DE1821334U - Mehrstufige durchlaufvorrichtung zur kontinuierlichen physikalischen und/oder chemischen bearbeitung von substanzen. - Google Patents

Description

• Gebrauchsmusteranmeldung Mehrstufige Durchlaufvorrichtung zur kontinu-

  ierlichenphysikalischen und/oder chemischen

  Bearbeitung von Substanzen.
• 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 beschränkt 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 gross Teile enthaltenden Rohgut ausgeht, das meist eine sehr intern « sive Bearbeitung erfordert, so müsste man bei der Arbeitsweise der bekannten Durchlaufmischvorrichtungen entweder sehr viele Dispergierstufen vorsehen oder das Gut nach dem Durchgang

  durch die Vos's'ichttmg su ? Weiterbearbeituag erneut in diese

  bringen.
• Die Erfindung gestattet bei verhältnismässig wenig Stufen den Erhalt sehr hoch disperser wnd/oder homogener Endproduktes ohne dass man das Gut zu einem zweiten Durchgang in das Gerät zurückbringen müsste.
• Die Erfindung erlaubt weiter eine sehr wirksame und

  wirtschaftliche Durchführung von chemischen Operationen, wie

  z. Be Reaktionen Oxydationg Reduktions Spaltung Kondensationa

  Polymerisation5KoagulationundanderemitoderohneVerwen-

  dung von Katalysatoren. Sie ermöglicht ebenso die Begasung oder die Entgasung von Substanzen.
• Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer oder mehreren Stufen der den Ro-

  tor tü-ngebende, den Druckraum der Stufe bildende und mit dem

  Saugraum dar nächsten Stufe verbundene gleitring durch einen

  oder mehrere UMaufkaaälo unmittelbar mit dem Saugraum der-

  selben Stufe in Verbindung steht : so dass beim Erreichen eines bestimmten Druckes im Leitring das aus dem Rotor ausgetretene disperse System in den Saugraum derselben Stufe zurückströmt.
• So hat man es durch Drosselung oder Unterbrechung des Durchlaufes in der Hand. das Gut so lange durch wiederholten Umlauf in den einzelnen Arbeitseinheiten behandeln zu lassen. bis es den gewünschten Endzustand erreicht hat.
• Durch diesen Umlauf in den einzelnen Einheiten erspart man sich also eine allzu grosse Zahl von Stufen und eine iedereinbringung 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,

  Fig. 2 ein Horizontalschnitt nach der Linie IMI

  der Fig. 1.

  Fig. 3 ein Horizontalschnitt nach der Linie III-

  III der Fig. l und

  Fig. 4 ein Horizontalschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1.

  Fig. 5 bis 9 veranschaulichen Varianten von Details.

  Die Anlage gemss Fig. l bis 4 hat. ein<m Einlasse

  Stutzen 1 am Kopfstück 2 des turmrtigen Durchlaufgehäuses 3

  einen Zwischenboden 4 des Kopfsttickes 2t in dessen zentraler

  Oeffnung der Stauring 5 mit seinem lippenförmigen Ueberlauf 6 und seiner trichterförmigen Verlängerung 7 befestigt ist Eine koaxial zum Gehäuse 3 in letzterem gelagerte Welle 8 wird durch einen Elektromotor 9 oder eine andere Antriebs-

  vorrichtung,eventuell ! ait regulierbarer Drehzahl angetrie

  ben. Auf der Welle 8 sind im Abstand voneinander drei volle

  Rotorscheiben 10 von als Dispergiergeräte ausgebildeten

  Arbeitseinheiten befestigt und tragen Kränze von zahnfSrmigen

  oder anders geformten Zerkleinerungsorganen 11. Anstatt voll

  Neunten die Scheiben 10 auch durchbrochen sein, also Spei

  ehenaufeisen* Die Speichen konnten so ausgebildet sein

  dass sie pumpende Wirkung haben)'sä den axialen Rücklauf

  des Gutes in den Roto ? zwischen den Speichen hindurch zu er-

  mögliche. Von de ? Nabe de ? Rotorscheibon M zu den Organen 11

  r £10 Von de be de sch en

  vewlaufen Rippen 232 die die tangential-radiale Beschleunigung

  des Gutes nach den Organen 11 hin begünstigen. Die Rippen 23

  könnten auch fortfallen oder durchbrochen sein. Die. Rippen 23

  kennen radiale oder andere Lage haben. So kennen sie z. Bö sur

  Begünstigung der Scherwirkungs der Pumpwirkung etc. in oder

  gegen die Drehrichtung aus der Radialen heraus abgebogen sein.

