EP0587714B1

EP0587714B1 - Vorrichtung zum dispergieren, suspendieren oder emulgieren von gasen, flüssigkeiten und/oder fliessfähigen festen stoffen

Info

Publication number: EP0587714B1
Application number: EP92912374A
Authority: EP
Inventors: Hanspeter Seeger
Original assignee: Ystral GmbH Maschinenbau und Processtechnik
Current assignee: Ystral GmbH Maschinenbau und Processtechnik
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2012-06-09
Also published as: CA2110508A1; EP0587714A1; CA2110508C; WO1992021436A1; US5540499A; DE59201849D1; DE4118870A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Dispergieren, Emulgieren oder Suspendieren von Gasen, Flüssigkeiten oder körnigen Stoffen, insbesondere zum Benetzen und Dispergieren von Pulvern in Flüssigkeiten, mit einem scheibenförmigen Rotor (8) in einer Dispergierkammer (7), mit zwei Stoff-Einlässen (72, 76) und mit einem Produktauslaß (11) sind auf jeder Seite des Rotors (8) ein Stoffeinlaß (72, 76) vorzugsweise mit jeweils einem axialen Kanalabschnitt (75, 83) angeordnet, und die Zusammenführung der beiden Stoffströme ist im äußeren Randbereich der Rotorscheibe (67) angeordnet, wobei der Produktauslaß (11) sich am äußeren Rand der Benetzungskammer (7) befindet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einer solchen Vorrichtung ist deren Funktion bzw. Wirksamkeit in den meisten Fällen dadurch bestimmt, wie sie sich für die schwer zu verarbeitenden Stoffe eignet. Wenn die Vorrichtung auch solche Stoffe zu verarbeiten vermag, dann eignet sie sich in den meisten Fällen auch für die Behandlung von leicht zu verarbeitenden Stoffen. Von den eingangs angegebenen zu verarbeitenden Stoffen ist Pulver im vorliegenden Fall als schwer zu verarbeitender Stoff zu werten. Zum einen ist bei der Förderung von Pulver durch die Vorrichtung mit Verstopfungen zu rechnen, weil es zu Brückenbildungen neigt, was in vielen Fällen die Ursache für eine Verstopfung ist. Zum anderen ist bei der Verarbeitung von Pulver die Gefahr einer Verstopfung dann besonders groß, wenn Pulver mit einer Flüssigkeit benetzt wird. Dies ist dadurch zu erklären, daß beim ersten Benetzungskontakt das Pulver oder Teilmengen des Pulvers nur leicht befeuchtet werden, wonach die Neigung zum Zusammenbacken, Zur Brückenbildung und zur Anhaftung an Wänden der Vorrichtung besonders groß ist.
Vorrichtungen der eingangs angegebenen Art sind bereits in einer Vielzahl von Ausgestaltungen entwickelt worden, und zwar sowohl in Form von Rührwerken, die während des Betriebs in einen den oder die zu verarbeitenden Stoffe enthaltenden Behälter eingetaucht werden, oder auch als Vorrichtungen mit einer geschlossenen Arbeitskammer, durch die hindurch der oder die zu verarbeitenden Stoffe im Betrieb hindurchgeführt werden.
DE-A-27 02 183 zeigt eine Vorrichtung in Form eines Rührwerks, wobei der zu verarbeitende Stoff parallel zur Drehachse des Rotors eingesaugt und mittels einer im Flügelrotor in Strömungsrichtung nachgeordneten Dispergiervorrichtung in Form von Scherkränzen radial ausgestoßen wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind keine Führungsvorrichtungen vorhanden, die eine getrennte Zuführung von verschiedenen Stoffen ermöglichen.
In der DE-A-30 02 429 ist eine Vorrichtung zum Dispergieren von Gas, Pulver und Fluiden in Form eines Rührwerks bzw. Strahlmischers beschrieben, bei der zwei voneinander getrennte Zuführungsleitungen für die einzuarbeitenden Stoffe koaxial durch einen die Rotorwelle umgebenden Mantel sich bis in den Bereich des Flügelrotors erstrecken, so daß die Stoffe von den sich im Rührwerksumlauf befindlichen Stoffprodukt getrennt in den Bereich des Flügelrotors eingespeist werden können.
