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Schwingmühle zum Feinstmahlen von Pulvern Pulver für keramische oder
metallkeramische Zwecke werden bekanntlich in Kugelschwingmühlen gemahlen. In derartigen
Mühlen ist es jedoch nur möglich, die Stoffe bis zu einer Korngröße von etwa 1 w
zu zerkleinern. Die Mühlen arbeiten hierbei mit einer bestimmten Schwingungsfrequenz,
die sich aus der Erfahrung ergeben hat, und zur Änderung der Mahlverhältnisse ist
es im allgemeinen möglich, die Schwingungsamplitude zu regeln. Für viele Zwecke
der keramischen und metallkeramischen Industrie ist es indes notwendig oder zum
mindesten zweckmäßig, die Stoffe auf eine Korngröße zu zerkleinern, die wesentlich
geringer ist als 1 q. Zweck :der Erfindung ist es, eine Mühle anzugeben, mit der
eine solche weitgehende Zerkleinerung der Stoffe möglich ist.
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Mit Pulvern zu arbeiten, die eine Korngröße haben, die weniger als
0,1 [, beträgt, hat den Vorteil, daß infolge der geringen Teilche größe eine größere
Aktivität gegeben isst und somit das Sintern mit größerer Leichtigkeit erfolgt,
beispielsweise bei niedrigeren Temperaturen, und zu Körpern besonderer mechanischer
Eigenschaften führt.
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Es ist zwar auch schon vorgeschlagen worden, bei den obererwähnten
Mühlen zur Beeinflussung des Zerkteinerungs;effekteis nicht;die Schwingungsamplitude
zu regeln, sonderndie Schwingungsfrequenz. Dies kann nach einem bekannten Vorschlag
beispielsweise in der Form geschehen, ,daß die Mahlkugeln aus einem ferromagnetischen
Werkstoff hergestellt werden, wie Eisen, Stahl. Nickel usw., und diese,dann beim
ei;gentl,ichen Mahlvorgang ,durch die Einwirkung eines elektromagnetischenWechselfeldes
in Schwingungen versetzt werden. Einte Änderung der Schw-i.ngunigsfrequenz ist dann
in einfacher Weise möglich durch Änderung der Frequenz dies erregenden elektromagnetischen
Feldes. Aber nicht nur,dieser, sondern auch andere Vorschläge sind bereits gemacht
worden. So ist beispielsweise an anderer Stelle vorgeschlagen worden;, das Gemisch
des Mahlgutes und der Mahlkörper mit verschiedenen Frequenzen in Erregung zu bringen.
Hierbei ergibt sich ,der Effekt, daß die zu mahlenden Körner, Brokken u. d-1. in
nacheinander erfolgende Schwingungen verschiedener Frequenzen versetzt werden, die
sch aus ihren verschiedenen Eigenschwingungszahlen bzw. aus ihren verschiedenartigen
Eigenschaften ergeben. Bei derartigen und auch anderen Verfahren wurde erkannt,
daß jedoch, durch die verschiedenen Resonanzerscheinungen bedingt, sich in bezug
auf die Mahlwirkungen Minima und Maxima ergeben.
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Derartige und --maxima sind natürlich unerwünscht, undes ist anzustreben,daß
derMahleffekt sich möglichst gleichmäßig mit der erregenden Frequenz ändert. Wird
dies erreicht, so ist es möglich, die Frequenz der Mühle entsprechend dem Abnehmen
der Korngröße (des zu mahlenden Gutes einer langsamen, aber kontiinuierlchen Steigerung
zu unterwerfen. Auf diese Weise wird jeweils für die vorhandene Korngröße ein optimaler
Mohleffekt erzielt. Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Schwingmühle
vorgeschlagen, welche sich insb:esondere für keramische und metalllkeramisch@e Stoffe
eignet und in der die pulvrigen Ausgangsstoffe mit einer entsprechend der abnehmenden
Korngröße zunehmenden Frequenz gemahlen werden, welche in ihrem Inneren eine Mahlkammerauskleidung
aus einem elastischen Kuniststoff, beispielsweise aus schweißbarem Polyvinylchlori,d,
aufweist. Diese Polyvinylchlorirdausklei,dung ist geeignet, die einzelnen Resonanzerscheinungen
zu dämpfen und dadurch eine auf der gesamten Frequenzbreite gleichmäßige Mahlwirkung
zu erzielen. Es wird vorgeschlagen, (derartige Mühlen .mit einer Schwingungsfrequenz,
die zwischen 20 und 250 Hz liegt, zu erregen, wobei die Schwingungsamplitudie möglichst
gleichmäßig gehalten wird. Werden diese Bedingungen eingehalten, so, eignet sich
die Mühle in hervorragendem Maße insbesondere für das Feinstmahlen von Pulvern.
Hierzu wird in vorteilhafter Weise von einem bereits vorgemahlenen Werkstoff ausgegangen,
der etwa eine Teilchengröße von 1 @i besitzt. Das Endprodukt einer in der normalen
und üblichen Mahlzeit durchzuführenden Mahlung ist dann ein Pulver, @dessen Korngröße
geringer als 0,1 q -ist.
