DE1141517B

DE1141517B - Device for crushing, mixing and homogenizing substances and for carrying out mechano-chemical reactions

Info

Publication number: DE1141517B
Application number: DEW19531A
Authority: DE
Inventors: Ing Peter Willems
Original assignee: FORSCH INST PROF ING CHEM PETE
Current assignee: FORSCH INST PROF ING CHEM PETE
Priority date: 1955-08-12
Filing date: 1956-08-02
Publication date: 1962-12-20

Description

Vorrichtung zum Zerkleinern, Mischen und Homogenisieren von Stoffen sowie zur Durchführung mechano-chemischer Reaktionen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern, Mischen und Homogenisieren von Stoffen und Stoffgemischen verschiedener Aggregatzustände sowie zur Durchführung mechano-chemischer Reaktionen. Sie besteht aus einem sich wenigstens über einen Teil seiner axialen Erstreckung konisch nach außen erweiternden Behälter, in dem rippen-, flügel-oder schaufelförmige, längs der inneren Behälterwand sich erstreckende Zerkleinerungsorgane umlaufen, die mit rippenförmigen Gegenorganen an der Behälterinnenwand einen Arbeitsspalt bilden, wobei das Gut über einen zentralen Vorratsraum im Kreislauf durch den Arbeitsspalt geführt wird. Device for comminuting, mixing and homogenizing substances and for carrying out mechano-chemical reactions. The invention relates to a Device for comminuting, mixing and homogenizing substances and mixtures of substances different physical states as well as for the implementation of mechano-chemical reactions. It consists of at least a part of its axial extent conically outwardly widening container in which rib-, wing- or shovel-shaped, grinding organs extending along the inner container wall rotate, those with rib-shaped counter-organs on the inner wall of the container create a working gap form, with the goods circulating through a central storage space through the working gap to be led.

Bei einer bekannten Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung, in der das Gut in einem Gehäuse im Kreislauf von einer umlaufenden Bahn auf eine feststehende übergeht, sind vom unteren Ausgang bis zum oberen Eingang des Fallschachtes reichende, das Gut unter großer Druck- oder Geschwindigkeitsenergie in geschlossenem Strom leitende, mit glatten Begrenzungen des Arbeitsraumes ineinander übergehende Führungsgänge und in einem Teil der Führungsgänge die ganze Breite dieser einnehmende, an dem umlaufenden Teil oder an dem feststehenden Teil oder abwechselnd an dem umlaufenden und feststehenden Teil befestigte Arbeitsmittel für das Gut angeordnet. In a known crushing and mixing device in which the goods in a housing in a circuit from a revolving track to a stationary one passes from the lower exit to the upper entrance of the chute, the goods under great pressure or speed energy in a closed stream conductive guideways that merge into one another with smooth boundaries of the work area and in a part of the guide aisles the whole width of this one, on which rotating part or on the fixed part or alternately on the rotating part and fixed part fixed work equipment arranged for the good.

Diese bekannte Zerkleinerungsvorrichtung weist also besondere pumpende Mittel (Schaufeln) auf, die das Gut in einen vom Boden des rotierenden Körpers nach außen aufsteigenden, mit Zerkleinerungsorganen versehenen Kanal fördern. Das Gut wird nur am Boden des Körpers in den Kanal gefördert und muß im relativ engen Kanal in Längsrichtung der Zerkleinerungsorgane aufwärts steigen. Es wird also jeweils nur die unmittelbar über dem Boden liegende Schicht des Gutes in den Zerkleinerungs- und Mischvorgang einbezogen. So wird z. B. ein über dem Boden liegender schwerer Gegenstand im Kanal aufwärts getrieben, um am oberen Kanalende gegen das Zentrum des Behälterraumes zu fallen und nachher auf der Oberfläche des Gutes zu liegen, bis er allmählich im Umlauf des Gutes wieder in den Bereich des Kanaleintritts gelangt. This known shredding device thus has special pumping Means (shovels) on, which the material in one of the bottom of the rotating body after convey externally ascending channel provided with crushing organs. The good is only conveyed into the channel at the bottom of the body and must be in the relatively narrow channel rise upwards in the longitudinal direction of the comminuting organs. So it will each time only the layer of the material lying directly above the ground in the shredding and mixing process included. So z. B. a heavier above the ground Object driven upwards in the canal to at the upper end of the canal towards the center to fall of the container space and then to lie on the surface of the goods, until it gradually returns to the area of the canal entry as the goods circulate.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Bearbeitung des Gutes dadurch zu verbessern, daß der Arbeitsspalt im wesentlichen auf seiner ganzen Länge beschickt wird. The object of the invention is to thereby allow the processing of the goods improve that the working gap is fed essentially along its entire length will.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung unterscheidet sich von bekannten Vorrichtungen ähnlicher Art im wesentlichen dadurch, daß die umlaufenden Zerkleinerungsorgane aus mindestens einem Kranz rippenförmiger, den zentralen Vorratsraum korbartig umgebender, über ihre ganze axiale Aus- dehnung sich erstreckende radiale Durchtrittskanäle bildender Arme bestehen. The device proposed according to the invention differs of known devices of a similar type essentially in that the rotating Crushing organs from at least one ring rib-shaped, the central storage space basket-like surrounding, over its entire axial elongation extending radial Passage channels forming arms exist.

