Zerkleinerung der im Strom schwimmenden schicht- oder faserförmigen Mischungsanteile durch die Kanten der sich übereinander hinweg bewegenden Kanäle ein.

   Es wurde gefunden, daß häufig eine ungenügend gleichmäßige Feinzerkleinerung eintritt, deren Grund darin zu suchen ist, daß sich blättchen- oder fadenförmige Anteile des Arbeitsgutes quer zu den Kanalmündungen ansammeln, wobei dann stoßweise ein Durchtritt der unzerkleinerten Stoffteilchen eintritt.

   Die auf diese Weise im Strom durchgestoßenen, nicht fein genug zerkleinerten Stoffteilchen beeinträchtigen die Weiterverarbeitung der Materialien.

   Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beseitigen und eine gattungsgemäße Maschine zu schaffen, welche das Arbeitsgut in höchsterreichbarem Maß gleichmäßig zerkleinert zum Austrag bringt.

   Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, daß erfindungsgemäß sich die Durchströmkanäle der in Durchströmrichtung letzten Rotorstufe in eine der Sammelkammer parallelgeschaltete Separierungsringkammer fortsetzen.

   Hierdurch wird eine Gabelung der Durchströmkanäle erreicht, bei denen nicht genügend zerkleinerte, im Strom mitschwimmende Teile abgeleitet und separiert werden. Es kommt dann nur das gleich- mäßig fein zerkleinerte Arbeitsgut zum Ausströmen aus der Maschine.

   Eine einfache bauliche Ausbildung ist erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Stirnflächen der in Durchströmrichtung letzten Rotorstufe und die gegenüberliegenden Kanten der zugehörigen Statorstufe schräg auswärts in Richtung der Separierungskaramer ansteigend verlaufen.

   In vorteilhafter Weise ist ferner erfindungsgemäß die Separierungsringkammer über eine Schlauchleitung od. dgl. mit dem Eingangsstutzen der Maschine verbunden.

   Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ergibt sich im wesentlichen der sehr erhebliche Vorteil, daß in kontinuierlichem Betrieb der Maschine eine fortgesetzte ununterbrochene Separation der nicht genügend fein zerkleinerten Anteile oder Teilchen des Arbeitsgutes bewirkt wird. Dieselbe ermöglicht eine Rückführung solcher Anteile oder Teilchen, bis die vorbestimmte Feinzerkleinerung erreicht ist. Die Rückführung erfolgt selbsttätig. Eine für gewisse Teilchengröße ausgelegte Zerkleinerungsmaschine erreicht den vorgegebenen Feinheitsgrad des Arbeitsgutes stets, also auch z. B. bei einer Abweichung des vorzerkleinerten Materials bezüglich seiner Zusammensetzung und Zerkleinerung.

   In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Maschine, Fig. 2 in größerem Maßstab einen Teilschnitt in radialer Ebene, F i g. 3 einen schematischen Schnitt in Stator- und Rotorring-Ebene des Maschinengehäuses, F i g. 4 eine vergrößerte Darstellung hierzu, F i g. 5 eine Draufsicht auf den Rotor- und Statorring der letzten Stufe, und F i g. 6 einen Querschnitt zu dieser letzten Stufe.

   Der Lagerstuhl 1 setzt sich seitlich in ein frei tragend angeordnetes Rotorgehäuse 2 fort und enthält für die Rotorwelle 3 eine Stopfbüchse 4 sowie entsprechende, nicht näher dargestellte Wellenlager.

   Das Rotorgehäuse 2 weist an einem Gehäusedeckel 5 einen Rotorstutzen 6 zum Eintritt des zu verarbeitenden Mediums und, an einen spiralförmigen Sammelkanal 7 anschließend, einen Austrittsrohrstutzen 8 auf.

   Auf der Rotorwelle 3 ist drehfest eine Rotorscheibe9 aufgekeilt; letztere ist Träger mindestens zweier, Durchströmkanäle ausbildender Rotorstufen 10, 11.

   Der Gehäusedeckel 5 trägt auf seiner dem Rotor zu gerichteten Stirnseite ebenfalls mit Durchströmkanälen ausgebildete Ringstufen 12, 13. Die Durchströmkanäle der Rotor- und Statorringe schließen sich in gegenseitiger Üb erl appung, in radialer Richtung gesehen, aneinander an.

   Die Durchströmkanäle der in Durchströmrichtung letzten Rotorstufe 11 setzt sich in eine dem Sammelkanal 7 parallelgeschaltete Sep arierungskammer 14 fort.