CH343760A - Kolloidmühle - Google Patents

Description

      Kolloidmühle       Die Erfindung betrifft     Kolloidmühlen    mit kegel  förmigen Mahlkörpern, deren     Mahlprozess    in vier  Zonen durchgeführt wird.  



       Kolloidmühlen,    die heute vorzugsweise in der  chemischen und Lebensmittelindustrie Verwendung  finden und zur Zerkleinerung, Homogenisierung und       Emulgierung    des mannigfaltigsten Mahlgutes dienen,  arbeiten entweder mit entsprechend ausgebildeten  Mahlscheiben aus Hartkörpern oder mit Mahlkör  pern, die mit verschiedenartigen Verzahnungen aus  gerüstet sind. Die Anordnung, Grösse und Ausrichtung  der Verzahnung ist ausschlaggebend für die Feinheit  des mit der Mühle erzielbaren Mahlgutes.  



  Nach der Erfindung werden derartige Mühlen so  ausgestaltet, dass der Ablauf des Mahlprozesses geord  net und in verschiedene Zonen aufgeteilt wird. Da  durch wird ein schwerer Nachteil der bekannten  Mühle 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 auf  treten, die einen vorzeitigen Verschleiss zur Folge  haben.

   Ein Vorteil der neuen Einrichtung ist es, durch  die Aufteilung des Mahlprozesses in     einzelne    Zonen  diesen so wirksam zu gestalten, dass der Übergang von  der einen Zone zur andern ohne Materialstauungen  vor sich geht und die gewünschte Feinheit mit einem  geringsten Aufwand an Arbeit bei geringster Wärme  entwicklung erfolgt.  



  In der Zeichnung ist eine Mühle nach der Erfin  dung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es  zeigen       Fig.    1 einen senkrechten Schnitt durch die Mühle  mit Angabe der Zonen, wobei der Rotor in Ansicht  dargestellt ist,       Fig.    2 Schnitt und Ansicht der Mahlkörper,         Fig.    3 eine Draufsicht auf den topfförmigen Vor  brecher.  



  In dem gewählten Ausführungsbeispiel sind vier  Zonen vorgesehen, nämlich:  I.     Vorzerkleinerung          II.        Grobvermalflung          III.    Überleitung und Sortierung  IV.     Feinvermahlung     Die Wirkungsweise der neuen     Einrichtung    ist aus  nachstehenden Ausführungen zu entnehmen:

    <I>I.</I>     Yorzerkleinerung     Das durch einen Trichter der Mühle zugeleitete  Mahlgut gelangt zunächst in die erste Zone der Vor  zerkleinerung, wird dort von dem rotierenden topf  förmigen     Vorbrecher    3 und dem rotierenden Mahl  körper 4 aufgenommen und durch die Zentrifugal  kraft entlang der zur Innenwand des     Vorbrechers          tangentialen    Fläche 6 durch die Öffnungen 10 nach  aussen geschleudert. Dabei wird es     teils    von der innern  Verzahnung des     Stators    1 erfasst, teils von der Schnitt  kante 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 zwischen die  Verzahnung 8 des     Stators    1 und die Verzahnung 12  des     Vorbrechers    hineingezogen und der     Vorzerklei-          nerung    unterworfen. Dabei wird es zerrissen und  wandert sowohl in den senkrechten Lücken zwischen  den Zähnen 8 als auch in den unter dem Winkel b zur  Horizontalen und dem Winkel a zur Vertikalen ver  laufenden Lücken zwischen den Zähnen 12 nach unten  weiter.

   Ein Ausweichen des Mahlgutes in den Raum  oberhalb des     Vorbrechers    kann nur in geringem Masse  erfolgen, da die senkrechten Zahnlücken 8 des     Stators     1 und die annähernd vertikalen Lücken des Vor-           brechers    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 bis zur nächsten  Öffnung 10 ab, um ein Festbrennen des Mahlgutes an  diesen Stellen zu verhindern.  



  Der auf dem     Stator    1 angeordnete zylindrische  Kragen 5 überdeckt teilweise die Öffnungen 10 des       Vorbrechers    3. Diese Anordnung hat den Zweck, die  Menge des zugeleiteten Mahlgutes unmittelbar vor  Eintritt in die Verzahnung zu regeln. Bekanntlich  lässt sich der Mahlspalt bei derartigen     Kolloidmühlen     durch eine vertikale Bewegung des     Stators    1 oder des  Rotors 3, 4 verstellen. Im vorliegenden Falle würde  also bei einer Vergrösserung des Mahlspaltes auch  eine Vergrösserung der Öffnungen 10 erfolgen, so dass  eine grössere Menge zur     Vermahlung    gelangt.  



  Man erkennt, dass bei der neuen Mühle gegenüber  den bisher bekannten Einrichtungen mit topfförmigem       Vorbrecher    durch die     Öffnungen    10 und Ausführung  mit senkrechter oder schräger Verzahnung am     kege-          ligen    Mantel, das Neue in der Anordnung der zur  Innenwandung des     Vorbrechers        tangentialen    Fläche 6,  der Schnittkante 7, der schräg unter dem Winkel e  verlaufenden obern Begrenzung und der unter dem  Winkel b zur Horizontalen verlaufenden Lücken, die  mit den schräg geneigten einen Winkel a mit der Verti  kalen bildenden Lücken Zahnsegmente 12 ergeben,  besteht.

   Auch die sich nach oben verjüngende Ver  zahnung 8 des     Stators    1 und der auf diesem befestigte  zylindrische Kragen 5 ist dabei wesentlich.  



       II.        Grobvermahlung     Nach der     Vorzerkleinerung    gelangt das Mahlgut in  die Zone der     Grobvermahlung.    Sie beginnt an der  Stelle, an der die Zahnlücken des     Statorteils    2 und des  rotierenden Mahlkörpers ihre grösste Tiefe besitzen.  Der Übergang geht ohne Stauung oder zusätzliche  Wärmeentwicklung vor sich. Die     Vermahlung    in dieser  Zone erfolgt mit rhombischen Zähnen 14, die durch  Zahnlücken 11 und 13, welche in der gleichen Richtung  unter verschiedenen Winkeln c und d zur senkrechten  Achse geneigt, entstanden sind. Die     Richtung    wird  durch die Drehrichtung des Rotors 3, 4 bestimmt.

   Das  Mahlgut wird von den Zahnsegmenten erfasst, durch  die Zahnlücken der feststehenden und rotierenden  Mahlkörper 2, 4 weitergeschleust, zerschnitten und  zerrieben. Auf dem weiteren Wege nach unten ver  jüngen sich die Zahnlücken, so dass die Korngrössen  des Mahlgutes     allmählich    feiner werden.  



  Wesentlich für die neue Mühle sind somit die in  einer bestimmten     Richtung    sich kreuzenden Zahn  lücken 11, 13, die die Zähne 14 bilden. Die Schneid  flächen dieser Rhomben sind insgesamt grösser, die       Vermahlung        wird    dadurch intensiver und das Mahlgut  gleichmässiger als bei älteren Einrichtungen, die zwar  auch gerade oder schräge Verzahnungen am feststehen  den 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 Lücken     abwärtsgleitet    und  dort gegebenenfalls von einer feineren Verzahnung bei  erhöhtem Leistungsaufwand und unter grosser Wärme  entwicklung weiter verarbeitet wird. Diese Nachteile  werden aber hier durch die im vorhergehenden be  schriebene Anordnung vermieden.         III.   <I>Oberleitung und Sortierung</I>  Das in der     Grobvermahlung    vorbereitete Mahlgut  gelangt in die darunter befindliche Zone     III,    die aus  einem System paralleler geneigter Nuten 15 besteht.

    An dieser Stelle wird nur Mahlgut von entsprechender  Korngrösse aufgenommen, während grössere Teilchen  in den Spalt zwischen dem feststehenden und rotieren  den Mahlkörper zerrieben werden, so dass nur geringe  mechanische und thermische Beanspruchungen auf  treten. Es sind deshalb Verzahnungen mit     Schneid-          oder        Scherwirkung    in diesem Stadium der     Vermahlung     nicht vorgesehen, es können sogar die obern Kanten  der durch die Nuten 15 gebildeten Führung abgerundet  sein.  



  <I>IV.</I>     FeinvermaNung     Das so bearbeitete Mahlgut mit gleichmässiger  Korngrösse gleitet durch die Nuten 15 nun der     Fein-          vermahlung    zu. Der     Mahlprozess    erfolgt hierbei nur  im Mahlspalt selbst. Die     aufgerauhten    Flächen 16 der  feststehenden und rotierenden Mahlkörper 2, 4 ver  hindern dabei ein Gleiten des Mahlgutes an diesen  Randschichten und somit eine unerwünschte Erwär  mung. Es findet demnach eine innere     Umwälzung    des  Mahlgutes im Spalt selbst statt und dadurch eine  weitere Zerkleinerung, die die Gewähr dafür bietet,  dass die Korngrösse unter der Spaltbreite bleibt.

   We  sentlich für die     Feinvermahlung    ist, dass am stehenden  und am rotierenden Mahlkörper hierbei nur     Auf-          rauhungen    vorgesehen sind und von der Anordnung be  sonderer Verzahnungen, da dieselben wegen der Fein  heit des Mahlgutes nicht mehr den an sie zu stellenden  Anforderungen entsprechen würden, Abstand genom  men ist. Die     Aufrauhung    der Flächen kann dabei auf  mechanischem, chemischem oder elektrischem Wege  stattfinden. Die bekannten Mühlen dieser Art haben  Verzahnungen, die an der untern horizontalen Begren  zung der Mahlkörper auslaufen und somit den freien  Durchtritt des in den Lücken befindlichen Mahlgutes  gestatten.

   Es befinden sich darunter häufig uner  wünscht grosse Teilchen, die das Gesamtbild der     Ver-          mahlung    nachteilig beeinflussen. Wesentlich ist somit  die Anordnung der     aufgerauhten    Flächen, um der  artige Fehler zu vermeiden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kolloidmühle mit einem kegelförmigen Mahl körper, in die das zu mahlende Gut axial eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein aus zwei Teilen bestehender Stator (1, 2) und minde stens ein aus zwei Teilen (3, 4) bestehender Rotor vorgesehen sind, welch letzterer aus einem zur Auf nahme des axial eingeführten Mahlgutes vorgesehenen topfförmigen Vorbrecher (3) und einem rotierenden Mahlkörper (4) besteht, wobei in der Wand des topf- förmigen Vorbrechers (3) Öffnungen (10) vorgesehen sind,

   die auf der einen Seite durch eine zur Innenwand des Vorbrechers tangential verlaufende Fläche (6), auf der andern durch eine scharfe Schnittkante (7) mit einem spitzen Winkel begrenzt sind und am Kegel mantel des Vorbrechers in einem spitzen Winkel (a) zur Senkrechten und im spitzen Winkel (b) zur Waag rechten Nuten eingearbeitet sind, die Zahnsegmente (12) bilden, dass ferner ein oberer Teil des rotierenden Mahlkörpers (4) unterhalb des topfförmigen Vor brechers (3) gekreuzte Zahnlücken (11 und 13) auf weist, die beide in bezug auf die senkrechte Achse in der gleichen Richtung, aber unter verschiedenen Win keln geneigt sind und rhombische Zähne (14) ergeben,

   ein mittlerer Teil des rotierenden Mahlkörpers ein System paralleler Nuten (15) aufweist und ein unterer Teil (16) des kegeligen Mantels des rotierenden Mahl körpers (4) aufgerauht ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Kolloidmühle nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aussenfläche des Kegel mantels des Vorbrechers (3) unter einem Winkel (b) zur Waagrechten angeordnete Nuten in der ersten Zone der Vorzerkleinerung vorgesehen sind.

   2. Kolloidmühle nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am obern Statorteil (1) ein zylindrischer Kragen (5) angebracht ist, der in den rotierenden topfförmigen Vorbrecher (3) hineinragt. 3. Kolloidmühle nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Begrenzung des topf- förmigen Vorbrechers (3) von der Schnittkante (7) unter einem Winkel (e) bis zur nächsten Öffnung (10) abfällt.

   4. Kolloidmühle nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Statorteil (1) senkrechte oder unter einem Winkel stehende Zahnlücken (8) aufweist, die oben beginnen und sich nach unten erweitern. 5. Kolloidmühle nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Statorteil (2) ebenfalls sich kreuzende Zahn lücken besitzt, die beide zur senkrechten Achse in der gleichen Richtung, aber unter verschiedenen Winkeln (c und d) geneigt sind und so Zähne bilden.

   6. Kolloidmühle nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass im untern Statorteil ein System paralleler Nuten vor handen ist. 7. Kolloidmühle nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass eine untere Fläche am Kegel des untern Statorteils (2) aufgerauht ist.