Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen, insbesondere von Rohstoffen bei der Papierherstellung. Weiter betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit für eine solche Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen und eine industrielle Anlage, insbesondere zur Herstellung von Papier mit einer solchen Antriebseinheit.

Aufbereitungsgefäße werden vielfach in industriellen Anlagen eingesetzt. Als Beispiel für ein Aufbereitungsgefäß sind ein Pulper, eine Auflösetrommel oder eine Kegelschleuder. Eine Auflösetrommel ist ein langes Rohr, welches drehbar gelagert ist, im Betrieb um eine Achse rotiert und mit Hilfe einer, nach innen gerichteten Struktur, vorzugsweise Altpapier und Wasser, vermengt. DE 10 2009 035 247 AI beschreibt einen Pulper und einen Antrieb, wobei zur Durchmischung ein Rotor dient, welcher in einer Wirkverbindung zu einem Motor steht. Nachteilig wird hier jedoch nicht das Pulper-Gefäß, sondern nur der Rotor angetrieben .

Zum Anrieb einer Auflösetrommel ist es weiter bekannt, die Auflösetrommel durch rotierende Räder an der Außenseite die Auflösetrommel anzutreiben, wobei die Räder berührungsbehaf ^¬ tet bei Drehung zu einer Drehbewegung entlang der Rotations- achse die Auflösetrommel in eine Drehbewegung versetzen. Die Räder, insbesondere zur verbesserten Haftung mit Reifen bestückt, werden regelmäßig gruppiert und durch einen Elektro ^¬ motor und einem optional vorhandenen Getriebe angetrieben. Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Antrieb für ein Aufbereitungsgefäß bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen, insbesondere von Rohstoffen bei der Papierherstellung, aufweisend zumindest ein Aufbereitungsgefäß , wobei das Aufbereitungsgefäß mit Hilfe zumindest einer Auflage drehbar gelagert ist, gelöst. Dabei weist das Aufbereitungs- gefäß zumindest einen Antriebsring auf, wobei der zumindest eine Antriebsring fest mit dem Aufbereitungsgefäß verbunden ist, wobei der Antriebsring Mittel zur Umwandlung von einem Magnetfeld in ein Drehmoment aufweist, wobei der Antriebsring im Zusammenwirken mit jeweils zumindest einem Statorelement zur Erzeugung einer Drehbewegung des Mischgefäßes vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Statorelement Magnete und/oder Statorspulen aufweist und wobei die Magnete und/oder Statorspulen des zumindest einen Statorelements in Zusammenwirken mit den Mitteln zur Umwandlung eines Magnetfeldes zu einer

Drehbewegung des zumindest einen Antriebsringes zur Erzeugung der Drehbewegung des Aufbereitungsgefäßes vorgesehen ist.

Diese Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren zur Aufberei- tung von Stoffen, insbesondere von Rohstoffen bei der Papierherstellung, gelöst, wobei zur Aufbereitung der Stoffe eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 dient.

Diese Aufgabe wird zudem durch eine Antriebseinheit für eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen, insbesondere von

Rohstoffen bei der Herstellung von Papier, in zumindest einem Aufbereitungsgefäß gelöst, wobei das zumindest eine Aufberei ^¬ tungsgefäß drehbar gelagert ist und aufweist: - Zumindest ein Statorelement, wobei das Statorelement Magne ^¬ te und/oder Statorspulen aufweist,

- zumindest einen Antriebsring, wobei der Antriebsring zumindest einem Statorelement zugeordnet ist, wobei der An ^¬ triebsring Mittel zur Umwandlung eines Magnetfeldes in ein Drehmoment aufweist und wobei der zumindest eine Antriebs ^¬ ring zur Befestigung an dem zumindest einen Aufbereitungs- gefäß vorgesehen ist, - optional eine Steuerungseinrichtung, wobei die Steuerungs ^¬ einrichtung zur Steuerung oder Regelung einer Drehbewegung des zumindest einen Aufbereitungsgefäß und optional zur Steuerung der Position und/oder Ausrichtung des zumindest einen Aufbereitungsgefäßes vorgesehen ist.

Die Aufgabe wird weiter durch eine Anlage, insbesondere zur Herstellung von Papier, vorzugsweise eine Papiermaschine, ge ^¬ löst, wobei die Anlage zumindest eine solche Antriebseinheit oder eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen aufweist.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Unter Aufbereitung versteht man das Durchmischen, Zerteilen, Zerfasern, Reinigen, Vermengen, Kneten, Trennen, Rösten, Erhitzen, Garen und/oder Extrahieren eines Stoffes oder Stoffgemisches . Vorzugsweise findet eine solche Vorrichtung oder ein hier be ^¬ schriebenes Verfahren Anwendung bei der Zerfaserung von Altpapier und/oder einer nachfolgenden Dickstoffereinigung bei der Aufbereitung von Altpapier. Unter einem Aufbereitungsgefäß versteht man ein Gefäß, insbe ^¬ sondere in der Form einer Röhre, mit zumindest einer Einlass ^¬ öffnung und zumindest einer Auslassöffnung für den zumindest einen aufzubereitenden Stoff und ggf. für weitere Hilfsstoffe wie Wasser. In dem Aufbereitungsgefäß wird durch Drehung des Aufbereitungsgefäßes die sich im Inneren befindlichen Stoffe durchmischt bzw. durchmengt oder in sonstiger Weise aufberei ^¬ tet. Ein solches Aufbereitungsgefäß ist beispielsweise ein Pulper, eine Auflösetrommel , eine Rösttrommel oder ein Zer- faserungssystem. Ein solches Aufbereitungsgefäß weist ggf. auf der Innenseite Elemente auf, welche für ein Durchmischen und ggf. einen Transport von Stoffen durch das Aufbereitungs- gefäß von einem Einlass zu einem Auslass und/ oder umgekehrt dienen . Unter einem Mittel zur Umwandlung eines Magnetfeldes in ein Drehmoment, insbesondere ein Drehmoment des Antriebsringes, versteht man eine technische Einrichtung, welche durch die Wechselwirkung mit dem Magnetfeld eine Kraft auf den An ^¬ triebsring wirken lässt. Ein Mittel kann beispielsweise ein Permanentmagnet, eine ggf. stromdurchflossene Spule sowie ei ^¬ ne Erhöhung respektive Aussparung eines ferromagnetischen Materials sein. Eine Erhöhung respektive Aussparung dient dabei zur Umleitung eines magnetischen Feldes, beispielsweise durch ReluktanzWirkung .