Das Gut muß nun nicht mehr durch einen Kanal kriechen, sondern gelangt gleichzeitig in allen im Arbeitsbereich des oder der Zerkleinerungsorgane liegenden Schichten quer zur Längenausdehnung der Organe direkt zur Bearbeitungsstelle. Auch sind besondere Pumporgane nicht mehr notwendig, denn die Zerkleinerungsorgane besorgen selbst die Pumparbeit. The goods no longer have to crawl through a canal, but arrive at the same time in all in the working area of the comminuting member (s) Layers across the length of the organs directly to the processing site. Even special pumping organs are no longer necessary because the crushing organs take care of them even the pumping work.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung ist nicht zu verwechseln mit einer Dispergiervorrichtung, bei der das Gut von rotierenden Zähnen gegen relativ zu diesen sich bewegende Zähne geschleudert wird, zwischen denen das Gut dann quer zu den Zähnen in den freien Raum eines Behälters austritt. The device forming the subject of the invention is not to confuse it with a dispersing device, in which the good of rotating teeth is thrown against teeth moving relative to these, between which the Well then emerges into the free space of a container across the teeth.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Stoffe in allen Aggregatzuständen, also beispielsweise körnige, pulverförmige, dünn- oder zähflüssige, allein oder in den verschiedensten Kombinationen verarbeitet werden. Hierbei werden physikalische Vorgänge, wie Pressen, Zerreißen, Scheren, Kneten, Reiben, Schlagen, Lösen, Mischen, Kavitieren, Homogenisieren, eventuell mit einstellbarer Geschwindigkeit und Frequenz, wenn nötig unter Zufuhr oder Entzug von Wärme und, wenn gewünscht, unter Durchleitung elektrischer Energie durch die in Bearbeitung befindliche Masse angewendet (mit elektrischen Anschlußstellen am Behälter und am rotierenden Körper); es können aber auch mechano-chemische Reaktionen oder andere chemische Wirkungen auftreten. With the device according to the invention, substances in all aggregate states, So for example granular, powdery, thin or viscous, alone or can be processed in a wide variety of combinations. Here are physical Processes such as pressing, tearing, shearing, kneading, rubbing, beating, loosening, mixing, Cavitation, homogenization, possibly with adjustable speed and Frequency, if necessary with the supply or withdrawal of heat and, if desired, with conduction electrical energy applied by the mass being processed (with electrical connection points on the container and on the rotating body); but it can mechano-chemical reactions or other chemical effects also occur.

Die Zeichnungen zeigen einige beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. The drawings show some exemplary embodiments of the device according to the invention.

Fig. I ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. II; Fig. II stellt einen Schnitt B-B der Fig. I des ersten Beispiels dar; Fig. III bis XIV sind Axialschnitte durch weitere Ausführungsformen. Figure I is a section on line A-A of Figure II; Fig. II represents a section B-B of Fig. I of the first example; III to XIV are axial sections by further embodiments.

Im Beispiel der Fig. I und II ist ein oben von einem Deckel8 verschlossener glockenförmiger Behälter 1, dessen Innenwand kreisförmigen Querschnitt hat, auf einem Sockelgehäuse feststehend aufgebaut und dient als Stator der Vorrichtung. Koaxial zur Innenwand des Behälters 1 liegt dicht auf dem Boden ein sternförmiger Körper 2 mit zehn mit der Behälterwandung scherend und reibend zusammenwirkenden, Zerkleinerungsorgane bildenden Armen 3. Der Stemkörper 2 ist an einer Hohlwelle 4 befestigt, die von einer Kraftquelle 5 über ein Getriebe 6 (z. B. ein Schaltwechselgetriebe) zum Einstellen der Drehgeschwindigkeit und ein Schneckengetriebe 7 in Rotation versetzt wird. In the example in FIGS. I and II, a cover 8 is closed at the top bell-shaped container 1, the inner wall of which has a circular cross-section a base housing and is used as the stator of the device. Coaxially to the inner wall of the container 1 lies a star-shaped one close to the floor Body 2 with ten cooperating with the container wall in a shearing and rubbing manner, The arms 3 forming the comminuting organs. The stem body 2 is on a hollow shaft 4 attached, which is from a power source 5 via a gearbox 6 (e.g. a gearbox) for setting the rotational speed and a worm gear 7 set in rotation will.

Durch eine an sich bekannte (nicht dargestellte) Hilfsvorrichtung kann die Hohlwelle 4 mit dem Sternkörper 2 axial verschoben werden, wodurch der Abstand der Arme 3 von der Innenwand des Behälters 1 geändert werden kann.By an auxiliary device known per se (not shown) the hollow shaft 4 can be moved axially with the star body 2, whereby the Distance of the arms 3 from the inner wall of the container 1 can be changed.

Wenn man dem von den Armen 3 umschlossenen zentralen Hohlraum Gut von oben zuführt, fällt das Gut zwischen den Armen 3 hindurch gegen die Wand des Behälters 1. Versetzt man nun den Sternkörper 2 mit seinen Armen 3 in Drehung, so wird das Gut durch die dabei zwischen den Armen 3 wirkende Fliehkraft in der ganzen Höhe der peripheren Zwischenräume, die sich über die ganze Länge der Arme 3 erstrecken, von dem von den Armen 3 mit pumpender Wirkung umkreisten zentralen Vorratsraum her in jeder axialen Schichthöhe zentrifugal in den von der Behälterinnenwand peripherial begrenzten, reißend, scherend bzw. reibend wirkenden Arbeitsspalt hindurchgefördert. Die Arme 3 können an der dem Behälter 1 zugekehrten Seite mit reibenden Erhebungen versehen sein. Dasselbe kann an der Wandung des Behälters der Fall sein. Sobald das Gut genügend zerrieben und homogenisiert ist, wird der Auslaß 9 mittels eines Handrades 10 geöffnet. Die Arme 3 werfen dann das Gut durch den Auslaß 9 aus dem Behälter 1 aus. If one of the central cavity enclosed by the arms 3 is good supplies from above, the material falls between the arms 3 through against the wall of the Container 1. If you now put the star body 2 with its arms 3 in rotation, so the good is due to the centrifugal force acting between the arms 3 in the whole Height of the peripheral spaces that extend over the entire length of the arms 3, from the central storage space circled by the arms 3 with a pumping effect at each axial layer height centrifugally in that of the inner wall of the container peripherally limited, tearing, shearing or rubbing working gap conveyed through. The arms 3 can on the side facing the container 1 with rubbing elevations be provided. The same can be the case on the wall of the container. As soon the material is sufficiently ground and homogenized, the outlet 9 is by means of a Handwheel 10 open. The arms 3 then throw the material through the outlet 9 from the Tray 1 off.

