-
"Rührwerksmühle zum Feinstmahlen von Suspensionen wie Farben, Chemikalien
und Kakao." Die Erfindung bezieht sich auf eine Rührwerksmühle zum Feinstmahlen
von Suspensionen wie Farben, Chemikalien und Kakao unter Zusatz von Mahlhilfskörpern
in einem zylindrischen Behälter, in dem eine Rührwerkswells mit als Vollscheiben
ausgebildeten Rührelementen angeordnet ist, deren aussenrand eine vom Kreisquerschnitt
dee Mahlbehälters abweichende Form aufweist.
-
Es ist bereits eine derartige Rührwerksmühle bekannt, siehe die Deutsche
Patentschrift 1 2ti 905, bei der ie als Vollscheiben ausgebildeten Rührelmente zwar
eine
von der Kreisform abweichende Unrundform auf. weisen, jedoch völlig symmetrisch
ausgebildet sind, wobei die Rührwerkawelle in der Symmetrieachse der bekannten Vollscheiben
liegt. Hierdurch ergibt sich zwar ein guter ausgleich der umlaufenden Masse, jedoch
zeigen die bekannten Vollscheiben den schweren Nachteil, daß das vertikale Aufsteigen
des mahlgutes in Achsnahe nicht möglich oder sehr stark behindert ist. ausserdem
ist durch das große Volumen dieser achssymmetrischen Volslcheiben die mögliche Füllung
des Behälters verringert. Schließlich müssen sich bei dieser ausgestaltung der Vollscheiben
die Abweichungen von der Kreisform in engen Grenz halten, di. sich zwischen einem
Minimalspalt und einem Maximalspalt zwischen dem Aussenrand der Scheiben und der
Innenwandung des Behälters halten müssen. Dieser Minimalspalt beträgt etwa das drei-
bis fünffache der aaxiialen Mahlhilfskörpergröße. Dadurch entsteht also ein erhblicher
Spalt zwischen dem Scheibenrand und der Innenfläche des Behälters, in dem di. Mahlhilfskörper
weniger
intensiv bewegt werden. um diese Nachteile zu vermeiden
hat man Ringscheiben verwendet, siche die Deutsche Auslegeschrift 1 109 900.
-
Dabei kann das Mahlgut nun in dem in der Mitte freigewordenen Raum
nach eben strömen. Jedoch ist hierdurch eine gleichmäßige Einwirkung auf das Mahlgut
in dem gessmten system gleichfalls nicht möglich. Ein weitezer greßer Machteil bestcht
darin, daß die Mahlhilfekörper eine greße Unwälzung erfahren und dadurch einem unnötig
hohen VersohleiS unterworfen sind.
-
Man hat diese bekannten Ringscheiben auch schon unmittelbar an der
Rührwerkswelle aussermittig und in Achsrichtung gesehen gegeneinander versetzt befestigt,
siehe die Deutsche Patentschrift 1 207 191. Dadurch ist es möglich, daß die Mahlhilfskörper
nicht nur in bestimmten kreisförmigen Bahnen entsprechend der Breite der Scheiben
aktiviert werden sondern der ganze Behälterquerschnitt wird bestrichen. Nun zeigt
sich
aber der Nachteil, daß die Mahlhilfskörper zwischen den einzelne
Rührelementen zuwenig aktiviert sind und auch tote Zonen entstehen. Da die bekannten
Bingscheiben naturgemäß eine verhaltnismäßig geringe Reibfläche aufweisen müssen,
können einige Volumenanteile des mahlgutes in Achsnähe nach oben strömen, ohne dabei
einer Vermahlung ausgesetzt zu werden. Daher ist auch hiermit eine ausreichende
kontinuierliche Arbeitsweise nicht möglich, wenn eine Feinstnahlung und Pispergierung
gewährleistet ein soll.
-
Schließlich sind auch Rührwerksmühlen mit schraubenförmig gewundenen,
drehbaren Flächen bekannt, wobei es sich auch um eine einzige durchgehende Schraubanfläche
handeln kann, siche die Deutsche Patentschrift 1 211 906. Auch die erwähnten bekannten
Ringscheiben können schraubenförmigflächig ausgebildet sein, Dabei sind Steigung
und Drehsinn der Rührelemente so gehalten, daß sie dem aufsteigenden Strom der Füllung
entgegenwirken, wodurch eine Verdichtung der Mahlkörerfüllung erzielt werden soll.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zusätzliche intensive
mahlwirkung zu erreichen, durch die die Mahldauer wesentlich herabgesetzt werden
kann.
-
Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Rührwerksmühle der eingangs
erwähnten Art darin, daß die Vollscheiben gegenüber der Rührwerkswelle exzentrisch
angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Mahlhilfskörperfülklung periodisch ganz
durchschnitten. ausserden entstehen im Zentrum keine Hohlräume, d.h., daß nach der
Durchgang der erfindungsgemäß exzentrisch angeordneten vollscheiben den Mahlkörpern
die Möglichkeit gegeben ist, zusawmmenzubrechen bzw. nach unten aufzuschließen.
Dadurch entstehen über dem ganzen Mahlbehälter Schwingungen, durch die eine zusätzliche
intensive Mahlwirkung erreicht wird.
-
Ausserdem wird durch die Erfindung der Verteil erzielt, daß eine größere
Füllmenge en Mahlkörpern möglich ist, weil jede Exzenterscheibe ja nur einen vergelichsweize
geringen Teil der gesamten Kreisquerschnittsfläche
des Mahlbehälters
bildet.
-
Bei einer Umdrehung der Rührwerkswelle werden ai.
-
Mahlkörper von dem Aussanrand des erfindungsgemäßen Rührelementes
zentrifugal bewegt. Dadurch entsteht ein zusatlicher Druck nach aussen und unten.
Die Ober- und Uterseite des Rührelementes bewirken aufgrund dieses Strömungsdruckes
und der Trägheit der Mass, daß die Mahlhilfskörper unter der Volslcheibe zusätlich
zentripetal bewegt werfne.
-
Die bei den bekannten erwähnten Rührwerksmöhlen als Nachteil in Erscheinung
tretenden verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten der Scheiben an verschieden achsnahen
stellen erweist sich durch die Erfindung als günstig, weil heirdurch zusätlich eine
Reibung auftritt, die den Mahleffekt fördert.
-
Ein weiterer greßer erteil der exzentrisch angeerdneten Volslcheiben
bestcht darin, daß nunnchr Perlen aller Art bis zu einem Durchnesser von 10 nn als
Mahl-
Hilfskörper verwendet werden können. Da die lcineti sche Energie
ein Produkt aus Masse und Beschleunigung ist, benötigt man bei Perlen dieser Größe
nur einen Bruchteil der Drehzahl, wie es z.B. bei Sand der Fall ist. Daraus ergibt
sich ein wesentlich geringerer Vorschleiß aller bewegbaren Teile. Eine weitere wesentliche
Bewegung der Mahlhilfskörper wird dadurch ersielt, daß sie von dem erfindungsgemäßen
Rührelement bis zu einem gewissen Punkt des aussenrandes der Volslcheiben mitgenommen
werden und dann durch ihre Nasse nach unten abfallen können. Dadurch wird eine Vibration
der Mahlhilfskörper zqwischen den einzelnen Scheiben erzielt, was eine noch größere
Reibung zur Folge hat.
-
Um diesen neuen Effekt noch zu verstärken, is tin weiterer ausgestaltung
der Erfindung u.a. vorgesehen, da eine relative Hin- und Herbewegung zwischen der
Rührwerkzwelle und dem mahlwerksbehälter während der Drehung in Acharichtung erzeugt
wird. Dabei kann es vorteilhaft Bein, den Behälter in Schwingungen zu versetzen.
-
Nach einem weiteren Xerkiial der Erfindung können die Exzentermitten
der enzelnen Vollscheiben zueinander um gleiche Winkel mit Bezug auf die Rührwerkswellenmitte
versetzt angeordnet sein. durch wird nicht nur de rMassenausgleich über eine größere
Länge der Rührwerkswelle erzelt, sondern es wird auch die erwähnte Wirkung versärkt.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die Zeichnung.
In dieser zeigen: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch dieerfindungsgemäße Rührwerksmühle;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vollscheibe in Draufsicht; Fig. 5 einen Schnitt durch
die Scheibe nach Fig. 2;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere
ausführungsform der Scheibe nach Fig. 2; Fig. 5 eine Draufsicht auf eine darüberhinausgehende
Ausführungsform; Fig. 6 u. 7 weitere Abwandlungen der Volischeibe; Fig. 8 u. 9 Schnitte
durch weitere Ausführungsformen.
-
In Figur t ist der Mahlbehälter 3 als feststehender Zylinderkörper
veranschaulicht, der in einem bestimmten erhaltnis zu seinem Volumen mit Mahlkörpern
wie Perlen angefüllt ist Die in dem behälter lotrecht angeordnete Rührwerkswelle
2 ist durch eine nicht veranschaulichte Vorrichtung antreibbar. An dieser Rühwerkswelle
2 sind die erfindungsgemäßen exentrischen
Volslcheiben 1 angeordnet,
deren Exzentermtiten 8, siehe Figur 2, zueinander um gleiche Winkel mit Besug auf
die Rührwerkzwellenmitte 9 versetzt angeordnet sind. In Abweichung von der in Figur
1 veranschaulichten Ausführungsform kann jede exzentrische Vollscheibe 1 bis in
die unmittelbare Nähe der Innewandung des Mahlbehälters 3 reichen.
-
Die zu mahlende Suspensien wird mittels einer Desierpuipe 6 durch
einen an Boden angebrachten Stutzsen 7 der Behälter 3 von unten zugeführt. Während
des Anstiegs des Mahlguts im Mahbehälter bis in den Siebbereich 5 werden die Teil.
der Einwirkung der durch die exzentrischen Vollscheiben aktiierten Perlen ausgesetzt.
Die Reststoffe werden dabei zu der gewünschten Feinheit in sehr kurzer Zeit vermahlen
und in der flüssigkeit dispergiert. Das Endprodukt verläßt den Mahlbehälter durch
ein Sieb 4, das die Mahlhilfskörper zurückhält und läuft über einen auslaufstutzen
14 ab.
-
Um die erwähnte erfindungsgemäße wirkung zu unterstützen kann entweder
die Welle 2 oder aber der Behälter 3 in Richtung des Doppelteiles 18 in Schwingung
verzetzt werden. Die hierzu benötigten Vorrichtungen sind nicht veranschaulicht.
-
In Figur 2 ist eine einzelne exentrische Vollscheibe 1 veranschaulicht,
die auf die Welle 2 aufschiebbar und befestigbar ist. Mit dem Pfeil 19 ist die Drehrichtung
der Welle 2 angegeben. Erfindungsgemäß werden daher die mit 20 bezeichneten Mahlhilfskörper
eine Zeitlang an der zenkrechten Kante der exzentrischen Scheibe 1 nAch aussen geführt,
wobei eine Reibung entsteht, die eine zusätzliche Mahlwirkung hervorruft.
-
Die Exzenterscheiben 1 sind, wie der Figur 1 entnommen werden kann,
in gleichen Winkeln zueinander versetzt um die Welle 2 herum angeordnet, wobei in
diesem Falle ein Winkel von 900 zwischen den eins einen Scheibe gewählt ist. so
daß Jede vierte Exzenterscheibe die gleiche Winkelstellung, auf der Welle 2 einnimmt
wie
die erste. Selbstverständlich kann auch jede andere Winkelstellung
gewählt werden, z.'B. 1800, wodurch jede dritte Scheibe dieselbe Winkellage einnimmt
wie die erste.
-
Wie Figur 9 zeigt, weist die exzentrische Yollscheibe 1 durchgehend
gleiche Dicke auf. Dabei ist die Dicke ii Vergleich zu dem Wellendurchmesser oder
der gesamtexzentrizität groß gehalten, aber denncoh ist das von der erfindungsgemäßen
Exzenterscheibe 1 verdrängte Volumen vergleichsweise gering, weil die Scheibe im
Vergleich zu Volslcheiben ja nur einen Bruchteil der gasamten Uilauffläche einnimmt.
Dadurch, daß die Scheibe 1 vergleichsweise dick ist, wird das schlagartige schwingungerzeugende
Zusammenfallen der Masse, insbesondere der Perlen 10 und 11 nach dem Durchgang der
Exzenterscheibe 1 gefördert. Wie der figur 3 entnommen werden kann, streben die
Mahlkörper 11 in Richtung des Pfeilen 16 in Achsnähe nach oben, während die Mahlkörper
10 durch die Zentrifugalkraft an der Oberseite der Scheibe 1 nach aussen und
nach
unten gedrückt werden. Dabei entsteht durch die erfindungsgemäße exzentrische Anordnung
der Scheibe 1 ein zusätlicher Druck nach aussen und unten in Richtung des Pfeiles
15.
-
Die Figuren 4 und 5 zeigen weitere mögliche ausführungsformen der
erfindunsgemäßen Exzenterscheibe 1, wobei im Palle der Figur 4 Löcher 12 und gemäß
Figur 5 Schlitze 13 in der Scheibeangeordnet sind, falls es erwünscht sein sollte,
der Vollscheibe einen gewissen Durchlaß su geben.
-
In den Figuren 6 und 7 sind darüberhinausgehende Formen der erfindungsgemäßen
Vollscheibe veranschaulicht, und es soll an dieser Stelle betont werden, daß die
erfindungsgemaße Exzenterscheibe 1 die allerverschiedensten Formen annchemn kann,
ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. In den Figuren 6 und 7 sind Formen
veranschaulicht, die man etwa als Halbmondformen bezeichneen könnte. Besondere Vorteile
könnten
sich dabei beispielsweise durch die Ausführung nach Figur 6 ergeben, weil hierdurch
die Randfläxhe zum Zwecke der erwähnten zusätlichen Reibung vergrößert ist.
-
Gemäß Figur 8 sind eine oder beide Flächen der exzentrischen Volslcheibe
1 mit konzentrischen wulstartigen Rippen 17 versehen Dadurch kann im Bedarfsfall
eine Verzögerung der Bewegung in Richtung des Pfeilen 15 nach Figur 3 und auch eine
Vergrößerung der Ober- bzw. Unterfläche der Scheibe erzielt werden.
-
Gemäß Figur 9 nimmt die Dicke der Volslcheibe 1 von innen nach aussen
zu, wodurch eine Effekt erzielt werden kann, der der erwähnten Vergrößerung der
Schein bendicke ähnlich ist. Die Höhe, um die die Mahlkörper 10 nach Figur 3 in
Richtung des Pfeilen 15 nach unten gedrückt werden, wird durch diese Ausbildung
vergrößert, ohne das Volumen der Vollscheibe 1 allzu stark zu erhohen.
-
Alle beschriebenen und veranschaulichten Einzelheiten sind für die
Erfindung von Bedeutung.
-
Patentansprüche: