EP0510256A1

EP0510256A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern, Dispergieren, Benetzen und Mischen von pumpfähigen, unmagnetischen Mehrphasengemischen

Info

Publication number: EP0510256A1
Application number: EP91120656A
Authority: EP
Inventors: Bernd Dr. Dipl.-Ing. Halbedel; Walter Dipl.-Ing. Müller; Rolf Dipl.-Ing. Baudrich; Dagmar Prof. Dr. Dr. Hülsenberg
Original assignee: Herberts Industrieglas GmbH and Co KG
Current assignee: Herberts Industrieglas GmbH and Co KG
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-12-02
Publication date: 1992-10-28
Anticipated expiration: 2011-12-02
Also published as: JP3308576B2; DE59107552D1; US5348237A; ATE135261T1; EP0510256B1; DE4113490A1; JPH04338228A

Abstract

Eine Vorrichtung zum Zerkleinern, Dispergieren, Benetzen und Mischen von pumpfähigen, unmagnetischen Mehrphasengemischen besteht aus einer abgeschlossenen Ringspaltkammer 1, deren Ringspalt eine Arbeitskammer bildet, in die das zu bearbeitende Materialgut von unten einströmt und von oben ausströmt. Diese Ringspaltkammer wird von einem Doppelrohr gebildet, dessen Außenrohr von einem äußeren Erregersystem 4 und dessen Innenrohr von einem inneren Erregersystem 5 umgeben ist. In der Arbeitskammer befinden sich neben dem zu bearbeitenden Materialgut freibewegliche magnetische Arbeitskörper 7, die sich innerhalb des die Ringspaltkammer 1 durchströmenden Mehrphasengemisches in Richtung der umlaufenden elektromagnetischen Felder bewegen sowie translatorische Querbewegungen und Taumelbewegungen ausführen. Innerhalb der Arbeitskammer bzw. des Ringspaltes existieren eine Einström- und eine Ausströmzone 13 bzw. 14, die jeweils frei von Arbeitskörpern sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern, Dispergieren, Benetzen und Mischen von pumpfähigen unmagnetischen Mehrphasengemischen mittels elektromagnetischer Energie, die auf magnetische Arbeitskörper innerhalb von Stoffen in einem geschlossenen Volumen einwirkt, wobei sich die Arbeitskörper unter dem Einfluß eines elektromagnetischen, sich örtlich und/oder sich zeitlich ändernden Feldes unterschiedlich bewegen.
Bei der Verarbeitung von Materialien durch Zerkleinern - insbesondere durch Fein- und Feinstzerkleinerung körniger Substanzen - und/oder durch Mischen, Dispergieren und/oder Rühren von Pulvern, Flüssigkeiten und Gasen steht im Vordergrund die Tatsache, daß eine möglichst große Kontaktfläche bzw. Oberfläche der zusammenwirkenden Phasen erzeugt werden muß, da dadurch die Verlaufsdauer der Verarbeitung verkürzt und der Temperatur- und Konzentrationsgradient im Verarbeitungsvolumen herabgesetzt werden.
Für die verfahrenstechnischen Schritte wie Zerkleinern, (Desagglomerieren), Dispergieren, Benetzen und Mischen von pumpfähigen unmagnetischen Mehrphasengemischen werden bekanntlich Rührwerkskugelmühlen in verschiedenen technischen Ausführungen eingesetzt.
Bei dieser Aufbereitungstechnik wird die eingesetzte Energie nur indirekt über mehrere Zwischenstufen, beginnend mit dem elektrischen Antrieb, über ein rotierendes Rührwerk und einen oder mehrere Mahlkörper auf die Mehrphasengemische übertragen. Dabei entstehen hohe Energieverluste, die als thermische Verluste über aufwendige Kühlsysteme abgeführt werden müssen.
Desweiteren sind auf der Materialaustragseite des Arbeitsraumes für die Mahlkörper zusätzliche Abtrennvorrichtungen, wie Siebe, Spaltfilter usw. und Wellendichtsysteme notwendig, die einem hohen Materialverschleiß ausgesetzt sind.
Bekannt sind weiterhin Vorrichtungen und Verfahren zum mechanischen Aufbereiten von körnigen Substanzen und/oder zum Mischen und Rühren von Pulvern, Flüssigkeiten und Gasen unter Verwendung elektromagnetischer Felder. Hier wird die einem ruhenden Hauptelement zugeführte elektrische Energie mittels elektromagnetischer Felder direkt in mechanische Energie freibeweglicher ferromagnetischer Arbeitskörper umgewandelt. Das ruhende Hauptelement ist beispielsweise eine elektrische Erregeranordnung, die eine Erregerwicklung trägt, und die einen Luftspaltraum aufweist.
Aus der DE-OS 25 56 935 ist ein Materialbearbeitungsverfahren für Pulver, Flüssigkeiten, Gase und deren Gemische sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens bekannt, bei dem das zu bearbeitende Material in eine Kammer zusammen mit Magnetelementen aus hartmagnetischem Material eingebracht wird, die sich unter dem Einfluß eines elektromagnetischen Wechselfeldes chaotisch bewegen. Das Wechselfeld wird mittels einer elektrischen Erregerwicklung in einem Raum erzeugt, in dem die Kammer angeordnet ist. Die Erregerwicklung umgibt dabei die Kammer. Die Magnetelemente werden in der Kammer in einer Schicht vorgegebener Dicke angeordnet, wobei diese durch die Betriebsbedingungen des Magnetfeldes, die Größe der Magnetelemente, ihre Dichte und ihre magnetischen Größen wie Induktion und Koerzitivkraft sowie durch die Schwerkraft bestimmt wird.
In anderen Materialbearbeitungsverfahren, wie sie in den US-Patentschriften Nr. 3 219 318 und Nr. 3 423 880 beschrieben sind, werden hartmagnetische Ferromagnetelemente und magnetische Wechselfelder, insbesondere pulsierende Magnetfelder verwendet.
Bei diesen Verfahren wird zuerst das Bearbeitungsmaterial beliebiger Form und danach die Ferromagnetelemente aus einem hartmagnetischen Stoff in eine Kammer eingebracht. Daraufhin wird die Kammer in einen Raum gebracht, in welchem ein magnetisches Wechselfeld erzeugt wird. Das Magnetfeld versetzt die Ferromagnetelemente in eine chaotische Bewegung, bei der sie sich um ihre Achsen drehen und miteinander zusammenstoßen, wodurch das Material entsprechend bearbeitet wird.
In den Verfahren nach den genannten Patentschriften sind die Magnetelemente aus einem hartmagnetischen Material mit einer Koerzitivkraft über 50 Oe hergestellt und haben eine nichtsphärische Form. Ihre mittlere Größe liegt im Bereich von mindestens einigen Zehnteln eines Mikrometers bis höchstens 2,5 cm. Die Magnetfeldstärke des Wechselfeldes beträgt über 0,01 Oe und seine Frequenz bis zu 1 MHz.
Diese Verfahren dienen zur Bearbeitung von Stoffen in einer periodischen und ununterbrochenen Betriebsfolge in kleinen Gefäßen, Kästen, Röhren oder Kapillaren sowie zum Schleifen schwerzugänglicher Oberflächenstellen.
Die Vorrichtungen, mit denen die genannten Arbeitsverfahren verwirklicht werden, enthalten eine elektrische Solenoidwicklung und eine Arbeitskammer aus einem nichtmagnetischen Material, angeordnet im Innen- bzw. Außenraum der Solenoidspule, in dem ein sinusförmiges magnetisches Wechselfeld erzeugt wird. Die in die Kammer eingebrachten Magnetelemente aus Bariumhexaferrit oder einer "Alnico-8"Legierung bzw. Eisen-Kobalt-Nickel-Aluminium-Legierung unbestimmter Form bewirken durch ihre Bewegungen unter dem Einfluß des Magnetfeldes eine Vermischung bzw. Zerkleinerung des Bearbeitungsmaterials. Die Zahl der Magnetelemente in der Kammer wird so gewählt, daß sie sich bei ihren Bewegungen in der Kammer in genügend großen Abständen voneinander befinden und sich gegenseitig nicht abnutzen, wobei diese Zahl geringer ist als die Zahl der Elemente bei ihrer einschichtigen Anordnung auf der gesamten Bodenfläche der Kammer.
Ein Nachteil der bekannten Verfahren ist die geringe Energiedichte, die durch die relativ kleine Zahl der Magnetelemente pro Rauminhalt der Arbeitskammer bedingt, in die Verarbeitungsvorgänge eingebracht wird. Demzufolge entstehen große Energieanforderungen, da nicht der gesamte Rauminhalt des Magnetfeldes ausgenutzt wird, pro Einheit des bearbeiteten Produkts, was eine Verteuerung der Materialbearbeitung verursacht. Es zeigt sich, daß eine Vergrößerung der Zahl der Magnetelemente in der Arbeitskammer einerseits zu deren hohem Verschleiß führt, wodurch das Bearbeitungsprodukt verschmutzt wird und die Bearbeitungskosten infolge des hohen Verbrauchs der teuren Magnetkörper ansteigen, und andererseits die tieferliegenden Magnetelemente sich weniger intensiv als die oberen bewegen als Folge der auf die tieferliegenden Elemente wirkenden Schwerkraft.
In den bekannten Bearbeitungsvorrichtungen steht ein Luftspaltraum als Arbeitsraum zur Verfügung. In ihm befinden sich eine Vielzahl ferromagnetischer Arbeitskörper, die im herkömmlichen Sinne als Mahlkörper wirken, und die aufzubereitenden Substanzen bzw. Mehrphasengemische.
Für die Erregersysteme werden im allgemeinen drei verschiedene Arten eingesetzt:

