WO2020156806A1 - 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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WO2020156806A1
WO2020156806A1 PCT/EP2020/050828 EP2020050828W WO2020156806A1 WO 2020156806 A1 WO2020156806 A1 WO 2020156806A1 EP 2020050828 W EP2020050828 W EP 2020050828W WO 2020156806 A1 WO2020156806 A1 WO 2020156806A1
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WO
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rotor
liquid
connecting arms
outer wing
support plate
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/050828
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English (en)
French (fr)
Inventor
David MANKE
Hanspeter Seeger
Original Assignee
Ystral Gmbh Maschinenbau + Processtechnik
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Publication date
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Priority to JP2021539619A priority patent/JP7313451B2/ja
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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
    • B01F27/2711—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
    • 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

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 known from EP 3 069 786 A1.
  • the known rotor has an outer wing support plate and a number of radially outer outer wings that extend in an axial direction and are integrally formed on the outer wing support plate. Furthermore, as a connection structure between the outer wing support plate and a centrally arranged shaft receptacle, a circular inner plate that is thickened with respect to the outer wing support plate is present.
  • rotors for a device for mixing powder and liquid are known, which are formed with an outer wing support plate which has a number of connecting arms.
  • the invention has for its object to provide a rotor of the type mentioned and a device equipped with such a rotor with a relatively high throughput and a relatively low tendency to stick to a powder side.
  • This object is achieved with a rotor of the type mentioned in the invention with the characterizing features of claim 1.
  • This object is achieved in a device according to the invention with the features of claim 8.
  • the connecting structure according to the invention is formed by a number of connecting arms extending between the outer wing support plate and the shaft receptacle with intermediate free areas, through which a relatively high throughput of liquid is created in the axial direction, results in a relatively large liquid surface as well as a relatively high flow rate of liquid and thus an overall relatively high material throughput with a low tendency to stick.
  • FIG. 1 in a perspective, partially sectioned representation
  • Embodiment of a device according to the invention with an embodiment of a rotor according to the invention 2 is a perspective view of an exemplary embodiment of a rotor according to the invention
  • FIG. 3 shows a top view of the exemplary embodiment of the rotor according to FIG. 2,
  • FIGS. 2 and 3 shows a sectional view of the exemplary embodiment of the rotor according to FIGS. 2 and 3,
  • FIG. 5 is a perspective view of another embodiment example of a rotor according to the invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of another embodiment example of a rotor according to the invention.
  • Fig. 7 in a plan view of the embodiment of the rotor ge according to Fig. 6 and
  • FIG. 8 shows a sectional view of the exemplary embodiment of the rotor according to FIG. 6.
  • FIG. 1 shows a perspective, partially sectioned view of an embodiment of a device for mixing powder and liquid according to the invention.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 1 is equipped with a process chamber housing 103, in which a stator 106 which is fixed relative to the process chamber housing 103 and a rotor 109 which is rotatable relative to the stator 106 is arranged.
  • the stator 106 has a circumferentially closed, cylindrical annular wall 1 12, which is formed with mixture passage recesses 115.
  • the rotor 109 is connected to a motor-driven drive shaft 121 via a rotor fastening screw 118 arranged in the area of a centrally located shaft receptacle 117.
  • the rotor 109 has a number of radially inner shear blades 124 and a number of radially outer outer blades 127, each of which extends approximately in the axial direction and between which an annular wall receiving gap 130 is formed, in which the stator 106 is arranged as intended and the rotor 109, the ring wall 112 is inserted.
  • the drive shaft 121 is partially surrounded by a liquid supply chamber housing 133 which is flanged tightly to the process chamber housing 103 and is formed with a radially oriented liquid supply nozzle 136.
  • liquid supply nozzle 136 is connected to a liquid supply line (not shown in FIG. 1), 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 formed with an axially aligned powder supply nozzle 142.
