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HINTERGRUND
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Rührwerk- oder Feinmühle zum
Mahlen oder Entagglomatisieren eines Produkts in einem Trägermedium
unter Verwendung eines Mahlmittels und insbesondere auf eine verbesserte
Rührwerkmühle mit
einer verbesserten Scheibenanordnung, die höhere Mahl- oder Entagglomatisierungsfähigkeiten
besitzt.
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Rührwerkmühlen werden
im Allgemeinen dazu verwendet, Feststoffe, etwa Pigmente, in einem flüssigen Trägermedium
zu verteilen. Die Dispergierung wird durch Mahlen und Mischen in
der Kammer der Rührwerkmühle ausgeführt, die
eine Rührwerkwelle
besitzt, die dazu dient, Scheiben oder radial abstehende Stifte
zu drehen, um die in der Flüssigkeit zu
verteilenden Feststoffe zu trennen oder zu entagglomatisieren. Die
Welle wird im Allgemeinen von einer mechanischen Vorrichtung, etwa
einem Motor, angetrieben. Ein Mahlmittel, wie etwa Siliciumdioxid oder Ähnliches,
wird in die Rührwerkmühlenkammer eingebracht
und in Verbindung mit den Scheiben oder radial verlaufenden Stiften
dazu benützt,
das Feststoffmaterial in der Flüssigkeit
zu verteilen. Nachdem das Mahlen und Mischen der Feststoffe und
der Flüssigkeit
abgeschlossen ist, muss die Mischung vom Mahlmittel getrennt und
dann aus der Mahlkammer abgeführt
werden.
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Eine
solche Trennanordnung ist in U.S.-Patent Nr. 5,333,804 beschrieben,
das dem Antragsteller der vorliegenden Erfindung erteilt wurde und
diesem Dokument einverleibt ist, so als ob es vollinhaltlich enthalten
wäre. In
diesem Patent wird eine bekannte Scheibenmühle beschrieben, im Vergleich
zu welcher die vorliegende Erfindung eine bessere Leistung erzielt.
Ein Beispiel einer bekannten Rührwerkmühle, die
auf dem Rotor angebrachte, axial verlaufende Stifte verwendet, die
sich in Räumen
zwischen fixierten, sich einwärts
in die Mahlkammer erstreckenden Stiften bewegen, ist in U.S.-Patent
Nr. 4,620,673 dargestellt, das diesem Dokument ebenfalls durch Bezugnahme
einverleibt ist, als ob es hier vollinhaltlich aufgeführt wäre. Die
zwei unterschiedlichen Mühlentypen
(die Scheibenmühlen
und die Mühlen
mit sich axial erstreckenden Stiften) erbringen in der Praxis ähnliche
Leistungen.
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Des
weiteren offenbart
DE
2154059 A eine Rührwerkmühle mit
einer rotierfähigen
axialen Welle mit einer Mehrzahl von Scheiben, die senkrecht mit der
Welle verbunden sind. Axial verlaufende Stäbe verbinden zwei benachbarte
Scheiben.
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In
US 4066215 A wird
ein Mahlwerk mit einer rotierfähigen
axialen Welle mit einer Mehrzahl von senkrecht mit der Welle verbundenen
Mahlscheiben beschrieben, wobei jede der Scheiben eine Mehrzahl von
länglichen
gebogenen Schlitzen aufweist, die gleichmäßig winkelig voneinander auf
einem Kreispfad beabstandet sind, der um die Rotationsachse erzeugt
wird.
