EP3887029B1 - Rotor für eine vorrichtung zum mischen von pulver und flüssigkeit, und vorrichtung zum mischen von pulver und flüssigkeit - Google Patents

Rotor für eine vorrichtung zum mischen von pulver und flüssigkeit, und vorrichtung zum mischen von pulver und flüssigkeit Download PDF

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EP3887029B1
EP3887029B1 EP20700817.8A EP20700817A EP3887029B1 EP 3887029 B1 EP3887029 B1 EP 3887029B1 EP 20700817 A EP20700817 A EP 20700817A EP 3887029 B1 EP3887029 B1 EP 3887029B1
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EP
European Patent Office
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wedge
rotor
shear blades
support structure
blades
Prior art date
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EP20700817.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3887029A1 (de
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Bernd Weber
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Ystral Maschinenbau and Processtechnik GmbH
Original Assignee
Ystral Maschinenbau and Processtechnik GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator
    • B01F27/2712—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator provided with ribs, ridges or grooves on one surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/53—Mixing liquids with solids using driven stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/27—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices
    • B01F27/271—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator
    • B01F27/2711—Mixers with stator-rotor systems, e.g. with intermeshing teeth or cylinders or having orifices with means for moving the materials to be mixed radially between the surfaces of the rotor and the stator provided with intermeshing elements

Definitions

  • the invention relates to a rotor for a device for mixing powder and liquid according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a device for mixing powder and liquid with such a rotor.
  • Such a rotor and such a device are off CN 105 561 854 B known.
  • the previously known rotor has a carrier disk as the carrier structure, which is designed with a centrally arranged shaft mount. Furthermore, there are a number of essentially parallelepiped-shaped shearing blades which extend in the axial direction and are formed on the carrier disk and are arranged at a radial distance from the shaft receptacle and extend away from the carrier disk in the axial direction.
  • the shear blades of this rotor are trapezoidal in design with two parallel outer side walls of different lengths and two end side walls of different lengths as well. The shear blades are used to create high shear forces to promote mixing.
  • This rotor has a carrier disk as a carrier structure, which is designed with a centrally arranged shaft mount. Furthermore, there are a number of axially extending, essentially parallelepiped-shaped shearing vanes which are formed on the carrier disc and at a radial distance from the Shaft receptacle are arranged and extend away in the axial direction of the carrier disc.
  • the shearing blades have two side walls extending towards a central area. The shear blades are used to create high shear forces to promote mixing.
  • the EP 2 403 632 B1 discloses a comminuting and dispersing device with a rotor and with a stator, the processing surfaces of which face each other at an acute angle.
  • the processing surfaces have a predetermined surface structure with a plurality of projections.
  • an agitator has agitator blades with tooth-like elements arranged at an angle.
  • the invention is based on the object of specifying a rotor of the type mentioned at the beginning and a device equipped with such a rotor with a particularly efficient mixing behavior.
  • FIG. 12 shows, in a perspective, partially sectioned view, an embodiment of a device for mixing powder and liquid according to the invention.
  • the embodiment according to 1 is equipped with a process chamber housing 103 in which a relative to the process chamber housing 103 fixed Stator 106 and a rotor 109 rotatable relative to the stator 106 are arranged.
  • the stator 106 has a circumferentially closed annular wall 112 which is designed in the manner of a cylinder and is designed with recesses 115 for passing through the mixture.
  • the rotor 109 is connected to a drive shaft 121 that can be driven by a motor via a rotor fastening screw 118 arranged in the region of a central shaft mount 117 .
  • the rotor 109 has a number of shear blades 124 located radially on the inside and a number of outer blades 127 located radially on the outside, each of which extends approximately in the axial direction and between which an annular wall receiving gap 130 is formed, in which, when the stator 106 and of the rotor 109 the annular wall 112 is inserted.
  • the drive shaft 121 is surrounded in sections by a liquid supply chamber housing 133 which is flanged tightly to the process chamber housing 103 and is designed with a radially aligned liquid supply connection piece 136 .
  • liquid can be fed into the process chamber housing 103 on the side facing away from the shear blades 124 .
