DE1808931C - Flotationsgerät - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Flotationsgerät mit einem lastung als Folge eines geringen Rotorspiels mit

Tank mit einer "fiodenwand und nach oben gerich- verhältnismäßig geringer Rotorabnutzung arbeiten teten Wänden, mit einem im Tank zur Drehung um kann.

eine im wesentlichen vertikale Achse gelagerten Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch

Rotor und mit einem im Tank zwischen dem Rotor 5 gelöst, daß der Rotor eine Anzahl von sich im

und den nach oben gerichteten Wänden angeordneten wesentlichen radial zur Rotorwelle erstreckenden

Stator, der mit öffnungen zum Durchtritt von Fluid und koaxial zu dieser verlaufenden Flugein autweist

in dem Raum zwischen Stator und Wänden unter und daß sich im wesentlichen axial erstreckende

Einfluß der Rotordrehung versehen ist. Flügelabschnitte quer zur Flügelebene in einem Ab-

Flotationsgcräte zum selektiven Trennen feinver- ίο· stand zur Rotorwelle liegen und ferner die Rotor-

teilter Teilchen wurden bisher weitgehend zum Tren- Unterseite im Abstand vom Tankboden liegt und die

nen metallischer oder nichtmetallischer Mineralien Unterkante des Stators oberhalb des unteren Endes

angewendet und sogar für andere industrielle Ver- der Rotorflügel angeordnet ist.

fahren, wie die Reinigung von Nahrungsmitteln, das Als Folge der erfindungsgemäßen Rotorausbildung

Entfärben von Papierbrei oder die Behandlung in- .15 kann der Rotor einstückig hergestellt werden und

dustrieller Abwässer, verwendet. gegebenenfalls aus gummiartigem Material geformt

Bei einem solchen Gerät wird das zu behandelnde sein.

Gut in den Tank des Flotationsgerätes in Form einer Gegebenenfalls kann der Rotor mit solchen

Trübe oder einer Aufschlämmung aus einer Flüssig- Flügeln ausgebildet sein, die sich unter Belastung in

keit eingeleitet, die abzutrennende Feststoffteilchen 20 der gewünschten Weise durchbiegen,

und zurückzuhaltende Feststoffteilchen enthält Ein Die -Erfindung wird anschließend an Hand eines

drehbarer Rotor arbeitet in der Trübe innerhalb des Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Stators, um in der Trübe eine Vielzahl feiner Blas- Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen

chen zu erzeugen, die selektiv an den abzutrennenden Flotationsgerätes im Schnitt nach der Linie 1-1 in

Teilchen haften und diesen einen Auftrieb verleihen, as F«g· 2, jedoch in einem vergrößerten Maßstab, wo-

so daß sie an die Oberfläche der Trübe im Flotations- bei Teile des Stators weggebrochen sind,

gerättank steigen, wo sie entfernt werden. F i g. 2 eine Draufsicht des in F i g. 1 dargestellten

Es wurde festgestellt, daß für den Wirkungsgrad Flotationsgeräts, aus welcher ersichtlich ist, daß es

des Flotationsgerätes Leistung so zugeführt werden zwei Flotationszellen besitzt,

muß, daß ein größtmöglicher Blasenflächeninhalt 30 Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 1 und 2

bzw. eine größtmögliche Gas-Flüssigkeit-Grenzfläche dargestellten Gerätes,

erzeugt wird, damit die größte Zahl möglicher Kon- F i g. 4 eine schaubildliche Ansicht in einem vertakte zwischen den Blasen und den abzutrennenden größerten Maßstab des Rotors und des Stators des Teilchen erhalten wird. Im allgemeinen haben die Gerätes nach Fig. 1 bis 3, wobei Teile des Stators bisher verwendeten Schaumschwimmgerätc ernste 35 weggebrochen sind, um den Rotor zu zeigen,
Nachteile. Beispielsweise sind die bisher verwendeten F i g. 5 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 5-5 Geräte mit einem angemessen hohen Wirkungsgrad in Fig. 6, welche in schematischer Darstellung in im allgemeinen in ihrem Aufbau ziemlich kompliziert einer vertikalen Ebene den Blasenströmungsyerlauf und sind aus einer grüßen Anzahl von Teilen hcrgc- in einer der Zellen zeigt, wenn das Gerät in Bestellt, welche für den Betrieb zusammengebaut wer- 40 trieb ist,

den müssen, wodurch die Herstellungskosten erhöht F i g. 6 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 6-6 werden, und welche für Wartungszwecke auseinander- in F i g. 5 einer der Zellen des Gerätes nach F i g. 1 genommen werden müssen. In einer bekannten An- bis 3, welche Ansicht in schematischer Darstellung Ordnung bestehen Rotor und Stator beispielsweise je und in Draufsicht den Blasenströmungsverlauf bei in aus einem aus Stäben gebildeten Käfig (deutsche 45 Betrieb befindlichen Gerät zeigt,
Patentschrift 873 682). Andererseits haben die be- Fig. 7 eine schematische Darstellung im Schnitt kannten Geräte von einfacherer Bauform oder mit ähnlich der Fig. 5, aus welcher die Durchbiegung weniger Teilen im allgemeinen einen mangelhaften der unteren Teile der Flügel des Rotors unter BeWirkungsgrad, lastung sichtbar ist,