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In
GB 1084731 A werden
Aktivatorstifte offenbart, die auf radial verlaufenden Trägern angeordnet
sind. Die benachbarten Träger
sind entweder schmale Arme oder Scheibensegmente. Benachbarte Scheibensegmente überlappen
sich nicht, sondern schaffen einen freien Raum, in den die Stifte
benachbarter Scheibensegmente sich axial erstrecken. Diese senkrecht
auf den Scheibensegmenten angeordneten Stifte sind an einer Oberfläche auf
axial beabstandeten Scheibensegmenten ausgerichtet. Das bedeutet,
der Stift erstreckt sich axial über
das nächste
benachbarte Scheibensegment hinaus. Wie aus
13 und
14 ersichtlich, sind drei Scheibensegmente
in axialer Richtung zwischen gegenüberliegenden Scheibenabschnitten
positioniert bzw. mindestens zwei Scheibensegmente sind zwischen
dem distalen Ende des Stifts und der ausgerichteten Oberfläche des
nächsten
Scheibensegments positioniert.
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In
bekannten Scheibenmühlen
sind an der Antriebswelle im Allgemeinen kreisförmige Mischscheiben montiert.
Die Scheiben können
mit gebogenen Schlitzen versehen sein, um die Pumpwirkung des flüssigen Schlamms
und des Mahlmittels zu steigern. Bekannt ist auch die Nutzung einer
massiven Scheibe mit radial abstehenden Höckern, die sich von der inneren
Peripherie der Scheibe zu der äußeren Peripherie
erstrecken, um die Pumpleistung und die Einwirkungskraft des Mahlmittels
in einer Mühle zu
erhöhen.
Mühlen
nach dem Stand der Technik haben auch axial und radial beabstandete
Arme oder Klingen benützt,
die sich radial von der Rührwerkwelle
erstrecken, wobei sich von einem oder beiden Seiten der Arme stiftartige
Aktivatorelemente erstrecken.
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Es
wäre wünschenswert,
eine Rührwerkmühle mit
einer verbesserten Scheibenanordnung zu schaffen, um die Mühlenleistung
beim Mischen oder Verteilen von Feststoffen in einem flüssigen Trägermedium
zu verbessern, beispielsweise durch die Verkürzung der Zeit, die zur Reduzierung
der Partikelgröße des Feststoffs
auf einen erwünschten
Bereich erforderlich ist, und/oder durch Bereitstellung der Fähigkeit,
eine reduzierte Partikelgröße im Vergleich
zu bekannten Mühlen
nach dem Stand der Technik zu produzieren.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist deshalb die Bereitstellung einer
Rührwerkmühle mit
verbesserter Mahl- oder Entagglomeratisierungsfähigkeit.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung wird mit der Rührwerkmühle gemäß Anspruch 1 erreicht.
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In
einem anderen Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte
Scheibe zur Verwendung im Zusammenhang mit einer Rührwerk- oder
einer Feinmühle,
die mindestens einen sich axial erstreckenden Stift aufweist, der
in der Nähe
der Scheibenperipherie angeordnet ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
voranstehende Zusammenfassung sowie die nachstehende detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind
besser verständlich,
wenn sie im Zusammenhang mit den angehängten Zeichnungen gelesen werden.
Zum Zwecke der Illustrierung der Erfindung ist in den Zeichnungen
ein Ausführungsbeispiel
dargestellt, das zurzeit bevorzugt wird. Es ist jedoch zu beachten,
dass die Erfindung nicht auf die präzisen Anordnungen und Funktionalitäten beschränkt ist, wie
sie dargestellt sind.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Rührwerkmühle, die gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung konstruiert wurde, wobei das Gehäuse teilweise weg gelassen
wurde, um die verbesserte Scheibenanordnung in Entsprechung zu der
Erfindung zu zeigen.
