DE3445057C2 - Homogenisierer mit hermetisch verschlossenem Produktraum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum konti­ nuierlichen Zerkleinern, Homogenisieren, Suspen­ dieren und Dispergieren aggressiver und/oder hoch­ giftiger Produkte, oder von Produkten, die unter hohem Druck und hoher Temperatur behandelt werden, bei welcher die Produkte in axialer Richtung einer Zerkleinerungs- und Mischeinrichtung mit inein­ andergreifende Zähne aufweisendem Stator und Rotor zugeführt wird, diese mit radialer Bewegungskom­ ponente durchläuft und anschließend im wesentlichen radial abgeführt wird, wobei der Antrieb des Rotors dem Zulauf gegenüberliegt.

Derartige Rotations-Homogenisiermaschinen sind bekannt, wie der DE-AS 11 82 043 zu entnehmen ist. Die Rotoren und Statoren weisen schlitzförmige oder auch kreisförmige Öffnungen auf, sie rotieren konzentrisch ineinander und haben aufgrund der Öffnungsverhältnisse der konzentrischen Ringe und aufgrund des geringen Abstandes zwischen Rotor und Stator eine ausgezeichnete Misch- und Homogenisier­ wirkung.

Bei diesen Maschinen sind die in das Gehäuse des Stators eingeführten Antriebswellen in normalen Lagern mit konventionellen Dichtungen wie z. B. Stopfbuchsen, Gleitringdichtungen, Lippendicht­ ringen, Labyrinthdichtungen oder dergleichen abge­ stützt. Selbst bei störfreiem Betrieb können der­ artige Dichtungen das Austreten von Produktanteilen nicht absolut verhindern.

Bei Störanfällen im Bereich der Dichtung treten in jedem Fall Produktleckagen an der Dichtung auf. Dies ist insbesondere dann kritisch, wenn Prozesse unter Dampf, hohem Druck und hoher Temperatur gefahren, oder aggressive und/oder hochgiftige Medien ver­ arbeitet werden müssen, die dann bei Störfällen in die Atmosphäre gelangen. Folglich ist mit Maschinen mit den genannten Dichtungen nur ein begrenzter Einsatz bei Verwendung von Medien mit hohen Drücken oder hohen Temperaturen, bzw. mit abrasiven oder giftigen Produkten möglich.

Aufgrund der Bedingungen des Umweltschutzes, der Unfallsicherheiten und der Berufsgenossenschaften liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Homogenisierer der eingangs genannten Art mit einem hermetisch verschlossenen Produktraum zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Stator auf der Antriebsseite innerhalb des Statorgehäuses mit einem Dichttopf mit zum Rotor hinweisendem Lagerstutzen versehen ist, auf dem ein mit der Rotorwelle verbundener Innenläufer drehbar abge­ stützt ist, und daß außerhalb des Dichttopfes ein diesen mit Abstand umschließender, mit der Antriebs­ welle verbundener Außenläufer vorgesehen ist und an der Innenfläche des Außenläufers und der Außenfläche des Innenläufers achsparallel ausgerichtete An­ triebspermanentmagnete angeordnet sind.

Mit dieser Maßnahme wird eine stopfbuchslose Lage­ rung geschaffen, die das Austreten von Leckagen aus der Maschine in jeder Betriebsphase mit absoluter Sicherheit vermeidet.

Der Antrieb des Rotors erfolgt über die Permanent­ magnete. Der Magnetschluß geht von dem Außenläufer durch den nichtmagnetischen Dichttopf und treibt den Innenläufer innerhalb des gekapselten Produktraumes an.