konzentrische Wechselfelderregersysteme mit einphasig gespeisten Ring- bzw. Solenoidwicklungen wie sie z.B. in den Druckschriften SU-PS 480 447 DE-OS 25 56 935 SU-PS 662 144 SU-PS 837 411 SU-PS 908 389 DE-OS 38 43 368 beschrieben sind,
lineare ein- und zweiseitige Wanderfelderregersysteme mit mehrphasig gespeisten Strangwicklungen gemäß den Druckschriften
SU-PS 995 221 SU-AS 102 3573 DE-OS 32 33 926 DE-OS 32 40 021 DE-OS 32 40 057 SU-AS 110 3887 und
rotationsymmetrische ein- und zweiseitige Drehfelderregersysteme wie sie aus den Druckschriften DE-PS 888 641 GB-PS 15 70 934 SU-PS 808 146 SU-AS 10 45 927 DE-OS 32 33 926 DD-PS 240 674 bekannt sind.

Bei Wechselfelderregersystemen mit einphasig gespeisten Ring- bzw. Solenoidwicklungen steht der von der Wicklung umschlossene Raum voll als Arbeitsraum für die Materialbearbeitung zur Verfügung. Zur Führung des Erregerfeldes werden ferromagnetische Bauteile nicht benötigt.
Demgegenüber stehen jedoch zunächst der notwendige Mehreinsatz an Wicklungsmaterial zur Gewährleistung ausreichender Arbeitsraumfeldstärken und Probleme bei der Abführung der Stromwärmeverluste aus den kompakten Ringspulen. Der hier vorhandene geringe Wärmetransport an die Umgebung und das begrenzte Wärmeaufnahmevermögen des Materialstromes erfordern stets zusätzliche Maßnahmen für eine ausreichende Verlustabführung, die zum einem gewährleistet, daß die magnetischen Kennwerte der Arbeitskörper nicht wesentlich gemindert werden und zum anderen, das aufzubereitende Material sich nicht über vorgeschriebene Grenztemperaturen erwärmt.
Desweiteren stellt das Erregerfeld B (x,t) hier ein reines Wechselfeld