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2 ist
eine Draufsicht einer verbesserten Scheibe gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine Seitenansicht entlang der Linie 3-3 in 2;
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4 ist
eine Seitenansicht entlang der Linie 4-4 in 2;
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5 ist
eine perspektivische Draufsicht einer Scheibe gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine perspektivische Seitenansicht einer Scheibe gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine Seitenaufrissansicht der Scheibe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
eine perspektivische Draufsicht der Anordnung zweier Scheiben gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
eine perspektivische Seitenansicht der Anordnung der zwei Scheiben
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wie in 8 gezeigt;
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10 ist
eine Seitenaufrissansicht der zwei in 9 dargestellten
Scheiben;
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11 ist
eine Seitenaufrissansicht eines Geschwindigkeitsprofils in einer
Feinmühle
mit den bekannten Scheiben nach dem Stand der Technik;
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12 ist
eine Seitenaufrissansicht eines Geschwindigkeitsprofils, in dem
die Strömungsstörung dargestellt
ist, die von den Scheiben gemäß der vorliegenden
Erfindung geschaffen wird; und
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13 ist
eine Mühlenscheibenvergleichsgrafik,
in der die Steigerung der Partikelgrößenreduzierung illustriert
ist, die von den Scheiben gemäß der vorliegenden
Erfindung im Vergleich zu den Scheiben nach dem Stand der Technik
geschaffen wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die
Terminologie in der folgenden Beschreibung dient nur dem besseren
Verständnis
und hat keine einschränkende
Bedeutung. Die Wörter "rechts", "links", "untere" und "obere" bezeichnen Richtungen
in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Die Wörter "einwärts" und "auswärts" beziehen sich auf
Richtungen auf die geometrische Mitte der Feinmühle und/oder der verbesserten Scheibe
gemäß der vorliegenden
Erfindung und bezeichneter Teile hiervon zu und von dieser geometrischen
Mitte weg. In der Terminologie kommen die oben spezifisch aufgeführten Wörter, Ableitungen von
denselben und Wörter ähnlicher
Bedeutung zur Anwendung. Im vorliegenden Patentantrag bedeuten die
Wörter "ein" oder "eins" mindestens "eines", wenn nicht ausdrücklich anders
festgelegt. Die Ausdrücke "Mahlen", "Mischen", "Entagglomatisieren" und "Verteilen" wurden sowohl einzeln
wie in Verbindungen dazu benützt,
die Verarbeitung eines Mediums in der Mühle zu beschreiben, und jede
Verwendung eines oder mehrer dieser Ausdrücke schließt die anderen Ausdrücke sowie
andere Beschreibungen solcher Verarbeitungen ein. Die Ausrücke "Rührwerkmühle" und "Feinmühle" werden auch dazu verwendet, die Art
von Mühle
anzugeben, auf die die vorliegende Erfindung abzielt, und die Verwendung eines
Ausdrucks schließt
beide mit ein.
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Wir
nehmen Bezug auf 1, in der eine Rührwerkmühle 10 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Die Rührwerkmühle 10 umfasst
ein Gehäuse 12,
das eine innere Mühlenkammer 14 begrenzt. Das
Gehäuse 12 besitzt
ein erstes Ende 16 und ein zweites Ende 18. Das
Gehäuse 12 ist
in 1 weg gelassen, um eine Mehrzahl von Rührwerkmühlen 22 gemäß der vorliegenden
Erfindung zu zeigen, die durch die Abstandhalter 20 voneinander
beabstandet sind. Die Scheiben 22 und die Abstandhalter 20 sind auf
einer Rührwerkwelle 24 angebracht,
die am ersten Ende 16 des Gehäuses 12 rotierfähig gehalten wird.
Die Rührwerkwelle 24 wird
mit der gewünschten Geschwindigkeit
von einem Motorsystem in Rotation versetzt, das in der vorliegenden
Patentschrift nicht im Detail dargestellt ist. Die restlichen Komponenten eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Rührwerkmühle 10 sind
wie in U.S.-Patent Nr. 5,333,804 dargestellt und beschrieben, das
diesem Dokument vollinhaltlich einverlebt ist. Allerdings erkennen
einschlägige
Fachpersonen aus der vorliegenden Offenbarung, dass die Scheiben 22 gemäß der vorliegenden
Erfindung im Zusammenhang mit anderen Arten von Rührwerkmühlen verwendet
werden können
und nicht auf die Verwendung mit der bevorzugten Rührwerkmühle 10 beschränkt sind,
die hier dargestellt und beschrieben ist. Die Rührwerkmühle umfasst einen Produkteinlass 17 und
einen Produktauslass 19. Eine Trennsiebanordnung 40 ist
am zweiten Ende 18 des Gehäuses 12 angeordnet,
um das Mahlmedium daran zu hindern, zusammen mit dem Produktstrom aus
der Rührwerkmühle 10 auszudringen.