Aus der US-A-31 94 540 ist eine Vorrichtung zum Homogenisieren eines Stoffes mit mehreren, in einem Gehäuse koaxial zueinander angeordneten, rotierenden Scherkränzen beschrieben, wobei der zu verarbeitende Stoff bezüglich der Rotorachse axial zugeführt wird, radial durch die Scherkränze ausgetrieben wird und dann aus dem Gehäuse herausgeführt wird.
Zum Dispergieren oder Emulgieren mindestens zweier Medien bzw. Stoffe, die bei gegenseitigem Kontakt zu einer Zustandsveränderung neigen, ist bereits eine Vorrichtung mit zwei Einlässen auf einer Seite des Rotors vorgeschlagen worden, wobei die Stoffe ebenfalls radial auswärts durch eine Dispergiervorrichtung mit zwei relativ zueinander drehenden Scherkränzen geführt werden, wobei jedoch bis zum Eintritt in den inneren Rotorscher kranz die Medien in voneinander getrennten Kanälen strömen, wobei die Kanäle in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind.
Den bekannten Vorrichtungen ist der Mangel gemeinsam, daß sie aufgrund vorgegebener komplizierter Leitungsführungen für die Stoffe sich nur unzureichend für die Verarbeitung von Pulvern oder gegebenenfalls auch körnigen Stoffen eignen, wodurch Störungen des Stoffdurchlaufs, Verstopfungen und Produktionsausfall vorgegeben sind. Darüber hinaus ist die Dispergierung unzureichend.
Eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art ist in der DE-C-501 546 beschrieben. Bei dieser bekannten Vorrichtung zur Erzeugung von Schaum für Feuerlöschzwecke sind einem scheibenförmigen Rotor in Form eines Schaufelrades zu beiden Seiten zunächst axial aufeinanderzu und dann radial gerichtete Stoff-Einlässe zum Zuführen von Wasser und einer trockenen Chemikalie zugeordnet. Am Umfang des Rotors befindet sich ein Ringkanal, in den während des Betriebs der Vorrichtung das Wasser und die trockene Chemikalie durch die sich einstellende Zentrifugalkraft hineingepresst werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mechanische Beaufschlagung der Stoffe und somit die Zerkleinerung, Feinverteilung, Dispergierung, Emulgierung und/oder Suspendierung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich nicht nur durch eine einfache und kleine Bauweise aus, sondern sie ermöglicht auch auf einfache Weise die Zuführung zweier Stoffe getrennt voneinander bis unmittelbar in den Dispergierbereich. Dies hat den Vorteil, daß die Zusammenführung der Stoffe und insbesondere die Benetzung von Pulver oder körnigen Stoffen erst in dem Bereich erfolgt, in dem die Stoffe mechanisch beaufschlagt und miteinander vermischt, gegebenenfalls zerkleinert und fein verteilt werden. Eine Reaktion der Stoffe kann somit erst im Dispergierbereich stattfinden, weshalb die Verteilung der Stoffe ineinander bereits eingeleitet wird, bevor sie aufgrund gegenseitigen Kontakts einer Zustandsänderung unterliegen. Die Stoffe können somit ineinander verteilt werden, bevor einewesentliche Einschränkung und Behinderung dieser Maßnahmen aufgrund der Zustandsänderung der Medien stattfindet. Bei schwer zu verarbeitenden Stoffen, wie insbesondere Pulver, sind aufgrund von Benetzung zu Verstopfungen neigende Zustandsänderungen des Pulvers unschädlich, weil das Pulver sich bereits in dem Bereich befindet, in dem es mechanisch beaufschlagt wird und deshalb Durchflußstörungen und Verstopfungen nicht entstehen können.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung verbessert auch die mechanische Beaufschlagung der Stoffe und somit die Zerkleinerung, Feinverteilung, Dispergierung, Emulgierung und/oder Suspensierung, und sie führt dabei zu dem besonderen Vorteil, daß auf beide zu beiden Seiten des Rotors herangeführte Stoffe eine Einzugswirkung bzw. ein Sog in den Dispergierbereich ausgeübt wird. Dies erfolgt durch die vorhandene Fliehkraft, der die Medien aufgrund ihrer durch Reibung an der Rotorscheibe erzeugten Drehung mit dem Rotor unterliegen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich als kontinuierlich arbeitende Maschine verwirklichen, und sie eignet sich insbesondere zur Benetzung und Dispergierung von Pulvern in Flüssigkeiten.
Als Pulver lassen sich alle frei fließenden Materialien verwerten, wie Stärke, Bentonit, Aerosil, Carbopol, Pektin, Kaolin, Zellulose etc.
Die Vorrichtung saugt das Pulver selbstätig an, z.B. aus Säcken, Big-Bags oder Silos.
Die Eintragung bzw. Verarbeitung der Pulverstoffe erfolgt bei niedrigen Konzentrationen an Pulver in der Flüssigkeit im einmaligen Durchlauf. Bei hohen Konzentrationen wird im Umlauf bis zur Erreichung der Endkonzentration gearbeitet. Es werden folgende besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervorgehoben.
Selbstansaugung der Pulverstoffe.
Störungsfreies Arbeiten auch bei kritischen Pulvern wie Zellulose, Betonit etc. bei gleichzeitig steigender Viscosität. Hohe Einsaugleistung und vollständige kolloidale Benetzung. Stabile Konstruktion für harten Industrieeinsatz und lange Lebensdauer.
Die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 bis 8 verbessern die mechanische Beaufschlagung der Stoffe und somit die Zerkleinerung, Feinverteilung, Dispergierung, Emulgierung und/oder Suspensierung.
Im Bereich von radialen Löchern im Rotorkranz (Anspruch 5) ist die Fliehkraft besonders groß, weil die in den Löchern befindlichen Stoffe eine größere Drehgeschwindigkeit haben. Eine besonders intensive mechanische Beaufschlagung der Stoffe läßt sich durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 10 erreichen.
Dabei ist hervorzuheben, daß die Merkmale des Anspruchs 11 zu einer strömungsgünstigen Auslaßöffnung führen, die darüber hinaus eine große Querschnittsfläche aufweist, in deren Bereich der Rotor eine weitere mechanische Beaufschlagung auf das Produkt ausübt und dabei gleichzeitig einen Ausstoß des Produkts bewirkt.
Im weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine einfache und dabei sehr wirksame Raumform für die Kammer, in der die mechanische Beaufschlagung der Stoffe erfolgt, die auch allgemein als Benetzungskammer zu bezeichnen ist.
Desweiteren umfaßt die Erfindung vorteilhafte Ausgestaltungen für jeweilige Medienzuführung, insbesonder Pulverzuführung, so daß eine störungsfreie Zuführung, insbesondere selbsttätige Zuführung des Pulvers aus Behältern möglich ist.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Medien im Bereich des Rotors einer Radialbeschleunigung ausgesetzt, die eine störungsfreie Funktion der Vorrichtung unabhängig von deren Stellung im Raum ermöglicht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit nicht nur in stehender Anordnung mit vertikaler Rotorachse, sondern auch in liegender Anordnung mit waagerechter Rotorachse betrieben werden.
Zusammenfassend zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, daß mit einem Rotor zwei Medienströme radial beschleunigt und durch Fliehkraft zunächst getrennt voneinander gefördert werden, wobei im Zentrum des Rotors im Bereich jedes Flüssigkeitsstroms ein Vakuum entsteht, das durch die Radialbeschleunigung der Medien hervorgerufen wird. Aufgrund dieses Vakuums lassen sich die Medien und insbesondere auch Pulver störungsfrei und unabhängig von der Lage der Vorrichtung einziehen, im weiteren feinverteilen und gegebenenfalls benetzen und dispergieren.
Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei stehender Anordnung in der Forderansicht;
Fig. 2: die Vorrichtung in der Seitenansicht von rechts;
Fig. 3: die Vorrichtung in der Seitenansicht von links;
Fig. 4: die in Fig. 1 mit X gekennzeichnete Einzelheit der Vorrichtung in vergrößerter Darstellung, teilweise geschnitten;
Fig. 5: die Vorrichtung in abgewandelter Ausgestaltung bei liegender Anordnung;
Fig. 6: die in Fig. 5 mit X gekennzeichnete Einzelheit in abgewandelter Ausgestaltung.

In einer Betriebs- und Montageanleitung sind Bezugszeichen 1 bis 59 mit zugehörigen Teile-Bezeichnungen aufgelistet, mit denen eine Vielzahl der Einzelteile der Vorrichtung 1 bezeichnet sind.
