EP0740953B1 - Vorrichtung zum Mahlen und Mischen von Massen - Google Patents

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EP0740953B1
EP0740953B1 EP96102069A EP96102069A EP0740953B1 EP 0740953 B1 EP0740953 B1 EP 0740953B1 EP 96102069 A EP96102069 A EP 96102069A EP 96102069 A EP96102069 A EP 96102069A EP 0740953 B1 EP0740953 B1 EP 0740953B1
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EP
European Patent Office
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rotor
webs
stator
container
ring
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96102069A
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English (en)
French (fr)
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EP0740953A1 (de
Inventor
Eberhard Lipp
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.)
Lipp Mischtechnik GmbH
Original Assignee
Lipp Mischtechnik GmbH
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Filing date
Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms

Definitions

  • the invention relates to a device for grinding and Mixing masses with a container and a pin mill, the one arranged outside the container Drive and a rotationally drivable connected to it, has a rotor located inside the container, which is at least partially from a stator concentric and essentially parallel to the rotor axis arranged side by side and at a mutual distance Pins is surrounded, with the rotor essentially radial, axially parallel and with their free ends with the parallel pins forming a grinding gap Has webs.
  • Devices of this type are used for grinding and mixing of solids and / or pasty masses and / or liquids for example in the pharmaceutical, cosmetic, Chemical, plastics and food industries as well related areas, it depends for the masses have a high degree of homogeneity and / or To achieve fine grain. It is for one The grinding and mixing process must be as short as possible, the mass or the ground and mixed material of the to feed high-speed running pin mill as intensely as possible, so that it is always fully utilized and no dead zones form next to it.
  • the object of the invention is therefore a device of the type mentioned at the beginning, that always a forced full loading of the Pin mill according to the one it unfolded Efficiency is guaranteed, realizing by relatively simple and none Substantial expenditure requiring equipment should be done.
  • This task is based on a device of solved at the outset according to the invention, that on at least one side axially next to the rotor a with this revolving impeller in itself essentially radially extending pump wings, and that the pump blades are so opposite to each of them concerned radial plane containing the axis of the rotor are inclined that through them the mass is axially conveyable towards the rotor.
  • the device according to the invention thus contains in addition to the radial conveying component defined by the rotor of the pin mill also defined active axial conveyor components for the mass towards the rotor of the Pin mill, so a forced feed for this, whereby the rotor is not only always fully supplied but significantly increased its performance is.
  • the grinding gap by with edges of Pins shearing edges of the webs is formed, wherein the plane of the webs can contain the rotor axis that Ridges therefore extend radially from the rotor axis.
  • the arrangement can advantageously be made in this way be that the radial edges facing the rotor Pump blades in the area between the neighboring ones Radial edges of the webs are arranged.
  • the pump blades convey the mass between in the circumferential direction webs lying next to one another, to what advantage it is provided that the number of pump blades each impeller is equal to or less than the number of Webs of the rotor.
  • the rotor has a circular disc which carries the webs at least along their circumference, wherein with impellers arranged on both sides of the rotor Disc be arranged axially between them can.
  • further training the subject of the invention can in particular if the diameter of the impeller is essentially that of Rotor corresponds, be provided that between the radially outer areas of the webs and the pump blades a ring connected to the stator engages and that the ring with distributed over its circumference, in provided substantially axially extending recesses is, the recesses being bores of the ring can.
  • the diameter of the impeller is essentially that of Rotor corresponds, be provided that between the radially outer areas of the webs and the pump blades a ring connected to the stator engages and that the ring with distributed over its circumference, in provided substantially axially extending recesses is, the recesses being bores of the ring can.
  • stator and ring of common Support means at a distance from the container wall are worn. It can also be provided that Stator and ring in one, essentially hollow cylindrical, axially open and in the plane of the Stator housing with circumferential opening are releasably attached and that the stator housing from the Support means is worn.