  • powder supply nozzle 142 is connected to a powder supply line (not shown in FIG. 1), powder can be supplied to the process chamber housing 103 on the side facing the shear blades 124.
  • FIG. 2 shows a perspective view of an exemplary embodiment of a rotor 109 according to the invention, which can be used in a device according to the invention and in particular in a corresponding embodiment according to FIG. 1.
  • the embodiment shown in FIG. 2 of a rotor 109 according to the invention has, in addition to the elements already explained in connection with FIG.
  • a number of strut-like connecting arms 203 which in this exemplary embodiment lie in one plane, in the one in which The rotor fastening screw 118 is arranged in the middle region.
  • the shear wings 124 are formed radially on the outside, which extend in an axial direction away from the connecting arms 203.
  • connecting arms 203 which extend in a star-like manner from the shaft receptacle 117, there are a number of liquid outlet areas 206, which are designed to taper radially inwards, as free areas, each of which extends over the same angular sections and is regularly distributed over the circumference of the connecting arms 203.
  • the radially outside on a circular circumference end faces 209 of the connecting arms 203 are in this embodiment opposite the outer wings 127 in ra dialer direction.
  • the outer wing carrier plate 215 has the shape of a circular ring and is in a ge compared to the connecting arms 203 axially offset in parallel plane arranged so that a respective liquid passage channel 218 is formed between adjacent connecting webs 212.
  • the outer wing support plate 215 carries the outer wings 127, which are essentially cuboid, extend with their long sides 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 facing away from the connecting arms 203 Blade 124 lies.
  • the shear blades 124 are in this embodiment each in the basic shape of an acute-angled triangular wedge, the tip region of which points radially inward.
  • a radially outward end wall 224 of each wedge-like shear wing 124 is rounded off with a radius corresponding to the circumference of the end faces 209 of the connecting arms 203.
  • Be tenwalls 227, 230 of each such shear blade 124 are formed from plan and run at an acute angle to a sharp end edge 233 extending in the axial direction as the end face.
  • the wedge-like shear blades 124 are adjusted in relation to the radial direction in such a way that the end edges 233 in the case of a designated direction of rotation R of the rotor 109 indicated by a solid arrow 236 in relation to an arrow 239 with a dashed line Main component indicated, the direction of rotation R supplemented by a radial component ge opposite flow direction F is at the front when mixing.
  • the transition from the rear side wall 230 to the connecting arms 203 is rounded in a transition region 242.
  • FIG. 2 shows a top view of the embodiment shown in FIG. 2, for example a rotor 109 according to the invention. From FIG.
  • the wedge-shaped shear blades 124 are positioned with the front edge 233 in the direction of rotation R and at the front in the direction of flow F, so that the side wall 230 located in the direction of flow F is referred to the diameter represented by a dash-dotted line 303 D of the outer wing carrier plate 215 through the shaft holder 117 and through the end edge 233 with a relatively large angle a, for example in is oriented approximately at right angles, while the front side wall 227 in the flow direction F is set at an angle ⁇ smaller than the angle a obliquely to this diameter D that of the outer wing support plate 215 and thus flatter against the flow direction F.
  • liquid passage areas 206 create a direct transition in the axial direction from the side of the connecting arms 203 facing the outer wing support plate 215 to the side of the connecting arms 203 carrying the shear wings 124. This results in a relatively high throughput and presence of liquid.
  • FIG. 4 shows in a sectional view along the line IV-IV of FIG. 3 the exemplary embodiment of a rotor 109 according to the invention explained with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the illustration according to FIG. 4 shows that the rotor 109 has a drive shaft receiving sleeve 403, which is set up for receiving and fastening by means of the rotor fastening screw 118, the drive shaft 121 not shown in FIG. 4.