$B (x,t) = \hat{B} · Cos (2π· f · t) (1)$

mit:

B̂: - Amplitude
f: - Frequenz des Erregerstromes
t: - Zeit

Das bedeutet, daß an jedem Ort x des Arbeitsraumes nur gleichgroße und zwar zeitliche Feldänderungen stattfinden. Die können auch nur gleiche Schwing- bzw. Drehbewegungen der Arbeitskörper bewirken.
Zur Gewährleistung der für die mechanische Beanspruchung der aufzubereitenden Substanzen unbedingt notwendigen Relativbewegungen zwischen den Arbeitskörpern müssen

der Arbeitsraum nahezu vollständig mit Arbeitskörpern gefüllt sein,
bestimmte Gattierungen (Größe und/oder Form) der Arbeitskörper eingehalten werden und eine
Gradierung in der radialen Feldstärkeverteilung vorhanden sein.

Die hohen Arbeitskörperfüllgrade begrenzen zum einen wesentliche Abmessungen der Aufbereitungsvorrichtung und damit den Materialdurchsatz, da die Schwerkraft und Haftkräfte der Arbeitskörper deren maximale Schütthöhe fixieren (DE-OS 25 56 935). Über die kritische Schütthöhe der Arbeitskörper hinaus werden vor allem in den unteren Bereichen unzureichende Arbeitskörperbewegungen erreicht. Daraus resultiert eine Abnahme des Energieeintrages in den Arbeitsraum und eine Verringerung der Bearbeitungseffektivität.
Zum anderen bewirken die hohen Arbeitskörperfüllgrade einen durch die häufigen Arbeitskörperzusammenstöße bedingten hohen Arbeitskörperverschleiß.
Die erforderlichen örtlichen Feldstärkegradienten sind bei Wechselfelderregersystemen funktionsbedingt nur radial nach innen möglich. Die Feldstärke fällt expontiell über die innere Ausdehnung des Erregersystems ab. Dadurch wird die Arbeitskörperbewegung und somit die Bearbeitungseffektivität radial nach innen immer geringer. Damit sind Totraumgebiete im Chargenbetrieb und Durchschüsse bei kontinuierlicher Materialauffüllung möglich.
Ausführungen mit Ring- und Solenoidwicklungen sind auf kleine Durchmesser/Längen-Verhältnisse beschränkt und besitzen geringe Energiedichten und niedrige Wirkungsgrade.
Die bekannten linearen Wanderfelderregersysteme besitzen eine in Nuten verteilte dreisträngige Wicklung. Zur Führung und Gewährleistung der Durchdringung des Arbeitsraumes mit dem Erregerfeld ist ein geschlossener magnetischer Kreis aus laminierten Blechpaketen erforderlich. Das Erregerfeld ändert sich nicht nur zeitlich sondern auch örtlich. Es gilt für die Grundwelle:

mit:

B̂: - Amplitude
τ_p: - Polteilung der Erregeranordnung
f: - Frequenz der Erregerströme

v_{o} {= 2τ}_{p} · f

entgegengesetzte Schaltung der Erregerfelder der einander gegenüberliegenden Erregersysteme über die gesamte Erregersystemlänge (SU-PS 995221, DE-OS 3233926) oder abschnittweise (SU-AS 1023573, SU-AS 1103897),
Änderung des Abstandes der einander gegenüberliegenden Erregersysteme über ihre Länge (DE-OS 3233926, SU-AS 1103897),
Feldverungleichmäßigungen durch verschiedene Polteilungen, unterschiedliche Einspeisung und Dimensionierung der Erregerwicklungen der einander gegenüberliegenden Erregersysteme (DE-OS 3233926),
Anbringen von Trennwänden im Arbeitsraum quer zur Bewegungsrichtung des Erregerfeldes (DE-OS 3233926).

