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Wirbelzerfaserer
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durchgedrungen sind, auszuüben. Der in der Schaufel angebrachte Kanal hat über seine gesamte Länge eine unveränderte Querschnittform. Dieser Typ des Zerfaserers behandelt den Stoff schonender als die erstgenannte, ihr Nachteil ist jedoch, dass mit Hinsicht auf die Abschrägung der Leitkante an den Schaufeln aus dem Bereich des Rotors und Stators nicht nur grosse, bisher unzerfaserte Stoffstücke abgeleitet werden, sondern auch kleine Stoffteilchen abgehen, welche in dem erwähnten Kanal verarbeitet werden sollten. Die zur Ableitung dieser Partikelchen von dem Stator zur erneuten Wirbelung in der Wanne des Behälters angewandte Energie geht verloren und ihr Verlust bedeutet eine Erhöhung der energetischen Anforderungen an den Betrieb des Zerfaserers.
Der Kanal an der Unterseite der Schaufeln ermöglicht ausserdem keine gründliche hydrodynamische Verarbeitung des Stoffes, da das Material durch Einwirkung der Fliehkraft verhältnismässig schnell aus dem Kanal heraus und in das Gebiet ausserhalb des Rotors und Stators gelangt. Die zweite der beschriebenen Zerfaserertypen eignet sich also für eine schonende Behandlung des Stoffes, ihre Wirkungsintensität ist jedoch gering, was die Betriebskapazität der Maschine ungünstig beeinflusst.
Die beschriebenen Nachteile sind bei dem Zerfaserer nach dieser Erfindung beseitigt. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Aushöhlung sich in Richtung von der Drehachse des Rotors allmählich verengt und vertieft, sowie dass gegebenenfalls die Leitflächen der Schaufeln im wesentlichen senkrecht zur Kegelstumpfmantelfläche des Rotors stehen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht des Zerfaserers mit Rotor teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt durch den Rotor in
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1, Fig. 3Fig. 7 einen Schnitt ähnlich dem in Fig. 5 dargestellten, die Geometrie der vorteilhaften Form der Aushöhlung in der Schaufel zeigend und die Fig. 8 bis 11 sind vergrösserte Schemaschnitte der Leitschaufeln des Behälters, nach den Linien VIII-VIII, IX-IX, X-X, XI-XI in Fig. 1.
Innerhalb des Ständers--l-- (Fig. l) ist der Antriebselektromotor angeordnet, der mit einer Welle --2-- verbunden ist, welche über das Lager-3-in den inneren Bereich des Behälters --4-- hineinragt. An dem oberen Ende der Welle--2--ist der Rotor --5-- befestigt. Der Antriebsmotor und dessen Verbindung mit der Welle sind nicht Gegenstand dieser Erfindung und können von beliebiger Ausführung sein.
Daher ist weder der Antriebsmotor noch die Verbindung zu der Welle in den Zeichnungen dargestellt und werden im weiteren Teil nicht näher beschrieben.
Der Rotor --5-- besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, namentlich dem Gehäuse --6--
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Einheit. Die Stirnseite --8-- des Gehäuses --6-- ist mit einer Abdeckung --9-- versehen, die im wesentlichen die Form einer Kugelhaube hat. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Abdeckung--9-an einem Ende der Welle --2-- angeschraubt. Die Abdeckung --9-- dient zum Schutz der Schrauben--10--, mit welchen das Gehäuse --6-- an der an der Welle--2--aufgekeilten Hülse --11-- befestigt ist.
Wie aus Fig. 4 oder 5 ersichtlich ist, ist die Leitriäche-12-jeder Schaufel-7- abgerundet, wogegen die Absperrkante--13--jeder Schaufel--7-bezüglich der Rotationsachse des Rotors--5--im wesentlichen radial angeordnet ist. Die unteren Flächen--14--sämtlicher
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Wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht, steht die Leitfläche --12-- senkrecht zum Kegelstumpfmantel, in dem die unteren Flächen --14-- der Schaufeln --7-- liegen. Die Rückseite --12a-- jeder Schaufel--7--ist zur Absperrkante--13--hingeneigt.
In der Nähe der unteren Fläche--14--der Schaufeln--7--befindet sich eine ringförmige Statorplatte--15--, die mit radialen Rillen--16--versehen ist. Die Rillen --16-- bilden Durchflusskanäle, die den inneren Bereich des Behälters-4--mit dem ringförmigen Kanal-17-, der zum Ableiten des gelösten Stoffes aus dem Zerfaserer dient, verbinden. Die radialen Rillen --16-- bilden somit untereinander radiale Rippen. Die obere Plattenoberfläche-15--bzw. die Oberfläche der Rippen, ist kegelstumpfförmig, so dass die obere Plattenfläche --15-- parallel zum
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Breite.
Jeder der Schaufeln --7-- ist an der unteren Seite mit einer Aushöhlung --18-- versehen. Es
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muss betont werden, dass es nicht notwendig ist, sämtliche Schaufeln --7-- mit einer Aushöhlung --18-- zu versehen, jedoch müssen mindestens zwei Schaufeln --7-- eine Aushöhlung aufweisen.
Aus den Fig. 5 und 6 ist ersichtlich, dass die Aushöhlung --18-- im wesentlichen einen dreieckigen Querschnitt hat, wobei die Breite der Aushöhlung --18-- (s. Fig.4 und 7), d. h. die Entfernung A-B, wie in Fig. 7 dargestellt, in radialer Richtung von der Rotationsachse des Gehäuses --6-- des Rotors --5-- her kleiner wird. Die Tiefe der Aushöhlung --18--, d.h. die Entfernung C-D nach Fig. 7 vergrössert sich im oben erwähnten Sinn, wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht.