  • the proportions of liquid exiting through the liquid outlet areas 206 and passing through the liquid passage channels 218 in the radial direction can be adapted to the mixing results to be achieved, in particular in addition to a relatively high throughput to achieve a relatively low tendency to stick powder by rela tively high liquid entry on the powder side.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a further exemplary embodiment of a rotor 109 according to the invention, wherein in the embodiment of a rotor 109 according to the invention explained with reference to FIGS. 2, 3 and 4, and in the embodiment with reference to FIG. 5 illustrated embodiment of a rotor 109 according to the invention corresponding elements with the same reference numerals and are not explained in more detail below.
  • the exemplary embodiment of a rotor 109 according to the invention explained with reference to FIG. 5 is modified compared to the exemplary embodiment of a rotor 109 according to the invention explained with reference to FIGS. 2 to 4 in such a way that the wedge-like shear blades 124 are thus circumferentially offset from the outer blades 127. sets are.
  • the wedge-like shear blades 124 lie in the circumferential direction between the outer blades 127. This results in a relatively high powder suction rate by the arrangement of the wedge-like shear blades 124 downstream of the outer blades 127 in the direction of rotation R of the rotor 109.
  • FIG. 6 shows a perspective view of a further exemplary embodiment of a rotor 109 according to the invention, wherein in the exemplary embodiments of rotors 109 according to the invention explained with reference to FIGS. 2 to 5 and in the exemplary embodiment explained with reference to FIG Rotor 109 according to the invention corresponding elements with the same reference numerals and are not explained in detail below.
  • FIG. 7 shows a top view of the exemplary embodiment explained with reference to FIG. 6 of a rotor 109 according to the invention.
  • FIG. 7 shows that this rotor 109 has liquid outlet areas 206 that extend very far radially inward, as well as relatively filigree, star-shaped connecting arms 203 and thus provides a relatively high proportion of the liquid escaping in the axial direction, with the result that the tendency to Sales sticking powder is particularly low in this embodiment.
  • FIG. 8 shows the exemplary embodiment of a rotor 109 according to the invention, explained with reference to FIGS. 6 and 7, in section along the line VIII-VIII of FIG. 7. From FIG. 8 it can be seen that the dome 603 in the axial direction is positioned approximately in the middle of the height of the outer wing 127. Furthermore, it is clear that the drive shaft receiving sleeve 403 is rounded on the outside in its area adjoining the dome 603, so that a portion of the liquid flowing past the drive shaft receiving sleeve 403 radially outward is deflected radially outward in the direction of the outer wings 127. This portion is then subjected to a pronounced shear effect provided by the inclined connecting arms 203.

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Abstract

Bei einem Rotor (109) für eine Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit sind zwischen einer mit Außenflügeln (127) bestückten Außenflügelträgerplatte (215) und einer Wellenaufnahme (117) als Verbindungsstruktur eine Anzahl von Verbindungsarmen (203) ausgebildet, zwischen denen Flüssigkeitsaustrittsbereiche (206) liegen. Dadurch ergibt sich aufgrund eines verhältnismäßig hohen Durchsatz bei noch ausreichender Scherwirkung eine verhältnismäßig hohe Mischrate sowie eine verhältnismäßig geringe Neigung zum Verkleben von Pulver.

Description

Rotor für eine Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit und
Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit
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 EP 3 069 786 A1 bekannt. Der vorbekannte Rotor verfügt über eine Au- ßenflügelträgerplatte und über eine Anzahl von radial außenseitig liegenden, sich in einer axialen Richtung erstreckenden Außenflü geln, die an der Außenflügelträgerplatte angeformt sind. Weiterhin ist als Verbindungsstruktur zwischen der Außenflügelträgerplatte und einer zentrisch angeordneten Wellenaufnahme eine als gegenüber der Außenflügelträgerplatte verdickte kreisförmige Innenplatte vor handen.
Aus US 1 862 906 A und DE 296 08 713 U1 sind Rotoren für eine Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit bekannt, die mit einer Außenflügelträgerplatte ausgebildet sind, die eine Anzahl von Verbindungsarmen aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor der eingangs genannten Art und eine mit einem derartigen Rotor ausgestattete Vorrichtung mit einem verhältnismäßig hohen Durchsatz sowie einer verhältnismäßig geringen Neigung zum Verkleben auf einer Pulver seite anzugeben. Diese Aufgabe wird bei einem Rotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des An spruchs 1 gelöst. Diese Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Dadurch, dass die Verbindungsstruktur gemäß der Erfindung durch eine Anzahl von sich zwischen der Außenflügelträgerplatte und der Wellenaufnahme erstreckenden Verbindungsarmen mit zwischenlie genden Freibereichen, durch die in axialer Richtung ein verhältnis mäßig hoher Durchsatz von Flüssigkeit geschaffen ist, ausgebildet ist, ergibt sich eine verhältnismäßig große Flüssigkeitsoberfläche sowie eine verhältnismäßig hohe Durchflussrate an Flüssigkeit und damit ein insgesamt verhältnismäßig hoher Stoffdurchsatz bei einer geringen Neigung zum Verkleben.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen stand der abhängigen Ansprüche.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeich nung.
Es zeigen:
Fig. 1 in einer perspektivischen, teilgeschnittenen Darstellung ein
Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Ausführungsbeispiel eines Rotors gemäß der Er findung, Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbei spiel eines Rotors gemäß der Erfindung,
Fig. 3 in einer Draufsicht das Ausführungsbeispiel des Rotors ge- mäß Fig. 2,
Fig. 4 in einer Schnittansicht das Ausführungsbeispiel des Rotors gemäß Fig. 2 und Fig. 3,
Fig. 5 in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungs beispiel eines Rotors gemäß der Erfindung,
Fig. 6 in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausführungs beispiel eines Rotors gemäß der Erfindung,
Fig. 7 in einer Draufsicht das Ausführungsbeispiel des Rotors ge mäß Fig. 6 und
Fig. 8 in einer Schnittansicht das Ausführungsbeispiel des Rotors gemäß Fig. 6.
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 1 12 auf, die mit Mischungsdurchtrittsaus nehmungen 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 Flüssigkeitszufuhrstut- zen 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 Pulverzufuhrlei- tung 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 Mischungsab- führleitung abführbar ist. Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbei spiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung, der bei einer Vorrich tung gemäß der Erfindung und dabei insbesondere bei einem dem- entsprechenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 einsetzbar ist. Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 ge mäß der Erfindung verfügt neben den bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Elementen als Verbindungsstruktur über eine An zahl von strebenartigen Verbindungsarmen 203, die bei diesem Aus- führungsbeispiel in einer Ebene liegen, in deren Mittenbereich die Rotorbefestigungsschraube 118 angeordnet ist. An einigen Verbin dungsarmen 203 sind radial außenseitig die Scherflügel 124 ange formt, die sich in einer axialen Richtung von den Verbindungsarmen 203 weg erstrecken.
Zwischen den sich sternartig von der Wellenaufnahme 117 weg er streckenden Verbindungsarmen 203 ist eine Anzahl von sich nach radial innen verjüngend ausgebildeten Flüssigkeitsaustrittsbereichen 206 als Freibereiche vorhanden, die sich jeweils über gleiche Win- kelabschnitte erstrecken und regelmäßig über den Umfang der Ver bindungsarme 203 verteilt sind. Die radial außenseitig auf einem Kreisumfang liegenden Stirnseiten 209 der Verbindungsarme 203 liegen bei diesem Ausführungsbeispiel den Außenflügeln 127 in ra dialer Richtung gegenüber.
An den radial außenseitig liegenden Enden der Verbindungsarme 203 sind auf der den Scherflügeln 124 gegenüberliegenden Seite sich in axialer Richtung erstreckende Verbindungsstege 212 ange formt, an deren von den Verbindungsarmen 203 abgewandten En- den eine Außenflügelträgerplatte 215 angeformt ist. Die Außenflügel trägerplatte 215 hat die Gestalt eines Kreisrings und ist in einer ge genüber den Verbindungsarmen 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 Au ßenflügelträgerplatte 215 bis in die Ebene erstrecken, in der die von den Verbindungsarmen 203 abgewandten Oberseiten 221 der Scherflügel 124 liegen.
