Die Erfindung betrifft eine Mühle zum Nassvermahlen, in der die Zerkleinerung des zu behandelnden Stoffes wäh rend der Durchmischung mit Mahlkörpern mittels auf einer Welle sitzender Mahlkammern erfolgt. Die Mahlkörper kön nen z. B. Sand, Glasperlen oder Stahlkörner sein.
Das Durchmischen wird bei solchen Mühlen mit Hilfe von Rührwerken, die durch einen Satz auf der Welle ange ordneter Mahlkammern gebildet sind, ausgeführt. Jede Mahl kammer wird z. B. als Schaufelrad, Flachring, Schnecke oder als ringsegmentartiger Körper ausgebildet (siehe z.
B. die USA-Patentschrift 2<B>581</B>414 und die BRD-Patentschriften 1 211 905, 1 109 988. 1 183 344,<B>1507</B> 671,<B>1296</B> 950) Es sind auch andere Mühlen zum selben Zweck bekannt, in denen das Rührwerk in Gestalt eines auf der Welle sitzen den, zylindrischen Korbes mit Blindboden ausgeführt ist (BRD-Patentschrift 1 198 176).
Bekanntlich wird beim Betrieb der vorerwähnten Mühlen eine Mahlfeinheit erhalten, die durch eine 1 bis 2 mm Teil chengrösse der Hauptfraktion gekennzeichnet ist, wobei der Gehalt dieser Fraktion (im Gesamtertrag) nur bis 90% be trägt.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Mühle, mit der eine Erhöhung sowohl der Mahlfeinheit als auch des Hauptfraktionsgehaltes erreicht werden kann.
Bei der zu schaffenden Mühle sollen die Mahlkammern derart ausgebildet werden können, dass eine wesentliche Erhöhung der Kraft und der Häufigkeit des Zusammenstosses von Stoffteilchen mit Mahlkörpern und von Stoffteilchen miteinander erreicht werden kann.
Die erfindungsgemässe Mühle ist dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände einer oder mehrerer Kammern die Welle im Abstand umgeben, wobei die Wände mit ihrem Aussenrand ringartig ausgebildet und gegeneinander geneigt sind, und wobei längs des ganzen Aussenumfangs der Kam mer ein Schlitz vorhanden ist.
Mit einer solchen Ausführung der Mahlkammern kann erreicht werden, dass den Teilchen des Stoffes eine Bewe gungsgeschwindigkeit, die nahezu der Mahlkammerdrehzahl entspricht, verliehen wird, sowie dass in der Mühle die vor teilhaftesten Wirbelungen erzeugt werden können, die ein starkes Anwachsen der Anzahl der Zusammenströsse von Stoffteilchen mit den Mahlkörpern und von Stoffteilchen untereinander ermöglichen.
Die gegeneinander geneigten Seitenwände der Mahlkam mern können ihrem radial äusseren Rand zu geradlinigem oder gekrümmten Verlauf haben.
Zwecks Trennung der Strömung innerhalb je einer Kam mer in zwei Teilströme zur Erreichung eines effektiveren Zusammenstosses der Stoffteilchen infolge Anpralls der bei den Teilströme nach dem Austritt aus dem Schlitz gegenein ander kann im Innern der Kammer eine quer zur Welle Lie gende Trennwand angeordnet sein, deren radial äusserer Rand etwa beim Schlitz liegt und die Kammer in zwei Zonen unterteilt.
Zur Gewährleistung einer grösseren Strömungsturbulenz, die eine Intensivierung der Durchmischung im Innern der Mühle zur Folge hat, ist es zweckmässig, Durchbrüche in den Seitenwänden der Kammer vorzusehen.
Zur Erreichung einer besseren Durchmischung und Ver teilung des Stoffes nach Mühlenhöhe (oder nach Mühlen länge) ist es zweckmässig, die vorerwähnten Durchbrüche von Kammern, die längs der Welle in verschiedenen Quer ebenen liegen, so zueinander zu versetzen, dass diese Durch brüche auf Schraubenlinien liegen. Dadurch wird eine gute Übergabe des zu behandelnden Stoffes von der Kammer einer Querebene zu der benachbarten, in einer anderen Querebene liegenden Kammer erreicht.