Die Wand des Behälters-4-besteht im wesentlichen aus einer unteren Wand-19--, an der eine vertikale, zylinderförmige Seitenwand --20-- befestigt ist. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass der unterste Rand-21-der unteren Wand-19-an der platte --15-- befestigt ist, so dass die
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Ausführungsbeispiel wurde eine 900 Anordnung der Leitschaufeln --22-- angewandt, so dass sich in dem Behälter --4-- insgesamt vier Leitschaufeln --22-- befinden (vgl. mit Fig. 3). Es ist
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geht hervor, dass jede Leitschaufel --22-- mit ihrem unteren Ende in der Nähe der Statorplatte --15-- und schräg empor längs der Wände des Behälters-4-angeordnet ist.
Ferner ist aus Fig. 1 ersichtlich, dass sich der Steigungswinkel der Leitschaufeln --22-- nach und nach vergrössert, gleichlaufend zu dem Drehsinn des Rotors--5--.
Die Schnitte in Horizontalebene durch jede Leitschaufel-22-- (s. Schnitte nach den Linien VIII-VIII bis XI-XI in Fig. l) haben im Grunde eine Dreieckform, wobei die Dreiecke der einzelnen Schnitte mit grossen Buchstaben-E, F und G-in den Fig. 8, 9, 10 und 11 bezeichnet sind. Diese Buchstaben bezeichnen jeweils den Scheitel des Dreiecks. Die schraffierten Dreieckflächen in Fig. 3 gleichen also den Dreieckschnitten, die in den Fig. 8, 9, 10 und 11 dargestellt sind. Aus den Fig. 8 bis 11 geht hervor, dass die Form des Dreieckes EFG sich verändert, abhängig von dem Pegel oder der Höhe der Horizontalebene, in der der Schnitt durchgeführt wird.
Mit steigender Höhe dieser Ebene verlängert sich die Grundlinie des Dreieckes, d. i. die Linie E-F zusammen mit einer Seite des Dreieckes F-G, währenddessen die zweite Seite des Dreieckes G-E im Grunde unverändert bleibt. Die Grundlinie des Dreieckes E-F entspricht den Wänden des Behälters--4--, d. h. der unteren Wand--19--in den Fig. 8 und 9 und der Seitenwand --20-- in den Fig. 10 und 11. Die sich verlängernde Seite F-G des erwähnten Dreieckes entspricht der Fläche --23-- der Leitschaufel --22--, währenddessen die zweite Seite G-E der Fläche --24-- der Leitschaufel --22-- gleicht.
Die Leitschaufel --22-- kann auf verschiedene Art hergestellt werden, wie z. B. durch Schweissen der vorher zugeschnittenen und gebogenen Blechteile, von denen der eine dann die Fläche - und der andere die Fläche --24-- bildet. Dann wird die auf diese Art gebildete Leitschaufel an die Wand des Behälters--4--angeschweisst.
Die Funktion der beschriebenen Einrichtung ist folgendermassen : Der Rotor --5-- dreht sich in Richtung des Pfeiles "n" in den Fig. 3, 4, 5, 6 und 7 bezeichnet, wodurch eine Schöpfwirkung auf den
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emporgeführt, wo sich die Stromrichtung zu einer im wesentlichen radialen Richtung zur Platte --15-- hin ändert.
In diesem Bereich wird der Stoff durch die radial-tangentialen Kraftkomponenten, durch die Leitfläche --12-- der Schaufeln --7-- hervorgerufen, gezwungen, in Richtung aus dem Rotorbereich fortzuströmen und so zu den unteren Enden der Leitschaufeln - -22-- zu gelangen, bzw. zu deren Flächen-23-. Als Folge der sukzessiven Steigungszunahme der Leitschaufeln --22-- ändert sich die tangentiale Komponente, durch den Rotor--5--dem Stoff erteilt, in eine axiale Komponente mit aufwärts verlaufender Wirkung.
Der Stoff wird zur
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die Wirksamkeit der Fläche--23--der Leitschaufeln--22--praktisch vollständig in eine radiale Komponente umgewandelt, die den Stoffstrom in die Mitte des Behälters abtreibt, wo wieder die Saugwirkung des Rotors einsetzt.
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einer intensiven hydrodynamischen Wirkung ausgesetzt ist, was sich in einer gründlichen Zerfaserung auswirkt. Die Intensität der hydrodynamischen Effekte wird erhöht infolge der Formveränderung, herbeigeführt durch die Aushöhlung --18--, welche in Richtung von dem Gehäuse-6-zu dem freien Ende hin allmählich von einem breiten und flachen Querschnitt in einen schmalen und tiefen Querschnitt am Ende der Schaufel--7--übergeht.
Der Stoff kann also infolge der Fliehkrafteinwirkung nicht so leicht aus der Aushöhlung --18-- entweichen als dies möglich wäre,
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durchgedrungen ist, wird bei dem Ausführungsbeispiel über die Platte--15-, bzw. über deren Rillen --16-- in den ringförmigen Kanal-17--durchgeschleust, von wo er zur weiteren Verarbeitung abgeleitet wird.
Es ist ersichtlich, dass anstatt der Durchgangsrillen--16--, die den Behälter --4-- mit dem ringförmigen Kanal--17--verbinden, eine geschlossene Platte oder ein Stator mit Rippen verwendet werden kann. Der Stoff wird dann über ein nicht dargestelltes ringförmiges Sieb, das in der Wand des Behälters --4-- angebracht ist, abgeleitet, ähnlich wie bei bekannten Zerfaserern.