DE1475168C

DE1475168C -

Info

Publication number: DE1475168C
Application number: DE19661475168
Authority: DE
Priority date: 1965-03-26
Filing date: 1966-03-24
Publication date: 1973-07-12

Description

Verschleiß des Rades durch die zwischen Buchsen und Rad strömende Aufschlämmung vermieden wird. Da die Buchsen ein Stück in den ringförmigen Innenraiim des Rades hineinragen, legt sich bei der Rotation eine Flüssigkeitsschicht an die Innenwand dieses Raumes. In dieser Flüssigkeitsschicht wird so viel aufgeschlämmtes Material auszentrifugiert, daß es die Bereiche um die in den ringförmigen Raum hineinragenden Teile der Buchsen ausfüllt. Dieser Belag ist zwar im eigentlichen Sinne des Wortes nicht verschleißfest, da er aus lose gelagerten Partikeln besteht, die ständig durch die zu den· Öffnungen der Buchsen strömende Aufschlämmung von der Oberfläche der Schicht losgerissen werden, aber das Auszentrifugieren der Partikeln bewirkt, daß die losgerissenen Partikeln ständig durch neue Partikeln ersetzt werden, so daß die an die Wand angrenzenden Teile des Belages erhalten bleiben und jeglichen Verschleiß dieser Wand ausschließen. In der Praxis zeigt es sich, daß die Lebensdauer des Rades auf diese Weise um mehrere hundert Male verlängert werden kann.

Obwohl die Buchsen aus verschleißfestem, gesintertem Material bestehen, werden sie nach und nach doch verschlissen, sind aber leicht auszuwechseln, da sie nur durch die Zentrifugalkraft festgehalten werden, die nicht wirksam ist, wenn das Rad stillsteht. Ihr Verschleiß ist einseitig, und deshalb läßt sich die Lebensdauer dadurch verlängern, daß sie nach und nach mit fortschreitendem Verschleiß gedreht werden.

Bei einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zerstäuberrades ist der der Außenwand benachbarte Teil des Bodens des schalenförmigen Raumes mit einer Schicht aus verschleißfestem Material in Form einer eingelegten ringförmigen Platte oder eines gesinterten Belags versehen. Der Verschleiß ist an dieser Stelle geringer, und man kann deshalb durch eine Schicht aus einem solchen Material erreichen, daß die Buchsen einige Male gedreht und ausgewechselt werden können, bevor das Rad ausgetauscht werden muß. Wird ein Ring eingelegt, so kann auch dieser ausgewechselt werden, wodurch die denkbar längste Lebensdauer für das Rad erzielt wird.

Ringförmige Platten aus gesintertem Material sind natürlich teuer, aber auch schon bei Anwendung eines Ringes aus einer verschleißfesten Metallegierung können außerordentlich gute Ergebnisse erzielt werden, da der Verschleiß an der erwähnten Stelle weniger intensiv ist als an den Ausströmöffnungen.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Zerstäuberrades im Schnitt und

Fig.2 ein abgeändertes Ausführungsbeispiel des Rades, ebenfalls im Schnitt. .

Das in F i g. 1 gezeigte Rad hat im großen und ganzen die Form einer Schale mit einer zentral angebrachten Nabel, wodurch ein ringförmiger Raum2 zwischen der Nabel und der Außenwand3 des Rades gebildet wird, der außerdem durch den die Nabel und die Außenwand3 verbindenden Teil4 des Rades, der den Boden im ringförmigen Raum 2 bildet, begrenzt wird. Weiterhin ist auf der Oberseite des Rades eine ringförmige Deckplatte 5 festgeschraubt, die die Nabe 1 so umschließt, daß zwischen dieser und der ringförmigen Platte 5 eine zum Raum 2 führende, ringförmige Öffnung 6 gebildet wird.

Das Rad ist für einen Zerstäubungstrockner bestimmt, in dem es an einer rasch rotierenden Welle montiert wird. Der ringförmige Raum des rotierenden Rades wird durch die Öffnung 6 mit einer Aufschlämmung beschickt, die in zerstäubter Form durch die Öffnungen in der Außenwand 3 aus dem Rad in eine umgebende Trockenkammer geschleudert wird, in der die feinen Partikel getrocknet werden, so daß ihr Gehalt an festem Stoff in Form feinen Pulvers auf den Boden der Trockenkammer fällt.

In Fig. 1 ist eine einzelne dieser Öffnungen dargestellt, in der eine Buchse 7 aus verschleißfestem, gesintertem Material, wie z. B. Wolframkarbid, Siliziumkarbid, Aluminiumoxyd oder Tetraborkarbid, angebracht ist.

Die Buchse 7 hat eine konische Außenfläche mit nach außen hin abnehmendem Durchmesser und kann deshalb lose in die Öffnungen eingesetzt werden, da sie, sobald das Rad rotiert, durch die Zentrifugalkraft nach außen gepreßt wird und damit dann unverrückbar fest und dichtschließend in den Öffnungen der Außenwand sitzt.

