DE2500860A1

DE2500860A1 - Aufschlussvorrichtung

Info

Publication number: DE2500860A1
Application number: DE19752500860
Authority: DE
Inventors: J Walter Couture
Original assignee: Black Clawson Co
Current assignee: Black Clawson Co
Priority date: 1974-01-11
Filing date: 1975-01-10
Publication date: 1975-07-17
Also published as: JPS5415922B2; GB1494125A; IT1026191B; JPS50100303A; ES433713A1; FI750065A; DE2500860C2; AR203587A1; FR2257342B1; SE414056B; US3889885A; BR7500120A; FR2257342A1; SE7500250L

Description

25008

Df. Hans-Heiniidl WlHiath u-sz Wiesbaden De. Dieter Wdber Wa »«ω» 13a DfpL-PhysL Klaus Seiffeit TelegramnadteaMiWlLLPÄTEHT

_a^ _Januar Docket 5925

Black Clawsoa Coanpaay* 6O5 Clark St. ^ Ohio 45O42/ÜSA

Aufs chlu ßvorri chtung

grioarttatr ti* J'aauar 1ä74 in USA, Serial-Nö. 432 576

Die ErfixüäuiiGf betrifft eine Aufschlußvorrichtung für FlEssigseiila33333xstaffe_K wie z. B. Papierherstellungsstoff» umd betrifft insbesondere Rotoren für die Verin· solchen Auf senlußvarricktungen.

betrifft die Erfindung Aufschlußvorrichdier Zlrt;_wbei demem der aufauschlieaejide Stoff in einex Äanaie enttfealtem ist* die mit einem Rotor oder !Laufrad: wersebsnE ist» dias im Jiboxäeam ©der der Seitenwand

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25ÖÖOD¹

der Wanne bzw« des Behälters zur Brefoung um eine Achse angebracht ist_r die eine auswärts gerichtete Umwälzbewegung des Stoffes in einem im allgemeinem kreiselnden Muster hervorruft,. wodurch hydraulische Scherkräfte in dem Stoff erzeugt werden und* das erwünschte Aufschließen oder Zerfasern bewirkt wird« Die AufSchlußvorrichtung dieser allgemeinen Art wird sowohl beim chargenweisen als auch beim kontinuierlichen Betrieb verwendet_r und die Erfindung ist: in gleicher Weise auf beide Betriebsarten anwendbar«

Nach der Erfahrung des Erfinders sind die Rotoren mife der wirksamsten Zerfasert&tigkeit für die oben dargelegten Verwendungen gemäß der GS-Patentschrift 3 063 konstruiert. Wie dort beschrieben, ist die Fumpentävtigj— keit des Rotors jedoch nur durch die Vorderkantenfiäehem ihrer Schaufeln vorgesehen und wird deshalb in enger läEaek barschaft zu der damit zusammenarbeitenden Grundplatte gehalten. Folglich ist die Zerfaserung, die sowohl duxcfe hydraulische Scherkräfte in dex Zone über dem Rotor als auch durch die mechanische Tätigkeit zwischen dem. Katar und. der Gaturaiplatte hervorgerufen ist,, äußerst wirksam^ aber moor ein relativ kleines Yolumen Stoff wird zur" jeweiligen Zeit dieser Tätigkeit unterworfen, und die Kraftt

erfordernisse für eine angemessene Behandlung einer gegebenen Charge oder für eine gegebene Zeitperiode beim kontinuierlichen Betrieb ist sehr hoch.