Wie aus Fig. 1 bis 3 zu entnehmen ist, umfaßt die Vorrichtung 60 ein Traggestell 61 mit einem bodenseitigen horizontalen Tragrahmen 62, von dem sich ein vertikaler Spannrahmen oder Spannschienen 63 aufrecht erstrecken, an denen die eigentliche Vorrichtung zum Dispergieren, Emulgieren und/oder Suspendieren als Aggregat 61a in aufrechter Anordnung und in zentraler Position bezüglich des Traggestells 61 verschraubt ist. Das Aggregat 61a umfaßt einen Elektromotor 42 mit aufrecht verlaufender Drehachse, an dessen Gehäuse oberseitig ein Zwischengehäuse oder Lagerflansch 1 und darauf ein Rotorgehäuse 66 aufeinander angeflanscht und verschraubt sind. Die Motorwelle ist durch eine Welle 2 nach oben verlängert, die sich bis in den oberen Bereich des Rotorgehäuses 66 erstreckt. Am oberen Ende der Welle 1 ist ein Rotor 8 befestigt, der aus einer radialen Rotorscheibe 67 und einem an deren Umfang befestigten Rotorkranz 68 besteht, der breiter vermessen ist, als die Rotorscheibe 67, so daß er auf beiden Seiten der Rotorscheibe 67 axial vorsteht.
Die Welle 2 ist koaxial im Rotorgehäuse 66 angeordnet, wobei zwischen der Innenwandung 69 des Rotorgehäuses 66 und der Welle 2 ein Ringraum mit der Breite a von mehreren Zentimetern vorgesehen ist. In einem zum Motor 64 hin gerichteten Abstand vom Rotor 8 ist in der Rotorgehäusewandung 71 ein radialer Anschlußstutzen 72 mit einem Kupplungsteil, insbesondere Schraubkupplungsteil 73 an seinem freien Ende befestigt, an den eine andeutungsweise dargestellte Zuführungsleitung 74 für ein erstes, zu behandelndes Medium, insbesondere Flüssigkeit, anschließbar ist. Der Anschlußstutzen 72 bildet mit dem Ringraum einen Zuführungskanal 75 für das Medium, der sich in Strömungsrichtung bis vor die Rotorscheibe 67 erstreckt.
An der Oberseite des Rotorgehäuses 66 ist koaxial ein nach oben abstehender Rohrleitungsabschnitt 76 angeordnet, der mit einem oberseitigen, in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Aufnahmetrichter 77 für ein zweites Medium, insbesondere Pulver, verbunden ist. Der Rohrleitungsabschnitt 76 bildet somit eine zweite Zuführungsleitung 79, wobei er einen Anschlußstutzen mit einem Kupplungsteil einer Kupplung 81, insbesondere Schraubkupplungsteil 81a an weitere Teile der Zuführungsleitung 79 anschließbar sein kann. Gegebenenfalls ist die weitere Zuführungsleitung 79 ein in Fig. 5 dargestellter Schlauch 79a, mit dem das zweite Medium aus Säcken, Big-Bags oder Silos angesaugt werden kann. In der zweiten Zuführungsleitung 79 kann ein Leitungsabschnitt mit einem manuell zu bedienenden Absperrventil 82 angeordnet sein, das mit dem Schlauch 79a ebenfalls durch insbesondere eine Schraubkupplung 80 lösbar verbunden ist. Der Rohrleitungsabschnitt 76 bildet einen zweiten Zuführungskanal 83, der sich dem ersten Zuführungskanal 75 entgegengesetzt ebenfalls bis zur Rotorscheibe 67 erstreckt. Die Welle 2 schließt im wesentlichen mit der Oberseite der Rotorscheibe 67 ab, wobei eine Hutmutter 20 geringfügig nach oben vorsteht, so daß auch der zweite Zuführungskanal 83 in Verbindung mit der zugehörigen Innenwandung des Rotorgehäuses 66 ringförmig endet.