  • a process chamber cover 139 is flanged to the process chamber housing 103 and is designed with an axially aligned powder supply connection piece 142 .
  • the powder feed line (not shown) can be fed powder to the process chamber housing 103 on the side facing the shearing vanes 124 .
  • the process chamber housing 103 is designed with a radially aligned mixture outlet connection 145, via which the mixture of powder and liquid formed in the process chamber housing 103 with the interaction of the stator 106 and the rotor 109, via an in 1 mixture discharge line, not shown, can be discharged.
  • FIG 2 shows a perspective view of an embodiment of a rotor 109 according to the invention, which is used in a device according to the invention and in particular in a corresponding embodiment according to FIG 1 can be used.
  • This in 2 illustrated embodiment of a rotor 109 according to the invention has in addition to those already in connection with 1 explained elements as a support structure via a substantially circular support disk 203, in the central region of which the rotor fastening screw 118 is arranged and on which the shear blades 124 are formed radially on the outside, which extend away from the support disk 203 in an axial direction.
  • the carrier disk 203 is provided on its radial outside with a number of radially inwardly extending liquid outlet recesses 206 which each extend over equal angular sections and are regularly distributed over the circumference of the carrier disk 203 . Between the liquid outlet recesses 206 remain radial projections 209, each of which is opposite an outer wing 127.
  • connecting webs 212 extending in the axial direction are integrally formed on the carrier disk 203 on the side opposite the shearing vanes 124.
  • the outer wing support plate 215 has the shape of a circular ring and is arranged in a plane that is offset axially parallel to the carrier disk 203 , so that a liquid passage channel 218 is formed between adjacent connecting webs 212 .
  • the outer wing support plate 215 carries the outer wing 127, which is essentially cuboid, with its long sides extending in the radial direction and in the axial direction from the outer wing support plate 215 to the plane in which the upper sides 221 of the shear blades facing away from the carrier disk 203 124 lie.
  • the shearing vanes 124 are each designed in the basic shape of an acute-angled triangular wedge, the tip region of which points radially inwards.
  • a radially outward-pointing end wall 224 of each wedge-like shearing vane 124 is rounded with a radius corresponding to the circumference of the carrier disk 203 .
  • Side walls 227, 230 of each such shearing vane 124 are planar and run at an acute angle to an axially extending sharp end edge 233 as the end face.
  • the wedge-like shearing vanes 124 are offset in relation to the radial direction in such a way that the end edges 233, when the intended direction of rotation R of the rotor 109 is indicated by a solid arrow 236, are in relation to a main component indicated by dashed arrows 239, the direction of rotation R supplemented about a radial component in the opposite direction of flow F during mixing at the front.
  • the front side wall 227 in the direction of flow F with respect to the diameter running through the front edge 233 is flatter than the rear side wall 230 in the direction of flow F.
  • the transition from the rear side wall 230 to the carrier disk 203 is rounded in a transition area 242 .
  • the wedge-like shearing blades 124 are located between the connecting webs 212 and thus in the circumferential direction between the outer blades 127 and into the liquid outlet recesses 206, projecting radially outwards above the liquid passage channels 218. This results in a relatively high powder intake rate through the outer blades 127 in the direction of rotation R of the rotor 109 downstream arrangement of the wedge-like shearing vanes 124.
  • FIG. 3 shows the in in a plan view 2 illustrated embodiment of a rotor 109 according to the invention.
  • the wedge-like shearing vanes 124 are employed with the front edge 233 in the direction of rotation R and to the direction of flow F lying in front, so that the side wall 230 lying at the rear in the direction of flow F is based on the by a
  • the diameter D of the carrier disk 203 shown in dot-dash line 303 is aligned through the shaft receptacle 117 and through the front edge 233 at a relatively large angle ⁇ , for example approximately at right angles, while the front side wall 227 in the direction of flow F is at a smaller angle ⁇ than the angle ⁇ obliquely to this diameter D of the carrier disc 203 and thus flatter against the flow direction F.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a further exemplary embodiment of a rotor 109 according to the invention, with the in 2 such as 3 illustrated embodiment of a rotor 109 according to the invention and in the 4 Illustrated embodiment of a rotor 109 according to the invention corresponding elements are provided with the same reference numerals and are not explained again in more detail below.
