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Publication number: DEE0002800MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 11. Oktober 1949 Bekanntgemacht am 2. Februar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Feinstverteilung der Bestandteile von Gemengen ineinander, insbesondere von gasförmigen innerhalb von Flüssigkeiten. Derartige Vorrichtungen sind in der Form bekannt, daß man einen rasch umlaufenden Rotor verwendet, der die Gemengebestandteile auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt und sie dann auf die Elemente eines in einigem Abstand vom Rotorränd angeordneten Pralkings auftreffen läßt, durch den ihre kinetische Energie unter kräftiger Zerstäubungs- und Wirbelwirkung vernichtet wird.

Um mit Sicherheit sämtliche Gemischteilchen schnellstens einer besonders kräftigen Prallwirkung zu unterwerfen und dadurch eine besonders feine Verteilung der Mischbestandteile ineinander zu erzielen, sollen gemäß der Erfindung sämtliche Prallflädhenelemente je senkrecht zur Schleuder richtung der Flüssigkeitsteile möglichst nahe dem Rande des Rotors in geschlossener stufenförmiger Aufeinanderfolge angeordnet sein, so daß sie also einen lückenlosen Prällring bilden.

Für die Beschleunigung der Feinstverteilung ist es ferner erfindungsgemäß besonders zweckmäßig,

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den Flüssigkeitsteilchen weitgehend jede Gelegenheit zu nehmen, von der tangentialen Austrittsrichtung aus dem Rotor abzuweichen. Dies wird möglich durch den Einbau von Trennwänden, die von der Außenkante jeder Prallflächenstufe ausgehen und sich parallel zur jeweiligen Schleuderrichtung an der betreffenden Umfangsstelle nach innen auf den Rotor zu erstrecken, deren Innenkanten vorzugsweise noch angeschärft sein mögen.

ίο Aus konstruktiven Gründen empfiehlt es sich des weiteren, die einzelnen Prallflächenelemente nicht nur in ihrem Einbauzustand als geschlossenen Prallring erscheinen zu lassen, sondern sie als solche zu einem geschlossenen Stufenring durch Zwischenwände zu verbinden.

Ein solcher Stufenring wird zweckmäßigerweise aus einzelnen L-förmig gebogenen Blechen zusammengeschweißt, dessen den Z\vischenwänden entsprechende Schenkel zugleich als Trennwände ver- " längert sein können.

Eine besonders günstige Stau- und Prallwirkung läßt sich in den durch die Prallflächenelemente und die Zwischenwände- gebildeten Taschen erreichen, wenn man den Winkel zwischen den Zwischenwänden und Prallflächenelementen kleiner als 90'⁰ wählt.

Die genannte, erfindungsgemäße Dispergiervor_T richtung erhält im übrigen gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung eine besonders geschlossene und arbeitsmäßig günstige Form, wenn man den Rotor als glockenförmigen Rotationshohlkörper mit zentraler oberer Einlaßöffnung für das Gemisch bzw. dessen Einzelbestandteile ausbildet, an dessen unterem Glockenrand das hochbeschleunigte Gemisch austritt und damit als Schleuderrand wirkt. Zur Erzeugung der hohen Geschwindigkeit der Flüssigkeit dient ein von unten in den Glockenkörper eingesetzter, vorzugsweise mit den üblichen Schaufeln versehener Schleuderteller, der also zusammen mit der im Abstand von ihm liegenden oberen Deckfläche des Glockenkörpers ein stirnseitig bis auf die Einlaßöffnung beiderseits abgedecktes Pumpenrad darstellt. Dieses Pumpenrad saugt neben der Flüssigkeit auch gleichzeitig das zur Mischung benötigte Gas bzw. die Luft an. .

Die Lagerung des mit der Schleuderscheibe zu einem gemeinsamen Bauteil vereinigten Glockenkörpers erfolgt erfindungsgemäß in besonders einfacher, die Lagerstellen vor dem Zutritt von Flüssigkeit schützender Form mittels eines Laufzapfens in einem vereinigten Hals- und Spurlagereinsatz,

, der wiederum von einem ortsfesten ringförmigen Lagerkörper des Gehäuisesockels getragen wird.