In der Drehebene des Rotors 8 ist im Rotorgehäuse 66 eine Mischkammer 7 vorgesehen, die durch eine Innenumfangsnut im wesentlichen rechteckigen Querschnitts gebildet ist. In dieser ringförmigen Mischkammer 7 taucht der äußere Randbereich des Rotors 8 ein. Die Mischkammer 7 wird axial durch radiale ebene Wandflächen 84,85 der Innenumfangsnut und radial durch eine zylindrische Innenmantelfläche 86 des Rotorgehäuses 66 begrenzt. Im redial mittleren Bereich der Mischkammer 7 ist ein Stator vorzugsweise als Sieb-Einsatz in Form eines hohlzylindrischen Lochringes oder Lochhülse 10 angeordnet, die von der einen, hier von der oberen, Wandfläche 84 ausgeht und in einem Abstand b von der unteren Wandfläche 85 endet. Die Lochhülse 10 ist an ihrem oberen Rand an einem Befestigungsring 88 befestigt, der in der Wandfläche 84 versenkt angeordnet ist und von außen durch eine Befestigungsschraube 57 befestigt ist.
Die Löcher 10a in der Lochhülse 10 können auf der einen und/oder anderen Seitenhälfte des Rotors 8 in und/oder entgegen der Drehrichtung schräg verlaufen. Hierdurch wird bei Rotation der Flüssigkeitsstrom und/oder der Pulverstrom unterstützt bzw. forciert oder gebremst.
Der Rotorkranz 68 wird durch einen oder vorzugsweise mehrere, auf dem Umfang verteilt angeordnete Flügel 89 in Form von jeweils in der zugehörigen axialen Mittelebene des Rotors 8 angeordneten flachen Stegen mit dazwischen angeordneten radialen Durchgangsöffnungen 90 gebildet. Beim Vorhandensein eines Lochringes 10 sind außenseitig davon ein, vorzugsweise mehrere, äußere Rotorkranzflügel 89a und innenseitig davon wenigstens ein, vorzugsweise ebenfalls mehrere, auf den Umfang verteilt angeordnete innere Rotorkranzflügel 89b am Rotor 8 vorgesehen, deren radialer Abstand c voneinander unter Berücksichtigung eines Bewegungsspiels größer bemessen ist, als die Dicke der Lochhülse 10, so daß die stationäre Lochhülse 10 mit dem äußeren und inneren Rotorkranzflügel 89a und 89b einen inneren und einen äußeren Scherkranz und damit eine Dispergiervorrichtun 91 bilden.
Die inneren Rotorkranzflügel 89b erstrecken sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel nur einseitig von der Rotorscheibe 67, hier nach unten in Richtung auf den ersten Medium-Zuführungskanal 75. Dabei kann der wenigstens eine innere Rotorkranzflügel 89b sich bis zur anderen Seitenfläche der Rotorscheibe 67 erstrecken, wenn diese einen entsprechenden Abstand von der Lochhülse 10 aufweist. Die äußeren und inneren Rotorkranzflügel 89a,89b sind an ihren unteren Enden durch eine im Abstand b zwischen der Lochhülse 10 und der Wandfläche 85 mit Bewegungsspiel drehbar angeordnete Rotorringscheibe 92 verbunden, die bezüglich der Rotorscheibe 67 axial versetzt ist und von dieser einen axialen Abstand aufweist. Die axialen und radialen Abmessungen des Rotorkranzes 68 sind vorzugsweise so besessen, daß sie unter Berücksichtigung eines Bewegungsspiels an die axiale Breite und die radiale Tiefe der Mischkammer 7 angepaßt sind.
Vorzugsweise kann an der unteren Innenkante der Mischkammer 7 ein dünner zylindrischer, nach oben ragender Ringfortsatz 93 angeordnet sein, der die Rotorringscheibe 92 innenseitig mit Bewegungsspiel überlappt, jedoch in einen der axialen Breite der Durchtrittsöffnungen entsprechenden Abstand vor der Rotorscheibe 67 endet.
An die Mischkammer 7 schließt sich ein Produktauslaß an, der durch einen vorzugsweise sekantialen Anschlußstutzen 94 gebildet ist, der an seinem freien Ende ein Kupplungsteil, insbesondere für eine Flanschkupplung 95 für eine weiterführende Auslaßleitung 96 aufweist.