  • liquid outlet recesses 206 provided radially on the outside are deepened radially inwards to such an extent that a direct liquid passage area 403 is created in the axial direction from the side of the drive shaft 121 to the other side of the support structure designed as support arms 406.
  • figure 5 shows a perspective view of another embodiment of a rotor 109 according to the invention, with the reference 2 , 3 such as 4 illustrated embodiments of rotors 109 according to the invention and in the basis figure 5 109 explained embodiment of a rotor according to the invention corresponding elements are provided with the same reference numerals and are not explained in more detail below.
  • That based figure 5 illustrated embodiment of a rotor 109 according to the invention is compared to the reference 4 Explained embodiment of a rotor 109 modified according to the invention in such a way that the wedge-like shearing blades 124 are directly opposite the outer blades 127 in the radial direction.
  • This is compared to the basis 4 illustrated embodiment of a rotor 109 according to the invention in which based figure 5 illustrated embodiment of a rotor 109 according to the invention increases the shearing effect.
  • Illustrated embodiments of rotors 109 according to the invention have a ratio of wedge-like shearing vanes 124 to outer vanes 127 of 1:2. This gives a good mix of powder and liquid for many conditions of use. However, it goes without saying that other ratios of wedge-like shearing vanes 124 to outer vanes 127 can also be provided for certain operating conditions.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit mit einem derartigen Rotor.
  • Ein derartiger Rotor und eine derartige Vorrichtung sind aus CN 105 561 854 B bekannt. Der vorbekannte Rotor verfügt als Trägerstruktur über eine Trägerscheibe, die mit einer zentrisch angeordneten Wellenaufnahme ausgebildet ist. Weiterhin ist eine Anzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden, im Wesentlichen quaderförmig ausgebildeten Scherflügeln vorhanden, die an der Trägerscheibe angeformt sowie in einem radialen Abstand von der Wellenaufnahme angeordnet sind und sich in axialer Richtung von der Trägerscheibe weg erstrecken. Die Scherflügel dieses Rotors sind trapezartig mit zwei unterschiedlich langen, parallelen außenseitigen Seitenwänden und zwei ebenfalls unterschiedlich langen, stirnseitigen Seitenwänden ausgebildet. Die Scherflügel dienen zum Erzeugen von hohen Scherkräften, um das Mischen zu fördern.
  • Ein weiterer Rotor und eine mit einem derartigen Rotor ausgestattete Vorrichtung sind aus EP 3 069 786 A1 bekannt. Dieser Rotor verfügt als Trägerstruktur über eine Trägerscheibe, die mit einer zentrisch angeordneten Wellenaufnahme ausgebildet ist. Weiterhin ist eine Anzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden, im Wesentlichen quaderförmig ausgebildeten Scherflügeln vorhanden, die an der Trägerscheibe angeformt sowie in einem radialen Abstand von der Wellenaufnahme angeordnet sind und sich in axialer Richtung von der Trägerscheibe weg erstrecken. Die Scherflügel weisen zwei sich in Richtung eines Mittenbereich erstreckende Seitenwände auf. Die Scherflügel dienen zum Erzeugen von hohen Scherkräften, um das Mischen zu fördern.
  • Aus DE 296 08 713 U1 ist eine Dispergiereinrichtung mit einem Rotor bekannt, der kranzförmig angeordnete Ansätze aufweist, die trapezförmig ausgestaltet sind. Zur Optimierung der Scherflächen werden variable Bemessungen und Öffnungswinkel der Ansätze vorgeschlagen.
  • Die EP 2 403 632 B1 offenbart eine Zerkleinerungs- und Dispergiervorrichtung mit einem Rotor und mit einem Stator, deren Bearbeitungsflächen sich in einem spitzen Winkel gegenüberstehen. Die Bearbeitungsflächen weisen eine vorgegebene Oberflächenstruktur mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen auf.