Ein Antriebsring ist ein Ring, vorzugsweise ein Blechpaket aufweisend, welcher fest mit dem Aufbereitungsgefäß verbunden ist. Bei Bedarf weist der Antriebsring an einer Innenseite eine Isolation gegen eine Übertragung von Wärme auf. Besonders vorteilhaft ist eine solche Isolation bei einem Aufbe ^¬ reitungsgefäß, welches eine hohe Temperatur aufweist. Gegebe ^¬ nenfalls vorhandene Antriebsmagnete (Permanentmagnete) auf dem Antriebsring werden so vor Wärmeeinwirkung des Aufbereitungsgefäßes geschützt. Vorteilhaft wird ein Antriebsring auf ein vorhandenes Aufbereitungsgefäß aufgebracht und mittels Befestigungselemente oder einem thermischen Schrumpfverfahren fest mit dem Aufbereitungsgefäß verbunden. Als Mittel zur Um ^¬ wandlung des Magnetfeldes in ein Drehmoment weist der An ^¬ triebsring, vorteilhaft an seinen Außenseiten, Antriebsmagnete (Permanentmagnete) auf. Die Antriebsmagnete sind ggf.

durch Antriebsspulen in ihrer Wirkung verstärkt. Die Antriebsspulen sind dabei stromdurchflossen, wobei der Strom- fluss durch eine Verbindung mit Schleifringen, wie bei einem Elektromotor, in die Spulen geführt wird.

Vorteilhaft sind in einem Antriebsring oder einem Aufbereitungsgefäß Kurzschlussläufer (oder ähnliche Spulen) inte- griert, welche als Mittel zur Erzeugung einer Kraft durch ei ^¬ ne Wechselwirkung mit einem Magnetfeld dienen. Für eine besonders kostengünstige Lösung ist es auch möglich, dass der Antriebsring Aussparungen an vorgesehenen Stellen aufweist, so dass ein von außen anliegendes Magnetfeld eine Reluktanz ^¬ wirkung hervorruft.

Anstelle eines Antriebsringes ist auch ein Aufbereitungsgefäß denkbar, welches selbst Mittel zur Erzeugung einer Kraft oder eines Drehmomentes durch die Wechselwirkung mit einem Magnet ^¬ feld aufweist. Insbesondere bei einem neuen Aufbereitungsge- fäß sind solche Mittel anstelle eines eigenen Antriebsringes ggf. kostengünstiger und/oder platzsparender.

Der Antriebsring und/oder das Aufbereitungsgefäß kann auch weitere, dem Fachmann bekannte aber hier nicht aufgezeigte Mittel aufweisen, um ein Drehmoment aus einem vorliegenden Magnetfeld zu induzieren.

Das Statorelement weist vorteilhaft Elektromagnete auf, wel ^¬ che jeweils aus einer Statorspule, wie einem Kern, bestehen. Das ausgehende Magnetfeld der Elektromagnete kann durch einen Permanentmagnet, der an der Außenseite des Stators, zum An- triebsring hin gerichtet, verstärkt werden. Das Starterele ^¬ ment weist vorteilhaft ein Blechpaket auf. Das Statorelement weist ggf. ein Wälzlager, insbesondere ein Zylinderrollenla ^¬ ger, auf, so dass das Aufbereitungsgefäß bezüglich des Stato ^¬ relements drehbar gelagert ist und einen konstanten Abstand zum Statorelement einhält. Anstelle von Wälzlagern, die einem Statorelement und/oder dem Aufbereitungsgefäß zugeordnet sind, ist es auch möglich, dass das Aufbereitungsgefäß durch zumindest eine separate Auflage drehbar gelagert ist und in seiner Position und Ausrichtung gehalten wird. Ein Statorele- ment kann entweder den, dem Statorelement zugeordneten, Antriebsring umfassen oder durch eine, dem Antriebsring zugewandten, Fläche teilweise abdecken.

Durch ein zeitabhängiges, insbesondere periodisch verlaufen- des Magnetfeld, welches durch Elektromagnete des zumindest einen Statorelements erzeugt werden, wird der Antriebsring und somit das in Wirkverbindung mit dem Antriebsring stehende Aufbereitungsgefäß in eine Rotationsbewegung versetzt. Der zeitliche Verlauf des Magnetfeldes steuert dabei die Drehzahl des Antriebsringes und damit die Drehzahl des Aufbereitungs- gefäßes. Hierbei kann die Frequenz des periodisch verlaufenden Magnetfeldes die Drehzahl beeinflussen. Die Kraftübertra- gung erfolgt dabei analog der Kraftübertragung eines Elektro ^¬ motors, insbesondere eines Ringmotors.

Anstelle einer für das Aufbereitungsgefäß maßgeschneiderte Antriebseinheit zu verwenden, ist auch ein Antrieb des Aufbe- reitungsgefäßes mittels eines handelsüblichen Ringmotors mög ^¬ lich. Der Einsatz eines Ringmotors ist eine besonders kosten ^¬ günstige Antriebseinheit für ein solches Aufbereitungsgefäß . Der Ringmotor ist vorteilhaft auf der Außenseite mit dem Un ^¬ tergrund zu verbinden und auf seiner Innenseite vorteilhaft mit dem Aufbereitungsgefäß in einer Wirkverbindung stehend.