Sind Stoffe mit erhöhter Härte, z. B. einige Pigmentstoff- arten zu behandeln, für die eine Vergrösserung der Zusam- menstosskraft der zu zerkleinernden Teilchen mit den Mahl körpern und dieser Teilchen miteinander wünschbar ist, ist es zweckmässig, den aus den erwähnten Durchbrüchen in den Kammerseitenwänden ausfliessenden Strömungen eine ge wünschte Richtung zu geben.
Hierzu können in den Durch brüchen Düsen angeordnet sein, oder die Durchbrüche kön nen selbst als Düsen ausgebildet sein, welche Düsen in Rich tung auf die Wände des Mühlenmantels eingestellt werden können.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschrei bung zweier Ausführungsbeispiele und der beigelegten Zeich nungen näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Mühle, bei der die Mahlkammern aus Ringscheiben aufgebaut sind, Fig. 2 einen Schnitt durch eine aus zwei Ringscheiben aufgebaute Mahlkammer, wobei die Seitenwände der Kam mer ebene, radial äussere Randbereiche haben, und Fig. 3 einen Schnitt einer anderen Ausführung der eben falls aus zwei Ringscheiben aufgebauten Mahlkammer, wobei die Seitenwände der Kammer gekrümmte, radial äussere Randbereiche haben.
Die Nassmühle ist zur superfeinen Zerkleinerung sowohl von organischen als von mineralischen Hartstoffen geeignet. Die Nassmühle enthält ein Gehäuse 1 mit einem Kühlwasser mantel 2. Im Innern des Gehäuse 1 ist in Lagern 3 eine Welle 4, auf der Mahlkammern 5 befestigt sind, montiert. Eine jede Kammer ist bei den Beispielen aus zwei Ring scheiben aufgebaut, wobei die Seitenwände der Kammer die Welle 4 im Abstand umgeben und gegeneinander geneigt sind. Längs des ganzen Aussenumfangs jeder Kammer ver läuft ein Schlitz 6. Die Kammerseitenwände 7 (Fig. 1 und 2) sind im radial äusseren Randbereich in Richtung zum Schlitz 6 mit ebenen Flächen aufeinander zu geneigt.
In den Seitenwänden 7 einer jeden Kammer sind Durch brüche 8 vorhanden; dabei sind die Durchbrüche 8a der einen Kammer in bezug auf die Durchbrüche 8b, 8c usw. der benachbarten Kammern mit einer solchen Gesetzmässigkeit versetzt, dass die Durchbrüche 8 auf Schraubenlinien 9 liegen (Fig. 1). In die Durchbrüche 8 beim Beispiel nach Fig. 1 und 2 sind Düsen 10 eingebaut. Die verengte Düsenmündung ist nach aussen zu den Innenwänden des Mühlengehäuses 1 gerichtet. Innerhalb einer jeden Kammer ist beim Beispiel nach Fig. 1 und 2 in den Ebenen der Schlitze 6 je eine scheibenförmige Trennwand 11 angeordnet, die jede Kammer in eine obere und eine untere Zone unterteilt.
Die zwischen je einer Kammerseitenwand 7 und der Trennwand 11 gebil deten Spalten 12 bzw. 13 weisen eine Breite auf, die etwas grösser als die Mahlkörper ist.
Bei zweiten Beispiel nach Fig. 3 sind die Seitenwände 7a der Kammer anders ausgebildet. Diese Seitenwände sind in diesem Fall gekrümmt. Die Seitenwände einer Kammer könn ten bei anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen auch in noch anderer Weise zumindest in ihrem äusseren Randge biet aufeinander zu gerichtet sein.
Bei den dargestellten Beispielen ist jede Kammer aus zwei Ringscheiben aufgebaut. Es ist aber auch möglich, eine Kam- ner aus einzelnen Ringsegmenten aufzubauen, wobei jedes Segment wieder zwei gegeneinander geneigte Seitenwände hat. Es sind dann keine Ringscheiben 7, 7a mehr vorhanden, sondern die Teile 7, 7a sind einzelne, von der Welle 4 abra- gende Arme (Segmente). Die einzelnen Arme (Segmente) können auch auf Schraubenlinien liegen.
Im Grundriss können die Kammern eine runde oder Vieleckgestalt aufweisen.
Die Nassmühle kann sowohl mit einem vertikalen als auch mit einem horizontalen Gehäuse ausgeführt werden. Der zur Zerkleinerung bestimmte Stoff wird in das Innere des Mühlengehäuses 1 z. B. als wässerige Suspension von unten durch einen Stutzen 14, der mit einem Rückschlag ventil 15 versehen ist, zugeführt (Fig. 1).
Dank der erläuterten Ausbildung der Mahlkammern fliesst die Suspension im Innern der Mühle in die durch Pfeile in Fig. 1 angegebenen Richtungen.
Infolge Drehung der Welle 4 und der daran drehfest angeordneten Kammern 5 werden die Teilchen des zu zer kleinernden Stoffes und die Mahlkörper durch die Flüssig keitsströme in die zentrale, mehr luftverdünnte Zone der Mühlenarbeitskammer übertragen und danach durch die Fliehkraft gegen die Seitenwände 7 oder 7a geschleudert. Da die Teilchen und Mahlkörper mit den Kammern zusam men rotieren, wird ihnen eine Geschwindigkeit verliehen, die der Umlaufgeschwindigkeit der Kammern 5 annähernd gleich ist.
Indem die Teilchen des zu zerkleinernden Stoffes auf den geneigten Seitenwänden 7 bzw. 7a gleiten, werden sie zu sammen mit dem Strom der Flüssigkeit aus den Schlitzen 6 geschleudert, welcher Strom als radial-kreisförmiger Strahl gegen die Innenwand des Gehäuses 1 gerichtet ist. Hierbei erfolgt das Zusammenstossen der Teilchen mit den im Raum zwischen den Kammern 5 und der Innenwand des Gehäuses 1 zirkulierenden Mahlkörpern sowie der Teilchen miteinan der.
Die grösste Intensivierung der Zusammenstösse wird durch die Bildung von Zusatzströmen, die in fächerartigen Strahlen aus den Düsen 10 fliessen, begünstigt sowie durch das Zusammenstossen der aus den Spalten 12 und 13 fliessen- den Ströme mit den letzteren und miteinander. Die aus den Spalten 12 und 13 und aus den Düsen 8 geschleuderten Sus- pensionsströme schlagen gegen die Innenwand des Gehäuse 1. prallen von dieser zurück und werden wieder in die Zentral zone des Mühleninnenraumes eingesaugt. Eine derartige Zir kulation der Teilchen erfolgt ununterbrochen solange wie die Kammern 5 rotieren.
Die schraubenförmige Anordnung 9 der Durchbrüche 8a, 8b und 8c, folglich auch der Düsen 10, längs der Höhe des Mühlengehäuses 1 gewährleistet das aufeinanderfolgende Überfliessen der zu zerkleinernden Teilchen von unten auf wärts von einer Kammer 5 zur anderen. Hierbei ist erforder lich, dass die Drehrichtung der Welle 4 mit der Steigungs richtung der Schraubenlinien 9 übereinstimmt.
Mit der zunehmend erfolgenden Zerkleinerung wird der Stoff in den Oberteil der Mühle gebracht und durch eine Abflussrinne 16 abgeleitet. Die beiden Vollscheiben 17 die nen zur Verhinderung eines Luftansaugens von oben (Fig. 1). Ein unteres Schwungrad 18 ermöglicht einen stetigen Lauf der Welle 4. Ein im Mühlenoberteil angeordnetes Sieb 19 dient zur kontinuierlichen Trennung der Mahlkörper von der Suspension des zu zerkleinernden Stoffes.
Die beschriebene Zirkulation der Suspensionsströme, bei der eine solche intensive turbulente Wirbeldiffusion um die Kammern 5 im ganzen Mühleninnenraum gewährleistet wird, bewirkt ein maximal intensives Zusammenstossen der Teil chen des zu zerkleinernden Stoffes mit den Mahlkörpern und der Teilchen miteinander.
Auf Grund durchgeführter Versuche hat sich gezeigt, dass durch Vermahlen in einer solchen vorgeschlagenen Mühle die Grösse der zerkleinerten Teilchen in der Haupt fraktion bis 1 mkm und der Hauptfraktionsgehalt mindestens 95 % betragen kann.