Ein anderes Ergebnis der begrenzten Pumpentätigkeit der Rotoren nach der Konstruktion gemäß der vorgenannten US-Patentschrift besteht darin, daß wegen der in erster Linie bestehenden Beschränkung auf die Nachbarschaft der Grundplatte sich nicht ein vollständiger Wirbel oder eine verständige Turbulenz in dem Stoff über dem Rotor entwickeln kann, insbesondere, wenn das Flüssigkeitsniveau relativ hoch ist. Dies wiederum kann zu der Tendenz führen, daß schwimmendes bzw. schwebendes Material auf der Stoffoberfläche oder in dessen Nähe verbleibt, ohne daß es die Nachbarschaft des Rotors erreicht, um dieser Zerfaserung ausgesetzt zu werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Rotors mit verbessertem Aufbau, dessen Zerfasertätigkeit gleichwertig den Rotoren nach der Konstruktion des vorgenannten US-Patentes ist, der seine hohe Wirksamkeit und Leistungsfähigkeit über einen breiten Konsistenzbereich aufrechterhält und der bei relativ niedrigem Kraftbedarf pro Volumeneinheit bei chargen-

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weisem Betrieb oder pro Zeiteinheit beim Betrieb auf kontinuierlicher Basis arbeitet.

Die Prinzipien gemäß der Erfindung können am besten in Verbindung mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erläutert werden, sie können aber so zusammengefaßt werden als daß sie in erster Linie zwei Ausführungsformen des in der vorgenannten US-Patentschrift gezeigten Konstruktion aufweisen, nämlich Abnahme der Axialmaße (Dicke) der Zerfaserungsschaufeln und Zugabe wirklicher Urafangs-Pumpenschaufeln auf der äußeren Oberfläche des Rotors, um seine Pumpentätigkeit zu steigern, ohne daß seine Fähigkeit zu zerfasern geopfert wird, während sein Kraftbedarf niedriger als für einen Rotor mit demselben Durchmesser nach der Konstruktion des vorgenannten US-Patentes gehalten wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht von oben auf einen Rotor nach der Konstruktion der oben genannten US-Patentschrift 3 073 535 und der mit diesen zusammenarbeitenden Grundplatte,

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« 5 *■"■

Fig. 2 eine abgebrochene Schnittansicht entlang der Linie 2-2 der Figur 1, Mit größeres Maßstab*

Fig. 3 die Draufsicht: auf einen Rotor, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt entlang der Idole 4-4 der Figur 3,

Fig. 5 eine Teilansicht entlang der Linie 5-5 der Figur. 3« Mit größerem Maßstab«

Fig. 6 eine abgebrochene vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 6-6 der Figur 3,

Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Figur 6 _f jedoch unter Darstellung *»ΐ*ι*»τ· Kodifizierten KQastruktion,

Fig. 8 eine ähnliche Ansicht «de genaft Figur 3 unter Barstellung eines anderen Bofcors, der geasäE der SrOndioing aufgebaut ist*

Fig. S einen Keä-lsctositt entlang der EdLnie ä—9 der

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Figuren IO und 11 abgebrochene Ansichten ähnlich denen der Figur 8 unter Darstellung weiterer Modifikationen der Erfindung _r

Fig. 12 eiste Ansicht ähnlich der gemäß Figur 4_P unter Darstellung einer anderen Ättsfiütroagsform äer Erfindung «·

Im folgendes werden bevorzugte Ausfuhrtmgsformeit der Erfindung beschrieben.« Figuren t und 2 zeigen eine fcon—orzielle Form des Rotors IO_r der gemäß der vorgenannten. US-Patentschrift aufgebaut ist und lait einer perforierten Grundplatte T;Q zusammenarbeitet* wie sie zuw Beispiel i» BodeP oder der Seitenwand eines Zer faser behälter s eingebaut sind« Der Katar 10 weist eine nicht dargestellte MaEse auf ι auf welcher der Schaufelring t$ und die gleic&iößig gewölbte Abdeckplatte 15 befestigt sind., Jede Schaufel 2Qi weist im wesentlichen die in Figur 2 gezeigte Gestalt auf und hat eine Bodenf lache 2"K_r die im wesentlichen, parallel zur Grundplatte It verläuft, _r aber ein nae&slaufendes Teil hat_r das mm der Grundplatte fortgekrfefflit ist» Die obere Fläche 23 jeder Schaufei 2O Ist gleichmäßig voa ihrer Fuhrungskante gekrümmt* um. eine Änpassaag as die Kamte der Badenfläche vorzusehea bzw« sick Mit: dieser zm treffen * und die flache Führongsfläcfoe 25- _K welclse die oberflächen 2 T und 23 verbindet* ist nach vorn und. oben zur Oberfläche der Grundplatte gekippt, gewöhnlich, unter