Besonders vorteilhaft ist eine solche Vorrichtung zur Aufbe ^¬ reitung von Stoffen, da der Antriebsring nicht über Reifen oder ein Zahnrad mit einem Elektromotor verbunden ist, son- dern lediglich durch Zusammenwirken des zumindest einen Statorelements angetrieben wird. Somit fallen Getriebe, An ^¬ triebsräder sowie ggf. weitere Zahnräder als mögliche Fehler ^¬ quellen weg. Die einfache und direkte Ansteuerung sorgt für Langlebigkeit und eine einfache Wartung. Zudem ist ein hoher Drehzahlbereich von 1 bis etwa 2.000 Umdrehungen pro Minute für das Aufbereitungsgefäß für eine Vielzahl von Anwendungen vorteilhaft .

Eine Antriebseinheit ist vorteilhaft bei einer bestehenden Vorrichtung zum Durchmischen von Stoffen, insbesondere bei einem Pulper, bei einer Auflösetrommel , bei einem Zerfase- rungssystem und/oder bei einer Kegelschleuder, nachrüstbar. Die Funktionsweise einer solchen Antriebseinheit entspricht der Funktionsweise eines Ringmotors, der einem Aufbereitungs- gefäß zugeordnet ist.

Eine solche Antriebseinheit weist vorteilhaft folgende Vor ^¬ teile auf: - Energiesparender Betrieb,

- erhöhte Funktionalität,

- erhöhte Lebensdauer,

- erhöhter Drehzahlbereich,

- Möglichkeit eines bewegbaren Antriebs,

- variable Drehachse, insbesondere vertikale Drehachse des Aufbereitungsgefäßes ,

- Wegfall von bisher notwendigen Getrieben, Zahnkränzen,

Transmissionsriemen und/oder Reifen.

Besonders vorteilhaft ist das Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen mit einer solchen Vorrichtung, da durch die Verwendung des direkten Antriebs eine besonders gleichmäßige, in einem großen Bereich einstellbare, Drehgeschwindigkeit des zumindest einen Aufbereitungsgefäßes vorliegt. Vorteilhaft an dem Verfahren ist die Möglichkeit einer Veränderung der Position und Ausrichtung des zumindest einen Aufbereitungsgefä- ßes. Eine solche Veränderung der Position und Ausrichtung erfolgt vorteilhaft durch die Steuerungseinrichtung, welche so- wohl die Drehzahl, die Drehrichtung als auch die Ausrichtung respektive Position des Aufbereitungsgefäßes steuert bzw. re ^¬ gelt. Somit kann eine verbesserte Aufbereitung des zumindest einen Stoffes mit Hilfe des Aufbereitungsgefäßes erfolgen, welches in seiner Position und Ausrichtung veränderbar ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung einen Antriebsring als Mittel zur Umwandlung des Magnetfeldes in ein Drehmoment Antriebsmagnete, Aussparungen und/oder zu ^¬ mindest eine Antriebspule auf.

Vorteilhaft sind die Antriebsmagnete, die zumindest eine An ^¬ triebsspule sowie ggf. zusätzliche magnetische Materialien sowie die Aussparungen in das Blechpaket des Antriebsringes integriert. Vorzugsweise sind die Antriebsmagnete oder die Antriebsspule lösbar mit dem Antriebsring befestigt, so dass die Antriebsmagnete bei Abnahme ihrer abgegebenen Magnetfeld ^¬ stärke ausgewechselt werden können. Die vorstehend ausgeführten Mittel zur Umwandlung des Magnet ^¬ feldes in ein Drehmoment dienen zur Wechselwirkung mit dem externen Magnetfeld, welches von dem zumindest einen Stator ^¬ element ausgeht. Aufgrund der Wechselwirkung erfolgt eine Kraftwirkung auf die Mittel zur Umwandlung des Magnetfeldes in ein Drehmoment (auch vereinfacht als Mittel bezeichnet) . Die Kraftwirkung auf die Mittel induziert ein Drehmoment auf den Antriebsring und somit auf das Aufbereitungsgefäß . Es können auch weitere, dem Fachmann bekannte Mittel eingesetzt werden.

Besonders vorteilhaft ist eine solche Ausgestaltung, da tech ^¬ nische Expertise aus der Entwicklung von elektrischen Maschinen direkt auf die Gestaltung und Funktionalität des An- triebsringes angewendet werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Isolation zwischen dem Antriebsring und dem Aufbereitungsgefäß vorgesehen .