Ein Ausführungsbeispiel einer Dispergiervorrichtung gemäß der Erfindung ist mit zahlreichen Einzelheiten aus der Zeichnung ersichtlich, und zwar zeigt

Fig. i- einen senkrechten Schnitt durch einen Rotor und seine Antriebsvorrichtung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Schleuderteller, der mit dem Rotor nach Fig. 1 vereinigt ist, ■ ■

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die gesamte Vorrichtung,

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Prallflächenanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 5 eine abgeänderte Ausführungsform dieser Anordnung nach Fig. 4, bei der die Anzahl der zur Aufnahme bestimmten Näpfe erhöht ist.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht, wie die Fig. 1 und 3 zeigen, aus einem Rotor 1, der die Beschleunigung der Flüssigkeit und ihre Dispersion herbeiführt und der z. B. mit Rohflüssigkeit von oben durch eine Eintrittsöffnung 2 über eine ortsfeste Zuleitung 2¹ versehen wird.

Der Rotor 1 befindet sich innerhalb eines ortsfesten zylindrischen Gehäuses 3.

Inner- und unterhalb des oben liegenden Glockenbodens i¹ des Rotors 1 ist über Schrauben 4 und .Paßstifte 5 nach Fig. 1 eine Schleuderscheibe 6 befestigt, die einen Lauf zapfen 7 aufweist, der seinerseits senkrecht nach unten ragt und in Kugellagern 8 od. dgl. innerhalb einer Buchse 9 gelagert ist, die z. B. über Schrauben 10 mit einem ortsfesten Lagerkörper 11 vereint ist. Dieser Lagerkörper weist Rippen 12 auf, die ihn mit dem.schrägen Boden 13 des Gehäuses 3 nach Fig. 3 verbinden.

Mit der Buchse 9 ist an ihrem unteren Ende z. B. über Schrauben 14 eine Grundplatte 15 vereint, welche das untere Kugellager des Laufzapfens 7 " hält.

Der Rotor 1 kann unmittelbar angetrieben sein. Es ist aber auch möglich, ihn gemäß dem vorstehenden Beispiel mittels eines Riemens 16 über eine Rille 17 in der Glocke i¹ gemäß Fig. 1 und 3 in Drehung zu versetzen.

An der nach oben gewandten Fläche der Schleuderscheibe 6 und zwischen dieser und dem Glockenboden des Rotors sind eine Anzahl von Schleuderradflügeln 19 vorgesehen (Fig. 1, 2 und 3), die als Zwischenlage zwischen der Schleuderscheibe 6 und dem Glockenboden i¹ des Rotors 1 dienen und die den Zweck haben, gleichzeitig die Flüssigkeit an den Umfang des Rotors 1 zu bringen und Luft oder ein Gas anzusaugen, die in gleicher Weise die Winkelgeschwindigkeit des Gefäßes annehmen.

Wie sich ohne weiteres ergibt, fällt die Flüssigkeit, die bei 2 zugeführt wird, auf die Schleuderscheibe 6 und wird durch Zusammenwirken der Teile 1, 6, 7 und 19 in Drehung versetzt. Andererseits sind die Flügel 19 so ausgebildet, daß nach no dem Austritt der Flüssigkeit aus ihrem Bereich diese sich mit der Geschwindigkeit der inneren Gefäßwand umdreht und sich dann auf der zylindrischen Innenfläche des Rotors ausbreitet, aus dessen unterem Teil sie schließlich als dünner und gleichförmigef Schleier in einer etwa waagerechten Ebene austritt. ..-,..'

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß der Flüssigkeitsschleier, der aus dem- Rotor austritt, auf eine An- zahl von Prallflächen 21 nach Fig. 4 auftritt, die im wesentlichen senkrecht zur tangential verlaufenden Bahn der Flüssigkeitsteilchen liegen.

Diese Prallflächen müssen möglichst dicht am Zylinder liegen, um Verluste an kinetischer Energie zu vermeiden.

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Aus konstruktiven Gründen werden die Prallflächen 2i in der Regel untereinander durch Zwischenwände 22 verbunden, die ein Austreten des Gemisches nach außen hin verhindern. Die Flächen 2i und 22 wirken dabei untereinander so zusammen, daß sie Napf te 23 bilden, die jeder einen Teil der Flüssigkeit aufnehmen und die vorzugsweise mit Trennwänden 24 ausgestattet sind, die parallel oder im wesentlichen parallel zur tangentialen Flüssigikeitsbahn liegen und Verluste 'hinter dem Rotor verhindern.