  Gleiches gilt auch für die Organe 11 und/oder 120 Die Rotor-

  Organe 11 laufen an gleich oder ähnlich geformten unbeweg-

  lichenZerkleinerungsorganen 12 vorbeis die eventuell aus-

  wechselbar sein kennen. Die Stator-Organe 12 sitzen auf ring-

  förmigen Statorscheiben 13s welche durch radiale oder anders

  gerichtete Ame 14 am Gehäuse 3 befestigt stadt Die Rotor-

  scheiben 10 oder eine oder swei derselben können derartige

  Zerkleinerungeorgane 11 auch an ihrer rosette aufweisen.

  wobei dann die Stator-Organe 12 entsprechend der'esamthöhe

  der nach oben undnachunte ragenden Rotor-Organe 11 be-

  messenwerden. Je ein Stator 1, 13 bildet mit dearmit ihm

  zusammenarbeitenden Rotor 10 ; ll'eine'Arbeitseinheito Fig. l

  zeigtdrei im Abstand voneinander angeordnete Einheiten «

  Die Arme 14 des Stators jeder Arbeitseinheit lassen zwi-

  schen sich Oeffnungen 15 (Fig. 3) frei$ die den Eintritt

  in einen Umlaufweg 29 (Fig. l) bildens durch welchen das

  Gut zur wiederholten Zirkulation-in ein-und dieselbe Ar-

  beSkse t z ess

  beitseinheit'zurückfliessenkann

  Die Anlage ist an verschiedenen Stellen längs

  hcisntalen Ebenen geteilt und kann deshalb aus blazelnazi

  Arbeitsstufen zusammengebaut werden. Unter jeder der beiden oberen Rotorscheiben 10 befindet sich ein Trichter 16, welcher das durch die Anlage strömende Gut dem von den Rotororganen 11 der darunterliegenden Einheit umgebenen Raum zuführt. Die Trichter 16 können wegnehmbar sein.
• Unter der untersten Arbeitseinheit befindet sich ein Trichter 17. Derselbe sammelt das aus der untersten Einheit ungefähr radial hinausgeschleuderte Gut und leitet es nach dem Innern des auf der Welle 8 befestigten Pumpenschaufelrades 18, das von einem der Materialsichtung die-

  den Siebzylinder 19 umgeben ist. An dem Gehäuse 3 ist

  im Bereiche des Siebzylinders 19 ein Auslaufstutzen 20 tangential angeschlossen (Fig. 4), welcher der Abführung des fertigen Produktes aus der Anlage dient. Eine oder mehrere Schaufeln des Schaufelrades 18 können an verlängerten Armen 21 (Fig. 4) so angeordnet werden, dass sie mit ihrer äussersten Kante den Siebzylinder 19 zwecks Befreiung der Sieblocher von angelagertem Gut an seiner Innenfläche bestreichen. An jeder wichtigen Stelle sind su Kontrolle 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 Zellulosepulpe bestimmtes und vorgekochtes oder chemisch behandeltes Holz, wird in zerstückelter Form mit Wasser zusammen in der Pfeilrichtung a durch den Einlass-Stutzen 1 in das Kopfstück 2 gepumpt oder unter Gefälle eingeleitet, oder durch die Pumpwirkung der Vorrichtung selbst angesaugt.
• Der Einlass-Stutzen 1 ist ähnlich wie der Auslass-Stutzen 20 mindestens angenähert tangential am Kopfstück 2 angeschlossen Die tangentiale Anordnung hat zur Folge, dass das aus Wasser und Holz bestehende Gut zunächst an der senkrechten Innenwandung des Kopfstückes 2 im Kreise engtlang schießt, bis es mit dem Nachlassen seiner Strömungsgeschwindigkeit in einer Spirale auf den Boden 4 und dann wegen des Nachfolgens weitern Gutes über den Ueberlauf 6 durch den Stauring 5 längs der Pfeillinie a auf die erste Arbeitseinheit 10 bis 13 zuströmt. Spezifisch schwere Teile,