Jede dieser Maßnahmen bewirkt zwar eine Minderung der Transportgeschwindigkeit, jedoch aber auch eine wesentliche Reduzierung des elektromechanischen Energieumsatzes und damit eine Verschlechterung des Wirkungsgrades. Andererseits sind damit erhebliche konstruktive und maschinenbautechnische Mehraufwendungen sowie erhöhte Aufwendungen bei der Betriebsführung, -kontrolle und verfahrentechnischen Handhabung verbunden.
Bei Drehfelderregersystemen liegen prinzipiell endlose Bahnen in der Ebene der Bewegungsrichtung des Feldes für die Arbeitskörper vor, da diese Erregersysteme in sich geschlossen sind.
In der GB-PS 1570934 werden ein äußeres rotationssymmetrisches Drehfelderregersystem und zur zusätzlichen Verungleichmäßigung der Arbeitskörperbewegung vielfach polarisierte Arbeitskörper verwendet.
Bei der bekannten Vorrichtung zum Zerkleinern, Mischen und Rühren mit gegenüberliegenden rotationssymmetrischen Drehfelderregersystemen nach der DE-OS 3233926 besteht der Nachteil dieser Vorrichtung darin, daß die Bewegungsrichtungen der Erregerfelder des äußeren und inneren Systemes entgegengesetzt geschaltet sind und zusätzliche Feldverungleichmäßigungen durch variable Polteilungen, Durchflutungen und Luftspaltbreiten realisiert werden müssen.
Die im zeitlichen Mittel konstante translatorische Transportbewegung ist erforderlich, um einen für die mechanische Aufbereitung nutzbaren, stationären elektromechanischen Energieumsatz im Arbeitsraum zu garantieren. Deshalb ist es - wie aus DD-PS 240674 bekannt - zur intensiven Ausnutzung der zugeführten elektrischen Energie und Gewährleistung ausreichend großer Energiedichten im Arbeitsraum nur sinnvoll, die Erregeranordnung zweiseitig gegenüberliegend und insichgeschlossen, die Arbeitskammer gleichartig insichgeschlossen auszubilden sowie die Erregerwicklung hinsichtlich ihrer Dimensionierung, Schaltung und Einspeisung so auszulegen, daß nur eine einzige Bewegungsrichtung des die Arbeitskammer durchdringenden elektromagnetischen Feldes vorliegt. Es entstehen dann für alle ferromagnetische Bestandteile des Arbeitkammerinhaltes endlose Bahnen, ein effektiver Energieumsatz und entsprechende Aufbereitungseffekte.
Allerdings wird die Insichgeschlossenheit in Bewegungsrichtung des Erregerfeldes durch eine mit Lückenabständen versehene Aneinanderreihung einer Mehrzahl geometrisch endlicher Erregersystemteile realisiert. Eine solche Anordnung ist zur trocknen Fein- und Feinstzerkleinerung von körnigen Materialien geeignet, nicht jedoch zum mechanischen Aufbereiten von pumpfähigen Mehrphasengemischen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zum Aufbereiten von unmagnetischen Mehrphasengemischen so zu verbessern, daß der Verschleiß der magnetischen Arbeitskörper weitgehend vermieden, Emissionen aus dem Arbeitsraum stark vermindert und die Ausbeute an feinstbearbeiteten Mehrphasengemischen bei geringem Energieaufwand erhöht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß das Mehrphasengemisch an zwei Seiten von zwei sich im konstanten Abstand gegenüberliegenden rotationssymmetrischen, in sich geschlossenen Erregersystemen umgeben ist, die jeweils ein in gleicher Richtung umlaufendes, in einer Richtung das Mehrphasengemisch durchdringendes, sich zeitlich änderndes elektromagnetisches Feld erzeugen und tangential um das Volumen, das das Mehrphasengemisch zwischen den sich gegenüberliegenden Erregersystemen einnimmt, führen und daß ein aufzubereitender Mehrphasengemischstrom unter einem Winkel von 90° zum umlaufenden elektromagnetischen Feld kontinuierlich dem Volumen zugeführt wird.
Die weiteren Verfahrensmaßnahmen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 7.
Im Rahmen der vorliegenden Aufgabe soll auch eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Mehrphasengemischen geschaffen werden, die eine einfache konstruktive Gestaltung und Auslegung der elektromagnetischen Erregersysteme und der Arbeitskammer bei optimaler Energieausbeute im Vergleich zu dem Energieaufwand für die Bewegung der Arbeitskörper aufweist.
Dies geschieht in der Weise, daß eine bis auf Ein- und Auslauf hermetisch abgeschlossene Ringspaltkammer die Arbeitskammer bildet und aus einem Doppelrohr besteht, dessen Außenrohr von einem äußeren Erregersystem und dessen Innenrohr von einem inneren Erregersystem umgeben ist, daß die Arbeitskörper sich innerhalb des die Ringspaltkammer durchströmenden Mehrphasengemisches in Richtung der umlaufenden Felder der Erregersysteme bewegen und daß die Einström- und die Ausströmzone für das Mehrphasengemisch in der Ringspaltkammer frei von Arbeitskörpern sind.
Die Weiterbildung der Vorrichtung ergibt sich aus den Merkmalen der Ansprüche 9 bis 26.
Mit der Erfindung werden die Vorteile erzielt, daß eine dem Verfahren angepaßte Energie optimal einstellbar ist und schwierige Dispergierprozesse, Benetzungs- und Mischbedingungen ausgeführt bzw. eingehalten werden können.
Damit lassen sich gegenüber bekannten Verfahren wesentliche Energieeinsparungen von mehr als 50 % erzielen. Durch die weitgehende Hermetisierung der Vorrichtung können Schadstoffemissionen nicht auftreten. Desweiteren werden die Herstellungs-, Betriebs- und Wartungskosten durch Verzicht auf jegliche mechanische Übertragungssysteme und Arbeitskörperabtrennvorrichtungen minimiert. Bei geregeltem Temperatur-, Druck- und Arbeitskörperfüllverhalten ist eine Eingliederung der Vorrichtung in eine vollautomatisierte Prozeßführung als Element des Rohrleitungsnetzes möglich.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

FIG. 1: einen Längsschnitt A-A einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,
FIG. 2: eine Draufsicht im Schnitt B-B der Vorrichtung nach FIG. 1,
FIG. 3: einen Längsschnitt C-C einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, die gegenüber den FIG. 1 und 2 geringfügig abgewandelt ist,
FIG. 4: eine Draufsicht im Schnitt D-D der Vorrichtung nach FIG. 3,
FIG. 5: einen Längsschnitt E-E einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, die sich von den beiden anderen Ausführungsformen geringfügig unterscheidet, und
FIG. 6: eine Draufsicht im Schnitt F-F der Vorrichtung nach FIG. 5.

Die Figuren 1 und 2 zeigen Schnittdarstellungen einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung. Eine Ringspaltkammer 1 besteht aus einem Doppelrohr, dessen Außenrohr von einem äußeren Erregersystem 4 umgeben und dessen Innenrohr von einem inneren Erregersystem 5 umgeben oder berandet ist. Unter "berandet" ist zu verstehen, daß das innere Erregersystem 5 den Rand des Innenrohres bildet. Der Arbeitsraum der Ringspaltkammer 1 ist ein Ringspalt, der am Boden 16 abgeschrägt und mit einer gewölbten Ringspaltscheibe verschweißt ist. Den oberen Abschluß der Ringspaltkammer 1 bildet ein Flansch 12, der mit einem Deckel 11 verschraubt ist. Durch den Deckel 11 führt ein Auslauf 3 des Ringspaltes nach außen. Die Ringspaltkammer 1 besteht aus einem nicht-ferromagnetischen Werkstoff. Ein Einlauf 2 für das zu bearbeitende Mehrphasengemisch, ist am tiefsten Punkt eines schrägen Bodens 16 angeordnet, der gleichfalls aus einem nicht-ferromagnetischen Material besteht. Im elektromagnetisch aktiven Arbeitsraum der Ringspaltkammer 1 befinden sich freibewegliche magnetische Arbeitskörper 7, die sich innerhalb des Arbeitsraumes der Ringspaltkammer 1 scheinbar chaotisch, wie nachstehend noch näher beschrieben wird, auf endlosen Bahnen mit im zeitlichen Mittel konstanter Geschwindigkeit entlang des durch die Erregersysteme 4,5 erzeugten, in einer Richtung umlaufenden elektromagnetischen Feldes bewegen, wobei durch den Arbeitsraum das zu bearbeitende Mehrphasengemisch hindurchströmt, das über den Einlauf 2 der Ringspaltkammer 1 zugeführt wird und über den Auslauf 3 aus der Ringspaltkammer 1 herausströmt.
Die beiden rotationssymmetrischen Erregersysteme 4,5 bestehen aus Blechpaketen 4a,5a, die aus Einzelblechen gebildet sind und aus Erregerwicklungen 4b,5b, die beispielsweise dreisträngig ausgeführt und in Nuten der Blechpakete 4a, 5a verteilt sind. Die Blechpakete 4a,5a tragen diese Erregerwicklungen, die mit gleicher Polpaarzahl ausgestattet sind. Die Erregerwicklungen 4b, 5b werden von einem Drehstromnetz gespeist und sind so zusammengeschaltet, daß ein umlaufendes und sich zeitlich änderndes elektromagnetisches Feld 8 vorliegt, das den Ringspalt in radialer Richtung durchsetzt und entlang den Blechpaketen tangential, d.h. entlang dem Umfang, umläuft. Die Erregerwicklungen 4b,5b und die Blechpakete 4a,5a der Erregersysteme 4,5 sind in einem lösungsmittelbeständigen Harz 9 eingegossen und von diesem vollständig umgeben, so daß ein guter Wärmedurchgang von den Erregerwicklungen zu den Blechpaketen der jeweiligen Erregersysteme besteht und darüber hinaus ein Schutz der Erregersysteme vor im Havariefall möglichen, schädigenden Lösungsmitteleinwirkungen gegeben ist.
Das innere Erregersystem 5 besitzt axial durchgängig einen zylindrischen Freiraum, dadurch können die im inneren Erregersystem 5 entstehende Verlustwärme und die in der Ringspaltkammer 1 entstehende aufbereitungstechnische Verlustwärme beispielsweise über einen zentralen Kühlkörper 6 abgeführt werden, den die Ringspaltkammer 1 in der Weise umschließt, daß das Blechpaket 5a des inneren Erregersystems 5 in direktem Kontakt mit dem Kühlkörper 6 steht. Der Kühlkörper 6 besteht vorteilhafterweise aus einem in den zylindrischen Freiraum des inneren Erregersystems 5 eingefügten und oben geschlossenen nicht-ferromagnetischen Rohr, in dessen Inneres ein Kühlrohr 10 hineinführt, durch das ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel von unten in den Kühlkörper 6 einströmt. Dieses Kühlmittel strömt nach unten hin aus dem Kühlkörper 6 durch ein nicht näher bezeichnetes Abströmrohr ab.
Die Ringspaltkammer 1 ist als eine Einheit ausgebildet, die von dem äußeren und/oder inneren Erregersystem 4, 5 trennbar ist und aus diesen nach oben oder unten hin herausgezogen werden kann.
Die Erregersysteme 4,5 liegen einander gegenüber und sind unabhängig voneinander einschaltbar. Sie sind derart ausgelegt, daß sich ein zeitlich änderndes umlaufendes elektromagnetisches Feld ausbildet, in dem sich die schon erwähnten Arbeitskörper 7 aus einem hartmagnetischen Material, beispielsweise Hexaferrite, bewegen. Die Intensität des elektromagnetischen Feldes 8 und seine Umlaufführung sind den Anforderungen an das zu bearbeitende Material gut angepaßt. Da die Ringspaltkammer 1 weitgehend hermetisch abgeschlossen ist, ist die gesamte Vorrichtung zwischen dem Einlauf 2 und dem Auslauf 3 emissionsfrei.
Die Arbeitskörper 7 haben eine kugel- oder tonnenförmige Gestalt mit einem Durchmesser bzw. mit einer Länge von 1,0 bis 4,0 mm. Die Packungsdichte der Arbeitskörper 7 innerhalb des Ringspaltes, d.h. der elektromagnetisch aktive Arbeitsraum der Ringspaltkammer 1, liegt im Bereich von 40 bis 90 Volumen%. Im Bereich des Einlaufs 2 liegt eine Einströmzone 13, die frei von Arbeitskörpern 7 ist. Im Bereich des Auslaufs 3 befindet sich eine Ausströmzone 14, deren Querschnitt in Richtung des Auslaufs 3 zunimmt und die ebenso wie die Einströmzone 13 frei von Arbeitskörpern 7 ist.
Bei den pumpfähigen Mehrphasengemischen handelt es sich beispielsweise um Dispersionen und Suspensionen, vorrangig für Farbstoffzerkleinerungen.
Wie voranstehend schon erwähnt wurde, bewegen sich in dem elektromagnetischen Feld 8, das durch die zwei Erregersysteme 4,5 erzeugt wird, die Arbeitskörper 7 makroskopisch betrachtet scheinbar chaotisch auf endlosen Bahnen. Mikroskopisch gesehen entstehen die Bahnen der Arbeitskörper aus der Überlagerung von:

translatorischen Bewegungen in und entgegen der Bewegungsrichtung des Erregerfeldes, d.h. des elektromagnetischen Feldes 8,
translatorischen Bewegungen quer zur Bewegungsrichtung des Erregerfeldes,
Dreh- und Taumelbewegungen um die Körperachsen, sowie
einer überlagerten, im zeitlichen Mittel konstanten Umlaufbewegung in Richtung des Erregerfeldes.

