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Kolloidmühle
Die Erfindung betrifft eine Kolloidmühle mit kegelförmigen Mahlkörpern, vertikaler Läuferachse und axialem Mahlgutdurchgang, die dadurch ge- 'kennzeichnet ist, dass sie mehrere, vorzugsweise vier aufeinanderfolgende gleichachsige Mahlzonen aufweist, wobei die erste, dem Mahlguteintritt zugekehrte Zone des Läufers als topfförmiger Vor- - brecher ausgebildet ist, dessen kegeliger Mantel Öffnungen für den Mahlgutdurchtritt zum MahlSpalt besitzt und an seiner Aussenfläche ein System sich kreuzender Nuten aufweist, von denen die einen unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten, die andern unter einem spitzen Winkel zur
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segmente begrenzen,körper mit senkrechten bzw. unter einem Winkel verlaufenden und sich dabei kreuzenden Nuten versehen ist, die rhombenförmige Zahnsegmente begrenzen :
dass ferner an die erste Zone eine zweite, ebenfalls der Grobvermahlung dienende Zone anschliesst, in der unter verschiedenen spitzen Winkeln (c. u. d.) zur Vertikalen verlaufende Nuten rhombische Zahnsegmente begrenzen, wobei dieser Läuferzone eine stehende Mahlfläche
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damit rhombische Zahnsegmente besitzt ; die darauf folgende dritte, der Überleitung und Sortierung dienende Zone, u. zw. sowohl des Läufers, als auch des stehenden Mahlkörpers Nuten willkürlicher Breite, Tiefe und Form entsprechend der Korn-
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des vorgemahlenensenkrecht, in einem Winkel zur Achse oder gewunden verlaufen, denen schliesslich in der vierten
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folgen.und Emulgierung des mannigfaltigsten Mahlgutes dienen, arbeiten entweder mit entsprechend ausgebildeten Mahlscheiben aus Hartkörpern oder mit Mahlkörpern, die mit verschiedenartigen Verzahnungen ausgerüstet sind.
Die Anordnung, Grösse
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bend für die Feinheit des mit der Mühle erzielbaren Mahlgutes.
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Mühle wird ein schwerer Nachteil der bekannten Mühlen vermieden, der darin besteht, dass übergrosse Teilchen des Mahlgutes bei den bisherigen Mühlen aus dem Gebiet der Grobvermahlung in den Bereich der Feinvermahlung gelangen, wodurch zusätzliche Beanspruchungen an Maschine und Mahlkörper auftreten, die einen vorzeitigen Verschleiss zur Folge haben. Ein Vorteil der er-
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Aufteilung des Mahlprozesses in einzelne Zonen diesen so wirksam zu gestalten, dass der Übergang von der einen Zone zur andern ohne Material-
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heit mit einem geringsten Aufwand an Arbeit bei geringster Wärmeentwicklung erfolgt.
In der Zeichnung ist eine Mühle nach der
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In dem gewählten Ausführungsbeispiel sind vier Zonen vorgesehen, nämlich : I. VorzerMeinerung, 11. Grobvermahlung, IH. Überleitung und Sortierung, IV. Feinvermahlung.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung ist nachstehenden Ausführungen zu entnehmen :
I. Vorzerkleinerung : Das durch einen Trichter der Mühle zugeleitete Mahlgut gelangt zunächst in die erste Zone der Vorzerkleinerung, wird dort von
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den Mahlkörper 4 aufgenommen und durch die Zentrifugalkraft entlang der tangentialen Fläche 6 nach aussen geschleudert. Dabei wird es teils von der Verzahnung des Stators 1 erfasst, teils von der Schnittkante 7 des Vorbrechers 3 ergriffen und entlang der Fläche 7, 7a dem Stator 1 zugeführt. Das sich in diesen Ecken anhäufende Mahlgut wird durch den rotierenden Vorbrecher 3 unmittelbar in die Verzahnung des Stators 1 und den Vorbre- cher hineingezogen und der Vorzerkleinerung unterworfen.
Dabei wird es zerrissen und wandert sowohl in den senkrechten, als auch in den schräg 'horizontalen unter dem Winkel b verlaufenden Lücken nach unten weiter. Ein Ausweichen des
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'brecher 3 sich nach oben verjüngen. Es findet in dieser Zone also weniger ein Quetschen als mehr ein Zerreiben und Abscheren statt. Die obere Begrenzung des topfförmigen Vorbrechers 3 fällt unter einem Winkel e von der Schnittkante 7 einer Austrittsöffnung bis zur Spitze des Winkels an der Seitenkante 6 der andern Austrittsöffnung ab, um ein Festbrennen des Mahlgutes an diesen Stellen zu verhindern.