Als Isolation dient vorteilhaft eine Schicht mit einer gerin ^¬ gen thermischen Leitfähigkeit. Die Isolation besteht bei- spielsweie aus einem Mineralstoff, einem Kunststoff oder ei ^¬ nem textilen Werkstoff, welche zwischen der Außenseite des Aufbereitungsgefäßes und der Innenseite des Antriebsrings lo ^¬ kalisiert ist. Weiter können auch Asbest, Holz, Kunststoffe und/oder Lufteinschlüsse als Isolierung dienen. Die Isolation kann zudem mit Hilfe eines Abstandshalters erfolgen, wobei der zumindest eine Abstandshalter für eine Luftschicht zwi- sehen dem Aufbereitungsgefäß und dem Antriebsring sorgt und vorteilhaft eine schlechte thermische Leitfähigkeit aufweist. Die Isolation verhindert vorteilhaft eine starke Erwärmung des Antriebsringes, falls das Aufbereitungsgefäß eine erhöhte Außentemperatur aufweist. Andererseits ist auch das Aufberei- tungsgefäß von einer lokalen Wärmeeinwirkung durch den Antriebsring geschützt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung deckt zumindest eines der Statorelemente den Antriebs ^¬ ring, insbesondere winkelbezogen, nur teilweise ab. Bei einer vertikalen Lage des zumindest einen Aufbereitungs- gefäßes ist ein Statorelement vorteilhaft, welches das Aufbe ^¬ reitungsgefäß und den Antriebsring zumindest weitgehend um ^¬ schließt. Durch ein solches Statorelement wird das zumindest eine Aufbereitungsgefäß in seiner vertikalen Position gehal- ten. Das Aufbereitungsgefäß ist vorteilhaft mittels eines Wälzlagers drehbar gelagert. Falls das Aufbereitungsgefäß vorwiegend horizontal oder leicht gewinkelt verläuft, kann jedoch besonders vorteilhaft zumindest ein Statorelement ein ^¬ gesetzt werden, welches den Antriebsring nur abschnittsweise abdeckt. Unter einer teilweisen Abdeckung kann auch die Abdeckung eines radialen Teilbereiches des Antriebsringes und/ oder die teilweise Abdeckung eines Teilbereichs in der Breite des Antriebringes verstanden werden. Besonders vorteilhaft weist das Statorelement einen Innenkreiswinkel von etwa 180° auf. Durch das lediglich teilweise Abdecken ist weniger Material für das zumindest eine Statorelement notwendig, insbe ^¬ sondere weniger Statormagnete und ein kleineres Blechpaket.

Ein Statorelement, welches den Antriebsring und das Aufberei- tungsgefäß umschließt, kann ein höheres Drehmoment auf den Antriebsring und somit auf das Aufbereitungsgefäß bewirken. Bei der Verwendung von Wälzlagern oder anderen Auflagen an dem zumindest einen Statorelement ist eine feste Ausrichtung des Aufbereitungsgefäßes und somit eine stabile Konstruktion der Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen möglich.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind das Aufbereitungsgefäß und die Statorelemente in Position und/oder Ausrichtung veränderbar.

Vorteilhaft ist das Statorelement nicht fix mit dem Unter ^¬ grund verbunden, sondern ist mit Hilfe eines Versteilglieds und ggf. eines Gelenkes, insbesondere einem Hydraulikzylinder und/oder einer elektrisch betriebenen Einrichtung, in Position und Ausrichtung veränderbar. Durch eine veränderbare Ausrichtung des Aufbereitungsgefäßes kann eine Lokalisierung von Stoffen in dem Aufbereitungsgefäß gezielt verändert werden. Gegebenenfalls sind für eine Veränderung der Ausrichtung auch zumindest ein Versteilglied und/oder zumindest ein Gelenk für die Auflage notwendig. Eine Veränderung der Ausrichtung kann auch im Betrieb der Vorrichtung, also während der Aufberei ^¬ tung des zumindest einen Stoffes, erfolgen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist für die Positionierung des Aufbereitungsgefäßes die zumindest eine Auf ^¬ lage vorgesehen.

Unter einer Auflage versteht man eine Vorrichtung, auf der das Aufbereitungsgefäß und ggf. der Antriebsring in seiner horizontalen bzw. vertikalen Position gestützt wird. Weiter dient die Auflage zur räumlichen Fixierung der Drehachse des Antriebsringes bzw. des Aufbereitungsgefäßes . Die Auflage un ^¬ terstützt vorteilhaft die Rotation des Aufbereitungsgefäßes um zumindest eine Rotationsachse. Eine Auflage kann ein Wälz ^¬ lager oder ein Teil eines solchen Wälzlagers aufweisen. Besonders vorteilhaft für ein Aufbereitungsgefäß mit hohem Ge ^¬ wicht ist ggf. ein, mit einer weichen Beschichtung versehe ^¬ nen, drehbar aufgehängter Metallzylinder. Alternativ kann auch zumindest eine weitere technische Einrichtung wie eine nicht notwendig angetriebene Antriebsvorrichtung gemäß dem derzeitigen Stand der Technik die Auflage in ihrer Aufgabe unterstützen .

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist zumindest eine Auflage Teil des zumindest einen Statore ^¬ lements . Vorteilhaft erfolgt die horizontale Fixierung des Mischgefä ^¬ ßes mittels eines Wälzlagers, wobei das Wälzlager und/oder ein Kugellager fest mit dem Starterelement verbunden sind oder Teil des Statorelements sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen ist zwischen einem Aufbereitungsgefäß und einem weiteren Aufbereitungsgefäß ein Verbin- dungsglied vorgesehen.

Das Verbindungsglied dient zur Verknüpfung eines Aufberei ^¬ tungsgefäßes mit zumindest einem weiteren Aufbereitungsgefäß . Vorteilhaft kann ein Stoffstrom mit Hilfe des Verbindungs- gliedes von einem Aufbereitungsgefäß in ein anderes Aufberei ^¬ tungsgefäß geleitet werden. Das Verbindungsglied dient vor ^¬ teilhaft als Auflage für zumindest ein Aufbereitungsgefäß , welches mit dem Verbindungsglied in Wechselwirkung steht. Das Verbindungsglied dient weiter vorteilhaft zur Umlenkung des Stoffstromes von einem horizontal verlaufenden Aufbereitungs- gefäß in ein weiteres Aufbereitungsgefäß , insbesondere bei gewinkelten Rotationsachsen der Aufbereitungsgefäße, die dem Verbindungsglied zugeordnet sind. Vorteilhaft ist ein solches Aufbereitungsgefäß mit veränderbaren Eingangs- und Ausgangs- elementen ausgestattet, wobei sowohl die Größe als auch die Ausrichtung der Eingänge und/oder Ausgänge an den Aufbereitungsgefäßen variabel gestaltet sein können. Ein solches Verbindungsglied ermöglicht eine besonders einfache Veränderung der Ausrichtung bzw. Positionierung eines Aufbereitungsgefä- ßes im Vergleich zu einem weiteren Aufbereitungsgefäß , falls beide Aufbereitungssysteme über das Verbindungsglied verbun ^¬ den sind. Vorteilhaft können auch mehrere Aufbereitungsgefäße über ein solches Verbindungsglied in einer Wirkverbindung stehen. Denkbar ist eine Kopplung der Rotationsbewegungen, insbesondere durch ein Getriebe.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest eines der Aufbereitungsgefäße ein Pulper, eine Auflösetrommel oder eine Kegelschleuder.

Ein Pulper oder eine Auflösetrommel dient zur Durchmischung und zur Herstellung von Pulpe bei der Herstellung von Papier aus Holz, Zellstoff und/oder Altpapier, ggf. unter Zugabe von Hilfsstoffen, wie Wasser. Eine Auflösetrommel besteht oft aus einem langen Rohr, wobei an den Innenseiten der Auflösetrommel metallische Einsätze zur Durchmischung der eingebrachten Stoffe sowie zur Durchführung des Stoffstromes durch die Auf- lösetrommel dienen.

Weitere Einsatzgebiete einer solchen Vorrichtung zur Aufbe ^¬ reitung von Stoffen, insbesondere einer solchen Antriebseinheit, sind denkbar in der Lebensmittelherstellung, in der chemischen Industrie sowie der Trennung von Abfällen in einem Aufbereitungsgefäß . Weiter kann eine Antriebseinheit gemäß dem Anspruch 12 zur Trennung von Stoffen, beispielsweise analog einer Kegelschleuder, Einsatz finden. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen und/oder die Antriebseinheit eine Steuerungseinheit auf, wobei die Steuerungsein ^¬ heit zur Steuerung der Drehbewegung, insbesondere der Drehzahl und/oder des Drehmoments, des zumindest einen Aufberei- tungsgefäßes vorgesehen ist.

Die Steuerungseinrichtung steuert die Drehzahl, das Drehmoment, die Position und/oder die Ausrichtung des zumindest einen Aufbereitungsgefäßes . Mittels Sensoren, beispielsweise zur Bestimmung von Temperatur und/oder StoffZusammensetzung in dem Aufbereitungsgefäß lässt sich eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen in Drehzahl, Drehmoment, Drehrichtung und/oder Ausrichtung des zumindest einen Aufbereitungs- gefäßes vorteilhaft regeln. Vorteilhaft ist dazu die Steue- rungseinrichtung mit einer Regeleinrichtung zu ergänzen. Für eine Regelung der Vorrichtung oder der Antriebseinheit werden die Größen, die mit den Sensoren ermittelt werden, an die Steuerungseinheit übertragen und wirken auf Ausgabe der

Steuerungseinrichtung ein.

Eine Steuerungseinrichtung steuert dann anhand der Vorgaben von der Steuerung und/oder den Sensoren, insbesondere mit Hilfe eines Frequenzumrichters, die Drehzahl des zumindest einen Aufbereitungsgefäßes durch die Wahl der Frequenz der Spannung, welche an den Statorspulen und/oder an den Antriebsspulen anliegt. Mittels einer solchen Steuerungseinrichtung lässt sich vorteilhaft auch ein handelsüblicher Ringmotor steuern.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung steuert oder regelt die Steuerungseinrichtung zudem die Positionierung und/oder die Ausrichtung des zumindest einen Aufbereitungsge- fäßes.

Die Positionierung des zumindest einen Aufbereitungsgefäßes erfolgt vorteilhaft durch einen oder mehrere Hydraulikzylinder, wobei die Ansteuerung des Hydraulikzylinders (beispiels- weise die Ölpumpe (n) ) mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist. Bei der Positionierung bzw. Ausrichtung des zumindest einen Aufbereitungsgefäßes mit Hilfe eines Servomotors oder einer anderen elektrischen Positionierungseinrichtung erfolgt die Steuerung derselben vorteilhaft ebenfalls mit Hilfe der Steuerungseinrichtung.

Vorteilhaft ist eine Antriebseinheit, bestehend aus zumindest einem Antriebsring, einem zumindest einen zugeordneten Statorelement sowie ggf. der Steuerungseinrichtung bei einer be- stehenden industriellen Anlage, insbesondere bei einer Pa ^¬ piermaschine, nachrüstbar.

Zusammenfassend weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen sowie eine erfindungsgemäße An- triebseinheit für ein Aufbereitungsgefäß folgende Vorteile auf :

- Wegfall einer Mehrzahl von Antriebselementen,

- Anwendungsmöglichkeit eines handelsüblichen Ringmotors an ^¬ stelle eines einzeln gefertigten Antriebsringes und zugehö- rigen Statorelementen,

- ein hoher Drehzahlbereich des zumindest einen Aufbereitungsgefäßes, - die Möglichkeit, ein Aufbereitungsgefäß in jeder Position und Ausrichtung anzutreiben/zu verwenden, sowie

- ein hoher Wirkungsgrad durch Wegfall von reibungsbehaftete Wechselwirkung zwischen Komponenten.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläu ^¬ tert. Es zeigen:

FIG 1 eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen,

FIG 2 eine Draufsicht auf ein Statorelement und ein Aufbe ^¬ reitungsgefäß ,

FIG 3 einen Schnitt durch ein Statorelement mit einem An ^¬ triebsring und einem Aufbereitungsgefäß ,

FIG 4 einen Schnitt durch einen Teil einer Vorrichtung zur

Aufbereitung von Stoffen,

FIG 5 eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen mit zwei

Aufbereitungsgefäßen sowie

FIG 6 eine ausrichtbare Vorrichtung zur Aufbereitung von

Stoffen .

