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Kolloidmühle Bekanntlich beruhen die Kolloidmühlen im wesentlichen
auf der Schlagwirkung. Beim Gebrauch solcher Schlagmühlen hat sich aber gezeigt,
daß sie praktisch nur als Homogenisierungsmas.chinen verwendbar sind, da ihre Mahl-
und Zerkleinerungswirkung nur verhältnismäßig gering ist und zur Erzielung befriedigender
Ergebnisse eine lange Mahldauer erforderlich ist. Durch die Schlagwirkung, insbesondere
bei langer Dauer, treten außerdem unangenehme Wärmebildungen auf, und schließlich
hat man beim praktischen Arbeiten festgestellt, daß alle bekannten Kolloidmühlensvsteme
beim Mahlen fester Stoffe in ölen oder organischen Harzlösungen o. dgl. infolge
der schmierenden Eigenschaften dieser Stoffe versagen. Die schmierende Wirkung von
Olen und Harzlösungen hebt die Mahl- und Zerkleinerungs.-wirkung in solchen Stollen
ganz oder fast ganz. auf.
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Die Erfahrungen haben ferner gezeigt, daß bei Naßmahlungen in holloidmühlen,
die auf dem Prinzip der Schlag@<<irkung beruhen, hoher innerer Druck .auftritt,
der auf die Stopfbuchsen wirkt, das flüssige Mählgut mit den festen Teilchen darin
durch die Stopfbu.chs.en treibt und dadurch nicht nur die-Bewegung der Welle hemmt,
sondern auch einen erhöhten Verschleiß des Stopfbuchsenwerkstüffes und der Welle
zur Folge hat und schließlich bei der Verarbeitung von Nährstoffen diese durch die
Berührung mit Schmierölen verunreinigt.
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Zur Behebung dieser Nachteile werden gemäß der Erfindung an sich bekannte
Fliehlz-aftwalzen :angewendet. deren Mahllläch.en mit in regelmäßigen Abständen
und Formen, in an sich bekannter Weise durch Ätzung hergestellten Vertiefungen von
o,ot bis o,5 mm versehen sind, die Zu- und Abführungsleitungen für das Mahlgut zur
Minderung des Druckes am Umfange des Mahlraumes angeordnet Lind zweckmäßig zwischen
den Stopfbuchsen der Welle und den jochen des Läufers nach auf?en führende Abführungsleitungen
zur Beseitigung der Druckwirkung auf die Stopfbuchsen angeordnet. Durch die
dargelegte
Ausführung der Walzenoberfiäch,e werden die Farben, Öle u. dgl. an den Wal:-zenflächen
festgehalten und dabei besser gerieben und zerkleinert, gleichzeitig aber auch der
Drück erhöht.
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Der Erfindungsgegenstand, der feste Stoffe sowohl in öligen als auch
in wäßrigen Medien und auch in gas- oder dampfförmigen Mitteln mit gleichem Erfolg
zu mahlen erlaubt, ist in den Zeichnungen, Fig: i bis 5 dargestellt.
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Auf einer in einem zylindrischen Gehäuse 6 umlaufenden Welle i (Fig.
i und 4) ist dss Joch 2 eines Walzenringes befestigt: Die Walzen 3 lagern in Mahlrichtung
frei beweglich mit den Zapfen ¢ (Fig. ä) in den Schlitzen des Joches 2. In das mit
einem Kühlmantel 7 (Fig. i) versehene Gehäuse 6 ist ein Stahlring 5 eingepaßt. Die
Walzen 3 haben in ihrem Joch Spielraum und werden bei umlaufender Welle durch die
Fliehkraft mehr oder weniger fest gegen Stahlring 5 gepreßt und dadurch in Drehung
versetzt. Durch den Fülltrichter 12 gelangt das Mahlgut über den Absperrhahn i i
durch Öffnung i o in den Walzenraum. Der Mahlring 5 ist an der Eintrittsstelle mit
Schlitzen 9 für den Durchgang versehen. Die mit geringen Vertiefungen ausgestatteten
Walzen ergreifen das Mahlgut und zerreiben es an dem Reibring 5. Das $üssige Mahlgut,
da.s an Stelle 18 (Fig. i) den Mahlraum verl.äßt, wird durch den wieder mit Durchlaßschlitzen
ig versehenen Reibring über Leitung 16, Hahn 15 und Leitung 14 durch den
in der Mühle auftretenden Druck wieder in den Fülltrichter gepumpt. Dieser Kreislauf
wiederholt sich so lange,. bis der gewünschte Feinheitsgrad des -Nfahlgutes erreicht
ist. Über Leitung 21, Hahn 2 2 und Krümmer 23 kann das Mahlgut abgefüllt -werden.
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Zur Beseitigung des bei dieser Ausführungsweise auftretenden und auf
die Stopfbuchsen -wirkenden Überdruckes wird folgende Einrichtung angelvendet: Die
Welle i (Fig. i und 4) ist vor und hinter dem Joch 2 mit ringförmigen Vertiefungen
30 versehen, aus welchen radiale Bohrlöcher 39 in eine Längsbohrung 25 (Fig.
i und 4) im Innern der Welle i führen. Diese Bohrung 25 läuft in eine am Gehäusedeckel
26 befestigte starre Leitung .lo (Fig.4 und 5) aus. Das durch: Überdruck in Stopfbuchsenric.htung
gepreßte Mahlgut sammelt sich über die Ringe 30 und Bohrlöcher 39 in der
mit der Achse verlaufenden Bohrung 25 und kann über Hahn 41 (Fig. 5) der starren
Leitung abgelassen öder durch eine besondere Leitung zum Mahltrichter 12 zurückgeleitet
werden. Mit dieser Ausführungsweise ist dem in der Mühle auftretenden Überdruck
eine Ausgleichsmöglichkeit gegeben, ohne daß Stopfbüchsen und Lager beschädigt werden.
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Eine zweite Art der Entlastung der Stopfbuchsen wird so ausgeführt,
daß an Stelle der Rinne 30 (Fig. 4.) ein. Zahnrad 43 mit in Richtung des
Überdruckes schräg verlaufenden Zahneinschnitten auf der Welle blefestigt ist und
mit dieser zusammen umläuft. Das auf diese Weise ablaufende Mahlgut wird an den
Stellen 44 und 45 (gegebenenfalls können auch mehrere Ablaufstellen an:gL-bracht
werden) abgeleitet, und zwar durch Leitung 46, Hahn 48 unmittelbar abgenommen öder
über Leitungen 46, 47 und Hahn 49 in den Fülltrichter zurückgepumpt. Durch diese
Ausführungsweise wird die Druckwirkung auf die Stopfbuchsen fast gänzlich beseitigt.
Dias Zahnrad mit Schrägzahnung -wirkt wie eine Gegenpumpe zur Druckrichtung und
verhindert dadurch das Eindringen des Mahlgutes in die Stopfbuchsen.
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Ferner ist die Austrittsstelle der Welle i aus dem Gehäuse nach der
Antriebsseite hin durch eine Stopfbuchse 3.1 mit Pac£-ungen 33 (Fig. 4.) abgedichtet;
die unmittelbar mit dem Gehäusedeckel 31 verbunden ist. Die andere Seite der Welle
ist durch eine Labvrinthdichtimg 29 vorgedichtet. Ebenso können auch beide Enden
der Welle mit Labyrinthdichtungen versehen sein. Außerdem laufen beide Wellenenden
in Kugellagern 36 und 27. Die Schmierung der Lagerungen erfolgt durch Tropföder;
es kann aber auch eine mechanische Schmierung angewendet werden. Die Stopfbuchse
3.4 wird durch die Dose 32 mit Fett versorgt.
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Kühlwasser öder I-leizdampf -wird durch Hahn 20 in das Gehäuse 7 ein-
und durch Hahn 8, wieder abgeleitet (Fig. i).
