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Verfahren zur fortlaufenden Erzeugung von Bronzepulver in Kugelmehlen
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Erzeugung von Bronzefarben
mit Hilfe kugelmühlenartiger Einrichtungen, bei denen durch Bemessung der Fallwirkung
der Kugeln und ihres Krümmungsradius das Ausstrecken oder Plätten kleiner Metallteilchen,
wie z. B. Folienabfälle, Metallpulver, kleine dünne Drahtstückchen o. dgl., erfolgt.
Durch das neue Verfahren werden Schwierigkeiten mannigfacher Art überwunden.
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Es ist bereits aus der Bronzestampferei bekannt, den Metallen Öle
oder Fette zuzusetzen, um das Anhaften der Teilchen oder ihr Zusammenschweißen zu
verhindern. Während sich jedoch dort angesichts der räumlich beschränkten Pochtröge
die Fettmengen auf einfache Art regulieren ließen, bereitet dies bei der Benutzung
großer Mengen von Stahlkugeln als Werkzeuge, namentlich wenn langgestreckte Trommeln,
in denen sich die Kugeln befinden, zur Verwendung kommen, beträchtliche Schwierigkeiten.
Diese werden noch erhöht, wenn ein fortlaufender Betrieb, bei welchem das zu plättende
Material von der einen Seite der Plätttrommel nach der anderen wandert, durchgeführt
werden soll.
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Durch die Ausstreckung der Metallteilchen wird die ihnen ursprünglich
beigegebene Fetthaut immer dünner. Gleichzeitig wandern aber die Teilchen mit der
dünneren Fetthaut ständig nach dem Ende der Trommel hin. Während daher am Eingang
der Trommel verhältnismäßig starke Fettschichten auftreten, nehmen diese nach dem
Ausgang derselben hin ständig ab. Bei zu geringen Fetthäuten besteht jedoch die
Gefahr, daß sich die Metallteilchen an die Kugeln heften. Dadurch wird wiederum
die wirksame Oberfläche der letzteren unregelmäßig, und es findet nicht mehr der
gewünschte Plättvorgang statt, sondern es tritt eine unzulässige Zerreibung der
schon dünnen Metallteilchen ein, welche die Qualität der Bronze bis zur Unbrauchbarkeit
herabzusetzen geeignet ist. Auch die glatte Oberfläche der Kugeln wird zerstört,
so daß diese unbrauchbar werden und statt der Plätt- und Glättwirkung die gewöhnliche
Mahlwirkung ausüben.
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Andererseits stellen übermäßig große, von vornherein zugegebene Fettmengen
den ganzen Plättvorgang in Frage.
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Der genannte Übelstand macht sich insbesondere bemerkbar, wenn man
als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Bronzefarbe nicht von einem Pulver
ausgeht, das bereits so fein ist, daß es nur breitgeschlagen werden braucht, sondern
ein Ausgangsmaterial benutzt wie z. B. kleingerissene Folienabfälle, bei denen auch
eine gewisse Zerteilung der einzelnen Teilchen erforderlich ist.
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Die Erfindung bezweckt, die Zeit des Durchganges eines Metallteilchens
durch die Plätttrommel, während welcher die Zufuhr weiteren Fettes nicht erfolgt,
abzukürzen. Dies kann im
wesentlichen auf zwei verschiedene Arten
geschehen. Einmal durch entsprechende Bemessung der Baulänge der Plätttrommel, das
andere Mal durch ein stärkeres Ausblasen derselben. Natürlich können auch beide
Maßnahmen gleichzeitig ergriffen werden.
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Das aus der Trommel austretende Material wird alsdann einer Sichtvorrichtung
zugeführt, welche die bereits fertiggestellten Teilchen von den unfertigen trennt.
Die letzteren werden wiederum nach dem Eingang der Plätttrommel übergeführt. Sie
können dort mit einer zusätzlichen Menge Fett versehen werden, und zwar entweder
durch direkte Fettung oder durch Berührung mit dem neuen eintretenden gefetteten
frischen Beschickungsgut oder den Kugeln am Anfange der Trommel.
