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Vorrichtung zum Zerkleinern und Auflösen von Stoff und
Stoff-Suspensionen
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Zerkleinern und Auflösen von Stoff und Stoff-Suspensionen, insbesondere für die Papierindustrie und für die chemische Industrie. Es ist bekannt, Rohstoffe wie Zellulose, Holzschliff usw. in einer wässerigen Suspension sowie chemische Stofflösungen zur Vorbereitung für die Papier-, Pappen-und Kartonhsrstellung einem Auflöse- und Zerkleinerungsprozesszu unterwerfen. Hiezu werden Maschinen verwendet, die im wesentlichen aus zwei relativ zueinander umlaufenden Mahlscheiben bestehen, die mit ihren Stirnseiten einander dicht gegenüberstehen und in einem Gehäuse mit zentraler Stoffzuftihrung und spiralförmig ausgebildetem Auslass angeordnet sind.
Gewöhnlich ist die eine Scheibe fest und die andere umlaufend angeordnet, jedoch können auch beide Scheiben in entgegengesetztem Drehsinn oder mit verschiedener Geschwindigkeit im gleichen Drehsinn rotieren.
Die einander gegenüberstehenden Arbeitsflächen der Mahlscheiben sind bei bekannten Vorrichtungen mit verschieden ausgebildeten Aufrauhungen versehen, z. B. mit feinen Rillen und Rippen, die etwa radial oder in verschiedenen Richtungen verlaufen und sich auch kreuzen können. Ferner ist bekannt, auf den Arbeitsflächen der Mahlscheiben konzentrische Ringnuten und radial gerichtete Rippen anzuordnen.
Dabei sind die Rippen so gestaltet, dass sie dem wellenförmigen Verlauf der Arbeitsfläche in radialer Richtung folgen. Die Ringnuten auf den sich gegenüberstehenden Arbeitsflächen der beiden Mahlscheiben sind so zueinander versetzt, dass jeweils ein Ringscheitel auf der einen Arbeitsfläche einer muldenförmigen Ringnut auf der andern Arbeitsfläche gegenübersteht. Infolgedessen bilden bei der bekannten Bauart die radialen Rippen auf den beiden Arbeitsflächen parallel zueinander verlaufende Wellenzüge.
Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung von Vorrichtungen mit solchen Mahlscheibenpaaren und bezweckt insbesondere eine Erhöhung des Auflösevermögens der Mahlvorrichtung und eine Verkürzung der Arbeitszeit bzw. Erhöhung der Leistung. Zu diesem Zweck ist die Maschine zum Auflösen und Zerkleinern von Stoff und Stoff-Suspensionen, welche mindestens ein Paar Mahlscheiben enthält, die in einem Gehäuse mit zentraler Zuführung und spiralförmig ausgebildetem Auslass relativ zueinander rotieren und sowohl ringförmige Vertiefungen als auch etwa radial gerichtete Rippen bzw. Messer aufweisen, in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet, dass die Oberkanten der Rippen bzw. Messer unterhalb einer Fläche verlaufen, welche durch die zwischen den Vertiefungen stehenden ringförmigen Scheitel bestimmt ist.
Vorzugsweise treten die am Boden der ringförmigen Vertiefungen angeordneten Rippen bzw. Messer nur bis etwa zu deren halber Tiefe hervor. Die am Boden der Vertiefungen liegenden Rippen werden zweckmässig von Messern mit geradlinigen Oberkanten gebildet, die in radiale Einschnitte der Mahlscheiben eingesetzt sind.
Die Erfindung ermöglicht, dass die nicht mit Messern besetzten ringförmigen Scheitel, welche zwi- schen zwei benachbarten Ringnuten einer Mahlscheibe stehen, bei entsprechender Einstellung der Mahlscheiben bis etwa zur Hälfte der Tiefe in die gegenüberstehenden ringförmigen Vertiefungen, also bis dicht an die Kanten der dort liegenden Messer reichen. Dadurch wird das vom zentralen Teil zum Rand der Scheiben gelangende Mahlgut mehrfach von der Arbeitsfläche der einen Mahlscheibe zu der Arbeitsfläche der andern Mahlscheibe umgelenkt und den am Grund der Ringnuten wirksamen Rippen bzw. Messern der beiden Scheiben abwechselnd zugeführt. Praktische Versuche haben gezeigt, dass hiedurch die Mahlwirkung stark verbessert und eine sehr weitgehende Auflösung des Mahlgutes in kurzer Zeit erreicht wird.
Durch Einstellung des gegenseitigen Abstandes der Scheiben ist eine Feinregulierung der Arbeitsweise möglich.
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Um die Arbeitsfläche jeder Scheibe möglichst gleichmässig mit Messern zu besetzen, sind zweckmässig zwischen Messern, deren Länge nahezu dem Scheibenradius gleichkomint, in an sich bekannter Weise weitere vom Umfang der Scheibe ausgehende Messer angeordnet, dereu verschiedene Längen so abgestuft sind, dass auf der ganzen Scheibenfläche zwischen benachbarten Messern etwa gleiche Abstände vorhanden sind. Die Rippen bzw. Messer können auch so angeordnet sein, dass sie einen gewissen Winkel mit der radialen Richtung bilden. Die Breite und die Tiefe der ringförmigen Mulden sind der Art des in der Maschine zu verarbeitenden Stoffes anzupassen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung in senkrechtem Axialschnitt, Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine rotierende Scheibe nach Linie II-II in Fig. 3 mit einem Teil der Gegenscheibe, Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 dargestellte Scheibe in Draufsicht, Fig. 4 stellt im Schnitt zwei in Arbeitsstellung gegenüberstehende Scheiben mit anderem Muldenprofil dar, Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung in der Darstellungsweise der Fig. 1 mit einer für dieVorzerkleinerung und Sichtung des Stoffes ausgebildeten Zubringereinrichtung und Fig. 6 ist ein Querschnitt nach Linie VI-VI der Fig. 5.
Die zum Zerkleinern und Auflösen dienende Vorrichtung nach Fig. 1 besteht in an sich bekannter Weise aus einem Zulaufrohr 1, das zentral it den Deckel 2 des Maschinengehäuses einmündet. An diesem Deckel ist die stillstehende Scheibe 3 befestigt, der im Gehäuse 4 die Scheibe 5 gegenübersteht, welche mit der von der Riemenscheibe 8 angetriebenen Welle 6 umläuft. Diese ist mittels der Kugellager 7 in dem Maschinenständer 9 gelagert. Der durch das Rohr 1 zufliessende Stoff tritt zentral zwischen die Arbeitsflächen der Scheiben 3 und 5, wird zwischen diesen zerkleinert und verlässt den Spalt zwischen den Scheiben an deren Umfang, um in dem spiralig ausgebildeten Gehäuse 4 zu dem Auslauf 10 zu gelangen.
Die in Fig. 2 und 3 in grösserem Massstab dargestellte Scheibe 5 ist mit ihrer Nabe 11 auf dem Ende der antreibenden Welle festgekeilt. Auf ihrer Arbeitsfläche sind mehrere ringförmige Vertiefungen 13 von muldenförmige Querschnitt konzentrisch angebracht, zwischen welchen ringförmige Grate 14 verlaufen.
In radialen Nuten sind die Messer 12 derart eingebettet, dass die Messerkanten etwa in halber Tiefe der Mulden 13 verlaufen. Am Umfang der einen Scheibe 5 liegt eine ringförmige Ausnehmung 16 mit halb- muldenförmigem Profil. Ausserdem ist die Scheibe an ihrem Umfang aus Festigkeitsgründen mit einem Einfassungsring 15 versehen.
Die in Fig. 3 gezeigte Draufsicht lässt erkennen, dass zwischen den Messern 12, deren Länge fast dem Radius der Scheibe gleichkommt, weitere Messer 17 und 18 von abgestufter Länge derart angeordnet sind, dass der Abstand zwischen benachbarten Messern auf der gesamten Scheibenfläche etwa der gleiche ist.
In Fig. 4 sind die Scheiben 3 und 5 mit einem andern Profil in Arbeitsstellung dargestellt. Die ringförmigen Vertiefungen 19 sind bei diesem Beispiel etwa rechtwinklig profiliert. Die Messer 21 sind so angeordnet, dass ihre Kanten ebenfalls etwa in halber Tiefe der ringförmigen Vertiefungen verlaufen. Die ringförmigen Scheitellinien 20 zwischen den Vertiefungen der einen Scheibe ragen in die Vertiefungen 19 der gegenüberliegenden Scheibe hinein, u. zw. bis dicht an die Kanten der Messer 21.
Der zentral zwischen die Scheiben eingeführte Stuff wird durch die Zentrifugalkraft nach aussen geführt, während die Scheiben relativ zueinander rotieren. Daraus folgt, dass die Stoffteilchen einen spiralförmigen Weg zwischen den Scheiben zurücklegen und hiebei sämtliche rinnenförmigen Vertiefungen bzw. Erhöhungender beiden Scheiben passieren, in welchen sie der Einwirkung der Messer ausgesetzt sind.
Bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten Vorrichtung mündet das Einlaufrohr 22 tangential in das zylindrische Gehäuse 23, das auf dem Sockel 24 ruht. In dem Gehäuse 23 rotiert ein walzenförmiger Mahlkörper 25 mit der Welle 26, die von dem abgebrochen dargestellten Elektromotor 27 angetrieben wird. Zwischen der Umfangsfläche des Mahlkörper 25 und der Innenwand des Gehäuses 23 ist der Zerkleinerungsmantel 28 drehbar angeordnet. Dieser hat eine exzentrische Bohrung, so dass der sich verjüngende Einlaufschlitz zwischen dem Zerkleinerungsmantel und dem walzenförmigen Mahlkörper 25 durch Drehen des Mantels 28 verstellt werden kann.
Auf diese Weise ist es möglich, grobes Mahlgut einer Vorzerkleinerung zu unterwerfen, was für eine wirtschaftliche Ausnutzung der Mahlscheiben 3 und 5 von Bedeutung ist.
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