  • Aus US 1 862 906 A sind bei einer Rühreinrichtung Rührflügel mit zahnartigen Elementen vorhanden, die winklig angeordnet sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs genannten Art und eine mit einem derartigen Rotor ausgestattete Vorrichtung mit einem besonders effizienten Mischverhalten anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Rotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Diese Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
  • Dadurch, dass bei den keilartig ausgebildeten Scherflügeln die beiden planen Seitenwände spitzwinklig zueinander ausgerichtet sind sowie in Richtung der Wellenaufnahme aufeinander zu laufen und dass die keilartigen Scherflügel in dem Sinn von der Wellenaufnahme weg angestellt sind, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb des Rotors die Stirnseiten dieser Scherflügel in Strömungsrichtung vorne liegen, ergibt sich zum einen für ein gutes Mischverhalten an den keilartigen Scherflügeln radial innenseitig ein ausgeprägter Scherbereich, der insbesondere als scharfe Stirnkante ausgebildet ist, und zum anderen für einen möglichst störungsfreien Dauerbetrieb eine störende Ablagerungen oder Anhaftungen vermeidende oder zumindest verringernde Anströmung der in Strömungsrichtung vorne liegenden planen Seitenwand und Hinterströmung der in Strömungsrichtung hinten liegenden Seitenwand.
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    in einer perspektivischen, teilgeschnittenen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Ausführungsbeispiel eines Rotors gemäß der Erfindung,
    Fig. 2
    in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Rotors gemäß der Erfindung,
    Fig. 3
    in einer Draufsicht das Ausführungsbeispiel des Rotors gemäß Fig. 2,
    Fig. 4
    in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors gemäß der Erfindung und
    Fig. 5
    in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors gemäß der Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen, teilgeschnittenen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit gemäß der Erfindung. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist mit einem Prozesskammergehäuse 103 ausgestattet, in dem ein gegenüber dem Prozesskammergehäuse 103 feststehender Stator 106 und ein gegenüber dem Stator 106 drehbarer Rotor 109 angeordnet ist.
  • Der Stator 106 weist eine umfänglich geschlossene, zylinderartig ausgebildete Ringwand 112 auf, die mit Mischungsdurchtrittsausnehmungen 115 ausgebildet ist.
  • Der Rotor 109 ist über eine im Bereich einer mittig liegenden Wellenaufnahme 117 angeordnete Rotorbefestigungsschraube 118 mit einer motorisch antreibbaren Antriebswelle 121 verbunden. Der Rotor 109 verfügt über eine Anzahl von radial innenseitig liegenden Scherflügeln 124 und über eine Anzahl von radial außenseitig liegenden Außenflügeln 127, die sich jeweils in etwa in axialer Richtung erstrecken und zwischen denen ein Ringwandaufnahmespalt 130 ausgebildet ist, in dem bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Stators 106 und des Rotors 109 die Ringwand 112 eingefügt ist.
  • Weiterhin lässt sich Fig. 1 entnehmen, dass die Antriebswelle 121 abschnittsweise von einer Flüssigkeitszufuhrkammergehäuse 133 umgeben ist, das an das Prozesskammergehäuse 103 dicht angeflanscht und mit einem radial ausgerichteten Flüssigkeitszufuhrstutzen 136 ausgebildet ist. Bei Anschluss des Flüssigkeitszufuhrstutzen 136 an eine in Fig. 1 nicht dargestellte Flüssigkeitszufuhrleitung ist Flüssigkeit auf der den Scherflügeln 124 abgewandte Seite in das Prozesskammergehäuse 103 einspeisbar.
  • Auf der dem Flüssigkeitszufuhrkammergehäuse 133 abgewandten Seite ist an das Prozesskammergehäuse 103 ein Prozesskammerdeckel 139 angeflanscht, der mit einem axial ausgerichteten Pulverzufuhrstutzen 142 ausgebildet ist. Bei Anschluss des Pulverzufuhrstutzens 142 an eine in Fig. 1 nicht dargestellte Pulverzufuhrleitung ist auf der den Scherflügeln 124 zugewandten Seite dem Prozesskammergehäuse 103 Pulver zuführbar.
  • Das Prozesskammergehäuse 103 wiederum ist mit einem radial ausgerichteten Gemischauslassstutzen 145 ausgebildet, über den die in dem Prozesskammergehäuse 103 unter Zusammenwirken des Stators 106 und des Rotors 109 ausgebildete Mischung von Pulver und Flüssigkeit über eine in Fig. 1 nicht dargestellte Mischungsabführleitung abführbar ist.
  • Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung, der bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung und dabei insbesondere bei einem dementsprechenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 einsetzbar ist. Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung verfügt neben den bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Elementen als Trägerstruktur über eine im Wesentlichen kreisförmige Trägerscheibe 203, in deren Mittenbereich die Rotorbefestigungsschraube 118 angeordnet ist und an der radial außenseitig die Scherflügel 124 angeformt sind, die sich in einer axialen Richtung von der Trägerscheibe 203 weg erstrecken.
  • Die Trägerscheibe 203 ist an ihrer radialen Außenseite mit einer Anzahl von sich nach radial innen erstreckenden Flüssigkeitsaustrittsausnehmungen 206 versehen, die sich jeweils über gleiche Winkelabschnitte erstrecken und regelmäßig über den Umfang der Trägerscheibe 203 verteilt sind. Zwischen den Flüssigkeitsaustrittsausnehmungen 206 verbleiben Radialvorsprünge 209, die jeweils einem Außenflügel 127 gegenüberliegen.
  • Im Bereich der Radialvorsprünge 209 sind an die Trägerscheibe 203 auf der den Scherflügeln 124 gegenüberliegenden Seite sich in axialer Richtung erstreckende Verbindungsstege 212 angeformt, an deren von der Trägerscheibe 203 abgewandten Enden eine Außenflügelträgerplatte 215 angeformt ist. Die Außenflügelträgerplatte 215 hat die Gestalt eines Kreisrings und ist in einer gegenüber der Trägerscheibe 203 axial parallel versetzten Ebene angeordnet, so dass zwischen benachbarten Verbindungsstegen 212 jeweils ein Flüssigkeitsdurchtrittskanal 218 ausgebildet ist.
  • Die Außenflügelträgerplatte 215 trägt die Außenflügel 127, die im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sind, sich mit ihren langen Seiten in radialer Richtung und sich in axialer Richtung von der Außenflügelträgerplatte 215 bis in die Ebene erstrecken, in der die von der Trägerscheibe 203 abgewandten Oberseiten 221 der Scherflügel 124 liegen.
  • Die Scherflügel 124 sind bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung jeweils in der Grundgestalt eines spitzwinklig dreiecksartigen Keiles ausgebildet, dessen Spitzenbereich nach radial innen weist. Eine nach radial außen weisende Abschlusswand 224 jedes keilartigen Scherflügels 124 ist dabei abgerundet mit einem dem Umfang der Trägerscheibe 203 entsprechenden Radius ausgebildet. Seitenwände 227, 230 jedes derartigen Scherflügels 124 sind plan ausgebildet und laufen spitzwinklig zu einer sich in axialer Richtung erstreckenden scharfen Stirn kante 233 als Stirnseite zusammen.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die keilartigen Scherflügel 124 gegenüber der radialen Richtung so angestellt, dass die Stirnkanten 233 bei einer durch einen durchgezogenen Pfeil 236 angedeuteten bestimmungsgemäßen Drehrichtung R des Rotors 109 in Bezug auf eine durch strichlinierte Pfeile 239 in einer Hauptkomponente angedeutete, der Drehrichtung R ergänzt um eine Radialkomponente gegenläufigen Strömungsrichtung F beim Mischen vorne liegt.
  • Dadurch ergibt sich eine effektive Hinterströmung der strömungsdynamisch auf der Leeseite, also auf der in Bezug auf eine Hauptströmungsrichtung rückseitigen Seite, liegenden hinteren Seitenwand 230 mit laminaren Anteilen und damit ein Verringern der Gefahr von störenden Ablagerungen und Anhaftungen an der hinteren Seitenwand 230.
  • Zum weiteren Verringern der Gefahr von störenden Ablagerungen und Anhaftungen an der hinteren Seitenwand 230 und für ein effektives Ablenken der Mischung von Pulver und Flüssigkeit beim Durchführen eines Mischvorgangs in Richtung der Ringwand 112 ist es zweckmäßig, dass die in Strömungsrichtung F vordere Seitenwand 227 in Bezug auf den durch die Stirnkante 233 laufenden Durchmesser flacher als die in Strömungsrichtung F hintere Seitenwand 230 ausgerichtet ist.