Ferner entstehen bei den bekannten Flotations- 50 Fig. 8 eine Schnittansicht im gleichen Maßstab geräten gewöhnlich Probleme, wenn die Trübe eine wie F i g. 4, welche mit voll ausgezogenen Linien beträchtliche Menge verhältnismäßig grober Teilchen zeigt, wie die Flügel des Rotors sich unter Belastung enthält. Die groben Teilchen verursachen oft eine ausbiegen, während die Stellungen der Rotorflügel Überfüllung in der Nähe des Rotors, welche zu über- ohne Belastung durch strichpunktierte Linien darmäßig hohen Anlaufbelastungen oder sogar zum 55 gestellt ist,

Bruch des Rotors führen können. Außerdem können Fig. ⁽J eine graphische Darstellung, aus welcher

im Betrieb solche groben Teilchen einen übermäßigen der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßcn Gerätes

Verschleiß am Rotor bewirken. Das bei den bekaiin- im Vergleich zu den bekannten Geräten sichtbar ist

ten Geräten charakteristische enge Spiel /wischen und

Rotor und Slator verursacht oft ein Verklemmen 6a Fig. IO eine Ansicht im Schnitt ähnlich der in

oder einen Bruch des Rotors oder des Stators, wenn Fig. 8 mit einer anderen Querschnittsform für den

die Trübe übermäßig große Teilchen, z. B. Gangart- Rotor, der mit voll ausgezogenen Linien ohne Be-

tcilchcn, enthält, was in bestimmten Füllen unver- lastung dargestellt ist.

nieidlich ist. Das dargestellte Gerät besitzt zwei Flotations-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den 65 /eilen I und 2. Jede weist einen Tank 3 auf, welcher

Aufbau des Flotationsgeräts und insbesondere des durch Seilen- und Bodenwände 4 und 5, die beiden

Rotors /u vereinfachen und so auszubilden, daß die Zellen gemeinsam sind, eine Endwand 6 oder 7 und

Anordnung infolge des Vermeidens erhöhter Be- durch die eine Seite einer Trennwand 8 gebildet wird.

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Vorzugsweise hat jeder Tank Seitenwände mit im Flügel des Rotors vorzugsweise zumindest vier, um wesentlichen vertikalen oberen Teilen 9 und nach die gewünschte ruhige Arbeitsweise und einen von unten geneigten unteren Teilen 10, wobei die End- schädlichen Pulsierungen freien Betrieb zu erzielen, wände 6 und 7 sowie die Trennwand 8 vorzugsweise Vorzugsweise ist, wie in F i g. 4 gezeigt, jeder Rotorini wesentlichen vertikal sind. 5 flügel ferner mit einer oder mehreren im wesentlichen

Jede Zelle enthält einen Rotor 11 und einen Stator radialen Rippen 31 versehen, verzugsweise an den

12. Der Rotor ist am unteren Ende einer Welle 14 Enden der Flügel, die sich zwischen dem mittigen

befestigt und wird in einem größeren Abstand ober- Teil 27 und den im wesentlichen axialen Rippen 29

halb der Bodenwand 5 des Tanks 3 zur Drehung um erstrecken. Die Rippen 31 dienen" zur Verstärkung

eine stehende und vorzugsweise im wesentlichen io der Rotorflügel und um diesen eine höhere Festigkeit

vertikale Achse A getragen, wobei der Antrieb zwang- zu verleihen und teilen diesen ferner eine etwas

laulig über Riemen 15 und Riemenscheiben 16 und konkave Gestaltung mit, welche im Betrieb vorteil-

17 durch einen Motor 18 erfolgt. Zur drehbaren haft ist.

Lagerung der Welle ist eine Lageranordnung 19 vor- Vorzugsweise beträgt die Länge des Rotors zwioesehen, die an einer Halterung 20 befestigt ist, 15 sehen etwa 75 °/o und etwa 125% des Durchmessers welche auch den Motor 18 trägt. DL Halterung 20 des Rotors, da eine solche Proportion einen höheren wird von einem Überbau 21 getragen und erstreckt Wirkungsgrad in der Leistungsausnutzung und in der sich über und oberhalb der oberen Enden der Belüftung ergibt und die Kosten des Rotors sowie Tanks 3 und oberhalb des Spiegels L der Flüssigkeit des Gerätes dadurch herabgsetzt, daß eine unnötige in jedem Tank. Der obere Rand der Seitenwand«; 20 Rotorlänge vermieden wird. Außergewöhnlich vordes Tanks weist Überlaufteile 22 auf, welche in an teilhafte Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die sich bekannter Weise hinsichtlich ihrer Höhe ver- Länge des Rotors annähernd gleich seinem Durchstellbar sind, um dazu beizutragen, das Niveau der messer ist, so daß der Rotor als »1 t 1 «-Rotor be-Trübe im Tank 3 auf einer Höhe L zu halten. In zeichnet werden kann.

ähnlicher Weise kann die Trennwand 8, wenn ge- as Zweckmäßig werden die Flügel 28 so geformt,

wünscht, einen verstellbaren Überlaufteil in an sich daß ohne Belastung oder bei geringer Belastung die

bekannter Weise haben. Flügel nicht wesentlich verfomü werden, jedoch bei

Das untere Ende des Stators 12 wird durch einen stärkerer Belastung sich die Flügel auf eine im Statorteil 24 gebildet, der den Rotor 11 umgibt und wesentlichen spiralige Querschnittsformen verformen sich von dessen Umfang in Abstand befindet. Der 30 können, zumindest über einen Teil der Länge des Statorteil 24 erstreckt sich zumindest bis zum oberen Rotors, wie in F i g. 8 etwas übertrieben dargestellt. Ende des Rotors und vorzugsweise, wie gezeigt, noch Vorzugsweise sind die Flügel so geformt, daß unter etwas darüber. Der Statorteil 24 befindet sich vor- tangentiaien Kräften, die aus einer beträchtlichen zugsweise mit seinem unteren Ende wesentlich ober- Belastung resultieren, sie auch axial verformt werden halb des unteren Endes des Rotors, so daß sein Ab- 35 können, wie mit einem etwas stärkeren als tatsächstand von der Bodenwand des Tanks noch größer liehen Grad in F i g. 7 gezeigt, so daß die Enden der ist. Der Stator weist ferner einen oberen Teil auf, Rippen 29 an den unteren Enden der Rotorflügel der die Form eines vorzugsweise unterbrechungs- den Enden der Rippen 29 an den oberen Enden der freien ortenendigen Stcigrohrteils 25 hat, welcher den Flügel wegen der Durchbiegung rückwärts zur Dreh-Statorteil 24 trägt und außerdem einen Luftkanal 40 richtung des Rotors um einen begrenzten Betrag von oberhalb des Flüssigkeitsspiegels L zum Inneren nacheilen.

des Teils 24 in der Nähe des Rotors 11 bildet. Vor- Vorzugsweise wird der Rotor einteilig um eine

zugsweise ist der Stator ferner mit einer sich nach mittige Metallhülse herum preßgeformt, durch welche

unten und außen erweiternden perforierten Haube der Rotor drehfest auf der Welle 14 angeordnet ist.

26 versehen. 45 Der Rotor kann aus einem gummiartigen Material an

Der in F i g. 1 bis 8 dargestellte Rotor hat einen sich bekannter Art preßgeformt wenden, das im festen im wesentlichen sternförmigen Querschnitt. Er besitzt Zustand für die Zwecke des Einbaus ausreichend einen verhältnismäßig unbiegsamen, mittigen sich steif und ferner ausreichend biegsam ist, damit es axial erstreckenden Teil 27, an welchem sich im sich in der beschriebenen Weise biegt, und außerdem wesentlichen radial und sich im wesentlichen ax^:al 50 verschleißfest und korrosionsbeständig ist.
erstreckende verhältnismäßig dünne Flügel 28 be- Der dargestellte Statorteil 24 weist mehrere sich festigt sind, welche mit im wesentlichen sich axial in der Umfangsrichtung erstreckende, vorzugsweise erstreckenden Rippen 29 ausgebildet sind, die sich in gleichen Abständen vorgesehene, sich im wesentvon der Achse in Abstand befinden und sich ferner liehen axial erstreckende und im wesentlichen parquer zu den Flügeln erstrecken. Die Rippen 29 be- 55 allele, stehende und vorzugsweise vertikale Elemente finden sich vorzugsweise an den Enden der Flügel 33 auf, die in Richtung zum Rotor abstehen und von und können, wie gezeigt, einen im wesentlichen kreis- der Achse des Rotors vorzugsweise gleiche Abstände förmigen Querschnitt mit Ausnahme an der Stelle haben. Zwischen den Elementen 33 sind öffnungen haben, an welcher sie mit den Flügeln verbunden 34 für den Strömungsmitteldurchtritt vorgesehen, sind. Ferner haben die Rippen über ihre volle Länge 60 Die Elemente 33 liegen in der Umfangsrichtung vorzugsweise einen im wesentlichen gleichmäßigen wesentlich enger beieinander als die Rippen 29 des Querschnitt und sind zur Drehachse A parallel, so Rotors, und vorzugsweise sind mindestens doppelt so daß die Außenkanten der Rippen einen im wesent- viele Elemente 33 als Rotorflügel vorgesehen, um. liehen zylindrischen Rotorunifang begrenzen. Vor- eine richtige Belüftung und einen stabilen Blasenzugsweise haben die Flügel 28, wenn sie unbelastet 65 Strömungsverlauf zu erzielen. Außergewöhnlich gute sind, Flächen, die im wesentlichen flach und in Ergebnisse wurden mit etwa der dreifachen Zahl von Ebenen enthalten sind, die zur Drehachse A des Ro- Elementen 33 als Rotorflügel erhalten. Die Elemente tors parallel sind. Außerdem beträgt die Zahl der 33 haben vorzugsweise identischen Querschnitt. An

