DE3021905C2 - Vorrichtung zum Mahlen und Zerfasern verschiedener Materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eip«; Mahl"orrichtung mit einer Statormahlscheibe und mit einer Rotcrmahlscheibe, die koaxial zur Statormahlscheibe angeordnet ist, wobei Statormahlscheibe und Rotormahlscneibe einander gegenüberliegende Mahlflächen aufweisen.

Durch den in der Beschreibung verwendeten Ausdruck Mahlvorrichtung werden auch Vorrichtungen mitumfaßt, die allgemein als Zerfaserer oder Raffineure bezeichnet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mahloder Zerfaserungsvorrichtung der oben angegebenen Art zu schaffen, mittels derer die verschiedensten Materialien zerfasert oder gemahlen werden können, wobei es sich sowohl um fasrige Materialien, wie beispielsweise Holzspäne, als auch um andere Materialien, wie beispielsweise Kaffee oder Korn, handeln kann. Weiterhin soll mit der Erfindung die Möglichkeit geschaffen werden, während des Betriebes das Bewegungsmuster oder den Bewegungsweg des zu mahlenden Materials zusammen mit dessen Behandlungszeit innerhalb der Mahlvorrichtung zu beeinflussen, um dadurch dem Material eine homogenere Korngröße zu geben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Statormahlscheibe eine Vielzahl von Zusatzmahlscheiben eingebettet ist, die individuell in wählbaren Drehrichtungen antreibbar sind und deren Mahlflächen einen Teil der Mahlfläche der Statormahlscheibe bilden.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit in anderen Worten darin, zwei im wesentlichen gleiche Mahlflächen zu schaffen, von denen die feststehende zur Verbesserung der Mahlfähigkeit in einen nach wie vor ortsfesten Abschnitt und verschiedene getrennt bewegliche Abschnitte unterteilt ist.

Aus der GB-PS 3 13 611 und 2 91 803 sind zwar Mahlvorrichtungen bekannt, welche drehbare, nach Art eines Planetengetriebes angeordnete Mahlscheiben aufweisen. Diese Mahlscheiben werden jedoch zwangsweise getrieben und können nicht in wählbaren Drehrichtungen angetrieben werden. Ferner sind diese bekannten Mahlscheiben nicht in der Oberfläche einer ortsfesten Statormahlscheibe eingelassen.

Aus der FI-PS 56 409 ist ferner eine Mahlvorrichtung mit planetarisch zwangsweise angetriebenen Mahlscheiben bekannt Diese Mahlscheiben sind in einer drehangetriebenen Hauptmahlscheibe eingelassen, wirken jedoch nicht mit einer weiteren Mahlscheibe zusammen, sondern die Verarbeitung des Mahlgutes erfolgt im wesentlichen durch die gegenseitige Berührung der Teile des Mahlgutes selbst Lediglich im Berührungsbereich mit der Mahlscheibe wirkt diese auf das Mahlgut ein.

Aus der US-PS 18 89 436 ist eine Mahlvorrichtung bekannt, bei der eine Rotormahlscheibe eine Vielzahl von kleinen gemeinsam rotierenden Mahlscheiban gegenüberliegt

Bei diesen bekannten Mahleinrichtungen besteht keine Möglichkeit, das Produkt des Mahivorganges während des Mahlverlaufes zu beeinflussen. Bei der erfindungsgemäßen Mahleinrichtung hat man dagegen sehr große Möglichkeiten während des Betriebes den Mahlverlauf und somit das Produkt zu verändern. So können beispielsweise eine oder mehrere Zusatzmahlscheiben zum Drehen in der seihen oder in verschiedenen Richtungen sowie mit gleicher oder verschiedenen Drehzahlen gebracht werden. Hierdurch ergibt sich praktisch eine unendliche Anzahl von Möglichkeiten, die Wirkung der Statormahlscheibe auf den Mahlverlauf kontinuierlich zu ändern.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert Es zeigt

Fig. !a die Rotormahlscheibe mit dem dazugehörigen Antrieb in perspektivischer Ansicht;

Fig. Ib die dazugehörige Statormahlscheibe mit der Vielzahl von Zusatzmahlscheibsn;