  • Zum weiteren Verbessern der Ablagerungsresistenz und Widerstandsfähigkeit gegen Anhaftungen ist der Übergang von der hinteren Seitenwand 230 zu der Trägerscheibe 203 in einem Übergangsbereich 242 abgerundet ausgebildet.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die keilartigen Scherflügel 124 zwischen den Verbindungsstegen 212 und damit in Umfangsrichtung zwischen den Außenflügeln 127 sowie in die Flüssigkeitsaustrittsausnehmungen 206 nach radial außen vorstehend über den Flüssigkeitsdurchtrittskanälen 218. Dadurch ergibt sich eine verhältnismäßig hohe Pulvereinsaugrate durch die den Außenflügeln 127 in Drehrichtung R des Rotors 109 nachgeordnete Anordnung der keilartigen Scherflügel 124.
  • Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass die keilartig ausgebildeten Scherflügel 124 mit der Stirnkante 233 in Drehrichtung R und zu der Strömungsrichtung F vorne liegend angestellt sind, so dass die in Strömungsrichtung F hinten liegenden Seitenwand 230 bezogen auf den durch eine strichpunktierte Linie 303 dargestellten Durchmesser D der Trägerscheibe 203 durch die Wellenaufnahme 117 und durch die Stirnkante 233 mit einem relativ großen Winkel α, beispielsweise in etwa rechtwinklig, ausgerichtet ist, während die in Strömungsrichtung F vordere Seitenwand 227 mit einem gegenüber dem Winkel α kleineren Winkel β schräg zu diesem Durchmesser D der Trägerscheibe 203 und damit flacher gegen die Strömungsrichtung F angestellt ist.
  • Dadurch ergibt sich an der vorderen Seitenwand 227 für die Mischung aus Pulver und Flüssigkeit eine effektive Ablenkung nach radial außen zum Durchtritt durch die Mischungsdurchtrittsausnehmungen 115 der Ringwand 112 des Stators 106 und damit ein sehr wirksames Mischverhalten, während die Strömung entlang der hinteren Seitenwand 230 nicht unerhebliche laminare Anteile aufweist, die Ablagerungen und Anhaftungen in diesem Bereich zu vermeiden oder zu reduzieren helfen.
  • Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung, wobei sich bei dem in Fig. 2 sowie Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung und bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und im Weiteren nicht nochmals näher erläutert sind. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung sind gegenüber dem in Fig. 2 sowie Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung die radial außenseitig vorgesehenen Flüssigkeitsaustrittsausnehmungen 206 nach radial innen soweit vertieft, dass in axialer Richtung ein direkter Flüssigkeitsdurchtrittsbereich 403 von der Seite der Antriebswelle 121 auf die andere Seite der als Trägerarme 406 ausgebildeten Trägerstruktur geschaffen ist.
  • Dadurch ergibt sich eine gegenüber dem anhand Fig. 2 und Fig. 3 erläuterten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung gesteigerter Flüssigkeitsdurchtrittsrate.
  • Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung, wobei sich bei den anhand Fig. 2, Fig. 3 sowie Fig. 4 erläuterten Ausführungsbeispielen von Rotoren 109 gemäß der Erfindung und bei dem anhand Fig. 5 erläuterten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und im Weiteren nicht näher erläutert sind.
  • Das anhand Fig. 5 erläuterte Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung ist gegenüber dem anhand Fig. 4 erläuterten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung dahingehend abgewandelt, dass die keilartigen Scherflügel 124 in radialer Richtung den Außenflügeln 127 direkt gegenüberliegen. Dadurch ist gegenüber dem anhand Fig. 4 erläuterten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung bei dem anhand Fig. 5 erläuterten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung die Scherwirkung erhöht.
  • Die anhand Fig. 2 bis Fig. 5 erläuterten Ausführungsbeispiele von Rotoren 109 gemäß der Erfindung weisen ein Verhältnis von keilartigen Scherflügeln 124 zu Außenflügeln 127 von 1:2 auf. Dies ergibt für viele Einsatzbedingungen eine gute Mischung von Pulver und Flüssigkeit. Es versteht sich jedoch, dass für bestimmte Einsatzbedingungen auch andere Verhältnisse von keilartigen Scherflügeln 124 zu Außenflügeln 127 vorgesehen sein können.