Der auf dem Stator 1 angeordnete zylindrische
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Vorbrechers 3 hinein und überdeckt teilweise die Austrittsöffnungen. Diese Anordnung hat den
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vorliegenden Falle würde also bei einer Vergrösserung des Mahlspaltes auch eine Vergrösserung der
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Vermahlung gelangt.
Man erkennt, dass bei der erfindungsgemässen Mühle gegenüber den bisher bekannten Enrichtungen mit topfförmigem Vorbrecher und Ausführung mit Kammern und senkrechter oder schräger Verzahnung am kegeligen Mantel, das wesentliche in der Anordnung der Seitenkante 6, die unter einem spitzen Winkel gegen den Umfang des Kammerbodens verläuft, die Schnittkante 7, der schräg unter dem Winkel e verlaufenden oberen
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zontal unter dem Winkel b verlaufenden Zahnlücken an der Aussenseite des Vorbrechers die mit den schräg-senkrechten Zahnlücken unter dem Winkel a Zahnrhomben ergeben, besteht. Auch die sich nach oben verjüngende Verzahnung 8 des Stators 1 und der auf diesem befestigte zylindrische Kragen 5 ist erfindungswesentlich.
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gelangt das Mahlgut in die Zone der Grobvermahlung.
Sie beginnt an der Stelle, an der die Zahnlücken der stehenden (1, 2) und rotierenden (3,4) Mahlkörper ihre grösste Tiefe besitzen. Der Obergang geht ohne Stauung oder zusätzliche Wärmeentwicklung vor sich. Die Vermahlung in dieser Zone erfolgt mit Zahnsegmenten, die durch Zahnlücken nach einer Richtung bei verschiedenen Winkeln c und d zur senkrechten Achse entstanden sind. Die Richtung wird durch die Drehrich- 'tung der rotierenden Mahlkörper 3, 4, bestimmt.
Das Mahlgut wird von den Zahnsegmenten erfasst, durch die Zahnlücken der feststehenden (2) und rotierenden (4) Mahlkörper weiter geschleust, zerschnitten und zerrieben. Auf dem weiteren Wege
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die Korngrössen des Mahlgutes allmählich feiner werden.
Das wesentliche Merkmal für die erfindungsge- mässe Mühle sind somit die in einer bestimmten Richtung sich kreuzenden Zahnlücken, die Zahnrhomben herausschneiden. Die Schneidflächen die-
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lung wird dadurch intensiver und das Mahlgut gleichmässiger als bei älteren Einrichtungen, die zwar auch gerade oder schräge Verzahnung am feststehenden und rotierenden Mahlkörper aufweisen. Diese älteren Einrichtungen haben aber den Nachteil, dass ein grosser Teil des Mahlgutes nur einmal zerschnitten wird. dann sofort in den Lükken abwärts gleitet und dort gegebenenfalls von einer feineren Verzahnung bei erhöhtem Leistungs-
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verarbeitet wird. Diese Nachteile werden aber erfin- dungsgemass durch die im Vorhergehenden beschriebene Anordnungen vermieden.
III. überleitung und Sortierung : Das so in der
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mäss so ausgebildet ist, dass nur Mahlgut von entsprechender Korngrösse aufgenommen wird, wogegen grössere Teilchen in dem Spalt zwischen dem feststehenden und rotierenden Mahlkörper zerrieben werden, so dass nur geringe mechanische und thermische Beanspruchungen auftreten. Es
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die oberen Kanten der Überleitungskanäle abgerundet sein.
IV. Feinvermahlung : Das so vorbereitete und
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selbst. Die aufgerauhten Flächen der feststehenden (2) und rotierenden (4) Mahlkörper verhindern dabei ein Gleiten des Mahlgutes an diesen Randschichten und fördern somit die weitere Zerkleinerungsarbeit ohne zusätzliche Erwärmung. Es findet in dieser Zone also ein Umwälzen des Mahl-
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rauhten Flächen eine weitere Zerkleinerung, die die Gewähr dafür bietet, dass die Korngrösse unter der Spaltbreite bleibt. Erfindungswesentlich für die Feinvermahlung ist, dass am stehenden und am
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sindAnforderungen entsprechen würden, Abstand genommen ist. Die Aufrauhung der Flächen kann dabei auf mechanischem, chemischem oder elektrischem Wege stattfinden.
Die bekannten Mühlen dieser Art haben Verzahnungen, die an der unteren horizontalen Begrenzung der Mahlkörper auslaufen und somit den freien Durchtritt des in den Lükken befindlichen Mahlgutes gestatten. Es befinden sich darunter häufig unerwünscht grosse Teilchen, die das Gesamtbild der Vermahlung nachteilig be-
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ein Russen. Erfìndungswesentlich ist somit die Anordnung der aufgerauhten Flächen, um derartige Fehler zu vermeiden.
PATENTANSPRÜCHE : I. Kol ; loidmühle mit kegelförmigen Mahlkörpern, vertikaler Läuferachse und axialem Mahlgutdurchgang, dadurch gekennzeichnet, dass sie meh- rere, vorzugsweise vier aufeinanderfolgende gleichachsige Mahlzonen aufweist, wobei die erste, dem
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kegeliger Mantel öffnungen für den Mahlgutdurchtritt zum Mahlspalt besitzt und an seiner Aussenfläche ein System sich kreuzender Nuten aufweist. von denen die einen unter einem spitzen Winkel (a) zur Senkrechten, die andern unter einem spitzen Winkel (b) zur Waagrechten verlaufen und
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bei der stehende Mahlkörper mit senkrechten bzw. unter einem Winkel verlaufenden und sich dabei kreuzenden Nuten versehen ist, die rhombenförmige Zahnsegmente begrenzen ;
dass ferner an die erste Zone eine zweite, ebenfalls der Grobvermahlung dienende Zone anschliesst, in der unter verschiedenen spitzen Winkeln (c. u. d.) zur Vertikalen verlaufende Nuten rhombische Zahnsegmente begrenzen, wobei dieser Läuferzone eine stehende Mahlfläche zugeordnet ist, die ebenfalls gekreuzte
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willkürlicher Breite, Tiefe und Form entsprechend der Korngrösse des vorgemahlenen Gutes aufweisen, die senkrecht, in einem Winkel zur Achse oder
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ten und untersten Zone nur aufgerauhte Mahl- flächen des Läufers und stehenden Mahlkörpers folgen.
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Colloid mill
The invention relates to a colloid mill with conical grinding bodies, vertical rotor axis and axial grinding stock passage, which is characterized in that it has several, preferably four consecutive coaxial grinding zones, the first zone of the rotor facing the grinding stock inlet as a pot-shaped pre-crusher is formed, the conical shell has openings for the grinding material passage to the MahlSpalt and has a system of intersecting grooves on its outer surface, one of which at an acute angle to the vertical, the other at an acute angle to the
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delimiting segments, body is provided with vertical grooves or grooves that run at an angle and intersect, which delimit rhombic tooth segments:
that a second zone, also used for coarse grinding, adjoins the first zone, in which grooves running at different acute angles (c. u. d.) to the vertical delimit rhombic tooth segments, this rotor zone being a stationary grinding surface
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thus has rhombic tooth segments; the following third zone serving for transfer and sorting, u. between both the rotor and the stationary grinding body, grooves of arbitrary width, depth and shape according to the grain
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of the pre-ground run vertically, at an angle to the axis or twisted, those finally in the fourth
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Follow. and serve to emulsify a wide variety of ground material, work either with appropriately designed grinding disks made of hard bodies or with grinding bodies that are equipped with various types of toothing.
The arrangement, size
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bend for the fineness of the ground material that can be achieved with the mill.
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Mill avoids a serious disadvantage of the known mills, which consists in the fact that oversized particles of the material to be ground in the previous mills from the area of coarse grinding into the area of fine grinding, whereby additional stresses on the machine and grinding media occur, which result in premature wear to have. An advantage of the
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Division of the grinding process into individual zones to make it so effective that the transition from one zone to the other without material
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is done with the least amount of work with the least amount of heat.
In the drawing is a mill after the
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In the selected embodiment, four zones are provided, namely: I. Pre-grinding, 11. Coarse grinding, IH. Transfer and sorting, IV. Fine grinding.
The method of operation of the device according to the invention can be found in the following statements:
I. Pre-comminution: The ground material fed through a funnel of the mill first reaches the first zone of the pre-comminution, where it is
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received the grinding body 4 and thrown by the centrifugal force along the tangential surface 6 to the outside. In doing so, it is partly grasped by the toothing of the stator 1, partly grasped by the cutting edge 7 of the primary crusher 3 and fed to the stator 1 along the surface 7, 7a. The ground material that accumulates in these corners is drawn directly into the toothing of the stator 1 and the primary crusher by the rotating primary crusher 3 and subjected to pre-crushing.