F i g. 2 eine teilweise Querschnittsansicht der Mahlvorrichtung nach der Erfindung;

F i g. 3 und 4 zwei verschiedene Ausführungsformen der Zusatzmahlscheiben;

Fig.5 in perspektivischer Darstel'ung die Relativbewegung zwischen einer Rotormahlscheibe und den Zusatzmahlscheiben;

F i g. 6 eine aniale Schnittansicht der Darstellung gemäß F i g. 5;
F i g. 7 eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer

so Rotormahlscheibe und einer Zusatzmahlscheibe, die zur klareren Darstellung transparent dargestellt ist und hierdurch ein Faserbüschel sichtbar wird; und

F i g. 8 in einer vergrößerten Darstellung das Faserbüschel gemäß F i g. 7.

Die in den Fig. la und Ib veranschaulichte Vorrichtung weist einen üblichen Antrieb 10 zum Antreiben einer drehbaren ringförmigen Rotormahlscheibe 11 auf. Letztere enthält eine Vielzahl von ringsektorförmigen Schleif- und Mahleinrichtungen 13, im folgenden Mahl-Segmente genannt, die an einem Rad 12 befestigt sind. Das Rad 12 weist einen mittigen, im wesentlichen kegelstumpfförmigen Abschnitt 14 auf, welcher mit schraubenlinienförmigen Förderrippen 15 bestückt ist. Das Rad 12 ist in einem Gehäuse 16 drehbar, welches einen Auslaß 17 aufweist und in einen ersten Teil 18 und in einen zweiten Teil 19 unterteilt ist. Die beiden Teile 18 und 19 weisen zusammenwirkende Flansche 20 bzw. 21 und übereinstimmende Bohrungen 22 bzw. 23 auf, so

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daß die Gehäuseteile dicht zu einer Einheit miteinander Die Welle 31 ist in der Hülse 33 mittels Lagern 35

verbunden werden können (VgL F i g. 2). gelagert und gegenüber dem Gehäuseteil 19 mittels ei-

Der zweite Gehäuseteil 19 weist eine Ausnehmung 24 ner Dicht>ing 36 abgedichtet

für den kegelstumpfförmigen Abschnitt 14 des Rades 12 Zur Erleichterung der Montage, der Wartung usw. auf. Die Ausnehmung 24 enthält ebenso schraubenli- 5 kann jede Zusatzmahlscheibeneinheit, d. ii. Zusatzmahlnienförmige Förderrippen 25. Die Ausnehmung 24, wel- scheibe-Antriebsmotorwelle usw. als Einheit von dem ehe in einen zylindrischen Verbindungsabschnitt 26 für Gehäuseteil 19 abnehmbar ausgebildet sein. Bei der verein Förderrohr übergeht-bildet zusammen mit den For- anschaulichten Ausführungsform ist dies dadurch mögderrippen 25 und dem kegelstumpfförmigeo Abschnitt lieh, daß die Welle 31 und die Hülse 33 in einem Deckel 14 und dessen Förderrippen 15 eine Fördereinrichtung, io 38 angeordnet sind, der in den Gehäuseteil 19 eingelaswelche einen ringförmigen Durchgang von sich verrin- sen ist und an diesem mittels Schrauben 37 befestigt ist gemder Weite vom zylindrischen Abschnitt 26 in Rieh- Zur Verstellung der Mahllast ist die Rotormahlscheitung des Gehäuses 16 aufweist In diesem Durchhang be 11 axial mittels ihrer Weile 39 verstellbar, wie dies erfolgt bereits eine anfängliche Zerkleinerung des züge- aufdiesemGebietder Technik bekannt ist führten Materials. 15 Im folgenden wird der Betrieb der Vorrichtung unter

Der Rotormahlscheibe 11 des Gehäuseteiles 18 ge- Bezugnahme auf die Fig.5 bis 8 beschrieben. In be-

genüberiiegend weist das Gehäuseteil 19 eine ringför- kannter Weise wird das zu mahlende Material mittig in

mige Statormahlscheibe 27 auf, weiche koaxial zu der die Vorrichtung eingespeist und in dem sich verjüngen-

