DE1152003B - Vorrichtung zum Zerkleinern, Dispergieren und Homogenisieren von Stoffgemischen sowie zur Durchfuehrung chemischer Prozesse im stetigen Durchlauf-verfahren - Google Patents

Vorrichtung zum Zerkleinern, Dispergieren und Homogenisieren von Stoffgemischen sowie zur Durchfuehrung chemischer Prozesse im stetigen Durchlauf-verfahren

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DE1152003B
DE1152003B DEW18772A DEW0018772A DE1152003B DE 1152003 B DE1152003 B DE 1152003B DE W18772 A DEW18772 A DE W18772A DE W0018772 A DEW0018772 A DE W0018772A DE 1152003 B DE1152003 B DE 1152003B
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stator
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FORSCH INST PROF ING CHEM PETE
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Description

  • Vorrichtung zum Zerkleinern, Dispergieren und Homogenisieren von Stoffgemischen sowie zur Durchführung chemischer Prozesse im stetigen Durchlaufverfahren Es gibt bereits Durchlaufmischvorrichtungen mit mehreren in Serie angeordneten Arbeitsstufen, die durch einen Stator und einen Rotor aufweisende Arbeitseinheiten gebildet sind. Diese Vorrichtungen sind aber z. B. zum Dispergieren und Homogenisieren nicht oder nur in beschränktem Umfang geeignet. Das Gut läuft nach dem Austritt aus einer Mischstufe immer unmittelbar zur nächsten Stufe.
  • Da man beim Homogenisieren von einem unhomogenen, verschiedenartige und verschieden große Teile enthaltenden Rohgut ausgeht, das meist eine sehr intensive Bearbeitung erfordert, so müßte man bei der Arbeitsweise der bekannten Durchlaufmischvorrichtungen entweder sehr viele Arbeitsstufen vorsehen oder das Gut nach dem Durchgang durch die Vorrichtung zur Weiterbehandlung erneut in diese bringen.
  • Bei einer bekannten Vorrichtung zum Mischen, Emulgieren, Homogenisieren, Verreiben, Zerkleinern od. dgl. ist zwar die Druckseite des Rotors mit dessen Saugseite durch einen ringförmigen Umlaufkanal verbunden, so daß in dieser Vorrichtung eine Rezirkulation des Gutes und damit eine längere Bearbeitung des letzteren möglich ist. Diese bekannte, nur eine einzige Arbeitsstufe aufweisende Vorrichtung eignet sich jedoch nicht für eine vollständige kontinuierliche Arbeitsweise, weil bei ununterbrochenem Arbeitsvorgang die Austragung des fertig bearbeiteten Gutes durch ein durch den Arbeitsraum strömendes luft-oder gasförmiges oder flüssiges Mittel erfolgen muß.
  • Durch die Erfindung werden die geschilderten Nachteile behoben. Sie gestattet bei verhältnismäßig wenig Arbeitsstufen die Errichtung hochdisperser undfoder homogener Endprodukte, ohne daß man das Gut zu einem zweiten Durchgang in die Vorrichtung zurückbringen müßte. Sie erlaubt weiter eine wirksame und wirtschaftliche Durchführung von chemischen und physikalischen Operationen, wie z. B. Reaktionen, Oxydation, Reduktion, Spaltung, Kondensation, Polymerisation, Koagulation u. a., mit oder ohne Verwendung von Katalysatoren. Schließlich ermöglicht sie auch die Begasung oder Entgasung von Substanzen.