Die Buchse 7 ist außen vorzugsweise glattgeschliffen und fluchtet mit der zylindrischen Außenfläche des Rades, während ihr nach innen zeigendes Ende ein Stück über die Innenfläche des Rades hinaus- und in den Raum 2 hineinragt, so wie es aus der F i g. 1 zu entnehmen ist.

Bei beginnender Rotation des Rades werden die an die Buchsen angrenzenden Teile der Innenfläche des Rades infolge der Zentrifugalkraft sehr schnell mit einer Schicht der Aufschlämmung bedeckt, wie es in der Zeichnung durch die punktierte Linie 8 angedeutet ist, und auf Grund der Zentrifugalwirkung wird das Material in dieser Schicht schnell getrennt, so daß die schwereren Teile, d. h. der Gehalt an festen. verschleißenden Partikeln, sich nach außen an die Wand 3 legen und die leichteren Teile, d. h. die Flüssigkeit, nach innen verdrängen. Auf diese Weise wird die Umgebung der Buchsen 7 schnell mit einer Schicht dieser festen Partikel ausgefüllt, die dann das Material des eigentlichen Rades gegen Verschleiß schützt.

Das innen an der Außenwand 3 des Rades abgelagerte Material kann eine gewisse Vcrschleißwirkung auf den Boden des Raumes 2 ausüben, insbesondere in der Nähe der Grenzlinie 8, und um eine zu schnelle Zerstörung des Rades durch diese Verschleißwirkung zu verhindern, ist in den Boden eine ringförmige Platte 9 aus verschleißfestem Material eingelegt. Dieses Material kann gleichfalls ein hartes, gesintertes Material sein, aber da an dieser Stelle ein etwas geringerer Verschleiß auftritt, reicht es oft aus, hierzu eine verschleißfeste Metallegierung, wie z. B. eine verschleißfeste Stahlsorte, anzuwenden.

Das in F i g. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. I dargestellten dadurch, daß der Bodendes Raumes 2 mit einem Belag 10 aus verschleißfestem Material anstatt mit einer ringförmigen Platte 9 versehen ist, der übrigens, wie aus der Figur zu ersehen ist, auch ein Stück der Nabe 1 deckt. Da dieser Belag sich nicht auf die gleiche Weise auswechseln läßt wie der in Fig. 1 dargestellte, kann es zweckmäßig sein, daß dieser Belag aus verschleißfestem gesintertem Material besteht.

Claims

1 2 die die Aufschlämmung beim Ausströmen gedrückt Patentansprüche: wird. Die Platten sind lose eingelegt, um das Auftreten von Biegespannungen zu vermeiden, und werden

1. Zerstäuberrad zum Zerstäuben von Aul- dadurch festgehalten, daß sie mit ihren einen Stirnschlämmungen stark verschleißend wirkender 5 kanten an Vorsprüngen anliegen, die an den äußeren Materialien mit einem konzentrisch zur Nabe an- Öffnungen der Spalte angeordnet sind und an die sie geordneten, ringförmigen und schalenförmigen während des Rotierens des Rades durch die Zentrifu-Raum, in dessen Außenwand Ausströmöffnungen galkraft fest angepreßt werden. Hierdurch wird die mit je einem Futter aus verschleißfestem, gesin- Lebensdauer des Rades verlängert; aber in der Pralerten Material vorgesehen sind, dadurch ge- ίο xis hat es sich gezeigt, daß die erzielte Verbesserung kennzeichnet, daß das Futter als sich nach trotzdem ziemlich begrenzt ist, da die Flüssigkeit außen hin konisch verjüngende Buchse (7) ausge- durch die Zentrifugalkraft zwischen die lose eingebildet ist, die eine solche Länge hat, daß sie ein legten Platten und die Wände des eigcntlicen Rades, Stück in den schalenförmigen Raum (2) hinein- an denen die Platten anliegen,' gepreßt wird und da-, ragt. 15 durch das Material, aus dem das Rad besteht, ver-

2. Zerstäuberrad nach Anspruch 1, dadurch schleißt.

gekennzeichnet, daß der der Außenwand benach- Man hat auch versucht, anstatt der spaltförmigen harte Teil des Bodens des schalenförmigen Rau- Öffnungen zylindrische Löcher zu tjcnutzcn (Trockmes (2) mit einer Schicht aus verschleißfestem nungstechnik, Kr i scher und Kröll, Springer-Material in Form einer eingelegten ringförmigen 20 Verlag, 1959, Bd. II, S. 311, Abb. 219), in die Buch-Platte (9) oder eines gesinterten Belags (10) ve'r- sen aus verschleißfestem Material eingesetzt sind, sehen ist. Diese Buchsen schließen innen und außen bündig mit

der Innen- und Außenwand des Rotors ab. Durch die Verwendung des verschleißfesten Materials wird