  z. Bo Metallstücke, Nägel, Steine werden af dem Boden 4

  der aus den Teilen 2, 4 und 5 bestehenden zyklonartig

  wirkenden Vorrichtung infolge ihrer höheren Erdschwere

  Zurückgehalten, während das Gemisch Wasser/Holz über den

  Ueberlauf 6 fliesst. Der Einlass-Stutzen 20 könnte auch anders als tangential, z.B. radial oder koaxiale am Kopfstück 2 angeschlossen sein.
• Die Wirkung der Zusammenarbeit von Stator und Rotor in den als Dispergiergeräte ausgebildeten Arbeit. einheiten 10 bis 13 ist z. B. in den schweizerischen Patentschriften 288 154 und 311 794 eingehend beschrieben und bedarf daher hier keiner besonderen Erläuterung mehr. Wenn man die Organkränze 11 und/oder 12 als zylindrische oder konisohet zur Welle konsentrische Ringe ausbildete die gan oder teilweise mit einen allseitig geschlossenen Querschnitt aufweisenden Durchbrechungen, z.B. radialen oder vom Radius abweichenden Bohrungen, Düsen jeder Form, Grösse oder Feinheit versehen sind, so erzielt man ebenfalls ausserordentlich hohe Feinheit des Produktes. Fig. 5 zeigt z.B. eine Ausführung, bei welcher der äussere Statorkranz durch einen mit Bohrungen 24 versehenen, an der Scheibe 13 befestigten zylindrischen Ring 25 gebildet ist der abnehmbar und austauschbar sein kann.
• Man kann die aufschliessende Wirkung der Arbeiteinheit regulieren, indem man die Organe 11 und/oder 12

  zu ihrem freien wende hin konisch verjüngt und axial zwei-

  nander verschiebbar machte so dass der radiale Spalt zwischen den Organen llmd 12 erweitert oder verengt werden kann.
• Das in der ersten Arbeitseinheit 10 bis 13 mehr oder weniger aufgeschlossene Gut wird an der Peripherie dieser Einheit unter Druck herausgeschleudert und strömt bei direktem Durchfluss längs der Pfeillinie a (Fig. 1)

  durch den ersten Trichter 16 in die zweite Arbeitseinheit

  10 bis 13* Letztere ist Im Prinzip ebenso konstruiert wie

  die obere Einheit, kann jedoch dem jeweiligen Zweck angel

  passt werden. So können z. B. die Organe 11 der zweiten Ein""

  heit gerade oder gekrümmt sein, um je nach Bedarf die radiale

  Beschleunigung oder die tangentiale Beschleunigung zu begünstigen, beziehungsweise die Scher- oder Prallwirkung zu beeinflussen.
• Entsprechendes ist zu sagen zur dritten Einheit 10 bis 13, zu welcher das Gut durch den unter der zweiten Einheit liegenden Trichter 16 gelangt.
• Die Zahl der Arbeitseinheiten kann vergrössert oder z.B. bis herunter auf eine oder zwei Einheiten ver-

  ringert werden. Dabei kann jede nach einer anderen Arbeits-

  einheit folgende Einheit mit einer grösseren Zahl konzen-

  frisch zueinander angeordneter Rotor- und Statororgane versehen werden. Auch können von Stufe zu Stufe ebenso wie von innerer zu äusserer Organreihe eine zunehmend engere, dçh. feinere Teilung der Organreihen und kleinere Organquerschnittemit zunehmend mehr Organen und Schlitzen oder Bohrungen vorgesehen werden. Dies führt von Einheit zu Binheit zu wachsender Frequenz der physikalischen Effekte.
• Diese wachsende Wirkung wird im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 bis 4 wie folgt erreicht : Die erste Arbeitseinheit 10 bis 13, welcher 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 grõsseren Teilung zwischen den Statororganen

