DE3247295C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fördern, Zer­ kleinern und Mischen von Fördergut mit hohem Feststoffgehalt in einem zylindrischen Gehäuse und einem in dieses hineinragenden Wellenstumpf, einer letzterem gegenüberliegenden Eintrags- und mindestens einer senkrecht, annähernd senkrecht oder tangential zur Wellenstumpfachse vorgesehenen Austragsöffnung, einem am Wellenstumpf befestigte, bis zur Eintragsöffnung reichenden Rotor und im Gehäuse untergebrachten Ringen mit unterschiedli­ chem Innendurchmesser, deren jeweiliger axialer Abstand den Zerkleinerungsgrad des austretenden Fördergutes bestimmt.

Aus der DE-AS 14 03 862 ist eine Vorrichtung dieser Art be­ kannt. Bei dieser Vorrichtung sind an der Innenseite des Gehäuses nebeneinanderliegend Ringe unterschiedlichen Durchmessers vorge­ sehen, die durch Abstandshalter voneinander getrennt gehalten sind, so daß Ringsegmentschlitze ungefähr in der Breite und Stärke der Ringe entstehen. Der bei dieser bekannten Vorrichtung vorgesehene Schrägrotor ist jedoch nicht dem Innendurch­ messer der Ringe angepaßt, so daß eine Feinvermahlung oder Feinzerkleinerung von Fördergut nicht erfolgen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zerkleine­ rungseffekt auch bei einer Aussiebung des zerkleinerten Fördergutes zu erhöhen und zu verbessern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Außenränder des Rotors mit einem den Innenrändern der Ringe angepaßten Profil versehen sind und mindestens ein Ring in radialer Richtung nach innen gerichtete Vorsprünge und/oder nach außen gerichtete Aussparungen aufweist.

Durch die kammartige Verzahnung der sich gegenüberstehenden Zerkleinerungsflächen wird ein Höchstmaß eines Zerkleine­ rungsgrades erreicht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Vorsprünge im Querschnitt rechteckig und mit Aussparungen versehen.

Bei einer beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung haben die Ringe einen Abstand von nur 2 mm, in manchen Fällen sogar nur 1 mm, wobei das zerkleinerte Fördergut dann nicht nur an einer Stelle, sondern an allen Ringzwischenräumen austreten kann. Das verwendete Fördergut kann fein- oder grobstückig sein; es kann flüssig, breiig oder trocken sein; es muß je­ doch mindestens an der Austragsseite fließfähig sein.

Die Aussparungen eines Ringes bzw. der Ringe können unter­ schiedliche Größen aufweisen; sie können auch annähernd rechteckig sein. Zweckmäßigerweise weist mindestens ein Ring eine runde, glatte Innenfläche auf. Wenn der Rotor aus mindestens zwei Lamellen o. dgl. besteht, können letztere sich in radialer Richtung geradlinig erstrecken; sie können auch in Achsrichtung geradlinig verlaufen. Bevorzugterweise sind die Außenränder der Lamellen o. dgl. mäanderförmig aus­ gebildet; sie können auch mindestens teilweise zahnförmig und die Innenfläche der Ringe entsprechend ausgebildet sein.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Teil der Ringe am Rotor befestigt und liegt den Austrittsschlitzen gegenüber; hierbei sind vorzugsweise jeweils abwechselnd neben den im Rotor befestigten Ringen Ringe vorgesehen, die an der Innenseite des Gehäuses ange­ bracht sind. Alle Ringe können mindestens aus zwei Teilen bestehen und zum Einbau auf den Rotor aufsetzbar sein. Vor­ zugsweise sind zwischen den an der Innenseite des Gehäuses arretierten Ringen Abstandshalter vorgesehen.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Rotor zusammen mit allen Ringen in das Gehäuse einschieb­ bar. Zweckmäßigerweise betragen die Abstände zwischen den einzelnen Ringen einerseits und zwischen letzteren und den Außenrändern des Rotors andererseits höchstens 2 mm.

In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt; sie werden nachfolgend näher beschrie­ ben. Es zeigt

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Ausführungsform,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen teilweisen Schnitt durch eine andere Ausführungsform und

Fig. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3.

In einem ein Rohr 1 aufweisenden zylindrischen Gehäuse, welches eine segmentartige Öffnung 2 aufweist, sind über Abstandshalter 3, 4 und eine Paßfeder 5 insgesamt neun einzelne Ringe drehfest und zentriert gehalten.