Rotormahlscheibe 11 angeordnet ist und welche eben- den Durchgang zwischen dem kegelstumpfförmigen

falls aus einer Vielzahl ringsektorförmiger Schleif- oder 20 Abschnitt 34 des Rades 12 und der Ausnehmung 24 des

Mahleinrichtungen 28, im folgenden Mahlsegmente ge- Gehäuseteiles 19 einer ersten Zei-y^inerungsbehand-

nannt besteht, die in zweckdienlicher Weise an dem lung unterzogen. Anschließend erreich X das Material

Gehäuseteil 19 befestigt sind. den Raum zwischen den Mahlsegmenten 13 der sich Bis zu diesem Punkt entspricht die beschriebene Vor- drehenden Rotormahlscheibe 11 und den Mahlsegmen-

richtung im wesentlichen einer üblichen Mahl- oder 25 ten 28 der ortsfesten Statormahlscheibe 27, wobei in

Zerfaserungseinrichtung. letzten." die Zusatzmahlscheiben 29 eingelassen sind. Bei der Mahleinrichtung nach der vorliegenden ErTm- welche so eingestellt sind, daß ihre Mahlflächen mit der

dung jedoch ist die Mahlfläche der Statormahlscheibe Mahlfläche der Statormahlscheibe 27 fluchten. Falls die

27 mit einer Vielzahl von individuell drehbaren Zusatz- Zusatzmahlscheiben 29 stillstehen, ist die Behandlung mahlscheiben 29 versehen. Bei der praktischen Ausfüh- 30 des Mahlgutes zwischen der Rotormahlscheibe und der rungsform wird dies dadurch erreicht, daß die drehba- Statormahlscheibe im wesentlichen die konventionelle ren Zusatzmahlscheiben 29, die planetengetriebeartig Behandlung, wenn jedoch die Zusatzmahlscheiben in bezüglich der Rotormahlscheibe 11 angeordnet sind, in Drehung versetzt werden, wird das Mahlgut einer die Oberfläche der Statormahlscheibe 27 eingelassen Dreh- oder Drillbewegung ausgesetzt, welches bei fasesind 35 rigem Material eine Aufwickelwirkung oder Entzwirbe-

Bei der in Fig. Ib veranschaulichten Ausffihrungs- lung und bei anderem Material ein Drehmahlen hervorform sind sämtliche Zusatzmahlscheiben 29 mit ihren ruft Ais Beispiel ist in F i g. 7 und in vergrößertem MaB-Drehachsen in gleichen Abständen auf ein und demsel- stab in F i g. 8 veranschaulicht wie ein Faserbüschel 40 ben Kreis angeordnet Es wäre selbstverständlich eben- unter der Wirkung der beiden Bewegungsrichiungen so möglich die Zusatzmahlscheiben in verschiedenen 40 verdreht und zerrissen wird, wenn die Rotormahlscheiradialen Abständen bezüglich des Mittelpunktes der be 11 und die Zusatzmahlscheibe 29 in entgegengesetz-Rotormahlscheibe und der Statormahlscheibe anzuord- ten Richtungen gedreht werden (Pfeile 41 bzw. 42). In nen. der veranschaulichten Darstellung ist der weiter hinten

Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist je ei- liegende, in F i g. 8 teilweise verdeckt gezeigte Teil des

ne Zusatzmahlscheibe 29 in je eines der Mahlsegmente 45 Faserbüschels in Berührung mit den Mphlsegmenten 13

28 eingelassen. Alternativ kann eine Zusatzmahlscheibe der Rotormahlscheibe 11 und bewegt sich somit in der beispielsweise lediglich in jedes zweite Mahlsegment 28 Zeichenebene nach rechts, während der vorneliegende eingelassen sein. Teil nach links bewegt wird und vor allem nach unten

Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich, ist eine Zu- aufgrund der Berührung mit dem Teil der Zusatzmahl-

satzmahlscheibe 29 in ?ine kreisförmige Ausnehmung so scheibe 29, welcher sich an dieser Stelle in F i g. 7 nach