  12 versehen (Fig. 2). Ebenso Ist In dieser Glinheit die Tel-

  lung zwischen den Rotororganen 11 sehr gross, so dass das

  grobe Material von ihnen erfasst, sm S. tator aerprallt und

  soweit aufgeschlossen wird, dass es durch den grobgeschlits-

  ten Statororgankranz 12 längs der Pfeillinie a (Fig. 1) hindurchgeschleudert wird. Die Teilung, Zahl und Form der Rotors und Stator-Organe sowie die Drehzahl des Rotors bestimmen die Frequenz der Prall- und Scherungseffekte und andere Wirkungen.
• Das in der ersten Einheit 10 bis 13 nur vorbereitend und z.B. schonend aufgeschlossene Material gelangt längs der Pfeillinie a in die zweite Arbeitseinheit 10 bis 13. Diese weist mehrere konzentrische Rotor- bezw. Statorkränze auf.
• Der innerste Rotorkranz 11 besteht aus schaufelartigen Schlägern, deren Querschnitt kleiner sein kann als derjenige der innersten Rotororgane 11 der vorhergehenden Einbetts weil das in die zweite Einheit 10 bis 13 eintretende Gut bereits teilweise aufgeschlossen ist. Aus diesem Grunde kann die Teilung zwischen den Rotororganen 11 der zweiten Einheit kleiner sein als in der ersten Einheit. Entsprechendes gilt für den Uebergang von der zweiten in die dritte Einheit (Fig. 3).
• Um die Wirkung allmählich auf das schon weitgehend veränderte Gut zu steigern, kann innerhalb ein und derselben Arbeitseinheit jeder der konzentrischen Organkränse von innen nach aussen eine zunehmend feinere Teilung, d. h. kleinere und dichter zusammenstehende Organe und Schlitze oder andere Oeffnungen (z. B. siebartige Bohrungen) zwischen den letzteren aufweisen. Der innerste Organkranz einer Einheit hat dann die größte und der äussere Organkranz die feinste Teilung. Dadurch wird eine fortlaufend gesteigerte Verfeinerung des Gutes nicht nur von einer Arbeit. einheit zur anderen, sondern auch von einem inneren zum

  nächstfolgenden und weiteren äusseren Organkränzen In jeder

  Einheit erzielt. Es könnte auch beispielsweise die radiale

  Breite der Organe des äussersten Kranspaares grosser sein

  als diejenige eines weiter innen liegenden Paares.

• Wenn das Gut, z. B. ein Gemisch aus Wasser und Zelluloseholz, die verschiedenen Einheiten 10 bis 13 bis zur untersten passiert hat, stellt es den aufgeschlossenen Faserstoff in Wasser verteilt dar. Dieses Gemisch enthält ausser der bis zur Einzelfaser aufgeschlossenen Zellulose gewöhnlich noch gröbere Faserbündel und Einschlüsse, welche ausgeschieden werden müssen. Um den Verlust dieses Materials zu vermeiden, kann es in der Anlage in einer letzten Arbeits-oder Sichterstufe von der Zellulose getrennt und wieder in den Arbeitszyklus zurückbefördert werden. Zu diesem Zweck ist die Anlage gemäss Fige 1 bis 4 mit einer Filter- oder Sichtvorrichtung versehen, die das z « B. zylindrische Sieb 19 aufweist.
• Der Siebzylinder 19 teilt das Gehäuseinnere in eine zentrale Kammer 26 und eine zwischen dem Siebzylinder 19 und dem Gehäuse 3 liegende ringförmige Aussenkammer 27.
• Der Trichter 17 leitet das von der letzten Arbeitseinheit 10 bis 13 kommende Material in die Kammer 26, wo es vom Schaufelrad 18 erfasst und in radial/tangentiale Strömung versetzt wird. Diese Strömung hat bei geeigneter Umlaufgesehwindigkeit und entsprechender Schaufelform des Rades 18 die Bildung einer Ueberdruekzone an der Innenseite des Zylinders 19 zur Folge. Gleichzeitig erfolgt die Absaugung des durch den Siebzylinder 19 in die Aussenkammer 27 gelangten, mit Zellulosefasern angereicherten Wassers mittels nicht gezeigter Pumpen oder anderer Fördermittel durch den Auslass 20. die Abflussmenge und damit die Abflussgeschwindlgkeit des Gemisches Wasser/Zellulosefaser aus der Aussenkammer 27 durch den Auslass 20 kann durch nicht gen zeigte Ventile oder andere bekannte Einrichtungen konstant gehalten oder nach Bedarf geregelt oder ganz unterbrochen werden. Innerhalb des Filter- oder Siebzylinders 19 reichert sich unterdessen das noch nicht genügend aufgeschlossene

  Gut in Form von gröberen Faserbündeln und Bruchstücken

  an, welche den Zylinder 19 nicht passieren können. Dieses Gut wird nun durch innerhalb des Zylinders 19 herrschenden Überdruck längs der Pfeillinie b durch den zwischen Trichter 17 und Gehäuse 3 liegenden Umlaufweg 40 nach

  oben gedrückt und gelangt im Gehäuse 3 ausssrbalb des

  Trichters 17 über dessen oberen Rand wieder zurück in den uftihrungsraum der untersten Arbeitseinheit 10 bis 13. Es vermischt sich mit dem in dieser Einheit im Prozess befindlichen Gut und wird weiter aufgeschlossen, um wieder durch den Trichter 17 in den Bereich des Schaufelrades 18 zu strömen und dann durch den Filterzylinder 19 in die Aussenkammer 27 und den Stutzen 20 zu gelangen. Eventuell auch bei diesem leisten Arbeitsgang In der letzten Einheit 10 bis 13 noch nicht genügend aufgeschlossene Materialteile werden wieder durch den Umlaufweg 40 zur Bearbeitung in die letzte Einheit 10 bis 13 zurückgeleitet und dies so oft, bis die

