DE1557057C3 - Zerkleinerungspumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungspumpe mit einem Gehäuse, das in Form eines Rotationskörpers ausgebildet ist, der an seiner Innenwand mit Zerkleinerungsmitteln versehen ist und der ein axiales Einlaßende, eine gegenüberliegende geschlossene Endwand sowie einen in der Seitenwand befindlichen Auslaß aufweist, mit einer Welle, die dicht und drehbar in der geschlossenen Endwand gelagert, drehbar konzentrisch zu der Achse des Gehäuses angeordnet, mit einem Motor gekuppelt und mit an ihr befestigten Zerkleinerungsmitteln versehen ist, die mit den Zerkleinerungsmitteln an der Innenwand des Gehäuses zusammenarbeiten, und mit einem vertikal angeordneten Behälter, dessen oberes Endteil mit Eingabemitteln für die Zuführung von Material in den Behälter versehen ist und dessen unteres Auslaßende in Verbindung mit dem Einlaßende des Gehäuses steht. Viele bekannte industrielle Zerkleinerungsvorrichtungen sind nur zum Mahlen und Zerkleinern trockenen Materials geeignet. Es sind auch Vorrichtungen bekannt, die lediglich zum Schneiden, Verfeinern und Reduzieren von Materialien mit einem Feuchtigkeitsgehalt zu Pasten zu verwenden sind. Es sind weiter Zerkleinerungsvorrichtungen bekannt, die zum Misehen und Verflüssigen von Breien oder Flüssigkeiten, zum Homogenisieren, Aufschließen, Auflösen od. dgl. verwendet werden können.

Die Zerkleinerungsvorrichtungen, die zur Verarbeitung trockenen oder festen Materials mit einem Feuchtigkeitsgehalt verwendet werden, sind von der Art, daß das Material nur einmal durchläuft, während bei den verflüssigenden Vorrichtungen im allgemeinen, jedoch nicht immer, eine Rückzirkulation erfolgt. Je nach der Art der Materialien und dem gewünschten Endergebnis werden jeweils verschiedenartige Vorrichtungen mit unterschiedlichem Aufbau und unterschiedlichen Funktionen verwendet.

Nach der deutschen Patentschrift 1 046 988 ist eine

Kolloidmühle mit einem unmittelbar an der Eintrittsseite der Mühle befindlichen Vorzerkleinerer bekannt. Die Schneidemittel des Vorzerkleinerers sind in einem oberhalb des Rotors der Kolloidmühle befindlichen und nach oben erweiterten Statorgehäuse angeordnet. Sie bestehen aus einem am Statorgehäuse angebrachten feststehenden Teil und beweglichen Teüen, die auf die Rotorwelle aufschiebbar und mit dieser drehbar sind. Weiterhin ist nach der deutschen Patentschrift 1176 977 eine Zerkleinerungsmaschine für Nahrungsmittel mit übereinander angeordneten, auf einer gemeinsamen Welle befindlichen Zerkleinerungsmitteln bekannt, die aus einem Kolloidmahlsatz, einem Schneidsatz und einem Vorschneidemesserkopf bestehen. Beide Vorrichtungen sind nicht zum Weiterbefördern bzw. Pumpen beliebiger Materialien geeignet, da durch die in diesen Vorrichtungen verwendeten einfachen Messer, Lochscheiben und Mahlsätze keine Pumpwirkung erzielbar ist.

Gemäß der deutschen Patentschrift 1108 080 ist eine Umlaufpumpe mit Zerkleinerungsmitteln bekannt, die lediglich zum Zerkleinern feinkörniger Materialien geeignet ist, weil diese Pumpe eine relativ enge axiale Eintrittsöffnung aufweist. Die Zerkleinerungsmittel werden gebildet durch eine am Umfang mit Verzahnungen versehene Pumpenscheibe und durch Ringrillen an der inneren Umf lache des Gehäuses. Die enge Eintrittsöffnung ist erforderlich, da es sich um eine reine Radialpumpe handelt. Würde der Durchmesser der Eintrittsöffnung genauso groß sein wie die Pumpenkammer, so würde fortwährend eine innere Zirkulation entstehen, ohne daß irgendeine Pumpwirkung erzielt wird. In der engen Eintrittsöffnung können keine Vorzerkleinerungsmittel vorgesehen werden. Die Pumpe ist also ungeeignet für Materialien, deren Korngröße größer ist als die Eintrittsöffnung. Wenn man die Eintrittsöffnung vergrößern würde, müßte in dem gleichen Maße der Pumpenkörper vergrößert werden, wodurch insgesamt eine kompakte, raumsparende Konstruktion nicht mehr möglich wäre und hohe Konstruktions- und Fertigungskosten entstünden.

