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Mörsermühle, Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanisch angetriebene
Mörsermühle, die für eine relative Stoß-und Reibbewegung zwischen Mörser und Pistill
eingerichtet ist. Solche Mühlen werden unter anderem in Laboratorien vielfach benutzt,
und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit solchen Mühlen eine Zerkleinerung
von Mahlgut aller Art von der größten in Frage kommenden Aufgabe-Korngröße auf die
kleinste erzielbare End-Komgröße zu ermöglichen.
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Die Zerkleinerung grobkömigen Mahlgutes erfolgt in Mörsermühlen in
der Weise, daß ein Pistill in einer Art Stoß- oder Stampfbewegung im Mörser auf-
und niederbewegt wird, wie das beim Urbild dieser Mühlen, dem von Hand bedienten
Mörser, der Fall ist, bis eine bestimmte mittlere Korngröße erzielt ist. Die Zerkleinerung
von mittleren Komgrößen herab bis zu den kleinsten erzielbaren Komgrößen erfolgt
durch Reibung; dabei wird, wie beim Handbetrieb, das Pistill unter Druckausübung
im Mörser hin- und hergeschwenkt und/oder im Kreis bewegt.
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Es sind dementsprechend mechanisch angetriebene Mörsermühlen gebaut
worden, bei denen das Pistill in einer Art Stampfbewegung auf- und niederbewegt
wurde, und es sind mechanisch angetriebene Mörsermühlen gebaut worden, bei denh
das Pistill hin- und hergeschwenkt und/oder im Kreis geführt wurde, Zusätzlich konnte
bei den bekannten Maschinen der Mörser bewegt werden, um ein Durchmischen des Mahlgutes
zu erzielen bzw. den Mahleffekt bei der Schwenkbewegung des Pistills durch die entstehende
Reibung zu verbessern.
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Diese bekannten Mörsermühlen hatten den Nachteil, daß sie entweder
nur für grobkörniges oder nur für feinkörniges Aufgab--gut benutzt werden konnten.
Man konnte nur stampfen oder vorzerkleinern bzw. reiben oder feinvermahle.n. Es
mußten deshalb zwei Mühlen verfügbar sein. Damit war ein erhöhter Aufwand an Einrichtung
und ein zusätzlicher Zeit- und Arbeitsaufwand durch das Umfüllen von einer Mühle
zur anderen verbunden.
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Es sind auch mechanisch angetriebene Mörsermühlen bekannt, bei denen
der Mörser eine ständige Dreh-und Schwenkbewegung und gleichzeitig das Pistill eine
ständige Stoß- oder Stampfbewegung ausführt. Mit einer solchen Mühle konnten jedoch
keine befriedigenden Mahlergebnisse erzielt werden, weil einerseits das durch die
Dreh- und Schwenkbewegung bereits relativ feingemahlene Gut das weitere Zerstampfen
oder Zerstoßen durch die Stampfbewegung des Pistills verhindert, und andererseits
die durch die Stampfbewegung noch nicht genügend zerkleinerten Körner ein feineres
Mahlen, d. h. Zerreiben des schon feinkörnigen Gutes behindern. Die relativ
groben Körner sind dann nämlich in das feiner gernahlene Gut eingebettet und lassen
das Pistill nicht, dicht genug an den Mörser heran, während das feiner gernahlene
Gut den Schlag des niederfallenden Pistills weich auffängt und dadurch nicht zur
Wirkung kommen läßt. Ein optimaler Zerkleinerungsvorgang ist daher durch die bekannte
Kombination von ständig ablaufenden Antriebsbewegungen nicht erzielbar. Denn abgesehen
davon, daß das Feingut das Zerstampfen des Grobgutes beeinträchtilit und umgekehrt
das Grobgut das Feinvermahlen des feineren Gutes, gibt es eine Reihe von speziellen
Mahlarbeiten, bei denen sich die gegenseitige schädliche Beeinflussung der verschiedenen
Antriebsbewegungen besonders stark auswirkt. Hierzu gehört z. B. klebriges Mahlgut,
welches unter dem Einfluß der Stoßeinwirkung klebt und dadurch seine weitere Zerkleinerungsfähigkeit
durch Reiben praktisch verliert. Solches Verhalten ist beispielsweise für Titandioxyd-Farbpigmente
typisch, bei denen eine Agglomeration schon M verhältnismäßig schwachem Mahl" druck
auftritt, erst recht aber bei einem Stampfvorgang.