  Aufschliessung genügt und die einzelnen Teilchen (Fasern)

  den Filterzylinder 19 passieren können.
• Die erfindungsgemässe Anlage, die auch ohne Zyklon 4,5,6 als erste Arbeitsstufe und/oder ohne Sichtvorrich-

  tmg 17 ; 18) 19 als leiste Arbeitsstiafo gebaut werden kann

  ermöglichtei'-ie beliebig lange Bearbeitung des Materials

  in den einseifen Arboits-Stüfen oder Einheiten 10 bis 13,

  bis der gmiollte des muutes erteielit ist.

  DiePau@r dieser Bearbeitung kann durch Einstellung der

  desdes Gut@s dnreh die Vorrichtung

  lii beliebigezi la*roaigen geregelt Dies geseliiexht da-

  durch, dass da ? Austritt des Fertigproduktes aus dem Auslauf

  20durch das oben erwähnte Regel-nd Abschluaorgan mehr

  oder weniger geöffnet oder gesperrt uird. Im Falle einer

  cllign Sperrung des Ausflusses 20 ird die ganso Anlage

  drch den Einlass-Stutzen l mit Gt gefüllt. Da dasselbe

  iteN. nicht abfliessen ks. nn. § ird eß durch die einzelnen

  Arbeitseinheiten 10 bis 13 längs der geschlossnen Pfeil=

  linien A B 0 kontinuierlieh in Zirk-ulation versttst und

  dabei zunehmend aufgeschlossen. Durch Weglassen oder Weg

  nehmen der Trichter 16 emiesi dies@ Zirkulationen A§ B C

  insofernbegünstigt werden, als keine trennenden Widerstände

  dieStrömung ia Gehäuse 3 ehr hindern. Diese kontinuier-

  lichen Zirkulationen A, 11, C des Gutes in ein-oxid derselben

  Arbeitseinheit 10 bis 13 ist möglich, weil das Gut infolge

  der Oeffnungen 15 (Fig. 3) dreh den durch die Scheiben 13

  ( ? ig. 1) voa Raationsraim der Einheiten 10 bis 13 getrennt

  teilDmlaufeg 29 fliessen kann.

  Wenn bei voller Ge2Zaung des 20

  das Gut aus der Vorrichtung der Fig. 1 so schnell abstraten

  kann, wie es durch den Einlase-Stutzen 1 In die Anlage

  eingeführt wird so wird überhaupt keine Zirkulation A, B, Ci

  des Gutes in den einzelnen Arbeitseinheiten 10 bis 13 statt-

  finden. In diesem Falle wird das Material im grossen Ganzen

  dem Weg des geringeren Widerstandes folgen und die Anlage ohne Zirkulationen A, B, C von oben nach unten durchlaufen.
• Genügt der bei diesem direkten Durchlauf des Gutes durch die Anlage erreichte Feinheitsgrad nicht, so kann man durch Regulierung der Geschwindigkeit das Durchflusses, wie oben beschrieben, auch die Zirkulationen A, B, C in den einzelnen Arbeitseinheiten 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 Arbeitseinheiten, in welchem die Organe 11, 12 liegen, und dem Umlaufweg 29 durch die Statorscheibe 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 Hauptdurchflussrichtung, 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 letztern verteilte Reisszähne 31 oder andere Reissorgane vorgesehen, durch welche 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 Fig.