Diese Trennwände 24 sind im allgemeinen bei 25 angeschärft, so daß ein Auf treffen nicht bereits an der Stirnfläche der Trennwände erfolgen kann, wodurch ein Teil der Flüssigkeit auf die Gefäßwand zurückgeschleudert werden würde. Die durch die Flächen 21 und 22 gebildeten Näpfe stützen sich bei 27 auf einen Ring 26 ab, der im wesentlichen konzentrisch zum Rotor 1 angeordnet ist (Fig. 3 und 4).

Es ist von Bedeutung, daß diese Abstützung in der richtigen Weise vorgesehen wird und daß sie, wie in Fig. 4 der Zeichnung wiedergegeben, außerhalb der Bahn des Flüssigkeitsschleiers liegt, der in die Näpfe eintritt. Auf diese Weise entsteht eine neutrale Zone 23¹, in der keine Schleuderflüssigkeit vorhanden ist. Man hat dadurch die Sicherheit, daß die gesamte Flüssigkeitsschicht die Prallflächen 21 in einer Richtung trifft, die im wesentliehen senkrecht zu diesen Flächen liegt. Der Ring 26 ist gemäß dem vorliegenden Beispiel mit dem Gehäuse über Schrauben 28 verbunden (Fig. 3), die ihrerseits in horizontaler Richtung die Gehäusewandung 3 durchsetzen und von Abstandrohren 29 umgeben sind. Es können indessen beliebige Befestigungsmöglichkeiten vorgesehen werden.

Außerdem deckt eine flache Ringscheibe 30 die oberen Ränder des Ringes 26 und der Teile 21, 22, 24 ab, so daß sie einen Teil des Prallsystems ausmacht.

Auf diese Weise wird jedes Ausschleudern von Flüssigkeit nach oben hin vermieden.

Das Flüssigkeitsluft- oder Gasgemisch fließt, nachdem es auf die Prallflächen 21 aufgetroffen ist, nach unten ab, trifft hier auf den Boden 13 und wird durch die Austrittsöffnung 31 nach außen abgeführt.

Fig. 5 bezieht sich auf eine abgeänderte Ausführungsform, bei der die Anzahl der Näpfe 23 vermehrt ist. In diesem Falle sind die Trennwände 24 länger als im vorbeschriebenen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Vorrichtung zur Feinstverteilung der Bestandteile eines Gemenges ineinander, insbesondere von gasförmigen innerhalb einer Flüssigkeit, bestehend aus einem rasch umlaufenden Rotor und aus einer mit geringem Abstand vom Rand angeordneten in Flächenelemente unterteilten Prallfläche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Prallflächenelemente (21) senkrecht zur Schleuderrichtung der Flüssigkeitsteile in stufenförmiger Aufeinanderfolge angeordnet sind. _:
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch von jeder Stufenaußenkante parallel zur jeweiligen Schleuderrichtung sich nach dem Rotor zu erstreckende, vorzugsweise an ihren Innenkanten zugeschärfte Trennwände (24).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die die Prallflächenelemente (21) unter sich zu einem geschlossenen Stufenring verbindenden Zwischenwände (22).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Zusammenbau des Stufenringes — gegebenenfalls unter Einschluß der Trennwände (24) — aus L-förmigen Einzelblechen (21, 22, 24).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenwände (22) und Prallflächenelemente (21) miteinander einen kleineren Winkel als 90'⁰¹ einsehließen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen die Prall-(21), Trenn- (24) und Zwischenwände (22) von außen umgebenden Ring (26), der im Gehäuse (3) befestigt ist, sowie eine den Ring (26) und die Wände (21, 22, 24) von oben abdeckende Ringscheibe (30).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor als glockenförmiger Rotationshohlkörper (1) mit zentraler Einlaßöffnung (2) für das Gemenge bzw. die Gemengebestandteile ausgebildet ist, dessen Glockenrand als Schleuderrand wirkt und in dessen Hohlraum eine einen Zwischenraum zwischen der Glockenkuppe frei lassende vorzugs\veise mit Schaufeln (19) versehene, die Beschleunigung der eingeführten Flüssigkeit sowie das Ansaugen von in die Flüssigkeit beizumengender Luft oder Gas bewirkende, mitumlaufende Schleuderscheibe (6) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Schleuderscheibe (6) zu einem gemeinsamen Bauteil vereinigte Glockenkörper (1) mittels eines Laufzapfens (7) in einem vereinigten Hals- und Spurlagereinsatz (8, 9, 15) eines ortsfesten Lagerkörpers (11) des Gehäusesockels (3) gelagert ist.

Angezogene Druckschriften:

USA.-Patentschrift Nr. 2482235.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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