  • a rotatingly driven mixer is arranged in the container is what the container expediently cylindrical is and the mixer around one with the container axis essentially coinciding axis. If the pin mill is then arranged in the container jacket, so it can be ensured that the mixing tools of the mixer between the container jacket on the one hand as well as rotor, impeller, stator and ring on the other are at least partially movable.
  • Figure 1 shows a perspective view of a mixer 1 with a cylindrical container 2 on both sides with End walls 3, 4 is closed.
  • container 2 coaxial a shaft 5 on which a variety of mixing elements 6 is arranged radially above.
  • the shaft 5 with the mixing elements 6 is over a Motor 7 and transmission means 8 can be driven in rotation, whereby in Containing mass is mixed.
  • a device 9 for grinding and mixing those in the container 2 Mass arranged, the invisible, independent drive outside the wall of the container 2 sits.
  • the device 9 for grinding and mixing is shown in FIG. 2 shown in an enlarged sectional view.
  • the Shaft 10 carries next to one in front of a protective sleeve 11a spacer sleeve 11 pushed onto it initially an impeller with pump blades 12 and a hub 13, then a rotor with webs 14, a hub 15 and one circular disc 16 and finally an impeller with pump blades 17 and a hub 18.
  • This arrangement of spacer sleeve, impellers and rotor is on the Shaft 10 by means of a final clamping nut 19 attached. The webs aimed at the viewer and pump blades are not shown.
  • the pump blades 12, 17 are radially outside of rings 20, 21 surround while the rotor or its webs 14th is surrounded on the outside by a stator ring 22.
  • the above Rings have the same outside diameter and fit directly next to each other in a not shown, detachable attached manner in a stator housing 23, the Detachable via support means 24 on the wall of the container 2 and this is attached opposite at a distance.
  • stator housing 23 is a hollow cylindrical Component with a height matching the webs 14 of the rotor over the circumference distributed circumferential openings 25.
  • housing extensions 26 on the underside with threaded holes 27 for attaching the support means 24.
  • there is an axially parallel longitudinal groove 28 in the housing 23 provided to attach the rings 20 to 22 thereto a feather key non-rotatable relative to the housing 23 to be determined.
  • FIGS. 5 and 6 show in connection with FIG. 2 the ring 20 and 21 in plan view from the side of the rotor 14 to 16 seen from and in sectional view VI-VI.
  • the ring 20, 21 also an axially parallel longitudinal groove 29 for correspondence with of the longitudinal groove 28 according to Figures 3 and 4.
  • the ring has a starting from a peripheral part 30 radially inwardly extending portion 31 of opposite the peripheral part 29 on the side of the pump blades 12 or 17 lower height.
  • Section 31 is with Recesses 45 evenly distributed over the circumference provided that have a closed outer contour and extend parallel to the rotor axis 32.
  • the section 31 on the pump blades 12 and 17 respectively facing side funnel-shaped towards the rotor axis 32 graduated.
  • FIGS. 7 and 8 show the stator ring 22 according to FIG Figure 2 in axial view and in sectional view VIII-VIII from FIG. 7, FIG. 9 being a detail External view according to IX in an enlarged illustration.
  • the stator ring 22 also has an axially parallel groove 37 corresponding to the groove 28 of the stator housing 23.
  • the stator ring 22 a series of radial openings 38 with a closed peripheral contour which extend parallel to the axis 32 and evenly over the circumference of the ring 22nd are distributed. Between the openings 38 remain on Ring 22 pins 39 stand.
  • the height of the radial openings 38 correspondingly, the ring 22 is along its inside Radially excluded or with a radial extension 40 provided, in which the webs 14 of the rotor with grip corresponding radially outer ends 41.
  • FIGS. 10 to 12 show this in relation to FIG. 2 top impeller in plan view from the side of the rotor 14 to 16 seen from, in side view and in sectional view according to the section line XII-XII in Figure 10.
  • Wie visible go from the hub 18 four evenly Pump wings 17 distributed over the circumference, which are related to the direction of rotation 42 such as the direction of Rotor axis 32 are inclined so that they have their pumping action unfold in the direction of the rotor 14 to 16.
