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Mühle, in welcher die Zerkleinerung des mahlgutes mit Hilfe von Schlägern
und mit Hilfe gegenläufiger Wirbel erfolgt Gegenstand der Erfindung bildet eine
Mühle, welche sich einerseits der Wirkungsweise einer Wirbelmühle, andererseits
der Wirkung einer Schlagmühle bedient, und die Ausführung besonders ausgebildeter
Schläger für diesen Zweck.
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Die bisher bekannt gewordene Wirbelmühle benutzt zwei gegenläufig
zueinander umlaufende Wellen, auf denen die Mittel zur Erzeugung der Wirbel (Flügelräder
o. dgl.) angeordnet sind.
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Bei der neuen Mühle gelingt es infolge der eigenartigen Ausbildung
der Triebmittel, mit nur einer gemeinsamen Welle auszukommen und dennoch eine lebhafte
Bildung gegenseitig aufeinanderstoßender Wirbel herbeizuführen.
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Die bekannte Schlagmühle hat die unangenehme Eigenschaft, daß sie
die im Gehäuse befindliche Luft- oder Gasfüllung unter dem Einfluß der Fliehkraft
gegen- `die Wandung des Mühlengehäuses drückt und sie dort zu einer kreisenden Bewegung
zwingt. Die Schläger schieben diese kreisende Luftsäule vor sich her, und es bildet
sich ein Luftpuffer vor den Schlägern, welcher eine wirksame Weiterzerkleinerung
des Mahlgutes beeinträchtigt.
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Auch diesen Übelstand vermeidet die neue Mühle. Sie teilt den sonst
entstehenden, an der Gehäusewand kreisenden. Luftwirbel in mehrere Einzelwirbel
auf, die gegenseitig zusammenstoßen und sich durchdringen und dabei das von ihnen
mitgerissene Mahlgut zum gegenseitigen Zusammenstoß bringen.
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Die neue Mühle arbeitet also gewissermaßen in der Weise, daß die in
das Mühlengehäuse eingeführten gröberen Mahlgutteile zunächst im wesentlichen durch
unmittelbaren Schlag zertrümmert werden. Sind die Teile so weit zerkleinert, daß
sie in den in der Mühle erzeugten Luft- oder Gaswirbeln zu schweben vermögen, so
wird in zweifacher Weise auf ihre weitere Zerkleinerung hingearbeitet; einmal wird
die unmittelbare Wirkung der Schlagmittel erhöht und verbessert, das andere Mal
tritt eine gegenseitige Zerkleinerung der durch die Wirbel gegeneinandergeführten
Teile ein.
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Es gelingt daher mit der neuen Mühle, unter Erzielung eines guten
Wirkungsgrades, eine außerordentlich weitgehende Zerkleinerung des verschiedensten
Mahlgutes, ja sogar von Metallen herbeizuführen. Man ist sogar in der Lage, Stahl
von einer Festigkeit von 8o bis 9o kg auf kolloidale Feinheit zu zerteilen.
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Gegenüber den bekannt gewordenen Ausführungsformen der Wirbelmühle
besitzt die neue Mühle noch den Vorzug, daß sie im Innern des Gehäuses mit einer
geringeren Anzahl von Treibmitteln auskommt oder mit einem geringeren Gewicht der
Treibmittel. Dies bedeutet
bei Mühlen mit hoher Umdrehungszahl
eine beachtenswerte Schonung der Lager und Erhöhung ihrer Lebensdauer, da es nicht
gut möglich ist, die umlaufenden Teile einer derartigen Mühle auf die Dauer oder
überhaupt vollständig auszuwuchten.
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Ein weiterer Vorteil der neuen Maschine, der sich in ähnlicher Richtung
auswirkt, besteht darin, daß infolge der Verwendung nur einer Welle eine zweiseitige
Lagerung derselben möglich ist.
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Die Abb. i und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der neuen Maschine
und der Form der Treibmittel (-werkzeuge) oder Schläger in schematischer Darstellung.
Abb. i veranschaulicht einen senkrechten Längsschnitt durch die Mühle; Abb. 2 zeigt
ein einzelnes Treibmittel (-werkzeug) in einer um go° 'gedrehten Ansicht.