Fig. I und II zeigen noch einen zweiten Sternkörper2a, dessen Zerkleinerungsorgane bildende Arme 3 a ebenfalls glockenförmig divergieren und welche mit ihrer äußeren Fläche zwecks Erreichung einer Scherwirkung relativ dicht an der inneren Fläche der Arme 3 anliegen. Da der Sternkörper 2 a an der ebenfalls von der Antriebsquelle 5 in Drehung versetzten Zentralwelle 4 a befestigt ist, diese Zentralwelle 4 a jedoch durch das Vorgelege 7a relativ, z. B. entgegengesetzt zur Hohlwelle 4 gedreht wird, rotieren die von den Armen 3 und den Armen 3 a gebildeten konischen Käfige relativ zueinander um eine gemeinsame Achse. FIGS. I and II show a second star body 2a, its comminuting organs forming arms 3 a also diverge bell-shaped and which with their outer Area relatively close to the inner surface in order to achieve a shear effect the arms 3 rest. Since the star body 2 a at the also from the drive source 5 rotated central shaft 4 a is attached, but this central shaft 4 a by the countershaft 7a relatively, z. B. is rotated opposite to the hollow shaft 4, rotate the conical cages formed by the arms 3 and the arms 3 a relatively to each other around a common axis.

Die Masse im zentralen Hohlraum wird zunächst von den Armen 3 a über ihren ganzen Arbeitsbereich in Umfangsrichtung mitgenommen und dabei infolge der Fliehkraft radial und tangential nach außen durch die Lücken zwischen den Armen 3 a gefördert und dabei von den Flanken der Arme 3 a gegen die Flanken der Arme 3 gequetscht, an deren Kanten zerschert und von den Armen 3 a und 3 zerknetet, zerrieben und homogenisiert. Dann gelangt die Masse infolge der Fliehkraft weiter durch die Lücken zwischen den Armen 3 hindurch und wird von den Flanken derselben an der Behälterwand entlanggeschleift, wobei sie unter dem der Fliehkraft entsprechenden Druck zerrieben und homogenisiert wird. Da die Arme 3 a dank ihrer Pumpwirkung die Masse fortgesetzt vom Zentrum in die Lücken der Arme 3 drücken, muß die an der Behälterwand angelangte Masse, dem Druck nachfolgender Masse und der Fliehkraft nachgebend, an der Innenwand des konischen Behälters 1 nach oben ausweichen. Dabei entstehen Schubspannungen und Stauungen in der Masse, die dieselbe unregelmäßig von der Behälterwand abheben und zeitweise wieder in den Bereich der scherenden Kanten der Arme 3 a und 3 bringen. Daraus ergibt sich eine vielgestaltige, verfeinernde Wirkung auf die Masse. Die an der Behälterwand emporgedrückte Masse fällt dann kontinuierlich über dem oberen Ende der Arme 3 a und 3 wieder in Richtung zum Zentrum zusammen, um erneut der beschriebenen Prozedur unterworfen zu werden.The mass in the central cavity is first from the arms 3 a over their entire work area taken along in the circumferential direction and thereby as a result of the Centrifugal force promoted radially and tangentially outwards through the gaps between the arms 3 a and thereby squeezed by the flanks of the arms 3 a against the flanks of the arms 3, sheared at the edges and kneaded by the arms 3 a and 3, ground and homogenized. Then, as a result of centrifugal force, the mass passes through the gaps between the Arms 3 through and is dragged along the container wall by the flanks of the same, where they are ground and homogenized under the pressure corresponding to the centrifugal force will. Since the arms 3 a, thanks to their pumping action, the mass continues from the center in press the gaps in the arms 3, the arrived at the container wall mass, the Pressure of the following mass and yielding to centrifugal force on the inner wall of the conical Dodge container 1 upwards. This creates shear stresses and congestion in the mass, which the same rise irregularly from the container wall and at times bring them back into the area of the shearing edges of arms 3 a and 3. From this it follows a multifaceted, refining effect on the mass. The one on the container wall pushed up mass then falls continuously over the upper end of the arms 3 a and 3 again towards the center together to repeat the procedure described to be subjected.

Die linke Hälfte der Fig. I und II zeigt eine Variante, bei der die Arme 3 a auf ihrem oberen Ende durch einen konzentrischen Ring 11 verbunden sind. The left half of FIGS. I and II shows a variant in which the Arms 3 a are connected at their upper end by a concentric ring 11.

Derselbe verstärkt den durch die Arme 3 a gebildeten konischen Käfig für hohe Drehmomente und Biegespannungen und zwingt das zwischen den Armen 3 an der Behälterwand aufsteigende Material, ihn zu übersteigen.The same reinforces the conical cage formed by the arms 3 a for high torques and bending stresses and forces that between the arms 3 material rising up the container wall to exceed it.

Wenn gewünscht, kann der innere Käfig mit den Armen 3 a herausgenommen werden, so daß die Vorrichtung nur aus den Armen 3 und der Behälterwand besteht. If desired, the inner cage can be removed with the arms 3 a so that the device consists only of the arms 3 and the container wall.

Fig. III zeigt zwei Ausführungsbeispiele mit spiralig nach oben verlaufenden Rippen 12 und 13 der Behälterinnenwand. Die auf der linken Hälfte der Fig. III gezeigten Rippen 12 sind glatt, während die auf der rechten Hälfte der Fig. III gezeigten Rippen 13 gezahnt sind. Die aufsteigenden glatten Rippen 12 bewirken je nach Drehrichtung der in Fig. I dargestellten Arme 3 eine Beschleunigung oder eine Hemmung des Aufsteigens, während die rechts gezeigten Rippen 13 eine zerreißende und scherende Zerkleinerungswirkung auf grobe Massenteile ausüben. An der Außenseite des Behälters 1 ist ein Hohlraum 14 mit Zu- und Abfluß gezeigt, welcher zur Beheizung oder Kühlung dienen kann. Es können auch andere Heiz-und Kühlmittel vorgesehen sein. Fig. III shows two embodiments with spirals running upwards Ribs 12 and 13 of the inner wall of the container. Those shown on the left half of Fig. III Ribs 12 are smooth, while those shown on the right half of Fig. III Ribs 13 are toothed. The rising smooth ribs 12 effect depending on the direction of rotation the arms 3 shown in Fig. I an acceleration or an inhibition of the ascent, while the ribs 13 shown on the right have a tearing and shearing crushing action exercise on coarse parts by mass. On the outside of the container 1 is a cavity 14 shown with inflow and outflow, which can be used for heating or cooling. It other heating and cooling means can also be provided.

Fig. IV zeigt die Innenwand eines Behälters mit konisch von unten nach oben divergierenden, scharfkantigen Rippen 3b, welche zusammen mit den in Fig. I dargestellten Armen 3 eine vielfache Scherung und einen starken Auftrieb der Masse bewirken. Fig. IV shows the inner wall of a container with conical from below upwardly diverging, sharp-edged ribs 3b, which together with the in Fig. I arms 3 shown a multiple shear and a strong buoyancy of the mass cause.

Fig. V zeigt eine ähnliche Anordnung von Rippen 3 c, welche jedoch an ihrem oberen Ende an der Wand des Behälters 1 spitz auslaufen, wodurch eine dichte Annäherung der Arme 3 an die Behälterwand und eine feinreibende Arbeit am oberen Teil derselben erzielt wird. Fig. V shows a similar arrangement of ribs 3 c, but which taper at their upper end on the wall of the container 1, creating a tight Approach of the arms 3 to the container wall and a fine rubbing work on the top Part of the same is achieved.

Fig. VI zeigt an der Innenwand des Behälters 1 festsitzende, Zerkleinerungsorgane bildende Arme 3 d, einen innerhalb derselben rotierenden glockenförmigen Käfig mit Zerkleinerungsorgane bildenden Armen 3 a und über denselben eine wulstförmige Ringscheibe 17 mit schaufelförmig nach dem Zentrum hin gebogenem Querschnitt. Diese Ringscheibe 17 steuert den Umlauf der Masse während der Arbeit und verhindert ihr Hochsteigen am Behälter 1 über eine erwünschte Höhe hinaus. Die Pfeillinien zeigen den Fluß der Masse in der Zerkleinerungs- und Mischvorrichtung während der Arbeit. Fig. VI shows on the inner wall of the container 1 fixed, comminuting organs forming arms 3 d, a bell-shaped rotating within the same Cage with crushing organs forming arms 3 a and over the same a bead-shaped Annular disk 17 with a shovel-shaped cross-section bent towards the center. These Ring disk 17 controls the circulation of the mass during work and prevents it Climbing up the container 1 beyond a desired height. The arrow lines show the flow of the mass in the grinding and mixing device during work.

Fig. VII zeigt zwei Varianten, und zwar links am oberen Ende scharf auslaufende Arme 3 f und Behälterrippen 3 e, welche z. B. zur Zerkleinerung von faserigem Gut besonders geeignet sind. Die rechte Seite zeigt einen Behälter 1 mit im Längsschnitt stetig verlaufender Wölbung und derselben angepaßten Armen 3 und 3 d sowie den Fluß der Masse angebende Pfeillinien. Fig. VII shows two variants, namely sharp left at the upper end expiring arms 3 f and container ribs 3 e, which z. B. for crushing fibrous material are particularly suitable. The right side shows a container 1 with in the longitudinal section continuously extending curvature and the same adapted arms 3 and 3 d and arrow lines indicating the flow of the mass.

Fig. VIII zeigt einen rotierenden Käfig mit Armen 3 und zwischen den oberen Enden der Arme 3 in Lagern 16 der Arme 3 aufgehängte Reibkörper 27, die bei rotierendem Käfig durch die Fliehkraft gegen die Innenwand des Behälters 1 gedrückt werden und die aufsteigende Masse, wenn gewünscht, bis zum kolloidalen Zustand zerreiben. Die Reibkörper 27 können glatt an der glatten Behälterwand anliegen, oder sie können mit rauher, gefurchter oder gelochter Oberfläche versehen sein. Die Oberfläche der Reibkörper kann auch mit besonderen Belägen, z. B. aus Hartmetall, Gummi, Schleifstein, Hartgestein usw., versehen sein. Dasselbe gilt für die Reibflächen des von den Reibkörpern 27 bestrichenen Teiles der Behälterinnenwand. Die linke Seite der Fig. VIII zeigt eine Variante dieses Beispiels, wo die Rippen 3 c und die Arme 3 mit zahnartigen Vorsprüngen 18 versehen sind, die zwischeneinandergreifen und so eine Erhöhung der scherenden und zerreißenden Wirkung der Vorrichtung bewirken. VIII shows a rotating cage with arms 3 and between the upper ends of the arms 3 in bearings 16 of the arms 3 suspended friction bodies 27, the while the cage is rotating, it is pressed against the inner wall of the container 1 by centrifugal force and, if desired, grind the rising mass to a colloidal state. The friction bodies 27 can rest smoothly against the smooth container wall, or they can be provided with a rough, furrowed or perforated surface. The surface of the Friction bodies can also be coated with special coverings, e.g. B. made of hard metal, rubber, whetstone, Hard rock, etc., be provided. The same applies to the friction surfaces of the friction bodies 27 painted part of the inner wall of the container. The left side of Fig. VIII shows a variant of this example, where the ribs 3 c and the arms 3 with tooth-like Projections 18 are provided, which intervene and so an increase in the cause shearing and tearing effect of the device.