Die Scherflügel 124 sind bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils in der Grundgestalt eines spitzwinklig dreiecksartigen Keiles ausgebil det, 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 Stirnseiten 209 der Verbindungsarme 203 entsprechenden Radius ausgebildet. Sei tenwände 227, 230 jedes derartigen Scherflügels 124 sind plan aus gebildet und laufen spitzwinklig zu einer sich in axialer Richtung er streckenden scharfen Stirnkante 233 als Stirnseite zusammen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die keilartigen Scherflügel 124 ge genüber 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 strich linierte Pfeile 239 in einer Hauptkomponente ange deutete, der Drehrichtung R ergänzt um eine Radialkomponente ge genläufigen Strömungsrichtung F beim Mischen vorne liegt.
Dadurch ergibt sich eine effektive Hinterströmung der strömungsdy- namisch auf der Leeseite, also auf der in Bezug auf eine Hauptströ mungsrichtung rückseitigen Seite, liegenden hinteren Seitenwand 230 mit laminaren Anteilen und damit ein Verringern der Gefahr von störenden Ablagerungen und Anhaftungen an der hinteren Seiten wand 230.
Zum weiteren Verringern der Gefahr von störenden Ablagerungen und Anhaftungen an der hinteren Seitenwand 230 und für ein effekti ves Ablenken der Mischung von Pulver und Flüssigkeit beim Durch führen 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 Durch- messer flacher als die in Strömungsrichtung F hintere Seitenwand 230 ausgerichtet ist.
Zum weiteren Verbessern der Ablagerungsresistenz und Wider standsfähigkeit gegen Anhaftungen ist der Übergang von der hinte- ren Seitenwand 230 zu den Verbindungsarmen 203 in einem Über gangsbereich 242 abgerundet ausgebildet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 liegen die keilartigen Scherflügeln 124 in radialer Richtung den Außenflügeln 127 direkt gegenüber. Dadurch ergibt sich eine verhältnismäßig hohe Scher wirkung sowie eine Ablagerungen und Anhaftungen vermeidende oder wenigstens in einem für einen Dauerbetrieb tolerierbaren Maß haltende Anströmung. Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht das in Fig. 2 dargestellte Ausfüh rungsbeispiel 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 Außen flügelträgerplatte 215 durch die Wellenaufnahme 117 und durch die Stirnkante 233 mit einem relativ großen Winkel a, beispielsweise in etwa rechtwinklig, ausgerichtet ist, während die in Strömungsrich tung F vordere Seitenwand 227 mit einem gegenüber dem Winkel a kleineren Winkel ß schräg zu diesem Durchmesser D der der Außen flügelträgerplatte 215 und damit flacher gegen die Strömungsrich- tung F angestellt ist.
Dadurch ergibt sich an der vorderen Seitenwand 227 für die Mi schung aus Pulver und Flüssigkeit eine effektive Ablenkung nach radial außen zum Durchtritt durch die Mischungsdurchtrittsausneh- mungen 115 der Ringwand 112 des Stators 106 und damit ein sehr wirksames Mischverhalten, während die Strömung entlang der hinte ren Seitenwand 230 nicht unerhebliche laminare Anteile aufweist, die Ablagerungen und Anhaftungen in diesem Bereich zu vermeiden oder zu reduzieren helfen.
Weiterhin lässt sich der Darstellung gemäß Fig. 3 deutlich entneh men, dass die Flüssigkeitsdurchtrittsbereiche 206 in axialer Richtung einen direkten Übergang von der der Außenflügelträgerplatte 215 zugewandten Seite der Verbindungsarme 203 auf die die Scherflügel 124 tragende Seite der Verbindungsarme 203 schaffen. Dadurch ergibt sich ein verhältnismäßig hoher Durchsatz an und Vorhanden sein von Flüssigkeit.
