DE9102202U1 - Dispergiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dispergiervorrichtung zum Dispergieren von insbesondere langfaserigem Gut, bestehend aus einer innerhalb eines Schaftrohres geführten und gelagerten und mittels Dichtungen vom Arbeitsraum abgedichteten Welle, die an ihrem einem Ende einen in einem in axialer Richtung mit Schlitzen versehenen Stator umlaufenden Rotor aufweist.

Derartige Dispergier- oder Emulgiergeräte sind seit langem bekannt. Dabei rotiert in der Regel ein Rotor mit engem Spaltabstand innerhalb eines stillstehenden Rotors. Der Rotor saugt das Medium axial an und schleudert es radial durch die Schlitze des Stators nach außen.

Dispergiervorrichtungen finden vor allem bei der Herstellung disperser Systeme, der feinen Verteilung eines Stoffes in einem anderen, Anwendung, wobei insbesondere die Verwendung von langfaserigen Gütern, in der Regel organischer Herkunft, als Dispersum in der technischen Umsetzung erhebliche Schwierigkeiten bereitet, da das langfaserige Gut dazu neigt, sich bei hoher Umdrehungsgeschwindigkeit um den Rotor zu wickeln und damit eine Zerkleinerung des Gutes nicht mehr möglich ist.

So ist beispielsweise aus der CH-PS 389 577 eine Misch- und Dispergiervorrichtung bekannt, bei der das zu dispergierende Gut vor Eintritt in den Wirkungsbereich der Hauptzerkleinerungswerkzeuge durch quer zur Rotationsachse mitrotierende Zerkleinerungswerkzeuge durch scheuernde, prallende oder reißende Einwirkung so vorzerkleinert werden soll, daß das Gut bei Eintritt in den eigentlichen Arbeitsspalt ohne weiteres dispergiert werden kann.

Diese Lösung ist neben dem erheblichen Aufwand für die Vorzerkleinerung durch einen schlechten Wirkungsgrad gekennzeichnet, da die zusätzlich vorgesehenen Werkzeuge die Saugfähigkeit des Rotors herabsetzen. Desweiteren ist ein Umwickeln der Zerkleinerungswerkzeuge, und damit ein Unwirksamwerden, durch das zu dispergierende langfaserige Gut nicht auszuschließen.

Aus der CH-PS 663 551 ist weiterhin eine Vorrichtung zur kontinuierlichen kinematischen Hochfrequenzbehandlung eines Stoffes oder Stoffgemisches bekannt, die aus einem mit Schrägen bzw. auch senkrecht zur Mittelachse verlaufenden Schlitzen aufweisenden zylindrischen Stator besteht, innerhalb dessen ein zweiflügliger, an seinen Enden mit Zerkleinerungsorganen versehener Rotor kreist.
Insbesondere durch die Schrägstellung der Schlitze im Stator soll eine besonders hohe Abscherwirkung erzielt werden. Bei dieser Vorrichtung ist nachteilig, daß mit ihr relativ kurze Fasern nicht zerkleinert werden können, da diese durch die schräg verlaufenden Schlitze ohne Einwirkung der Zerkleinerungsorgane nach außen gedrängt werden und auf Grund des insgesamt sehr schmal gehaltenen Rotors das langfaserige Gut dessen Zerkleinerungsorgane umwickelt und wirkungslos macht.

AUS den DE-PS 1 090 513, 1 117 546, 975 585, 2 139 497, 3 417 242, 3 519 854, 3 522 087 bzw. der US-PS 1, 354, 489 sind verschiedene Homogenisier-, Dispergier- bzw. Emulgiervorrichtungen bekannt, die allesamt auf Grund ihres konstruktiven Auf-

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baus für eine wirksame Dispergierung von langfaserigem Gut nicht geeignet sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dispergiervorrichtung zu entwickeln, die die Verarbeitung von insbesondere langfaserigem Gut erleichtert und dabei eine hohe Mischleistung und einen hohen Zerkleinerungs- und Homogenisierungseffekt erreicht und gleichzeitig die Verwendung an sich bereits bekannter Statoren ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor drei rotationssymmetrisch zur Drehachse und parallel zur Innenfläche des Stators verlaufende Schneidkanten aufweist, die so zueinander angeordnet sind, daß die Verbindungsflächen zwischen den Schneidkanten ein gleichschenkliges Dreieck ergeben. Durch diese Anordnung wird gleichzeitig erreicht, daß der Winkel zwischen der Verbindungsfläche und einer gedachten Linie zwischen der Drehachse und der Statorinnenwand entgegen der Drehrichtung zunimmt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, daß die Verbindungsflächen zwischen den Schneidkanten an einer von der geraden Fläche abweichenden Form verlaufen, wobei es sich als zweckmäßig erweist, daß die Verbindungsfläche zwischen den Schneidflächen konkav verläuft.