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In Erkenntnis der Mängel der bekannten Mörsermühlen und der Ursachen
dieser Mängel empfiehlt die Erfindung, daß der Mörser und/oder das Pistill über
einstellbare Kupphingsmittel an den Antrieb derart angeschlossen sind, daß die relativen
Stoß- und Reibbewegungen wahlweise und unabhängig voneinander durchführbar sind.
Hierdurch wird erreicht, daß je nach Natur und Komgröße des Mahlgutes die
gewünschte Bewegungsart eingeschaltet werden kann. So kann, wie es beispielsweise
die Feinvermahlung eines harten, grobkörnigen Aufgabegutes erfordert, zunächst eine
Vorzerkleinerung mittels Stoßbewegung bei stillgesetzter Reibbewegung stattfinden,
wonach zur nachfolgenden Feinvennahlung die Stoßbewegung stillgesetzt und die Reibbewegung
eingeschaltet werden kann.
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Zur Erhöhung der Mahlwirkung kann einer der beiden Mühlenteile in
an sich bekannter Weise um
seine Achse drehbar sein. Der Antrieb
um di2se Drehachse kann dabei gleichfalls gemäß der Erfindung unabhängig von den
übrigen relativen Bewegungen der beiden Mühlenteile erfolgen.
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Die relative Stoß- und Reibbewegung zwischen den beiden Mühlenteilen
kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß das Pistill an einem wahlweise
in vertikaler Richtung auf und ab und in horizontaler Richtung hin und her verschwenkbaren
Tragarm derart angelenkt ist, daß es bei der Hin- und Herschwenkung eine reibende
Abwälzbewegung in dem Mörser ausführt.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann hierzu der Mörser in einem
wahlweise um eine horizontale, zweckmäßig in Höhe des Pistills liegende Achse hin-und
herverschwenkbaren und in vertikaler Richtung auf- und abbewegbaren Traggestell
angeordnet sein.
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Ferner kann hierzu der Mörser in einem um eine horizontale, zweckmäßig
in Höhe des Pistills liegende Achse unabhängig vom Pistill hin- und herverschwenkbaren
Traggestell angeordnet und das Pistill an einem in vertikaler Richtung unabhängig
vom Mörser auf-und abverschwenkbaren Tragarm angebracht sein.
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Auch kann der Mörser in vertikaler Richtung unabhängig vom Pistill
auf- und abbewegbar und das Pistill an einem in horizontaler Richtung unabhängig
vom Mörser hin- und herverschwenkbaren Tragarm derart angelenkt sein, daß es bei
der Hin- und Herschwenkung -eine reibende Abwälzbewegung in dem Mörser ausführt.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand mehrerer, in der Zeichnung
dargestellter Ausführungsformen im einzelnen beschrieben. Es zeigt F i
g. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform, bei der die Stampf- und
die Schwenkbewegung wahlweise vom Pistill ausgeführt wird, F i g. 2 einen
Schnitt nach Linie 11-11 der F i g. 1,
F i g. 3 eine Aufsicht
auf die Mühle nach F i g. 1,
F i g. 4 einen Schnitt entsprechend F
i g. 1 durch eine Ausführungsform, bei der wahlweise die Stampfbewegung vom
Mörser und die Schwenkbewegung vom Pistill ausgeführt wird, F i g. 5 einen
Schnitt entsprechend F i g.1 durch eine Ausführungsform, bei der wahlweise
die Stampfbewegung vom Pistill und die Schwenkbewegung vom Mörser ausgeführt wird,
F i g. 6 eine Aufsicht auf den Mörser und das Traggestell dafür bei der Ausführungsforrn
nach F i g. 5,
F i g. 7 einen Schnitt entsprechend F i
g. 1 durch den vorderen Teil einer Ausführungsform, bei der Stampf-und Schwenkbewegung
wahlweise vom Mörser ausgeführt werden, und F i g. 8 eine Aufsicht auf die
Mühle nach F i g. 7.
Bei der in F i g. 1 bis 3 dargestellten
Ausführungsform einer Mörsermühle ist ein Pistill 1 bei 2 an einen Arm
3 schwenkbar arigelenkt. Der Arm 3 ist bei 4 auf- und niederschwenkbar
auf einer Welle 5 gelagert. Die Welle 5 liegt drehbar in einem Lager
6 und ist durch eine Hohlwelle 7 hindurchgeführt, die an einen Exzentertrieb
8, 9 angeschlossen ist. Die Exzenterscheibe 9 kann an einen nicht
dargestellten Antrieb angekuppelt werden und wird dann z. B. in Richtung des Pfeils
10 angetrieben, so daß der Arm eine hin-und hergehende Schwenkbewegung senkrecht
zur Zeichenebene ausführt. Die die Welle 5 umfassende Hohlwelle
7 trägt an ihrem unteren Ende eine Treibscheibe 11, die wie die Exzenterscheibe
9 und wahlweise zu dieser an den Antrieb an-gekuppelt werden kann und dann
in Richtung des Pfeiles 12 angetrieben wird. An ihrem oberen Ende trägt die Hohlwelle
7
eine Kurvenscheibe 13, auf die sich ein Stößel 14 abstützt, der mit
seinem oberen Ende gegen den Arm 3
stößt. Unter dem Pistill 1 ist ein
Mörser 15 angeordnet, der auf einer Welle 16, die bei 17 gelagert
ist, drehbar ist. Die Welle 16 trägt eine unterhalb des Lagers
17 liegende Treibscheibe 18, mittels der sie im Sinne der Pfeilrichtung
19 angetrieben werden kann.
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Wenn grobkörniges Mahlgut in den Mörser 15 aufgegeben wird,
so wird die Treibscheibe 18 der Hohlwelle 7 an den Antrieb angekuppelt,
die sich dann in Richtung des Pfeiles 12 dreht und die Kurvenscheibe 13 mitnimmt.
Der Stößel 14 wird dabei durch die Kurvenscheibe 13 abwechselnd angehoben
und fallen gelassen. Der Stößel 14 überträgt diese Auf- und Abbewegung auf den Arm
3, der um sein Lager 4 schwenkt und so das Pistill 1 in einer Stampf-
oder Stoßbewegung hebt und fallen läßt. Das Pistill 1 fällt dabei auf das
im Mörser 15 befindliche Mahlgut und zerschlägt zunächst die groben Körper
auf eine mittlere Größe. Ist diese mittlere Größe erreicht, wird der Antrieb von
der Scheibe 11 getrennt und an die Scheibe 9 angekuppelt. Wenn sich
die Scheibe 9 in Richtung des Pfeiles 10 dreht, versetzt sie infolge
der Exzenterbewegung den Arm 3 in eine hin- und hergehende Schwenkbewegung
entsprechend den Pfeilen 20, 21 in F i g. 3. Dabei wird das Pistill um sein
Lager 2 geschwenkt und vollführt im Mörser 1.5 eine reibende Abwälzbewegung,
durch die das mittelfeine Mahlgut bis zu den kleinsten Korngrößen zerkleinert wird.
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Während der beiden Bewegungen des Pistills kann sich der Mörser
15 drehen. Bei der Stampfbewegung des PistiI1s wird dadurch erreicht, daß
das Gut in der Zeit, in der das Pistill auf dem Gut aufliegt, durchmischt wird;
bei der Schwenkbewegung wird eine zusätzliche Reibung erzeugt, die den Mahleffekt
verbessert.
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Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform ist das Pistill
1 in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsforrn nach F i g. 1 bis
3, jedoch federnd bei 2 an dem Arm 3 schwenkbar angelenkt, der seinerseits
auf der Welle 6 befestigt ist und mittels des Exzentertriebes 8, 9
in horizontaler Richtung von einem wahlweise ankuppelbaren, nicht dargestellten
Antrieb hin-und hergeschwenkt werden kann.
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Abweichend von F i g. 1 bis 3 kann das Pisti11
1
keine Auf- und Abbewegung ausführen; dagegen ist der Mörser 15 auf-
und abbewegbar. Der Mörser 15
ist zu diesem Zweck auf einer in zwei Lagern
22, 23
senkrecht verschiebbaren Welle 24 angeordnet, die mit ihrem unteren
Ende auf einer Kurvenscheibe 25
aufliegt. Die Kur-venscheibe 25 kann
wahlweise statt des Exzentertriebes 8, 9 an den Antrieb angekuppelt werden
und dreht sich dann in Richtung des Pfeiles 26.
