DE1057421B

DE1057421B - Verfahren zum Zerkleinern von plastischen Massen

Info

Publication number: DE1057421B
Application number: DEE5563A
Authority: DE
Inventors: Norman Owen Clark
Original assignee: English Clays Lovering Pochin Co Ltd
Current assignee: Imerys Minerals Ltd
Priority date: 1951-06-04
Filing date: 1952-05-31
Publication date: 1959-05-14

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zerkleinern von plastischen Massen, z. B. vo ι mit Wasser vermischtem Ton, Porzellanerde oder Kreide, deren Teilchengröße in der Größenordnung vo?- 10 μ und darunter liegt.

Man hat plastische Massen schon in den verschiedensten Maschinen einem Knetvorgang unterz igen, bei dem in gewissem Umfang immer eine Zerk'einerungswirkung auftritt. So ist eine Zerkleine :ngsvorrichtung für feuchte Massen bekannt, welche einen oder mehrere mit Schlagorganen ausgerüstete Drehkörper und ein oder mehrere mit diesen zusan menarbeitende bewegbare Widerlager aufweist.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zum Zerkleinern von in flüssigen Stoffen enthaltenen festen Stoffen ist in einer drehbaren Trommel ein feststehender Verdrängerkörper von kreisförmigem ("der ovalem Querschnitt angeordnet, dessen Peripherie mit dem Innenumfang der Trommel einen engen Spalt bildet, durch den das zu zerkleinernde Material ¹ indurchgequetscht wird.

Es ist des weiteren bekannt, ein Gemenge aus stückigem Gut mit einer teigigen oder feinkörm _;en Masse mittels einer Förderschnecke und mehrerer Sätze rotierender Knetmesser durch eine gelochte Scheibe hindurchzupressen, wobei die festen T ile du eh einen, vor der Lochscheibe umlaufenden Aufstreichmesserstern zerrieben werden.

Ebenso ist es üblich, Tonfilterkuchenmasse ι nt einem Feuchtigkeitsgehalt von 31% durch eine K?
vorrichtung zu schicken, in der die plastische Mr
mittels einer Förderschnecke durch gelochte Pia ι gepreßt und dabei homogenisiert wird.

Alle diese Vorrichtungen arbeiten mit nicht ι ι hohen Drücken, so daß die Zerkleinerungswir ; nicht besonders groß ist, insbesondere nicht zu ι
sehr feinen Endprodukt führt, wie es für ma ι Zwecke gefordert wird.

Um die Zerkleinerungswirkung zu verbessern, 1
man bei einer Zerkleinerungsvorrichtung, bei der d Mahlgut ebenfalls mittels einer Förderschnecke dur enge öffnungen gepreßt wird, so daß es unter Zv sammendrückung verrieben wird, dem Mahlgut harti spröde und scharfkantige Mahlstoffe beigefügt, di nach dem Mahlvorgang wieder aus dem Mahlgut en fernt werden. Derartige Mahlstoffe sind aber oftmal· störend und komplizieren das Mahlverfahren.

Zweck der Erfindung ist es, die Zerkleinerungswirkung derartiger Vorrichtungen, bei denen di Mahlgut mittels einer Förderschnecke durch kleirT Auslaßöffnungen gepreßt wird, ohne Zuhilfenahm· von Fremdstoffen erheblich zu steigern, so daß plastische Massen, z. B. mit Wasser vermischter Ton, Porzellanerde oder Kreide, deren Teilchengröße in der

Verfahren zum Zerkleinern
von plastischen Massen

Anmelder:
English Clays Lovering
Pochin & Company Limited,
St. Austell, Cornwall (Großbritannien)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 9,
und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1,
Ballindamm 26, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 4. Juni 1951 und 29. Mai 1952

Norman Owen Clark, St. Austell, Cornwall
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

Größenordnung von 10 μ und darunter liegt, wirksam weiter zerkleinert werden können, so· daß der Anteil an Teilchen in der Größe von 1 μ durch die Behand- 30 lung erheblich vergrößert wird.

t Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht,

daß die plastische Masse ohne Beifügung von später zu entfernenden Fremdstoffen mit einem Wassergehalt von 22 bis 27% durch Aus laß öffnungen von solcher \ 35 Größe im Verhältnis zur Drehzahl der Förderschnecke gepreßt wird, daß bei einem einzigen Durchgang der ; Masse durch den Kneter eine Energie von wenigstens 22 · IO⁵ mkg je Tonne behandelter Masse verbraucht wird.

Die aufgewendete Energie läßt sich über diesen Wert erheblich steigern und zeigt besonders gute Ergebnisse, wenn etwa 82 ■ IO⁵ mkg je Tonne behandelter Masse verwendet werden.

Es ist allerdings auch schon bekannt, feste Stoffe mittels eines Stempels unter einem den StofFeigenschaften angepaßten Druck durch eine Preßhülse gegen ein einstellbares Widerlager zu pressen, so daß das Gut senkrecht zur Preßrichtung in zerkleinertem Zustand durch einen Spalt nach außen strömt. Auch hier werden bereits erhebliche Energiemengen in der Größenordnung von 10 · IO⁵ mkg je Tonne aufgewendet.

Es handelt sich beim Anmeldungsgegenstatid also um eine stärkere Intensivierung solcher Mahl- und

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Knetvorgänge unter Verwendung eines Ausgangsstoffe mit einem bestimmten Wassergehalt. Hierdurch wird überraschenderweise die erwähnte beträchtliche Erhöhung des Anteils der Teilchengröße von kleiner als 1 μ erzielt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet also derart, daß eine plastische Verformung der Materialmasse unter Bedingungen stattfindet, die mehr Energie als gewöhnlich erfordern. Hierbei tritt zum Unterschied von der bekannten Behandlung von Ton in einer Schneckenpresse ein Maximum an wiederholten plastischen Verformungen auf. Beispielsweise tritt, da die Schnecke keine enge Passung innerhalb des Gehäuses der Maschine hat, ein kontinuierlicher Umlauf des l>ehandelten Materials mit einer dementsprechenden plastischen Verformung oder einem Kneten ein. Infolge der Herabsetzung des Feuchtigkeitsgehaltes des der Behandlung unterliegenden Materials wird hierbei eine erhöhte Energieaufnahme eintreten. Jedoch wurde z. B. bei Porzellanerde gefunden, daß, wenn der Wassergehalt unter annähernd 20% liegt, die plastische Masse sehr schwer zu verformen oder zu kneten ist, so daß die Maschine nicht mehr wirkungsvoll arbeiten kann.

In der Anwendung auf Ton wird der Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 31 Gewichtsprozent eines normalen Filterkuchens, mit dem dieser bisher üblicherweise einer Knetmaschine zugeführt wird, für das Verfahren gemäß der Erfindung wesentlich unter diesen Wert, und zwar auf einen Betrag zwischen 27 und 22%, herabgesetzt, bevor der Filterkuchen in die Maschine eingeführt wird. Der herabgesetzte Feuchtigkeitsgehalt kann auf verschiedene Weise erzielt werden. Die Knetmaschine kann z. B. in Verbindung mit zwei Trocknern betrieben werden. Der erste Trockner vermindert den Feuchtigkeitsgehalt des Rohtons auf den für das Verfahren gewünschten Wert,

d.h. auf ungefähr 22 bis 27%, während der zweite Trockner den Ton nach der Behandlung in der Knetmaschine auf einen handelsüblichen Wert zwischen 1 und 10% trocknet. Gegebenenfalls kann nasser Ton mit durch einen Einzeltrockner getrocknetem Ton gemischt werden, bis der Feuchtigkeitsgehalt in dein gewünschten Bereich liegt.

Die zum Betrieb der Maschine erforderliche Leistung hängt in starkem Maße von dem Feuchtigkeitsgehalt des Tons ab, und wenn der Feuchtigkeitsgehalt unter denjenigen des normalen Filterkuchens herabgesetzt wird, dann steigt die erforderliche Leistung steil an. Um die gewünschte Leistungsaufnahme der Maschine aufrechtzuerhalten, kann man die Menge des zugesetzten Trockentons als Funktion der von der Maschine aufgenommenen Leistung regeln. Die Regelung kann dadurch selbsttätig durchgeführt werden, daß ein Relaissystem und eine Regleraufzeichnungsvorrichtung vorgesehen werden, welche die Drehzahl der den trockenen Ton abgebenden Maschine regeln.

Eine in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildete Maschine, die mit einem Filterkuchen von Ton mit einem herabgesetzten Feuchtigkeitsgehalt arbeitet, absorbiert eine Energie, die einen Wert von 22 bis 82 · IO⁵ oder mehr mkg je Tonne zerkleinerten Tons gleichkommt. Eine gewöhnliche Maschine, die mit einem normalen Tonfilterkuchen mit 31% Feuchtigkeit arbeitet, absorbiert eine Energie von 5 bis 8 · IO⁵ mkg je Tonne bearbeiteten Tons.

Die nachstehende Tabelle veranschaulicht die Wirkung des Verfahrens gemäß der Erfindung auf die Eigenschaften von englischer Porzellanerde, Georgia-Kaolin und gefällter Kreide. Die dabei verwendete Knetmaschine, die in der weiter unten beschriebenen Weise ausgebildet ist, wurde mit 82 •IO⁵ mkg je Tonne Feststoff betrieben.

	Vor Behandlung	Nach Behandlung
Englische Porzellanerde (raffiniert für Papierüberzüge) Anteil an Teilchen unter 1 μ (entsprechend Stokes- Viskositätskonzentration, entflockt für 25 Poisen	61% 66,4% W/W 3,3 kg/cm²	72% 69,7% W/W 5,1 kg/cm²
Georgia-Kaolin
56% 72% W/W	66% 73% W/W
Gefällte Kreide
48,5% W/W	61 % W/W

Eine Knetmaschine zur Durchführung der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Knetmaschine,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II von Fig. 1.

Die verwendete Maschine ist ein Kneter oder Wolf von der gewöhnlich in der keramischen Industrie benutzten Art. Die Maschine ist jedoch so ausgebildet, daß sie unter schwereren Bedingungen betrieben werden kann, als sie in der keramischen Technik üblich sind. Das Gehäuse 10 der Knetmaschine hat in der Nähe des einen Endes eine öffnung 1, durch welche das unbehandelte Material in die Maschine eingeführt werden kann. Eine Platte 2 erstreckt sich nahe dem Auslaßende 6 quer durch das Gehäuse 10 und hat Auslaßlöcher 4, durch weiche das behandelte Erzeugnis heraustritt. An der Vorderseite der Platte 2 ist eine weitere Platte 11 vorhanden, die mittels eines Handgriffes 12 im Winkel bewegt werden kann. Die Platte 11 hat Löcher 13, die so angeordnet sind, daß sie mit den in der Platte 2 vorgesehenen Löchern 4 in Ausrichtung kommen können. Die Schnecke 3 erstreckt sich in der Längsrichtung innerhalb der Maschine und wird über eine Kupplung angetrieben, welche an der Schneckenwelle 5 vorgesehen ist. An dem Auslaßende 6 der Maschine wird die Schneckenwelle von einem Lager 7 getragen, das in einem An -

Claims

satz 8 des Maschinengehäuses abgestützt ist. Das Lager 7 ist dazu bestimmt, die im Betrieb auftretende hohe Drucklast aufzunehmen. Die Schnecke und die Welle haben eine viel schwerere Konstruktion, als sie üblicherweise angewendet wird. Der Spalt 9 zwischen dem Umfang der Schnecke 3 und dem Gehäuse 10 der Maschine ist außerdem verhältnismäßig weit und beträgt etwa 13 mm, wenn die Schnecke einen Durchmesser von etwa 600 mm aufweist. Die Auslaßlöcher 4 werden von drei Kränzen von sektorförmigen öffnungen gebildet, deren effektive Größe durch Bewegen der Platte 11 verändert werden kann. Die Auslaßlöcher sind verhältnismäßig klein ausgeführt.

Förderschnecke durch kleine Auslaßöffnungen gepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die plastische Masse ohne Beifügung von später zu entfernenden Fremdstoffen mit einem Wassergehalt von 22 bis 27 °/o durch Auslaßöffnungen von solcher Größe im Verhältnis zur Drehzahl der Schnecke gepreßt wird, daß bei einem einzigen Durchgang, der Masse durch den Kneter eine Energie von wenigstens 22 ■ IO⁵ mkg je Tonne behandelter Masse verbraucht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung von 82 · IO⁵ mkg je Tonne behandelter Masse.

Patentansprüche:

15

1. Verfahren zum Zerkleinern von plastischen InBetrachtgezogeneDruckschriften:

Massen, z.B. von mit Wasser vermischtem Ton, Schweizerische Patentschrift Nr. 113 210;

Porzellanerde oder Kreide, deren Teilchengröße in USA.-Patentschrift Nr. 2 466 443;

der Größenordnung von 10 μ und darunter liegt, in deutsche Patentschriften Nr. 545 841, 79 869,

einem Kneter, in dem die Massen mittels einer 20 814375.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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