  • the impeller with hub 13 lying at the bottom according to FIG. 2 and pump blades 12 is designed accordingly, wherein however, a recess 43 is omitted and the axial one Length of the hub 13 of the axial width of the pump blades 12 corresponds.
  • FIGS. 13 to 15 show the rotor 14 to 16 according to Figure 2 in plan view, in side view and in sectional view along the section line XV-XV in Figure 13.
  • the webs 14 are also chamfered radially inwards.
  • FIGS. 16 to 18 merely show that the webs 14 are chamfered at the rear in the circumferential direction.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mahlen und Mischen von Massen mit einem Behälter und einer Stiftmühle, die einen außerhalb des Behälters angeordneten Antrieb und einen drehantreibbar mit diesem verbundenen, innerhalb des Behälters befindlichen Rotor aufweist, der zumindest teilweise von einem Stator mit konzentrisch und im wesentlichen parallel zur Rotorachse nebeneinander und mit gegenseitigem Abstand angeordneten Stiften umgeben ist, wobei der Rotor im wesentlichen radiale, achsparallele und mit ihren freien Enden mit den dazu parallelen Stiften einen Mahlspalt bildende Stege aufweist.
Vorrichtungen dieser Art dienen dem Mahlen und Mischen von Feststoffen und/oder pastösen Massen und/oder Flüssigkeiten beispielsweise in der Pharmazie-, Kosmetik-, Chemie-, Kunststoff- und Nahrungsmittelindustrie sowie artverwandten Bereichen, wobei es darauf ankommt, für die Massen einen hohen Grad an Homogenität und/oder Feinkörnigkeit zu erreichen. Dazu ist es für einen Mahl- und Mischvorgang möglichst kurzer Zeitdauer erforderlich, die Masse bzw. das Mahl- und Mischgut der hochtourig laufenden Stiftmühle möglichst intensiv zuzuführen, damit diese stets voll ausgelastet ist und sich neben ihr keine Totzonen bilden.
Bei einer bekannten Stiftmühle der eingangs genannten Art sind Rotor und Stator im Abstand von der Innenseite der Behälterwand angeordnet und es laufen im Behälter Mischwerkzeuge um, die sich zumindest auch teilweise durch den zwischen Rotor und Stator einerseits und Behälterwand andererseits befindlichen Raum bewegen können, um die Stiftmühle mit dem Mahl- und Mischgut zu versorgen. Dabei können jedoch die verhältnismäßig langsam umlaufenden Mischwerkzeuge der Stiftmühle nicht immer in ausreichendem Maße das Mahl- und Mischgut anbieten, so daß sich durch die starke Radialförderwirkung der Stiftmühle zumindest intermittierend Toträume bilden können und die Stiftmühle ihre volle Leistung nicht entfalten kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahin weiter auszubilden, daß stets eine zwangsweise vollständige Beschickung der Stiftmühle entsprechend der von ihr entfalteten Leistungsfähigkeit gewährleistet ist, wobei die Verwirklichung durch verhältnismäßig einfache und keinen nennenswerten apparativen Aufwand erfordernde Mittel erfolgen soll.
Diese Aufgabe ist ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf mindestens einer Seite axial neben dem Rotor ein mit diesem umlaufendes Flügelrad mit sich im wesentlichen radial erstreckenden Pumpflügeln sitzt, und daß die Pumpflügel derart gegenüber der sie jeweils betreffenden, die Achse des Rotors enthaltenden Radialebene schräggestellt sind, daß durch sie die Masse axial in Richtung auf den Rotor förderbar ist.