Nach der USA.-Patentschrift 3164 330 ist eine weitere Vorrichtung bekannt geworden, die zum Transportieren und Mischen viskos fließender Materialien geeignet ist. Diese Vorrichtung weist, wie die nach der deutschen Patentschrift 1108 080, eine Radialpumpe auf. Durch Vorschalten einer Förderschnecke konnte man die Eingangsöffnung der Pumpe ebenso groß machen wie die Pumpenkammer. Die Korngröße der zu verarbeitenden Materialien ist aber auch hier begrenzt, und zwar durch den Gang der Schnecke, so daß eine Vorzerkleinerung erforderlich wird, wollte man Material größerer Korngröße verwenden. Die Verwendung eines Vorzerkleinerers vor der Radial-Pumpe ist sinnlos, da ohnehin die maximale Korngröße durch den Schneckengang bestimmt wird und dieser stets kleiner ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnung der Pumpenkammer. Die Anbringung einer Vorzerkleinerungsvorrichtung vor dem Schneckenförderer würde eine aufwendige und teure Konstruktion schaffen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Zerkleinerungspumpe zu schaffen, die in besonderem Maße vielseitig ist, so daß sie sehr wirkungsvoll ohne strukturelle Abwandlungen für die Verarbeitung trockenen Materials, festen Materials mit einem Feuchtigkeitsgehalt oder Breien oder von halbfesten Flüssigkeitsmaterialien und Weiterbeförderung des verarbeiteten Materials verwendet werden kann, wobei beliebige Zerkleinerungs- und Mischungsgrade erreichbar sein und die Nachteile bekannter Vorrichtungen vermieden werden sollen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Materialfluß aus dem Behälter in das Gehäuse allein durch Schwerkraft erfolgt, daß die Zerkleinerungsmittel an der Welle aus wenigstens

ίο zwei schneckenförmig angeordneten Flügeln bestehen, und daß in dem Behälter Vorschneidemittel vorgesehen sind, die mit der Welle verbunden sind.

Die erfindungsgemäße Zerkleinerungspumpe kann je nach Bedarf eine Mahl- oder Pumpwirkung erzeugen, eine Abschneide- und Pumpwirkung, eine Zerkleinerungs- oder Schneid- und eine Pumpwirkung oder eine Mix- und Pumpwirkung. Sie ist aus relativ wenigen, billigen, sich bewegenden Teilen aufgebaut, die jede gewünschte Zerkleinerungs- und Mischwirkung bei nassen oder trockenen Materialien, Pasten, Breien od. dgl. durchführen können. Außerdem wird das Material nach Durchführung dieser Verarbeitung unter sehr hohem Druck ausgestoßen.

Durch die Verwendung eines vertikal angeordneten Behälters, dessen oberes Endteil mit Eingabemitteln versehen ist, kann auf zusätzliche Mittel zur Zuführung des Materials verzichtet werden, da der Materialfluß zu der Pumpe allein durch Schwerkraft erfolgt. Die Vorschneideeinrichtung erlaubt die Verarbeitung von Materialien mit einem größeren Durchmesser als der Durchmesser des Pumpenkörpers, wobei die Größe der Pumpe klein gehalten werden kann, so daß beträchtliche Einsparungen in den Konstruktions- und Fertigungskosten erzielt werden können und eine Zerkleinerungspumpe geschaffen werden kann, die sehr wenig Raum beansprucht und doch sehr wirksam und schnell arbeitet.

Die schneckenförmig angeordneten Flügel der Zerkleinerungspumpe rufen nicht nur eine Radial-, sondern auch eine Axial-Pumpwirkung hervor, wodurch eine große Eintrittsöffnung im Pumpenkörper vorgesehen werden kann, die einen einwandfreien Eintritt zähen und sehr grobkörnigen Materials ermöglicht.