In the process it is torn and moves downwards both in the vertical and in the obliquely horizontal gaps running at angle b. Dodging the
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'crusher 3 taper towards the top. In this zone there is less of a squeezing and more of a rubbing and shearing process. The upper limit of the pot-shaped primary crusher 3 falls at an angle e from the cutting edge 7 of one outlet opening to the tip of the angle at the side edge 6 of the other outlet opening in order to prevent the grist from burning at these points.
The arranged on the stator 1 cylindrical
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Primary crusher 3 in and partially covers the outlet openings. This arrangement has the
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In the present case, an increase in the grinding gap would also increase the
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Grinding arrives.
It can be seen that in the mill according to the invention, compared to the previously known devices with a pot-shaped primary crusher and design with chambers and vertical or inclined teeth on the conical casing, the essential thing is the arrangement of the side edge 6, which runs at an acute angle against the circumference of the chamber floor the cutting edge 7, the upper one running obliquely at the angle e
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Tooth gaps running zontally at angle b on the outside of the primary crusher, which together with the obliquely vertical tooth gaps at angle a result in tooth rhombuses. The upwardly tapering toothing 8 of the stator 1 and the cylindrical collar 5 attached to it are also essential to the invention.
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the ground material enters the coarse grinding zone.
It begins at the point where the gaps between the teeth of the stationary (1, 2) and rotating (3, 4) grinding media have their greatest depth. The transition takes place without congestion or additional heat generation. The grinding in this zone takes place with tooth segments that are created by tooth gaps in one direction at different angles c and d to the vertical axis. The direction is determined by the direction of rotation of the rotating grinding bodies 3, 4.
The grinding material is gripped by the toothed segments, passed through the gaps between the teeth of the fixed (2) and rotating (4) grinding media, cut and ground. On the further way
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the grain sizes of the grist gradually become finer.
The essential feature for the mill according to the invention are thus the tooth gaps which intersect in a certain direction and which cut out tooth rhombuses. The cutting surfaces
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This makes treatment more intensive and the material to be ground more even than with older facilities that also have straight or inclined teeth on the fixed and rotating grinding media. However, these older devices have the disadvantage that a large part of the ground material is only cut once. then immediately slides down into the gaps and there, if necessary, from a finer toothing with increased power
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is processed. According to the invention, however, these disadvantages are avoided by the arrangements described above.
III. Reconciliation and sorting: That’s so in the
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is designed in such a way that only ground material of the appropriate grain size is taken up, whereas larger particles are ground in the gap between the stationary and rotating grinding media, so that only low mechanical and thermal stresses occur. It
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the upper edges of the transfer channels be rounded.
IV. Fine grinding: The so prepared and
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itself. The roughened surfaces of the stationary (2) and rotating (4) grinding media prevent the grinding material from sliding on these edge layers and thus promote further grinding work without additional heating. In this zone there is a circulation of the grinding
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Rough surfaces are further reduced in size, which ensures that the grain size remains below the gap width. It is essential to the invention for fine grinding that on standing and on
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requirements would be met. The roughening of the surfaces can take place mechanically, chemically or electrically.
The known mills of this type have teeth that run out at the lower horizontal boundary of the grinding media and thus allow the material to be ground in the gaps to pass freely. There are often undesirably large particles underneath, which adversely affect the overall picture of the grinding.
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a Russian. The arrangement of the roughened surfaces is therefore essential to the invention in order to avoid such errors.
PATENT CLAIMS: I. Kol; loid mill with conical grinding bodies, vertical rotor axis and axial grinding stock passage, characterized in that it has several, preferably four successive coaxial grinding zones, the first being the
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conical jacket has openings for the grist to pass through to the grinding gap and has a system of intersecting grooves on its outer surface. some of which run at an acute angle (a) to the vertical, the others at an acute angle (b) to the horizontal and
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in which the standing grinding media is provided with vertical grooves or grooves running at an angle and intersecting one another, which delimit diamond-shaped tooth segments;
that a second zone, also used for coarse grinding, adjoins the first zone, in which grooves running at different acute angles (c. u. d.) to the vertical delimit rhombic tooth segments, with this rotor zone being assigned a standing grinding surface that is also crossed
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arbitrary width, depth and shape according to the grain size of the pre-ground material, which are perpendicular, at an angle to the axis or
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Only the roughened grinding surfaces of the rotor and the stationary grinding media follow the th and lowest zone.