Diese Maßnahmen, die zweckmäßigerweise ein solches Flügelrad auf beiden Seiten des Rotors vorsehen, haben die Wirkung, daß nunmehr dem Rotor der Stiftmühle die Masse in Axialrichtung unter Druck zugeführt wird, wobei die Leistung dieser Zufuhr der Leistung der Stiftmühle entspricht, da das Flügelrad bzw. die Flügelräder mit dem Rotor der Stiftmühle hochtourig umlaufen. Dadurch ist die Stiftmühle bezüglich des Ansaugens der Masse nicht mehr allein auf die sich aus ihrer Radialförderwirkung ergebende Sogwirkung angewiesen, so daß auch infolge einer solchen Sogwirkung sich mangels nachgeführter Masse bildende Toträume vermieden sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält also neben der durch den Rotor der Stiftmühle definierten Radialförderkomponente auch definierte aktive Axialförderkomponenten für die Masse in Richtung auf den Rotor der Stiftmühle, also eine Zwangsbeschickung für diesen, wodurch der Rotor nicht nur stets vollständig versorgt sondern seine Leistungsfähigkeit noch erheblich erhöht ist. Dabei kann sich durch die nunmehr gegebene klare Aufteilung von Axial- und Radialförderung der Masse dafür jeweils eine bestmögliche Wirkung entfalten.
Für die Ausbildung und Wirksamkeit der Stiftmühle ist es zweckmäßig, daß der Mahlspalt durch mit Kanten der Stifte scherende Kanten der Stege gebildet ist, wobei die Ebene der Stege die Rotorachse enthalten kann, die Stege also radial von der Rotorachse ausgehen. Dabei kann auch vorgesehen sein, daß die radial äußeren Enden der Stege bezogen auf die Drehrichtung des Rotors vorlaufend oder nachlaufend ausgebildet sind, um die Radialförderwirkung des Rotors zu verbessern.
Vorteilhafterweise kann die Anordnung so getroffen sein, daß die dem Rotor zugewandten Radialkanten der Pumpflügel im Bereich zwischen den ihnen benachbarten Radialkanten der Stege angeordnet sind. Auf diese Weise fördern die Pumpflügel die Masse zwischen in Umfangsrichtung nebeneinander liegende Stege, wozu vorteilhafterweise vorgesehen ist, daß die Zahl der Pumpflügel jedes Flügelrades gleich oder kleiner als die Zahl der Stege des Rotors ist.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Rotor eine kreisförmige Scheibe aufweist, die die Stege wenigstens entlang ihrem Umfang trägt, wobei bei beidseits des Rotors angeordneten Flügelrädern die Scheibe axial mittig zwischen diesen angeordnet sein kann. Auf diese Weise ist zusätzlich für die Umlenkung des Massestromes aus der Axialrichtung in die Radialrichtung gesorgt und es ist bei beidseits des Rotors angeordneten Flügelrädern die gegenseitige Beeinflussung deren Pumpwirkung ausgeschaltet. Was bei Verwendung der genannten kreisförmigen Scheibe die Ausbildung der Stege betrifft, so können diese - gegebenenfalls beidseits der Scheibe - bis zur Nabe des Rotors geführt sein.
In anderer, gegebenenfalls zusätzlicher Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes kann insbesondere dann, wenn der Durchmesser des Flügelrades im wesentlichen dem des Rotors entspricht, vorgesehen sein, daß zwischen die radial außen liegenden Bereiche der Stege und der Pumpflügel ein mit dem Stator verbundener Ring greift und daß der Ring mit über seinen Umfang verteilten, sich im wesentlichen axial erstreckenden Ausnehmungen versehen ist, wobei die Ausnehmungen Bohrungen des Ringes sein können. Auf diese Weise werden zwischen Pumpflügeln und Ausnehmungen zusätzliche Mahlspalte gebildet, durch die bereits bei der Axialförderung der Masse in Richtung auf den Rotor deren Zerkleinerung und Mischung zusätzlich bzw. in einer dem Rotor vorgeschalteten Stufe erfolgen kann.
Zur Anordnung der Vorrichtung innerhalb des Behälters kann vorgesehen sein, daß Stator und Ring von gemeinsamen Stützmitteln mit Abstand gegenüber der Behälterwand getragen sind. Außerdem kann vorgesehen sein, daß Stator und Ring in einem gemeinsamen, im wesentlichen hohlzylindrischen, axial offenen und in der Ebene des Stators mit Umfangsöffnung versehenen Statorgehäuse lösbar befestigt sind und daß das Statorgehäuse von den Stützmitteln getragen ist.
Auch kann in an sich bekannter Weise vorgesehen werden, daß im Behälter ein drehantreibbares Mischwerk angeordnet ist, wozu der Behälter zweckmäßig zylindrisch ausgebildet ist und das Mischwerk um eine mit der Behälterachse im wesentlichen übereinstimmende Achse umläuft. Ist dann die Stiftmühle im Behältermantel angeordnet, so kann dafür gesorgt sein, daß die Mischwerkzeuge des Mischwerkes zwischen Behältermantel einerseits sowie Rotor, Flügelrad, Stator und Ring andererseits zumindest teilweise hindurchbewegbar sind.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform, die auf der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1
eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht eines Mischers mit eingebauter Mahl- und Mischvorrichtung;
Figur 2
eine axiale Schnittansicht der Mahl- und Mischvorrichtung aus Figur 1 in vergrößertem Maßstab;
Figur 3 und Figur 4
das Statorgehäuse aus Figur 2 im Axialschnitt und in Draufsicht;
Figur 5 und Figur 6
einen Ring aus Figur 2 in Draufsicht und im Axialschnitt;
Figur 7 und Figur 8
den Stator aus Figur 2 in Draufsicht und im Axialschnitt;
Figur 9
eine ausschnittweise Einzelansicht IX aus Figur 7;
Figur 10 bis Figur 12
ein Flügelrad gemäß Figur 2 in Draufsicht, Seitenansicht und Schnittansicht;
Figur 13 bis Figur 15
den Rotor gemäß Figur 2 in Draufsicht, Seitenansicht und Schnittansicht und
Figur 16 bis Figur 18
eine Variante zum Gegenstand gemäß Figur 13 bis Figur 15.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Mischer 1 mit einem zylindrischen Behälter 2, der beidseits mit Stirnwänden 3, 4 verschlossen ist. Im Behälter 2 befindet sich koaxial eine Welle 5, auf der eine Vielzahl von Mischelementen 6 radial vorstehend angeordnet ist. Die Welle 5 mit den Mischelementen 6 ist über einen Motor 7 und Getriebemittel 8 drehantreibbar, wodurch im Behälter befindliche Masse durchmischt wird. Vorzugsweise im unteren Bereich des Behälters 2 ist eine Vorrichtung 9 zum Mahlen und Mischen der im Behälter 2 befindlichen Masse angeordnet, deren nicht sichtbarer, eigenständiger Antrieb außerhalb der Wand des Behälters 2 sitzt.
Die Vorrichtung 9 zum Mahlen und Mischen ist in Figur 2 in vergrößerter Schnittansicht dargestellt. Wie ersichtlich, wird die Wand des Behälters 2 von der Welle 10 des nicht dargestellten Antriebes durchdrungen. Die Welle 10 trägt endständig neben einer vor einer Schonhülse 11a auf sie geschobenen Distanzhülse 11 zunächst ein Flügelrad mit Pumpflügeln 12 und einer Nabe 13, dann einen Rotor mit Stegen 14, einer Nabe 15 und einer kreisförmigen Scheibe 16 und schließlich ein Flügelrad mit Pumpflügeln 17 und einer Nabe 18. Diese Anordnung von Distanzhülse, Flügelrädern und Rotor ist auf der Welle 10 mittels einer abschließenden Spannmutter 19 befestigt. Die auf den Betrachter zu gerichteten Stege und Pumpflügel sind nicht dargestellt.
Die Pumpflügel 12, 17 sind radial außen von Ringen 20, 21 umgeben, während der Rotor bzw. dessen Stege 14 außen von einem Statorring 22 umgeben ist. Die genannten Ringe haben gleichen Außendurchmesser und sitzen unmittelbar nebeneinander in nicht dargestellter, lösbar befestigter Weise in einem Statorgehäuse 23, das über Stützmittel 24 lösbar an der Wand des Behälters 2 und dieser gegenüber mit Abstand befestigt ist.