Für den Arbeitsbetrieb der Vorrichtung 60 bzw. 61a wird diese mit ihrem Anschlußstutzen 72 an die zugehörige, mit einem Medium-Vorrat verbundene Zuführungsleitung 74 angeschlossen, insbesondere an eine Flüssigkeit. Sofern das zweite Medium, insbesondere Pulver, nicht aus dem Vorratstrichter 77 entnommen wird, wird das freie Ende des in diesem Falle anmotierten Schlauchs 79a in einen Pulvervorrat gesteckt und gehalten. Der Arbeitsbetrieb wird durch Einschalten des Motors 42 eingeleitet, der den Rotor 8 mit vorzugsweiser hoher Umdrehungszahl dreht, vorzugsweise etwa 3000 Umdrehungen pro Minute. Durch die Rotation des Motors 8 wird an seinen beiden Seiten eine Radialbeschleunigung auf die anstehenden Medien ausgeübt, die durch den wenigstens einen Rotorkranzinnenflügel 89b als auch Rotorkranzaußenflügel 89a forciert wird. Hierdurch werden beide Medien in den Dispergierbereich eingezogen, gleichzeitig dispergiert, benetzt und feinverteilt, radial beschleunigt und ausgetrieben. Das dispergierte Produkt wird somit durch die Rotordrehung aus dem Produktauslaß ausgetrieben.
Infolge der Rotation des Rotors 8 entsteht im Zentrum der Drehbewegung ein Vakuum auf der Innen- und der Oberseite der Rotorscheibe 67, durch das die Medien jeweils im zugehörigen Medienzulauf 9,74 nachgesaugt bzw. eingezogen werden.
Aufgrund des entstehenden Vakuums ist der untere Bereich der Welle 2 abzudichten. Hierzu kann eine allgemein mit 95 bezeichnete Dichtungseinrichtung dienen, die in bekannter Weise mit einem flüssigen Sperrmedium zusammenwirkt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 entspricht in seiner Funktion dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel.
Anstelle einer bestehenden Anordnung gemäß Fig. 1, bei der das Traggestell 71 Einschuböffnungn 96 für die Gabein eines Gabelstaplers aufweist und dadurch leicht aufgeladen und transportiert werden kann, weist die Vorrichtung 60 bei der Ausgestaltung nach Fig. 5 einen Wagen 97 mit drei oder vier Rädern 98 auf, auf dem das Aggregat 1a liegend angeordnet ist. Dabei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, daß der Anschlußstutzen 72 nach unten gerichtet ist, während der Produktauslauf 11 nach oben gerichtet ist. Vorzugsweise wird das Aggregat 1a auf dem Wagen 97 so angeordnet, daß das Rotorgehäuse 66 vom Wagen 97 seitlich übersteht und der zugehörige Medieneingang 72,79 oder Produktausgang 11 frei zugänglich ist.
Vorzugsweise läuft der zweite Zuführungskanal 83 divergent, insbesondere mit einer Innenkegelfläche 98 in die zugehörige Wandfläche 84 der Misch- bzw. Dispergierkammer 7 aus, wodurch der Stoffeinzug insbesondere für Pulver verbessert wird.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 6, bei der gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind die Löcher 10a in der Lochhülse 10 durch schräge Schlitze gebildet, die vorzugsweise mit der zugehörigen Axialebene einen Winkel W von etwa 30° einschließen (Schrägwinkel). Hierdurch wird nicht nur der im Scherspalt abgehackte Stoffstrom beruhigt bzw. vergleichmäßigt, sondern es wird auch bei Rotation je nach Schräglage entweder der Pulverstrom oder der Flüssigkeitsstrom unterstützt bzw. forciert. Bei der vorliegenden Ausgestaltung sind die Schlitze bezüglich der Drehrichtung des Rotors 8 auf der Pulverseite vorlaufend schräg und auf der Flüssigkeitseite nachlaufend schräg angeordnet. Hierdurch wird der Pulverstrom forciert.
Die Mischkammer 7 wird axial durch zwei Flanschstücke 66a,66b und radial durch ein Ringstück 66c vorzugsweise U-förmigen Querschnitts begrenzt. Die Flansch- und Ringstücke 66a bis 66c weisen in ihren axialen Randbereichen äußere dachförmige Spannflächen auf, auf denen jeweils in im Querschnitt entsprechend V- oder trapezförmiger Spannring 99 sitzt, der im Bereich einer Teilungsfuge gespannt ist. Hierdurch werden die Flansch- und Ringstücke 66a bis 66c axial zusammengehalten. Das Ringstück 66c sitzt in innenseitigen Ringausnehmungen 66d der Flanschstücke 66a,66b zentriert.