Es sind zwei Typen von Ringen vorgesehen und zwar fünf Ringe 6 und vier Ringe 7, wobei die beiden Ringtypen einen unter­ schiedlichen lichten Durchmesser aufweisen.

Zwischen dem Rohr 1 und der Außenfläche 11 der Ringe ent­ spricht ein annähernd zylindrischer Hohlraum, welcher sich jedoch zu der der Paßfeder 5 gegenüberliegenden Seite erweitert und schließlich zur Öffnung 2 im Rohr führt. Die Öffnung 2 führt zu einer tangentialen Austragsöffnung 12, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

Die Ringe 6 haben, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in Kreisrichtung jeweils mit Abständen 13 vorgesehene Vorsprünge 14, welche eine runde Innenfläche 15 und eine in Axialrichtung verlaufende Aussparung 16 aufweisen. Diese Aussparung 16 hat annähernd einen rechteckigen Querschnitt und erstreckt sich auf die volle Breite der jeweiligen Ringe 6. Wie aus Fig. 2 ersicht­ lich ist, haben diese in Achsrichtung verlaufenden Aussparungen 16 eine unterschiedliche Tiefe und zwar jeweils innerhalb des Ringtyps 6. Die Tiefe kann bei der dargestellten Ausführungs­ form zwischen ein und fünf Millimeter variieren, wobei die Breite der Aussparung jeweils gleich sein kann.

Die vier Ringe 7 haben eine zylindrische Innenfläche 20 und ver­ teilt über diese ebenfalls rechteckige Aussparungen 21; auch diese Aussparungen 21 in den Ringen erstrecken sich über die gesamte Breite der Ringe und können rechteckig ausgebildet sein; auch kann die Tiefe der Aussparungen 21 beispielsweise zwischen einem und fünf Millimeter variieren.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist jeweils zwischen den Ringen 6 und 7 ein Zwischenraum 22 vorgesehen, der zum annähernd zylindrischen Hohlraum führt, so daß - wie weiter unten näher ausgeführt - das ausgetragene Fördergut durch die Zwischenräume zwischen den Ringen herausgedrückt wird und zur Austragsöffnung 12 wandert. Der Zerkleinerungsgrad des aus den insgesamt acht Zwischen­ räumen 22 austretenden Fördergutes ist somit durch diese Zwischenräume bestimmt; da die Zwischenräume verteilt über das ganze Gehäuse gleich sind, wird ein mit höchster Genauig­ keit gleichförmig zerkleinertes Fördergut der Austragsöffnung zugeführt.

Am Wellenstumpf 9 sind vier Lamellen 30 angebracht, die jeweils um 90° versetzt radial verlaufen und sich auch gradlinig in Achsrichtung erstrecken.

Die Lamellen 30 weisen jeweils einen mäanderförmig ausge­ bildeten Außenrand 31 auf, welcher dem Profil der beabstandeten einzelnen Ringe entspricht.

Der Innenrand 32 der Einzellamellen öffnet sich kegelstumpf­ förmig zur Eintrittsöffnung 33, wodurch das in den Ansaughohl­ raum 34 eintretende Fördergut im wesentlichen in radialer Richtung nach außen geschleudert oder gedrückt wird und nach der gewünschten Zerkleinerung durch die Austragsöffnung 12 austreten kann.

Es liegt auf der Hand, daß neben dem sehr hohen Zerkleinerungs­ grad auch ein sehr günstiger Mischeffekt erreicht wird, so daß sich die Vorrichtung auch zum Homogenisieren oder Emulgieren von bestimmten Fördergütern mit einem hohen Gehalt an Feststoff­ bestandteilen eignet.

Nach dem Einschieben der einzelnen Ringe 6 und 7 werden diese mit dem Gehäuse durch einen Ring 8 verkeilt. Die Lamellen können durch in Achsrichtung in den Ringen verlaufenden Aus­ sparungen 13′ eingeschoben und dann mit dem Wellenstumpf ver­ bunden werden.

Die einzelnen Ringe werden beim Einsetzen längs den Abstands­ haltern 3 bzw. 4 verschoben und dann durch die Paßfeder 5 arretiert.