jedem Element 33 soll zumindest die Längsinnen- Die Bläschen strömen von den in der Umfangsrichkante, welche den Rotorflügeln zugekehrt ist, wenn tung voneinander in Abstand befindlichen ölfnunsich diese drehen (Kante E in F i g. 8) und sollen gen 34 im Statorteil in stabilen, gesonderten, im vorzugsweise beide inneren Längskanten von der wesentlichen radialen Einzelbahnen, welche in F i g. 6 benachbarten Öffnung 34 zur innersten Fläche des 5 durch Pfeile angegeben sind. Innerhalb dieser im Elements 33 divergieren, um die radiale Strömung wesentlichen radialen Bahnen bilden sich gesonderte des Strömungsmittels durch die öffnungen 34 zu er- Wirbel aus und bewegen sich radial nach außen, in leichtern. Bei dem dargestellten Gerät ist jedes EIe- welchen Wirbeln die Blasen in gesonderten zyklonment 33 im Querschnitt im wesentlichen halbkreis- artigen oder schraubenförmigen Bahnen um im förmig und halbzylindrisch, was eine außergewöhn- io wesentlichen nach oben gerichtete Achsen zur Oberlich vorteilhafte Form ist. seite der Trübe, wie in F i g. 5 schematisch darge-

Obwohl die Elemente 33 in verschiedener Weise stellt, strömen. Der Übersichtlichkeit halber sind in

getragen werden können, sind sie vorzugsweise, wie dieser Figur nur einige wenige der Blasen und Wh-

gezeigt, als Innenrippen an der Innenfläche einer bei dargestellt und ist in der Wirklichkeit im wesent-

stehenden, vorzugsweise vertikalen, Umfangswand 15 liehen der ganze waagerechte Querschnitt der Trübe

35, welche den Rotor umgibt, angeformt. Vorzugs- außerhalb des Statorteils mit zyklonartigen Wirbeln

weise steht jedes Element 33 von der Wand um einen von Blasen gefüllt, die sich zur Schaumzone 41

Betrag ab, welcher etwa ein Viertel bis drei Viertel (F i g. 5) an der Oberseite der Trübe im Tank nach

der Breite der benachbarten öffnung 34 entspricht. oben bewegen. Wenn die Blasen in den Wirbeln

Die öffnungen 34 in den Wänden sind vorzugsweise ao durch ihre verlängerten Bahnen im Tank wandern,

länglich, wie gezeigt. Bei dem dargestellten Gerät ist bleiben Teilchen von geeigneten Oberflächeneigen-

die Wand 35 mit einem oberen nach außen gerichte- schäften, die in der Flüssigkeit suspendiert sind, ins-

ten Flansch36 (Fig. 1 und 4) ausgebildet, mit wel- besondere infolge der Unterstützung durch die

chem sie mit einem unteren, sich nach außen er- Rührbewegung durch den unteren überstehenden

streckenden Flansch 37 am Steigrohrteil 25 verbun- 25 Teil des sich drehenden Rotors, an den Blasen haften

den ist, das an seinem oberen Teil mit dem Überbau und werden nach oben zur Schaumzone 41 gebracht.

21 oberhalb des Tanks 31 befestigt ist. Wenn ge- Von dieser Zone laufen die teilchentragenden BIa-

wünscht, kann der Statorteil einteilig preßgeformt sen, wie in F i g. 5 gezeigt, an den Tankseitenwand-

werden, beispielsweise ähnlich wie beim Rotor aus teilen 22 in Tröge od. dgl. 43 über, um die abge-

einem korrosionsbeständigen und verschleißfesten 30 trennten Teilchen und die Überlaufflüssigkeit weg-

Material. zuführen.

Im Betrieb des dargestellten Gerätes wird die Durch, diesen Strömungsverlauf werden die Blasen Trübe bzw. die Aufschlämmung, aus der Teilchen und die an ihnen haftenden Teilchen seitlich vom abgetrennt werden sollen, in den Eintragkasten 38 Statorteil zu allen Teilen des Tankumfangs gebracht. (Fig. 2 und 3) eingeleitet, aus dessen unterem Teil 35 Die Blasen können leicht über die Teile 22 austreten, sie in den unteren Teil des Tanks 3 für die benach- Ferner ist der Strömungsverlauf, durch welchen die barte Zelle 1 gelangt. Ein Teil der Trübe nimmt Berührungsmöglichkeit der Blasen mit den fein verseinen Weg durch und über die Trennwand 8 in an teilten Teilchen in der Trübe wesentlich verbessert sich bekannter Weise in den Tank der benachbarten wird, außerordentlich stabil, so daß er die sich radial Zelle 2, von welch· letzterer die Rückstände durch 40 erstreckenden Wirbelflächen, die gewöhnlich bei den den unteren Teil der Endwand 7 zu einem Austrag- bisherigen Flotations-Belüftungs-Geräten verwendet kasten 39 gelangen können. Der Kasten 39 weist ein werden, um die Verwirbelung der Trübe und der verstellbares Wehr 40 auf, das in an sich bekannter Blasen um die Außenseite des Stators herum, die Weise einen Teil der Einrichtung bildet, durch welche infolge der Wechselwirkung zwischen Rotor und der gewünschte Spiegel L der Flüssigkeit in den 45 Stator bei den bekannten Geräten auftreten kann, Tank 5 aufrechterhalten wird. unnötig machen kann.