Claims (11)

  1. Rotor für eine Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit mit einer Trägerstruktur (203, 406), die mit einer in einem Mittenbereich angeordneten Wellenaufnahme (117) ausgebildet ist, mit einer Anzahl von sich in axialer Richtung erstreckenden Scherflügeln (124), die an der Trägerstruktur (203, 406) angeformt sowie in einem radialen Abstand von der Wellenaufnahme (117) angeordnet sind und sich in axialer Richtung von der Trägerstruktur (203, 406) weg erstrecken, wobei wenigstens einige Scherflügel (124) sich jeweils in Richtung des Mittenbereichs der Trägerstruktur (203, 406) erstreckende Seitenwände (227, 230) aufweisen, die keilartig spitzwinklig zueinander ausgerichtet ausgebildet sind und die nach radial innen aufeinander zu laufen, wobei die keilartigen Scherflügel (124) mit nach radial innen weisenden Stirnseiten (233) von der Wellenaufnahme (117) weg angestellt sind, und wobei die keilartigen Scherflügel (124) gegenüber der radialen Richtung so angestellt sind, dass die Stirnkanten (233) bei einer bestimmungsgemäßen Drehrichtung (R) des Rotors (109) in Bezug auf eine gegenläufige Strömungsrichtung (F) beim Mischen vorne liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Scherflügel (124) in der Grundgestalt eines spitzwinklig dreiecksartigen Keiles mit zwei planen Seitenwänden (227, 230) ausgebildet sind, die spitzwinklig zu einer in Richtung des Mittenbereichs weisenden, sich in axialer Richtung erstreckenden scharfen Stirnkante (233) als Stirnseite aufeinander zu laufen, wobei eine nach radial außen weisende Abschlusswand (224) jedes keilartigen Scherflügels (124) dabei abgerundet mit einem dem Umfang der Trägerscheibe (203) entsprechenden Radius ausgebildet ist.
  2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei den keilartigen Scherflügel (124) die in einer Strömungsrichtung beim Mischen von Pulver und Flüssigkeit vordere Seitenwand (227) flacher als die in Strömungsrichtung hintere Seitenwand (230) ausgerichtet ist.
  3. Rotor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einigen keilartigen Scherflügeln (124) der Übergangsbereich der hinteren Seitenwand (230) zu der Trägerstruktur (203, 406) abgerundet ist.
  4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (203, 406) im Bereich der keilartigen Scherflügel (124) nach radial innen einkragende Randausnehmungen (218) aufweist.
  5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass keilartige Scherflügel (124) zwischen Randseiten der Randausnehmungen (218) angeordnet sind.
  6. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Trägerstruktur (203, 406) auf der den keilartigen Scherflügeln (124) abgewandten Seite eine Anzahl von Verbindungsstegen (212) angeformt sind, dass an den der Trägerstruktur (203, 406) abgewandten Enden der Verbindungsstege (212) eine Außenflügelträgerplatte (215) angeformt ist, die sich in radialer Richtung über die Trägerstruktur (203, 406) erstreckt, und dass Außenflügel (127) vorhanden sind, die an der Außenflügelträgerplatte (215) angeformt sind.
  7. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege (212) und die Außenflügel (127) in radialer Richtung einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  8. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsstege (212) und keilartige Scherflügel (124) in axialer Richtung ineinander übergehen.
  9. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege (212) und die Außenflügel (127) in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind und dass Verbindungsstege (212) sowie keilartige Scherflügel (124) in axialer Richtung ineinander übergehen.
  10. Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit mit einem mit einer Ringwand (212) ausgebildeten Stator (106) und mit einem Rotor (109) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die keilartigen Scherflügel (124) des Rotors (109) radial innenseitig der Ringwand (112) des Stators (106) angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Pulver und Flüssigkeit auf verschiedenen Seiten der Trägerstruktur (203, 406) erfolgt.
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