Eine langlebige Lagerung des Rotors besteht aus harten Gleitlagern, z. B. Silizium-Carbid oder dergleichen. Selbst bei Störfällen des Magnetes oder der Gleitlager des Rotors kann keine Produktleckage auftreten. Hohe Drücke, hohe Temperaturen und abrasive oder giftige Produkte sind aufgrund der hermetischen Kapselung und der nicht vorhandenen, sonst üblichen rotierenden Dichtungsteile problem­ los beherrschbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Ein Stator 1 besteht aus einem Einlaufstutzen 2 mit einer Stirnwand 11 und einem Gehäuseteil 4, einem Verbindungsteil 6 mit einer Lagerwand 18, sowie einem Austrittsstutzen 5. Diese Gehäuseteile bilden einen Behandlungsraum 3, in dem ein Rotor 13, be­ stehend aus einem Rotorkörper 14 und einer Rotor­ oberfläche 15 mit einer Rotorwelle 16 rotiert. Der Rotoroberfläche 15 sind Statoreinbauten 12 des Stators 1 zugeordnet. Der Stator 1 besteht fernerhin aus einem Lagergehäuse 7 mit Stützgestell 8 und einem weiteren einen Antriebsraum 9 bildenden, Gehäuseteil 10. Innerhalb des Raumes 9 ist ein Dichttopf vorgesehen und fest mit dem Verbindungs­ teil 6 des Stators 1 verbunden. Dieser Dichttopf 23 bildet gegenüber dem Rotor 13 und dem Behand­ lungsraum 3 einen hermetisch geschlossenen Produkt­ raum. Innerhalb des Dichttopfes 23 ist ein Innen­ läufer 19 vorgesehen, der über einen Gleitring aus Hartmetall oder dergleichen auf einem Lagerstutzen 24 des Dichttopfes 23 drehbar abgestützt und außer­ dem mit der Rotorwelle 16 verbunden ist, die ihrer­ seits in einem im Querschnitt H-förmigen Gleitlager 17 abgestützt ist. An der Außenfläche des Innenläufers 19 befinden sich Antriebs-Permanentmagnete 31. Außerhalb des Dichttopfes 23, innerhalb des Antriebsraumes 9 ist ein Außenläufer 32 vorgesehen, der den Dichttopf mit geringem Abstand umgreift. An der Innenfläche des Außenläufers 32 sind Antriebs-Permanentmagnete 30 vorgesehen, die achsparallel zu den Magneten 31 angeordnet sind. Über eine Wellenhülse 25 ist der Außenläufer 32 mit einer Antriebswelle 28 verbunden, die in Lagern 26 und 27 abgestützt ist. Ein Wellenstumpf 29 ist zur Verbindung mit dem nicht dargestellten Antriebsmotor vorgesehen.

Die von dem nicht dargestellten Motor angetriebene Welle 28 treibt den Außenläufer 32 an. Über einen Magnetschluß der Magnete 30 und 31 wird der Innen­ läufer 19 und damit der Rotor 13 in Rotation ver­ setzt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Zerkleinern, Homogenisieren, Suspendieren und Dispergieren aggressiver und/oder hochgiftiger Produkte, oder von Produkten, die unter hohem Druck und hoher Tempe­ ratur behandelt werden, bei welcher die Produkte in axialer Richtung einer Zerkleinerungs- und Mischeinrichtung mit ineinandergreifende Zähne aufweisendem Stator und Rotor zugeführt wird, diese mit radialer Bewegungskomponente durch­ läuft und anschließend im wesentlichen radial abgeführt wird, wobei der Antrieb des Rotors dem Zulauf gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (1) auf der Antriebsseite inner­ halb des Statorgehäuses (10) mit einem Dichttopf (23) mit zum Rotor (13) hinweisendem Lager­ stutzen (24) versehen ist, auf dem ein mit der Rotorwelle (16) verbundener Innenläufer (19) drehbar abgestützt ist, und daß außerhalb des Dichttopfes (23) ein diesen mit Abstand um­ schließender, mit der Antriebswelle (28) verbundener Außenläufer (32) vorgesehen ist und an der Innenfläche des Außenläufers (32) und der Außenfläche des Innenläufers (19) achsparallel ausgerichtete Antriebspermanentmagnete (30 und 31) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rotor (13) in harten Gleit­ lagern aus Silizium-Carbid oder dergleichen gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rotorwelle (16) in einem in einer Lagerwand des Stators (1) sitzenden, im Querschnitt H-förmigen Gleitlager (17) abgestützt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenläufer (19) an der dem Antrieb zugewandten Stirnfläche (21) eine Ausnehmung (20) aufweist, in die der Lager­ stutzen (24) des Dichttopfes (23) mit einem Gleitring (22) hineinragt.