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einem Winkel von etwa 5 ° bis 15 °,

Beim Betrieb wird dieser Rotor bei einem festen Axialabstand zwischen der Schaufel unter den Oberflächen 21 und der Grundplatte 11 von z. B. 3,175 mm (1/8 Zoll) gehalten, und die Vorderflächen 25 der Schaufeln dienen verschiedenen Zwecken. Als erstes stellen sie die einzige Pump einrichtung auf dem Rotor zur Erzeugung einer zentrifugalgerichteten Auswärtsströmung des Stoffes dar und begünstigen somit das gewünschte kreisende Zirkulationsmuster. Sie haben deshalb eine beachtliche axiale Ausdehnung (Dicke) von z. B. 5_rO8 bis 5,715 cm (2 bis 2,25 Zoll) am Außenende, und haben zunehmende Dicke gegen ihre radialen inneren Enden hin, um angemessene Bereiche für das Pumpen vorzusehen.

Man bemerke in Figur 1 ferner, daß zur Schaffung eines angemessenen Raumes zwischen benachbarten Schaufeln, durch welche die Oberfläche der Grundplatte freigelegt ist, und zum Drücken von Stoff in den gewünschten Reibkontakt mit der Grundplatte, jede Fläche 25 sich tangential zum Rotor in einer solchen Richtung erstreckt, damit sie einen relativ kleinen Winkel mit einem Radius zu seiner äußersten Stelle bildet, der als 30 °gezeigt ist,

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Da dieser Winkel erheblich kleiner als 45 ist und sein Komplernentärwinke1 entsprechend größer als 45 ο entlang dem radialen äußeren Teil jeder Fläche 25 ist, welche die höchste lineare Geschwindigkeit hat, ist ihre Pumpenleistung relativ niedrig, und ein erheblicher Anteil der vom Rotor bei der Entwicklung seiner Pumpentätigkeit verzehrten Kraft geht insofern "verloren" als es um nützliche Ergebnisse geht.

Zusätzlich zu der Pumptätigkeit der Schaufelflächen 25 hat ihre nach unten gekippte Anordnung die Wirkung, daß Stoff gegen die Oberfläche der Grundplatte gedrückt wird, so daß ein Teil davon zwischen der unteren Fläche 21 jeder Schaufel und der aufgerauhten Arbeitsoberfläche der Grundplatte vorbeigeht, welche durch Perforationen vorgesehen ist, wobei die sich ergebende Reibwirkung auf den Stoff bei der "zerfaserung höchst wirksam ist. Noch eine andere Tätigkeit der Flächen 25 liegt in der Aufbringung einer mechanischen Kraft auf feste Materialien in dem Schlamm unter Behandlung in der Form wiederholter mechanischer Schläge oder Stöße, die zusätzlich zu der mechanischen Reibtätigkeit vorhanden sind, welche in den Räumen zwischen den Schaufeln und der Grundplatte auftritt.

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BIe obere Fläche 23 jeder Schaufel trägt auch zur Zerfaserungstätigkeit des Kotors dadurch bei« daß der relativ große Bereich Jeder dieser Oberflächen hohe hydraulische Scherkräfte in derjenigen Stoffschicht erzeugt» die über den, Rotor liegt, und zwar wegen der Differenzgeschwindigkeit zwischen den Oberflächen der Schaufeln und des Stoffes. Somit führt die Kombination:;. Rotor und Grundplatte die gemischte Zerfaserung durch die Kombination der hydraulischen Scherkräfte» der mechanischen' Berührung und der Reibung zwischen den Schaufeln und der Grundplatte aus. Diese Zerfaserungskräfte sind in der Zone, in der sie erzeugt werden _f relativ intensiv, diese Zone hat aber eine begrenzte Erstreckung _r und der Rotor ist nicht so wirksa», vie beim Efawälzen von Stoff erwünscht ware, derart» das große Stoffvoluminainnerhalb einer annehmbar kurzen Zeit in die Behandlungsz.one gebracht, werden« Mit anderen Morten ist zwar die Koetbination van Rat or und Grundplatte für die Zerfaserung höchst wirksans_r ihr Gesamtferaftbeäaxf aber zum Pumpen und Zerfasern ist relativ hoch, wenn man die Betrachtungen, auf der Basis pro. E,inheitsvolumen beim chargenweisen Betrieb oder pro Zeiteinheit beiia kontinuierlicfieBt Betrieb anstellt..

Der Rotor 3O geraäB der Erfionedung, wie er in den Figuren 3-7 gezeigt: ist, hat. demselben allgemeinen aufbau, wie der Ratxxc IO and ist. für ahn liehe Einbau ten bei einer

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ext ihm zusaisffienaribeitenden Grundplatte gedacht. Der Rotor weist eine Abdeckplatte 31 und einen Schaufelring 32 a«f _f welcher den Hauptbestandteil des Rotorkörpers darstellt and eine ähnliche anordnung ¹VCm sich nach vorn erstreckenden Schaufeln 33 trägt. Wie in Figur 4 gezeigt» ist jedoch die Dicke Jeder Schaufel, «rheblicfa. im ¥ergleieh HHLt der der Schaufel 2a vermindert, wobei der Vergleich in Figur 4 durch die gestrichelte Linie 34 veranschaulicht ist* welche den entsprechenden Absc&nriLtt in Figur 2 darstellt und die Verhinderung in der GrSfienordnuiig von etwa SG % seift. Jede Schau— felvcHcderflache 35 hat deshalb einen entsprechend veraaiEsderteii Bereich» hat aber sonst die gleichen Funktionen, wie die \Torderflachen 25 der Schaufel» 2a.

IMe aatere Fläche '36 jeder Schaufel 3-5 hat gemäß stellemg die gleiche "Gestalt wie die der Schaufel 2O_r eiaschlieSlich des hinteren Teiles 37« Uie obere Fläche 3S ist aach - der Koatar der entsprechenden Flaciafe der Schaufel 20 ähnlich» da aber liire Stellung wegen des verkleinerten. Äbstaades zwischen ihrer Vörderkante und der der unteres Fläche 36 anders Ist_r scheint sie relativ flach, mit Änsnahne des hinteren Teiles 39_r der so gekrümmt ist« üst& er In die hintere

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Kante 37 der unteren Fläche 36 übergeht.

Der primäre Unterschied zwischen dem Rotor 30 und dem Rotor 10 liegt in der Schaffung von Pumpschaufeln 40 auf der äußeren Oberfläche des Rotors 30, wobei vier dieser Schaufeln abwechselnd auf Schaufeln 33 vorgesehen sind. Jede Pumpenschaufel 40 ist um einen Radius gekrümmt, der axial zum Rotor gesehen wird, und hat eine beachtlich größere Höhe als die Dickenverminderung der Schaufeln 33 im Vergleich mit den Schaufeln 20.

Die Krümmung der Schaufel 40 und ihre Lage auf dem Schaufelring ist der Art, daß während ihr Vorderende im wesentlichen tangential zu einer Projektion der Fläche 35 der zugeordneten Schaufel ist, sich ihr hinteres Ende zu einer Stellung neben der hinteren äußeren Ecke der zugeordneten Schaufel 33 erstreckt. Eine Tangente dazu definiert deshalb mit einem Radius von der Rotorachse einen wesentlich größeren Winkel, z. B. 45 ° bis 55 °, als er durch die Fläche 35 und einen Radius zu ihrer äußersten Stelle gebildete Winkel. Das Komplement, bzw. die Ergänzung dieses Winkels, der mit a bezeichnet und von einem Radius 44 vom Krümmungsmittelpunkt der Schaufel und einem Radius 45 von der

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Rotorachse gebildet ist, nähert sich deshalb enger dem Wert von 45 °_f bei welchem eine Zentrifugalpumpenschaufel mit dem höchsten Wirkungsgrad arbeitet.

