Die Erfindung betrifft einen Mischer nach dem Oberbegriff des An
spruches 1.The invention relates to a mixer according to the preamble of the
saying 1.
Derartige Mischer, die mit einer Zerkleinerungs-Einrichtung versehen wer
den, werden oft zum Mischen von Stoffen eingesetzt, von denen zumindest
ein Teil besonders aggressiv, gesundheitsgefährdend oder auf andere
Weise nicht umweltverträglich ist. Grundsätzlich besteht die Gefahr, daß
an den die Behälterwand des Mischers oder Misch-Reaktors durchsetzenden
Wellen der Zerkleinerungs-Einrichtungen derartige gefährliche Stoffe nach
außen gelangen. Um dies zu vermeiden, sind Radialdichtringe, einfach
wirkende Gleitring-Dichtungen oder doppelt wirkende Gleitring-Dichtungen
eingesetzt worden, die aber den Nachteil haben, daß sie bei einem Aus
fall einen Austritt der im Mischer befindlichen Stoffe nach außen nicht
mehr verhindern. Auch wenn doppelt wirkende Gleitring-Dichtungen einge
setzt werden, kann es beim Ausfall der atmospährenseitigen Dichtung vor
kommen, daß die Sperrflüssigkeit austritt, die selber nicht umweltver
träglich sein muß, was dann wiederum auch den Austritt von im Mischer
behandelten Stoffen zuläßt.Such mixers, who are provided with a comminution device
are often used to mix substances, at least of which
some particularly aggressive, hazardous to health or to others
Way is not environmentally friendly. Basically there is a risk that
to those passing through the container wall of the mixer or mixing reactor
Waves of crushing devices after such dangerous substances
get outside. To avoid this, radial seals are simple
mechanical seals or double mechanical seals
have been used, but which have the disadvantage that they are at an out
If the substances in the mixer do not leak to the outside
prevent more. Even if double-acting mechanical seals are inserted
can be set if the seal on the atmosphere side fails
come that the barrier liquid escapes, which itself does not environmentally
must be sluggish, which in turn also results in the mixer
treated substances.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer der gattungsge
mäßen Art so auszugestalten, daß ein Austritt von im Mischer behandelten
Stoffen durch die Ausnehmung, die die zum Arbeitskopf führende Welle der
Zerkleinerungs-Einrichtung aufnimmt, zuverlässig vermieden wird.The invention has for its object a mixer of the genus
to be designed in such a way that an outlet of those treated in the mixer
Fabrics through the recess that the shaft of the
Shredding device picks up, is reliably avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeich
nungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch die Magnet-Kupplung in Verbin
dung mit dem Spalttopf wird erreicht, daß die Ausnehmung in der Behäl
terwand in einen geschlossenen Raum, nämlich den Innenraum des Spalt
topfes mündet, der nach außen völlig abgedichtet ist.
This object is achieved by the features in the characterizing part
solved part of claim 1. Through the magnetic coupling in connection
dung with the containment can is achieved that the recess in the container
terwand in a closed space, namely the interior of the gap
pot ends, which is completely sealed from the outside.
Die Unteransprüche geben zum Teil erfinderische Ausgestaltungen an. Be
sonders zu erwähnen ist, daß einer in der Ausnehmung befindlichen Gleit
ring-Dichtung eine Sperrflüssigkeit zugeführt wird, die den Innenraum des
Spalttopfes durchströmt und hierbei die Wärme abführt, die durch Reibung
und Wirbelströme entsteht, wobei diese Sperrflüssigkeit gleichzeitig zum
Schmieren des Lagers herangezogen werden kann, in dem der Läufer der
Magnet-Kupplung gelagert ist.The subclaims partly state inventive configurations. Be
it should be mentioned in particular that a slide located in the recess
a sealing liquid is supplied to the ring seal, the interior of the
Flows through the containment shell and dissipates the heat caused by friction
and eddy currents arise, this barrier liquid at the same time
Lubrication of the bearing can be used in which the runner
Magnetic clutch is mounted.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand
der Zeichnung, die im Längsschnitt einen Teil eines Mischers mit einer
Zerkleinerungs-Einrichtung zeigt.Further features, details and advantages of the invention emerge
from the following description of an embodiment with reference to
the drawing, which is a part of a mixer with a longitudinal section
Shredding device shows.
In der Zeichnung links ist eine zylindrische Behälterwand 1 eines
Mischers bzw. Misch-Reaktors 2 dargestellt, in dessen Innenraum 3 ein
nicht dargestelltes, drehantreibbares Mischwerk angeordnet ist. An der
Behälterwand 1 ist eine Zerkleinerungs-Einrichtung 4 angebracht, deren
Arbeitskopf 5 im Innenraum 3 angeordnet ist, um dort Mischgut-Agglome
rate zu zerteilen, Mischgut zu scheren, zu homogenisieren oder das
Mischgut auf andere Weise einer intensiven mechanischen Behandlung zu
unterziehen.In the drawing on the left, a cylindrical container wall 1 of a mixer or mixing reactor 2 is shown, in the interior 3 of which a rotating drive, not shown, is arranged. On the container wall 1 , a comminution device 4 is attached, the working head 5 of which is arranged in the interior 3 , in order to divide the mix agglomeration rate there, to shear the mix, to homogenize it or to subject the mix to intensive mechanical treatment in another way.
Derartige Mischer bzw. Misch-Reaktoren sind allgemein be
kannt, beispielsweise aus der DE 38 39 671 A1 (entsprechend US-Patent
5 018 673).Such mixers or mixing reactors are generally be
knows, for example from DE 38 39 671 A1 (corresponding to US patent
5,018,673).
Die Zerkleinerungs-Einrichtung 4 weist einen Elektro-Motor 6 auf, der
über ein Traggerüst 7 auf einer Grundplatte 8 abgestützt ist, die an der
Behälterwand 1 angebracht ist. Zwischen dem Motor 6 und dem Arbeitskopf
5 ist eine Magnet-Kupplung 9 vorgesehen, die innerhalb des Traggerüstes
7 angeordnet ist. Die Magnet-Kupplung 9 weist einen mit der Abtriebswelle
10 des Motors 6 drehfest verbundenen topfförmigen Treib-Kopf 11 auf, an
dessen zylindrischer Innenwand 12 konzentrisch zur gemeinsamen Achse 13
von Motor 6, Kupplung 9 und Arbeitskopf 5 Permanentmagnete 14 ange
bracht sind, und zwar über den Innenumfang der Innenwand 12.The shredding device 4 has an electric motor 6 , which is supported by a supporting frame 7 on a base plate 8 , which is attached to the container wall 1 . A magnetic coupling 9 is provided between the motor 6 and the working head 5 and is arranged within the supporting frame 7 . The magnetic clutch 9 has a pot-shaped drive head 11 connected to the output shaft 10 of the motor 6 in a rotationally fixed manner, on its cylindrical inner wall 12 concentric with the common axis 13 of the motor 6 , clutch 9 and working head 5, permanent magnets 14 are introduced, specifically over the inner circumference of the inner wall 12 .
Der Arbeitskopf 5 ist mit einer Kupplungs-Abtriebswelle 15 drehfest ver
bunden, die die Behälterwand 1 bzw. die Grundplatte 8 durchsetzt. Sie
ist auf der Außenseite des Mischers 2 in einem Lager 16 um die Achse 13
frei drehbar gelagert. Das Lager 16 weist einen mit der Grundplatte 8
verbundenen Lagerbock 17 auf, der mit einer keramischen Gleitlager
schale 18 versehen ist. Auf der Abtriebswelle 15 ist eine Lagerhülse 19
drehfest angebracht, die in der Schale 18 drehbar angeordnet ist. Den
Enden der Lagerhülse 19 sind noch Axial-Lagerringe 20 zugeordnet, die
sich gegen entsprechende Lagerflächen 21 der Gleitlager-Schale 18 ab
stützen, wodurch die Abtriebswelle 15 einerseits frei drehbar und ande
rerseits axial unverschiebbar im ortsfesten Lagerbock 17 gelagert ist. Am
außenliegenden freien Ende der Abtriebswelle 15 ist drehfest ein ebenfalls
topfförmiger Läufer 22 angebracht, auf dessen zylindrischer Außenwand
22a Permanentmagnete 23 angeordnet sind, die konzentrisch zur Achse 13
und - bezogen auf die Richtung der Achse 13 - mit den Permanentmagne
ten 14 überdeckend angeordnet sind. Auch diese Permanentmagnete 23 sind
über den Umfang des Läufers 22 verteilt angeordnet. Sie sind jeweils
gegenpolig zu den Permanentmagneten 14 angeordnet. Zwischen den Perma
nentmagneten 14 und den Permanentmagneten 23 ist ein Luftspalt 24 aus
gebildet, dessen Erstreckung radial zu Achse 13 grundsätzlich möglichst
gering sein sollte, um die magnetische Kupplung zwischen den Permanent