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Die
Anzahl und Beabstandungen der Scheiben 22 und der Abstandhalter 20 auf
der Rührwerkwelle 24 können für bestimmte
Anwendungen variiert werden, je nach den entagglomerierten oder
verteilten Feststoffen und der Viskosität der Flüssigkeit, in denen die verteilten
Feststoffe enthalten sind.
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Die
Scheiben 22 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind in 2–10 detailliert
dargestellt. Bezug nehmend auf 2–4,
enthält
jede Scheibe 22 vorzugsweise eine mittlere Öffnung 26,
die so ausgeführt
ist, dass sie auf die Rührwerkwelle 24 passt,
so dass jede Scheibe 22 mit der Rührwerkwelle 24 rotiert.
Dies kann durch die Bereitstellung von Flachstücken auf der Rührwerkwelle 24 und
entsprechenden Flachstücken
in der mittleren Öffnung 26 erfolgen. Einschlägige Fachpersonen
erkennen jedoch aus der vorliegenden Offenbarung, dass bei Bedarf
auch andere Mittel dazu verwendet werden können, die Scheiben 22 mit
der Rührwerkwelle 24 zu
verbinden, wie etwa eine getrennte Kerben-Feder-Anordnung. Auch
kann der Außenumfang 28 der
Scheibe unterschiedliche Konfigurationen aufweisen, je nach Anwendung.
Beispielsweise können
am Außenumfang 28 der
Scheibe 22 eine oder mehrere Flachstücke vorgesehen sein, oder der
Außenumfang 28 der Scheibe 22 könnte mit
anderen Formen versehen sein, etwa Zähnen, Wellen oder anderen Formungen, je
nach den gewünschten
Mischungsmerkmalen.
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Die
Scheibe 22 umfasst vorzugsweise auch eine Mehrzahl von
gebogenen Öffnungen
oder Schlitzen 30 zur Ausweitung des Mischvorgangs. In dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind vier nierenförmige
Schlitze 30 auf jeder Scheibe 22 vorgesehen. Die
außenumfänglichen
Enden der Schlitze 30 sind vorzugsweise so abgewinkelt,
wie im Detail in 2–4 dargestellt,
um die Pumpwirkung der Scheiben 22 zu verstärken. Einschlägigen Fachpersonen
erschließt
sich jedoch aus der vorliegenden Offenbarung, dass Form, Größe und Konfiguration der Öffnungen 30 je
nach Anwendung variieren können.
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Wie
detailliert in 2-7 dargestellt, umfasst
mindestens eine Scheibe 22, und vorzugsweise alle Scheiben 22 mindestens
einen sich axial erstreckenden Stift 32, der in der Nähe der Außenkante 28 der
Scheibe 22 angeordnet ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind auf jeder Seite der Scheibe 22 zwei Stifte 32 angeordnet,
wobei die zwei Stifte auf der ersten Seite 34 der Scheibe 22 annähernd 180° voneinander
beabstandet sind, und die zwei Stifte 32 auf der zweiten
Seite 36 der Scheibe 22 ebenfalls annähernd 180° beabstandet
und um 90° von
den Stiften 32 auf der ersten Seite 34 versetzt
sind. Die Stifte 32 sind vorzugsweise in einem Scheibensegment
angeordnet, das zwischen den Schlitzen 30 angeordnet ist,
und sind vorzugsweise radial auswärts von dem durch die Schlitze
begrenzten Außendurchmesser
versetzt.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind
die Stifte 32 annähernd
zylindrisch geformt und an entsprechend angeordneten Gewindeöffnungen in
der Scheibe 22 befestigt. An gegenüberliegenden Seiten der Stifte 32 können Flachstücke 33 zum
Ansetzen eines Installationswerkzeugs vorgesehen sein. Einschlägigen Fachpersonen
erschließt
sich jedoch aus der vorliegenden Offenbarung, dass die Form der
Stifte 32 je nach der Anwendung variieren kann. Beispielsweise
können
ovale, rechteckige oder andere Querschnittprofile benützt werden.