  ? 9 8 und 9 sind diese freien Enden der Organe 11 mit Reissb

  zähnen versehen. Der Querschnitt des Statorringes 13 und die Unterseite 32 des Trichters 16 sind mit Rücksicht auf eine gute Führung der Zirkulationsbewegung A, Bs C des Gutes hydrodynamisch günstig gewählt.
• Fig. 7 unterscheidet sich von Fig. 6 durch zwisehen benachbarten Stegen 30 angeordnete scharnierartige Verschlussklappen 33, die sich unter dem ausserhalb der Klappen allfällig herrschenden Ueberdruck des Gutes selbsttätig öffnen. Diese Klappen sollen verhindern, dass das Gut, anstatt in den zentralen Zuführungsraum des Rotors, durch den Umlaufweg 29 um den Stator und Rotor herum fliesst. Dies könnte z.B. dann auftreten, wenn die Durch-

  flussgeschwindigkeit des Gutes gerade so gross ist dass

  kein genügender Ueberdruck an der Gehäusewandun auftritt.
• Eine solche Verschlussvorrichtung könnte s. B. auch gemäss Fig. 9 ausgebildet sein, wo der Umlaufweg 29 durch eine an axial verschiebbaren Stangen 34 aufgehängte Ringscheibe 35 abgeschlossen werden kann. Bei Ueberdruck zwischen Statorring 13 und Gehäuse 3 wird die Scheibe 35 selbsttätig gehoben und öffnet den Umlaufweg 29, während sie bei Fehlen eines genügenden Ueberdruckes selbsttätig in die Schliessstellung herunterfällt. Wenn erwünscht, kann der in der Vorrichtung bei ganz oder teilweise geschlossenes Auslauf auftretende Ueberdruck 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 Auslauf-Ventil, eventuell unter Zwischenschaltung optischer, elektrischer oder hydraulischer Uebertragungs- oder Verstärkungs-Systeme an sich bekannter Art. Der gleiche Zweck kann erreicht werden durch Kupplung der Hub und Führungsstangen 34 mit dem Auslass-Ventil, nötigenfalls auch unter Einschaltung an sich bekannter Uebertragungs- oder Verstärkersysteme. Auch kann auf die gleiche Weise eine Regulierung bzw. Kontrolle des Einlasses des Gutes in die Vorrichtung erfolgen.
• Fig. 8 unterscheidet sich von Fig. 6, 7 und 9 dadurch, dass der Statorring 13 und die Rotorscheibe 10 drei Kränze von Organen 12 bzw. 11 tragen.
• Man könnte z. B. auch die Statororgane direkt am Trichter befestigen und dann in der Trichterwandung Oeffnungen vorsehen, die durch Abschlussorgane von ähnlicher oder anderer Art als in Fig. 6 bis 9 dargestellt und ähnlich oder anders gesteuert als In Bezug auf diese Figuren be. schieben, verschliessbar sind. Der Umlaufweg wurde dann durch den Trichter hindurchführen. Solche verschliessbare Oeffnungen 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 senkrechte Achsen schwenkbar sein.
• Fig. 5 zeigt unterhalb des Trichters 16 eine Wand 36, die die obere Begrenzung des Umlaufweges 29 bildet.
• Trichter 169 Wand 36 und Gehäuse 3 schliessen einen Hohlraum 37 ein, der ein Heiz- oder Kühlmedium aufnehmen kann.
• Die erfindungsgemässe Anlage kann z.B. auch in zwei oder mehr Teile zerlegt sein. So kann beispielsweise der oberste Teil der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, also der Stauring 5 mit dem Einlass lallein, evena tuell auch mit einer oder mehreren darunter sitzenden Arbeitseinheiten 10 bis 13 als besonderes Te1laggregat aufgestellt und unabhängig von diesem Teilaggregat der restliche Teil der Anlage1 bestehend aus einer oder mehr reren Arbeitseinheiten 10 bis 13 und mit der darunter be findlichen Sichteranlage 17, 18, 19 allein zusammengebaut und darunter oder daneben aufgestellt sein. In diesem Falle erfolgt die Ueberführung des aus dem ersten Teilaggregat ausströmenden Gutes in das zweite Teilaggregat durch Verbindungsorgana, z. B. Trichter, Rohrleitungen, Pumpen oder auch durch natürliches Gefälle.
• Ist ein Zyklon vorhanden, so könnte der oberste Gehäuseteil 2 mit dem Stauring 5 von dem Hauptteil der Anlage getrennt, z. B. über oder neben der Hauptanlage aufgestellt werden. Um die Zurückhaltung schädlicher oder zerstörender fester und schwerer Körper, wie Steine, Metallteile etc.. zu verbessern und noch wirksamer zu gestalten, kann man auch mehr als eine derartige Trennvorrichtung mit dem Stauring 5 hintereinander, nebeneinander oder übereinander schalten und sie durch Verbindung ihrer Gehäuse durch Rohrleitungen, Trichtereinsätze, Pumpen etc. verbinden. Die zurückhaltende Wirkung wird der Strömung. geschwindigkeit, der Art der Fremdkörper u. s. w. durch ent sprechend Dimension und Formgebung des Stauringes 5 und des Ueberlaufs 6 angepasst. So kann z. Bo der Stauring 5 mit seinem Ueberlauf 6 auch bis über den oberen Rand des