magneten 14 und den Permanentmagneten 23 möglichst groß zu machen.The working head 5 is rotatably connected to a clutch output shaft 15 , which passes through the container wall 1 or the base plate 8 . It is mounted on the outside of the mixer 2 in a bearing 16 so as to be freely rotatable about the axis 13 . The bearing 16 has a bearing block 17 connected to the base plate 8 , which is provided with a ceramic slide bearing shell 18 . On the output shaft 15 , a bearing sleeve 19 is rotatably mounted, which is rotatably arranged in the shell 18 . The ends of the bearing sleeve 19 are still associated with axial bearing rings 20 , which are supported against corresponding bearing surfaces 21 of the slide bearing shell 18 , whereby the output shaft 15 is freely rotatable on the one hand and is axially immovable on the other hand in the stationary bearing block 17 . At the outer free end of the output shaft 15 a pot-shaped rotor 22 is rotatably attached, on the cylindrical outer wall 22 a permanent magnets 23 are arranged, which are arranged concentrically to the axis 13 and - based on the direction of the axis 13 - with the permanent magnets 14 overlapping . These permanent magnets 23 are also distributed over the circumference of the rotor 22 . They are each arranged opposite to the permanent magnets 14 . Between the permanent magnets 14 and the permanent magnets 23 , an air gap 24 is formed, the extent of which radially to the axis 13 should in principle be as small as possible in order to make the magnetic coupling between the permanent magnets 14 and the permanent magnets 23 as large as possible.
Es ist ein Spalttopf 25 vorgesehen, dessen zylindrische Wand 26 den Luft
spalt 24 durchsetzt und dessen einstückig mit der Wand 26 ausgebildeter
Boden 27 zwischen dem Boden 28 des Treibkopfes 11 und dem Boden 29 des
Läufers 22 sich befindet. An seinem der Grundplatte 8 zugewandten offe
nen Ende ist der Spalttopf 25 mit einem Flansch 30 versehen und mittels
einer Dichtung 31 abgedichtet mit der Grundplatte 8 gas- und flüssig
keitsdicht verschraubt.A can 25 is provided, the cylindrical wall 26 of which passes through the air gap 24 and whose bottom 27 is formed integrally with the wall 26 between the bottom 28 of the driving head 11 and the bottom 29 of the rotor 22 . At its base 8 facing open NEN end, the containment shell 25 is provided with a flange 30 and sealed by a seal 31 with the base plate 8 gas-tight and liquid screwed tight.
Die Kupplungs-Abtriebswelle 15 ist in einer die Grundplatte 8 und die
Behälterwand 1 durchsetzenden Ausnehmung 32 mittels einer einfach wir
kenden Gleitring-Dichtung 33 abgedichtet, die auf ihrer dem Innenraum 34
des Spalttopfes 25 zugewandten Seite an einen Sperrflüssigkeits-Zuführ
kanal 35 angeschlossen ist. Die Sperrflüssigkeit verhindert einerseits den
Austritt von Feststoffen aus dem Innenraum 3 des Mischers 2 in das Lager
16 und erst recht ins Freie. Soweit flüssige oder flüchtige Stoffe im
Innenraum des Mischers 2 sind und durch die Gleitring-Dichtung 33 in
den Innenraum 34 austreten, werden sie von der Sperrflüssigkeit aufge
nommen und von dieser durch einen Sperrflüssigkeits-Abführkanal 36 ab
geführt, der aus dem Innenraum 34 des Spalttopfes 25 ausmündet. Dieser
Innenraum 34 des Spalttopfes 25 ist also vollständig mit Sperrflüssigkeit
gefüllt. Um das Abströmen der Sperrflüssigkeit von der Gleitring-Dichtung
33 in den Innenraum 34 zu erleichtern, ist im Lagerbock 17 mindestens
ein Übertritts-Kanal 37 vorgesehen. Die Sperrflüssigkeit kann weiterhin
als Schmiermittel im Lager 16 wirken, wozu einerseits der Lagerbock 17
und andererseits die Gleitlager-Schale 18 mit Schmierkanälen 38 versehen
sind, die zum Innenraum 34 hin offen sind. Die auch als Schmiermittel
wirkende Sperrflüssigkeit muß nicht notwendigerweise Öl sein. Es kann
die gleiche Flüssigkeit sein, die im Innenraum 3 des Mischers 2 einge
setzt wird. Falls diese Flüssigkeit aggressiv ist, müssen die im Innen
