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Rührwerksmühle zum Mahlen und Dispergieren von Feststoffteilen in
flüssigen Medien Die Erfindung bezieht sich auf Rührwerks-Mühlen zum fortlaufenden
Mahlen und Dispergieren von Stoffen in Flüssigkeiten zwecks Bildung von dünnflüssigen
bis dickflüssigen lassen unter Verwendung von Reibkörpern, wie Sand, Perlen, Kugeln
und dgl. mit einem verhältnismäßig geringen Durchmesser, der vom Bruchteil eines
Millimeters bis zu wenigen Millimetern reicht.
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Derartige Vorrichtungen sind unter der Bezeichnung Sandmühlen oder
Perlen-Mühlen bekannt. Sie bestehen aus einem zylindrischen Behälter, in welchem
eine senkrechte Welle zentral angeordnet ist, die mit radialen Ansätzen , z.B. mit
Scheiben oder mit von Speichen getragenen Ringen ausgestattet ist. Die Flüssigkeit
mit den darin zu dispergierenden und gegebenenfalls zu vermahlenden Stoffen wird
unten in den Behälter eingeführt und das Gemisch der Einwirkung der durch die rotierende
Welle in Bewegung versetzten Mahlfüllung unterworfen, während es nach oben steigt.
Am oberen Ende des Behälters tritt die Masse nach ihrer Verarbeitung durch
ein.Sieb aus, welches die Reibkörper in dem Behälter zurückhält.
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Bekannt sind ferner Vorrichtungen der oben beschriebenen Art, bei
denen anstelle eines Siebzylinders eine Abdeckplatte, die meist konisch zum Mahlbehälter
hin ausgeführt ist, über dem oberen Rand des Mahlbehälters angebracht ist und hier
mit dem behälterrand einen sogenannten Reibspalt bildet, der dem Mahlgut den Austritt
aus der Vorrichtung ermöglicht, die Mahlkugeln aber zurückhält.
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Die Löglichkeit der Verstellung dieses Reibspaltes ist durch die Größe
der Mahlkugeln begrenzt, die den Reibspalt ja nicht passieren dürfen.
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Beka.rint sind außerdem derartige Vorrichtungen, die dadurch verbessert
sind, daw" eine Jelle als eingängige oder mehrgängige Schnecke mit durchlaufenden
oder unterbrochenen, die Masse abwärts fördernden Schneckengängen ausgebildet ist.
Sie
erstrecken sich etwa bis in die Nähe des Behälterbodens und reichen-in ihrem Umfang
bis nahe an die Innenwand des Behälters. -Schließlich ist bekannt, daß zur Verbesserung
der Mahl-und Reibwirkung im oberen Bereich der Vorrichtung, d,h, im Siebraum ein
Schleuderteller angeordnet ist. Vorzugsweise ist er als Scheibe ausgebildet und
besitzt nach unten abgebogene Außenränder. Infolge der Anordnung dieser tellerförmigen
Scheibe entsteht in dem ganzen Mahl-System, insbesondere in der Siebzone ein gewisser
Staudruck, der von oben auf die Mahlkörper und das Mahlgut einwirkt, Dadurch wird
eine gleichmäßige Mahlwirkung und eine verbesserte Mahlleistung erreicht.
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Die genannten Vorrichtungen verbessern zwar die Mahl- und Dispergierleistung
solcher Sand- und Perlen-Mühlen, sie verhindern jedoch nicht, daß der obere Mahlgutspiegel
eine Trombe bildet, wodurch zwangsläufig Luft in das in der Vorrichtung befindliche
Mahlgut eingezogen wird.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Vorrichtung, durch welche
nicht nur die Trombenbildung verhindert,-sondern zugleich die Leistung der Maschine
bei erheblicher Ausdehnung des Viskositätsbereiches vergrößert wird, Gemäß der Erfindung
wird daher eine Vorrichtung zum fortlaufenden Mahlen und Dispergieren von Stoffen
in Flüssigkeiten zwecks Bildung von flüssigen bis pastösen Massen unter Verwendung
von Reibkörpern wie Sand, Perlen,Kügeln und dgl, mit einem-Durchmesser von o,2 -
5 mm die mittels einer senkrechten Schneckenwelle in einem Behälter bewegt werden
in den die Stoffe unten eintreten und aus welchem sie unter Zurückhaltung der Reibkörper
durch ein Sieb am oberen Ende austreten vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß auf der Schneckenwelle im Bereich der Siebzone über dem Mahlgut eine tellerförmige
Entlüftungsscheibe angeordnet ist. Weiter wird vorgeschlagen, daß die tellerförmige
Entlüftungsscheibe auf dem oberen Teil der Schneckenwelle in Axrichtung verschiebbar
angeordnet ist-, Die Entlüftungsscheibe wird so eingestellt, daß sie eich je nach
Bedarf 1 bis 200 mm über dem.Niveau des Mahlgutes
befindet. Die
Höheneinstellung ist abhängig von der Beschäff'enheit des Mahlgutes.
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Es bildet sich nun zwischen der Sperrscheibe und dem Mahlgutspiegel
in der Siebzone ein unter mehr oder weniger großem Druck stehendes Luftpolster das
verhindert» daß sich im Mahlgut eine Trombe bildet. Gleichzeitig wirkt dieses Luftpolster
als Trennmedium zwischen der Oberfläche des Mahlgutes und der Entlüftungsscheibe.
Durch die komprimierte Luft zwischen Mahlgut und Entlüftungsscheibe wird also praktisch
das Mahlgut zusätzlich zu dem durch Pumpenwirkung errichteten Strom von unten, noch
von oben durch die Siebschlitze des Siebzylinders geprellt.
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Durch diese Vorrichtung gemäß der Erfindung können Ansätze von weit
höherer Viskosität verarbeitet werden, als es bei den bekannten kührwerksmühlen
der Fall ist. Außerdem zeigt das ferti"_e Produkt einen erheblich geringeren Anteil
an Lufteinschlüssen, da die, die Luft in das Mahlgut einziehende Trombenbiläung
verhindert wird.
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Um dieses Luftpolster über dem Niveau des Mahlgutes zu erreichen,
wird weiter vorgeschlagen, daß zwischen dem Umfang der Entlüftungsscheibe und der
Innenwand des Siebzylinders ein schmaler Spalt vorgesehen ist, derart, daß der Durchmesser
der Entlüftungsscheibe nahezu dem Innendurchmesser des Siebzylinders entspricht.
Ebenfalls wird vorgeschlagen, daß eine die Sieböffnungen oberhalb der Entlüftungsscheibe
weitgehend luftdicht abdeckende Hülse vorgesehen ist.
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Es ist auch Gegenstand der Erfindung, daß die Hülse zusammen mit der
Entlüftungsscheibe axial verschiebbar vorgesehen ist.
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Zusätzlich zu der Hülse, die einen Druckausgleich im oberen Teil des
Siebzylinders verhindert, kann die Entlüftungsscheibe noch einen nach oben- und/oder
unten parallel zur Siebkorbwand umlaufenden Steg aufweisen. Durch diese Ausführung
der Entlüftungsscheibekann gegebenenfalls die vorgenannte Hülse sogar eingespart
werden. Bei Mahlgut bestimmter Viskosität werden zusätzlich zu-der Entlüftungsscheibeg
wie weiter vorgeschlagen wird, eine oder mehrere an sica bekannte auf der Schneckenwelle
im Ma@ilgut mit umlaufende Schleuderscheiben vorgesehen.
Diese Schleuderscheiben
verhindern, daß das Mahlgut vor Austritt aus den Spalten des Siebzylinders trotz
Luftpolster im Siebzylinder zu hoch steigt und eventuell die Entlüftungsscheibe
überflutet.
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Vorrichtungen gemäß der Erfindung bieten nicht nur eine höhere Mengenleistung
bei gleicher Mahl- und Dispergierfeinheit, sie gestatten darüberhinaus die Verarbeitung
von wesentlich viskoseren Ansätzen, d. h: also auch konzentriertere Ansätze, wodurch
der Mahl- und Diapergieraufwand für die Herstellung des Endproduktes wesentlich
geringer wird. Außerdem kann durch diese Vorrichtung die nachträgliche Evakuierung
der Mahl- und Dispergieransätze weggelassen werden, Durch besondere Vorrichtungen
kann die durch die tellerförmige Entlüftungsscheibe komprimierte und durch Lösungsmittel
angereicherte, durch die Schlitze des Siebzylinders austretende Luft unmittelbar
nach Verlassen des Siebzylinders abgeleitet oder im Kreislauf dem Siebzylinder wieder
zugeleitet werden. -Auf der Zeichnung .ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
und schematisch dargestellt...Abbildung 1 zeigt das Oberteil eines Mahlbehälters
im Schnitt. Abbildung 2 und 3 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Ausbildung der
Entlüftungsscheibe ebenfalls im Schnitt. Im Mahlbehälter 1 befindet sich das Mahlgut
2 sowie die Kugeln oder Perlen 3.