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Zerkleinern, Dispergieren und Homogenisieren von heterogenen, grobstückige Anteile enthaltenden Stoffgemischen sowie zur Durchführung chemischer Prozesse im stetigen Durchlaufverfahren, bestehend aus mehreren, im wesentlichen gleichartig ausgebildeten, hintereinander angeordneten Arbeitsstufen, von denen jede mindestens eine von einem radial beaufschlagten Rotor und einem mit ihm scherend und prallend zusammenarbeitenden Stator gebildete Arbeitseinheit aufweist und der Druckraum jeder Arbeitsstufe durch einen ringförmigen Umlaufkanal mit ihrem Saugraum unmittelbar in Verbindung steht, und kennzeichnet sich dadurch, daß der als Ringscheibe ausgebildete Stator einer Arbeitsstufe am Gehäuse unter Belassung von Durchlässen für das Gut so befestigt ist, daß der Umlaufweg des Gutes vom Druckraum zum Saugraum durch die Gehäusewandung und die Oberseite der Ringscheibe bestimmt wird.
  • So hat man es durch Dross.elung oder Unterbrechung des Durchlaufes in der Hand, das Gut so lange durch wiederholten Umlauf in den einzelnen Arbeitsstufen behandeln zu lassen, bis es den gewünschten Endzustand erreicht hat. Durch diesen Umlauf in den einzelnen Stufen erspart man sich also eine allzu große Zahl von Stufen und eine Wieder- einbringung des noch nicht fertig bearbeiteten Gutes in die Vorrichtung.
  • Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und einige Detailvarianten.
  • Fig. 1 ist ein Längsschnitt der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung, Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1, Fig. 3 ein Horizontalschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 und Fig. 4 ein Horizontalschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1; Fig. 5 bis 9 veranschaulichen verschiedene konstruktive Einzelheiten.
  • Die Anlage gemäß Fig. 1 bis 4 hat einen Einlaßstutzen 1 am Kopfstück 2 des turmartigen Durchlaufgehäuses3 und einen Zwischenboden4 des Kopfstückes 2, in dessen zentraler Öffnung ein Trichter 7 befestigt ist. Eine koaxial zum Gehäuse 3 in letzterem gelagerte Welle 8 wird durch einen Elektromotor 9 oder eine andere Antriebsvorrichtung, gegebenenfalls mit veränderbarer Drehzahl, angetrieben.
  • Auf der Welle 8 sind drei im wesentlichen gleichartig ausgebildete Arbeitsstufen 28 hintereinander angeordnet, von denen jede mindestens eine von einem radial beaufschlagten Rotor 10, 11 und einem mit ihm scherend und prallend zusammenarbeitenden Stator 12, 13 gebildete Arbeitseinheit aufweist. Die vollen Rotorscheiben 10 tragen Kränze von zahnfönnigen oder anders geformten Zerkleinerungsorganen 11. Anstatt voll könnten die Rotorscheiben 10 auch durchbrochen sein, also Speichen aufweisen.
  • Die Speichen können so ausgebildet sein, daß sie pumpende Wirkung haben, so daß das Gut axial gefördert wird. Von der Nabe der Rotorscheibe 10 zu den Organen 11 verlaufen Rippen 23, die die tangential-radiale Beschleunigung des Gutes nach den Organenll hin begünstigen. Die Rippen23 könnten auch fortfallen oder durchbrochen sein. Sie können radial oder in anderer Richtung verlaufen; so können sie z. B. zur Begünstigung der Scherwirkung, der Pumpwirkung usw. in oder gegen die Drehrichtung aus der Radialen heraus abgebogen sein. Gleiches gilt auch für die Organe 11 und/oder 12. Die Rotororgane 11 laufen an gleich oder ähnlich geformten, unbeweglichen Zerkleinerungsorganen 12 vorbei, die eventuell auswechselbar sein können. Die Statororgane 12 sitzen auf Ringscheiben 13, die durch radiale oder andersgerichtete Arme 14 am Gehäuse 3 befestigt sind. Die Rotorscheiben 10 oder eine oder zwei derselben können derartige Zerkleinerungsorgane 11 auch an ihrer Unterseite aufweisen, wobei dann die Statororgane entsprechend der Gesamthöhe der nach oben und unten ragenden Rotororgane 11 bemessen werden. Die Arme 14 des Stators jeder Arbeitsstufe 28 lassen zwischen sich Öffnungen 15 frei, die den Eintritt in einen Umlaufweg 29 bilden, durch den das Gut zur wiederholten Zirkulation in ein und dieselbe Arbeitsstufe 28 zurückfließen kann.