Es liegt auf der Hand, daß die Profilierung der einzelnen Ringe unterschiedlich sein kann und daß es entscheidend nur darauf ankommt, daß zwischen mehreren einzelnen Ringen Zwischenräume von beispielsweise zwei bis sogar nur ein Millimeter vorge­ sehen werden, um den Austritt des Fördergutes in radialer Richtung in den annähernd zylindrischen Hohlraum überall - verteilt auf den Querschnitt - zu ermöglichen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Ring 8 eine Innen­ verzahnung 36 auf, auf welche ein Ring 37 aufgeschoben werden kann, welcher über einen Abstandsring 38 die einzelnen Ringe 6 und 7 in axialer Richtung festhält. Der Zwischenraum 22 zwischen den einzelnen Ringen kann beispielsweise durch an den Seiten­ flächen 39 der jeweiligen Ringe vorgesehene Vorsprünge her­ gestellt werden.

Während bei der dargestellten Ausführungsform die Außen­ ränder der Lamellen 30 mäanderförmig ausgebildet sind, kann selbstverständlich auch ein anderes Profil, z. B. eine Annäherung an ein zahnförmiges Profil gewählt werden; auch ist es möglich, die Zahl der Ringtypen zu erhöhen, die Abstände zwischen den einzelnen Ringen zu vergrößern und auch statt der rechteckigen Aussparungen 16 bzw. 21 anders geformte Aussparungen in Achs­ richtung vorzusehen.

Nach einer abgewandelten, nicht dargestellten Ausführungsform weisen die Ringe 7 eine glatte Innenfläche auf, so daß also in diesen Ringen keine Aussparungen 21 vorgesehen sind.

Das Profil der Ringe 7 bei der dargestellten Ausführungsform ist annähernd T-förmig; statt diesem Profil kann selbstver­ ständlich auch ein Rechteckprofil vorgesehen werden, so daß der Zwischenraum 22 für die Zerkleinerung sich über die gesamte axiale Tiefe des Ringes 7 erstreckt.

Bei der nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschriebenen Ausführungsform handelt es sich um eine solche, die besonders wesentlich ist und mit welcher ein Zerkleinerungs­ grad bis zu 0,6 ggfs. weniger als 0,4 mm z. B. 0,2 mm erreicht werden kann. Während die im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 be­ schriebene Vorrichtung vornehmlich für breiige oder sehr dick­ flüssige Materialien geeignet ist und im wesentlichen trockenes Fördergut nur schwierig zerkleinert werden kann, eignet sich die nachfolgend beschriebene Ausführungsform für wesentlich mehr zu zerkleinerndes Fördergut, unter Umständen auch im Trockenzu­ stand; entscheidend ist nur, daß an der Austragsöffnung eine flüssigfähige Substanz entsteht oder vorhanden ist.

Während der grundsätzliche Aufbau der in Fig. 3 unf 4 bezeich­ neten Ausführungsform derjenigen nach der vorstehenden Aus­ führungsform gleicht, sind am Wellenstumpf 40 vier Lamellen 41 angebracht; diese Lamellen erstrecken sich in Achsrichtung und in radialer Richtung jeweils gradlinig; sie können jedoch auch in einer oder in beiden Richtungen gebogen sein. Bei dieser Ausführungsform sind zwei Typen von Ringen 43 und 44 vorgesehen, wobei die Ringe 13 bei der dargestellten Aus­ führungsform mit rechteckigem Querschnitt an den Lamellen 41 befestigt, z. B. aufgekeilt sind und die Ringe 44 mit der Innenwand 45 des Gehäuses 46 in drehfester Verbindung stehen.

Die Ringe 44 bestehen aus einem breiteren Sockel 47 und einem rechteckigen Vorsprung 48. Die rechteckigen Vorsprünge 48 ähneln den Vorsprüngen 14 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 und haben unterschiedlich große Aussparungen, die in axialer Richtung verlaufen.

Das in die trichterförmige Eintrittsöffnung eintretende grob­ körnige oder kleinststückige Fördergut wird - ggfs. nach einer vorherigen Vorzerkleinerung mit einer Förderschnecke - radial nach außen geleitet, so daß es in den Randbereich der Lamellen 41 kommt. Das Fördergut wird in den Schlitzen 50, 51 und 52 zwischen den Vorsprüngen 48 und den Lamellen weiter zer­ kleinert und gelangt dann durch die Schlitze 53 und 54 in den ringschlitzartigen Hohlraum 55, von dem das nunmehr endgültig zerkleinerte Fördergut über den ringförmigen Schlitz 60 in die Austragsöffnung 62 gefördert wird.