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Der abnehmbare Decke131 des Gehäuses legt das Innere des Mahlraumes
frei. Es wird dadurch die Möglichkeit gegeben, die Walzen 3 oder den Mühlenmantel
5 bei Abnutzeng in .einfacher Weise auszuwechseln. Ebenso kann .auch das andere
Ende des Gehäuses so abnehmbar gemacht -werden, daß die Kugellager mit dem Deckel
abgenommen werden. Es -wird dann das feste Gehäuse gekürzt und der abnehmbare Teil
an Stelle 5o durch Flanschen angeschlossen. Der Motor 38 ist durch die Kupplung
37 mit der Antriebswelle der Mühle verbunden. Selbstverständlich kann der Antrieb
such durch Transmissiön erfolgen. Durch Anbringung geeigneter Flanschen kann der
Deckel auch auf der der Antriebsseite entgegengesetzten Seite abnehmbar gestaltet
werden.
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Bei einer zweiten Ausführungsform der Kolloidmühle (Fig. 3) sind die
Walzen 3 ohne Zapfen 4. gearbeitet. An deren Stelle ist an jedem .Ende eine Stahlkugcl24
zur Hälfte
eingelassen. Die andere Hälfte der Kugel läuft ebenfalls
frei beweglich in den Schlitzen des Joches.
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Da die Kolloidmühle gemäß der Erfindung auch bei hoher Umlaufzahl
gute Arbeitleistet, kann sie unmittelbar mit dem Elektromotor gekuppelt sein. Das
Mahlgut kann schon mit einer Feinheit von i bis 3 mm Körnung eingeführt werden und
wird durch die Walzenwirkung zerquetscht und zerrieben. Auch ölhaltige Pigmente
wie wasserhaltiges Mahlgut können mit der Kolloidmühle gemäß der Erfindung schneller
und billiger als mit bisher bekannten Kolloidmühlensystemen bis zu kolloidaler Feinheit
zerkleinert werden, da außer der Zerreibung und Schlapvirkung (durch die "Zwischenräume
zwischen zwei Walzen) auch die Zermalmungskraft vorteilhaft mitwirkt.
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Die Zeichnungen zeigen die Mahlwalzen und die Mahlringfläche der Übersichtlichkeit
halber in .glatter Ausführung. In der Praxis werden jedoch die Mahlflächen sowohl
auf den Walzen als auch auf dem Mahlring mit Vertiefungen verschiedener Form von
o,oi bis o,5 mm Tiefe, je nach der Art des Mahlgutes, versehen, die bei dem Zusammenwirken
zwischen Walze und Mahlring am besten jeweils gekreuzt verlaufen. Diese in bekannter
Weise durch Einätzungen hergestellten Vertiefungen können z. B. in 5 bis i o mm
Abstand und ebensolcher Breite gerade oder gewunden, längs oder schräg auf den Mahlwalzen
und umgekehrt :auf dem, Mahlring verlaufen. Solche bearbeitete Flächen halten das
Mahlgut 2n den Walzenflächen besser fest und ermöglichen dadurch eine erhöhte Reibwirkung,
wozu teilweise auch Schlagreibwirkung tritt.
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Ebenso kann auch die den Walzen zugekehrte Seite des Joches mit eingefrästen
Schlitzen von i bis 5 mm Tiefe und Breite versehen sein (auf den Zeichnungen klarheitshalber
nicht angedeutet), wodurch auf der Jochseite eine mehr oder weniger starke Schlagwirkung
hervorgerufen wird.
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Bei der Kolloidmühle gemäß der Erfindung ist es auch möglich, das
Mahlgut beim Mahlen mit gas- oder dampfförmigen Stoffen zu bearbeiten, z. B. Säuredämpfe
anorganischer oder organischer Natur, Halogene, Halogenwasserstoffe, Sauerstoff,
Nitrosegase usw., und dadurch neue Synthesen in trokkener Moder schwach benetzter
Form unmittelbar in der Kolloidmühle auszuführen, wenn Walzen und Mahlgutwege .aus
für die gegebenen Reaktionen geeignetem indifferentem Metall oder Metallegierungen
ausgeführt sind.