  • Die Vorrichtung ist an verschiedenen Stellen längs einer horizontalen Ebene geteilt und kann deshalb aus einzelnen Arbeitsstufen 28 zusammengebaut werden. Unter jeder der beiden oberen Rotorscheiben 10 befindet sich ein Trichter 16, der das durch die Vorrichtung strömende Gut dem von den Rotororganen 11 der darunterliegenden Arbeitsstufe umgebenen Raum zuführt. Die Trichter 16 können wegnehmbar sein. Unter der untersten Arbeitsstufe befindet sich ein Trichter 17. Derselbe sammelt das aus der untersten Arbeitsstufe ungefähr radial hinausgeschleuderte Gut und leitet es nach unten. Am unteren Ende des Gehäuses 3 ist ein Auslaufstutzen 20 tangential angeschlossen (Fig. 4), welcher der Abführung des fertigen Produktes aus der Vorrichtung dient. An jeder wichtigen Stelle sind zu Kontroll- und Reinigungszwecken mit Deckeln 22 verschließbare Luken angebracht. Die Luken können auch zum Anschließen von Rohrleitungen oder zur Verbindung mit Behältern oder anderen Vorrichtungen dienen.
  • Das Rohmaterial, beispielsweise zur Erzeugung von Zellulosepulp bestimmtes und vorgekochtes oder chemisch behandeltes Holz, wird in zerstückelter Form mit Wasser zusammen in der Pfeilrichtunga durch den Einlaßstutzen 1 in das Kopfstück 2 gepumpt oder unter Gefälle eingeleitet oder durch die Pumpwirkung der Vorrichtung selbst angesaugt.
  • Durch den Trichter 7 gelangt das aus Wasser und Holz bestehende Gut in die erste Arbeitsstufe.
  • Die Wirkung der Zusammenarbeit von Rotor und Stator in den als Dispergiergeräte ausgebildeten Arbeitsstufen 28 ist z. B. in den schweizerischen Patentschriften 288 154 und 311 794 eingehend beschrieben. Wenn man die Organkränze 11 und/oder 12 als zylindrische oder konische, zur Welle 8 konzentrische Ringe ausbildet, die ganz oder teilweise mit einen allseitig geschlossenen Querschnitt aufweisenden Durchbrechungen, wie z. B. radialen oder vom Radius abweichenden Bohrungen, Düsen jeder Form und Größe, versehen sind, so erzielt man ebenfalls außerordentlich hohe Feinheit des Produktes.
  • Fig. 5 zeigt z. B. eine Ausführung, bei der der äußere Statorkranz durch einen mit Bohrungen 24 versehenen, an der Ringscheibe 13 befestigten zylindrischen Ring 25 gebildet ist, der abnehmbar oder austauschbar sein kann.
  • Man kann die aufschließende Wirkung der Arbeitsstufe steuern, indem man die Organe 11 und/oder 12 zu ihrem freien Ende hin konisch verjüngt und axial zueinander verschiebbar macht, so daß der radiale Spalt zwischen den Organenll und 12 erweitert oder verengt werden kann.
  • Das in der ersten Arbeitsstufe 28 mehr oder weniger aufgeschlossene Gut wird an der Peripherie dieser Arbeitsstufe unter Druck herausgeschleudert und strömt bei direktem Durchfluß längs der Pfeillinie durch den ersten Trichter 16 in die zweite Arbeitsstufe 28. Letztere ist im Prinzip ebenso konstruiert wie die obere Arbeitsstufe, kann jedoch dem jeweiligen Zweck angepaßt werden. So können z. B. die Organe 11 der zweiten Arbeitsstufe gerade oder gekrümmt sein, um je nach Bedarf die radiale Beschleunigung oder die tangentiale Beschleunigung zu begünstigen bzw. die Scher- oder Prallwirkung zu beeinflussen.
