DK164989B - Kuglemoelle - Google Patents

Description

i

DK 164989 B

Opfindelsen angår en kuglemølle af den i krav l's indledning angivne art. En sådan kuglemølle er f.eks. beskrevet i DE-offentliggørelsesskrift nr. 28 11 899.

Materialet, der skal formales, f.eks. en mere eller 5 mindre tyndflydende masse, passerer gennem et formalingskammer, der er afgrænset ved to ydervægge, der tilsammen tilnærmelsesvis har samme form som en form-kage med høj rand, hvorved materialet sønderdeles og dispergeres ved hjælp af med materialet følgende forma-10 lingskugler. Før materialeudløbet skilles formalings-kuglerne fra materialet, hvorefter de atter tilføres formalingskammeret.

Til opnåelse af en optimal formalingseffekt skal ved en given konstant kuglestørrelse følgende modstridende 15 fordringer bringes i overensstemmelse med hinanden:

Dels bør der opnås en så kort omløbstid for formalings-kuglerne som muligt, og dels skal der opnås en høj for-malingskugle-fyldningsgrad på 75 til 80¾. En så høj fyldningsgrad medfører ved anvendelse af de hidtil kend-20 te kuglemøller imidlertid en utilladelig lang omløbstid.

På den anden side er realiseringen af en sådan optimal fyldningsgrad dog ønskelig med henblik på en optimal formaling.

Erfaringen i praksis har vist, at der er sat en tyde-25 lig grænse for en optimal øgning af fyldningsgraden på grund af den dermed forbundne rapide mindskelse af omløbshastigheden. En relativt stor fyldningsgrad medfører endvidere det problem, at formalingskuglerne danner en fast masse, medens møllen står stille, hvilket 30 kræver et meget stort igangsætningsdrejningsmoment og i ekstreme tilfælde endog indebærer, at møllen blokeres fuldstændigt.

Til afhjælpning af denne mangel og især til opnåelse

DK 164989 B

2 af en sikker igangsætning af kuglemøllen ved en relativ stor fyldningsgrad, er det i DE-offentliggørelses-skrift nr. 30 22 809 allerede blevet foreslået at øge formalingsspaltens lysning med 0,1 til 0,5 mm under 5 møllens igangsætning, for derved at reducere vedhæng ningskræfterne mellem rotorens og statorens vægge, der afgrænser formalingskammeret. Dette forudsætter imidlertid en kompliceret konstruktion.

En positiv påvirkning af formalingslegemernes omløbs-10 hastighed skal også opnås ved den i europapatentansøg- ningen nr. 111 703 beskrevne opfindelse, ifølge hvilken formalingslegemerne tilbageføres ved hjælp af et særskilt transportorgan, hvilket dog igen medfører en bekostelig komplicering af møllekonstruktionen.

15 Den foreliggende opfindelse har til formål at tilveje bringe en kuglemølle af den angivne type, hvor der ved en kort omløbstid (henholdsvis stor omløbshastighed) for formalingskuglerne kan opnås en stor formalingskuglefyldningsgrad og dermed en i sammenligning med de 20 kendte møllekonstruktioner forbedret formaling med en højere samlet virkningsgrad. Desuden skal kuglemøllens igangsætning til trods for den store fyldningsgrad være sikret uafhængigt af formalingsmaterialets viskositet.

Dette formål opnås ved det i krav l's kendetegnende 25 del angivne. Underkravene kendetegner foretrukne udfø relsesformer for møllen.

Forsøg har vist, at der med kuglemøllen ifølge opfindelsen kan opnås følgende overraskende resultater:

Ued formalingskammerets jævne eller trinvise udvidelse 30 i transportretningen opnås en tilsvarende øgning af kammerets volumen, idet dels de formalingskammeret afgrænsende vægge og dels øgningen af formalingskugler

DK 164989 B

3 nes fyldningsgrad sørger for mere berøring og en større indbyrdes friktionsvirkning.

På grund af formalingskammerets tiltagende tværsnit vil formalingseffektens forbedring om ønsket 5 nå sit maksimum netop der, hvor de forformalede finere partikler i og for sig er vanskelige at formale.

Igangsætningsdrejningsmomentet holdes inden for grænser, hvor det kan styres, uden at der kræves nogen konstruktiv komplicering på grund af supplerende koblinger etc..

10 På grund af det forbedrede formalingskugleomløb og ved undgåelse af kugleopdæmning reduceres sliddet på formalingskammerets vægge, hvilket er afgørende for kuglemøllens levetid.

På grund af formalingsspaltens udvidelse kan der kom-15 penseres for fremstillingstolerancer uden risiko for en uønsket indsnævring af formalingsspalten.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af tegningen, hvor fig. 1 er et snit i en udførelsesform for kuglemøllen 20 ifølge opfindelsen, og fig. 2 er et diagram til anskueliggørelse af afhængigheden mellem omløbstiden og formalingskugle-fyldningsgraden.

Den i fig. 1 viste kuglemølle har en stator i form af 25 et stationært hus 1, der er lukket med et dæksel 2, i hvilket der på kendt vis findes et af en skillespalte dannet udløb 3 for formalet materiale. Ind i et rum, der er afgrænset af to i forhold til hinanden skrånende,

DK 164989 B

4 tilnærmelsesvis kegleformede vægge la og Ib, rager et som rotor tjenende medbringelegeme 4, som ligeledes er dannet af to praktisk koniske, indbyrdes skrånende vægge 4a og 4b. Rotoren 4 er via en øvre central ribbe 5 5 forbundet med en drevet rotoraksel 6. Mellem huset 1 og medbringelegemet 4 findes et med M betegnet formalingskammer, der via en indløbsspalte 7 for materialet står i forbindelse med en materialetilførselskanal 8. Radialt uden for huset 1, oven for dækslet 2 samt inden for den som hullegeme udformede medbringerotor 4 findes et kølemedium K.

Formalingskammeret M har form af en i tværsnit ringformet spalte og er tildels fyldt med formalingskugler. Materialet, der skal formales, passerer under møllens 15 drift gennem formalingskammeret M, idet materialet strømmer ind i kammeret gennem indløbsspalten 7 og atter forlader formalingskammeret gennem en udløbsspalte 3. Formalingskuglerne, der medbringes af rotoren 4 ved kontakt med denne, cirkuleres derved i formalingskam-20 meret M sammen med materialet, men kan ikke forlade kammeret gennem materialets udløbsspalte 3. Formalings-kuglerne vender gennem returkanaler 9 tvangsmæssigt tilbage til formalingskammeret M.

Fra indløbsspalten 7's munding tiltager formalingskam-25 merets tværsnit kontinuerligt til et med U betegnet omstyringssted, fra hvilket materialet via et radialt indad førende tilbagestrømningsrum 10 passerer til udløbet 3, hvorved man opnår de i det foregående omtalte fordele. Denne tværsnitsøgning kan være jævn og trin-30 løs som vist i fig. 1. Formalingskammerets tværsnit kan dog også øges i flere trin mellem i transportretningen efter hinanden følgende kammerafsnit med konstant tværsnit således, at formalingskammerets tværsnit tiltager trinvis mellem de enkelte afsnit.

DK 164989 B

5

Afgørende for det ved forsøg bekræftede overraskende fordelagtige resultat er tværsnitsøgningen fra indløbet 7 til ca. stedet U, hvorved ikke blot møllens formalingsegenskaber under møllens igangsætning, men også 5 under selve formalingsprocessen påvirkes vidtgående i fordelagtig retning.

Fig. 2 anskueliggør ved hjælp af et kurvediagram resultatet af sammenligningsforsøg. Kurven I viser omløbstidens afhængighed af fyldningsgraden (formalingskugle-10 voluminets procentvise andel af formalingskammerets samlede volumen) i en kendt kuglemølle, medens kurven XI viser de med kuglemøllen ifølge opfindelsen opnåede resultater. Det ses, at formalingskammerets udvidelse ifølge opfindelsen ved samme omløbstid tillader en væ-15 sentlig større fyldningsgrad, hvorved formalinsproces sen har kunnet intensiveres betydeligt uden anvendelse af bekosteligt supplerende apparatur.

Formalingskammerets i fig. 1 viste udvidelse kan afvigende fra kendte parallelle afgrænsningsvægge svare 20 til en divergens af afgrænsningsvæggene i transport- retningen på mellem 0,1 og 2°, fortrinsvis ca. 0,3°.

I tilfælde af den omtalte trinvise udvidelse bør spaltebreddedifferencen mellem to naboafsnit i formalings-kammeret være mellem 0,1 og 0,3 mm.

Claims (3)

1. Kuglemølle til kontinuerlig sønderdeling og disper-gering af et i en væske medført fast materiale, der skal formales, med et i tværsnit ringformet, spalte-formet, rotationssymmetrisk formalingskammer (M), der 5 er dannet mellem en stator (1) og en med et drev kob let rotor (4), og som på begge sider af en lodret midterakse har et i det mindste tilnærmelsesvis V-formet tværsnit samt et indløb (7) og et udløb (3) for det cirkulerede materiale, og som er delvis fyldt med i et 10 lukket kredsløb cirkulerende formalingskugler, som under møllens drift sammen med materialet cirkuleres kontinuerligt ved hjælp af rotorens rotation, kendetegnet ved, at formalingskammeret (M) har et fra materialeindløbet (7) i transportretningen tiltagende tværsnit.

2. Kuglemølle ifølge krav 1, kendetegnet ved, at formalingskammerets tværsnit tiltager kontinuerligt fra materialeindløbet (7) til kammerets indmun-ding (U) i et øvre, radialt indad førende tilbagestrømningsrum (10). 20 3. . Kuglemølle ifølge krav 2, kendetegnet ved, at formalingskammeret (M) afgrænsende vægge (la, lb; 4a, 4b) afviger fra et indbyrdes parallelt forløb med en vinkel på mellem 0,1 og 2°, fortrinsvis ca. 0,3°.

4. Kuglemølle ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at formalingskammerets tværsnit tiltager trinvis i materialets transportretning, idet formalingskammeret er opdelt i flere kammerafsnit med hvert sit konstante tværsnit, og kammertværsnittet i transportretningen tiltager trinvis fra afsnit til afsnit.