30 in einem Mahlsegment 28 der Statormahlscheibe 29 unten bewegt Wenn die Rotormahlscheibe 11 und die

eingelassen und dort mittels einer Welle 31, welche sich Zusatzmahlscheiben 29 in entgegengesetzten Richtui-

durch den Gehäuseteil 19 erstreckt, drehbar gelagert gen zueinander gedrehi werden (wie in Fig.7 veran-

Die Welle 31 ist antriebsmäßig mit einem Motor 32 schaulicht), wird nicht fertig bearbeitetes Material, d. h.

verbunden. 55 zu große Teilchen, bei Berührung mit der Zusatzmahl-

FQr eine axiale Einstellung der Mahlfläche der Zu- scheibe 29 durch diese in Richtung des Mittelpunktes

satzmahlseheibe 29 bezüglich der Mahlfläche der Sta- der Rotormahlscheibe 11 und der Statormahlscheibe 27,

tormahlscheibe 27 ist der Motor 32 mittels eines einstük- d. h. in der Ansicht von F i g. 7 nach unten bewegt um

kig an diesem vorgesehenen Flansches an einer mit ei- einer weiteren behandlung unterzogen zu werden,

nem Flansch versehenen Hülse 33 befestigt, welche au- 60 Folglich wird hierdurch ein in höchstem Maße gleich-

ßere Gewindegänge aufweist, die mit entsprechenden mäßig behandeltes Produkt erzielt

inneren Gewindegängen eines Ringabschnittes 34 zu- Hinzu kommt, daß das Material nicht nvshr bearbeitet

sammenwirken, der von dem Gehäuseteil 19 vorsteht wird als notwendig, wodurch wiederum erhebliche

Durch Drehen der Hülse 33 bezüglich des Gehäuse- Energieersparnisse möglich sind.

teiles 19 kann somit die Zusatzmahlscheibe 29 axial ver- 65 Die ZusatzmahLcheiben 29 können in wählbaren

schoben werden, um eine Einstellung bezüglich des Drehrichtungen (F i g. 5) bezüglich der Rotormahlschei-

Mahlsegments 28 der Statormahlscheibe 27 durchzu- be 11 oder in abwechselnden Richtungen angetrieben

führen. werden. In bestimmten Fällen kann es beisDielsweise

möglich sein, jede zweite Zusatzmahlscheibe rechtsdrehend und abwechselnd jede zweite linksdrehend anzutreiben. Die Drehgeschwindigkeit kann ebenfalls einzeln beeinflußt und geändert werden.

Das Material der Zusatzmahlscheiben und ihre Ober- 5 flächenstruktur kann entsprechend des zu behandelnden Mahlgutes geändert werden. In bestimmten Fällen
kann eine Oberflächenstruktur mit Nuten und Vorsprüngen entsprechend Fig.4, welche beispielsweise
der der Mahlsegmente 28 entspricht, zweckdienlich sein. io In anderen Fällen können Zusatzmahlscheiben 29' aus
Schleifmaterial oder aus Schleifstein (F i g. 3) bevorzugt
sein. Letzteres Material bietet den Vorteil, daß die Zusatzmahlscheiben selbstreinigend sind.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mahlvorrichtung mit einer Statormahlscheibe und mit einer Rotormahlscheibe, die koaxial zur Statormahlscheibe -angeordnet ist, wobei Statormahlscheibe und Rotormahlscheibe einander gegenüberliegende Mahlflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Statormahlscheibe (27) eine Vielzahl von Zusatzmahlscheiben (29) eingebettet sind, die individuell in wählbaren Drehrichtungen antreibbar sind und deren Mahlflächen einen Teil der Mahlfläche der Statormahlscheibe (27) bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zusatzmahlscheibe (29) bezüglich der Statormahlscheibe (27) axial verstellbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zusatzmahlscheibe (29) Teil einer abnehmbaren Einheit ist, die eine Antriebswelle (31), einen an dem Gehäuse (16) der Mahlvorrichtung befestigten Deckel (38), eine Drehhülse (33) und einen Antriebsmotor (32) umfaßt, wobei der Antriebsmotor (32) an der Drehhülse (33) befestigt ist, welche zur axialen Einstellung der Zusatzmahlscheibe (29) mittels Gewinde bezüglich des peckels (38) verstellbar ist