  • Entsprechendes ist zu sagen zur dritten Arbeitsstufe 28, zu der das Gut durch den unter der zweiten Arbeitsstufe liegenden Trichter 16 gelangt.
  • Die Zahl der Arbeitsstufen 28 kann vergrößert oder z. B. bis herunter auf eine oder zwei Arbeitsstufen verringert werden. Dabei kann jede nach einer anderen Arbeitsstufe folgende Stufe mit einer größeren Zahl konzentrisch zueinander angeordneter Rotor- und Statororgane versehen werden. Auch können von Stufe zu Stufe, ebenso wie von innerer zu äußerer Arbeitseinheit, eine zunehmend engere, d. h. feinere Teilung der Organreihen und kleinere Organquerschnitte mit zunehmend mehr Organen und Schlitzen oder Bohrungen vorgesehen werden.
  • Dies führt von Arbeitseinheit zu Arbeitseinheit bzw. von Arbeitsstufe zu Arbeitsstufe zu wachsender Frequenz der physikalischen Effekte. Diese wachsende Wirkung wird im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 wie folgt erreicht: Die erste Arbeitsstufe 28, der das noch grobe Material, z. B. Holzschnitzel oder Astholz oder anderes organisches oder anorganisches Material zugeführt wird, ist mit stärkeren Organen 11, 12 und mit einer größeren Teilung zwischen den Statororganenl2 versehen (Fig. 2). Ebenso ist in dieser Stufe die Teilung zwischen den Rotororganen 11 sehr groß (Fig. 2), so daß das grobe Material von ihnen erfaßt, am Stator zerprallt und so weit aufgeschlossen wird, daß es durch den grobgeschlitzten Statororgankranz 12 längs der Pfeilliniea hindurchgeschleudert wird. Die Teilung, Zahl und Form der Rotor- und Statororgane sowie die Drehzahl des Rotors bestimmen die Frequenz der Prall- und Scherungseffekte und andere Wirkungen.
  • Das in der ersten Arbeitsstufe 28 nur vorbereitend und z. B. schonend aufgeschlossene Material gelangt längs der Pfeillinie a in die zweite Arbeitsstufe 28.
  • Diese weist mehrere konzentrische Rotor- bzw.
  • Statorkränze auf. Der innerste Rotorkranz 11 besteht aus schaufelartigen Schlägern, deren Querschnitt kleiner sein kann als derjenige der innersten Rotororgane der vorhergehenden Arbeitsstufe, weil das in die zweite Arbeitsstufe 28 eintretende Gut bereits teilweise aufgeschlossen ist. Aus diesem Grunde kann die Teilung zwischen den Rotororganen 11 der zweiten Arbeitsstufe kleiner sein als in der ersten Arbeitsstufe. Entsprechendes gilt für den Übergang von der zweiten in die dritte Arbeitsstufe (Fig. 3).
  • Um die Wirkung auf das schon weitgehend veränderte Gut allmählich zu steigern, kann innerhalb ein und derselben Arbeitsstufe jede der Arbeitseinheiten von innen nach außen eine zunehmend feinere Teilung aufweisen, d. h. kleinere und dichter zusammenstehende Organe und Schlitze oder andere Öffnungen (z. B. siebartige Bohrungen) zwischen den letzteren. Der innerste Organkranz einer Arbeitsstufe hat dann die größte und der äußerste Organkranz die feinste Teilung. Dadurch wird eine fortlaufend gesteigerte Verfeinerung des Gutes nicht nur von einer Arbeitsstufe zur anderen, sondern auch innerhalb einer Arbeitsstufe von einer Arbeitseinheit zur nächsten erzielt. Es könnte auch beispielsweise die radiale Breite der Organe der äußersten Arbeitseinheit größer sein als diejenige einer weiter innenliegenden Arbeitseinheit.
  • Wenn das Gut, z. B. ein Gemisch aus Wasser und Zelluloseholz, die verschiedenen Arbeitsstufen 28 bis zur untersten passiert hat, stellt es den aufgeschlossenen Faserstoff in Wasser verteilt dar. Das aus Wasser und Zellulosefasern bestehende Gemisch wird mittels (nicht dargestellter) Pumpen oder anderer Fördermittel durch den Auslaß 20 abgesaugt.
  • Die Abflußmenge und damit die Abflußgeschwindigkeit des Gemisches Wasser-Zellulosefasern durch den Auslaß 20 kann durch (nicht gezeigte) Ventile oder andere bekannte Einrichtungen konstant gehalten oder nach Bedarf gesteuert oder ganz unterbrochen werden. Mittels des von der mit zweckentsprechendem Querschnitt einstellbaren Einrichtung am Aus- laß erzeugten Gegendruckes wird die Trennungsebene Y (Fig. 1) zwischen dem aus der Peripherie einer Arbeitsstufe 28 zentrifugal gegen das Gehäuse3 strömenden und von der Gehäusewandung durch den Umlaufkanal 29 in Richtung zum zentralen Einlaß in den Rotor derselben Arbeitsstufe zurückströmenden Material einerseits und dem aus der Peripherie der vorhergehenden Arbeitsstufe ausströmenden, dem zentralen Einlaß des Rotors der nachfolgenden Arbeitsstufe zuströmenden Material andererseits in axialer Richtung verschoben und dadurch die Strömungsgeschwindigkeit von einer Arbeitsstufe zur nächsten und in Verbindung damit die Verweilzeit und die Dauer der Bearbeitung des Materials in jeder einzelnen Stufe nach Bedarf gesteuert.
  • Wenn man z. B. die einstellbare Auslaßeinrichtung vollständig schließt, senkt sich die besagte Trennungsebene als Folge des sich in der Vorrichtung aufbauenden Gegendruckes bis auf die unterste Grenze der zentrifugalen Ausströmung des Materials aus dem Stator und bleibt konstant auf dieser Höhe, bis man eine Änderung des Querschnittes der einstellbaren Auslaßeinrichtung vornimmt.
  • Wenn man nun den Querschnitt der einstellbaren Auslaßeinrichtung etwas öffnet, so erfolgt sofort eine Verlagerung der Trennungsebene Y nach oben (bzw. entgegengesetzt zur Hauptströmungsrichtung des Materials in der Vorrichtung), weil hinter der Trennungsebene des aus dem Stator ausströmenden Materials nun eine Verringerung des Gegendruckes eingetreten ist.
  • Vergrößert man den Querschnitt der einstellbaren Auslaßeinrichtung allmählich weiter bis zu ihrem größtmöglichen Querschnitt, so verschiebt sich die besagte Trennungsebene zunehmend nach oben (bzw. entgegengesetzt zur Hauptströmungsrichtung des Materials in der Vorrichtung.
  • Wenn man nun wieder entgegengesetzt verfährt, d. h. den Querschnitt der einstellbaren Auslaßeinrichtung stufenlos oder stufenweise verengt, so tritt dadurch wieder eine Senkung der Trennungsebene Y (bzw. deren Verschiebung in Richtung der Hauptströmung des Materials in der Vorrichtung) ein. Die einstellbare Vorrichtung ermöglicht also eine je nach Bedarf beliebige Steuerung der Rezirkulationsvorgänge und damit der rezirkulierenden Materialmenge.
  • Es kommt noch hinzu. daß durch verschiedenartige radiale Breite der pumpenden Flanken der Organe 11 in jeder einzelnen Arbeitsstufe je nach Bedarf eine höhere oder eine niedrigere Rezirkulationsgeschwindigkeit gleichzeitig erzielt werden kann.
  • Aus den geschilderten Vorgängen, die einzeln und zusammen durch die erfindungsgemäß einstellbare Größe des Auslaßquerschnittes der Steuereinrichtung am Austritt des Materials aus dem Gehäuse einstellbar sind, ergeben sich neuartige spezifische Wirkungen und hohe wirtschaftliche Vorteile.
  • Im Falle einer völligen Sperrung des Ausflusses 20 wird die ganze Vorrichtung durch den Einlaßstutzen 1 mit Gut gefüllt. Da dasselbe unten nicht abfließen kann, wird es durch die einzelnen Arbeitsstufen 28 längs der geschlossenen Pfeillinien A, B, C kontinuierlich in Zirkulation versetzt und dabei zunehmend aufgeschlossen. Durch Weglassen oder Wegnehmen der Trichter 16 können diese Zirkulationen A, B, C insofern begünstigt werden, als keine trennenden Widerstände die Strömung im Gehäuse 3 mehr hindern. Diese kontinuierlichen Zirkulationen A B, C des Gutes in ein und derselben Arbeitsstufe sind möglich, weil das Gut infolge der Öffuungen 15 (Fig. 3) durch den durch die Ringscheiben 13 (Fig. 1) vom Reaktionsraum der Arbeitsstufen28hohlnngförmigen Umlaufkanal 29 fließen kann.
  • Wenn bei voller öffnung des Auslaßstutzens 20 das Gut aus der Vorrichtung der Fig. 1 so schnell austreten kann, wie es durch den Einlaßstutzen 1 in die Vorrichtung eingeführt wird, so wird überhaupt keine Zirkulation A, B, C des Gutes in den einzelnen Arbeitsstufen 28 stattfinden. In diesem Falle wird das Material im großen Ganzen dem Weg des geringeren Widerstaüdes folgen und die Vorrichtung ohne Zirkulationen A, B, C von oben nach unten durchlaufen.
  • Genügt der bei diesem direkten Durchlauf des Gutes durch die Vorrichtung erreichte Feinheitsgrad nicht, so kann man durch Steuern der Geschwindigkeit des Durchflusses, wie oben beschrieben, auch die Zirkuiationen A, B, C in den einzelnen Arbeitsstufen und damit einen höheren Grad der Aufschließung erreichen. Höherer Aufschließungsgrad wird auch dadurch erreicht, daß man bei gleichbleibender Durchlaufgeschwindigkeit die wirksame Frequenz zwischen den Organen 11 und 12, also die Drehzahl der Welle 8, erhöht.
  • In Fig. 1 und 5 ist die Trennwand zwischen dem Reaktionsraum der Arbeitsstufen, in dem die Organe 11, 12 liegen, und dem hohlringförrnigen Umlaufkanal durch die Stator-Ringscheibe 13 gebildet, die mittels der Arme 14 am Gehäuse 3 befestigt ist. In den Varianten der Fig. 6 bis 9 ist der die Trennwand bildende Statorring 13 mittels zur Welle 8 also zur Hauptströmungsrichtung, ungefähr parallel laufenden Stegen 30 an der Unterseite des Trichters 16, also an einem mit dem Gehäuse 3 fest verbundenen Teil, befestigt. Diese Stege 30 sind auf dem Umfang des Statorringes 13 in Abständen voneinander verteilt.
  • Die Stege 30 können in einer durch die Achse der Welle 8 hindurchgehenden Meridianebene oder in einem Winkel zu dieser Ebene liegen. Zur Verminderung von Strömungsverlusten kann der Querschnitt dieser Stege 30 wie die Leitschaufel einer Turbine ausgebildet sein. In den Fig. 6, 7 und 9 sind an der Innenseite des Statorringes 13 ein oder mehrere, über den Umfang des letzteren verteilte Reißzähne 31 oder andere Reißorgane vorgesehen, durch die von den Rotororganen 11 herumgeschleudertes klumpiges oder schlieriges Material zerrissen wird, um eine Verstopfung des Rotors zu vermeiden. Die innersten Rotororgane 11 der Fig. 6 bis 9 sind so verbreitert, daß sie wenigstens teilweise mit ihren freien Enden in radialer Richtung vom Statorring 13 nicht verdeckt werden und so das Gut erfassen und zerreißen können. In den Fig. 7, 8 und 9 sind diese freien Enden der Organe 11 mit Reißzähnen versehen. Der Querschnitt des Statorringes 13 und die Unterseite 32 des Trichters 16 sind mit Rücksicht auf eine gute Führung der Zirkulationsbewegung A, B, C des Gutes hydrodynamisch günstig gewählt.
  • Fig. 7 unterscheidet sich von Fig. 6 durch zwischen benachbarten Stegen30 angeordnete, scharnierartige Verschlußklappen 33, die sich unter dem außerhalb der Klappen herrschenden Überdruck des Gutes selbsttätig öffnen. Diese Klappen sollen verhindern, daß das Gut, anstatt in den zentralen Zuführungsraum des Rotors, durch den hohlringförmigen Umlaufkanal 29 um den Stator und Rotor herumfließt.
  • Dies könnte z. B. dann auftreten, wenn die Durch- flußggeschwindigkeit des Gutes gerade so groß ist, daß kein genügender Überdruck an der Gehäusewandung auftritt. Eine solche Verschlußvorrichtung könnte z. B. auch gemäß Fig. 9 ausgebildet sein, wo der hohlringförmige Umlaufkanal 29 durch eine an axial verschiebbaren Stangen34 aufgehängte Ringscheibe 35 abgeschlossen werden kann. Bei Überdruck zwischen Statorring 13 und Gehäuse 3 wird die Scheibe 35 selbsttätig gehoben und öffnet den Umlaufkanal 29, während sie bei Fehlen eines genügenden Überdruckes selbsttätig in die Schließstellung herunterfällt. Wenn erwünscht, kann der in der Vorrichtung bei ganz oder teilweise geschlossenem Auslauf auftretende Überdruck dazu benutzt werden, denselben aufzuheben oder periodisch zu unterbrechen, zu vermindern oder sogar zu kontrollieren.
  • Dies erfolgt durch Kupplung der scharnierartigen Verschlußklappen 33 beispielsweise über die Scharnierachse mit dem Auslaufventil, eventuell unter Zwischenschaltung optischer, elektrischer oder hydraulischer Übertragungs- oder Verstärkungssysteme an sich bekannter Art. Der gleiche Zweck kann erreicht werden durch Kupplung der Hub- und Führungsstangen 34 mit dem Auslaßventil, nötigenfalls auch unter Einschaltung an sich bekannter tÇbertragungs-oder Verstärkersysteme. Auch kann auf die gleiche Weise eine Steuerung bzw. Kontrolle des Einlasses des Gutes in die Vorrichtung erfolgen.
  • Fig. 8 unterscheidet sich von den Fig. 6, 7 und 9 dadurch, daß der Statorring 13 und die Rotorscheibe 10 drei Kränze von Organen 12 bzw. 11 tragen, d. h. daß die Arbeitsstufe drei Arbeitseinheiten umfaßt.
  • Man könnte z. B. auch die Statororgane direkt am Trichter befestigen und dann in der Trichterwandung Öffnungen vorsehen, die durch Abschlußorgane ähnlicher oder anderer Art als in den Fig. 6 bis 9 dargestellt und ähnlich oder anders gesteuert als in bezug auf diese Figuren beschrieben, verschließbar sind. Der Umlaufweg würde dann durch den Trichter hindurchführen. Solche verschließbare Öffnungen im Trichter könnten auch dann vorgesehen werden, wenn die Statororgane nicht am Trichter befestigt sind.