Die Korngröße des ausgetragenen Fördergutes wird durch die Abstände 53 und 54 zwischen den radial verlaufenden Wandungen der Ringe 43 und der Ringe 44 bestimmt.

Die Montage der im Zusammenhang mit Fig. 3 und 4 beschriebenen Ausführungsform erfolgt dergestalt, daß auf die mit dem Wellen­ stumpf 40 verbundenen Lamellen 41 die einzelnen Ringeinheiten 43, 44 abwechselnd aufgesetzt werden und zwar dadurch, daß alle Ringe als Halbringe ausgebildet sind und somit radial auf die Lamellen aufgesetzt oder aufgeschoben werden können. Um zu gewährleisten, daß die Ringe 44 auch den genau vorge­ gebenen Abstand - in der Größenordnung von einigen Bruchteilen eines Millimeters haben - sind zwischen den Ringen 44 verteilt über den Umfang der beiden Halbringe mindestens drei oder mehr streifenförmige Abstandshalter 61 vorgesehen, die die Halbtiefe der Ringschlitze 55 haben und somit gewährleisten, daß die auf die Lamellen aufgekeilten Ringe 43 ihre genau bestimmte Lage zwischen den Ringen 44 einnehmen, die mit der Gehäusewand verkeilt werden. Durch die besonders große Reibfläche 53, 54 zwischen den beiden Ringtypen kann relativ schnell und in relativ großem Umfang das zu zerkleinernde Fördergut "zermahlen" und radial nach außen gefördert werden, so daß es die Vorrichtung über die Austragsöffnung 62 verlassen kann; an letzterer kann ggfs. zur Erhöhung der Förderwirkung eine Pumpe einge­ schaltet sein.

Claims (15)

1. Vorrichtung zum Fördern, Zerkleinern und Mischen von Förder­ gut mit hohem Feststoffgehalt in einem zylindrischen Gehäuse und einem in dieses hineinragenden Wellenstumpf, einer letzterem gegenüberliegenden Eintrags- und mindestens einer senkrecht, annähernd senkrecht oder tangential zur Wellenstumpfachse vorgesehenen Austragsöffnung, einem am Wellenstumpf befestigten, bis zur Eintragsöffnung reichenden Rotor und im Gehäuse untergebrachten Ringen mit unterschied­ lichem Innendurchmesser, deren jeweiliger axialer Abstand der Zerkleinerungsgrad des austretenden Fördergutes bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenränder des Rotors (30; 41) mit einem den Innenrändern der Ringe (6, 7; 43, 44) angepaßten Profil versehen sind und mindestens ein Ring in radialer Richtung nach innen gerichtete Vorsprünge (14; 48) und/oder nach außen gerichtete Aussparungen (21) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorsprünge (14, 48) im Querschnitt rechteckig und mit Aussparungen (16) versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Aussparungen (16) eines Ringes bzw. der Ringe (6, 44) unterschiedliche Größen aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aussparungen (16) annähernd rechteckig sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ring (7) eine runde glatte Innenfläche aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, bei der der Rotor aus mindestens zwei Lamellen o. dgl. besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (30; 41) o. dgl. sich in radialer Richtung geradlinig erstrecken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lamellen (30, 41) o. dgl. in Achsrichtung geradlinig verlaufen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenränder der Lamellen o. dgl. (30, 41) mäanderförmig ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenränder der Lamellen (30, 41) o. dgl. mindestens teilweise zahnförmig und die Innenflächen der Ringe (7, 44) entsprechend ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Ringe (43) am Rotor befestigt ist und den Ausstrittsschlitzen (53, 54) gegenüberliegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß jeweils abwechselnd neben den im Rotor befestigten Ringen (43) Ringe (44) vorgesehen sind, die an der Innenseite des Gehäuses angebracht sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß alle Ringe (43, 44) mindestens aus zwei Teilen bestehen und daß sie zum Einbau auf den Rotor aufsetzbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den an der Innenseite des Gehäuses arretierten Ringen (44) Abstandshalter vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor zusammen mit allen Ringen (6, 7; 43, 44) in das Gehäuse einschiebbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den einzelnen Ringen (6, 7, 43; 44) einerseits und zwischen letzteren und den Außenrändern des Rotors andererseits höchstens 2 mm betragen.