Claims

Vorrichtung zum Dispergieren, Emulgieren oder Suspendieren von Gasen, Flüssigkeiten oder körnigen Stoffen, insbesondere zum Benetzen und Dispergiern von Pulvern in Flüssigkeiten, mit einem scheibenförmigen Rotor (8) in einer Mischkammer (7), mit zwei Stoff-Einlässen (72, 76) und mit einem Produktauslaß (11), wobei auf jeder Seite des Rotors (8) ein Stoffeinlaß (72, 76) vorzugsweise mit jeweils einem axialen Kanalabschnitt (75, 83) angeordnet ist, wobei die Zusammenführung der beiden Stoffströme im äußeren Randbereich der Rotorscheibe (67) angeordnet ist und wobei der Produktauslaß (11) sich am äußeren Rand der Benetzungskammer (7) befindet,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Benetzungs- bzw. Dispergierzone der Mischkammer (7) ein mit radialen Öffnungen (10a) versehener Stator (10) zur Dispergierung des Produktes in Zusammenwirkung mit dem Rotor (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stator ein vorzugsweise hülsenförmiger Lochring (10) ist, der insbesondere durch ein ringförmig gebogenes oder gekrümmtes Lochblech gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (10a) im Stator (10) in Umfangsrichtung oder entgegen der Umfangsrichtung schräg verlaufend angeordnet sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (10a) durch Schlitze gebildet sind, die vorzugsweise bezüglich der Drehachse (2a) schräg angeordnet sind, insbesondere in einer solchen Schräglage, daß sie bezüglich der Drehrichtung des Rotors (8) auf der Pulverseite vorlaufend und auf der Flüssigkeitseite nachlaufend angeordnet sind, und deren Schläge (Winkel W) bezüglich der zugehörigen Axialebene vorzugsweise etwa 30° beträgt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (8) an seinem äußeren Rand einen Rotorkranz (68) mit Zähnen oder radialen Öffnungen (90) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotorkranz (68) die Rotorscheibe (67) an ihren beiden Seiten axial überragt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (8) wenigstens auf der Pulverseite, vorzugsweise auf beiden Seiten, mindestens einen Flügel (89), insbesondere auf dem Umfang verteilt angeordnete Flügel (89), aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotorkranz (68) oder der oder die Rotorflügel (89) an der Außenseite des Stators (10) angeordnet ist oder sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotorscheibe (67) wenigstens auf einer ihrer Seiten, insbesondere auf der Flüssigkeitseite, mindestens einen, vorzugsweise mehrere, auf den Umfang verteilt angeordnete Flügel (89b) aufweist, die innenseitig vom Stator (10) angeordnet sind.
Vorrichtung nach wengistens einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß dei oder die Flügel (89a,89b) jeweils durch einen flachen Steg gebildet sind, der im wesentlichen radial und axial angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rotorscheibe (67) einen radialen Abstand vom Lochring (10) des Stators aufweist und der oder die Stege sich über die Umfangsfläche der Rotorscheibe (67) bis zu deren anderen Seitenfläche erstrecken.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lochring (10) des Stators und der Rotorkranz (68) oder der oder die Rotorinnenflügel (89b) und/oder Rotoraußenflügel (89a) im Sinne von Scherkränzen zusammenwirken.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischkammer (7) durch eine Innen-Ringausnehmung in einem Rotorgehäuse (66) gebildet ist, die vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und in der der äußere Randbereich des Rotors (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Produktauslaß (11) tangential zur Mischskammer (7) angeordnet ist und insbesondere in deren zylindrischen Begrenzungsfläche (86) liegt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Stoffeinlaß, vorzugsweise der Pulvereinlaß (76), koaxial zum Rotor (8) verläuft und insbesondere mit einem Vortatsbehälter bzw. Trichter (77) oder Schlauch (79a) verbindbar ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der eine Stoffeinlaß, insbesondere der Flüssigkeitseinlaß und/oder der andere Stoffeinlaß, insbesondere der Pulvereinlaß, einen axialen, insbesondere die Welle (2) des Rotors (8) umgebenden, ringförmigen Zuführungskanal (75,83) aufweist.