FIG 1 zeigt eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen. Die Aufbereitung der Stoffe findet in dem Aufbereitungsgefäß M statt. Das Aufbereitungsgefäß M wird durch (zumindest) eine Auflage 19 in einer horizontalen Ausrichtung gehalten. Die Auflage 19 sowie ggf. weitere Auflagen 19, wie Wälzlager, halten das Aufbereitungsgefäß M an zumindest drei Stellen drehbar in der vorgesehenen Ausrichtung und Position. Eine Auflage 19 weist vorteilhaft eine bewegliche Rolle auf, wobei die Rolle ggf. zur Verminderung von Reibung mit einer weichen Schicht beschichtet ist. Durch das Zusammenwirken des An ^¬ triebsringes 3 mit einem, dem Antriebsring 3 zugeordneten Statorelement 11, 11 ^λ wird ein Drehmoment auf den Antriebs ^¬ ring 3 und somit auf das Aufbereitungsgefäß M induziert. Das Drehmoment, ausgelöst durch das Magnetfeld, welches in zumin ^¬ dest einem Statorelement 11, 11 ^λ und/oder durch den Antriebs ^¬ ring 3 erzeugt wird, führt zu einer Drehbewegung des Aufbe ^¬ reitungsgefäßes M. Die Drehrichtung ist durch den halbkreis- förmigen Pfeil auf der linken Seite des Aufbereitungsgefäßes M symbolisiert. Beide Statorelemente 11, 11 ^λ weisen Elektro- magnete 13 auf. Die Elektromagnete 13 bestehen aus einer Spu ^¬ le 13a und ggf. jeweils einem zusätzlichen Statorelement- seifigen Permanentmagnet 15 (hier nicht gezeigt) .

Das magnetische Feld, welches insbesondere von den Elektro ^¬ magneten 13 des jeweiligen Statorelements ausgeht, wird mit Hilfe des Antriebsringes 3 in ein Drehmoment gewandelt. Als Elektromagnete 13 können die Spulen 13a entlang der Breite des Statorelements 11, 11 ^λ verlaufen. Weiter ist es möglich, dass die Spulen 13a nur um einen Teil der Breite des Statorelements 11, 11 ^λ durchlaufen. Zur Umwandlung des Magnetfeldes in eine Kraft und/oder ein Drehmoment weist der Antriebsring 3 Mittel 7, 9 zur Umwandlung des Magnetfeldes in eine Drehbe ^¬ wegung des Aufbereitungsgefäßes M auf. Gezeigt sind hier als Mittel zur Umwandlung Antriebsmagnete 7, welche in den An ^¬ triebsring 3 integriert sind. Die Antriebsmagnete 7 wechseln sich in ihrer, nach außen gerichteten Polstellung (N-Pol, S- Pol), ab. Der Antrieb des Aufbereitungsgefäßes M erfolgt so ^¬ mit analog einer elektrisch rotierenden Maschine, insbesonde ^¬ re mit Hilfe eines Ringmotors. Zwischen den Antriebsringen 3 und dem Aufbereitungsgefäß M befindet sich eine Isolation 5. Die Isolation 5 stellt eine Schicht dar, vorteilhaft aus ei- nem anorganischen, thermisch schlecht leitenden Material, welche zwischen dem Antriebsring 3 und dem Aufbereitungsgefäß M lokalisiert ist. Durch den Isolator 5 wird der Antriebring vorteilhaft am Aufbereitungsgefäß M befestigt. FIG 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Statorelement 11 ^λ und ein Aufbereitungsgefäß M mit Antriebsring 3. Das hier gezeigte Statorelement 11 ^λ weist eine halbkreisförmige Aussparung auf. Gegebenenfalls ist das Statorelement durch zumindest ein wei ^¬ teres Statorelement 11 ^λ erweiterbar, wie angedeutet. Die Sta- torelemente 11 ^λ können in einem Abstand voneinander montiert sein oder sich berühren und/oder miteinander eine feste Verbindung eingehen. Wie bereits vorstehend ausgeführt, reicht ggf. ein Statorelement 11 ^λ aus. Der Radius der halbkreisför- migen Aussparungen ist dergestalt gewählt, dass die Außensei ^¬ te des Antriebsringes 3, welche auf dem Aufbereitungsgefäß M befestigt ist, einen konstanten Abstand zu der Innenseite der halbkreisförmigen Aussparung des Statorelements 11 ^λ aufweist. Auf der Innenseite der halbkreisförmigen Aussparung des Statorelements 11 ^λ weist das Statorelement 11 ^λ Elektromagneten 13 auf. Die Elektromagneten 13 weisen jeweils eine, im Stato ^¬ relement 11 ^λ verlaufende, Spule 13a auf. Hier sind die Elekt- romagnete 13 zusätzlich mit statorseitigen Permanentmagneten 15 ausgestattet. In der halbkreisförmigen Aussparung des Statorelements 11 ^λ befindet sich das Aufbereitungsgefäß M mit dem Antriebsring 3, wobei der Antriebsring 3 mit dem, von Elektromagneten 13 und/oder der statorseitigen Permanentmagnete 15 erzeugten, Magnetfeld wechselwirkt. Die Wechselwir- kung erfolgt entweder mit den Aussparungen 9 des Antriebsringes 3, analog einem Reluktanzantrieb, oder mit den Antriebs ^¬ magneten 7 des Antriebsringes 3. Die Anordnung der statorsei ^¬ tigen Elektromagnete 13 orientiert sich an der Ausführung der Ausgestaltung des Antriebsringes. Durch das Zusammenwirken der Elektromagnete 13 sowie der statorseitigen Permanentmag ^¬ nete 15 mit dem Antriebsring 3 wirkt ein Drehmoment auf den Antriebsring 3 und damit auf das Aufbereitungsgefäß M, wel ^¬ ches mit dem Antriebsring 3 über die Isolation 5 verbunden ist. Der Antrieb erfolgt somit, wie bei einem Ringmotor, mit einem halben Stator.