Der aufzubereitende Materialstrom wird von unten unter einem Winkel von 90° zur Umlaufebene des Erregerfeldes kontinuierlich zugeführt und nach dem Durchströmen des Ringspaltes der Ringspaltkammer 1 ohne zusätzliche Auffangvorrichtung für die Arbeitskörper 7 wieder abgeführt. Durch die Überlagerung der durch den Materialstrom eingeprägten axialen Strömungsrichtung und der durch das umlaufende elektromagnetische Feld 8 erzeugten in einer Richtung im zeitlichen Mittel konstanten Umlaufbewegung der Arbeitskörper 7 nehmen die Bestandteile des Materialstromes im Arbeitsraum der Ringspaltkammer 1 spiralförmige Bahnen ein. Damit ist der Beanspruchungsweg wesentlich länger als die axiale Abmessung des Arbeitsraumes.
Der Durchströmungsweg kann sowohl von unten nach oben, wie bei dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, als auch über Zwangsführungen im Arbeitsraum bzw. im Ringspalt ausschließlich von oben erfolgen, wie dies der Fall bei dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist, die in den Figuren 3,4 bzw. 5,6 dargestellt sind.
Die Materialbearbeitung im Ringspalt erfolgt durch Scher- und Schlagbeanspruchungen der Bestandteile des Materialstromes untereinander, mit den Arbeitskörpern 7 und mit den Wänden der Ringspaltkammer 1.
Der Einlauf 2 ist ein sogenannter doppeltangentialer Einlauf, d.h. er geht ohne Rundung oder Knick direkt in den Ringspalt über, während der Auslauf 3 diffusorförmig ausgebildet ist. In der von Arbeitskörpern 7 freien Einström- und Ausströmzone 13,14 findet eine Homogenisierung bzw. Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Materialstromes statt.
Die Arbeitskörper 7 werden während des Arbeitsprozesses durch das elektromagnetische Feld 8 in den elektromagnetisch aktiven Arbeitsraum der Ringspaltkammer 1 hineingezogen und gehalten und verbrauchen sich nur sehr langsam über den eintretenden Verschleiß, ohne daß physikalische Störungen im Materialflußstrom auftreten. Zur Einhaltung von Grenzwerten, d.h. zur verfahrenstechnischen Sicherung des Bearbeitungsvorganges, sind Sensoren im Bereich der Materialführung und an dem einen der Erregersysteme 4,5 installiert.
Die Temperaturmessung erfolgt am Ein- und Auslauf 2 bzw. 3 des Materialstromes und an den Erregerwicklungen 4b, 5b in axialer Mitte mit Hilfe von Temperaturmeßfühlern 19 bzw. 20, die Regelsignale für die Kühlung und für eine nicht gezeigte Alarmschaltung liefern, falls vorgegebene Grenzwerte der Temperatur im Materialgut überschritten werden. Desweiteren sind Temperaturmeßfühler 24, 25 für die Erregersysteme vorhanden, die entweder allein oder zusammen mit den Temperaturmeßfühlern 19, 20 die Regelsignale für die Kühlung und für die Alarmschaltung liefern, sobald die vorgegebenen Grenzwerte der Temperatur überschritten werden.
Zur Druckmessung ist im Ringspalt ein Druckmeßfühler 18 angeordnet, der eine Sicherheitskontaktschaltung betätigt, um die Materialgutführung zu stoppen, wenn unzulässig hohe Wanddrücke in der Ringspaltkammer 1 festgestellt werden.
Durch eine Spannungsmessung an Feldspulen 21 des äußeren Erregersystems 4 mit Hilfe eines Spannungsmessers 15 kann die Menge der aktiven Arbeitskörper 7 im Ringspalt bestimmt werden.
Die Feldspulen 21 sind an den Zahnenden des äußeren Erregersystems 4 angeordnet. Mit Hilfe dieser Feldspulen wird die induzierte Spannung als Maß der Menge der Arbeitskörper 7 in dem Mehrphasengemisch durch die sich im elektromagnetisch aktiven Arbeitsraum der Ringspaltkammer 1 sich bewegenden Arbeitskörper 7 gemessen und ausgewertet.
Für schwerdispergierbares Materialgut ist die Anordnung von in Reihe geschalteten Ringspaltkammern vorgesehen, um eine extreme Arbeitslänge einer einzelnen Ringspaltkammer zu vermeiden, die komplizierte Erregersysteme und Probleme bei der Reinigung bedingen würde.