Zur Erreichung beliebiger Zerkleinerungs- und Mischungsgrade ist eine Leitung zwischen dem Auslaß des Gehäuses und dem Einlaß des Behälters zur Rückzirkulation des Materials vorgesehen und weist die Leitung einen mit einem Ventil versehenen Auslaß auf. Der Auslaß des Gehäuses erstreckt sich radial, da die Hauptpumpwirkung in radialer Richtung erfolgt.

Eine einfache und wirkungsvolle Vorzerkleinerung kann dadurch erzielt werden, daß die Vorschneideeinrichtung eine vertikal in dem Behälter angeordnete drehbare Welle aufweist, an der Schneidelemente befestigt sind.

Zur Erzielung eines kompakten raum- und kostensparenden Aufbaus der Zerkleinerungspumpe verbinden Kupplungsmittel die Vorschneidwelle und die Flügelradwelle und sind die Wellen axial zueinander ausgerichtet, wodurch die Verwendung nur eines einzigen Motors zum Antrieb der Zerkleinerungspumpe ermöglicht wird.

Um chemische Reaktionen hervorzurufen oder zu beeinflussen, ist ein Wärmeaustauscher vorgesehen, der die sich zwischen dem Gehäuse und dem Behälter erstreckende Leitung konzentrisch umgibt und über

den das Material erwärmt oder gekühlt werden kann.

Die erfindungsgemäße Zerkleinerungspumpe ist sehr robust, kompakt und billig. Sie kann in verschiedenen Arten betrieben werden, indem das Material nur einen einzigen Weg durch die Zerkleinerungspumpe nimmt oder in ihr zirkuliert. Die erfindungsgemäße Zerkleinerungspumpe kann zur Durchführung der unterschiedlichsten Mixvorgänge bei jedem beliebigen Material, ganz gleich welcher Art, dienen. Sie ist außerdem so ausgebildet, daß mehrere Zerkleinerungspumpen parallel oder in Serie zur aufeinanderfolgenden Verarbeitung von Materialien angeordnet werden können.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Zerkleinerungspumpe,

F i g. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Zerkleinerungspumpe und eine etwas abgewandelte Form der Stützmittel, wobei die Rückzirkulationsleitung gemäß Fig. 1 nicht dargestellt ist,

F i g. 3 eine auseinandergezogene Einzeldarstellung mit teilweisem Vertikalschnitt und die Kupplungseinrichtung zwischen der Vorschneidwelle und der Flügelradwelle und

F i g. 4 eine Detailschnittzeichnung und die Mittel zur einstellbaren Befestigung von Schneidelementen an der Vorschneidwelle.

In F i g. 1 ist eine Zerkleinerungspumpe 10 mit einem vertikalen Behälter 12 dargestellt, der jeden beliebigen Querschnitt haben kann und der bei diesem Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet ist. Der Behälter 12 ist an seinem oberen Ende 14 durch einen abnehmbaren Deckel 16 geschlossen, der mit einem Einlaß 18 versehen ist, durch den in einfacher Weise Materialien in den Behälter gegeben werden können, ohne daß der Deckel entfernt werden muß.

Der Behälter ist an seinem unteren Ende mit einem Trichter 20 versehen, der offen und mit einem inneren Flansch 22 versehen ist, mit dem er an einer Pumpe 24 befestigt ist.

Die Pumpe 24 weist ein Gehäuse 26 auf, das die Form eines hohlen Rotationskörpers hat und im vorliegenden Fall zylindrisch ausgebildet ist. Das Gehäuse 26 liegt vertikal und unter dem Behälter 12 und wird von dem Behälter 12 gehalten. An dem oberen Ende weist das Gehäuse einen äußeren Befestigungsflansch 28 auf, an den der Flansch 22 des Behälters in irgendeiner passenden Weise angeflanscht ist.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, wird der Behälter 12 in seiner vertikalen Lage durch Beine 30 gehalten, die an ihren unteren Enden in Füße 32 auslaufen.

Unter dem Gehäuse 26 befindet sich ein Antriebsmotor 34, der durch vertikale Stützen 36 an dem Gehäuse 26 gehalten ist. Eine Antriebswelle 38 des Antriebsmotors ist durch eine passende Kupplungseinrichtung 40 mit dem äußeren Ende 42 einer Flügelradwelle verbunden, die in dem Gehäuse 26 verläuft.