Die FIG 2 zeigt eine Kombination von zwei möglichen Wechsel ^¬ wirkung von Antriebsring 3 und Statorelement 11. Regelmäßig wird jedoch eine Wechselwirkung analog eines Reluktanzan- triebes, bei dem der Antriebsring keine Permanentmagnete 7 aufweist, oder eine Wechselwirkung von Permanentmagneten 7 mit den Elektromagneten 13 zum Antrieb ausreichen. Eine besonders hohe Kraftübertragung erfolgt bei der Wechselwirkung von den Statorseitigen Elektromagneten 13, 13a mit Permanent- magneten 7, wie gezeigt. Für eine solche Ausführung ist es vorteilhaft, die Aussparungen mit einem Blechpaket auszufül ^¬ len, so dass die Permanentmagneten 7 im Blechpaket des An- triebsringes 3 integriert sind und sich eine nach außen ge ^¬ wandte glatte Oberfläche des Antriebsringes 3 ergibt.

FIG 3 zeigt einen Schnitt durch ein Statorelement 11 mit ei- nem Antriebsring 3 und einem Aufbereitungsgefäß . Im Unterschied zu dem Statorelement 11 welches in FIG 2 gezeigt ist, umschließt das hier gezeigte Statorelement 11 den gesam ^¬ ten Umfang des Aufbereitungsgefäßes M bzw. des Antriebsringes 3. Das Statorelement 11 besteht hier mehrheitlich aus einem Blechpaket. Ein solches Statorelement 11 ist besonders gut für einen Reluktanzantrieb geeignet. Weiter ist ein solches Statorelement 11 für ein Aufbereitungsgefäß M geeignet, wel ^¬ ches eine vertikal ausgerichtete Drehrichtung aufweist und/oder variabel ausrichtbar ist.

Der Antriebsring 3 weist ebenfalls vorteilhaft ein Blechpa ^¬ cket auf. Vorteilhaft weist das Blechpacket überdies Ausspa ^¬ rungen auf, wobei die Aussparungen zur Aufnahme weiterer Antriebsmagnete 7 geeignet sind (nicht gezeigt) . So kann ggf. ein Reluktanzantrieb nachträglich mit Magneten ausgerüstet und das Drehmoment erhöht werden.

Die räumliche Fixierung des Aufbereitungsgefäßes M und/oder des Antriebsringes erfolgt vorteilhaft mit einem Wälzlager 21 (nicht gezeigt), wobei das Wälzlager 21 und/oder eine Auflage 19 zu einer bewegliche Zuordnung von Statorelement 11, 11 ^λ und Antriebsring dient. Weitere funktionelle Zusammenhänge zwischen dem Antriebsring 3 und dem Statorelement wurden schon vorstehend ausgeführt.

FIG 4 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer Vorrichtung (1) zur Aufbereitung von Stoffen. Hier ist das Aufbereitungs- gefäß M mit einem, an dem Aufbereitungsgefäß befestigten An ^¬ triebsring 3 gezeigt, welches zwischen einem umfassenden Sta- torelement 11 oder zwischen zwei separaten Statorelementen

11 ^λ verläuft. Ein solches separates Statorelement 11 ^λ ist in FIG 2 gezeigt. Ein solches umfassendes Statorelement 11 ist in Draufsicht in FIG 3 gezeigt. Die räumliche Fixierung des Aufbereitungsgefäßes erfolgt durch Wälzlager 21. Die Wälzlager 21 sind dem Statorelement (en) 11, 11 ^λ zugeordnet und dienen zur Fixierung des Auf- bereitungsgefäßes M in seiner Position und Ausrichtung sowie zur reibungsarmen Drehbewegung.

Der Antriebsring weist neben den Antriebsmagneten 7 Antriebsspulen 7a auf, wobei die Antriebsspulen zur Erzeugung eines Magnetfeldes dienen und/oder die Antriebsmagnete unterstützen können. Die Stromversorgung der Antriebsspulen 7a ist dabei vorteilhaft wie in einem Gleichstrommotor gelöst, jedoch ist die Stromübertragung in dieser Figur der besseren Übersicht halber nicht gezeigt. Die gekrümmten Pfeile geben jeweils die Drehrichtung des Aufbereitungsgefäßes M oder der Zylinder des Wälzlagers 21 an.

FIG 5 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Aufbereitung von Stoffen mit zwei Aufbereitungsgefäßen Ml, M2. Die Aufbereitungsgefäße Ml, M2 sind durch ein Verbindungsglied MX verbunden. Ein solches Verbindungsglied MX unterstützt vorteilhaft den Übergang von Stoffen aus dem einen Aufbereitungsgefäß Ml in das weite ^¬ re Aufbereitungsgefäß M2 und/oder umgekehrt. Vorteilhaft kann das Verbindungsglied MX eine Fixierung der Ausrichtung und/ oder Position des zumindest einen Aufbereitungsgefäßes Ml, M2 unterstützen. Weiter kann das Verbindungsglied MX zur Positionierung und Sicherung der Ausrichtung des weiteren Aufbereitungsgefäßes M2 dienen. Das weitere Aufbereitungsgefäß M2 ist horizontal ausgerichtet. Der gekrümmte Pfeil symbolisiert die Drehrichtung des weiteren Aufbereitungsgefäßes M. Das weitere Aufbereitungsgefäß M2 kann eine andere Drehrichtung und/oder eine andere Drehgeschwindigkeit während der Aufbereitung der Stoffe aufweisen als das eine Aufbereitungsgefäß Ml. Dies ist in der FIG 5 durch die beiden halbkreisförmigen Pfeile symbo- lisiert. Vorteilhaft wird das eine Aufbereitungsgefäß Ml mit einer Auflage 19 in Position und Ausrichtung gehalten. Zur Erzeugung der Drehbewegung der Aufbereitungsgefäße Ml, M2 dienen Statorelemente 11, wobei die Statorelemente 11 die Fi- xierung der Ausrichtung und Position ggf. unterstützen, insbesondere mittels Wälzlagern 21 (nicht gezeigt) . Das Verbin ^¬ dungsglied MX kann auch eine rotatorische Wirkverbindung zwischen mehreren Aufbereitungsgefäßen Ml, M2 aufweisen. Bei- Spielwiese dient ein Getriebe zum Übertrag der Rotationsbewe ^¬ gung von einem Aufbereitungsgefäß Ml zu zumindest einem wei ^¬ teren Aufbereitungsgefäß M2.

