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BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktiervorrichtung zur
Kontaktierung von Flüssigkeiten mit Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten mit Feststoffen
oder Aufschlämmungen, mit einer feststehenden Trommel, in der ein in Abschnitte
unterteilter Rotor angeordnet ist, der mit Bechern zur Beförderung der miteinander
kontaktierten Phasen versehen ist.
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Derartige Kontaktiervorrichtungen sind in den GB-PSen 972 035 und
1 037 573 beschrieben.
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Die GB-PS 972 035 beschreibt eine Rotorkonstruktion für eine Kontaktiervorrichtung
mit einer mittig angeordneten Welle, die eine Reihe im Abstand voneinander angeordneter
Scheiben trägt, die die Abschnitte des Rotors bilden.
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Die Becher werden durch Becherrohre gebildet, die parallel zur zelle
in Scheibenschlitze eingeschraubt sind. Dieser Aufbau ist jedoch schwierig und teuer
in der Herstellung, da insbesondere die Welle über ihre ganze Länge eine Anzahl
von Flanschen erfordert, an denen die Scheiben befestigt sind. Obendrein eignet
sich-diese Konstruktion nur für Kontaktiervorrichtungen kleinen Durchmessers und
kleiner Länge.
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In der GB-PS 972 035 ist ein anderer Rotoraufbau für Kontaktiervorrichtungen
beschrieben. Dabei werden an beiden Enden Stummelwellen verwendet, die an Endwänden
befestigt sind, wobei letztere über eine Anzahl von Haltebolzen, die die Scheiben
tragen, miteinander verbunden sind. Einzelne Becher, die sich zwischen aufeinanderfolgenden
Scheiben erstrecken, werden ebenfalls von den Haltebolzen getragen. Die ser Aufbau
eignet sich zwar für relativ kleine Rotoren von Kontaktiervorrichtungen mit kurzer
Axiallänge,
nicht jedoch für große Kontaktiervorrichtungen, da die Aufhängung der Stummelwelle
keine ausreichende Stabilität für große, nicht weiter unterstützte, Rotorlängen
bietet; ein Durchbiegen des Rotors ist die Folge mit dem Ergebnis, daß der benötigte
Abstand zwischen den Scheibenumfängen und der Trommel verringert wird zum Nachteil
des Wirkungsgrades der Kontaktiervorrichtung. Obendrein reicht die Steifigkeit des
Rotors nicht aus, umden durch die Unwucht hervorgerufenen Kräften Stand zu halten,
die dann auftreten, wenn eine der Phasen Festkörper enthält, die von den Bechern
nur auf einer Seite der durch die Rotorachse verlaufenden senkrechten Ebene befördert
werden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rotorkonstruktio anzugeben,
die ausreichende Steifigkeit aufweist, sowie leicht und billig herzustellen ist.
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Ausgehend von einer eingangs näher genannten 1#'ontaktiervorrichtung
wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß der Rotor eine zentrale Welle
aufweist, die in der Nähe ihrer Enden drehbar gelagert ist, sowie ein Paar an der
Welle befestigter Endplatten, ferner Spannstäbe, die an den Endplatten befestigt
sind und parallel zur Welle verlaufen, sowie im Abstand voneinander angeordnete,
Abschnitte bildende Scheiben, die von den Spannstäben gehalten werden und Becherkörper,
die an den Scheiben befestigt sind.
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Erfindungsgemäß weist die Kontaktiervorrichtung also einen in einer
feststehenden Trommel angeordneten Rotor auf. Der Rotor weist die Formkines Käfigs
auf, mit einer mittig angeordneten Welle, die in der Nähe ihrer Enden drehbar gelagert
ist, wobei ein Paar Endplatten an der Welle befestigt sind. Die sich zwischen den
Endplatten erstreckenden Spannstäbe verlaufen parallel zur Welle und geben dem "käfigartigen"
Aufbau die
notwendige Steifigkeit. Die Abschnitte werden durch Scheiben
gebildet, die von den Spannstäben getragen werden, wobei die Scheiben weiter mit
Becherkörpern versehen sind. Mit dieser Konstruktion erhalt man eine ausreichende
Steifigkeit des Rotors, wobei sichergestellt wird, daß er sich nur um seine Axialwelle
dreht, ohne daß dabei störende Deformationen auftreten. Die Herstellung und das
Errichten des Rotors werden dadurch erleichtert, daß die Scheiben von den Spannstäben
getragen werden und nicht direkt an der Welle befestigt sind.
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Vorzugsweise sind die Scheiben mit Öffnungen versehen, die die Becherkörper
aufnehmen können, wobei die öffnungen benachbarter Scheiben winkelmäßig verschoben
sind, so daß sich jeder Becherkörper von einer Scheibe zur nächsten Scheibe weg
erstreckt.
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Die Becherkörper, deren Länge dann gleich dem doppelten Abstand zweier
benachbarter Scheiben beträgt, könnnen dabei an diesem Ende, z.B. mittels Schweißung,
befestigt sein, als auch zusätzlich an der zwischen den Enden befindlichen Scheibe
anges-chweißt sein.
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Die Endplatten sind vorteilhafterweise mit der Welle über Buchsen
verbunden, die an der Welle z.B. mit Keilen befestigt -sind und an denen die Endplatten
befestigt sind. Die Buchsen sind kräftig ausgeführt um die Gefahr zu verringern,
daß die Endplatten sich unter dem Druck der Spannstäbe verbiegen und um sicherzustellen,
daß sich die Endplatten rechtwinklig zur Welle erstrecken.
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Vorzugsweise wird die Welle außerhalb und unabhängig von der Trommel
durch Lager gehalten, so daß damit der Aufbau der Trommel selbst vereinfacht wird,
da keine speziellenkräfteaufnehmenden Lager innerhalb der Endwände der Trommel erforderlich
sind.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert,
in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Aufbaus einer Kontaktiervorrichtung
dargestellt ist. Es zeigen: Figur 1 einen senkrechten Axialschnitt durch die Kontaktiervorrichtung
und Figur 2 eine Draufsicht auf eine der Rotorscheiben.
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Die Kontaktiervorrichtung weist eine feststehende Trommel 12 auf,
die mit Endwänden 13'versehen ist, zwischen denen ein zylindrische Gehäuse 14 befestigt
ist. In den Endwänden sind öffnungen zur Zufuhr und zur Abfuhr der miteinander zu
kontaktierenden Phasen vorgesehen, wie es in den oben erwähnten GB-PSen beschrieben
ist. Das Gehäuse wird durch ein nicht dargestelltes Rahmengestell und Füßen gehalten.
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Innerhalb der Trommel 12 ist ein Abschnitte aufweisender Rotor angeordnet,
der eine zentrale Welle 15 aufweist, deren Enden sich durch Stopfbuchsen 16 erstrecken,
die mittig in den Endwänden 13 vorgesehen sind. Die Welle wird nicht durch diese
Stopfbuchsen getragen, sondern durch sich selbst justierende Lager 17, die unabhängig
von der Trommel 12 auf Ständern 18 angeordnet sind, die wiederum vom Rahmengestell
getragen werden.
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Ein Ende der Welle weist eine Kupplungsvorrichtung 20 auf, über die
der Rotor mit langsamer Geschwindigkeit mittels eines nicht dargestellten Elektromotors
und eines Untersetzungsgetriebes in Drehungen versetzt wird. Die Welle 15 besteht
aus zwei kräftigen Endteileii 21, zwischen denen ein Koaxialrohr 22 eingeschweißt
ist.
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An den Endteilen 21 sind kräftige Buchsen 23 mittels Keilen 24 befestigt,
wobei an jeder eine kräftige Rotor-Endplatte 25
angeschweißt oder
angschraubt ist. Die beiden Endplatten 25 sind miteinander über eine Anzahl Spannstäbe
26 verbunden, die im gleichen Abstand voneinander in der Nähe der Plattenränder
angeordnet sind, so daß sie einen Ukäfigartigenll Aufbau bilden.
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Die Spannstäbe 26 tragen eine Anzahl gleicher, kreisförmiger, die
Abschnitte bildende Scheiben 27, die einen gleichen Abstand voneinander sowie von
den Endplatten 25 aufweisen mit Hilfe von Abstandsrohren 28, die die Spannstäbe
26 umgeben und sich an jeweils zwei benachbarten Scheiben 27 abstützen.
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Jede Scheibe 27 weist ein zentrales Loch 29 auf, durch welches das
Rohr 22 mit einem beschränkten Spiel verläuft; die Scheiben sind also nicht direkt
an der Welle 15 befestigt.
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Jede Scheibe ist mit einer Anzahl (von denen in Figur 2 fünf dargestellt
sind) von becheraufnehmenden Öffnungen 31 versehen, die im gleichen Abstand voneinander
und um die Achse herum verteilt sind und sich in der Nähe der Scheibenränder befinden.
Der Rotor dreht sich nun in Richtung des in Figur 2 gezeigten Pfeiles, wobei die
Becheröffnungen 31 gerade Vorderkanten aufweisen, die ungefähr radial verlaufen
Alternierende (mit A in Figur 1) bezeichnete Scheiben 27 sind gemäß Figur 2 ausgestaltet,
während die dazwischenliegenden Scheiben (B) ähnlich sind, jedoch um 360 verdreht
sind, so daß die Becheröffnungen 32 der B-Scheiben eine Winkelverschiebung entlang
der gemeinsamen Achse bezüglich der Becheröffnungen der A-Scheiben aufweisen. Die
Endplatten 25 weisen die gleiche Kontur wie die A-Scheiben 27 auf, sind jedoch dicker
ausgeführt, wie Figur 1 zeigt.
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Die Becher der Kontaktiervorrichtung sind kanalförmige, aus Blech
geformte Teile 33, deren Querschnitt an die Form der Becheröffnungen 31 mit Ausnahme
der geraden Vorderkante 32 angepaßt sind, wobei die Länge eines jeden Becherkörpers
mit Ausnahme
derjenigen am Ende des Rotors gleich dem doppelten
axialen Abstand zweier benachbarter Scheiben 27 ist. Jeder Becherkörper wird mit
einem Ende an eine Scheibe 27 punktgeschweißt, erstreckt sich durch die Öffnung
31 in der nächsten Scheibe und wird mit seinem anderen Ende an der dritten Scheibe
angeschweißt. Zusätzlich kann der Becherkörper mittels Punktschweißer am Umfang
der öffnung 31 der dazwischenliegenden Scheibe befestigt werden.
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Jeder zwischen zwei benachbarten Scheiben 27 gebildeter Abschnitt
enthält demzufolge zehn Becherkörper, wobei sich durch jede Scheibe fünf Becherkörper
durch ihre öffnungen 31 erstrecken, während weitere fünf Becherkörper an jeder ihrer
beiden Seiten befestigt sind. Die Öffnungen 31, die eine kontinuierliche Verbindung
einiger Becher in benachbarten Abschnitten herstellen, ermöglichen einen Materialfluß
zwischen den Abschnitten durch die Öffnungen 31 ebenso wie durch die Abstände zwischen
den äußeren Rändern der Scheiben 27 und der Innenwand der Trommel 12. Diese durch
die Öffnungen 31 ermöglichte Axialbewegung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn
eine der kontaktierten Phasen Festkörper als Aufschlämmung enthält.
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Der Rotor ist wie folgt aufgebaut: Eine der Endplatten 25 mit der
angeschweißten oder angeschraubten Buchse 23 wird aufgestellt und genau waagrecht
unterstützt. Die Welle 15 wird durch die Buchse 23 geführt und derart in ihrer Stellung
verkeilt, daß die Welle einen genauen rechten Winkel mit der Endplatte 25 bildet.
Danach werden zehn Spannstäbe 26 an der Endplatte befestigt und zeitweise in senkrechter
Stellung unterstützt. Danach werden Abstandsrohre auf die einzelnen Spannstäbe geschoben,
sowie Becherkörper 33 mit einer Länge gleich dem Abstand zweier benachbarter Scheiben
27 in den Öffnungen 31 der Endplatte mittels Punktschweißung
befestigt,
während ihre anderen Enden an einer B-Scheibe angeschweißt werden, die als nächstes
auf die Welle 15 und die Spannstäbe 26 gebracht wird. Becherkörper, die doppelt
so lang sind wie der Abstand zweier Scheiben, werden nun durch die Öffnungen 31
in der B-Scheibe geschoben und an ihren Enden mit der Endplatte 25 verschweißt.
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Der Rotor wird auf diese Weise aufgebaut, wobei die Endschritte darin
bestehen, daß die andere Endplatte 25 mit der zugehörigen Buchse 23 in ihren Stellungen
befestigt werden und daß sie mit den von der vorhergehenden B-Scheibe hervorragenden
Becherkörpern verschweißt wird, wonach die Spannstäbe derart angezogen werden, daß
der gesamte käfigartige Aufbau koaxial und genar senkrecht steht, wonach ein Verschweißen
der Becher mit den Scheiben durch entsprechende Schweißnähte an geeigneten Plätzen
den Aufbau vervollständigen.
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Eine weitere Erleichterung der Herstellung kann darin bestehen, daß
eine Anzahl Scheiben (z.B. fünf) und die zugehörigen Becherkörper 33 vorfabriziert
werden um eine Einheit zu bilden. Ein Rotor gewünschter Länge wird dann dadurch
erhalten, daß die erforderliche Anzahl von Einheiten auf eine Welle geschraubt wird,
wonach die hervorrragenden Becherkörper zwischen den einzelnen Einheiten verschweißt
werden.
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Durch das Vorsehen des Rohrs 22 als Teil der Welle 15 in einzelnen
Fällen kann Verfahrensflüssigkeit in die Kontaktiervorrichtung an bestimmten Stellen
entlang ihrer Länge eingeführt werden, wobei die kräftigen Endteile 21 mit Bohrungen
versehen sein müssen zur Versorgung des Rohres 22.
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Die kontinuierliche mehrstufige Kontaktiervorrichtung zur Kontaktierung
von Flüssigkeiten mit-Flüssigkeiten, Flüssigkeiten mit Feststoffen oder Flüssigkeiten
mit Aufschlämmungen weist also
eine feststehende Trommel und einen
ihrer Trommel angeordneten, in Abschnitte unterteilten Rotor auf, der Becher trägt
zur Verteilung jeder Phase in der anderen Phase während des Durchgangs der Phasen
im Gegenstrom durch die Trommel. Der Rotor besteht aus einer zentralen Welle, einem
Paar an der Welle befestiger Endplatten, parallel zur Welle verlaufenden Spannstäben
zwischen denEndplatten, im Abstand voneinander und von den Spannstäben getragene,
Abschnitte bildenden Scheiben und an den Scheiben befestigten Becherkörpern.
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