Fig. IX zeigt den Behälter 1, Behälterrippen 3 c, Arme 3, einen auf den Armen 3 befestigten Ring 19 mit konischer Reibfläche und einem am Behälter 1 montierten Ring 20 mit konischer Reibfläche. Die Reibflächen der beiden Ringe 19 und 20 werden durch das Eigengewicht des Ringes 20, wenn gewünscht auch durch andere Hilfsmittel, wie z. B. Schrauben, Federn usw., zusammengedrückt. Die an der Wand des Behälters 1 aufsteigende Masse muß zwischen den Reibflächen der Ringe 19 und 20 hindurchpassieren und kann dabei bis zum kolloidalen Zustand zerrieben werden. Die rechte Seite der Fig. IX zeigt als Variante zwischeneinandergreifende Vorsprünge 18 an den Rippen 3 c und den Armen 3. Fig. IX shows the container 1, container ribs 3 c, arms 3, one on the arms 3 fastened ring 19 with a conical friction surface and one on the container 1 mounted ring 20 with conical friction surface. The friction surfaces of the two rings 19 and 20 are by the weight of the ring 20, if desired by others Aids such as B. screws, springs, etc., compressed. The one on the wall of the container 1 rising mass must be between the friction surfaces of the rings 19 and 20 pass through and can be ground to a colloidal state. The right side of FIG. IX shows, as a variant, interlocking projections 18 on the ribs 3c and the arms 3.

Fig. X zeigt ein Ausführungsbeispiel mit relativ zueinander, z. B. entgegengesetzt rotierenden Käfigen mit Armen 3 und 3 a und mit in den zentralen Innenraum ragenden, um die Achse rotierenden, mit Ansätzen versehenen Armen 3 g, die mittels der Ringscheibe 11 a mit den Armen 3 verbunden sind. Fig. X shows an embodiment with relative to each other, z. B. oppositely rotating cages with arms 3 and 3 a and with in the central Interior protruding, rotating around the axis, arms provided with extensions 3 g, which are connected to the arms 3 by means of the annular disk 11 a.

In Fig. XI trägt der Behälter 1 oben eine schaufelförmig gebogene Ringscheibe 17, die zur Umleitung der Masse dient und die Nachfüllung von Masse in die Vorrichtung während des Betriebes gestattet. In Fig. XI, the container 1 carries a shovel-shaped curved top Ring disk 17, which is used to divert the mass and refill the mass allowed into the device during operation.

Fig. XII zeigt im Vertikalschnitt eine mehrstufige Anlage, welche aus zwei übereinander angeordneten erfindungsgemäß ausgebildeten Einzelvorrichtungen besteht. Die oberste Vorrichtung hat wiederum einen als Stator dienenden, nach oben geöffneten glockenförmigen Behälter 1, dessen unterer Teil konisch ist und dessen Innenwand auf ihrem konischen Teil mit Rippen 3 b versehen ist. Auf dem Behälter 1 liegt ein Abschlußdeckel, durch welchen ein Einfülltrichter 21 und Einführungsleitungen 22 in den Behälter führen. Fig. XII shows in vertical section a multi-stage system which from two superimposed individual devices designed according to the invention consists. The uppermost device in turn has an upwardly serving as a stator open bell-shaped container 1 whose lower part is conical and whose Inner wall on its conical part Ribs 3 b is provided. On the container 1 is a cover, through which a funnel 21 and inlet lines Guide 22 into the container.

In der Achse des Behälters rotiert die Welle 4 a, auf welcher der Sternkörper 2 mit Armen 3 befestigt ist.In the axis of the container, the shaft rotates 4 a, on which the Star body 2 with arms 3 is attached.

Der Behälterboden 23, der auswechselbar sein kann, ist siebartig gelocht oder geschlitzt. Die Löcher oder Schlitze lassen die durch den Trichter 21 eingeführte Masse nach unten auslaufen, wenn diese den Öffnungen im Boden 23 entsprechend fein oder flüssig ist.The container bottom 23, which can be exchangeable, is perforated like a sieve or slotted. The holes or slots leave the one introduced by the funnel 21 Mass flow downwards when these are fine according to the openings in the bottom 23 or is liquid.

Die rohe Masse fällt durch den Trichter 21 in die sternförmige Glocke mit den Armen 3, worauf sie in der ersten Stufe auf gleiche Weise bearbeitet wird, wie im Zusammenhang mit Fig. I beschrieben. Die bearbeitete Masse fällt oder fließt dann nach Erreichung der nötigen Feinheit oder Homogenität durch die Löcher im Boden 23 der ersten Stufe und gelangt in die von den Armen 3 der unteren Stufe gebildete sternförmige Glocke, die die Masse zusammen mit den Behälterrippen 3b weiter bis zum gewünschten Zustand bearbeitet. Sobald dieser erreicht ist, wird der Verschluß 9 geöffnet, so daß die Masse durch ein Sieb 25 der Behälterwand über eine Rinne 26 ausfließt. The raw mass falls through the funnel 21 into the star-shaped bell with arms 3, whereupon it is processed in the same way in the first stage, as described in connection with FIG. The processed mass falls or flows then after reaching the necessary fineness or homogeneity through the holes in the bottom 23 of the first stage and gets into the one formed by the arms 3 of the lower stage star-shaped bell, which continues the mass together with the container ribs 3b processed to the desired state. As soon as this is reached, the lock 9 opened so that the mass through a sieve 25 of the container wall via a channel 26 flows out.