FIG 6 zeigt eine ausrichtbare Vorrichtung zur Aufbereitung von Stoffen. Hier ist das Aufbereitungsgefäß M als eine Mög ^¬ lichkeit lediglich mit den Statorelementen 11 ^λ fixiert. Weitere Haltevorrichtungen sind möglich, aber nicht gezeigt. Ebenso sind (eine) Einlassöffnung (en) für den zumindest einen aufzubereitenden Stoff oder (eine) Auslassöffnung (en) für den zumindest einen aufbereiteten Stoff an dem Aufbereitungsgefäß ggf. vorhanden, jedoch nicht gezeigt.

Die Ausrichtung des Aufbereitungsgefäßes erfolgt durch ein Versteilglied 23a, welches über Gelenke 23 mit den Stator- elementen 11 ^λ verbunden ist. Möglich ist es auch, weitere

Statorelemente 11, 11 ^λ über ein Gelenk 23 mit einem Versteil ^¬ glied 23a in der Höhe und/oder in der Position/Ausrichtung verstellbar zu gestalten. Vorteilhaft ist mit einer solchen gezeigten Einrichtung eine Änderung der Ausrichtung des Auf- bereitungsgefäßes M während der Aufbereitung der Stoffe mög ^¬ lich. Die Möglichkeit der Ausrichtung des Aufbereitungsgefä- ßes ist durch den gebogenen Doppelpfeil symbolisiert. Die Drehbewegung des Aufbereitungsgefäßes M ist durch den geboge ^¬ nen Pfeil an der Drehachse symbolisiert.

Die Steuerung und/oder Regelung der Drehrichtung, des Drehmoments und/oder der Ausrichtung erfolgt über die Steuerungs ^¬ einrichtung 25. Die Steuerungseinrichtung 25 ist vorteilhaft mit einer technischen Datenverbindung 25a der Steuerung der Anlage, bei dem bevorzugten Einsatz einer Papiermaschine, verbunden. Der Pfeil neben dem Versteilglied 23a symbolisiert die Verstellmöglichkeit des Versteilgliedes 23a. Die Steue ^¬ rungseinrichtung 25 ist vorteilhaft mit einem Ventil verbun- den, welches die Positionierung/Ausrichtung des Gelenkes 23 und/oder des Statorelements 11 ^λ einstellt. Vorteilhaft ver ^¬ fügt die Steuerungseinheit über einen Umrichter, so dass durch eine direkte Verbindung mit dem Statorelement 11 ^λ die Bewegung des Aufbereitungsgefäßes M gesteuert werden kann. Optional kann die Steuerungseinrichtung 25 mit Sensoren (der Übersicht halber nicht gezeigt) verbunden sein, wobei die Sensoren eine Regelung der Drehzahl, des Drehmomentes, einer Positionierung und/oder Ausrichtung des Aufbereitungsgefäßes M unterstützen. Dabei kann die Steuerungseinrichtung 25 mit einer Regeleinrichtung ergänzt werden.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Vorrichtung 1 und ein Verfahren zur Aufbereitung von Stoffen, insbesondere von Rohstoffen bei der Papierherstellung, vorzugsweise aufweisend einen Pulper oder eine Auflösetrommel , aufweisend ein um eine Achse (Rotationsachse) rotierbares Aufbereitungsgefäß M, Ml, M2, wobei das Aufbereitungsgefäß M, Ml, M2 zumindest einen Antriebsring 3 aufweist, wobei der Antriebsring 3 fest mit dem Aufbereitungsgefäß M, Ml, M2 verbunden ist, wobei der An ^¬ triebsring 3 im Zusammenwirken mit zumindest einem Statorelement 11, 11 ^λ zur rotierenden Bewegung vorgesehen ist, wobei das Statorelement 11, 11 ^λ Elektromagnete 13 aufweist, wobei die Elektromagnete 13 zur Erzeugung eines Drehmoments des Aufbereitungsgefäßes M, Ml, M2 vorgesehen ist. Zur Erzeugung des Drehmomentes, das auf das Aufbereitungsgefäß M, Ml, M2 wirkt, weist der Antriebsring 3 entweder Antriebsmagnete 7, insbesondere Permanentmagnete, oder Aussparungen 9 auf. Falls der Antriebsring 3 Permanentmagnete aufweist, entspricht die Antriebseinheit einer Synchronmaschine. Falls der Antriebs ^¬ ring 3 Aussparungen 9 aufweist, entspricht die Antriebseinheit einem Reluktanz-Ringmotor. Vorteilhaft ist die Position und/ oder Ausrichtung des Aufbereitungsgefäßes M, Ml, M2 ver ^¬ änderbar. Weiter vorteilhaft sind die antriebsrelevanten Grö- ßen wie Drehmoment, Drehzahl, Position und/oder Ausrichtung des Aufbereitungsgefäßes M, Ml, M2 mittels einer Steuerungs ^¬ einrichtung 25 steuerbar oder regelbar.