Wie deutlicher in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 ersichtlich, ist das Statorgehäuse 23 ein hohlzylindrisches Bauteil mit in der Höhe passend zu den Stegen 14 des Rotors über den Umfang verteilten Umfangsöffnungen 25. An der gemäß Figur 2 dem Behälter 2 zugewandten Unterseite befinden sich zwei Gehäuseerweiterungen 26 mit Gewindebohrungen 27 zum Anschlagen der Stützmittel 24. Außerdem ist eine achsparallele Längsnut 28 im Gehäuse 23 vorgesehen, um die Ringe 20 bis 22 daran mittels einer Paßfeder gegenüber dem Gehäuse 23 undrehbar festzulegen.
Die Figuren 5 und 6 zeigen in Verbindung mit Figur 2 den Ring 20 bzw. 21 in Draufsicht von seiten des Rotors 14 bis 16 aus gesehen und in Schnittansicht VI-VI. Dabei ist ersichtlich, daß der Ring 20, 21 ebenfalls eine achsparallele Längsnut 29 zur Korrespondenz mit der Längsnut 28 gemäß Figur 3 und 4 aufweist. Außerdem hat der Ring von einem Umfangsteil 30 ausgehend einen sich nach radial innen erstreckenden Abschnitt 31 von gegenüber dem Umfangsteil 29 auf seiten der Pumpflügel 12 bzw. 17 geringerer Höhe. Der Abschnitt 31 ist mit über den Umfang gleichmäßig verteilten Ausnehmungen 45 versehen, die eine geschlossene Außenkontur haben und sich parallel zur Rotorachse 32 erstrecken. Außerdem ist der Abschnitt 31 auf der den Pumpflügeln 12 bzw. 17 zugewandten Seite trichterförmig zur Rotorachse 32 hin verlaufend ausgebildet.
Wie in Verbindung mit Figur 2 ersichtlich, sind die Pumpflügel 12 bzw. 17 und gegebenenfalls auch die Stege 14 in ihrem Außenbereich derart parallel zur Achse 32 mit einer Querschnittsreduzierung 33, 34 bzw. 35, 36 versehen, daß sie den Abschnitt 31 mit geringem Spiel zwischen sich aufnehmen.
Die Figuren 7 und 8 zeigen den Statorring 22 gemäß Figur 2 in Axialansicht und in Schnittansicht VIII-VIII aus Figur 7, wobei Figur 9 noch eine ausschnittweise Außenansicht gemäß IX in vergrößerter Abbildung darstellt.
Wie in Figur 7 zu erkennen, hat auch der Statorring 22 eine achsparallele Nut 37 korrespondierend zur Nut 28 des Statorgehäuses 23. Außerdem weist der Statorring 22 eine Reihe von Radialöffnungen 38 mit geschlossener Umfangskontur auf, die sich parallel zur Achse 32 erstrecken und gleichmäßig über den Umfang des Ringes 22 verteilt sind. Zwischen den Öffnungen 38 bleiben am Ring 22 Stifte 39 stehen. Der Höhe der Radialöffnungen 38 entsprechend ist der Ring 22 innen entlang seinem Umfang radial ausgenommen bzw. mit einer radialen Erweiterung 40 versehen, in die die Stege 14 des Rotors mit entsprechenden radial außen liegenden Enden 41 greifen.
Wie aus Figur 7 ersichtlich, sind die Radialöffnungen 38 gegenüber der genauen Radialrichtung zur Rotorachse 32 etwas schräg gestellt.
Die Figuren 10 bis 12 zeigen das bezogen auf Figur 2 obere Flügelrad in Draufsicht von seiten des Rotors 14 bis 16 aus gesehen, in Seitenansicht und in Schnittansicht gemäß der Schnittlinie XII-XII in Figur 10. Wie ersichtlich, gehen von der Nabe 18 vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Pumpflügel 17 aus, die bezogen auf die Umlaufrichtung 42 derart zur Richtung der Rotorachse 32 schräggestellt sind, daß sie ihre Pumpwirkung in Richtung auf den Rotor 14 bis 16 entfalten.