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Das Mahlen geschieht in dieser Mühle in ähnlicher Weise wie bei der
Mühle nach F i g. 1 bis 3, nur wird der Antrieb zunächst an die Kurvenscheibe
25 angekuppelt, die den Mörser 15 anhebt und wieder faHen läßt, so
daß der Mörser die Stampfbewegung ausführt. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß das
Mahlgut beim Stampfvorgang gut durcheinandergeschüttelt wird. Das Feinmahlen erfolgt
in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
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In F i g. 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
dargestellt, bei dem das Pistill 1 starr an dem Arm 3
befestigt
ist. Der Arm 3 ist bei 4 schwenkbar gelagert und kann mittels der rotierenden
Kurvenscheibe 13
und des Stößels 14 in der in Verbindung mit F i
g. 1 beschriebenen Weise wahlweise auf- und abbewegt werden; eine Schwenkbewegung
des Pistills ist jedoch nicht möglich.
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Der Mörser 15 ist auf einem Traggestell 27 angeordnet,
das bei 28 in Höhe des Pistills schwenkbar gelagert ist. Auf der Unterseite
ist das Traggestell 27
bei 29 an einem Exzentertrieb 30, 31
angeschlossen.
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Das Mahlen erfolgt in der Weise, daß der Antrieb zunächst an die Kurvenscheibe
13 angekuppelt und dadurch das Pistill in der mit dem Doppelpfell
32
angedeuteten Richtung auf die in Verbindung mit F i g. 1 beschriebene
Weise stampfend auf- und abbewegt wird. Anschließend wird der Exzentertrieb
30,
31 an den Antrieb angekuppelt, und das Traggestell 27 mit
dem Mörser 15 wird in der mit Doppelpfeil 33
angedeuteten Richtung
hin- und hergeschwenkt.
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Durch die Hin- und Herschwenkung des Mörsers 15 wird bei dieser
Ausführungsform beim Feinmahlen eine besonders innige Durchmischung des Mahlgutes
erreicht.
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In F i g. 7 und 8 ist die weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäß gestalteen Mühle dargestellt. Hierbei ist das Pistill
1 um seine Achse drehbar bei 34 gelagert; es kann mittels eines Antriebsmotors
35
in Drehung versetzt werden, an den es zweckmäßig federnd angekuppelt ist.
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Der Mörser 15 ist in diesem Fall in einem Traggestell
36 auf einer in einem Lager 37 in Richtung des Doppelpfeils
38 auf- und abbewegbaren Welle 39 angeordnet, die mit ihrem unteren
Ende auf einer Kurvenscheibe 40 aufliegt. Das Traggestell 36 ist bei 41 in
Höhe des Pistills schwenkbar gelagert und auf der Unterseitebei 42 mit einem Exzentertrieb
30, 31
verbunden. Die Kurvenscheibe 40 erhält ihren Antrieb durch den am Gestell
36 angebrachten Motor 43.
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Das Mahlen erfolgt bei dieser Mühle in der Weise, daß zunächst die
Kurvenscheib-- 40 in Drehung versetzt wird und dadurch der Mörser 15 eine
Stampfbewegung ausführt. Anschließend wird das Traggestell 36 mittels des
Exzentertriebs 30, 31 hin- und hergeschwenkt. Während des Zerkleinerungsvorgangs
und vor allem während der Schwenkbewegung des Mörsers wird das Pistill
1 mittels des Motors 35 in Drehung versetzt, um die Reibung und damit
den Mahleffekt zu steigern.
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Bei dieser Ausführungsforin der Erfindung wird sowohl beim Stampfen
oder Stoßen des Mahlgutes als auch bei der Feinmahlung durch Reibung eine innige
Durchmischung des Mahlgutes erreicht.
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Selbstverständlich kann bei allen Ausführungsformen eine Drehung eines
Mühlenteils um seine eigene Achse vorgesehen sein, wenn auch nur bei zwei Ausführungsbeispielen
diese zusätzliche Möglichkeit erwähnt und dargestellt ist.