DE613647C - Vorrichtung zum Zerkleinern und Homogenisieren - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung 2!Um Vermählen und Homogenisieren von Farbpasten und ähnlichen flüssigen oder teigförmigen Stoffen.

Erfahrungsgemäß erfolgt bei Walzenstühlen die Zerkleinerung zwischen zwei zusammengepreßten Walzen nur in den Gebieten, bei denen der freie Abstand der beiden Oberflächen sehr gering ist. Da sich die beiden

ίο Walzen von außen berühren, kann die wirksame Zone längs des Walzenumfanges nur klein sein. Im Gegensatz dazu ist bei der konkav-konvexen Anordnung von Schale und drehender Walze die Zone der geringsten Spaltweiten viel weiter längs des Umfanges ausgedehnt. Die Paste wird deshalb bei einem einmaligen Durchgang durch den engsten Querschnitt zwischen äußerer Schale und innerem Zylinder weit stärker zerkleinert als bei dem Durchgang zwischen zwei Walzen, deren Oberflächen denselben Mindestabstand aufweisen. Bei den bekannten, aus Hohlzylinder und Walze bestehenden Mühlen wandert aber die Walze um eine exzentrische Achse, so daß der Mahlspalt dauernd verlegt wird. Hierdurch wird die Bildung eines fortlaufenden Films gehindert, die für die Erzielung eines gleichmäßigen Mahlgutes erforderlich ist. Gemäß der Erfindung ist die Richtung des auf die Walze ausgeübten Druckes daher unveränderlich und die Länge der Vorrichtung zwischen Aufgabe- und Abführungsstelle so bemessen, daß die in schraubenförmigen Bahnen sich bewegende Paste mehrfach durch den engsten Raum zwischen Zylinder und Hohlzylinder hindurchgetrieben wird.

In Ausgestaltung der Erfindung wird die benutzte Vorrichtung so ausgebildet, daß die Aufgabestelle in der Mitte, die Abführungsstellen an den beiden Seiten der Vorrichtung angeordnet werden. Um ferner die Antriebskraft voll zur Zerkleinerungsarbeit auszunutzen, werden die Lager für die Walze nicht auf der WeEe, sondern auf der Walze selbst angeordnet, wobei das Mahlgut gleichzeitig als Schmiermittel wirkt. Um den Abfluß des Mahlgutes zu regeln, ist es ferner zweckmäßig, in dem weiten Spalt zwischen Walze und Hohlzylinder feste oder verstellbare Verdrängerkörper anzuordnen.

Der Gegenstand der Erfindung ist in den Abb. ι bis 5 der Zeichnung an Ausführungsbeispielen dargestellt. Abb. 6 und 7 zeigen, wie bei einem Mindestabstand T der engste Querschnitt bei einem Walzenstuhl mit zwei Walzen erheblich kürzer ist als bei in einem Hohlzylinder angeordneter Walze.

Der zu vermählende Stoff wird in den Raum zwischen einer Schalet (Abb. 1) von hohlzylindrischer Form und einer von außen angetriebenen zylindrischen Wabe B von kleinerem Durchmesser, die radial gegen die Schale .4 angepreßt wird, bei C eingebracht. Durch die Drehung der Walze wird die Paste gegen den immer enger werdenden Spalt gefördert, wobei die groben Stoffe unter der Einwirkung der in der engsten Zone T des

Spaltes (vgl. Abb. 7) bestehenden großen Kräfte zerkleinert werden. Durch die Förderung in der Richtung des immer enger werdenden Spaltes tritt in der Paste außer der Bewegung im Sinne der Drehung auch noch zusätzlich eine Bewegung in axialer Richtung nach dem freien Austrittsquerschnitt bei D> ein. Der Weg jedes Teilchens der Paste liegt deshalb schraubenförmig um die innere Walze. Durch Wahl der Drehzahl wie einer entsprechenden Länge von Walze und Schale läßt es sich demnach erreichen, daß jedes Pastenteilchen, das beispielsweise bei E den engsten Querschnitt zwischen äußerer Schale und innerer Walze erstmalig durchlaufen hat, an weiteren Stellen, beispielsweise F und Q, diesen auf dem schraubenförmigen Weg nach der Ablaufseite D nochmals durchströmt, so daß also auf diese Weise eine mehrmalige Vermahlung erfolgt.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Form der Ausführung treten infolge der einseitig gerichteten Axialstremung Kräfte in axialer Richtung auf. Bei dieser Anordnung- wäre deshalb eine besondere Aufnahme der axial gerichteten Kraft durch ein Axialdrucklager notwendig. Ordnet man jedoch die Zuführung der Paste z. B. in der Mitte der äußeren Schale an, so daß ein Abfließen der Paste nach beiden Seiten erfolgen kann, wie es beispielsweise in Abb. 2 dargestellt ist, dann halten sich die an der umlaufenden Walze an beiden Seiten auftretenden axial gerichteten Kräfte das Gleichgewicht, so daß sich die Anordnung eines besonderen Axialdrucklagers erübrigt.

Bei der in den Abb. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist es notwendig, auf der Welle der inneren Walze besondere Txaglager 4.0 L₁, L₂ anzuordnen, um den radial gerichteten Druck auf die Walze übertragen zu können. Ordnet man die Lager L₁ und L₂ in der Form von Hohlzylindern mit gleichem oder ähnlichem Durchmesser wie die Schalet auf der inneren Walze an und verspannt diese gegenseitig, so treten ebenfalls radial gerichtete Kräfte auf. Eine derartige Ausführungsform ist in Abb. 3 dargestellt. Der an den beiden Lagern L₁ und L₂ befestigte.. Bügel· .K gestattet es, mit der in seiner Mitte angebrachten Druckschraube/ die Schalet im Sinne ' der Kraft P₁ auf die Walze anzupressen, wobei in den beiden Lagern die entgegengesetzt gerichteten Reaktionskräfte P₂ und P₃ auftreten. Infolge Fortfalls besonderer Lager und Heranziehung der Lagerstellen zur Zerkleinerungsarbeit tritt eine Vereinfachung und Verbilligung des Aufbaues und Ersparnis an Betriebskosten ein.

Werden die beiden Lager schalen seitlich gegen die Schalet abgedichtet, so fließt das axial geförderte Mahlgut auch durch die Lagerschalen, in denen es in derselben Weise, wie oben beschrieben, eine weitere Zerkleinerung erfährt.

Die Mengenleistung derartiger Maschinen ist naturgemäß abhängig von den Abmessungen wie auch von Drehzahl und-Anpressungsdruck der inneren Walze. Um den Durchsatz an Mahlgut unabhängig von diesen Größen verändern zu können, wie es mit Rücksicht auf die gewünschte Feinheit und die Art der zu vermählenden Stoffe notwendig sein kann, ist es zweckmäßig, das axiale Abströmen der Paste regelbar zu drosseln. Man kann zu diesem Zweck, beispielsweise bei einer Vorrichtung nach Abb. 3, zu beiden Seiten der Zufuhröffnung verstellbare Verdränger anordnen, die den exzentrischen Spalt zwischen Schale und innerer Walze zum Teil ausfüllen. Verwendet man für die Verdränger eine Form, wie sie in Abb. 4 dargestellt ist, bei der die beiden Verdränger M₁ und M₂ auf der Innenfläche der Schalet mit den Bolzen O verstellbar gleitend angeordnet sind, so bewirkt eine Verstellung der Verdränger in. der eingezeichneten Drehrichtung der Walze eine Verengung der axialen Durchtrittsspalte N, eine Verstellung entgegen der Drehrichtung, eine Erweiterung des Spaltes und damit eine Vergrößerung der nach beiden Seiten axial abströmenden Mengen.

Die bei der Vermahlung auftretende und unter Umständen unerwünschte Temperatursteigerung kann in bekantner Weise durch Abgabe der entstehenden Wärme an Kühlwasser erfolgen. Zu diesem Zweck können Schale wie Lager und auch die innere Walze gekühlt -werden.

Enthält die zu vermählende Paste leichtsiedende Flüssigkeiten, so ist es bei den beschriebenen Anordnungen in 'einfacher Weise möglich, den Zulauf und den. Ablauf der Paste baulich so zu gestalten, daß. ein Verdunsten ausgeschlossen ist.

Die Teile der Schale und der Lager, die bei der Ausführungsform nach Abb. 3 an der Stelle des engsten Spaltes liegen, sind in manchen Fällen einer starken Abinutzung ausgesetzt. Zur Verringerung der Instand-Setzungskosten ist in solchen Fällen zweckmäßig, die höchstbeanspruchten Teile der inneren Fläche in bekannter Weise auswechselbar einzusetzen, wie es beispielsweise in Abb. 5 dargestellt ist. Nachdem die Abnutzung ein gewisses Maß überschritten hat, kann man auch Schale und Lager so gegeneinander verdrehen, daß bei der neuen Lage die abgenutzten Flächen nicht mehr an der engsten Stelle des Ringspaltes liegen.

Für die Vermahlung sehr dicker Pasten ist es rätlich, diese unter Druck zuzuführen. In

solchen Fällen kann es von Vorteil sein, die innere Walze und die Schale an der Stelle der Zuführung ringsum mit einer Riffelung zu versehen.

Bei den beschriebenen Ausführungsformell der Pastenmühle war immer angenommen, daß die umlaufende, zylindrische Walze sich im Innern eines Kreiszylinders, bewegt. Man kann indessen der Walze auch die Form 'eines

ίο beliebigen Rotationskörpers geben, wenn nur das Innere der Schale so gestaltet wird, daß die Walze die Schale bei radialer Anpressung längs einer Linie berühren kann. Da abfließende Tropfen von der äußeren Schale immer wieder aufgefangen und der Vermahlungszone zugeleitet werden, so· kann eine derartige Maschine mit sehr hohen Drehzahlen betrieben werden, wodurch bei Maschinen dieser Gattung eine große stündliehe Mengenleistung erzielt wird. Außerdem hat dies den Vorteil, die umlaufende Walze unmittelbar mit dem Antriebsmotor kuppeln zu können, so daß ein besonderes Untersetzungsgetriebe überflüssig wird.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Zerkleinern und Homogenisieren von festen, mit Flüssigkeiten angeteigten Stoffen, bestehend aus einem Hohlzylinder und einem in diesem umlaufenden, außerachsig angepreßten Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck unveränderliche Richtung hat und die Länge der Vorrichtung zwischen Aufgabestelle und Abführungsstelle so bemessen ist, daß die in schraubenartigen Bahnen sich bewegende Paste durch den engsten Raum zwischen Zylin der und Hohlzylinder mehrfach hindurchgetrieben wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabestelle für die zu vermählende Masse in der Mitte des Hohlzylinders, die Abführungsstellen an beiden Seiten der Vorrichtung angeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die gegenseitige radiale Pressung zwischen Hohlzylinder und innerem Zylinder hervorrufenden Lager zu beiden Seiten des Hohlzylinders nicht auf der Antriebswelle, sondern auf dem inneren Zylinder angeordnet sind, wobei zwischen Hohlzylitider und Zylinder das aus dem Hohlzylinder seitlich ausströmende Mahlgut unter dem Einfluß der Drehung axial gerichtet wird und die Lager zugleich schmierend hindurchfließt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem freien Raum in dem weiten Spalt zwischen dem inneren Zylinder und dem Hohlzyljnder bzw. den an diesen anschließenden Lagern feste oder verstellbare Verdrängerkörper angeordnet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen