DE1632424C3

DE1632424C3 - Mit Stirnseitenprofilen versehene Rührscheibe

Info

Publication number: DE1632424C3
Application number: DE1632424A
Authority: DE
Inventors: Vladislav Dipl.-Ing. Bitschik; Jan Dipl.-Ing. Kaschpar
Original assignee: VYZKUMNY USTAV ORGANICKYCH SYNTEZ PARDUBICE-RYBITVI (TSCHECHOSLOWAKEI)
Current assignee: VYZKUMNY USTAV ORGANICKYCH SYNTEZ PARDUBICE-RYBITVI (TSCHECHOSLOWAKEI)
Priority date: 1967-03-21
Filing date: 1968-03-16
Publication date: 1974-01-17
Also published as: CH477229A; FR1556825A; NL164484B; DE1632424B2; DE1632424A1; AT282570B; GB1197523A; NL6804034A; NL164484C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit Stirnseitenprofilen versehene Rührscheibe für eine aus einem zylindrischen Gefäß mit einer im wesentlichen waagerechten Achse und Rührscheiben bestehende schnellaufende Vorrichtung zur Dispergierung von Suspensionen fester Teilchen auf kolloidale Feinheit.

Die Dispergierung von Suspensionen fester Teilchen bis auf kolloidale Feinheit wird in einem zylindrischen Gefäß durch intensives Rühren der Mischung von Suspension und Mahlkörpern mittels eines Rührers durchgeführt. Es gibt Vorrichtungen, welche mit einem liegenden Gefäß arbeiten und Vorrichtungen, welche ein stehendes Gefäß mit vertikaler Achse aufweisen. ' .

Bei den Vorrichtungen mit liegendem zylindrischem Gefäß und horizontaler Achse werden dann besonders gute Dispergierungsergebnisse erzielt, wenn die Mahlkörper das zylindrische Gefäß gleichzeitig erfüllen, wenn also die Dichte der Mahlkörper überall gleich ist. Dieses läßt sich nur dann erreichen, wenn die Schwerkräfte, die auf die Mahlkörper wirken, überwunden werden. Der Rührer ist auf der Welle befestigt und besteht aus einem oder aus mehreren scheibenförmigen Rührelementen, deren Durchmesser 50 bis 95 °/o des inneren Durchmessers des Gefäßes beträgt. Die Rührscheiben bewegen sich mit einer minimalen Umfangsgeschwindigkeit von 8 m/sec. Die Dimension der Mahlkörper ist kleiner als 3 mm, vorzugsweise 0,25 bis 1 mm. Die Mahlkörper füllen 40 bis 6O°/o des Inhaltes des Gefäßes aus und bewegen sich unter der Wirkung des Rührens mit der Suspension in Richtung der Stromlinien.

Die Achse in dem zylindrischen Gefäß ist hier waagerecht gelagert oder unter einem Winkel bis zu 45° geneigt. Die Gesamtumwälzung der gemahlenen Suspension und der Mahlhilfskörper kann bei der Anwendung von glatten Scheiben nur geringfügig beein- ■ flußt werden, und zwar durch Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit. Die maximal verwendbare Umfangsgeschwindigkeit ist aber von der Viskosität der Suspension abhängig und bei ihrer Übertretung

ίο kommt es zu einem Gleiten der Scheiben und dadurch auch zu einer Dispergiergeschwindigkeitsverminderung. Das bedeutet, daß bei der Anwendung von glatten scheibenförmigen Rührelementen die Dispergiergeschwindigkeit und damit auch der Dispergierwirkungsgrad der Vorrichtung begrenzt ist.

Bei Maschinen mit vertikaler Achse sind Rührscheiben bekanntgeworden, welche Stirnseitenprpfile in Form von Erhebungen oder in Form von Schlitzen aufweisen. Hierdurch läßt sich die Dispergiergeschwindigkeit und der Dispergierwirkungsgrad günstig beeinflussen, bei höheren Geschwindigkeiten tritt aber der Nachteil auf, daß die Mahlkörper teilweise zerstört werden und daß die Mahlkörper auch die Rührscheiben stärker zerstören. Bekanntgeworden sind Schlitze mit geraden Wänden. Diese Schlitze erstrecken sich vom Rand der Scheibe in Richtung auf die Scheibenmitte. Bekanntgeworden sind auch Erhebungen an den Stirnseiten in Bogenform, welche sich — in der Mitte beginnend — in Richtung auf den Rand zu erstrecken, aber ein wesentliches Stück vor dem Rande aufhören. Derartige Rührscheiben . eignen sich jedoch nicht für schnellaufende Maschinen mit horizontaler Achse, da bei diesen Maschinen die Scheiben und die Mahlkörper zu schnell zerstört werden.

Gegenstand eines älteren Rechtes (deutsches Patent 1 248 442) ist eine Rührwerksmühle für die Herstellung von Feststoffdispersionen in Flüssigkeiten, welche aus einem mit Mahlhilfskörpern beschickten Mahlbehälter besteht, in dem mit Durchbrüchen versehene Rührscheiben hochtourig umlaufen, bei denen die Durchbrüche als von der Scheibennabe zum Scheibenrand verlaufende Schlitze ausgebildet sind und zusätzlich die nachlaufenden Seitenflächen der Schlitze strörhungstechnisch profiliert sind. Hierbei verlaufen die vorlaufenden Seitenflächen der Schlitzkante etwa senkrecht zur Scheibenoberfläche. Diese Rührscheibenausbildung eignet sich für Rührwerksmühlen, bei denen die Achse vertikal angeordnet

50. ist. Würde man derartige Rührscheiben bei hochtourig laufenden Rührwerksmühlen mit liegender Achse verwenden, so würde das zu einer Zerstörung der Mahlkörper nach kurzer Zeit führen. Denn beim Auftreffen der. Mahlkörper auf die Schlitzkanten würden diese mit einem sehr hohen Stoß belastet, ohne ausweichen zu können. Daran würde auch die strömungstechnische Profilierung der Schlitze nichts ändern. Diese könnte die Stöße nur unerheblich mindern.

Die vorliegende Erfindung schafft nun eine Rührscheibe, welche für Maschinen mit waagerechter Achse und hoher Drahzahl geeignet ist, den Dispergierwirkungsgrad ohne Zerstörung von Mahlkörpern erheblich zu steigern.

Die Erfindung besteht darin, daß die Profile kreisförmig sind, einen Bogenhalbmesser von 50 bis 100 °/o des Scheibenhalbmessers aufweisen und vom Scheibenrand beginnend der Profilanströmwinkel um

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30 bis 50 °/o in Richtung zur Scheibenmitte größer Suspensionen fester Teilchen dargestellt. Diese Vorwird als der Ausströmwinkel bei einer glatten Rühr- richtung besteht aus einem zylindrischen Gefäß 1, scheibe. dessen Achse waagerecht oder unter einem Winkel Hierdurch wird die Dispergiergeschwindigkeit und bis zu 45° geneigt ist. Die Suspension wird durch der Dispergierwirkungsgrad ohne Zerstörung von 5 einen Stutzen 4 am einen Ende des Gefäßes zuge-Mahlkörpern erheblich gesteigert. Auch die Rühr- führt, fließt durch das Gefäß und wird am anderen scheibe weist eine hohe Lebensdauer auf. Ende über ein Sieb oder gegebenenfalls über einen Es können zwei bis zehn Profile zweckmäßigerweise anderen Typ eines Filtereinsatzes in eine Rohrleitung auf einer Stirnseite vorgesehen sein. Die Profile kön- abgeführt. Die Mahlkörper werden durch das Sieb nen in Form von flachen, schmalen Schlitzen, Nuten, io bzw. durch den anderen Filtereinsatz abgefangen und Durchbrüchen oder Vorsprüngen gestaltet sein. Die mittels intensivem Rühren von dem Sieb bzw. dem Profilbreite beträgt 5 bis 15 %> des Scheibendurch- anderen Filtereinsatz entfernt und in den Inhalt des messers. Gefäßes zurückgemischt. Die Mischung der Mahl-Das Wesen der Erfindung ist an Hand einiger in körper und des gemahlenen Gutes wird im Gefäß 1 der Zeichnung schematisch dargestellter Ausfüh- 15 mittels intensivem Rühren von dem Sieb bzw. dem rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt stigt sind, durchgeführt.

F i g. 1 die Gesamtanordnung der Vorrichtung, In den F i g. 2 bis 4 sind nun einige Ausführungs-

F i g. 2 eine Scheibe mit Durchbrüchen (Schlitzen), formen der Rührscheiben dargestellt,

die mittels Durchfräsen einer glatten Scheibe herge- Bezugszeichen 2 in den F i g. 2 bis 4 bezeichnet

stellt sind, 20 den glatten Scheibenteil.

F i g. 3 eine mit flachen Nuten versehene Scheibe, Die Scheiben können aus verschiedenem Material,

F ig. 4 eine Scheibe mit Vorsprüngen. aus Stahl, verschleißfestem Gummi, Keramik und

In F i g. 1 ist schematisch eine Grundanordnung aus anderem entsprechendem Material hergestellt

der bekannten Vorrichtung zur Dispergierung von werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mit Stirnseitenprofilen versehene Rührscheibe für eine aus einem zylindrischen Gefäß mit einer im wesentlichen waagerechten Achse und Rührscheiben bestehende schnellaufende Vorrichtung zur Dispergierung von Suspensionen fester Teilchen auf kolloidale Feinheit dadurch gekennzeichnet, daß die Profile kreisförmig sind, einen Bogenhalbmesser von 50 bis 100% des Scheibenhalbmessers aufweisen und vom. Scheibenrand beginnend der Profilanströmwinkel um 30 bis 50¹Vo in Richtung zur Scheibenmitte größer wird als der Anströmwinkel bei einer glatten Rührscheibe.

2. Rührscheibe nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bis zehn Profile an einer Stirnseite der Scheibe vorgesehen sind.

3. Rührscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilbreite 5 bis 15 ⁰Io des Scheibendurchmessers beträgt.

4. Rührscheibe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile durch Durchbrüche (6) oder Schlitze gebildet sind.

5. Rührscheibe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile durch flache Nuten (7) gebildet sind.

6. Rührscheibe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile durch Vorsprünge (8) gebildet sind.