Versuche zeigen, daß der Rotor 30 ebenso voll wirksam ist vom Standpunkt seiner Zerfaserungstätigkeit wie ein Rotor desselben Durchmessers, der gemäß Darstellung in den Figuren 1-2 aufgebaut ist. Somit ist im wesentlichen die gleiche Reibtätigkeit zwischen der unteren Fläche jeder Schaufel und der damit zusammenarbeitenden Grundplatte gegeben, und die obere Fläche der Schaufeln sind vergleichbar wirksam bei der Entwicklung von hydraulischen Scherkräften in der benachbarten Zone. In ähnlicher Weise teilen die Vorderflächen der Schaufeln vergleichbare mechanische Tätigkeit den Feststoffen mit, die sie im Stoff antreffen, wobei die Dickenverminderung der Schaufeln keine erhebliche Verminderung in ihrer Fähigkeit erzeugt, mechanische Kräfte auf den Stoff aufzubringen.

Die Hauptunterschiede zwischen dem Betrieb des Rotors 30 und dem durch die Figuren 1 und 2 gezeigten bekannten Aufbau liegt in der Verminderung der vom Rotor 30 erforderlichen Kraft zur Gewährleistung der gleichen Zerfaserungstätigkeit auf der Volumeneinheits- oder

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Zeiteinheitsbasis vmä der erheblich gestiegenen:

des Rotors 3Q>. Biese Kraftdürfte ursprünglich eia direktes Ergehais der Dicke._ave:ratind:eniag der Schaufeln seia_r Twodtirch der GesaKtbereich der Vorderflächen der Schaufeln, die einen Pumpeffekt habert_r um einen •vrergleicfrbarea Betrag vermiadert wird. Tatsaciilicii durfte diese KraftürerminderBag auf einer im wesentliclien gradlinigen Basis sein,, so daß wenn jede Scäiiattfel halb so dick wie bei dem bekannten Aufbau. ist», äer Kraftbedarf ebenso halbiert ist.

Biese anfängliche Verminderung des Kraftbedarfs w/ixdL selbstverständlich wieder zs^u einem gewissen. Betrag dtirch die Pumpkraft wettgemacht oder ausgeglichen, die durch die Pumpschaufeln 4O erforderlich ist» aber der gesamte Kraftbedarf ist noch erheblich kleiner als für einen Rotor to mit dem gleichen. Durchmesser·. Dieses vorteilhafte Ergebnis dürfte an der Krümam&gr und Lage der Schaufeln 40, irasbesogtdere ihrer radial äußeren feile liegen, die sie im wesent— liefern bei ihrer Puaptätigkeit wirksamer sein· lassen als eüe Führungsflächen 25 der Schaufeln des Aufisaus Figuren t~2> und zwar auf der Basis eines

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wergleicWbaren Bereiches. - . -

Die praktische. Wirkung und das praktische Ergebnis dieser Bedingungen besteht:' darin,- daß ein gemä® dea Figuren 3-7 auf geixau-ter Rotor im. ¥eseatlidiea weniger Watt pro Tarntet entweder fur den ciiargeitweisen oder den kontinuierlichen Betrieb erfordert als ein E&ator des gleichen Durchmessers* der masxh den Fiipire» 1—2 aufgebaut ist * am im weseafc—

die gleiche wirksame Zerfaseruagstätigkeit, eilten iielieb^igen und werschiedeiiartigeni Eintrag' feer\rorztinifen._f der ganz: vom reinen. Äussctotß c»ier PtElpeazellstoffpappe Ms zu Äbfallpapieren. niedriger and scäimatziger Sorten und bei beliebigem Feststoff gehalt variiert.