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Die Verkürzung der Baulänge der Plätttrommel bedeutet außerdem noch
eine Ersparnis. in der Herstellung der Maschinen und die Beanspruchung eines geringeren
Raumes.
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Außerdem erhält die ganze Apparatur geringere Abmessungen, und die
Menge der zur Füllung dienenden Metallteilchen ist geringer. Durch den geringen
Aufwand an Beschickungsgut laufen sich aber auch die Maschinen schneller auf einen
Dauerzustand ein. Dieser ist wichtig für die Erzielung eines gleichmäßigen Produktes;
außerdem aber ist die Ersparnis an Einlaufszeit wichtig, wenn bald dieses oder bald
jenes Metall zu Bronze verarbeitet werden soll und die Maschine deshalb jedesmal
zuvor entleert und von dem vorher verarbeiteten Material befreit werden muß.
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Die Verwendung eines Blaswindes, welcher nicht nur die bereits fertigen
Teilchen, sondern auch noch wesentlich größere aus der Trommel herausträgt, erweist
sich auch noch in anderer `V eise als vorteilhaft.
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Die Trennung der feinen Teilchen von den gröberen innerhalb der Trommel
mit Hilfe des Windes bereitet mancherlei Schwierigkeiten. Einmal ist der für die
Windsichtung vorhandene Querschnitt in der Trommel begrenzt, da deren Abmessungen
auf ökonomische Abwicklung des Plättvorganges abgestellt sein müssen. Das andere
Mal besitzen aber auch die feinen Teilchen die Eigenschaft, sich an die größeren
anzulagern, so daß unter diesen Umständen eine Trennung derselben erschwert ist.
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Während beim Vermahlen von irgendwelchen Stoffen in Kugelmühlen die
Entstehung recht feiner Körnungen. als günstig betrachtet wird, muß bei der Erzeugung
von Bronzefarbe gerade darauf geachtet werden, daß die Teilchen ihre blattförmige
Form beibehalten und daß deren Flächenausdehnung nicht zu gering wird, weil sonst
das Lichtbrechungsvermögen aufhört, das der Bronze ihren eigenartigen Charakter
gibt. Zu klein gewordene Teilchen in der Bronze verderben das Aussehen derselben
und schwärzen diese, wie man zu sagen pflegt. Es ist auch nicht möglich, solche
nachträglich durch Aussieben zu entfernen, weil ihre Kleinheit bereits beträchtlich
unterhalb des feinsten Siebes von io ooo Maschen auf den Quadratzentimeter liegt.
Die zu klein gewordenen Teilchen besitzen außerdem die unangenehme Eigenschaft,
daß sie die feinen Bronzeblättchen zu zerreiben anfangen und dadurch das Endprodukt
noch in weiterem Ausmaß unbrauchbar machen.
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Bei dem bekannten Mahlprozeß in einer Kugelmühle spielt die gegenseitige
Zerreibung der einzelnen Teilchen des Mahlgutes erfahrungsgemäß eine beträchtliche
Rolle.
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Durch die eingangs der Beschreibung angegebenen Verfahrensmaßnahmen
gelingt es, die Kugelmühle zu einer abweichenden Art der Arbeit zu bringen, indem
die Metallteilchen so bearbeitet werden, daß ihre Ausstreckung auf dünne Blättchen
erfolgt. Der gewöhnliche Mahlvorgang der Kugelmühle wird also in einem Vorgang anderen
Charakters umgeformt. Setzt man letzteren jedoch wahllos fort, so ändert die Mühle
ihr Arbeitsverfahren und erzeugt, wie oben angedeutet, ein unansehnliches graues
oder braunes Pulver. Die Schwierigkeiten sind um so größer, je feinere Bronze erzeugt
werden soll. Es ist daher von größter Wichtigkeit, zu verhindern, daß der Plättvorgang
in den gewöhnlichen Mahlvorgang der Kugelmühle übergeht.
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Gemäß der Erfindung gelingt dies durch eine planmäßige Ausnutzung
des durch die Mühle geleiteten Blaswindes.
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Das Ausblasen von Kugelmühlen, welche zum Zermahlen dienen, durch
Wind und die Rückführung der zu groben Teile aus dem Sichter in die Mühle ist an
sich bekannt.
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Während bei dem bekannten Verfahren jedoch Wert auf die Erzeugung
möglichst feinen Pulvers gelegt wird und der Wind nur dazu dient, Pulver auszutragen,
nicht aber von Einfluß auf die Kornform des ausgetragenen Mahlgutes ist, wird der
Wind gemäß der Erfindung dazu benutzt, die Entstehung feinster Zerkleinerung zu
verhindern und die hinreichend dünn ausgeschlagenen Metallblättchen vor ihrer Zerstörung
zu entfernen. Es gelingt also, hier mit Hilfe des Blaswindes die Form der einzelnen
Teilchen des Endproduktes zu beeinflussen.
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Der rechtzeitigen Austragung der feinen urld dünnen Blättchen steht
jedoch andererseits der Umstand entgegen, daß viele von ihnen zwischen den Kugeln
festgehalten werden oder durch die ständig herabfallenden Kugeln niedergedrückt
werden.
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Es ist daher erforderlich, den Wind beträchtlich stärker zu bemessen,
als dies an sich zur Austragung der feinen Teilchen notwendig wäre. Die Erfindung
sieht deshalb die Austragung auch noch recht unfertiger Teilchen vor und scheidet
diese von den ersteren außerhalb der Plätttrommel
in einem lediglich
für diesen Zweck durchgebildeten Sichter, welcher dafür aber auch um so zweckmäßiger
ausgestaltet werden kann.
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Durch die Benutzung der Stahlkugeln mit scharfem Krümmungsradius,
welche zwischen einander mathematisch nur eine punktförmige Berührung besitzen und
zwischen denen sich jeweils nur geringe Metallmengen befinden, ist man in der Lage,
ganz besonders dünne und deshalb wertvolle Bronze herzustellen, und die angewandte
Sichtmethode gestattet, diese, bevor eine Zerstörung derselben eintritt, abzuführen.
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Die Abb. i und 2 veranschaulichen in schematischer Darstellung ein
Ausführungsbeispiel einer Maschine zur Durchführung des neuen Verfahrens mit einem
besonderen Windsichter. Abb. 2 zeigt einen Schnitt in Richtung A-B.
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Das ungeplättete Pulver gelangt hier aus dem Vorratsbehälter i durch
eine Förderschnecke :z über die Rohrleitung 5, g, io in die drehbar gelagerte, mit
den Stahlkugeln 15 gefüllte Plätttrommel 12. Diese ist an den Stirnseiten durch
grobe Siebe 13 und 14 verschlossen, welche zwar die Metallteilchen hindurchtreten
lassen, jedoch die Stahlkugeln zurückhalten.
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In der Trommel 12 befinden sich kleine Stahlkugeln 15, denen die Aufgabe
zufällt, bei der Drehung der Trommel 12 den Plättvorgang durchzuführen.
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Der Antrieb für die Trommel i- ist hier nicht gezeichnet, da er mit
der eigentlichen Erfindung nichts zu tun hat. Er kann auf irgendeine geeignete Art
und Weise erfolgen. Der durch die Trommel 12 hindurchgeleitete Wind wird mit Hilfe
eines Gebläses 16 erzeugt. Dieses drückt ihn durch die Rohrleitung 17, 3o, welche
mit dem Rohr io in Verbindung steht, durch die Trommel 12 hindurch. Der Wind nimmt
die Pulverteilchen geeigneter Schwebefähigkeit durch das Sieb 14 mit hindurch und
bläst dieselben durch die Rohrleitung 18 in den Vorraum ig des Windsichters 2o hinein.
Der Windsichter besteht hier aus einer großen rechteckigen Kammer, in welcher die
schräg gestellten Leitbleche 21 angeordnet sind. Das Pulver fällt in der Kammer
ig zu Boden und gleitet über das oberste Gleitblech 21 herunter, um der Reihe nach
die stufenförmig angeordneten Leitbleche zu berieseln. Der Wind tritt aus dem Vorraum
ig in eine Kammer 24 über und von dort gemäß den Pfeilen 23 zwischen den Leitblechen
21 hindurch, indem er den Strom des herabrieselnden Pulvers durchschneidet und diejenigen
Teilchen aussichtet, welche bereits die gewünschte Form angenommen haben. Die einzelnen
Teilchen des Windstromes vereinigen sich nach dem Durchtritt zwischen den Blechen
21 wieder in einem Sammelraum 25 und schaffen das fertige Pulver in den Zyklon 26
oder eine andere geeignete Einrichtung, in der es aus dem Tragwind ausgeschieden
wird, um zu Boden zu fallen und in einem auswechselbaren Transportgefäß 27 aufgefangen
zu werden.
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Der von dem Pulver befreite Wind tritt aus dem Zyklon 26 durch die
Leitung 28 in das Gebläse 16 zurück, um von dort seinen Kreislauf fortzusetzen.
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Das durch den Sichter 2o ausgeschiedene noch unfertige Material wandert
durch einen am Boden des Sichters angeordneten Auslaß über eine der bekannten Kammerschleusen
31 und die Rohrleitung 29 in die Leitung io und die Trommel 12 zurück.
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Zur Fettung der der Plätttrommel zugeführten Metallteilchen ist auf
dem Gehäuse 3 der Schnecke 2 ein Tropfenöler :4 oder eine andere zweckentsprechende
Ölzuführungseinrichtung, z. B. eine Schmierpumpe, angeordnet, durch welche beispielsweise
Stearinöl zugeführt wird. Eine weitere derartige Vorrichtung 6 ist an einer Ausbuchtung
7 des Rohres 5 angebracht. Endlich befindet sich eine entsprechende Einrichtung
8 auch noch an dem Rohre 30. Man ist auf diese Weise in der Lage, entweder nur das
Frischgut zu fetten oder auch das aus dem Sichter in das Rohr übertretende, bereits
vorgearbeitete Material. Natürlich kann man auch je nach Bedarf beide gleichzeitig
mit Fett beschicken. Die Zuführung des Fettes richtet sich nach der Art des zu verarbeitenden
Metalles und nach der Form, in welcher sich die Metallteilchen befinden. Hiernach
wird man auch die Art des zu verwendenden Fettes wählen. Man kann auch mit Fettzufuhr
nur an einer einzigen Stelle auskommen. Am besten läßt sich dies durch Versuche
ermitteln.
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Ebenso kann man die Fettzufuhr durch ein Rohr 1i, das durch den Krümmer
io hindurchgeführt ist, am Eingang der Trommel 12 bewirken. Wesentlich ist nur,
daß das Gut jedesmal, wenn es den Kreislauf durch die Trommel und den Windsichter
vollendet hat, mit einer angemessenen :Menge Fett versehen wird.
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Die Sichtung des in den Sichter 20 übertretenden Materials geschieht
im wesentlichen in den Räumen 34, 35, 36 und 37 zwischen den Blechen 21.
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An der Rückwand des Sichters sind von außen einstellbare Klappen 32
und 33 angeordnet, von denen die erstere geschlossen, die zweite geöffnet gezeichnet
ist. Sie dienen dazu, im Bedarfsfalle eine der Blechwände 21 gegen die Rückwand
38 des Sichters abzudichten. Dadurch können die Durchgänge durch die Kammern 36
und 37 gesperrt werden. Durch Schließen der genannten Klappen kann also der Sichtquerschnitt
des Sichters vergrößert oder verkleinert werden, so daß die gewünschte Sichtfeinheit
erzielt wird, ohne daß dadurch eine nennenswerte Änderung in der Stärke des durch
die
Trommel 12 gehenden Windstromes herbeigeführt wird.
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Die ganze Einrichtung bildet eine geschlossene Apparatur und kann
daher mit indifferentem Gas gefüllt werden.
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Falls es erforderlich, können zwischen Leitung 28 und Zyklon 26 noch
besondere Schlauchfilter o. dgl. vorgesehen werden, um den Windstrom von den letzten
Metallpulverteilchen zu befreien.
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Will man die aus dem Zyklon 26 abgeschiedenen Bronzepulver noch schärfer
bezüglich der Größenordnung trennen, so kann man eine Mehrzahl von Auffangegefäßen
27 unter Zwischenschaltung besonderer Siebeinrichtungen vorsehen.