25 zwar die Abnutzung in der lichten öffnung der

Buchse vermindert, die Abnutzung des Rades selbst ist aber gerade in der Umgebung der Buchsen so stark, daß das Rad nach wenigen Betriebsstunden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zerstäuberrad ausgewechselt werden muß. Die Abnutzung entsteht zum Zerstäuben von Aufschlämmungen stark ver- 3° dadurch, daß die korrodierende Flüssigkeit zwischen schleißend wirkender Materialien mit einem konzen- Buchse und Öffnung austritt, die sich im Betrieb wetrisch zur Nabe angeordneten, ringförmigen und gen der durch die Zentrifugalkraft bedingten Spanschalcnförmigen Raum, in dessen Außenwand Aus- nungen aufweitet. Dies ist um so nachteiliger, als der Strömöffnungen mit je einem Futter aus verschleißfe- Preis solcher aus Sonderstahl bestehenden Räder western, gesintertem Material vorgesehen sind. 35 gen der für die hohe Drehzahl erforderlichen Präzi-Unter gesintertem Material versteht man in die- sion der Fertigung sehr hoch ist. Die bekannten scm Fall ein Material, dessen harte Körner stabil Buchsen werden ferner durch einen abgesetzten miteinander verbunden sind, und zwar entweder Bund gegen die Zentrifugalkraft im Rad gehalten, durch Zusammenschmelzen der Oberflächen dieser Bei höheren Drehzahlen treten daher Zugspannun-Körner oder durch Einlagern der Körner in irgend- 40 gen in den Buchsen auf, die nur die Verwendung eine Grundsubstanz, so wie es unter anderem bei- zugfester Materialien erlauben.

spielsweise bei der Herstellung von Wolframkarbid- Es ist weiterhin ein Schleuderrad für eine Trockkörpern der Fall ist. nungsvorrichtung bekannt (USA.-Patentschrift Beim Zerstäuben von Aufschlämmungen, die fe- 2 889 873), das mit Radialöffnungen versehen ist, die ste und eventuell scharfkantige Partikel eines harten 45 niit Buchsen versehen sind, die nach außen über das Materials, wie z. B. keramischen Tons, enthalten, fin- Rad vorstehen und durch einen nach innen ragenden det auf Grund der durch die Zentrifugalkraft hervor- Bund gehalten werden. Bei höheren Drehzahlen müsgebrachten sehr großen Ausströmgeschwindigkeiten sen diese Buchsen aus zugfestem Material bestehen. am Zerstäuberrad ein sehr starker Verschleiß statt. . da die Halterung ausschließlich durch den Absatz So hat z. B. ein gewöhnliches Zerstäuberrad, das aus 5° der Buchsen erfolgt. Eine bei Behandlung von Nahden üblicherweise benutzten verschleißfesten Stahl- rungsmitteln, die mit dieser bekannten Vorrichtung Sorten hergestellt ist, eine sehr kurze Lebensdauer, getrocknet werden sollen, unerwünschte Ansammmanchmal von nur wenigen Stunden. lung von zu trocknendem Gut an der Innenwand des Zur Verminderung dieses Verschleißes ist es be- Rades infolge der nach innen ragenden Bunde wird kannt, verschleißfeste, gesinterte Materialien anzu- 55 durch Einblasen von Dampf vermieden,
wenden. Aufgabe der Erfindung ist es, die Lebensdauer

Solche gesinterte Materialien lassen sich auf eines Zerstäuberrades zu erhöhen.

Grund ihrer Härte kaum bearbeiten, so daß die be- Die verlängerte Lebensdauer wird erfindungsgenutzten Konstruktionsteile durch Sintern in ihrer maß dadurch erzielt, daß das Futter als sich nach endgültigen Form hergestellt werden. Sie halten nur 60 außen hin konisch verjüngende Buchse ausgebildet Druckspannungen aus und dürfen wegen ihrer Sprö- ist, die eine solche Länge hat, daß sie ein Stück in digkeit keinen größeren Zug- oder Biegespannungen den schalenförmigen Raum hineinragt,
ausgesetzt werden. Infolge des nach außen hin abnehmenden Quer-Es ist bereits ein Zerstäuberrad der beschriebenen Schnitts der Buchsen werden diese durch die Zentri-Art bekannt (USA.-Patentschrift 2 920 830), das mit 65 fugalkraft fest gegen die entsprechend geformten spaltförmigen Ausströmöffnungen versehen ist, in die Wandflächen der Öffnungen gepreßt, so daß jegli-Platten eines solchen gesinterten Materials eingelegt dies Ausströmen von Flüssigkeit zwischen den Buchsind. Diese Platten sind an der Wand angeordnet, an sen und dem Grundmaterial des Rades und damit ein