dtirfte die gesteigerte ZentrifugalpumpeKfäliigkeit der erf induagsgemäßen Rotoren, ihre 2erf aserungsf äliig— keifc lüegpnsfeigett_r da die tiefe Turbulenz^ die sie-er— laugen;» dea Stoff zur Rotor zone von solchen beacht— liehen» Höüien rezirkuiieren oder umwälzen läßt, üatB das ifioiBeEifeer mit dem er aof dea Katar und ά1& Grundplatte aEEfsclilägt* iiure Zerfaserangstatigkeit unter—

-Pie Juane der ZerfasertEngs— und Pumpscöaaiifeln; des

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Rotors 30 unterliegen einer gewissen Variation gemäß den speziellen gewünschten Betriebsbedingungen, und es wird nur eine typische Wertgruppe gegeben, um eine Anleitung zum Nutzen des Fachmannes vorzusehen. Im allgemeinen dürfte der Grenzfaktor für die Dicke der Zerfaserungsschaufeln 33 an ihren äußeren Enden das ausreichende Festigkeitsbedürfnis sein, um allen normalen Arbeitsbeanspruchungen zu widerstehen, z. B* ist bei einem Rotor herkömmlichen Aufbaues, wie er in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, der einen Maximaldurchmesser von 144,78 cm (57 Zoll) hat, eine typische Dicke jeder Schaufel 20 an der in Figur 2 gezeigten Stelle 5,461 cm (2,150 Zoll), im Vergleich zu 19,685 cm (7,75 Zoll) für das Horizontalmaß.

Die gleichen Maße für einen Rotor gemäß der Erfindung mit dem gleichen Maximaldurchmesser an der in Figur 4 gezeigten Stelle kann 2,54 bis 2,857 cm (1,00 bis 1,15 Zoll) auf 19,685 cm (7,752 Zoll) betragen, oder eine Verminderung von etwa 50 % in der Fläche, während die Pumpschaufeln 40 am Ende des Axialmaßes um 5,08 cm (2 Zoll) oder mehr haben können> z. B. 10,16 cm (4 Zoll). Die Pumpenschaufeln 40 können sich parallel zur Rotorachse erstrecken, wie in Figur

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gezeigt, oder sie können in ihrer Drehrichtung ähnlich den Schaufelflächen 38 geneigt sein, wie in Figur 7 gezeigt, vorzugsweise in einem Winkelbereich von 10 bis 15 °, us» eine Abwärtskomponente

vor zu dem Stoff vorzusehen, der dadurch/getrieben wird, wodurch die Tätigkeit der gekippten Flächen der Zerfaserungsflügel mindestens entlang ihren inneren Teilen beim Richten des Stoffes gegen die Oberfläche der Grundplatte unterstützt wird.

Die Figuren 8 und 9 veranschaulichen andere Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit einem einstückigen Rotor 50, der radial hervorragende Schaufeln 51 im wesentlichen des gleichen individuellen Aufbaus wie die Schaufeln 33 aufweist, mit der Ausnahme, daß jede Schaufel so angeordnet ist, daß ihre Vorderfläche 52 einen gezeigten Winkel von z. B. 20 ° mit einem Radius zu ihrem hinteren Ende bildet. Die Pumpenleistungsfähigkeit der Schaufelflächen 52 ist entsprechend etwas geringer als der Schaufelflächen 38.

Gemäß der Erfindung ist deshalb ein Rotor 50 mit Pumpschaufeln 55 vorgesehen, die in axialer Sicht ähnlich den Pumpschaufeln 40 sind, aber etwas größere axiale Maße haben. Beispielsweise können in einem solchen Rotor mit einem Gesamtdurchmesser von 160,02 cm (63 Zoll)

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die Zerfaserungsschaufeln neben ihrer hinteren Kante ein Axialmaß von 1,375 cm (1,25 Zoll) haben, während die Pumpschaufeln 55 ein axiales Maß von 10,16 cm (4 Zoll) an ihren hinteren Kanten bis Null an denjenigen Stellen haben, wo sie in den Rotorkörper übergehen. Das Winkelverhältnis ihrer Schaufeln zum Rotorkörper gewährleistet, daß der Winkel a sehr eng an 45 ° liegt, und deshalb nähert sich ihre Pumpenleistung dem Optimum.

Der Rotor 50 ist auch als mit einer inneren Gruppe von vier Pumpenschaufeln 58 versehen gezeigt, die ein Axialmaß haben, welches von 7,62 cm (3 Zoll) an ihren hinteren Enden bis Null an ihren radial inneren Enden variiert. Der Zweck dieser Schaufeln 58 ist in erster Linie zu verhindern, daß große Materialstücke in der von den Schaufeln 55 entwickelten Turbulenz eingefangen werden und dadurch nicht die Zerfaserungszone erreichen.

Rotore, die gemäß Darstellung der Figuren 8 und 9 aufgebaut sind, sind für derart wirksam und leistungsfähig geprüft worden, und zwar vom Standpunkt der Pumpentätigkeit der Schaufeln 55 und 58, daß für größere Rotoren dieselbe Schaufelanordnung verwendet werden kann, selbst wenn die Zerfaserungsschaufeln verlängert sind.

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Eine solche Anordnung ist in Figur 10 gezeigt, wobei der abgebrochene Teil des Rotors 60 gemäß Darstellung denselben Aufbau wie bei den Figuren 8 und 9 hat mit der Ausnahme, daß die Zerfaserungsschaufeln 61 weiter verlängert sind, z. B. auf einen Außendurchmesser von 205,74 cm (81 Zoll). Es sei bemerkt, daß bei diesem Aufbau mit den verlängerten Schaufeln, welche dieselbe Winkellage zum Rotorkörper wie in Figur 8 haben, die Vorderfläche 62 jeder Schaufel 61 mit einem Radius zur hinteren Kante einen Winkel bildet, der kleiner als 20 ° ist, so daß die Pumpenwirkung der Flächen 62 noch kleiner wird als die der Schaufelflächen 52 in Figur 8. Nichtsdestoweniger kann dieselbe Anordnung und können dieselben Maße der Pumpenschaufeln 65 und 66 auf diesem Rotor wie für den Rotor 55 gezeigt, verwendet werden, wobei die Pumpenwirksamkeit dieser Schaufelanordnung derart ist, daß keine Unterstützung auf dem größeren Rotor erforderlich ist.

Während die gekrümmten Pumpenschaufeln, wie sie in den Figuren 3, 8 und 10 gezeigt sind, für einen gleichmäßigen Betrieb vorteilhaft sind, ist es gemäß der Erfindung auch möglich, gerade Pumpenschaufeln zu verwenden, die vom Standpunkt der leichten Fabrikation

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gewisse Vorteile bieten. Figur 11 zeigt eine solche Anordnung, bei welcher der Bruchteil eines Rotors 70 Zerfaserungsschaufeln 71 desselben Aufbaus aufweist, wie in Verbindung mit Figur 3 beschrieben, und eine Pumpenschaufel aufweist, die einen Außenabschnitt 72 hat, der. für die wirksamste Pumpentätigkeit angeordnet ist, und einen inneren Abschnitt 73, dessen Zweck in erster Linie darin besteht, die Schaufel ohne eine Vorderkante zu vervollständigen, auf welcher längliche Materialien aufgehängt sein könnten. Man bemerke, daß es diese Anordnung ermöglicht und praktisch durchführbar macht, daß der äußere Pumpenschaufelabschnitt 72 Winkel.dicht bei 45 ° zu Radien dorthin bildet.