Am oberen Endes des Mahlgutbehälters 1 ist
der Siebzylinder ¢ vorgesehen. Außerdem befindet sich innerhalb des Mahlgutbehälters
1 die Schneckenwelle 5 mit Schneckensegmenten 69
die Schleuderscheibe 7 und
die Entlüftungsscheibe 8 sowie eine Hülse 9. Das Mahlgut 2 wird innerhalb des Mahlbehältersl
durch eine Pumpe (nicht gezeichnet) von unten nach oben durch die aus Kugeln oder
Perlen oder dergl. bestehende Mahlfüllung gedrückt. Durch die eingetriebene Schnecke
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wird entgegen dieser Strömungsrichtung ein Druck von oben nach unten erzeugt
und gleichzeitig den Mahlkugeln eine rotierende , mahlende Bewegung-erteilt.
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Die, durch diese rotierenden, mahlenden Kugeln gedrückte Mahlgutmasse
wl"rLi _dabe-. .f:eiustzermahlen und disberziert
und strömt oben
durch den Siebkorb, 4 in den Ringkanal 10 und von dort durch die Öffnung 11 in einen
Auffangbehälter oder dergl.
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Die Tellerscheibe 7 übt auf das oberhalb der Schnecke 5,6 befindliche
Mahlgut 2 einen Druck aus, so daß auch in diesem Bereich zwischen Teller 7 und oberstem
Schneckensegment 6f noch eine Mahlwirkung erzielt wird und außerdem verhindert die
Scheibe 7, daß die Mahlkörper 3 in zu großem Maße in den über der Scheibe 7 liegenden
Bereich des Siebes gelangen können.
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Normalerweise hat sich nun an der Oberfläche 12 des
Mahlgutes
2 eine entlang der Mischwelle 5 nach unten ausgebildete Trombe während des Mahlvorganges
ergeben,wodurch die über dem Mahlgut 2 befindliche Luft in das Mahlgut
ein-
gebracht wurde und da zu unerwünschter Blasenbildung führte. Gemäß der
Erfindung wird deshalb in einem Abstand von 1 - 200 mm über dem Niveau 12 des Mahlgutes
2 eine Entlüftungsscheibe 8 vorgesehen. Der Durchmesser dieper Entlüftungsscheibe
entspricht nahezu dem Innendurchmesser des Siebzylinders 4. Es entsteht nun zwischen
der Entlüftungeaoheibe8 und der Oberfläche 12 des Mahlgutes 2 ein Luftpolster, das
diese unerwünschte Trombenbildung verhindert, so daß keine Luft mehr in das Mahlgut
eingewirbelt wird. Um dieses Luftpolster möglichst konstant halten zu können, ist
oberhalb der Entlüftungsscheibe 8 noch eine die Siebbohrungen abdeckende Hülse 9
angeordnet. Diese Vorrichtung gemäß der Erfindung gestattet neben einer höheren
Mengenleistung bei gleicher Mahl- und Dispergierfeinheit auch die Verarbeitung von
wesentlich viskoseren Ansätzen und macht eine nachträgliche Evakuierung der Mahl-
und Digpergieransgtze überflüssig. Die Entlüftungsscheibe 8 und somit auch
die lose aufgesetzte Hülse 9 sind verstellbar auf der Misch.. welle 5 gelagert.
Anstelle der Entlüftungeeoheibe 8,kann auch mit oder ohne Hülse 9 eine Entlüftungeeoheibe
13 mit einem umlaufenden Steg 14 vorgesehen sein. Ebenfalls kann der Steg an der
Entlüftungsscheibe so ausgebildet eein# daß gemäß Abbilduna_3 eine zvlinderförmige
Entlüftungsscheibe 15 mit Zylindermantel 16 und Zylinderboden 17
entsteht.
Die Verbindung dieser einzelnen Scheiben 8913915-ist genau wie der Abstand zwischen
Niveau 12 des Mahlgutes 2 und der Entlüftungsseheibe.8 bzw. 13 und 15 von dem zu
verarbeitenden Mahlgut abhängigo