  • Anstatt wie in Fig. 7 um horizontale Achsen könnten die Klappen auch um vertikale Achsen schwenkbar sein.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann z. B. auch in zwei oder mehr Teile zerlegt sein. So kann beispielsweise der oberste Teil der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform mit der ersten Arbeitsstufe als besonderes Teilaggregat aufgestellt und unabhängig von diesem Teilaggregat der restliche Teil der Vorrichtung allein zusammengebaut und darunter oder daneben aufgestellt sein. In diesem Falle erfolgt die Überführung des aus dem ersten Teilaggregat ausströmenden Gutes in das zweite Teilaggregat durch Verbindungsorgane, z. B. Trichter, Rohrleitungen, Pumpen oder auch durch natürliches Gefälle.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch in jeder anderen Lage, z. B. horizontal oder geneigt angeordnet werden, wobei geeignete Fördervorrichtungen, z. B. Pumpen, das zu bearbeitende Gut der Vorrichtung zuführen können. Auch können die Teile der Vorrichtung einzeln oder in Teilgruppen angetrieben werden.
  • Sowohl das feste zu zerkleinernde oder zu zerfasernde Gut als auch das flüssige Medium, z. B.
  • Wasser, können auch für sich getrennt zugeführt werden, wobei die Vermischung dann innerhalb der Vorrichtung erfolgt.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Zerkleinern, Dispergieren und Homogenisieren von heterogenen, grobstückige Anteile enthaltenden Stoffgemischen sowie zur Durchführung chemischer Prozesse im stetigen Durchlaufverfahren, bestehend aus mehreren, im wesentlichen gleichartig ausgebildeten, hintereinander angeordneten Arbeitsstufen, von denen jede mindestens eine von einem radial beaufschlagten Rotor und einem mit ihm scherend und prallend zusammenarbeitenden Stator gebildete Arbeitseinheit aufweist und der Druckraum jeder Arbeitsstufe durch einen ringförmigen Umlaufkanal mit ihrem Saugraum unmittelbar in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ringscheibe (13) ausgebildete Stator einer Arbeitsstufe (28) am Gehäuse (3) unter Belassung von Durchlässen (15) für das Gut so befestigt ist, daß der Umlaufweg (29) des Gutes vom Druckraum zum Saugraum durch die Gehäusewandung (3) und die Oberseite der Ringscheibe (13) bestimmt wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (3) der Vorrichtung wenigstens über einer Arbeitsstufe ein Trichter (16) angeordnet ist, dessen Auslauf einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist als der Einlauf der ihm nachgeschalteten Arbeitsstufe, so daß seine Innenfläche das der Bearbeitungsstufe (28) zuströmende Gut (a) und seine Außenfläche das Umlaufgut (A, B, C) zwangläufig in den Saugraum dieser Bearbeitungsstufe einführt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (13) durch Arme (14) am Gehäuse (3) befestigt ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe (13) durch im wesentlichen axiale Stege (30) an der Unterseite des Trichters (16) befestigt ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (14) bzw. die Stege (30) zum Halten der Statorringscheibe (13) strömungstechnisch so ausgebildet sind, daß sie die Strömungsrichtung des Bearbeitungsgutes in der Arbeitsstufe (28) bestimmen.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den hohlringförmigen Umlaufkanälen (29) Drossel- und/ oder Absperrorgane (33, 35) angeordnet sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen der letzten Arbeitsstufe nachgeordneten Auslaß mit einer Einrichtung zur Steuerung der Ausströmung aufweist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel- bzw. Absperrorgane und/oder die Einrichtung zum Steuern der Ausströmung am Auslaß mit einer zentralen Steuervorrichtung, gegebenenfalls über ein Verstärkersystem, in Verbindung stehen.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorringscheibe (13) einer oder mehrerer Arbeitsstufen (28) im Bereich des Rotoreintritts Zerreißorgane (31) aufweist.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 419 812, 518 200, 463 559, 670 057, 590 222, 872 762; schweizerische Patentschrift Nr. 288 154; französische Patentschrift Nr. 1 058 875; USA.-Patentschrift Nr. 2 600 333.
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