  Einlaufstutzens 1 hochgesogen sein, so dass das gesamte ein-

  strömende Gemisch von dem Einlaßstutzen 1 erst im Rund.

  lauf um den Stauring 5 herum an demselben bis zum Ueber-

  lauf 6 hinaufsteigen muss, um dann in das Innere des Stauringes 5 zu gelangen. Die Fremdkörper werden von Zeit zu Zeit vom Boden 4 des Gehäuses entfernt. Zur Erhöhung der trennenden Wirkung des Zyklons können an oder nahe demselben noch Magnete angeordnet werden.
• Die erfindungsgemässe Anlage kann auch in jeder anderen Lage, z.B. horizontal oder geneigt angeordnet werden, wobei geeignete Fördervorrichtungen, z. B. Pumpen, das zu bearbeitende Gut der Anlage zuführen können. Auch können die Teile der Anlage einzeln oder in Teilgruppen angetrieben werden.
• Sowohl das feste zu zerkleinernde oder zu zerfasernde Gut als auch das flüssige Medium (Vehikel), z. B.
• Wasser, können auch für sich getrennt zugeführt werden, wobei die Vermischung dann innerhalb der Anlage erfolgt.
• In anderen erfindungsgemässen Ausführungen als Fig. 1 können Zyklon 4 bis 7 und/oder Sichtervorrichtung 17, 18, 19 wegfallen. Die erste Arbeitsstufe kann dann z. B. von einer Arbeitseinheit 10 bis 13 gebildet sein, welcher das Gut z. B. aus einem oder mehreren Beschickungsbehältern zugeleitet wird. In diesem oder diesen Beschickungsbehältem kann dann zur Vorzerkleinerung des Gutes ein Dispergiergerät, s. B. ein solches gemäss schweizerischem Patent 311 794, eingebaut sein.
• Die Rückführung des Gutes von einer Arbeitsstufe in eine vorangehende Stufe könnte auch durch Verbindungen ausserhalb des Gehäuses (z. B. am Gehäuse angeschlossene Rohre) erfolgen. Solche Verbindungen können von einer Stufe zu jeder vorangehenden Arbeitsstufe führen, eventuell unter Ueberspringung einer Zwischenstufe. Diese Verbindungen können mit automatischen Steuerungen versehen sein. Auch für die einzelnen Arbeitseinheiten 10 bis 13 könnten anstelle der Oeffnungen zwischen den Armen 14 bzw. den Stegen 30 aussen am Gehäuse angeschlossene Rohrbogen od. dgl. vorgesehen sein, die die Zirkulationen A, B, C ermöglichen.
• Es versteht sich, dass mit der erfindungsgemässen Vorrichtung auch chemische Reaktionen ausgelöst und gelenkt werden können, wenn reaktionsfähige Stoffe zusammen verarbeitet werden, z.B. die Herstellung eines Kieselsäure gels durch Verarbeitung von Alkalisilikaten mit Salzsäure in der Vorrichtung.

Claims (1)

1. Schutzansprüches 1. Mehrstufige Durchlaufvorrichtung zur kontinu. ierlichen physikalischen und/oder chemischen Bearbeitung grob vonSubstanzen insbesondere von/dispersen Systemen, mit in Serie angeordneten Arbeitsstufen deren jede mindestens eine durch einen radial beaufschlagten Rotor und einen mit ihm zusammenarbeitenden Stator gebildete Arbeitseinheit aufweist, wobei der Stator in ainem Durchlaufgehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer oder mehreren Stufen der den Rotor (10) umgebende, den Druckraum der Stufe bildende und mit dem Saugraum der nächsten Stufe verbundene Leitring durch einen oder mehrere Umlaufs kanäle (29) unmittelbar mit dem Saugraum derselben Stufe in Verbindung steht, so dass beim Erreichen eines bestimmten Druckes im Leitring das aus dem Rotor (10) ausgetretene disperse System in den Saugraum derselben Stufe zurückströme.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenzigeichnet, dass die Umlaufkanäle (29) einerseits von der radial bis zum Saugraum der Stufe hineingezogenen Gehäusewand (3) oder einem entsprechenden Einsatz (7, 17) und andererseits von einer im Abstand davon angeordneten ringförmigen Trennwand (13) begrenzt sind, die mittels Stegen (30) an der Gehäusewand (3) bzw. am Einsatz (7, 17) befestigt ist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufkanäle (29) durch ggf. auch ausserhalb der Gehäusewand (3) verlaufende Rohrstücke gebildet sind.