Für spezielle Aufbereitungsverfahren ist der Materialzu- und -ablauf bei der zweiten und dritten Ausführungsform der Vorrichtung, wie sie in den Figuren 3 bis 6 gezeigt sind, ausschließlich von oben möglich. Bei diesen beiden Ausführungsbeispielen der Vorrichtung werden für gleiche Bauteile die gleichen Bezugszahlen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 verwendet. Bei den Ausführungsbeispielen bestehen die Erregersysteme 4,5 gleichfalls aus Blechpaketen 4a,5a, die jeweils eine in den Nuten verteilte dreisträngige Erregerwicklung 4b,5b mit gleichgroßer Polpaarzahl tragen. Die inneren und äußeren Erregersysteme 5 bzw. 4 sind ebenfalls in lösungsmittelbeständigen Harzen 9 vergossen, so daß sie geschlossene, montagefähige Elemente darstellen. Das innere Erregersystem 5 ist jeweils als Hohlwelle ausgebildet. Der zylinderförmige Freiraum innerhalb des inneren Erregersystems 5 ist zur Kühlung durch einen Luftstrom bzw. durch eine zwangsgeführte Umlaufflüssigkeitskühlung ausgebildet.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie es in den Schnittdarstellungen der Figuren 3 und 4 gezeigt ist, ist eine von oben in die Ringspaltkammer 1 hineinragende Zwangsführung eingebaut, die bis kurz vor dem Boden 16 der Ringspaltkammer 1 reicht. Bei dieser Zwangsführung handelt es sich beispielsweise um ein im Querschnitt elliptisches oder halbrundes und an die äußere Wand der Ringspaltkammer 1 anliegendes oder mit ihr abschließendes Ringspaltrohr 22, das an den Einlauf 2 anschließt. Die kleine Achse des elliptischen Rohres 22 ist kleiner als der Durchmesser des Einlaufs 2 und kleiner als die Breite des Ringspaltes, die im allgemeinen im Bereich von 10 bis 40 mm liegt, so daß der aus dem umlaufenden elektromagnetischen Feld 8 resultierende im zeitlichen Mittel konstante Umlauf der Arbeitskörper 7 kaum gestört wird. Durch die große Achse des Querschnitts wird der gewünschte Strömungsquerschnitt des Ringspaltrohres 22 festgelegt. In Figur 4 sind sowohl ein Rohr 22 mit elliptischem Querschnitt als auch ein Rohr 22 als Halbrohr dargestellt, das mit der äußeren Wand der Ringspaltkammer abschließt. Das durch den Einlauf 2 einströmende Materialgut ist somit innerhalb des Ringspaltes im Ringspaltrohr 22 geführt und tritt erst am abgeschrägten unteren Ende des Ringspaltrohres 22 in den Arbeitsraum der Ringspaltkammer 1 aus. Das nachströmende Materialgut drückt dann von unten her das Mehrphasengemisch innerhalb des Ringspaltes nach oben in Richtung des Auslaufs 3.
Ebenso sind auch mehrere in die Ringspaltkammer 1 hineinragende, an der Innenseite der äußeren oder inneren Wand der Ringspaltkammer anliegende Rohre 22 mit elliptischem Querschnitt, die über mehrere Einläufe 2 oder durch ein geeignetes Verteilersystem im Deckel 11 über einen Einlauf 2 gespeist werden, einsetzbar. Das Ringspaltrohr 22 ist z.B. auch als Halbrohr ausgebildet, das dann an die Innenseite der äußeren oder inneren Wand der Ringspaltkammer 1 anschließt bzw. mit der Innenseite verbunden ist.
Die übrigen Elemente der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung stimmen mit den entsprechenden Elementen der ersten Ausführungsform überein, so daß sie kein weiteres Mal beschrieben werden.
Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten dritten Ausführungsform der Vorrichtung wird das Materialgut ebenso wie bei den zweiten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung von oben zu- und abgeführt. Anstelle der Materialgutführung durch ein elliptisches Ringspaltrohr erfolgt bei dieser Ausführungsform die Zwangsführung des Materialgutes innerhalb der Ringspaltkammer 1 mittels einer zylindrischen Ringwand 23, die bis nahe an das Ende der geschlossenen Ringspaltkammer 1 in diese von oben her hineinragt. Diese Ringwand 23 unterteilt die Ringspaltkammer in zwei Abschnitte, und führt somit zu einer Verdoppelung des Weges des Materialgutes und damit zu einer besonders intensiven Aufbereitung des Materialgutes. Die Ringwand 23 führt zweckmäßigerweise mittig durch den Ringspalt.
Ebenso ist es möglich, obwohl dies zeichnerisch nicht dargestellt ist, sowohl den Einlauf als auch den Auslauf der Ringspaltkammer im Boden anzuordnen und entsprechende Zwangsführungen wie bei dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung in dem Ringspalt vorzusehen.
Im allgemeinen werden die Ringspaltkammer 1 und die Arbeitskörper 7 durch ein kontinuierlich durch die Ringspaltkammer 1 hindurchströmendes Spülmittel gespült. Während des Spülvorganges werden die Erregersysteme entweder mit reduzierter Leistung mittels Sparschaltungen der Erregerwicklungen 4b, 5b betrieben oder eines der Erregersysteme abgeschaltet, um eine verlangsamte Bewegung der Arbeitskörper zu erreichen.
Ebenso ist es möglich, das Bearbeitungsverfahren diskontinuierlich zu betreiben, das heißt das Mehrphasengemisch diskontinuierlich in den Arbeitsraum der Ringspaltkammer 1 einzuleiten und nach einer zeitlich bemessenen Bearbeitungszeit von den Arbeitskörpern zu trennen, beispielsweise mit Hilfe von Filtern oder Sieben, und aus dem Arbeitsraum abzuführen.