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Um die erfindungsgemäß vorgeschlagene Mühle zu betreiben, wird zunächst
versuchsweise festgestellt, in welcher Funktion von der Zeit für einen bestimmten
Werkstoff die Frequenz zunehmen muß, und alsdann wird für die weitere Verarbeitung
die Frequenzzunahmedurch einen geeigneten Motor gesteuert. Besonders geeignet ist
hierfür ein Dreiphasenkollektormotor, der stufenlos geregelt werden kann.
Die
bekannten und üblichen Schwingmühlen sind im allgemeinen auf Stahlfedern gelagert,
:die eine Frequenz bis etwa 50 Hz ermöglichen. Über diesen. Frequenzbereich hinaus
haben: sich Stahlfedern als unbrauchbar erwiesen. Auf die Dauer halten sie den Schwingungen
nicht stand. Es ist :daher unter Umständen, notwendig, eine Mühle gemäß der Erfindung
auf Gummipuffern zu lagern. Mit Gummipuffern ist es ohne weiteres möglich, den.
Bereich von 20 bis 250 Hz zu beherrschen.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Mühlenauskleidun- trat also. in
erster Linie die Aufgabe, die bei der Frequenzänderun:g sonst entstehenden, Mahlminima
und -maxima zu glätten und' auf diese Weise den Mahleffekt zu vergrößern. Daneben
treten aber auch andere, in der Praxis willkommene Begleiterscheinungen auf. Eine
dieser Begleiterscheinungen besieht beispielsweise darin, daß die vorgeschlagene
Müh enauskleidung eine Verunreinigung dies zu mahleiden Werkstoffes durch das Material
.des Mühlengefäßes verhindert. Selbstverständlich ist ein gewisser Abrieb auch,
dter vorgeschlagenen Kunststoffauskleidung nicht zu unterbinden. Dieser Abrieb ist
aber bei der späteren Weiterverarbeitung des gemahlenen Pulvers nicht hinderlich,
sondern bringt sogar gewisse Vorteile mit sich. Es ist bekannt"daß beider Herstellung
von, Kunststoffolien auf Polyvinylchlori,dibas:s als Weichmacher häufig Ph@thalsäure
verwendet wird. Diese Phthals:äure gelangt durch den geringfügigen Abrieb in das
zu. mahlende Material und verleiht ,dem aus .diesem beispielsweise herzustellenden
Schlick er besonders, gute Gießeigenschaften.
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Aber auch der Polyvinylchloridabrieb selber bringt bei der späteren
Weiterverarbeitung {des Pulvers ge-
wisse Vorteile mit sich. Soll beispielsweise
ein aus Aluminiumoxyd od. dgl. nach Odem Schlickerverfahren hergestellter Formkörper
.anschließend gesintert werden, so tritt bei der langsamen Temperaturerhöhung zunächst
eine Zersetzung des Polyvinylchlori@dabriebes ein. Hierdurch entstehen geringe Mengen
gasförmiger Salzsäure, welche die einzelnen Oxydkörnch.en an ihrer Oberfläche leicht
anätzen und auf diese Weise das nachfolgende Zueammensintern der einzelnen Mikrokörnchen,
erleichtern.
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Der große Vorteil, -der mit der Mühle gemäß der Erfindung verbunden
ist, wird deutlich, -wenn man sich vergegenwärtigt, @d.aß es mit,dieser möglich
ist, Pulver herzustellen"derenKorngröße um eine bis zwei Zehnerpotenzen kleiner
sind als die Korngrößen, die bisher hergestellt wenden konnten. Die Mahlzeiten werden
selbstverständlich verlängert, da ja ohnehin von einer Korngröße von 1 #t auszugehen
ist, die erzeugt wird unter Verwendung der bisher üblichen Mühlren, jedoch sind
die zusätzlichen Mahlzeiten, um auf Korngrößen von beispielsweise 0,01 [, zu. gelangen,
nicht derart ausgedehnt, daß dadurch. eine hetri.ebsmäßige Fertigung unmöglich gemacht
wäre. Die Mühle gemäß der Erfindung ist besonders geeignet zur Herstellung von Korundpulver
großer Fennkörnigkeit und hoher Aktivität. In diesem Falle wird Korundpulver mit
einer Teilchengröße von 2 1, und weniger auf eine Teilchengröße von 0,1 [, und weniger
verarbeitet. Es kann hierzu beispielsweise reines Alphakorundpulver verwendet werden,
das in Mühlen gemahlen . wird, die mit einem Kunststoff aus schweißbarem Polyvinylchlorid
ausgekleidet und mit Kugeln gefüllt s,inid, die aufs gesintertem, feinkörnigem Alphakorund
bestehen. Die Mahlzeit, die erforderlich ist, das Adphakorundpulver .auf 0,01 [,
zu bringen, beträgt etwa 150 Stunden. Dies ist eine Betriebszeit, die im Hinblick
auf die Oualität des so erzeugten Pulvers durchaus tragbar ist. Ein solches Korundpulver
kann beispielsweise verwendet werden zur Herstellung vor, Schneidkörpern, Ziehdüsen,
Tu:rbinensch,au:feln und ähnlichen Gegenständen..