Am Ende der Pumpflügel 17 ist wieder die bereits erwähnte Querschnittsreduzierung 34 ersichtlich, die zum Ring 21 bzw. dessen Abschnitt 31 paßt. Wie die Darstellungen Figur 11 und Figur 12 zeigen, hat die Nabe 18 auf der dem Rotor abgewandten Seite noch eine Eindrehung 43, in die eine Spannscheibe zwischen Welle 10 und Spannmutter 19 gemäß Figur 2 eingesetzt werden kann.
Das gemäß Figur 2 unten liegende Flügelrad mit Nabe 13 und Pumpflügeln 12 ist entsprechend ausgebildet, wobei allerdings eine Eindrehung 43 entfällt und die axiale Länge der Nabe 13 der axialen Breite der Pumpflügel 12 entspricht.
Schließlich zeigen die Figuren 13 bis 15 den Rotor 14 bis 16 gemäß Figur 2 in Draufsicht, in Seitenansicht und in Schnittansicht gemäß der Schnittlinie XV-XV in Figur 13. Auch hier gehen wieder von der Nabe 15 vier Stege 14 gleichmäßig über den Umfang verteilt in Radialrichtung aus, wobei sich die Stege parallel zur Rotorachse 32 erstrecken und radial außen die bereits erwähnten Enden 41 bilden. In Umlaufrichtung 44 vorne sind die Stege 14 außerdem nach radial innen abgeschrägt.
Der Raum zwischen den Stegen 14 ist weitgehend durch eine Kreisscheibe 16 verschlossen, die in Richtung der Achse 32 gesehen auf der Mitte des Rotors sitzt und sich radial außen bis zwischen die Ringe 20, 21 erstreckt, wie dies aus Figur 2 ersichtlich ist.
Die der Darstellung der Figur 13 bis 15 entsprechenden Figuren 16 bis 18 zeigen als Variante lediglich, daß die Stege 14 in Umlaufrichtung hinten abgeschrägt sind.
Läuft nun die insgesamt anhand der Figuren 2 bis 18 geschilderte Vorrichtung mit hoher Drehzahl um, so pumpen die Flügel 12 und 17 die im Behälter 2 befindliche Masse in Richtung auf die Stege 14 bzw. die Scheibe 16, fördern die Masse also in Axialrichtung zum Rotor hin, wobei die Masse im Bereich der Ringe 20, 21 bzw. an den Öffnungen 45 einer starken Scherung und Mischung unterworfen wird.
Ist auf diese Weise die Masse an den Rotor bzw. in den Bereich der Stege 14 und der Kreisscheibe 16 gelangt, so wird sie in Radialrichtung des Rotors umgelenkt und beschleunigt, um schließlich über die Öffnungen 38 des Statorringes 22 und die Öffnungen 25 des Statorgehäuses 23 nach außen zu gelangen, wobei sie wieder an den Kanten der Öffnungen 38 zwischen diesen und den Außenkanten der Stege 14 einer starken Scherung und Mischung unterworfen wird.
Im Sinne einer möglichst guten Scherwirkung versteht es sich, daß die den Ausnehmungen 45 der Ringe 20, 21 bzw. den Ausnehmungen 38 des Statorringes 22 zugeordneten Kanten der Pumpflügel 12, 17 bzw. der Stege 14 diese Ausnehmungen bzw. Öffnungen mit geringstmöglichem Abstand überstreichen.

Claims (20)

  1. Vorrichtung zum Mahlen und Mischen von Massen mit einem Behälter und einer Stiftmühle, die einen außerhalb des Behälters (2) angeordneten Antrieb und einen drehantreibbar mit diesem verbundenen, innerhalb des Behälters befindlichen Rotor (14, 15, 16) aufweist, der zumindest teilweise von einem Stator (22) mit konzentrisch und im wesentlichen parallel zur Rotorachse nebeneinander und mit gegenseitigem Abstand angeordneten Stiften (39) umgeben ist, wobei der Rotor im wesentlichen radiale, achsparallele und mit ihren freien Enden mit den dazu parallelen Stiften einen Mahlspalt bildende Stege (14) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß auf mindestens einer Seite axial neben dem Rotor (14 bis 16) ein mit diesem umlaufendes Flügelrad (12, 13; 17, 18) mit sich im wesentlichen radial erstreckenden Pumpflügeln (12, 17) sitzt, und daß die Pumpflügel (12, 17) derart gegenüber der sie jeweils betreffenden, die Achse (32) des Rotors (14 bis 16) enthaltenden Radialebene schräggestellt sind, daß durch sie die Masse axial in Richtung auf den Rotor (14 bis 16) förderbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Mahlspalt durch mit Kanten der Stifte (39) scherende Kanten der Stege (14) gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Ebene der Stege (14) die Rotorachse (32) enthält.
  4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die radial äußeren Enden der Stege bezogen auf die Drehrichtung (44) des Rotors vorlaufend oder nachlaufend ausgebildet sind.
  5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die dem Rotor (14 bis 16) zugewandten Radialkanten der Pumpflügel (12, 17) im Bereich zwischen den ihnen benachbarten Radialkanten der Stege (14) angeordnet sind.
  6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zahl der Pumpflügel (12, 17) jedes Flügelrades (12, 13; 17, 18) gleich oder kleiner als die Zahl der Stege (14) des Rotors (14 bis 16) ist.
  7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Rotor (14 bis 16) eine kreisförmige Scheibe (16) aufweist, die die Stege (14) wenigstens entlang ihrem Umfang trägt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß bei beidseits des Rotors (14 bis 16) angeordneten Flügelrädern (12, 13; 17, 18) die Scheibe (16) axial mittig zwischen diesen angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stege (14) - gegebenenfalls beidseits der Scheibe (16) - bis zur Nabe (15) des Rotors (14 bis 16) geführt sind.
  10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Durchmesser des Flügelrades (12, 13; 17, 18) im wesentlichen dem des Rotors (14 bis 16) entspricht.
  11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen die radial außen liegenden Bereiche der Stege (14) und der Pumpflügel (12, 17) ein mit dem Stator (22) verbundener Ring (20, 21) greift und daß der Ring (20, 21) mit über seinen Umfang verteilten, sich im wesentlichen axial erstreckenden Ausnehmungen (45) versehen ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Ausnehmungen (45) Bohrungen des Ringes (20, 21) sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die den Pumpflügeln (12, 17) zugewandte Oberfläche des Ringes (20, 21) zur Achse (32) des Rotors (14 bis 16) hin trichterförmig geneigt ist.
  14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die einander zugeordneten Kanten von Pumpflügeln (12, 17) und Ausnehmungen (45) einen Mahlspalt bilden.
  15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Stator (22) und Ring (20, 21) von gemeinsamen Stützmitteln (24) mit Abstand gegenüber der Behälterwand (2) getragen sind.
  16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Stator (22) und Ring (20, 21) in einem gemeinsamen, im wesentlichen hohlzylindrischen, axial offenen und in der Ebene des Stators (22) mit Umfangsöffnungen (25) versehenen Statorgehäuse (23) lösbar befestigt sind, und daß das Statorgehäuse (23) von den Stützmitteln (24) getragen ist.
  17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Behälter (2) ein drehantreibbares Mischwerk (5, 6) angeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Behälter (2) zylindrisch ausgebildet ist und das Mischwerk (5, 6) um eine mit der Behälterachse im wesentlichen übereinstimmende Achse umläuft.
  19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Stiftmühle im Behältermantel (2) angeordnet ist.
  20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mischwerkzeuge (6) des Mischwerkes (5, 6) zwischen Behältermantel (2) einerseits sowie Rotor (14 bis 16), Flügelrad (12, 13; 17, 18), Stator (22) und Ring (20, 21) andererseits zumindest teilweise hindurchbewegbar sind.
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