Das Sieb kann z. B. die Porenweite eines Filters haben, was z. B. bei der Fest-Flüssig-Extraktion Vorteile haben kann. Das Sieb kann auswechselbar sein. Die Arbeit der Vorrichtung, die auch mit mehr als zwei Stufen gleicher oder ungleicher Art übereinander ausgerüstet sein kann, kann, wenn nötig, vollkommen kontinuierlich und selbsttätig erfolgen, indem die Rohmasse und allfällige Zusätze durch den Trichter 21 und/oder die Leitungen 22 oben fortgesetzt zugeführt werden und der Auslauf durch den mittels des Verschlusses 9 steuerbaren Querschnitt des Auslasses und durch die Feinheit des Siebes 25 mit geeigneter Geschwindigkeit erfolgt.The sieve can e.g. B. have the pore size of a filter, which z. B. can have advantages in solid-liquid extraction. The sieve can be exchanged be. The work of the device, even with more than two stages of the same or of unequal kind on top of each other, can, if necessary, perfectly take place continuously and automatically by adding the raw material and any additives continued to be fed through the funnel 21 and / or the lines 22 at the top and the outlet through the cross section of the controllable by means of the closure 9 Outlet and through the fineness of the screen 25 takes place at a suitable speed.

Das aus mehreren Abschnitten bestehende zylindrische Gehäuse der Vorrichtung kann an zweckmäßigen Stellen der Wand, des Deckels oder des Bodens mit weiteren Einlässen für Zusätze, wie Flüssigkeiten, Lösungsmittel, Reagenzien, Katalysatoren, Vulkanisatoren, Gase usw., sowie mit in den Zeichnungen nicht dargestellten Kontroll-, Steuer- und anderen bekannten Hilfsvorrichtungen versehen werden. Ebenso kann man, wenn erwünscht, die Rippen an der Innenwand und die glockenförmigen Zerkleinerungskörper mit solchen Einführungsöffnungen für Zusätze versehen. The multi-section cylindrical housing of the Device can be used in appropriate places on the wall, cover or floor further inlets for additives, such as liquids, solvents, reagents, catalysts, Vulcanizers, gases, etc., as well as with control, not shown in the drawings, Control and other known auxiliary devices are provided. You can also if desired, the ribs on the inner wall and the bell-shaped grinding bodies provided with such insertion openings for additives.

Der Antrieb der Vorrichtung erfolgt durch eine Kraftquelle 5 über ein Regelgetriebe und ein Schnekkengetriebe 7 auf die zentrale Welle 4a, auf der die glockenförmigen Sternkörper mit ihren Armen 3 befestigt sind. The device is driven by a power source 5 a variable speed gear and a worm gear 7 on the central shaft 4a on which the bell-shaped star bodies are attached with their arms 3.

Damit auch sehr widerstandsfähiges Material gut in die zerkleinernde Zone der Arme 3 und der Behälterwand mit den Rippen 3 b eindringt, ist ein axial verschiebbarer Druckstempel 28 vorgesehen, der die unter ihm liegende Masse zwischen die Arme 3 preßt. This means that very resistant material can also be easily processed into the shredding Zone of the arms 3 and the container wall with the ribs 3 b penetrates, is an axial slidable plunger 28 is provided, the mass lying below it between the arms 3 presses.

Unter Umständen kann die rohe Masse durch eine Förderschnecke oder durch eine oder mehrere Rohrleitungen unter Druck oben in die Anlage eingeführt und unten durch Rohrleitungen abgenommen und weitergeleitet werden.Under certain circumstances, the raw mass can be transported by a screw conveyor or introduced into the plant under pressure through one or more pipelines and removed and passed on below through pipelines.

Fig. XIII zeigt ein Beispiel mit einem Arme 3 aufweisenden rotierenden Zerkleinerungswerkzeug und mit Behälterrippen 3 b. Die Arme 3 des rotierenden Zerkleinerungswerkzeuges sind mittels in der Nähe ihres oberen Endes angeordneter Speichen und einer Nabe an der Antriebswelle 4 befestigt. Die Rippen 3 b des Behälters 1 sind mit scharfen Messerzähnen 101 besetzt, wobei auf gleicher Höhe liegende Messerzähne je einen Zahnkranz bilden. Zwischen die Messerzähne 101 greifen schaufelartige Zähne 102 der Arme 3 des Zerkleinerungswerkzeuges, die vorzugsweise bedeutend breiter ausgebildet sind als die Messerzähne 101. Die unteren Enden der Arme 3 sind mit einem Ring 103 verbunden, der mit nach unten ragenden Vorzerkleinerungswerkzeugen 104 versehen ist und während des Betriebes mit dem rotierenden Zerkleinerungswerkzeug umläuft. XIII shows an example with a rotating arm 3 having arms Shredding tool and with container ribs 3 b. The arms 3 of the rotating shredding tool are by means of spokes and a hub arranged near their upper end attached to the drive shaft 4. The ribs 3 b of the container 1 are set with sharp knife teeth 101, with knife teeth lying at the same height each form a ring gear. Shovel-like teeth engage between the knife teeth 101 102 of the arms 3 of the shredding tool, which are preferably significantly wider are formed as the knife teeth 101. The lower ends of the arms 3 are with connected to a ring 103 with downwardly projecting pre-shredding tools 104 is provided and during operation with the rotating shredding tool running around.

Der Behälter 1 hat im Gegensatz zu den übrigen Ausführungsformen am Boden eine Öffnung 105 und befindet sich in einem weiteren Behälter 106. Auf den unteren Öffnungsrand des Behälters 1 ist ein Ring 107 aufgesetzt, der feststehende Gegenwerkzeuge 108 zu den Vorzerkleinerungswerkzeugen 104 aufweist. Auf den oberen Öffnungsrand des Behälters 1 ist ein Zylinder 109 aufgesetzt, der auf der Innenfläche mit Leitblechen 110 besetzt ist. Der Behälter 1 ist mittels eines Halteringes 111 mit radial stehenden Stegen und dazwischenliegenden Öffnungen in den weiteren Behälter 106 eingesetzt. In contrast to the other embodiments, the container 1 has an opening 105 at the bottom and is located in a further container 106. On the lower edge of the opening of the container 1 has a ring 107 placed on it, the stationary one Has counter tools 108 to the pre-shredding tools 104. On the top At the opening edge of the container 1, a cylinder 109 is placed on the inner surface with baffles 110 is occupied. The container 1 is secured by means of a retaining ring 111 with radially standing webs and openings in between in the further container 106 used.

