Die Erfindung bezieht sich auf eine in einem Gehäuse mit einer zentralen Materialeingabe und einer nach unten offenen Materialausgabe rotierende Des¬ integrationsvorrichtung, bestehend aus einem an einer Welle befestigten inneren Rotor und einem an einer gegensinnig antreibbaren gleichachsigen Welle befestigten äußeren Rotor mit alternierend aufeinanderfolgenden Schaufelkränzen, deren in Drehrichtung geneigte, mit einer Schutzschicht beschichtbare und mit vorderen und hinteren Kanten aus hartem, abriebfestem Material versehene Schaufeln einerseits an Halteringen und andererseits an Montageringen sitzen, welche abwechselnd Bestandteile von mit den Wellen verbundenen kreisriήgförmigen Montageringträgern sind.

In einer solchen Desintegrationsvorrichtung (DE-AS 1 269943) zum Zerkleinern von hartem, zum Anbacken neigenden Material, insbesondere Sand, Eisenerz und Gemischen, .die diese Materialien enthalten, wird das Material durch den fortwährenden Aufprall auf die Schaufeln von innen nach außen getrieben. Die Schaufeln haben eine bestimmte Neigung in Drehrichtung nach vorn und nach außen. Der bevorzugte Neigungswinkel zwischen der Umfangsrichtung und der Schaufelebene, gemessen an der vorderen Schaύfelkante, liegt zwischen 20° und 30°. Mit dieser Schaufelneigung tritt eine optimale Schrägabmessung ein, wenn zugleich die vorderen und hinteren Kanten der Schaufeln auf den Umri߬ linien ihrer Halte- bzw. Montageringe liegen. Diese Besonderheiten der be¬ kannten Desintegrationsvorrichtung werden nicht nur als Voraussetzung für eine gute Zerkleinerungsarbeit, sondern auch dafür angesehen, daß sich an den Arbeitsflächen der Schaufeln feste und haltbare Schutzschichten aus dem zu zerkleinernden Material bilden, die die Schaufeln vor rascher Ab¬ nutzung schützen sollen. Durch die Bildung dieser Schutzschichten ent-

stehen die Prallwirkuπgen hauptsächlich auf der Oberfläche dieser Schutz¬ schichten.

Werden Schaufeln mit einer geringeren Schrägabmessung als es der Breite der Halte- bzw. Montageringe in Richtung des Anstellwinkels der Schaufel ent¬ spricht verwendet, verschlechtert sich die Zerkleineruπgsarbeit so weit, daß selbst mit der doppelten Anzahl von Schaufeln nicht die Vorteile er¬ reicht werden, wie mit den wenigen breiteren Schaufeln. Die Ansammlung von Schutzschichten ist bei den breiteren Schaufeln und den bevorzugten Anstellwinkeln wesentlich besser.

Obzwar diese Schutzschichten auf den Schaufeln von besonders guter Quali¬ tät sind und diese vor zu rascher Abnutzung schützen, hat die bekannte ro¬ tierende Desintegrationsvorrichtung Nachteile.

Infolge der für die Bildung von Schutzschichten bevorzugten großen Abmes¬ sungen der Schaufeln ergeben sich zwischen den alternierend aufeinander¬ folgenden Schaufelkränzeπ nur sehr schmale Umlenkzonen für das zu zer¬ kleinernde Material, was zur Folge hat, daß der Nenndrehzahlbereich der bekannten rotierenden Desintegrationsvorrichtung relativ niedrig ist. Die Zerkleinerungsleistuπg ist dadurch begrenzt. Hinzu kommt der beson¬ dere konstruktive Aufbau der bekannten Desintegrationsvorrichtuπg. Die Schaufeln eines Schaufelkraπzes sind jeweils an zwei zueinander parallelen ringförmigen Scheiben (Haltering und Moπtagering) befestigt, die mit den Ringscheiben der übrigen Schaufelkränze jeweils in einer achssenkrechten Ebene liegen. Die zu dem inneren bz . dem äußeren Rotor gehörenden Ring¬ scheiben sind durc Speichen miteinander verbunden, vorzugsweise ver¬ schraubt. Zwar soll hierdurch der Service am Desintegrator erleichtert werden - die Schaufeln können beispielsweise ausgewechselt bzw. um 180° gedreht werden, um die bisher nicht benutzten Arbeitsflächen zum Einsatz zu bringen - _s jedoch müssen zu dem relativ niedrigen Arbeitsdrehzahlbe¬ reich vor allem strömungstechnische Unzulänglichkeiten innerhalb des Des¬ integrators in Kauf genommen werden, durch die die Bildung von Spritz¬ korn gefördert wird. Strömungstechnisch ungünstig ist es auch, daßdievorstehenden Köpfe der jeweiligen Schrauben, die die Einzelteile der Rotoren zusammen¬ halten, unerwünschte Wirbel innerhalb des Desintegrators verursachen.

Dem gegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Standzeit einer Desiπtegratioπsvorrichtuπg dann erhöhen läßt, wenn es gelingt, die Schaufeln, als die am meisten beanspruchten Teile innerhalb des Desiπtegrationsraumes, weitgehend von der eigentlichen Zerkleinerungs¬ arbeit zu entlasten. Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu¬ grunde, sowohl die Zerkleineruπgsleistung als auch die Standzeit einer ro¬ tierenden Desintegrationsvorrichtuπg zu erhöhen und zugleich die Bildung von Spritzkorn auf ein Minimum herabzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfinduπgsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaufeln der¬ art im Abstand von den Rändern der Montage- und Halteringe ihrer Schaufel- kränze angeordnet sind, daß die vorderen Kanten der Schaufeln des einen Schaufelkranzes und die hinteren Kanten der Schaufeln des gegensinnig ro¬ tierenden folgenden Schaufelkranzes innerhalb des Desintegrationsraumes Ringräume eingrenzen, in denen sich im Nenndrehzahlbereich der Rotoren Wir¬ belzonen aus dem Gas-Feststoffgemisch ausbilden.

Obwohl die Anzahl der alternierend von innen nach außen aufeinanderfol¬ genden Schaufelkränze durch die Erfindung nicht vorgegeben oder beschränkt ist, arbeitet ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit vier Schaufelkränzen. Hierbei bilden sich innerhalb des Desintegrationsraumes bis hin zum äußeren, vierten Schaufelkranz drei ringförmige Wirbelzonen aus, durch welche die Feststoffpartikelchen von innen nach außen getrieben werden. Innnerhalb dieser Wirbelzonen prallen die Feststoffpartikel mit außerordentlich großen Geschwindigkeiten aufeinander. Hierbei wird eine beträchtliche Zerkleinerungsenergie frei, die die Feststoffpartikel prak¬ tisch zum Zerplatzen bringt, ohne daß dabei die Partikeloberflächen kom¬ primiert werden, wie dieses beispielsweise bei Kugelmühlen der Fall ist. Die Schaufeln, insbesondere die sich auf ihren Arbeitsflächen ausbilden¬ den Schutzschichten werden nur zu einem relativ geringen Teil für die Zer¬ kleinerungsarbeit herangezogen. Die hauptsächlichste Belastung dieser Schutzschichten ergibt sich lediglich aus der Berührung mit den Feststoff¬ partikeln während ihrer Radialwanderung von Schaufelkranz zu Schaufelkranz, wobei die Partikel von den Schaufeln eine mehr oder weniger quer zur Zen¬ trifugalrichtung ausgerichtete Bewegungskomponeπte erhalten.

Der Desintegratioπsraum mit seinen drei Wirbelzonen schließt erfindungs¬ gemäß zusätzlich aber noch einen äußeren, nach innen von den vorderen Kan¬ ten der Schaufeln des äußeren Schaufelkraπzes und nach außen von der die Gehäuseseitenwände verbindenden Gehäusestimwaπd begrenzten Prallräum ein. In diesem äußeren Prallraum baut sich im Nenndrehzahlbereich eine weitere Wirbelzone auf. Die Größe dieses Prallraumes ergibt sich aus dem Anspruch 3. In diesem relativ großen Prallraum findet nicht nur eine beträchtliche Zerkleineruπgsarbeit statt, sondern vor allem auch eine Beeinflussung bzw. Aktivierung des zerkleinerten Materials, in Sonderheit ein Stoffaustaαsch zwischen dem spezifisch zu bestimmenden Gas und den Feststoffpartikeln.

Strömungstechnisch von großer Bedeutung ist auch die Ausbildung des Des- iπtegrationsraumes unterhalb des Prallraumes. Die Innenflächen der al¬ ternierend aufeinanderfolgenden Halte- und Montageringe sind glatt und bilden die von Schaufelkranz zu Schaufelkranz nach außen sich erweitern¬ den Seitenwände des Desintegrationsraumes bis hin zum Prallraum. Diese Verbreiterung des Prallraumes bedingt, daß die Breite der Schaufeln in den Schaufelkränzen von innen nach außen größer wird.

Durch diese Erweiterung des Desintegrationsraumes wird der Volumensver¬ größerung des Gas-Feststoffgemisches während der Zerkleinerung Rechnung getragens

Die konstruktive Ausbildung der Rotoren ist in den Ansprüchen 5 bis 11 ge¬ kennzeichnet. Im wesentlichen bestehtjeder Rotor aus einem an die zugehö¬ rige Welle angeflanschten Montageringträger. Jeder dieser Montagering¬ träger trägt im bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei konzentrische Mon¬ tageringe. Jeder Moπtageringträger weist zugleich kreisringförmige Aus¬ buchtungen auf, in die die Halteringe derjenigen Schaufel ränze hinein¬ ragen, deren Montageringe am jeweils anderen M-πtageringträger befestigt sind. Je¬ weils eine dieser kreisriπgförmigen Ausbuchtungen in jedem Rotor ist als Druckentlastuπgsringraum ausgebildet. Diese Druckentlastungsringräume wei¬ sen kreisringföππige Böden auf, die Druckentlastungsöffnungen ent- ^• halten. • Diese Druckeπtlastungsöffnuπgen sorgen während des Betriebes für einen Druckausgleich innerhalb des Desiπtegrationsrau es und zwischen dem Desintegrationsraum und den Bereichen innerhalb des Gehäuses, die

zwischen den Innenflächen der Gehäuseseitenwände und den Außenwänden der ro¬ tierenden Desintegrationsvorrichtuπg liegen. Von Vorteil ist, daß die Druckentlastungsöffnungen in den Druckentlastuπgsringräumen von den in diese hineinragenden Halteringen verdeckt werden. Von besonderer Bedeutung für die erfindungsgemäße DesintegrationsVorrichtung ist es zur dem, daß die Seitenwände der Ausbuchtungen und vor allem der Druckentlastungs^ ringräume sowie der in sie hineinragenden Halteringe als äußere bzw. innere Kegelstumpfmäntel ausgebildet sind, wobei der jeweils größere Durchmesser dieser Kegelstumpfmäntel zum Desintegrationsraum hin angeordnet ist. Hier¬ durch entstehen zwischen den Böden der Druckentlastungsringräu e und dem Desintegrationsraum schmale ringförmige Kanäle, durch die eventuell in sie hineingelangte Feststoffpartikel sicher wieder in den Desintegrations- raum zurückbefördert werden. Hierin wird ein wesentlicher Vorteil der Err findung gesehen, da durch diese Maßnahmen mit großer Sicherheit die Bildung von Spritzkorn verhindert wird. Irgendwelche aus dem Desintegrationsraum herausgelangten und dem Zerkleinerungsprozeß entzogenen Partikel werden praktisch automatisch wieder in den Desintegrationsräum zurückbefördert und der weiteren Zerkleinerungsarbeit zugeführt.

Um einen ordnungsgemäßen Druckausgleich zu ermöglichen, sind zudem die Ränder der Druckentlastungsöffnungen beidseitig angefast. Jeder Druckent- lastungsringraum weist im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung soviele Druckentlastungsöffnungen auf, als für die Einhaltung der angestreb¬ ten Reduzierung der Gastemperatur erforderlich sind (drehzahlabhängig). Aus fertigungstechnischen Gründen sind die Druckentlastungsöffnungen in der Regel kreisförmig ausgebildet. Der Durchmesser der kreisförmigen Druckeπt- lastungsöffnungen reicht bis an die Ränder des Bodens der Druckentlastungs¬ ringräume heran. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können auch anders geformte Druckentla≤tungsöffnungen zum Einsatz kommen. Wesentlich ist, daß die Gesamtfläche der Druckentlastungsöffnungen groß genug ist, um störungsfrei den gewünschten Druckausgleich zu bewerkstelligen. Die Druck¬ ausgleichsringräume mit den Druckentlastungsöffnungen dienen auch als Puffer¬ und Druckausgleichskammern, durch die der während des Zerkleinerungsprozesses aufgebaute Gasdruck abgebaut werden kann. Mit Sicherheit verhindern die er- finungsgemäßen Maßnahmen zum Druckausgleich eine nichtgewollte Prozeßwärme durch zu starke Gaskomprimieruπg.

Durch die neue Desintegrationsvorrichtung nach der Erfindung wird demnach unter günstigen Prozeßr-und Strömungsbedinguπgen innerhalb des Desinte-

gratioπsrau es die Hauptzerkleineruπgsarbeit nicht von den Schaufeln der Schaufelkränze geleistet. Es ergibt sich, daß je nach Umfangsgeschwindig¬ keit dieser Schaufelkränze bis ca.65% der Zerkleinerungsleistung in den drei Wirbelzonen und im Prallraum und die restliche Zerkleinerung durch Be¬ rührung der Feststoffpartikel mit den Schaufeln geleistet wird. Eine opti¬ male Zerkleinerungsleistung innerhalb der Wirbelzonen wird im Neπndrehzahl- bereich erzielt. Unter Neππdrehzahlbereich wird hier nicht die Neπndreh- zahl der Antriebsmotoren verstanden, sondern ein Drehzahlbereich, der sich für das spezifische Gewicht des Desintegratioπsstoffes und dessen Struktur optimal eignet. Angestrebt wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Schau¬ felkränze im Mittel nicht unter 130 pro Sekunde absinkt (260 m pro Se¬ kunde im gegenläufigen System). Unterhalb dieser Geschwindigkeit wird ein wesentlicher Teil der Zerkleinerungsarbeit durch Berührung der Feststoff- partikel mit den Schaufeln erbracht. Dadurch, aber auch durch die Belastungen im Bereich der Nenndrehzahl, sind die vorderen und hinteren Kanten der Schau¬ feln besonders stark beansprucht. Die Schaufeln sind daher bei dem erfin¬ dungsgemäßen Desintegrator durch die leichte Auswechselbarkeit der Kanten, ohne Demontage des Rotorsystems, in besonders vorteilhafter Weise ausge¬ bildet. Einzelheiten der Schaufelausbildung und ihrer Kombination mit den Halte- und Montageriπgen zu Schaufelkränzen sind in den Ansprüchen 12 bis 36 gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß besteht jede Schaufel aus einem mit dem Moπtagering und dem Haltering des jeweiligen Schaufelkranzes verbundenen Mittelstück und zwei mit diesen Ringen lösbar zusammenfügbareπ harten, abriebfesten vor¬ deren und hinteren Kaπtenstäben, die am Mittelstück anliegen.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Mittelstücke der Schaufeln mit den Halte- bzw. Montageringen verschraubt. In einem anderen Ausführungsbeispiel sind Haltering, Montagering und Schaufelmittelstücke eines Schaufelkranzes als monolithisches Gußstück ausgebildet. In beiden Ausführuπgsbei pielen jedoch sind die vorderen und hinteren Kantenstäbe ^• der Schaufeln leicht zu montieren und zu demontieren. Das Mittelstück je¬ der Schaufel ist in beiden Ausführungsbeispielen eine ebene Platte mit einer vorderen Kante in Rotationsrichtung und einer hinteren Kante. Beide

Kanten haben Auswölbungeπ, in denen die Kantenstäbe zur Abführung der Pro¬ zeßwärme anliegen. Die Abmessungen der Halteringe, der Montageriπge und der Schaufeln sind so, daß gegossene und verschraubte Rotoren untereinan¬ der ausgetauscht werden können. Gegossene Rotoren werden schon aus Kosten¬ gründen immer dann eingesetzt, wenn die jeweiligen Anstellwinkel der Schau¬ feln innerhalb der Schaufelkränze für ein spezifisches Desintegrationsgut festliegen. Diese Anstellwinkel sind nicht nur abhängig von der Härte, dem spezifischen Gewicht und dem Hardgrovewert der zu zerkleinernden Materialien, sondern auch von der Nenndrehzahl der rotierenden Desintegrationsvorrichtung.

Alle verwendeten Schrauben sind aus strömungstechnischen Gründen als ver¬ senkte Imbußschrauben ausgebildet, oder in ringförmigen Vertiefungen ange¬ ordnet, die durch Deckel strömungsgünstig abzudecken sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Teildraufsieht entlang der Linie I/I in Fig. 5 auf ein be¬ vorzugtes Ausführungsbeispiel einer rotierenden Desintegrations- vorrichtuπg,

Fig.2 die gleiche Teildraufsicht wie in Fig. 1, jedoch ohne Darstel¬ lung der Wirbelzonen, ein Konstruktionsdetail, ein Konstruktionsdetail, einen Schnitt entlang der Linie V/V in Fig.2, einen Teilschnitt durch den äußeren Rotor, einen Teilschnitt durch den inneren Rotor, einen Schnitt entlang der Linie VIII/VIII in Fig. 2, einen Schnitt entlang der Linie IX/IX in Fig. 2, einen Schnitt entlang der Linie X/X in den Fig. 8 und 9, einen Schnitt entlang der Linie XI/XI in den Fig. 8 und 9 und eine schematische Ansicht entlang der Linie XII/XII in den Fig.8 und 9.

Eine rotierende Desintegratioπsvorrichtung 1 nach der Erfindung besteht aus einem äußeren Rotor 18, 180 und einem inneren Rotor 46, 460. Die Doppelbe¬ zifferungen weisen darauf hin, daß jeweils zwei in ihren Einbaumaßen gleiche, jedoch unterschiedlich hergestellte Rotoren eingesetzt werden können. Jeder mit den niedrigeren Zahlen bezeichnete Rotor 18, 46 ist aus Einzelteilen zusammengeschraubt, wohingegen jeder mit den höheren Zahlen 180, 460 be¬ zeichnete Rotor ein aus Einzelteilen bestehendes monolithisches Gußstück ist. Der Übersicht wegen sind nicht alle Teile der Rotoren mit zwei Zahlen bezeichnet: Wichtig ist, daß die gegossenen und aus Einzelteilen zusammen¬ geschraubten inneren und äußeren Rotoren untereinander austauschbar sind.

Die Desintegration der Feststoffpartikel findet in einem einen Prallraum 68 einschließenden Desintegrationsraum 139 innerhalb eines Gehäuses mit einer ersten Gehäuseseitenwand 2, einer zweiten Gehäuseseitenwaπd 3 und einer. Gehäusestimwand5 statt, die die Gehäusewände 2, 3 miteinander verbindet, und die innen mit leicht auswechselbaren Verschleißblechen 149 ausge¬ kleidet sein kann. Ein Gemisch aus Gas und den zu zerkleinernden Feststoff- partikelπ wird der rotierenden DesintegrationsVorrichtung 1 durch eine zen¬ trale Materialeingabe 4 zugeführt. Das desintegrierte Material verläßt die rotierende Desintegrationsvorrichtung 1 durch eine nicht dargestellte, nach unten offene Materialausgabe.

Im Desintegrationsraum 139 eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Er¬ findung arbeiten vier alternierend ineinandergreifende, abwechselnd ge¬ gensinnig rotierende Schaufelkränze. Auf den inneren, linksdrehenden (Fig.1 und 2) ersten Schaufelkranz 50, 500. folgt der rechtsdrehende zweite Schaufelkranz 22, 220, an den sich der dritte, wieder linksdrehende Schaufelkranz 63, 630 anschließt. Der äußere, rechtsdreheπde vierte Schau¬ felkranz ist mit 32, 320 bezeichnet. Der zweite und vierte Schaufelkranz 22, 220; 32, 320 gehören zum äußeren Rotor 18, 180 und der erste und der dritten Schaufelkranz 50, 500, 63, 630 gehören zum inneren Rotor 46, 460.

Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können auch Desintegrations- - Vorrichtungen mit drei bzw. -fünf Schaufelkränzen oder einer anderen An¬ zahl Schaufelkränze zum Einsatz kommen.

Der äußere Rotor 18, 180 ist an eine erste Welle 6 mit einem Flanschende 7 angeschlossen, welches in einem Wellenriπgflansch 8 übergeht (Fig.5, Fig. 12) an welchen mittels Senkkopfschrauben 10 ein Riπgflansch 19 (Fig. 6) des äußeren Rotors 18, 180 festgeschraubt ist.

Der innere Rotor 46, 460 ist an eine zweite Welle 12 mit einem Flansch¬ ende 13 angeschlossen, welches in einem Wellenriπgflansch 14 übergeht (Fig.5), an welchem mittels Senkkopfschrauben 15 ein Riπgflansch 47 (Fig.7) des inneren Rotors 46, 460 festgeschraubt ist. Die Schraubköpfe der Senkkopfschrauben 15 sind durch Bohrungen 9 im Wellenringflaπsch 8 der ersten Welle 6 zugänglich.

Die erste Welle 6 und die zweite Welle 12 sind gleichachsig zur Desinte¬ grationsachse 140 angeordnet und werden gegensiπnig auf an sich bekannte, im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht interessierende Weise angetrieben. Rechts in Fig. 5 ist erkennbar, daß die zentrale Materialein¬ gabe 4 das Flaschende 13 der zweiten Welle 12 kreisringförmig umgibt. Die erste und zweite Welle 6, 12 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel schematisch als Hohlwellen dargestellt, die auf einer nicht gezeigten ge¬ meinsamen festen Achse bzw. Welle gelagert sind. Die Erfindung kann aber auch mit gleichachsigen fliegenden Wellenenden zum Einsatz kommen.

Zwischen den einander dicht gegenüberliegenden Welleπringflanschen 8 und 14 ist eine Labyrinthdichtung 16 vorgesehen, die auf eine nicht darge¬ stellte, jedoch an sich bekannte Weise mit Sperrluft arbeitet, um zu ver¬ hindern, daß Feststoffpartikel zwischen die Welleπriπgflansch≥8 und 14 gelangen und dort Reibungsverluste oder gar Zerstörungen hervorrufen können.

Das Gehäuse 2, 3, 5 ist gesondert und unabhängig von den Wellen 6 und 12 gelagert und gegenüber diesen, wie auch gegenüber der Materialeiπgabe 4 auf im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht interessieren¬ den Weise abgedichtet.

Der mit der ersten Welle 6 verbundene äußere Rotor 18, 180 besteht sowohl bei der verschraubten wie auch bei der gegossenen Ausführung aus einem

äußeren Montageringträger 20.(Fig. 5) mit einem Moπtagering 21, 210 für den zweiten Schaufelkranz 22, 220 und einem dazu konzentrischen Montagering 31,. 310 für den vierten Schaufelkranz 32, 320..

Entsprechend besteht der mit der zweiten Welle 12 verbundene innere Rotor 46, 460 aus einem inneren Montageringträger 48 und einem Montagering 49, 490 für den ersten Schaufelkranz 50, 500 und einen dazu konzentrischen Mon¬ tagring 62, 620 für den dritten Schaufelkranz 63, 630.

Die Schaufeln 69, 690 jedes Schaufelkranzes 50, 500; 22, 220; 63, 630; 32, 320 sind einerseits mit dem Moπtagering 21, 210; 31, 310; 49, 490; 62, 620 und andererseits mit einem Haltering 115, 1150; 121, 1210; 126, 1260; 131, 1310 verbunden. Jede Schaufel 69, 690 besteht aus einem Mittelstück 70, 700 und zwei mit den Montage- bzw. Halteringeπ lösbar zusammenfügbaren harten und abriebfesten vorderen und hinteren Kantenstäben 87, 98, die am Mittel¬ stück 70, 700 anliegen.

Das Mittelstück ist als ebene Platte mit einer in Drehrichtung vorderen Kante 73 und einer hinteren Kante 75 ausgebildet. Diese Kanten sind mit Einwölbungen 74 und 76 versehen, an denen die Mantelfläche des vorderen bzw. hinteren Kantenstabes 87, 98 anliegt.

In einem ersten Ausführungsbeispiel weist jedes Mittelstück 70 einer Schau¬ fel 69 ebene Montagefl chen 71, 72 auf, die an den entsprechenden Stellen des Montage- bzw. Halteringes anliegen. Diese Montageflächen 71, 72, aber auch die entsprechenden Stellen der Montage- bzw. Halteringe können ge¬ schliffen sein, um einen sicheren Sitz zu gewährleisten. Die so beschaffenen Mittelstücke 70 der Schaufel 69 sind mit den Montage- bzw. Halteringen ver¬ schraubt. Hierzu sind in den Montageringen 49, 21, 62, 31 und den Halte- riπgen 115, 121, 126, 131 Senklöcher 110, 119 für die Flachkδpfe 83 von Befestigungsschrauben 85 angeordnet. In den Mittelstückeπ 70 sind ent¬ sprechende Schraublöcher 84 vorgesehen, die genügend Raum für die beim Anziehen der Befestigungsschrauben 85 sich kompimierende Luft aufweisen - (Fig.8). Die Senklöcher sind entbehrlich, wenn die Flachköpfe 83 in kreis- ringför igen Einbuchtungen liegen, die aus strömungstechπisehen Gründen durch nicht dargestellte kreisriπgförmige Deckel verschließbar sind.

In einem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Mittelstücke 700 der Schau _¬ feln 690 mit den Montage- und Halteriπgen 490, 1150; 210, 1210; 620, 1260;

310, 1310 der jeweiligen Schaufelkränze 500, 220, 630, 320 vergossen (Fig.9),

Beimersten Ausführungsbeispiel sind der äußere Rotor 18 und der innere Ro¬ tor 46 jeweils aus den Montageriπgträgerπ 20, 48 mit den Montageringen 21, 31 bzw. 49. und 62, den Mittelstücken 70 der Schaufeln 69 sowie den Halte¬ ringen 115, 121, 126, 131 zusammengeschraubte Gebilde, wohingegen beim, zweiten Ausführuπgsbeispiel der äußere Rotor 180 und der innere Rotor 460 jeweils monolithische Gußstücke aus den Montageringträgern 20 und 48 mit den Montageringen 210, 310, 490, 620, den Mittelstücken 700 der Schaufeln 690 und den Halteringeπ 1150, 1210, 1260 und 1310. Die geschraubten Ro¬ toren 18 bzw. 46 und die gegossenen Rotoren 180 bzw. 460 sind unterein¬ ander austauschbar.

In beiden Ausführungsbeispielen werden die gleichen vorderen und hinteren, in jedem Fall lösbar befestigten Kaπtenstäbe 87 und 98 verwendet. Jeder Kantenstab 87, 98 weist einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt 88 bzw. 99 mit einer Mittellinie 89, 100 auf, deren zum jeweiligen Mittel¬ stück 70, 700 hinweisende Mantelflächen an den Einwδlbungen 74, 76 an¬ liegen.

Ein Ende jedes Stabes 87, 98 ist als Einsteckende 90, 101 mit gegenüber dem Stab verringerten Durchmesser und geschliffenen Anlageringflächen 91, ^' 102 ausgebildet. Diese Einsteckenden sitzen im montierten Zustand mit leichtem Paßsitz in Einstecklöchern 118, 125, 130, 137 der entsprechen¬ den Halteringe 115, 121, 126, 131 bzw. 1150, 1210, 1260, 1310 (Fig. 8, 9).

Das dem Einsteckende 90, 101 gegenüberliegende Ende jedes Stabes 87, 98 ist als Festspannende 92, 103 ausgebildet, welches den gleichen Durch¬ messer wie der Stab 87, 89 hat, jedoch mit einem abgeschrägten Bereich 93 bzw. 104 ausgerüstet ist. Die Festspanπenden 92, 103 der Stäbe 87, 98 sind in den entsprechenden Montageriπgen 21, 210; 31,' 310; 49, 490; 62, 620 lösbar befestigt. Hierzu sind in diesen Moπtageringeπ Bohrungen 111 (Fig. ^" 8, 9, 12) und daneben Bohrungen 112 zum Aufnehmen je eines Klemm¬ stückes 109 mit einer Abschrägung 113 für den abgeschrägten Bereich 93 bzw.104 an den Festspannenden 92, bzw. 103 des zugehörigen Kantenstabes

87, 98 vorgesehen. Zur Befestigung der Klemmstücke 109 in den Montageringen 21, 210; 31, 310; 49, 490; 62, 620 sind Seπkkopfschrauben 114 vorgesehen.

Die Einzelteile der Schaufeln 69, 690 sind so ausgebildet, daß das Ansetzen von Schutzschichten 142 (Fig. 10, 11) aus dem zu desintegrierenden Material erleichtert wird. Im einzelnen ist wenigstens die Arbeitsfläche 78 jedes Mittelstückes 70, 700 mit einer aufgerauhten Oberfläche 79, in bevorzugten Ausführungsbeispielen in Form von sägezahπähπlicheri Querrillen 80 versehen. Auch die in der Regel zumindest oberflächengehärteten vorderen und hinteren Kantenstäbe 87, 98 weisen aufgerauhte Oberflächen 97 bzw. 108 auf.

Um das Ansetzen der Schutzschichten 142 zu erleichtern, ist jeder vordere Kanteπstab 87 mit einem Längsschlitz 94 und einer nahezu radial zur Des¬ integrationsachse 140 verlaufenden Materialanlagefläche 96 versehen. Die¬ ser Längsschlitz 94 weist einen Querschnitt 95 nach Art eines recht¬ winkligen Dreiecks auf. Auch jeder hintere Kaπtenstab 98 ist mit einem Längsschlitz 105 und einer nahezu parallel zur Desiπtegrationsachse 142 verlaufenden Materialanlagefläche 107 versehen. Auch dieser Längsschlitz 105 weist einen Querschnitt 106 nach Art eines rechtwinkligen Dreiecks auf.

Die Anordnung der Längsschlitze 94, 105 in den Kanten≤täben 87, 98, die Lage der abgeschrägten Bereiche 93 und 104 in ihren Festspannenden 92, 103 sowie die Abschrägung 113 an den Klemmstücken 109 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Materialanlagefl chen 96, 107 neuer Stäbe nach einem Auswechseln stets in die richtige Lage zur Drehrichtung kommen, wie dieses die Fig.8 bis 12 erkennen lassen. Nach dem Entfernen eines verbrauchten vorderen bzw. hinteren Kantenstabes 87, 98 wird der neue Kaπtenstab durch die Bohrung 111 im Montageriπg 21, 210; 31, 310; 49, 490; 62, 620 gesteckt, bis das Einsteckende 90, 101 im Einsteckloch 118, 125, 13Q, 137 sitzt. Dann wird der Stab 87, 98 so lange um seine Mittellinie 89, 100 verdreht, bis der jeweils abgeschrägte Bereich 93, 104 am Festspann¬ ende 92, 103 gleichlaufend zur Abschrägung 113 am zugehörigen Klemmstück 109 liegt. Dann wird das Klemmstück 109 festgeschraubt. Diese endgültigen Lagen der Festspannenden 92, 103 der vorderen und hinteren Kanteπstäbe 87,

98 sind deutlich in Fig. 12 an den Montageringen 210. und 31 erkennbar. In Verbindung mit dem Moπtagering 21 ist ein vergossenes Mittelstück 700 einer Schaufel 690 und in Verbindung mit dem Moπtageriπg 31 ist ein ver- schraubtes Mittelstück 70 einer Schaufel 69 des vierten Schaufelkraπzes 32 dargestellt. Die Demontage abgenutzter und die Montage neuer Kantenstäbe kann bei eingeschraubten Rotoren erfolgen, wenn in die Gehäusewäπde 2 und 3 entsprechende nicht dargestellte Montageöffnungeπ vorgesehen werden.

Weiterhin läßt Fig. 12 erkennen, daß die Verbindungslinien zwischen den Mittellinien 89, 100 der vorderen und hinteren Kanteπstäbe gegenüber den Mittellinien der Mittelstücke 70, 700 geringfügig zurin Fig. 12 nicht dargestellten Desintegratioπsachse 140 hin versetzt sind, um das Absetzen einer Schutzschicht 142 zu begünstigen, wie dieses deutlich auch den Fig. 3 und 4 sowie 10 und 11 zu entnehmen ist.

Die Arbeitsflächen 78 der Schaufeln 69, 690 weisen zur Drehrichtuπg, gegen¬ über zur Tangente an den Rand r des zugehörigen Montage- bzw. Halteringes an der dem vorderen bzw. hinteren Kaπtenstab 87, 98 nächstliegenden Stelle eine Winkel zwischen 20° und 30° auf, dessen jeweilige Größe von der Härte des zu desintegrierenden Materials bzw. von der Umfangsgeschwindigkeit des jeweiligen Schaufelkranzes abhängt. Von besonderer Bedeutung ist, daß zwischen den vorderen Kantenstäben 87 der Schaufeln 69, 690 und dem Rand r des jeweiligen Montage- bzw. Halteringes ein vorderer Abstand v und zwischen den hinteren Kanteπstäben 97 und dem entsprechenden Rand r des Montage- bzw. Halteringes ein hinterer Abstand h eingehalten wird.

Die Köpfe aller Schrauben ragen nicht über die Oberflächen der Montage¬ bzw. Halteringe hervor. So liegen die Flachköpfe 83 der Befestigungsschrau¬ ben 85 vollkommen in den Senklöcherπ 110. Zur Befestigung der Klemmstücke 109 werden Senkkopfschrauben 114 verwendet. Alle diese Schrauben 85, 114 sind Imbußschrauben. In bevorzugten Ausführungsbeispielen, der Erfindung können die Schraubköpfe bzw. Schraublöcher auch durch Deckel für die kreis¬ ringförmigen Einbuchtungen abgedeckt werden, damit die Schraubköpfe im Nenndreh∑ahlbereich keine störenden Wirbel verursachen.

Die Mittelstücke 70, 700 der Schaufel 69, 690 des vierten Schaufelkranzes weisen in Drehrichtung vorn angeordnete Veπtilatoransätze 77, 770 auf, die einerseits ein optimales Abführen der desintegrierten Feststoffpar-

tikel in den Prallräum 68 bewirken, andererseits aber auch dafür sorgen, daß sich im Nenπdrehzahlbereich innerhalb des Desintegratioπsraumes 139, 68 die gewünschten Druckverhältnisse aufrechterhalten lassen sowie die vierte Wirbelzoπe 150 ausbildet, die im Neππdrehzahlbereich auch verhin¬ dert, daß zerkleinertes Material auf den vierten Schaufelkraπz zurückfällt.

Fig.2 läßt erkennen, daß im bevorzugten Ausführuπgsbeispiel der Schaufel¬ längen 81 aller Schaufeln 69, 690 in allen Schaufelkränzen gleich ist. Auch die Abstände 82 zwischen den Schaufeln 69, 690 sind - unabhängig vom Schaufelkranz - gleich.-Die Schaufeln 69, 690 weisen jedoch, wie dieses die Fig.6 und 7 erkennen lassen, von Schaufelkraπz zu Schaufelkranz nach außen ansteigende Schaufelbreiten 13- _j , 13 ₂ , 143g,143 ₄ auf, durch welche άer Volumensvergrößerung des Gas-Feststoffgemisches bei der Desintegra¬ tion im Desintegrationsraum 139 unterhalb des Prallraumes 68 Rechnung ge¬ tragen wird.

Auf die Ausbildung dieses Teils der rotierenden Desintegrationsvorrich¬ tung 1 ist erfindungsgemäß besonderer Wert gelegt worden.

Die Innenflächen 117, 23, 129, 33, 51, 124, 64, 136 der alternierend auf¬ einanderfolgenden Halte- und Montageriπge 115, 1150; 21, 210; 126, 1260;

31, 310 bzw.49, 490; 121, 1210; 62, 620; 131, 1310 sind glatt und bil¬ den die von Schaufelkränz'zu Schaufelkranz 50, 500; 22, 220; 63, 630;

32, 320 nach außen sich erweiternden Seitenwände des Desintegrationsraumes 139 unterhalb des Prallraumes 68. Diese ist vor allem deshalb möglich, weil der äußere Montageringträger 20 und der innere Montageringträger 48 außer den Montageringen auch noch kreisringförmige Ausbuchtungen zur Auf¬ nahme der Halteringe des jeweils anderen Rotors aufnehmen.

Im einzelnen: Der an die erste Welle 6 angeflanschte äußere Montagering¬ träger 20 weist außer den beiden konzentrischen Montageringen 21, 210 und 31310 für den zweiten und vierten Schaufelkranz 22, 220 bzw.32, 320 zu¬ sätzlich eine kreisringförmige Ausbuchtung 25 für den Haltering 115, 1150 des ersten Schaufelkranzes sowie einen äußeren Druckeπtlastungsring 35 zur Aufnahme des Halteringes 126, 1260 des dritten Schaufel ranzes auf.

Entsprechend weist der von der zweiten Welle 12 angetriebene innere Mon¬ tageringträger 48 außer den beiden konzentrischen Montageringen 49, 490; 63, 630 für den ersten bzw. dritten Schaufelkranz zusätzlich einen inneren

Druckentlastuπgsring 57 zur Aufnahme des Halteriπges 121, 1210 des zweiten Schaufelkraπzes auf. Der Haltering 131, 1310 für den vierten Schaufelkranz läuft frei oberhalb άes Montageringes 62, 620 für den dritten Schaufelkraπz.

Die radiale Spalte zwischen den jeweils einander zugekehrten inneren und äußeren Rändern r der von innen nach außen aufeinanderfolgenden Moπtage- und Halteringe sind so gering wie möglich gehalten. Sie sind gerade so groß, daß eine störungsfreie Montage bzw. Demontage der Integrationsvorrichtung 1 möglich ist.

Sollten durch diese schmalen Ringspalte gleichwohl Feststoffpartikel aus dem Desiπtegratioπsraum 139 herausgeraten, ist durch besondere Ausbildung der Randbereiche der kreisringförmigen Spalte Vorsorge dafür getroffen, daß die Feststoffpartikel wieder in den Desiπtegrationsprozeß zurückge¬ führt werden. Zu diesem Zweck sind die Seitenwände der kreisringförmigen Ausbuchtungen für den Halteriπg 115, 1150 des ersten Schaufelkranzes und der äußeren und inneren Druckentlastungsringräu e 35, 57 zur Aufnahme der Halteringe 126, 1260; 121, 1210 des dritten und zweiten Schaufelkranzes als äußere bzw. innere Kegelstumpfm ntel 26, 36, 39, 58, 61 ausgebildet, deren jeweils größerer Durchmesser zum Desintegrationsraum 139 hin liegt. Entsprechend ist die äußere Seitenwand des Halteringes 115, 1150 des ersten Schaufelkraπzes als äußerer Kegelstumpf antel 116 und die Seiten¬ wände der Halteriπge 121, 1210; 126, 1260 der zweiten und dritten Schau¬ felkränze und die äußere Seitenwand des Halteringes 131, 1310 für den vierten Schaufelkranz als innere bzw. äußere Kegelstumpfmäntel 122, 123; 127, 128; 134 ausgebildet, deren jeweils großer Durchmesser zum Desinte¬ grationsraum 139 hin liegt. Durch diese kreisringförmigen Ausbuchtungen im äußeren Montageringträger 20 und im inneren Montageringträger 48 er¬ geben sich entsprechende kreisringförmige Einbuchtungen. Im äußeren Mon¬ tageringträger 20 ist neben dem zweiten Schaufelkraπz 22,-220 eine kreis- ringförmige Einbuchtung 27 mit einem Boden 28 und einem inneren Kegel- stumpfmantel 29 und einem äußeren Kegelstumpfmantel 30 vorgesehen. Neben dem vierten Schaufelkraπz 32, 320 liegt eine kreisriπgför ige Einbuchtung 40 mit einem Boden 41 und einem inneren Kegelstumpfmäntel 44. Der Montage¬ ring 31, 310 und der Haltering 131, 1310 für den vierten Schaufelkranz 32,

320 schließen je mit einem achsparallelen Außenmaπtel 135 ab. Am Halteriπg 131, 1310 ist zusätzlich ein Riπgansatz 138 vorgesehen.

Im inneren Montageringträger 48 ist neben dem ersten Schaufelkranz 50, 500 eine kreisringförmige Einbuchtung 52 mit einem Boden 53 und einem äußeren Kegelstumpfmantel 54 als Seitenwaπd vorgesehen, der eine innere achsparallele Seitenwaπd 55 gegenüberliegt. Neben dem dritten Schaufelkraπz 63, 630 liegt eine kreisringförmige Einbuchtung 65 mit einem Boden 66. Der Montagering 62, 620 endet in einer kegelstumpfmantelförmigen Endringfläcke 67.

Eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen rotierenden Desintegra¬ tionsvorrichtung 1 besteht darin, daß im Boden 37 des äußeren Druckent- lastungsriπgraumes 35 Druckentlastungsöffnungen 38 und im Boden 59 des inneren Druckentlastuπgsringrau es 57 Druckeπtlastungsöffπuπgen 60 vor¬ gesehen sind. Letztere sind auch in Fig. 1, erstere in Fig. 12 als kreis¬ förmige Öffnungen dargestellt. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können die Druckeπtlastungsöffnuπgen auch eine andere zweck¬ mäßige Konfiguration aufweisen. Ihre Ränder sind beidseitig strömuπgs- günstig angefast.

Von besonderem Vorteil ist, daß die Druckentlastungsöffπungen 28 bzw.60 zum Desintegrationsraum 139 hin durch die Halteringe 121, 1210 bzw. 126, 1260 verdeckt sind. Hierdurch wird verhindert, daß bei einem Druckaus¬ gleich zwischendem Desintegratioπsraum 139 und den Bereichen zwischen der Außenseite des äußeren Montageringträgers 20 und der ersten Gehäuse- settenwaπd 2 sowie der Außenseite des inneren Moπtageringträgers 48 und der zweiten Gehäuseseitenwand 3 Feststoffpartikel mitgerissen werden. Ein Druckausgleich zwischen dem Desintegrationsraum 139 und den genannten Außeπbereicheπ der rotierenden Desiπtegrationsvorrichtung 1 ist für eine ordnungsgemäße Desintegration der Feststoffpartikel notwendig. An den inneren Druckentlastungsriπgraum 57 mit den Druckentlastungsöffnungen 60 sind der erste und der zweite Schaufelkranz 50, 500 bzw.22, 220 und an den äußeren Druekentlastungsriπgrau 35 mit den Druckentlastuπgs- σffnungen 38 sind der dritte und der vierte Schaufelkraπz 63, 630 bzw. 32, 320 angeschlossen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weist jeder Druckentlastungsraum 35, 57 soviele CFig. 1) Druckentlastungsöff-

πungeπ 38, 60 auf, als für die Einhaltung der angestrebten Reduzierung der Gastemperatur erforderlich sind (drehzahlabhängig). Die Durchmesser kreis¬ förmiger Druckeπtlastungsöffnungeπ sind geringfügig kleiner als die Brei¬ te der Böden der Druckeπtlastuπgsringräume 35, 57. Die Konturen der Druck- eπtlastungsöffπuπgen können beliebig sein. Aus fertigungstechnischen Grün¬ den wird jedoch die Kreisfoππ bevorzugt.

Die Arbeitsweise der rotierenden Desintegratioπsvσrrichtung wird nachfol¬ gend in Verbindung mit der Fig. 1 erläutert. Die Schaufeln in den einzelnen Schaufelkränzen und die Drehrichtung dieser Schaufelkränze sind so, daß der Desintegrator im Leerlauf bei Nenndrehzahl, d.h. bei einer Umfangsge¬ schwindigkeit des äußeren Kranzes ^ 130 m/sec, der nach innen folgende Ro¬ tor mit gleicher Drehzahl gegenläufig, das Gas von außen nach innen fördert. In erster Annäherung kann daher der Desintegrator als ein in radialer Richtung vierstufig ausgebildetes Radialgebläse verstanden werden. Hierbei fördert der jeweils äußere Rotor mehr Gas radial nach innen als der radial darauf folgende innere Rotor weiterfördern kann. Dadurch baut sich in den Riπgräumen III., II., I. jeweils eine Überdruckzone auf, in der durch Reibuπgseiπflüsse der benachbarten Rotoren Ringwirbel (vergleichbar mit den Rollen eines Wälzlagers) entstehen. Eine andere Erklärung für die Überdrücke in den Riπgräumen III., II. und I. ergibt sich daraus, daß sich in den Schaufelkaπäleπ der einzelnen Schaufelkräπze 32, 320; 63, 630; 22, 220; und 50, 500; ein dynamischer Druck einstellt, der sich in den Ringräumeπ III., II., I., die von Schaufeln frei sind, in statischen Druck umwandelt, der -'beispielsweise wie in Radialgebläsen - größer ist als in den Ka¬ nälen zwischen den Schaufeln 69, 690. Die vor allem in Fig. 1 dargestellte Ausbildung der- Wirbelzoπen entsprechend dem Bild eines Wälzlagers kann durch einen einfachen Versuch in einem durchsichtigen Funktionsmodell mit einseitig offenem Rotor sichtbar gemacht werden.

Der Druck in den Riπgzonen ist mindestens ein bar höher als in den benach¬ barten Bereichen der Schaufelkränze. Zur Stabilisierung der Wirbel in den Ringzonen werden die ringförmigen Spalte zwischen den Montage- bzw. Halte¬ ringen verwendet, die so dimensioniert werden, daß der absolute Druck in den Ringzoπen 3 bar nicht übersteigt.

Erkennbar ist aus den Figuren, daß der auf den vierten Schaufelkranz 32, 320 folgende Prallraum 68 nach außen von der Gehäusestirπwand 5 bzw. den Verschleißblechen 149 begrenzt wird. Die radiale Länge R.des Prallraumes 68 vom äußeren Schaufelkraπz 32, .320 bis zur Gehäusestirπwand 5 ist wenig¬ stens so lang wie die Summe der radialen Wände aufeinanderfolgenden äuße¬ ren Montage- bzw. Halteriπgen.

Bei Beladung des Desintegrators mit Feststoff durch die Materialeingabe 4 werden die Partikel infolge der Zentrifugalkraft radial von innen nach außen gefördert, wobei sie wesentliche Teile des von außen nach innen ge¬ förderten Luftstromes mitreißen, so daß sich ein Luft/Feststoffgemisch (Trägerluftstrom) ausbildet, der radial von innen nach außen gerichtet ist und dabei die von außen nach innen gerichtete Förderkraft der Schaufel überwindet. Dieses Gas/Feststoffgemisch durchläuft die Wirbelzonen I., II. und III. Um die Ausbildung der Wirbelzonen nicht zu behindern, sind die sich nach außen erweiternden Seitenwäπde (vgl. auch A 4) vorgesehen und die Druckentlastuπgsringräume sind gemäß der Ansprüche 7 und 8 ausgebildet, so daß ein Eindringen von Feststoffpartikelπ in die Ringspalte weitgehend vermieden wird. Die Durchlässigkeit der einzelnen Schaufel ränze wird da¬ durch aufeinander abgestimmt, daß die Abstände 82 der einzelnen Schaufeln in allen Rotorkräπzeπ gleich sind.

Durch besondere Ausbildung der Innenflächen der Montage- bzw. Halteringe der aufeinanderfolgenden Schaufelkränze wird - getrennt durch den jeweiligen Ringspalt - eine stufenweise Erweiterung des Desiπtegrationsraumes herbei¬ geführt, wodurch der Materialfluß von innen nach außen störungsfrei gefördert wird. Die Riπgräume I., II. und III. schaffen erfinduπgsgemäß nicht nur Räume für die sich ausbildenden Gas/Feststoffwirbel, sondern sie grenzen auch diejenigen Bereiche im Desintegratioπsraum ein, in denen sich die statischen Überdrücke einstellen, die höher sind, als die dynamischen Drücke innerhalb der Schaufelkaπäle, und welche eine wesentliche Voraus¬ setzung für die Ausbildung der in Fig. 1 dargestellten Wirbelzoπen sind.

Es ist einleuchtend, daß die Hauptzerkleiπerungsarbeit innerhalb der Riπg¬ räume I., II. ,und III. erfolgt. Diese Zerkleineruπgsarbeit wird noch da¬ durch unterstützt, daß die Schaufeln aufgrund ihrer Neigung weiterhin eine Förderkraft in radialer Richtung von außen nach innen ausüben, so daß sich

innerhalb der Ringräume Störeffekte bezüglich der Trägerluftströme ausbil¬ den, die die Zerkleineruπgsarbeit unterstützen.

Versuche haben ergeben, daß bis zu 65% der gesamten Zerkleinerungsarbeit in den Wirbelzoπen 145, 146 und 147 geleistet werden. An den Schaufeln 69 und 690 der einzelnen Schaufelkränze wird dem gegenüber nur eine geringfügige Zer¬ kleinerungsarbeit verrichtet. Die Schaufeln erteilen den Feststoffpartikeln im wesentlichen tangentiale Beschleunigungen. Da die Partikel zugleich einer Beeinflussung durch die Zentrifugalkraft unterliegen, wandern sie von Wirbel¬ zone zu Wirbelzone nach außen. Die einzelnen Wirbelzoπen 145, 146 und 147 vollführen dabei innerhalb ihrer Ringräume jeweils eine Wanderung, die durch Pfeil in Umfangsrichtung angedeutet ist und die verursacht wird durch die - wenn auch geringfügig - höhere U fangsgeschwindwigkeit des jeweils nach außen folgenden Schaufelkranzes.

Jenseits des vierten, äußeren Schaufelkraπzes, 32, 320 wandern die Fest- stoffpartikel auf einem Weg, der mit 148 angedeutet ist, in den Prallräum 68, in welchem sich die wirbelnden Partikel beruhigen und entweder an den Verschleißblechen 149 oder am Gehäusemaπtel 5 entlanggeführt werden. Im Prallraum 68 bildet sich eine weitere, vierte Wirbe ^' lzoπe 150 aus, in welcher eine weitere Zerkleinerung der Feststoffpartikel stattfindet. Zusammen mit der Zerkleinerung durch den Aufprall der Feststoffpartikel auf den Schaufeln 69, 690 bzw. deren Schutzschichten 142 findet die rest¬ liche Verkleineruπgsarbeit statt.

Im Prallraum 68 werden die Feststoffpartikel nicht nur einer Zerkleine¬ rung unterworfen, sondern ihr Kristallgefüge unterliegt einer mehr oder weniger großen Veränderung. Darüber hinaus kann im ^' Prallraum auch ein Gasaustausch zwischen den Feststoffpartikeln und dem Gas des Gas-Fest¬ stoffgemisches stattfinden. Entweder kann Sauerstoff den zerkleinderten Partikeln angelagert werden und diese aktivieren, oder Sauerstoff den Feststoffpartik ln entzogen werden. Findet die Zerkleinerung hingegen in einer Inertgasatmosphäre statt, kann erreicht werden, daß die zerkleinerten Feststoffpartikel reaktionsträge werden. Die vor allem im Prallraum 68 vermittelten Materialeigenschaften bleiben erfahrungsgemäß eine geraume Zeit an den Feststoffpartikeln haften.

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Die optimale Ausbildung der Wirbelzoneπ 145, 146, 147 und 150 und damit die optimale Zerkleinerung ergeben sich im Neπndrehzahlbereich, in welchem am äußeren Schaufelkranz 32, 320 Umfangsgeschwindigkeiten, über 130 m/Sek. (260 m/Sek. im gegenläufigen System) erreicht werden. Bei der Zerkleinerung in der erfinduπgsgemäßen Desintegrationsvorrichtuπg erhalten die Feststoff¬ partikel eine poröse bzw. amorphe Oberfläche, die wesentlich zur sog. Ak¬ tivierung der Partikel beiträgt. Vor Beginn einer Desintegration bzw. einer Aufbereitung von Feststoffpartikeln muß daher entschieden werden, in welcher Gasatmosphäre zerkleinert werden soll.

Unter Nenndrehzahlbereich wird nicht die Nenndrehzahl der Antrϊebsmotoren verstanden, sondern auch der Dreh∑ahlbereich darunter, der sich durch eine Materialeingabe in die Desintegrationsvorrichtung ergibt. Die Desintegra- tionsvorrichtuπg wird von einem Prozeßrechner überwacht, der bei jeder Materialeingabe bewirkt, daß sich die abgesunkenen Drehzahlen der Rotoren rasch wieder erholen. Sinkt die Drehzahl unter den Nenπdrehzahlbereich ab, hat das u.a. zur Folge, daß die Hauptzerkleinerungsarbeit dann vorwiegend durch den Aufprall der Festpartikel auf den Schaufeln geleistet wird. Nenn¬ drehzahl und Nenπdrehzahlbereich sind im wesentlichen bedingt vom spezi¬ fischen Gewicht und der Härte des Materials.

Liste der verwendeten Bezeichnungen

1 rotierende Desintegrations¬ 23 Innenfläche vorrichtung 24

2 erste Gehäuseseitenwand 25 kreisringförmige Ausbuchtung

3 zweite Gehäuseseitenwand für den inneren Rotor

4 Materialeingabe 26 äußerer Kegelstumpfmantel

5 Gehäusestirnwand 27 kreisringförmige Einbuchtung

6 erste Welle 28 Boden

7 Flanschende 29 innerer Kegelstumpfmaπtel

8 Wellenringflansch 30 äußerer Kegelstumpfmäntel

9 Bohrung 31 Moπtageriπg (für den vierten

10 Senkkopfschraube Schaufel ränz) 11 310 Moπtagering (für den vierten

12 zweite Welle Schaufelkranz)

13 Flanschende 32 vierter Schaufelkraπz

14 Wellenriπgflansch 320 vierter Schaufelkraπz

15 Senkkopfschraube 33 Innenfläche

16 Labyrinthdichtung 34 17 35 äußerer Druckentlastuπgsringraum

18 äußerer Rotor 36 innerer Kegelstumpf antel 80 äußerer Rotor 37 Boden

19 Ringflansch 38 Druckentlastungsöffnung 0 äußerer Montageringträger 39 äußerer Kegel stumpf mantel

21 Montagering (für den 40 kreisringförmige Einbuchtung zweiten Schaufelkränz) 41 Boden 10 Montagering (für den 42 zweiten Schaufelkranz) 43

22 zweiter Schaufelkraπz 44 innerer Kegelstumpfmaπtel 20 zweiter Schaufelkränz 45

innerer Rotor 71 Moπtageflache innerer Rotor 72 Montagefläche Ringflansch 73 vordere Kante innerer Montageringträger 74 Einwσlbung Moπtagering (für den ersten 75 hintere Kante Schaufelkränz) 76 Einwölbuπg Montagering (für den ersten 77 Veπtilatoransatz Schaufelkranz) 770 Ventilatoransatz erster Schaufelkränz 78 Arbeitsfläche erster Schaufelkraπz 79 aufgerauhte Oberfläche Innenfläche 80 Querrille kreisringförmige Einbuchtung 81 Schaufellänge Boden 82 Abstand äußerer Kegelstumpfmantel 83 Flachkopf innere achsparallele Seitenwand 84 Schraubloch

85 Befestigungsschraube innerer Druckentlastungsraum 86 Mittellinie innerer Kegelstumpf äntel 87 vorderer Kaπtenstab Boden 88 Querschnitt Druckentlastungsöffnung 89 Mittellinie äußerer Kegelstumpfmantel 90 Einsteckende Montageriπg (für den dritten 91 geschliffene Anlageringfläche Schaufelkraπz) 92 Festspanneπde Montagering (für den dritten 93 abgeschrägter Bereich Schaufelkraπz) 94 Längsschlitz dritter Schaufelkränz 95 Querschnitt dritter Schaufelkranz 96 Materialanlagefläche Innenfläche 97 aufgerauhte Oberfläche kreisringförmige Einbuchtung 98 hinterer Kantenstab Boden 99 Querschnitt kegelstumpfförmige Endriπgflache 100 Mittellinie Prallräum 101 Einsteckende Schaufel 102 geschliffene Anlageringfläche Schaufel 103 Festspannende Mittelstück verschraubt 104 abgeschrägter Bereich Mittelstück vergossen 105 Längsschlitz

106 Querschnitt 132

107 Materialanlagefläche 133

108 aufgerauhte Oberfläche 134 innerer Kegelstumpfmäntel

109 Klemmstück 135 achsparalleler Außenmaπtel

110 Senkloch (im Montagering) 136 Innenfläche

111 Bohrung für Festspaπjiende 137 Einsteckloch

112 Bohrung für Klemmstücke 138 Ringansatz

113 Abschrägung 139 Desintegrationsraum

114 Seπkkopfschraube 140 Desintegratioπsachse

¹¹⁵ Halteriπg (für den ersten 141 Schnittlinie Schaufelkranz) 142 Schutzschicht

1150 Haltering (für den ersten 143. Schaufelbreite Schaufelkranz) 143« Schaufelbreite

116 äußerer Kegelstumpfmantel 143 ₃ Schaufelbreite

117 Innenfläche 143. Schaufelbreite

118 Eiπsteckloch 144

119 Senkloch I. Ringraum 120 II- Ringraum

¹ ^1 Haltering (für den zweiten III. Ringraum

Schaufelkränz) 145 erste Wirbelzone 1210 Haltering (für den zweiten 146 zweite Wirbelzone Schaufelkranz) 147 dritte Wirbelzoπe

122 innerer Kegelstumpfmäntel R radiale Länge

123 äußerer Kegelstumpf antel 148 Weg eines Partikels im Prallraum 68

124 Innenfläche 149 Verschleißblech

125 Einsteckloch 150 vierte Wirbelzone

^12δ Haltering (für den dritten

Schaufelkränz) 1260 Haltering (für den dritten Schaufelkränz)

127 innerer Kegelstumpf antel

128 äußerer Kegelstumpfmantel

129 Innenfläche

130 Einsteckloch

131 Haitering (für den vierten Schaufelkränz)

1310 Haltering (für den vierten Schaufelkränz)