In jeder Zelle wird, wenn -der Rotor 11 zwang- Dieser Strömungsverlauf der radial wandernden

läufig mit einer geeigneten Drehzahl durch den Rotor zyklonartigen Wirbelbewegungen der Blasen in der

18 zur Drehung angetrieben wird, die Trübe anfäng- Trübe weicht stark von dem Strömungsverlauf ab,

lieh seitlich und dann nach oben aus dem unteren 5° der bei den bisherigen Flotationsgeräten erzeugt

Teil des Tanks 3 durch den Rotor in den Statorteil wurde, und trägt dazu bei, eine angemessene Flotie-

24 gezogen, dessen Inneres eine Trübe-Luft-Misch- rung bei Rotordrehzahlen möglich zu machen, die

zone bildet. Hierbei saugt der Rotor 11 Luft nach beträchtlich niedriger sind als diejenigen, welche bei

unten innerhalb des Steigrohrteils 25 von oberhalb den bisherigen Flotationsgeräten erforderlich sind,

des Spiegels L der Trübe im Tank und in den Stator- 55 oder eine erhöhte Flotierung bei herkömmlichen

teil 24. Sowohl die Trübe als auch die Luft werden Rotordrehzahlen.

' in die Räume zwischen den Flügeln des Rotors und Vorzugsweise betregt der maximale Durchmesser in den Rotor gezogen und dort vermischt. Durch die der Außenseite des Rotors im unbelasteten Zustand beträchtlichen Fliehkräfte, welche durch den sich zwischen etwa 50% und etwa 70% des Mindestdrehenden Rotor erzeugt werden, wird das Trübe- 60 Innendurchmessers des Statorteils, so daß ein ring-Luft-Gemisch im wesentlichen radial zur Innenfläche förmiges Spiel zwischen dem Rotor und dem Stator des Stators und dann durch die öffnungen 34 im vorhanden ist, das beträchtlich größer als bei den Statorteil getrieben. Die Elemente 33 des Stators bisherigen Belüftungs-und Flotationsgeräten ist Diedienen zur Führung des Gemisches in die öffnungen ses große Spiel ist wichtig, da es eine wirksame Be-34 und zum Austragen der Luft durch diese öffnun- 65 lüftung und die Bildung des vorangehend beschriegen. Durch die Scherwirkung dieser öffnungen auf benen stabilen, im wesentlichen radialen Strömungsdas Trübe-Luft-Gemisch werden größere Luftmassen Verlaufs herbeiführt, ferner setzt es die Gefahr einer im Gemisch zu vielen kleinen Blasen aufgebrochen. Verklemmung zwischen dem Rotor und dem Stator-

_VcrschldR

«dl auf ein Mindestmaß herab oder tagen* cliese durch den Rotor radia

ganz, während die Möglichkeiten eines Brach« von U „ . L, ^ ^^^ _VcrschldR

Teilen oder eines Produklionsverluslc. bu den bis _{den Rotortci},_{cn zur Folgc hnbcn}.

herigen Geräten mit einem engen Spei, z*«se Gestaltung des Rotors, wenn er aus einem

Stator und Rotor durch ubernlaßig große ^ biegsamen Material hergestellt ist ist dcr-

oder Gcstcinssphttcr, die in der Trüb scm können g fc ^ ^^ _{BclasUingcn dic Rotflugc}| _zu_

besteht. Darüber hinaus werden Veischleiß una aic ^,^^ _{übcr cincn Tcil dcr} Länge des Rotors so

Wartungserfordernisse '^lc.^ral'^ge _f!^elZ _p ^l:_rindunes„_emäßen verformt werden, daß sie eine im wesentlichen spira-

Außerdem stehen bei dem erflndungsienwuen _Oucrschnitlsform einnehmen und der Außen-

Gerät von etwa 20·/..ta. etwa 6<)<V<,deLange £ ^le J^^, _dcs Rotors entsprechend verringert

Rotors nach unten über %^s»fy3_{e wird}. Dies ist in F i g. 8 gezeigt, in welcher die sp.ra-

beträchtliche Überstehen des Kolondie g^unsc»^ie_ ,· _{Gestaltung zur} Erläuterung etwas übertrieben

wirksame Trübeströmung vom,Tank in den _ g ^ ^ _{fa we},_{cher die Tc}j_{lc der F}, ,

teil, die Vermischung von Trübe und L ·» ^ir" ^{bta 1}^ _u„_d Rippen, wenn diese nicht unter Belastung stehen,

,eil und damit eine ^wf« Ä^i ί Γ^Α«"^ Linien28' und 29' gezeig, sin .