Fig. 4 zeigt in einer Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 3 das anhand Fig. 2 und Fig. 3 erläuterte Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung. Der Darstellung gemäß Fig. 4 lässt sich entnehmen, dass der Rotor 109 über eine Antriebswellen aufnahmehülse 403 verfügt, die zur Aufnahme und zum Befestigen mittels der Rotorbefestigungsschraube 118, der in Fig. 4 nicht dar- gestellten Antriebswelle 121 eingerichtet ist.
Aus Fig. 4 ist weiterhin ersichtlich, dass zum einen durch die als flu iddynamische Freibereiche wirkende Flüssigkeitsaustrittsbereiche 206 in axialer Richtung eine direkte Verbindung zwischen den bei den Seiten der Verbindungsarme 203 geschaffen ist, während zum anderen nach Umlenken eines Teils eines Flüssigkeitsstroms in ra dialer Richtung im an die Rotorbefestigungsschraube 118 angren- zenden Bereich der Antriebswellenaufnahmehülse 403 durch die Flüssigkeitsdurchtrittskanäle 218 ein Durchtritt von Flüssigkeit direkt in Richtung einer in Fig. 4 nicht dargestellten Ringwand 1 12, die bei bestimmungsgemäßer Anordnung eines Stators 106 in den zwi schen den Scherflügeln 124 und den Außenflügeln 127 ausgebilde- ten Ringwandaufnahmespalten 130 liegt, geschaffen ist.
Durch Verändern der Größe der Flüssigkeitsaustrittsbereiche 206 lassen sich die Anteile von durch die durch die Flüssigkeitsaustritts bereiche 206 austretenden und durch die Flüssigkeitsdurchtrittska- näle 218 in radialer Richtung durchtretenden Anteile an Flüssigkeit an die jeweils zu erzielenden Mischergebnisse anpassen, um neben einem verhältnismäßig hohen Durchsatz insbesondere auch eine relativ geringe Neigung zum Verkleben von Pulver durch einen rela tiv hohen Flüssigkeitseintrag auf die Pulverseite zu erzielen.
Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung, wobei sich bei dem anhand Fig. 2, Fig. 3 sowie Fig. 4 erläuterten Ausführungsbei spiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung und bei dem anhand Fig. 5 erläuterten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung einander entsprechende Elemente mit den gleichen Be zugszeichen 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. 2 bis Fig. 4 erläuterten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfin dung dahingehend abgewandelt, dass die keilartigen Scherflügel 124 gegenüber den Außenflügeln 127 in Umfangsrichtung somit ver- setzt sind. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die keilartigen Scherflügel 124 in Umfangsrichtung zwischen den Außenflügeln 127. Dadurch ergibt sich eine verhältnismäßig hohe Pulvereinsaugrate durch die den Außenflügeln 127 in Drehrichtung R des Rotors 109 nachgeordnete Anordnung der keilartigen Scher flügel 124.
Fig. 6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung, wobei sich bei den anhand Fig. 2 bis Fig. 5 erläuterten Ausführungsbeispielen von Rotoren 109 gemäß der Erfindung und bei dem anhand Fig. 6 erläu terten Ausführungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung einander entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und im Weiteren nicht näher erläutert sind.
Der Rotor 109 gemäß Fig. 6 weist abweichend von den voranste hend erläuterten Ausführungsbeispielen lediglich an der Außenflü gelträgerplatte 205 angeformte Außenflügel 127 auf, während sich die Verbindungsarme 203 in der axialen Richtung der Außenflügel 127 von der Aufnahmeträgerplatte 215 weg erstrecken sowie winklig angestellt sind und auf der Seite, auf der die Außenflügel 127 liegen, eine Kuppel 603 bilden, in deren erhabenen Bereich die Wellenauf nahme 117 sowie die Rotorbefestigungsschraube 1 18 angeordnet sind.