Außerdem
können
die Beabstandung und die Anzahl der Stifte 32 je nach der
Aggressivität
des verlangten Mischvorgangs variieren. Vorzugsweise sind die Stifte 32 aus
Werkzeugstahl gefertigt. Einschlägigen Fachpersonen
erschließt
sich aus der vorliegenden Offenbarung zudem, dass die Stifte 32 an
der Scheibe 22 auf jede geeignete Art und Weise befestigt
werden können,
etwa durch Schweißen,
Festsitzverbindung, Schmieden oder jede andere geeignete Methode,
oder durch Fräsen,
Gießen
oder andere geeignete Formungsverfahren einstückig mit der Scheibe 22 geformt
werden können.
Die Stifte 32 sind axial auf eine Weise montiert, dass
sie im Allgemeinen parallel zur Rührwerkwelle 24 angeordnet
sind.
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Um
eine optimale Entagglomeratisierung, Mischung und/oder Verteilung
im Mahlprozess zu erreichen, erfüllen
die Größe und Beabstandung
der Stifte 32 bestimmte Kriterien auf Basis der Größe der Mühle 10 und
der Scheiben 22, die verwendet werden. Die Scheibe 22 hat
einen bestimmten Außendurchmesser
auf Basis der Größe der Mühle. Die
gebogenen Schlitze 30 haben einen inneren Schlitzdurchmesser
KDIA, wie in 2 dargestellt.
Die Stifte 32 weisen – wie
in 3 dargestellt – vorzugsweise eine Vorsprungshöhe h auf,
die in einem Bereich von 8% bis 15% der Differenz zwischen dem Außendurchmesser
der Scheibe 22 und KDIA liegt.
Insbesondere liegt die Vorsprungshöhe h zwischen 11% und 12% der
Differenz zwischen dem Außendurchmesser der
Scheibe 22 und KDIA. Die Stifte 32 haben
ebenfalls einen Durchmesser, der in einem Bereich von annähernd 90%
bis 110% der Vorsprungshöhe
h liegt, vorzugsweise im Bereich von 105% bis 107% der Vorsprungshöhe.
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Die
Stifte 32 sind vorzugsweise auf einem Stiftkreis mit einem
Durchmesser PCDIA angeordnet, der in einem
Bereich von 75% bis 90% des Außendurchmessers
der Scheibe 22 liegt, und vorzugsweise liegt PCDIA im Bereich von 85% bis 87% des Außendurchmessers
der Scheibe, um eine optimale Leistung zu erzielen. Die Distanz
S zwischen benachbarten Scheiben 22 ist, wie in 10 dargestellt,
in einem Bereich von annähernd
210% bis 530% der Stiftvorsprunghöhe h.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für eine Scheibe 22 mit
einem Außendurchmesser von
annähernd
9,54 Inch (ca. 24,23 cm) und einem KDIA von
4,44 Inch (ca. 11,28 cm) haben die Stifte 32 eine Vorsprungshöhe von annähernd 0,59
Inch (ca. 1,5 cm) und einen Durchmesser von annähernd 5/8 Inch (ca. 1,59 cm).
PCDIA ist annähernd 8,2 Inch (ca. 20,8 cm),
und der Abstand zwischen benachbarten Scheiben 22 ist im
Bereich von 1,5 bis 2 Inch (ca. 3,81 bis 3,1 cm. Einschlägige Fachpersonen
erkennen, dass die oben genannten Abmessungen nur beispielhaft sind
und dass auch andere Abmessungen benützt werden können. Vorzugsweise
erfüllen andere
ausgewählte
Abmessungen die Kriterien, die oben festgelegt worden sind, um eine
optimale Leistung zu erzielen.
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Wie
detailliert in 1 und 8–10 dargestellt,
sind auch die Positionen der Stifte 32 auf den benachbarten
Scheiben 22 illustriert. Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist der mindestens eine Stift 32 auf der Scheibe 22 in
einer komplementären
Position zu einer glatten Oberfläche
auf der benachbarten oder nächsten
angrenzenden Scheibe 22 positioniert. Während sich im bevorzugten Ausführungsbeispiel
die Stifte 32 von beiden Oberflächen 34, 36 jeder
Scheibe 22 erstrecken, erkennen einschlägige Fachpersonen aus der vorliegenden
Erfindung, dass ein Stift 32 sich auch nur von einer Oberfläche 34, 36 einer
gegebenen Scheibe 22 erstrecken kann und dass die Position
des Stifts 32 an einem glatten Bereich auf einer benachbarten
oder nächsten
angrenzenden Scheibe 22 ausgerichtet ist. Es ist auch möglich, dass
die benachbarte Scheibe so ausgeführt ist, dass sie keine Stifte 32 umfasst,
so dass nur jede zweite Scheibe 22 in der Rührwerkmühle 10 Stifte 32 besitzt.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die Stifte 32 auf jeder Scheibe 22 jedoch
so angeordnet, dass die Stifte 32 auf der ersten Seite 34 jeder
Scheibe 22 im Allgemeinen aneinander ausgerichtet sind, und
die Stifte 32 auf der zweiten Seite 36 jeder Scheibe 22 ebenfalls
ausgerichtet sind, so wie dargestellt.
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Die
besondere Positionierung der Stifte 32 ergibt ein deutlich
erhöhtes
Maß an
Entagglomeratisierungs-, Misch- und/oder Verteilungskapazität, indem
die Stifte 32 durch den normalen, sich beschleunigenden
Strom der Medien-/Produktmischung in der Rührwerkmühle 10 gedrückt werden.
Der Zwangsvorgang ergibt eine Ablenkung der Produktströmung rund
um die parallelen Stifte 32, wie in 12 grafisch
dargestellt. Die Anordnung der Scheiben 2 ohne Stifte 32 nach
dem Stand der Technik ist in 11 dargestellt,
wobei das Geschwindigkeitsprofil im Allgemeinen an den Oberflächen der
Scheiben (dargestellt durch die längeren Pfeile 41)
am höchsten
und in einem Bereich in der Mitte zwischen den Scheiben am kleinsten
ist (dargestellt durch den kürzesten
Pfeil 42). Im Vergleich dazu illustriert das in 12 dargestellte
Geschwindigkeitsprofil, wie die Stifte 32 die Produktströmung rund
um die Stifte 32 ablenken, wodurch das Segment der niedrigen
Geschwindigkeit des Strömungsprofils
eliminiert und eine höhere
Geschwindigkeit ausgelöst
wird, wie durch die Pfeile 43 dargestellt. Diese Zwangsmaßnahme schafft
eine Störung
der Strömung über die
erste und zweite Scheibenoberfläche 34, 36,
die im Allgemeinen flach sind, und ergibt ein pulsierendes Strömungsmuster auf
die Scheibenoberfläche
zu und von dieser weg. Dieser kombinierte Vorgang erhöht die Geschwindigkeit
der Medien-/Produktmischung, wenn diese um die Stifte 32 strömt, und
zwar über
die Geschwindigkeit hinaus, die am äußeren Scheibenrand 28 normalerweise
erreicht wird. Das Ergebnis ist wohl eine Erhöhung der maximalen Scherkraft,
die bei einer gegebenen Rührwerkspitzengeschwindigkeit
erreichbar ist, über
jene hinaus, die mit einer herkömmlichen Scheibenanordnung
oder mit den unter den selben Bedingungen betriebenen, Rührwerksystemen
mit axialen Stiften erreichbar war.
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Die
höhere
Medien/Produkt-Scherkraft mit dieser speziellen Stiftscheibe 22,
die in der Rührwerkmühle 10 verwendet
wird, ergibt eine signifikante und substanzielle Steigerung der
Produktverteilungsrate im Vergleich mit bestehenden konventionellen
Scheibensystemen. Die Testdaten in 13, die
eine Scheibe nach dem Stand der Technik mit zwei getrennten Tests
von Scheiben 22 mit Stiften 32 gemäß der vorliegenden
Erfindung (als 22-1 und 22-2 bezeichnet) vergleichen, zeigen eine
Steigerung der Entagglomerations-, Misch- und/oder Verteilungskapazitäten von
150–300%
gegenüber
jenen, die bei identischen Prozessbedingungen in einer Rührwerkmühle 10 mit
herkömmlichen
Scheiben erreicht werden. Wie in 13 dargestellt,
maß das durchschnittliche
Partikel nach 10 Minuten Betrieb mit einer Standardscheibe etwa
4,7 μm,
im Vergleich mit der Scheibe 22 mit den Stiften 32 gemäß dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben, bei welcher die
durchschnittliche Partikelgröße nach
10 Minuten annähernd
1,8 μm in
Test 1 und annähernd
1,5 μm in
Test 2 betrug.
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In
der bekannten Rührwerkmühle, die
Scheiben ohne die axialen Stifte 32 benützt, ist die Rührwerkmühle auf
einen Maximalwert Qmax limitiert, der eine
beste erreichbare Produktverteilung qua minimaler Partikelgröße anzeigt,
nachdem bis zu einem Punkt gemischt wurde, an dem eine weitere Reduzierung
der Partikelgröße nicht
erzielbar ist. Dies wäre durch
eine horizontale Linie in 13 dargestellt,
die im Allgemeinen asymptotisch zur Leistungskurve wäre, um die
minimale Partikelgröße anzuzeigen.
Durch die Benützung
der verbesserten Scheibe 22 mit den Stiften 32 gemäß der vorliegenden
Erfindung hat sich der Qmax-Wert für eine gegebene
Rührwerkmühle geändert und
stellt eine signifikante Verbesserung gegenüber bekannten Mühlen nach
dem Stand der Technik dar. Das bedeutet, dass eine Rührwerkmühle 10,
die mit den Scheiben 22 mit den Stiften 32 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgestattet ist, eine höhere Betriebseffizienz erreichen
kann, ohne dass andere Änderungen
an der Ausstattung, abgesehen von der Konfiguration der Scheibe 22,
vorgenommen werden müssen,
um die selbe Partikelgröße zu erreichen,
und dass eine solche auch dazu verwendet werden kann, eine noch
geringere Partikelgröße zu erzeugen
als dies früher
möglich
war.
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Zwar
wurde das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben, doch erkennen
einschlägige
Fachpersonen ohne weiteres, dass im Geltungsbereich der vorliegenden
Erfindung gemäß Definition
in den angehängten
Ansprüchen
auch andere Anordnungen und Funktionalitäten verwendet werden können. Es
wird davon ausgegangen, dass die spezielle Positionierung eines
sich axial erstreckenden Stifts, der in der Nähe des Außenumfangs der Scheibe angeordnet
ist und einer glatten Fläche
auf der nächsten
angrenzenden oder benachbarten Scheibe zugewandt ist, diese Verbesserung
im Vergleich zum Stand der Technik erbracht hat. Die Scheiben 22 gemäß der vorliegenden
Erfindung mit den Stiften 32 kann auch auf bestehende Ausrüstung nachgerüstet werden,
indem eine oder mehrere der vorhandenen Scheiben durch Scheiben 22 gemäß der vorliegenden
Erfindung ersetzt werden. Dem entsprechend ist diese Erfindung nicht
auf die präzise
Anordnung gemäß Darstellung
beschränkt,
sondern erstreckt sich vielmehr auf das allgemeine Konzept der Verwendung
eines sich axial erstreckenden Stifts auf einer Scheibe 22, der
sich gegen eine glatte Fläche
der benachbarten oder nächsten
angrenzenden Scheibe erstreckt.