Trübc-Luft-Gemischcs radial nach außen aurcn aie _obwoW ^ _manchen Bedingungen solche Flugel-

Öffnungen 34 ermöglicht Verformungen über die volle Länge des Rotors statt-

Die öflnungen 42 in der ^^^^„Tg. finden können, z. B. beim Anlaufen oder später be,

falls zu der vorangehend beschnebcnen Wirkung oe ^ ^ _{verhältnismaßlg hohcn De}_

tragen und kann ebenfalls eine verlängerte _wanae β „^ ^ _L„_{nge des Rotors} ,_{m we}_

rungsbahn der Blasen verursacher^jjb^ Haute sentlichen gleichmäßig ist, treten Flügelverformungen

auch die Verwirbelung an der Schaumzone 41 ner_ _öhnlich ^B _{am stärksten} „ur am unteren Teil des

absetzen kann, die bei bestimmten ™^α™^η _Η^ _{Rotors au}f, wenn die Belastung größer ist da wenig,

finden kann. In vielen Fallen kann jedoch, die Hauoe _überhaupt Luft im Strömungsm.llc enthalten

26 weggelassen werden, ohne daß dadurch der vor »5 _durch ^H _den Rotor bewegt wird. Eine solche

angehend beschriebene Stromungsverlauf bzw. des _{Durcnbi oder} Verformung der Flügel am unte-

sen Vorteile beeinträchtigt.^wc^^den _Oiierrichtun„ _ab_ ren Ende des Rotors statt am oberen Ende desselben

Die im wesentlichen in _t ^d.^e^^[_a7_e7_s ^U _l"_e ^g _cken. kann beim Anlaufen des Rotors geschehen, wenn sich

stehenden und sich im wesentlichen axial erstrecken _t ^_n ^ _e-_{ne überfüUung} der

den Rippenteile 29 sind zur Verstärkung ^nd Ver 30 ^ ^^ ^ ^ ^^ _{ΛβΜ f d hat}

steifung der Enden der Fluge ? »^«"S,^ _odcr selbst wenn keine wesentliche örtliche Übcr-

wichtig! ein Flattern der Hugelrander M verhiiJern, _besteh ^ ^ _{Trübedichte und die Ro}.

das sonst stattfinden könnte und nachteilige Schwin ^ _{derart sind) daß wese}ntlich höhere tan-

gungen sowie eine Beeinträchtigung der Bd^ _{ialc Kräfte am untcr}en Teil des Rotors als

hervorrufen könnte. Ferner sind sie wichtig um zu 35 | _{wirksam werden}.

sätzliches Material an den Enden der Fluge! fur den ^^ ^ ^^ ^ ^ ^„^ ^ _dargeste,_u

Widerstand gegen Verschleiß an emerbte^e ^u _Rotofs ^ _djese ^_χ ^_n ^ _{dj ob T le}

halten, an welcher der Verschleiß durch deiKADnw_ ^ _{wird k}„_{nnen die Rotorflüge}, _{und d im}

h i ^ Tnibe im allgemeinen am sutk j_{1 Ri}29 i der Achsnchtung

halten, an welcher der Verschleiß d _ ^ _{wird knnen die Rotorflüge}, _{und d im}

der Teilchen in ^r Tnibe im allgemeinen am sutk _wescntlichcn ^j_{816 Rip}p_Cn29 in der Achsnchtung

sten ist, um eine zusätzliche Masse zo1 erna^«J· Jf^ _{des Motors annäh}ernd eine spiralige Gestaltung an-

che den Rotor bei der Erzeugung der P "£™J _{nchmen und} ^ _Durchmcsser des Rotors kann sich

unterstützt, durch welche das J^J^^ibste- wesentlich verringern, besonders am untcren Ende

radial verdrängt wird, und auch^durch das^UK^ _r ^ _{fa p}._{g ?} ^^ . _{lcber der} hen in der Querrichtung der ^Trale*'"Jf⁰^JT er- 45 spiralige bzw. schraubenförmige Verlauf für die

wirkung mit den »^^ J^J^, J_n das Her- Zwecke der Darstellung etwas übertrieben angegeben

ä^e^ ^Nachdem der Rotor voll auf die Betriebsdrehzahl

das ^Tro^:^LM^ft-^Gc^i_chen stabiler angelaufen ist, kann die Verformung bzw. Vordrc-

^ΓΑΪΑΪ h d untcren Teils des Rotors wesentlich ab

beä

bei welchem

er angelaufen ist, kann die Verformung bzw. Vordrc-

«^^^μΓΑΪΑΪ so hung des untcren Teils des Rotors wesentlich abradialer Strömungsverlauf der beschriebenen λιι _nehmen jedoch halien im allgemeinen, wenn sich der

zielt wird. Flinte 33 des Sta- Rotor dreht und unter Belastung arbeitet die Flügel

Die im wesentlichen axialen Elemente.»> α _^ .^ ^^ ^^ _{CTnc ctwTas spnahfff Oucr}.

tors tragen nicht nur dazu bei, die Oflmmgen j _schnittsfonn bei stärkerer Verformung am untcren

begrenzen und das durch den Stator verdrangteuun _{djc 29} ^^ ^_{n im wescnthchen}

Trübe-Gemisch durch diese öffnungen ,zu führen _{55 schra}'_{ubcnfömi Ges}taltung bei stärkerer Verfor-

sondern spielen auch eine wichtige ^ ^¹ ^. _{am unlC}ren Ende des Rotors, so daß die Form

Bildung des vorangehend begebenen »romung^ ^^ „^^ _der ^ _p. _{g ?} 8 gezeigten ,st.

Verlaufs und stabilisieren diesen so daß dj ge ^ _crwahnten Durchbiegungen der Flugel 28 und

wünschte verbesserte Belüftung und Scnaummioung ^ ^ ^^^ ₂₉ ^ _Rotore ^_{1 dcn vorstchcnd angc}.

stattfindet. . -_ch. _oerforier- gebenen Gestaltungen beim Anlaufen oder bei an-Die Anordnung der vorzugsweise nicht penone 5 größeren als normalen Belastungen oder unter ten Flügel 28 bei der im ™^*%£*%?ξί Stöße^setzen Stöße oder Spannungen im Rotor .nd Querschnitte™ des Rotors vcrhmdcn, aa _dcn ^gconJnctcn Teilen herab, verringern die Mog-Trübe-Luft-Gemisch innerhalb des Rotore^mxb _ljchkcitCn einer Bcschädigimg des Gcrälcs, xcnninauf diesen vcrwirbelt wird, ^^,,,I^Scn dem die Anlaufcriordcrnissc nnd reduzieren den Vereinen verringerten Wirkungsgrad diurch cnum _ß ^ _dcn ^„^ ^ ^^ _{Rippoi% bcMndm}

Shlf und Rcib^Sf^^^M^rnnSich welches wenn eine beträchtliche Tcilchcnülvrfnlhing besteht.

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Wenn die linieren Teile der Rotorflügcl und die Rippen 29 eine im wesentlichen schraubenförmige Gestaltung haben, während die oberen Teile nur eine geringe oder keine schraubenförmige Verformung aufweisen, verhindert eine solche Form des Rotors weitgehend, wenn nicht völlig, das Überfluten des Rotors durch die Trübe, da die nacheilenden unteren Teile der Flügel und ihrer Rippen etwas weniger wirksam sind, Trübe in den Rotor und Stator zu ziehen, als die im wesentlichen geradlinigen oberen Teile der Rotorflügel und der Rippen beim Saugen von Luft in den Rotor und in den Stator. Infolgedessen kann eine solche Rotorform vorzugsweise Luft in den Rotor und in den Stator ziehen, was eine Überflutung verhindert und eine verstärkte Belüftung und Schaumbildung ermöglicht.

Alle obigen Faktoren wirken zusammen, um den wesentlich erhöhten Wirkungsgrad und eine verbesserte Belüftung durch das erfindungsgemäße Gerät herbeizuführen, wie durch F i g. 9 gezeigt. »o

In Fi g. 9 ist eine Belüftungskurve / eines Modells eines erfindungsgemäßen Gerätes im Vergleich zur Belüftungskurve C eines Modells eines herkömmlichen Flotationsgerätes gezeigt, das weitgehend Anwendung gefunden hat und bisher als eine der wirk- »5 samsten Bauformen betrachtet wurde, wobei der Durchmesser des Rotors in beiden Fällen der gleiche ist. Aus einem Vergleich der Kurve ergibt sich, daß in der erfindungsgemäßen Weise bei der gleichen Rotordrehzahl eine sehr wesentlich stärkere Belüftung erzielt wird und daß die gleiche Belüftungsmenge bei einer beträchtlich geringeren Rotordrehzahl erhalten werden kann.

Es können verschiedene Abänderungen bei dem dargestellten Gerät vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Rotor mehr oder weniger Flügel als gezeigt haben. Die Rippen an den Enden der Rotorflugel können andere als kreisförmige Querschnittsformen, beispielsweise dreieckige, quadratische, rechteckige, sechseckige, ovale oder andere polygonale oder gekrümmte Querschnittsformen, haben. Die Querschnittsform der Rippen kann z. B. wie in F i g. 10 gezeigt sein, in welcher der Rotor 11a in jeder Beziehung dem Rotor 11 der vorangehend beschriebenen Ausführungsform mit der Ausnahme ähnlich ist, daß die Rippen 29 a einen Querschnitt im wesentlichen in Form eines länglichen Dreiecks mit Ausnahme an der Stelle haben, an welcher sie an der Spitze der Dreiecke mit den Flügeln 28 verbunden sind. Diese Querschnittsform ermöglicht eine noch wirksamere Bewegung der Trübe und der Luft in den Stator und eine Verdrängung des Trübe-Luft-Gemisches durch die Statorteilöffnungen sowie eine erhöhte Verschleißfestigkeit und eine einfachere Herstellung. Außerdem ist eine solche Form derart, daß der Materialverlust infolge Verschleiß an den äußeren Endkanten der Rippen 29 a den Durchmesser des Rotors viel weniger als bei einer Bauform wie bei der ersten Ausführungsform verringert, bei welch letzterer weniger Material an den äußeren Endkanten vor- ^fi° banden ist Bei sonst gleichen Bedingungen ist die Wirkungsweise des Rotors die gleiche wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform insofern als im wesentlichen spiralige Formen der Flügel im Querschnitt angenommen werden und eine im ⁶S wesentlichen schraubenlinienformige Biegung der Rippen in der Achsrichtung unter Belastung stattfindet, besonders am unteren Ende des Rotors.

Die durch die Elemente 33 an der Innenseite des Statorteils gebildeten Vorsprünge können mehr oder weniger zahlreich als bei den dargestellten Ausführungsformen gezeigt sein und können andere Formen haben als die dargestellten halbkreisförmigen Ausbildungen, beispielsweise c|iiadratische oder rechteckige, sechseckige, ovale oder andere polygonale oder gekrümmte Formen oder können sogar clTektiv divergierende Kanten aus Blech geformt haben. Die Elemente 33 können in anderer Weise als dargestellt getragen werden.

Ferner kann, wenn gewünscht, der Rotor so geformt werden, daß selbst, wenn er nicht unter Belastung steht, die Flügel und deren Rippen, die den Rippen 28 oder 28 α der dargestellten Ausführungsformen entsprechen, eine im wesentlichen schraubenlinienformige Ausbildung haben, wie in F i g. 7 dargestellt, entweder über ihre volle Länge oder in erster Linie nur an einem Ende, so daß die Flügel eine im wesentlichen spiralige Gestaltung haben, wie in F i g. 8 dargestellt, entweder über ihre Länge oder in erster Linie nur an einem Ende oder so, daß die Flügel im wesentlichen spiralig gestaltet sind und die Rippen im wesentlichen schraubenlinienförmig, wie sowohl in F i g. 7 als auch in F i g. 8 dargestellt. In solchen Fällen können einige der vorstehend angegebenen Vorteile erzielt werden. Wenn jedoch der Rotor anfänglich mit im wesentlichen geradlinigen Flügeln hergestellt worden ist, die ausreichend biegsam sind, so daß sie um einen begrenzten Betrag gebogen werden können and solche Formen einnehmen, ist dies vorteilhaft, da die Biegsamkeit Stoßdämpfungsbiegungen ermöglichen, welche die Lebensdauer des Rotors und anderer Teile des Gerätes verlängern, es dem Rotor ermöglichen, wirksamere Formen unter sich verändernden Belastungen oder Drehzahlen einzunehmen, und ferner zu »möglichen, daß der Rotor ohne weiteres endweise umgedreht werden kann, um den Verschleiß anzugleichen, ohne daß deswegen der Rotor als Ausschuß zu betrachten ist. Wenn der Rotor symmetrisch hergestellt ist, kann er im unbelasteten Zustand auch in fällen verwendet werden, in welchen er in einer umgekehrten Richtung zur Drehung angetrieben wird, so daß abgenutzte voreilende Flächen durch nicht abgenutzte nacheilende Flächen ersetzt werden können.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Flotationsgerät mit einem Tank mit einer Bodenwand und nach oben gerichteten Wänden, mit einen im Tank zur Drehung um eine im wesentlichen vertikale Achse gelagerten Rotor und mit einem im Tank zwischen dem Rotor und den nach oben gerichteten Wänden angeordneten Stator, der mit öffnungen zum Durchtritt von Fluid in den Raum zwischen Stator und Wänden unter Einfluß der Rotordrehung versehen ist, d adurch gekennzeichnet, daß der Rotor (11, 11 α) eine Anzahl von sich im wesentlichen radial zur Rotorwelle erstreckenden und koaxial zu dieser verlaufenden Flügeln (28, 28 a) aufweist und daß sich im wesentlichen anal erstreckende Flügelabschnitte quer zur Flügelebene in einem Abstand zur Rotorwelle liegen und femer die Rotorunterseite im Abstand vom Tankboden liegt und die Unterkante des Stators (12) oberhalb des unteren Endes der Rotorflügel angeordnet ist

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2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (28, 28 a) des Rotors (11 bzw. 11 a) biegsam sind.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorteil (12) ein Zylinderring

mit an seiner Innenwand befindlichen Stabelementen (33) ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabelemente (33) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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