Claims

Verfahren zum Zerkleinern, Dispergieren, Benetzen und/oder Mischen von pumpfähigen unmagnetischen Mehrphasengemischen mittels elektromagnetischer Energie, die auf magnetische Arbeitskörper innerhalb von Stoffen in einem geschlossenen Volumen einwirkt, wobei sich die Arbeitskörper unter dem Einfluß eines elektromagnetischen, sich örtlich und/oder sich zeitlich ändernden Feldes unterschiedlich bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrphasengemisch an zwei Seiten von zwei sich im konstanten Abstand gegenüberliegenden rotationssymmetrischen, in sich geschlossenen Erregersystemen umgeben ist, die jeweils ein in gleicher Richtung umlaufendes, in einer Richtung das Mehrphasengemisch durchdringendes, sich zeitlich änderndes elektromagnetisches Feld erzeugen und tangential um das Volumen, das das Mehrphasengemisch zwischen den sich gegenüberliegenden Erregersystemen einnimmt, führen und daß ein aufzubereitender Mehrphasengemischstrom unter einem Winkel von 90° zum umlaufenden elektromagnetischen Feld kontinuierlich dem Volumen zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrphasengemisch von unten kontinuierlich dem Volumen zugeführt wird, daß im Einlaufbereich des Volumens das Mehrphasengemisch frei von Arbeitskörpern ist und daß eine Ringströmung des Mehrphasengemisches im Volumen eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrphasengemisch kontinuierlich von oben in das Volumen und in diesem nach unten zwangsgeführt wird, und daß das Mehrphasengemisch oben abgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen mittig in zwei Bereiche unterteilt wird, die miteinander verbunden sind und daß das Mehrphasengemisch dem einen Bereich oben zwangszugeführt und aus dem anderen Bereich oben abgeführt wird.
Verfahren nach den Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere der beiden Erregersysteme zur Wärmeabfuhr aus demselben und aus dem Mehrphasengemisch mit Luft oder einer Flüssigkeit gekühlt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen vor dem Einbringen des Mehrphasengemisches durch ein kontinuierlich hindurchgeführtes Spülmittel gespült wird und daß während der Spülung die Erregersysteme mit reduzierter Leistung betrieben werden oder eines der Erregersysteme abgeschaltet wird, um eine verlangsamte schonende Bewegung der Arbeitskörper zu erreichen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrphasengemisch diskontinuierlich zugeführt wird und nach einer zeitlich bemessenen Bearbeitungszeit von den Arbeitskörpern getrennt wird.
Vorrichtung zum Zerkleinern, Dispergieren, Benetzen und Mischen von pumpfähigen, unmagnetischen Mehrphasengemischen, mit zumindest einem Erregersystem zum Erzeugen elektromagnetischer Felder in der Vorrichtung, in deren Arbeitskammer freibewegliche magnetische Arbeitskörper vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine bis auf Ein- und Auslauf hermetisch abgeschlossene Ringspaltkammer (1) die Arbeitskammer bildet und aus einem Doppelrohr besteht, dessen Außenrohr von einem äußeren Erregersystem (4) und dessen Innenrohr von einem inneren Erregersystem (5) umgeben ist, daß die Arbeitskörper (7) sich innerhalb des die Ringspaltkammer (1) durchströmenden Mehrphasengemisches in Richtung der umlaufenden Felder der Erregersysteme (4,5) bewegen und daß die Einström- und die Ausströmzone (13 bzw. 14) für das Mehrphasengemisch in der Ringspaltkammer (1) frei von Arbeitskörpern sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspaltkammer (1) aus nichtferromagnetischen Materialien besteht und einen zentralen Kühlkörper (6) umschließt, in den ein Kühlrohr (10) hineinführt, durch das ein flüssiges oder gasförmiges Kühlmittel einströmt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspaltkammer (1) als eine Einheit ausgebildet ist, die von dem äußeren Erregersystem (4) trennbar und aus diesem nach eine Seite hin herausnehmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspaltkammer (1) als eine Einheit ausgebildet ist, die von dem äußeren und inneren Erregersystem (4, 5) trennbar ist und aus diesen nach einer Seite hin herausnehmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ausströmzone (14) in Richtung Auslauf (3) zunimmt und daß die von Arbeitskörpern freie Ausströmzone in den konzentrisch angeordneten, siebfreien Auslauf (3) übergeht, der durch einen Deckel (11) der Vorrichtung hindurchgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das geschlossene innere und äußere Erregersystem (4 bzw. 5) einander am Ringspalt der Ringspaltkammer (1), der eine Breite von 10 bis 40 mm aufweist, gegenüberliegen und daß jedes der beiden rotationssymmetrischen Erregersysteme (4,5) aus Blechpaketen (4a,5a) von Einzelblechen und Erregerwicklungen (4b,5b) besteht, die mit Drehstrom gespeist und so zusammengeschaltet sind, daß der Ringspalt radial von einem sich zeitlich ändernden elektromagentischen Feld (8) durchsetzt ist, das in tangentialer Richtung die Blechpakete (4a,5a) durchläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechpakete (4a,5a) aus gestanzten Blechen bestehen und jeweils die in Nuten verteilten dreisträngigen Erregerwicklungen mit gleichgroßer Polpaarzahl tragen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechpakete und Erregerwicklungen jedes der beiden Erregersysteme (4,5) in lösungsmittelbeständigen Harzen (9) vergossen bzw. mit solchen Harzen getränkt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Temperaturmeßfühler (24, 25) für die Temperaturmessung der Erregersysteme sowie Temperaturmeßfühler (19,20) zur Bestimmung der Temperatur am Einlauf (2) und am Auslauf (3) der Ringspaltkammer (1) vorhanden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringspalt ein Füllstandmeßfühler (17) und ein Druckmeßfühler (18) zur Bestimmung des Mehrphasengemischdrucks in der Ringspaltkammer (1) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des äußeren Erregersystems (4) eine Anzahl von Feldspulen (21) angeordnet ist, mittels denen die induzierte Spannung durch die im elektromagnetisch aktiven Bereich der Ringspaltkammer (1) sich bewegenden Arbeitskörper (7) gemessen und ausgewertet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskörper (7) kugel- oder tonnenförmige Körper aus hartmagnetischem Material, mit einem Durchmesser von 1,0 bis 4,0 mm, sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Packungsdichte der Arbeitskörper (7) in der Ringspaltkammer (1) 40 bis 90 Volumen% des elektromagnetisch aktiven Arbeitsraumes der Ringspaltkammer (1) beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf (2) im Boden und der Auslauf (3) im Deckel (11) der Ringspaltkammer (1) angeordnet sind, und daß das Mehrphasengemisch von unten nach oben ohne Zwangsführung durch die Ringspaltkammer (1) hindurchströmt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Einlauf (2) als auch der Auslauf (3) im Deckel (11) der Ringspaltkammer (1) angeordnet sind, um das Mehrphasengemisch jeweils von oben zu- und abzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Einlauf (2) als auch der Auslauf (3) im Boden der Ringspaltkammer (1) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere in die Ringspaltkammer (1) hineinragende Ringspaltrohre (22) vorhanden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspaltrohre (22) einen elliptischen Querschnitt haben und an der Innenseite der inneren oder äußeren Wand der Ringspaltkammer (1) anliegen.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspaltrohre (22) Halbrohre sind, die mit der Innenseite der inneren oder äußeren Wand der Ringspaltkammer (1) verbunden sind.