Fig. 7 zeigt in einer Draufsicht das anhand Fig. 6 erläuterte Ausfüh rungsbeispiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung. Aus. Fig. 7 ist ersichtlich, dass dieser Rotor 109 sehr weit nach radial innen hinein reichende Flüssigkeitsaustrittsbereiche 206 sowie relativ filigrane, sternartig angeordnete Verbindungsarme 203 aufweist und damit einen verhältnismäßig hohen Anteil an in axialer Richtung austreten der Flüssigkeit mit der Folge bereitstellt, dass die Neigung zum Ver- kleben von Pulver bei diesem Ausführungsbeispiel besonders gering ist.
Fig. 8 zeigt das anhand Fig. 6 und Fig. 7 erläuterte Ausführungsbei- spiel eines Rotors 109 gemäß der Erfindung im Schnitt entlang der Linie Vlll-Vlll von Fig. 7. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, dass die Kuppel 603 in axialer Richtung in etwa in der Mitte der Höhe der Außenflü gel 127 positioniert ist. Weiterhin wird deutlich, dass die Antriebswel lenaufnahmehülse 403 außenseitig in ihrem an die Kuppel 603 an- grenzenden Bereich abgerundet ist, so dass hier ein Anteil an an der Antriebswellenaufnahmehülse 403 radial außen vorbeiströmenden Flüssigkeit eine Umlenkung nach radial außen in Richtung der Au ßenflügel 127 erfährt. Dieser Anteil ist dann einer durch die schräg gestellten Verbindungsarme 203 bereitgestellten ausgeprägten Scherwirkung unterworfen.

Claims

ANSPRÜCHE
1 Rotor für eine Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüs sigkeit mit einer Außenflügelträgerplatte (215), mit einer An zahl von radial außenseitig liegenden, sich in einer axialen Richtung erstreckenden Außenflügeln (127), die an der Au ßenflügelträgerplatte (215) angeformt sind, und mit einer Ver bindungsstruktur (203) zwischen der Außenflügelträgerplatte (215) und einer zentrisch angeordneten Wellenaufnahme (117), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstruk tur durch eine Anzahl von sich zwischen der Außenflügelträ gerplatte (215) und der Wellenaufnahme (117) erstreckenden Verbindungsarmen (203) gebildet ist.
2. Rotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen der Außenflügelträgerplatte (215) und den Verbin dungsarmen (203) sich in axialer Richtung erstreckende Ver bindungsstege (212) ausgebildet sind.
3. Rotor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verbindungsarme (203) in einer zu der axi alen Richtung rechtwinklig ausgerichteten Ebene liegen.
4. Rotor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verbindungsarme (203) winklig zu der axia len Richtung angestellt sind und eine Kuppel (603) bilden, in deren erhabenen Bereich die Wellenaufnahme (117) ange ordnet ist.
5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass an Verbindungsarmen (203) radial außenseitig der Wellenaufnahme (117) angeordnete Scherflügel (124) an geformt sind.
6. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Verbindungsarme (203) in radialer Rich tung mit Außenflügeln (127) fluchten.
7. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die Verbindungsarme (203) in Umfangsrich- tung gegenüber den Außenflügeln (127) versetzt sind.
8. Vorrichtung zum Mischen von Pulver und Flüssigkeit mit ei nem Rotor (109) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zufuhr von Pulver und Flüssigkeit auf verschiedenen Seiten der Verbindungsarme (203) erfolgt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stator (106) vorhanden ist, der eine mit Mischungsdurch trittsausnehmungen (115) versehene Ringwand (112) auf- weist, wobei die Ringwand (112) radial innenseitig der Außen flügel (127) des Rotors (109) angeordnet ist.
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