Dank der Öffnung 105 kann der um die drehende Welle 4 in dem innerhalb der Arme des rotierenden Werkzeuges auftretende Unterdruck ausgenutzt werden, um ein pumpfähiges Gut von unten aus dem Behälter 106 durch die Öffnung 105 hindurch in den Behälter 1 einzusaugen und in diesem zu bearbeiten, wobei das Gut durch die Arme 3, deren Speichen und schaufelartige Zähne 102 in der durch Pfeile angedeuteten Richtung radial an die Kränze von Messerzähnen 101 gefördert wird, wo die Partikeln des durchgeförderten Gutes sehr wirksam zerkleinert werden. Das Gut verläßt dann den Behälter 1 in mindestens annäherend axialer Richtung nach oben, wobei ein von der Pumpwirkung des rotierenden Werkzeuges herrührender Stromkreislauf des Gutes durch die Leitbleche 110 des Zylinders 109 in Axialrichtung nach unten umgelenkt wird. Eventuelle sehr große Partikeln des zu bearbeitenden Gutes, die nicht ohne weiteres durch die Öffnung 105 eintreten können, werden vorerst von den Vorzerkleinerungswerkzeugen 104 und 108 langsam in kleinere Stücke aufgearbeitet, die in den Behälter 1 eintreten können, um dort zerkleinert zu werden. Thanks to the opening 105 can around the rotating shaft 4 in the inside the underpressure occurring in the arms of the rotating tool can be used to a pumpable material from below from the container 106 through the opening 105 sucked into the container 1 and processed in this, the material through the Arms 3, their spokes and shovel-like teeth 102 in that indicated by arrows Direction is conveyed radially to the rims of knife teeth 101, where the particles of the conveyed material can be crushed very effectively. The estate then leaves the container 1 in at least approximately an axial direction upwards, one of the pumping action of the rotating tool resulting from the current circuit of the goods deflected downward in the axial direction by the guide plates 110 of the cylinder 109 will. Any very large particles of the material to be processed, which are not without further entry through the opening 105 are initially carried out by the pre-shredding tools 104 and 108 slowly worked up into smaller pieces that enter container 1 can to be crushed there.

Die Antriebswelle 4 mit den rotierenden Werkzeugen kann z. B. mittels einer Schraube 112 in axialer Richtung verschoben werden, um den Spalt zwischen rotierenden und stationären Zerkleinerungswerkzeugen dem zu bearbeitenden Gut anpassen zu können. The drive shaft 4 with the rotating tools can, for. B. by means of a screw 112 can be moved in the axial direction to the gap between Adapt rotating and stationary shredding tools to the material to be processed to be able to.

Fig. XIV zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, ähnlich dem in Fig. XIII dargestellten, bei dem jedoch die feststehenden Messerzähne 101 nicht auf Rippen des Behälters 1, sondern direkt an der Innenwand dieses Behälters befestigt sind. Auch hier stehen die Messer in Umfangsrichtung ziemlich eng, so daß ganze Kränze von Messerzähnen gebildet sind. Die Zähne 102 der Arme 3 und die dazwischenliegenden Lücken haben rechteckigen Umriß, und die Messerzähne 101 sind an ihrer unteren Kante geschliffen. Fig. XIV shows a further embodiment, similar to that in Fig. XIII shown, in which, however, the fixed knife teeth 101 are not on ribs of the container 1, but are attached directly to the inner wall of this container. Here, too, the knives are quite narrow in the circumferential direction, so that entire wreaths are formed by knife teeth. The teeth 102 of the arms 3 and those therebetween Gaps are rectangular in outline and the knife teeth 101 are on their lower edge sanded.

Durch Heben und Senken des rotierenden Zerkleinerungswerkzeuges kann der Spalt zwischen zusammen arbeitenden Zähnen 102 der Arme 3 und Schneidkanten der Messerzähne 101 eingestellt werden.By raising and lowering the rotating shredding tool, the gap between cooperating teeth 102 of arms 3 and cutting edges of the knife teeth 101 can be adjusted.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung kann in den verschiedenartigsten Formen und Dimensionen abgewandelt werden. So kann beispielsweise der rotierende innere Körper mit nur zwei oder nur einem Zerkleinerungsorgan oder Arm versehen sein, wobei eventuell der nächstäußere Körper mit einer größeren Zahl von Armen und/oder der Behälter mit einer größeren Zahl von Rippen oder anderen Vorsprüngen versehen sein kann. Die insbesondere als Zähne ausgebildeten Vorsprünge an den Armen und/oder an der Behälterwand können in jedem zweckentsprechenden Winkel zur Achse gestellt sein. The device designed according to the invention can be of the most varied Shapes and dimensions can be modified. For example the rotating one internal bodies provided with only two or only one crushing organ or arm possibly the next outermost body with a larger number of arms and / or the container with a larger number of ribs or other protrusions can be provided. The projections on the arms, which are in particular designed as teeth and / or on the container wall at any appropriate angle to the axis be put.