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Die Mühle hat ein geschlossenes Gehäuse i' in welchem die Ein- und
Austrittsöffnungen 2 und 3 für Ein- und Austritt des Mahlgutes und des Austragewindes
vorgesehen sind. Auf der schnellkreisenden Welle .4 sind zwei Treibwerkzeuge 5 und
6 angeordnet. Diese haben die Form von Schlagarmen, tragen jedoch auf der Schlagseite,
welche durch die Drehrichtung bestimmt ist, Führungsleisten, z. B. sägeförmig gestaltete
Zähne 7 und 8, deren Flanken g und =o zur Welle 4 geneigt angeordnet sind. Die Stirnflächen
dieser Zähne sind derartig gestellt, daß sie nur verhältnismäßig wenig von einem
durch sie gelegten Radius abweichen oder auf einem Radius liegen. Die Oberfläche
der Zähne weicht daher verhältnismäßig wenig oder gar nicht von der eines gewöhnlichen
geraden Schlägers ab. Sie sind daher auch in der Lage, scharfe, nach der Mitte gerichtete
Schläge auf das Mahlgut auszuüben. Das Mahlgut kann jedoch nicht bis zum äußeren
Ende auf den Schlägern entlang gleiten, es wird vielmehr beim Auftreffen auf eine
der schräg gestellten Flanken seitlich abgelenkt. Dadurch wird die sonst, wenn das
Mahlgut bis an das Ende des Schlägers gleitet, aufzuwendende Beschleunigungsarbeit
fast vollständig gespart. Die Mahlgutteile, auf welche der Schläger getroffen ist,
werden daher auf möglichst kurzem Wege von ihm entfernt und sind nicht in der Lage,
die sonst auftretende störende Kissenwirkung auszuüben. Gleichzeitig werden aber
auch die Luft- oder Gasmassen, die vor dem Schläger hergetrieben werden, seitlich
abgelenkt.
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Wie man im Dampfturbinenbau dazu gelangt ist, Schaufeln sehr kleiner
Abmessungen zu verwenden, ist man auch hier in der Lage, bereits mit Zahnflanken
kleiner Abmessungen sehr beachtliche Wirkungen zu erzielen.
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Die Gas- oder Luftmassen führen daher Bewegungen aus, die, wenn sie
in einer Ebene verlaufen würden, Bahnen der durch die einpunktierten Pfeile dargestellten
Art beschreiben würden. Tatsächlich haben die einzelnen Gasteilchen jedoch auch
noch eine ihnen von den Schlägern erteilte Geschwindigkeit senkrecht zur Schlagseite
der Treibmitte. Die verschiedenen Geschwindigkeiten ergeben eine Bewegung, welche
zur Bildung von mehreren gegeneinanderwirkenden mehr oder weniger schräg im Gehäuse
verlaufenden Wirbeln führt. Wahrscheinlich sind die Wege der Wirbel noch viel verwickelter
wie hier angegeben. Durch einen solchen Umstand kann aber nur ihre Wirksamkeit noch
erhöht werden. Für die Zerkleinerung der von den Wirbeln mitgeführten Mahlgutteilchen
ist es auch gleichgültig, in welchem Teile des Mühlengehäuses die Zusammenstöße
der letzteren erfolgen, sofern dies nur mit der erforderlichen Geschwindigkeit geschieht.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn, wie in der Zeichnung dargestellt, der Zusammenstoß
der Wirbel in der Nähe der Mühlenwelle erfolgt, da dort die Querschnitte gegenüber
den nach dem "äußeren Umfange der Mühle hin gelegenen Teilen geringer sind und infolgedessen
eine erhöhte Geschwindigkeit der Wirbel an den Stellen des gegenseitigen Zusammenstoßes
auftritt. Wichtig ist natürlich, daß durch das geschlossene Gehäuse ein gegenseitiges
Ausweichen der Wirbel verhindert wird.
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Das Durcheinanderwirbeln der Mahlgutteilchen bedeutet aber außerdem,
daß diese immer wieder in die Bahn der Schläger gelangen und auch deren rein mechanischer
Einwirkung ausgesetzt sind.
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Die dargestellte Mühle veranschaulicht, wie bereits betont, ein Ausführungsbeispiel.
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Man kann die Schläger auch um einen Winkel, beispielsweise um go°,
zueinander versetzen, dieselben auch näher zusammenrücken, auch eine größere Anzahl
von Schlägern vorsehen, die gruppenweise nach der einen und nach der anderen Seite
die Ablenkung des Mahlgutes und der Luft vornehmen. Am besten hat sich die Einrichtung
der Mühle bewährt, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, bei welcher die Schläger
in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der etwa ein Drittel der Gesamtlänge
der Mühle ausmacht, und bei welcher die Stirnwände der Mühle seitlich ausgebaucht
sind und den Luft- oder Gaswirbeln hinreichenden Raum zu ihrer Entwicklung bieten.