Die Erfindung wird nachstehend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Dispergiervorrich-

tung im Längsschnitt und

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Dispergiervorrich-

tung im Querschnitt entlang der Linie A-A
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Die Dispergiervorrichtung besteht aus einer in einem Schaftrohr 1 geführten und gelagerten Welle 2, die durch Dichtungen 3 gegenüber dem Arbeitsraum abgedichtet ist.

Am Ende der Welle 2 ist ein Rotor 4 befestigt, der von einem feststehenden Stator 5 umgeben ist.

Der Stator 5 weist senkrechte Schlitze 6 auf. Der Rotor 4 wird aus drei Schneidkanten 7 gebildet, die über die Verbindungsflächen 8 miteinander verbunden sind. Die Schneidkanten 7 verlaufen parallel zur Drehachse 9 und zur Statorinnenfläche 10.

Die Dispergiervorrichtung arbeitet folgenderweise:

Nach Inbetriebsetzung der in einer das zu dispergierende langfaserige Gut enthaltene Flüssigkeit eingetauchten Dispergiervorrichtung erfolgt durch das hochtourige Umlaufen des Rotors eine Saugwirkung, infolgedessen das langfaserige Gut in die Dispergiervorrichtung gesogen wird. Die Dreiecksform des Rotors bietet dem faserigen Material keine Möglichkeit, sich um eine Schneidkante 7 des Rotors 4 zu legen. Auf Grund des entgegen der Drehrichtung D zunehmenden Winkels &agr;, ß, y- zwischen der Verbindungsfläche 8 und der gedachten Linie zwischen der Drehachse 9 und der Statorinnenfläche 10 entsteht eine rückwärts "gekrümmte" Fläche, die die eintretenden Fasern radial abrutschen läßt. Die infolge der Drehbewegung des Rotors 4 nachfolgende, als Schneidkante 7 ausgebildete Dreiecksspitze drückt die Fasern in die Statorschlitze 6 und schert sie ab. Die Anwendung der Dispergiervorrichtung ist nicht auf langfaseriges Gut beschränkt. Als Dispersum kann weiterhin der Einsatz anderer sowohl in organischer als auch in anorganischer Form vorliegender Medien in Abhängigkeit vom Einsatzfall vorge sehen sein.

Eine Ausführungsform gemäß der Ergindung kann auch darin bestehen, daß die Verbindungsflächen 8 zwischen den Scheidkanten

7 in einer von der geraden Fläche abweichenden Form verlaufen. So können die Verbindungsflächen 8 zwischen den Schneidkanten 7 beispielsweise einen konkaven Verlauf aufwesen, durch den sich zwar der Winkel tf~in Figur 2 verschlechtert, doch auch eine solche Ausführungsform verhindert weitgehend, daß faseriges Material sich um die Schneidkanten 7 des Rotors legen und dessen Dispergierwirkung vermindern kann.

Alle vorbeschriebenen und in den Ansprüchen aufgeführten Einzelmerkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

nsprüche

Claims (4)

PatarvtMinsprüche

1. Dispergiervorrichtung zum Dispergieren von insbesondere langfaserigem Gut mit einer innerhalb eines Schaftrohres geführten und gelagerten und mittels Dichtungen vom Arbeitsraum abgedichteten Welle, die an ihrem einem Ende einen in einem in axialer Richtung mit Schlitzenversehenen Stator umlaufenden Rotor aufweist dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (4) drei rotationssymmetrisch zur Drehachse (9) und parallel zur Innenfläche des Stators (5) verlaufende Schneidkanten (7) aufweist, die so zueinander angeordnet sind, daß die Verbindungsflächen (8) zwischen den Schneidkanten (7) ein gleichschenkliges Dreieck ergeben.

2. Dispergiervorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeich net, daß der Winkel zwischen der Verbindungsfläche (8) und einer gedachten Linie zwischen der Drehachse (9) und der Statorinnenwand entgegen der Drehrichtung zunimmt.

3. Dispergiervorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsflächen (8) zwischen den Schneidkanten (7) in einer von der geraden Fläche abweichen den Form verlaufen.

4. Dispergiervorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (8) zwischen den Schneidkanten (7) konkav verläuft.

(W. Maucher)
Patentanwalt
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