Der Behälter kann kippbar sein. Auch können die rotierenden Arme direkt mit der glatten Behälterwand zusammenarbeiten. Die Arme können wegnehmbar sein, um die Zahl derselben und/oder den Abstand zwischen denselben zu ändern. Es kann unter Umständen zweckmäßig sein, ungleiche Abstände zwischen den Armen zu wählen. Die Behälterwand und/oder die rotierenden Arme können mit Bohrungen oder anderen Löchern versehen sein, die bei ihrer Begegnung Impulse bis zu höchster Frequenz (Ultraschall) auslösen können. Die erfindungsgemäß gestaltete Vorrichtung kann mit oder in anderen Vorrichtungen zusammen- oder eingebaut werden.The container can be tiltable. The rotating arms can also be used directly work together with the smooth container wall. The arms can be removable to change the number of them and / or the distance between them. It can it may be useful to choose unequal distances between the arms. The container wall and / or the rotating arms can have holes or other Holes should be provided which, when they meet, impulses up to the highest frequency (Ultrasound) can trigger. The device designed according to the invention can with or assembled or built into other devices.

Sie kann auch in jeder Lage, z. B. mit horizontaler Achse, arbeiten, wobei die rohe Masse unter Druck eingeführt wird. So kann sie auch mit der Zufuhr unten und mit dem Austritt oben aufgestellt oder eingebaut werden, wozu die zu bearbeitende Masse unter Druck durch die Vorrichtung gepreßt wird. Es können z. B. in einem Rohr mehrere Stufen hintereinander angeordnet sein, wobei durch entsprechende Wahl der Zerkleinerungsorgane die aufeinanderfolgen den Stufen das Gut immer feiner bearbeiten.It can also be used in any position, e.g. B. work with a horizontal axis, whereby the raw mass is introduced under pressure. It can do the same with the feed be set up or built in at the bottom and with the outlet at the top, including the one to be processed Mass is forced through the device under pressure. It can e.g. B. in a tube several stages can be arranged one behind the other, with the appropriate choice of Crushing organs that work the successive stages of the material more and more finely.

Durch kontinuierliche Arbeitsweise der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung und durch die vielfache Anordnung scherender, knetender und homogenisierender, eventuell mit Ansätzen, Zähnen, Haken, Messerklingen, Vertiefungen usw. versehener Arme und Rippen, Zähne, Nocken, Messer, Stifte, Vertiefungen usw. an der Behälterwand wird eine erhebliche qualitative und quantitative Steigerung der Produktion sowie eine bedeutend vielseitigere Verwendungsmöglichkeit gegenüber den bekannten Vorrichtungen erreicht. By continuous operation of the inventively designed Device and through the multiple arrangement of shearing, kneading and homogenizing, possibly provided with approaches, teeth, hooks, knife blades, depressions, etc. Arms and ribs, teeth, cams, knives, pins, indentations, etc. on the container wall will be a significant qualitative and quantitative increase in production as well a significantly more versatile use compared to the known devices achieved.

Die von dem rotierenden Zerkleinerungsorgan zusammen mit dem Behälter geleistete Pumparbeit kann auch zur Entleerung des Behälters 106 in bzw. durch an dem Behälter angebrachte Rohrleitungen, z. B. der in Fig. XIII in punktierten Linien angedeuteten Art, dienen. The ones from the rotating grinder together with the container Any pumping work performed can also be used to empty the container 106 into or through an pipelines attached to the container, e.g. B. that in Fig. XIII in dotted lines indicated kind, serve.

Für die Gegenstände der Unteransprüche 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10 und 12 wird, da ihre Merkmale für sich bereits bekannt sind, kein selbständiger Schutz beantragt. For the subjects of dependent claims 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10 and 12 since their characteristics are already known, no independent protection requested.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for comminuting, mixing and homogenizing of substances and mixtures of substances as well as for carrying out mechano-chemical reactions, consisting of a conical at least over part of its axial extent outwardly widening container, in which rib-, wing- or shovel-shaped, grinding organs extending along the inner container wall rotate, those with rib-shaped counter-organs on the inner wall of the container create a working gap form, with the goods circulating through a central storage space through the working gap is performed, characterized in that that the circulating crushing organs from at least one wreath of rib-shaped, basket-like surrounding the central storage space, Forming radial passage channels extending over their entire axial extent Arms (3) exist.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rib-shaped Counter-organs on the inner wall of the container (1) formed wavy or angular or are occupied by other projections (18, 101).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the projections (18,101) of the rib-shaped counter-organs on the inner wall of the container and of the shredding arms interlock with each other.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the ribs (12, 13) run spirally on the container wall.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the free ends of the shredding arms (3) have an annular disc (11, 11 a, 19) wear that rubbing with an annular disc (20) provided on the inner wall of the container cooperates.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that within the ring of the crushing arms (3) at least one further ring of similarly designed shredding arms movable relative to the outer rim (3 a) is provided.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the comminuting arms (3) have depressions with corresponding depressions work together in the rib-shaped counter-organs of the container wall.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the container wall and / or the shredding arms (3) additionally with friction elements (27) are provided.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the friction elements (27) to the Crushing arms (3) can be pivoted so that they can rotate when the Crushing arms are pressed against the container wall by centrifugal force.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that in the container (1) adjoining the outlet end of the shredding arms (3) an annular beaded shape pointing from the inner wall of the container to the central storage space Guide body (17) is provided.

11. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the container (1) facing away from the outlet end of the crushing arms (3) Front side open and arranged in a second, correspondingly larger container (106) is.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that that in order to change the width of the working gap the parts forming it in the axial direction Direction to each other are adjustable.

13. Device according to claims 5, 8 or 9, characterized in that that the surfaces of the annular disks (19, 20) or the friction elements (27) with a Cover made of hard metal, rubber, grinding stone or the like. Are provided.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized through one or more inlets (22) for additives leading into the working gap, z. B. liquids, solvents, reagents, catalysts, vulcanizers, gases etc.

15. The device according to claim 14, characterized in that the Holes of the inlets for the additives through the rib-shaped seated on the container wall Counter organs (3b, 3c, 13, 101) and / or pass through the rotor organs (3, 3a). ~~~~~~~ Publications taken into consideration: German Patent Specifications No. 439 504, 590222, 608 702, 637 353, 724 966; Swiss patent specification No. 311 794.