raum 34 befindlichen Teile einschließlich des Spalttopfes 25 aus einem
Werkstoff bestehen, der hiergegen resistent ist. Der Sperrflüssigkeits-
Zuflußkanal 35 und der Sperrflüssigkeits-Abführkanal 36 weisen jeweils
auf ihrer Außenseite einen Anschluß 39, 40 auf, an dem eine Sperrflüs
sigkeits-Zuführleitung 41 bzw. eine Sperrflüssigkeits-Abführleitung 42
angeschlossen sind. Die Sperrflüssigkeits-Abführleitung 42 führt zu einem
geschlossenen Behälter 43, aus dem wiederum die Zuführleitung 41 aus
mündet. In die Zuführleitung ist eine Pumpe 44 geschaltet. Das Umpumpen
der Sperrflüssigkeit in diesem geschlossenen Kreislauf erfolgt also in
Richtung 45. Der Druck in diesem Sperrflüssigkeits-Kreislauf kann dem
Druck im Innenraum 3 des Mischers bzw. Misch-Reaktors 2 angepaßt
werden.The clutch output shaft 15 is sealed in a recess 32 through the base plate 8 and the container wall 1 by means of a simple mechanical seal 33 which is connected to a sealing liquid supply channel 35 on its side facing the interior 34 of the containment shell 25 . The barrier liquid on the one hand prevents the escape of solids from the interior 3 of the mixer 2 into the bearing 16 and even more so outdoors. As far as liquid or volatile substances are in the interior of the mixer 2 and emerge through the mechanical seal 33 into the interior 34 , they are taken up by the sealing liquid and from this through a sealing liquid discharge channel 36 which leads from the interior 34 of the containment shell 25 opens out. This interior 34 of the can 25 is therefore completely filled with sealing liquid. In order to facilitate the outflow of the sealing liquid from the mechanical seal 33 into the interior 34 , at least one transfer channel 37 is provided in the bearing block 17 . The barrier liquid can also act as a lubricant in the bearing 16 , for which purpose on the one hand the bearing block 17 and on the other hand the slide bearing shell 18 are provided with lubrication channels 38 which are open to the interior 34 . The barrier liquid, which also acts as a lubricant, does not necessarily have to be oil. It can be the same liquid that is inserted into the interior 3 of the mixer 2 . If this liquid is aggressive, the parts located in the interior 34, including the containment shell 25 , must be made of a material that is resistant to this. The barrier fluid inflow channel 35 and the barrier fluid discharge channel 36 each have on their outside a connection 39 , 40 , to which a barrier liquid supply line 41 and a barrier liquid discharge line 42 are connected. The barrier liquid discharge line 42 leads to a closed container 43 , from which in turn the supply line 41 opens. A pump 44 is connected to the feed line. The pumping around of the sealing liquid in this closed circuit thus takes place in the direction 45 . The pressure in this sealing liquid circuit can be adapted to the pressure in the interior 3 of the mixer or mixing reactor 2 .
Der Arbeitskopf 5 weist in bekannter Weise auf das im Innenraum 3 des
Mischers 2 befindlichen Ende der Kupplungs-Abtriebswelle 15 aufgespannte
Messer 46 auf. Diese Messer sind bekannt, beispielsweise aus der
DE 38 39 671 A1 (entsprechend US-Patent 5 018 673). Anstelle solcher
Messerköpfe können aber auch sogenannte Rotor-Stator-Systeme vorgesehen
sein, wobei dann mit der Abtriebswelle 15 der entsprechende Rotor gekop
pelt ist. Derartige Rotor-Stator-Systeme sind beispielsweise aus der
EP 0 200 003 A2 (entsprechend US-Patent 4 848 919) bekannt.The working head 5 has, in a known manner, blades 46 clamped on the end of the clutch output shaft 15 located in the interior 3 of the mixer 2 . These knives are known, for example from DE 38 39 671 A1 (corresponding to US Pat. No. 5,018,673). Instead of such cutter heads, so-called rotor-stator systems can also be provided, in which case the corresponding rotor is coupled with the output shaft 15 . Such rotor-stator systems are known for example from EP 0 200 003 A2 (corresponding to US Pat. No. 4,848,919).