Das Gehäuse 26 ist mit einem radialen Auslaß 44 versehen, an den eine Leitung 46 zur Rückzirkulation angeschlossen ist. Die Leitung 46 weist eine vertikale Leitung 48 auf, die mit dem Auslaß 44 durch eine seitliche Leitung 50 verbunden ist. Die Leitung 48 besitzt ein unteres Auslaßende 52, das durch ein Ventil 54 verschließbar ist. Durch Betätigung des Ventils 54 ist es möglich, daß das aus dem Auslaß 44 des Gehäuses herauskommende Material in die Leitung 48 zur Rückzirkulation geleitet wird, und nachdem die gewünschte Beschaffenheit des verarbeiteten Materials erzielt ist, kann das Material durch das Auslaßende 52 herausgelassen werden.

Die Leitung 48 ist mit ihrem oberen Ende 56 über eine Kupplung 58 an ein Knie 60 angeschlossen, das in eine passende Öffnung in dem Deckel 16 und damit im Inneren des Behälters 12 mündet. Die Kupplung

ίο 58 gestattet ein Wegschwenken des Knies 60 von dem Behälter, so daß der Deckel 16 abgenommen werden kann.

Die Leitung 46 für die Rückzirkulation ist als festes Rohrsystem dargestellt, sie kann natürlich auch aus flexiblen Rohren od. dgl. bestehen. In jedem Fall ergibt sich jedoch ein vertikaler Abschnitt entsprechend der Leitung 48, der die vertikale Strecke zwischen dem Auslaß 44 und dem oberen Ende 14 des Behälters 12 überbrückt. Die vertikale Leitung 48 wird in passender Weise von einem Wärmeaustauscher 62 umgeben, und je nach der Länge der Leitung 48 und der Zuordnung zu dem Gehäuse 26 der Pumpe und dem Behälter 12 kann der Wärmeaustauscher 62 eine beträchtliche Länge haben. Der Wärmeaustauscher ist mit einem Einlaßrohr 64 und einem Auslaßrohr 66 versehen, die mit einem passenden Heiz- oder Kühlsystem in Verbindung stehen. Durch die Verwendung des Wärmeaustauschers 62 ist es möglich, chemische Reaktionen während der turbulenten Strömung des Materials in der Leitung 48, also bei der Rückzirkulation des Materials, stattfinden zu lassen.

In F i g. 2 liegt der Antriebsmotor 34, der ein elektrischer, pneumatischer, hydraulischer, dampfgetriebener oder Verbrennungs-Motor sein kann, unter dem Gehäuse 26 und trägt das Gehäuse mittels vertikaler Ständer 68. Der Motor ist mit Stützbeinen 70 versehen, die in auf dem Boden aufliegende Füße 72 auslaufen.

Bei jeder der nur geringfügig sich unterscheidenden Stützeinrichtungen gemäß F i g. 1 oder 2 ist der Motor direkt mit dem Pumpengehäuse verbunden, und es ist ganz gleich, ob der Motor mit seinen Stützbeinen 70 als Träger dient, wie das in F i g. 2 der Fall ist, oder ob die Stützbeine 30 an dem Behälter oder an dem Gehäuse angebracht sind, wie das in Fig. 1 der Fall ist, dies ist ohne besondere Bedeutung.

An Hand der Fig. 2 sollen nun besonders die Pumpe 24 und eine zugeordnete Schneideinrichtung 74 betrachtet werden, die in dem Behälter 12 wirksam ist. Das äußere Ende 42 der Welle trägt ein Flügelrad 76, das innerhalb des Gehäuses 26 arbeitet. Das Gehäuse 26 ist mit einem axialen Einlaßende 78 versehen, das das obere Ende des Gehäuses bildet, das frei in Verbindung mit dem Auslaßende des Trichters 20 des Behälters steht, so daß das Material durch die Schwerkraft aus dem Behälter in das Gehäuse 26 der Pumpe fließen kann. Das gegenüberliegende Ende des Gehäuses weist eine geschlossene Endwandung 80 auf, in der sich eine zentrale öffnung 82 befindet, in der eine Welle bzw. Nabe 84 des Flügelrades dicht und drehbar durch ein Dichtlager 86 gelagert ist.

