Funktionsprinzip der Rotor-Stator-Maschinen

Rotor + Stator + 40 Jahre Innovation = überragende Leistung

Das Funktionsprinzip aller Maschinen von Cavitron beruht auf dem Rotor-Stator-System der Mischwerkzeuge. Durch hohe Umfangsgeschwindigkeiten und Interaktion der koaxial angeordneten Rotoren und Statoren entstehen hohe Schergradienten und hochfrequente Druckwechsel im verarbeiteten Produkt.

Unterschiedliche Geometrien der Mischwerkzeuge und eine große Bandbreite an Maschinengrößen sind die Grundlage für perfektes Customizing. Vom Labormaßstab bis zum großindustriellen Dauerbetrieb: Für praktisch jeden Bedarf beim Nassmischen können wir eine Lösung anbieten.

 

Einzigartige Werkzeuge

Der Effekt unserer Maschinen wird durch nebeneinander ablaufende physikalische Vorgänge und durch den dosierbaren Energie-Eintrag erzielt. Unsere Rotoren und Statoren besitzen Durchtrittsöffnungen, in Form von Schlitzen oder zylindrischen Durchlässen, mit einem Mindestdurchmesser von bis zu 0,5 mm. Diese »Kammern« füllen sich mit Bearbeitungsgut, das vom Rotor zentrifugal beschleunigt wurde.

Der mit einer Geschwindigkeit von bis zu 50 m/s drehende Rotor presst das in den Rotorkammern mitgeführte Bearbeitungsgut in die Statorkammern. Während der »Befüllung« werden die Statorkammern durch den nächstgrößeren Rotorring geschlossen, das Produkt wird am Austreten gehindert. In den Kammern herrscht währenddessen ein Überdruck von ca. 10 bar. Eine Tausendstelsekunde später gibt der Rotor den Kammeraustritt frei – das Bearbeitungsgut entspannt schockartig.

Kavitation im Bereich eines Mikrons bewirkt eine Bearbeitung des Produkts, infolge des Energietransfers: Antrieb –› Welle –› Rotor-Stator-System –› Bearbeitungsgut.

Der Vorgang wiederholt sich, je nach Aufgabenstellung und Maschinenauslegung, millionenfach pro Sekunde. Der Unterschied zu konventionellen Mischern wird hier deutlich. Trotz der hohen Zahl verschiedener Geometrien der Rotor-Stator-Werkzeugen und der schier unendlichen Kombinationsmöglichkeiten lassen sich drei grundlegend verschiedene Systeme unterscheiden.

Cavitron-Düsensystem:
Inline-Kreiselreaktor mit radialen Bohrungen für feinste Dispersionen.

Cavitron-Kammersystem:
Inline-Mischer mit hoher Dispersionsrate und intensiver Mischwirkung.

Cavitron-Kegelsystem:
Nassmühle für Zerkleinerungs- und Löseprozesse.

Die Maschinen vom Typ Cavimix arbeiten auf der Basis der gleichen Prinzipien. Abweichend davon eignen sie sich durch die offene Rotor-Stator-Geometrie und die vertikale Anordnung des Werkzeugs unterhalb eines Auflagebehälters aber für andere Prozesse.

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