   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Umlaufkanälen (29) Drossel- und/oder Absperrorgane (33, 35) angeordnet sind.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in ihrem Durchlaufweg ein oder mehrere Drossel-und/oder Absperrorgane angeordnet sind.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosseln bzw. Absperrprgane mit einer Steuervorrichtung, ggfo über ein Verstärkersystem, in Verbindung stehen.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (13) gleichzeitig den Träger für die Zerkleinerungsorgane (12) des Stators bildet.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (13) im Bereich des Rotoreintritts Zerreissorgane (31) aufweist.

   96 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- seichnet, dass die Stege (30) als Leitschaufeln ausgebil- det sind.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass von einer der Arbeitseinheit nachgeschalteten Stufe her ein in den Saugraum der Arbeiteinheit zurückführender Umlaufweg vorgesehen ist. 11.Vorrichtung nach Anspruch 10e dadurch gekonn- zeichnet, dass der Umlaufweg von einer Arbeitseinheit zur auch andern von einer ggt./ausserhalb des Gehäuses verlaufenden Rohrleitung gebildet Ist. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die nach der Arbeitseinheit folgende Stufe ein Sichter (17, 18, 19) ist, welcher noch nicht fertig bearbeitetes Gut zurückhält, das dann auf dem genannten Umlaufweg zur vorgeschalteten Arbeitseinheit zurückgeführt wird.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein innerhalb des Sichtersiebes (19) angeordnetes Pumpenschaufelrad (18), welches das vom Sichtersieb (19) nicht durchgelassene Gut durch den genannten Umlaufweg in die vorgeschaltete Arbeitseinheit zurückberbrdert, wobei eine oder mehrere Schaufeln des Pumpenrades als Abstreif ferfürdasSichtersieb 119) dienen können.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad (18) auf der Antriebswells (8) des Rotors einer Arbeitseinheit sitzt.

   15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Arbeitseinheiten pro Stufe innerhalb der Vorrichtung vorzugsweise von Stufe zu Stufe verschieden ist, insbesondere im Sinne einer Zunahme in Durchlaufrichtung.

   16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise innerhalb einer Sturz fe die Zahl der Zerkleinerungsorgane pro Kranz verschieden ist ; insbesondere im Sinne einer Zunahme in Durchlaufrichtung.

   17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise innerhalb einer Stufe die Organstärke und/oder Teilung pro Kranz verschieden ist insbesondere im Sinne einer Abnahme in Durchlaufrichtung.

   18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator wenigstens einer Arm beitseinheit von einem Schlitze oder Durchbrechungen aufwei. senden Zylinder-oder Kegelmantel gebildet ist.

   19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehreren Stufen eine Heiz- oder Kühlvorrichtung zugeordnet ist.

   20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19. dadurch gekennzeichnet. dass die den Arbeitsspalt zwischen sicheinschliessendeng einander zugekehrten perl-pheren Be- granzungsfltlehen zusamenarbeitender Organkränze auf Mmtel- flächen von Kreiskegeln liegen. deren Achsmit der Achse der Rotorantriebswelle (8) zusammenfallen.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 20. dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Aenderung der radialen Breite des Arbeitsspaltes der auf der Antriebswelle (8) sitzende Rotor (10) axial verstellbar bzw. einstellbar ist.

   22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21. gekennzeichnet durch eine vorzugsweise der ersten Arbeitseinhalt vorgeschaltete Vorrichtung zum Ausscheiden spezifisch schwerer Körper.

   23. Vorrichtung nach Anspruch 22. dadurch gekennzeichnet, dass die Ausscheidungsvorrichtung als Zyklon ausgebifet ist.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich- net, dass ein Einlass-Stutzen (1) tangential in einen ringfor- migen Fangraun einmSndet, welcher einen Stauring (5) des Zy soy Ions mit : nächsten Arbeitsstufe führendem Ueberlauf (6) um- gibt. 25. Vorrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet. dass der ersten Arbeitsstufe ein oder mehrere Beschickungsbehälter vorgeschaltet sind, von denen mindestens einer ein an sich bekanntes Dispergiergerät ent- hält. I