Die Welle bzw. Nabe 84 ist in dem Gehäuse 26 konzentrisch zur Achse des Gehäuses drehbar und wird von dem Antriebsmotor 34 über die Kupplung 40 zwischen der Antriebswelle 38 des Antriebsmotors und dem äußeren Ende 42 der Welle bzw. Nabe 84 angetrieben.

Das Innere des Gehäuses 26 bildet die Kammer

für die Pumpe, in der die Welle 84 drehbar angeordnet ist. Das Pumpengehäuse ist mit einer Buchse 90 versehen, die bei diesem Ausführungsbeispiel mit ringförmigen Zähnen 92 an der Innenwandung versehen ist. Die Flügelradanordnung besteht aus der Welle 84 und Flügeln 94, die an der Welle 84 befestigt sind. Die Flügel 94 sind mit äußeren gezahnten Kanten 96 versehen, die mit den Zähnen 92 zusammenarbeiten und das Material zermahlen, wenn dieses durch die Flügel von dem Einlaßende 78 zu und durch den radialen Auslaß 44 bewegt wird.

Die besondere Konstruktion und Anordnung der Flügel führt zu einer besseren Zerkleinerungs- und Mixwirkung und außerdem zu einem Ausstoß des Materials durch den Auslaß 44 unter sehr viel höherem Druck, als das mit bisher bekannten Flügelpumpenanordnungen der Fall war.

Die Schneideinrichtung 74 zum Vorschneiden weist eine längere Welle 98 auf, die konzentrisch in dem Behälter 12 läuft. Die Welle 98 für die Vorschneideinrichtung und die Welle 84 sind mit einer Kupplung 100 versehen, wie sie besonders in F i g. 3 dargestellt ist, wodurch die Welle 98 für die Vorschneideinrichtung lösbar mit der Welle 84 verbunden ist, so daß sie sowohl von dieser als auch von dem Antriebsmotor 34 zusammen mit der Flügelradwelle und den daran angeordneten Flügeln angetrieben ist. Die Kupplung weist eine unrunde Fassung 102 auf, die in dem äußeren freien oder oberen Ende 104 der Welle 84 angeordnet ist. Die Fassung 102 kann irgendeinen beliebigen, nicht runden Querschnitt haben, sie kannz. B. quadratisch, hexagonal od. dgl. sein. Sie ist so in dem freien oberen Ende 104 der Flügelradwelle angebracht, daß sie die Pump- und Zerkleinerungswirkung der Flügel 94 nicht beeinträchtigt. Die Welle 98 für die Vorschneideinrichtung endet mit ihrem unteren Ende 106 in einer axialen Verlängerung 108, deren Querschnitt und Größe komplementär zu der Fassung 102 ist. Die Verlängerung 108 ist somit lösbar in der Fassung 102 gehalten, so daß die Welle 84 und die Welle 98 für die Vorschneideinrichtung zu einer einheitlichen konstruktiven und funktioneilen Anordnung verbunden sind.

Ein Lager 110 lagert ein oberes Ende 112 der Welle 98 der Vorschneideinrichtung. Das Lager ist von dem Behälter lösbar gehalten, so daß die Welle 98 einfach angehoben und aus dem Behälter 12 herausgenommen werden kann.

Das Lager 110 weist einen Querbalken 114 auf, der abnehmbar auf Anschlägen 116 an gegenüberliegenden Punkten einer inneren Wandung 118 des Behälters 12 in der Nähe des oberen Endes 14 gehalten ist. Der Querbalken 114 weist eine öffnung 120 auf, durch die sich das obere Ende 112 der Welle 98 erstreckt. Ein rohrförmiges Gehäuse 122 ist mit seinem unteren Ende durch eine Punktschweißung 124 an dem Querbalken befestigt und, erstreckt sich durch eine passende öffnung in dem Deckel 16. Das Gehäuse 122 hält Lager 126, in denen das obere Ende 112 der Welle angeordnet ist, so daß die Welle in sehr fester und stabiler Weise um eine Achse drehbar gelagert ist, die mit der Drehachse der Flügelradwelle 84 zusammenfällt. Die Lageranordnung kann auch gegebenenfalls direkt an der Unterseite des Deckels des Behälters angebracht sein.

Die Schneideinrichtung 74 weist weiterhin Schneidelemente 128 und 128a auf, die rundherum an der Welle 98 befestigt sind. Aus Gründen der Einfachheit sind nur zwei Schneidelemente 128 und 128 a dargestellt, es kann natürlich jede beliebige Anzahl von Schneidelementen an der Welle befestigt sein. Die Schneidelemente sind so an der Welle befestigt, daß sie relativ zueinander entlang der Achse der Welle 98 und relativ zu den damit zusammenarbeitenden Schneidelementen 130 einstellbar sind, die von dem Behälter gehalten sind.

Wie genauer aus Fig. 4 hervorgeht, ist das

ίο Schneidelement 128 mit einer Nabe 132 versehen, die durch eine Feder 134 an der Welle befestigt ist. Auf der Welle sind Abstandsringe 136 aufgeschoben, die zwischen einer Schulter 138 auf der Welle und den Schneidelementen liegen. Außerdem ist auf der Welle ein Befestigungsring 140 angebracht, der an der Welle durch eine Klemmschraube 142 gehalten ist. Durch die Abstandsringe 136 kann der Abstand zwischen den Schneidelementen 128 und 128a sehr einfach dadurch eingestellt werden, daß eine größere oder kleinere Anzahl von Abstandsringen 136 je nach dem gewünschten Abstand zwischen den Schneidelementen zwischengelegt wird. Wegen der Art, in der die Schneidelemente gehalten sind und wegen der Verwendung der Abstandsringe 136 und dem Befestigungsring 140 ergibt sich eine Einstellbarkeit der Schneidelemente entlang der Achse der Welle 98 relativ zueinander und zu den Schneidelementen 130, derart, daß keine vorstehenden Teile vorhanden sind, an denen sich das zu verarbeitende Material festhängen und so die Schneidelemente verstopfen kann. Außerdem ist diese Art der Halterung der Schneidelemente sehr hygienisch und leicht zu reinigen, was besonders bei der Verarbeitung von Chemikalien, Lebensmitteln od. dgl. von Bedeutung ist.

Die rotierbaren Schneidelemente 128 und 128a, die von der sich drehenden Welle 98 gehalten sind, wirken mit den Schneidelementen 130 zusammen, die vorzugsweise stationär und an der inneren Wandung des Behälters angebracht sind, vorzugsweise im Bereich des Trichters 20. Die Schneidelemente 130 erstrecken sich radial nach innen von der Seitenwandung des Trichters aus, und sie liegen zwischen den Schneidelementen 128 und 128a. Es soll jetzt die Funktion der Zerkleinerungspumpe 10 in Verbindung mit F i g. 2 bei einer Arbeitsweise betrachtet werden, bei der das Material nur einmal durchläuft. Das Material, das trocken sein oder auch einen Feuchtigkeitsgehalt haben kann, wird in den Behälter 12 gegeben, entweder nach Entfernen des Deckels 16 oder besser unter Verwendung des in dem Deckel vorgesehenen Einlasses 18. Die Welle 84 und die damit verbundenen Flügel 94 werden von dem Hauptmotor gedreht und drehen damit die Welle 98 mit den Schneidelementen 128 und 128 a für das Vorschneiden. Die Vorschneidmesser werden mit der gleichen Drehzahl gedreht wie die Flügel 94. Die Schneidelemente 128 und 128 a zum Vorschneiden sind in Verbindung mit den stationären Schneidelementen 130 von besonderem Nutzen zum Zerschneiden großstückigen Materials, so daß die Stück- oder Korngröße des Materials verringert ist, wenn es durch Schwerkraft durch den axialen Einlaß 78 in die Pumpe 24 fällt.

Mit Hilfe der Vorschneideinrichtung kann die Größe der Pumpe wesentlich verringert werden, da sie nur noch Materialien geringerer Größe zu verarbeiten hat, und zwar von einer Größe, die geringer ist als die anfängliche Größe des Materials, wenn es sich in dem Behälter 12 befindet. Somit besteht ein

309 533/169

bestimmter funktioneller Zusammenhang zwischen der Vorschneideinrichtung und der Pumpe 24, und natürlich ist eine Verbindung zwischen der Welle 84 und der Welle 98 für die Vorschneideinrichtung vorhanden. Das Material wird von den Flügeln 94 bearbeitet und unter hohem Druck durch den Auslaß 44 ausgestoßen.

Betrachtet man als zu verarbeitendes Material z. B. Tomaten, Kartoffeln od. dgl., so werden diese in ihrer normalen Größe und in ihrem normalen Zustand in den Behälter 12 gegeben und von der Vorschneideinrichtung vorgeschnitten oder vorzerkleinert. Dann fallen sie durch die Schwerkraft in die Pumpe, wo sie verarbeitet und dann durch den Auslaß 44 als Paste ausgestoßen werden. Der gleiche Arbeitsvorgang mit nur einmaligem Durchlaufen der Einrichtung kann zum Mahlen von festen Körpern ohne Flüssigkeitsgehalt angewendet werden, wenn ein Abschnitt des Einlasses der Pumpe frei für die Zuführung von Luft ist, so daß solche Luft in ausreichendem Maße vorhanden ist, um die festen Körper durch die Pumpe mitzunehmen und die Pumpe darin zu unterstützen, diese festen Körper durch den Auslaß der Pumpe auszustoßen.

Die gezahnten Kanten 96 dienen zum Zerschlagen, Zerkrümeln oder zum Zermahlen, und zwar in Verbindung mit der inneren Fläche des Gehäuses 26. Außerdem erzeugen sie eine Pumpwirkung, um das zerkleinerte oder gemahlene Material durch den Auslaß 44 auszustoßen. Je nach der gewünschten Beschaffenheit und der gewünschten Verarbeitungsweise, z. B. Zerkleinern, Mahlen oder Zerreißen, können die gezahnten Kanten 96 gleichzeitig zu der Pumpwirkung eine weitere Wirkung ausführen, und zwar im Zusammenhang mit oder ohne gezahnten oder aufgerauhten Außenrändern, und die Buchse 90 kann durch andere Buchsen ausgetauscht werden. In jedem Fall arbeitet die Flügelanordnung mit der Buchse 90 zusammen, so daß das Material in irgendeiner Weise zerkleinert oder gemixt wird und dann durch die Schwerkraft durch das axiale Einlaßende 78 in das Gehäuse der Pumpe fällt.

Die in F i g. 1 dargestellte Leitung 46 zur Rückzirkulation wird dann verwendet, wenn eine Rückzirkulation von Flüssigkeiten, halbfesten Stoffen mit Flüssigkeiten und von Breien zur Homogenisierung, Abscheidung oder Ausscheidung od. dgl. erwünscht ist. Die Breie oder Flüssigkeiten wandern durch die Leitung 46 zurück und werden fortwährend so rückzirkuliert, bis der gewünschte Zustand des fertigen Produkts erzielt ist, wonach das Material durch das Auslaßende 52 durch Betätigung des Ventils 54 abgelassen wird.

Während das flüssige Material oder der Brei durch

ίο die Leitung 46 wandert, kann es durch den Wärmeaustauscher 62 behandelt werden, um eine chemische Reaktion zu erzeugen. Der Wärmeaustauscher kann zum Erhitzen oder zum Kühlen der Breie oder des flüssigen Materials verwendet werden, wenn dieses durch die Leitung 48 wandert. Natürlich können beliebige Mittel zur Steuerung des Druckes, der Temperatur, der Strömung od. dgl. vorgesehen sein, die von Hand gesteuert werden müssen oder sich selbsttätig steuern. Solche Mittel können in Verbindung mit den Leitungen zur Steuerung der Speisung der Pumpe und der Erhitzung oder Kühlung des Systems für den Wärmeaustauscher 62 dienen.

Es können natürlich mehrere Zerkleinerungspumpen 10 in Reihe oder parallel angeordnet werden, wobei das verarbeitete Material von einem Behälter der einen Zerkleinerungspumpe in den Behälter einer nachfolgenden Pumpe wandert. In einem solchen Fall führt die Leitung 48 das Material nicht in den zugeordneten Behälter zurück, vielmehr kann die Leitung an eine zugeordnete Zerkleinerungspumpe angeschlossen sein und das Material in einen solchen Behälter leiten. Wegen der höheren Druckerzeugung der Flügelradanordnung kann der Fluß des Materials durch die Leitung 48 nach oben erzielt werden, ohne daß irgendwelche Hilfspumpen oder andere Speiseeinrichtungen erforderlich sind. Das trifft auch für die Einrichtung zur Rückzirkulation gemäß Fig. 1 zu.

Der Behälter 12 kann jede beliebige Form oder Größe haben, und er kann lösbar an dem Pumpengehäuse befestigt und er kann offen oder geschlossen sein. Ist er geschlossen, so kann er auch abgedichtet sein und so ein Arbeiten unter Druck oder Vakuum ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Zerkleinerungspumpe mit einem Gehäuse, das in Form eines Rotationskörpers ausgebildet ist, der an seiner Innenwand mit Zerkleinerungsmitteln versehen ist und der ein axiales Einlaßende, eine gegenüberliegende geschlossene Endwand sowie einen in der Seitenwand befindlichen Auslaß aufweist, mit einer Welle, die dicht und drehbar in der geschlossenen Endwand gelagert, drehbar konzentrisch zu der Achse des Gehäuses angeordnet, mit einem Motor gekuppelt und mit an ihr befestigten Zerkleinerungsmitteln versehen ist, die mit den Zerkleinerungsmitteln an der Innenwand des Gehäuses zusammenarbeiten, und mit einem vertikal angeordneten Behälter, dessen oberes Endteil mit Eingabemitteln für die Zuführung von Material in den Behälter versehen ist und dessen unteres Auslaßende in Verbindung mit dem Einlaßende des Gehäuses steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialfluß aus dem Behälter (12) in das Gehäuse (26) allein durch Schwerkraft erfolgt, daß die Zerkleinerungsmittel an der Welle (98) aus wenigstens zwei schneckenförmig angeordneten Flügeln (94) bestehen und daß in dem Behälter (12) Vorschneidemittel (128, 130) vorgesehen sind, die mit der Welle (98) verbunden sind.

2. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (26) vertikal verlaufend und unter dem Behälter (12) angeordnet ist, daß das Einlaßende (78) des Gehäuses (26) das obere Ende des Gehäuses bildet und daß der Behälter (12) auf dem Einlaßende (78) des Gehäuses (26) befestigt ist.

3. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (48) zwischen dem Auslaß (44) des Gehäuses (26) und dem Einlaß des Behälters (12) zur Rückzirkulation des Materials vorgesehen ist, wobei sich der Auslaß (44) radial von dem Gehäuse (26) erstreckt.

4. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschneideinrichtung (128,128a, 130) eine vertikal in dem Behälter (12, 20) angeordnete drehbare Welle (98) aufweist, an der Schneidelemente (128,128a) befestigt sind, und daß Kupplungsmittel (100) die Vorschneidwelle (98) und die Flügelradwelle (84) verbinden.

5. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (98, 84) axial zueinander ausgerichtet sind und daß die Kupplungsmittel (100) aus einer nicht runden öffnung (102) in dem oberen Ende (104) der Flügelradwelle (84) und aus einem nicht runden Ende der Vorschneidwelle (98) bestehen, das lösbar von der nicht runden Öffnung (102) umfaßt ist.

6. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschneidwelle (98) mit ihrem oberen Ende (112) in einem Lager (110) in dem Behälter gelagert ist.

7. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschneidclemcnte (128, 128a) axial einstellbar auf der Welle (98) gehalten und daß Mittel zur Befestigung (140, 142) der Schneidelemente in den axial eingestell-

ten Stellungen vorgesehen sind.

8. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schneidelemente (130) von der inneren Wandung des Behälters (12) gehalten sind und mit den Schneidelementen (128, 128a) auf der Welle (98) zusammenarbeiten.

9. Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschneideeinrichtung (74) eine in dem Behälter drehbar angeordnete Welle (98) aufweist, daß Kupplungsmittel (100) die Vorschneidwelle (98) mit der Flügelradwelle (84) verbinden und daß die Vorschneidwelle (98), die Flügelradwelle (84) und die Antriebswelle (38) koaxial zueinander verlaufen.

K). Zerkleinerungspumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (48) den Auslaß (44) des Gehäuses (26) mit den Einlaßmitteln des Behälters (12) zur Rückzirkulation des verarbeiteten Materials verbindet, daß die Leitung (48) einen mit einem Ventil (54) versehenen Auslaß (52) aufweist und daß ein Wärmeaustauscher (62) konzentrisch die sich zwischen dem Gehäuse (26) und dem Behälter (12) erstreckende Leitung (48) umgibt.