Es ist auch nicht wesentlich für die Praxis der Erfindung, daß die Zerfaserungsschaufeln flache vordere Flächen haben, solange die vordere Fläche mit der Zerfaserungsschaufel im wesentlichen gerade ist und ein Teil aufweist, das von der Unterfläche der Schaufel divergiert, die Stoff in den Raum zwischen der Schaufel und der mit ihr zusammenarbeitenden Grundplatte drückt. Ein solcher modifizierter Aufbau ist in Fig. gezeigt, wonach die Schaufel 80 eine flache untere Fläche 81 hat und ihre Vorderfläche im Schnitt schräg zuläuft, um ein nach vorn geneigtes unteres Teil 82 und ein nach rückwärts geneigtes oberes Teil 83 vorzusehen. Dieser Aufbau bietet den weiteren Vorteil, daß

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er die Pumpentätigkeit der Zerfaserungsschaufel minimal hält und somit weiterhin da tu. beiträgt, die Kraft minimal zu halten, die sonst aufgrund der schlechten Pumpenleistung der Zerfaserungsschaufeln verloren ginge, und ähnliche Wirkungen könnte man mit einer Vorderkante, die Stiernasen-Form hat, auf jeder Zerfaserungsschaufel erhalten.

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Claims

- 21 Patentansprüche

1. Rotoranordnung für eine Vorrichtung 2um Aufschließen von Flüssigschlammstoff mit einem Behälter zur Aufnahme des Stoffes und einer in dem Behälter angeordneten Grundplatte und mit einer Arbeitsoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorkörper (32, 50) in bestimmter Richtung für das Zusammenwirken mit der Grundplatte (11) drehbar angeordnet ist und eine Mehrzahl von Zerfaserungsschaufeln (33, 51) aufweist, die nach außen in Winkelabständen ragen, jede Schaufel (33) untere (36) und äußere Flächenteile (37) beachtlicher Fläche aufweist, auf jeder Schaufel (33, 51) eine im wesentlichen gerade Führungsfläche (35, 52) vorgesehen ist, welche die äußere (37) und untere Fläche (36) der Schaufel verbindet, die äußere Kante der Fläche (35) sich in Drehrichtung von einem Radius zu ihrem äußeren Ende erstreckt und mit dem Radius einen ersten Winkel von im wesentlichen weniger als 45 ° bildet, und daß eine Vielzahl von Pumpenachaufein (40, 55) auf dem äußeren Flächenteil einer der Zerfaserungsschaufeln (33, 51) angeordnet ist

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und eine solche Gestalt hat, axial vom Rotorkörper (30, 50) gesehen, daß ein zweiter Winkel von einem Radius (45) zu dem radial äußeren Ende desselben und einer Tangente an das äußere Ende gebildet ist, wenn die Schaufel (40, 55) gekrümmt ist, oder durch den Radius (45) und die Schaufel, wenn die Schaufel (72) gerade ist, wobei der Winkel ausreichend größer als der erstgenannte Winkel ist, um eine wirksame turbulente Zirkulation des Flüssigschlammstoffes zu fördern.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Winkel nicht größer als 30 ° ist und der zweite Winkel näher an 45 ° kommt als der erste Winkel.

3. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpenschaufel (40, 55, 72, 73) eine solche Krümmung und Anordnung auf der zugeordneten Zerfaserungsschaufel (33, 51, 71) hat, daß ihr Vorderende (35, 52) im wesentlichentangential zum Vorderende der Vorderfläche auf der zugeordneten Zerfaserungsschaufel ist und das hintere Ende über der hinteren äußeren Ecke der zugeordneten Zerfaserungsschaufel liegt.

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4. Rotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Hilfspumpenschaufein (58, 66), die radial nach innen von den Pumpenschaufeln (55, 65) auf den Zerfaserungsschaufeln (51, 61) für das Vertreiben der Feststoffe aus dem Zentrum des von der Rotoranordnung (50) erzeugten Wirbels angeordnet ist.

5. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Maße der Zerfaserungsschaufeln (33,51) erheblich geringer sind als die Axialmaße der Pumpenschaufeln (40, 55}, um die Pumptätigkeit der Vorderflächen der Zerfaserungsschaufeln und die dadurch erforderliche Kraft minimal zu halten.

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