NO115068B

NO115068B -

Info

Publication number: NO115068B
Application number: NO60135914A
Authority: NO
Inventors: A Baricordi
Original assignee: A Baricordi
Priority date: 1959-05-26
Filing date: 1960-05-11
Publication date: 1968-07-29
Also published as: CH397392A; GB924128A; DE1187112B; SE328755B; FI40891B; FR1262774A; DK108353C; AT244310B

Description

Anordning for findeling og blanding av i væske eller gass disperserte faste partikler. Device for fine division and mixing of solid particles dispersed in liquid or gas.

Denne oppfinnelse vedrører en hvirvelmølle This invention relates to a vortex mill

for findeling og blanding av i væske eller gass disperserte faste partikler, hvilken mølle omfatter en stående hulsylinder med en i denne sentralt anordnet roterbar hulaksel, hvortil det er festet flere hvirvelfrembringende hullegemer for the comminution and mixing of solid particles dispersed in liquid or gas, which mill comprises a standing hollow cylinder with a centrally arranged rotatable hollow shaft, to which several vortex-producing hollow bodies are attached

med en perforert mantelflate, hvor hulsylinderen ved bunnen er utstyrt med minst en tilfør-selskanal og ved toppen er utstyrt med en ut-løpsåpning for dispersjonen. with a perforated outer surface, where the hollow cylinder is equipped at the bottom with at least one supply channel and at the top is equipped with an outlet opening for the dispersion.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse The object of the present invention

er å komme frem til en hvirvelmølle hvormed man kan oppnå redusering av partikkelstørrelsen for på forhånd findelt materiale — for eksempel redusering av partikkelstørrelsen ned til én di-mensjon på 1 |j, eller mindre — samt homogeni-sering av slike partikler innbyrdes eller i kom-binasjon med andre stoffer. Det kan således benyttes forhåndsfindelte stoffer av amorf eller krystallinsk beskaffenhet som skal dispergeres i is to arrive at a vortex mill with which it is possible to achieve reduction of the particle size of previously finely divided material — for example, reduction of the particle size down to one dimension of 1 |j, or less — as well as homogenization of such particles among themselves or in com -bination with other substances. It is thus possible to use pre-divided substances of an amorphous or crystalline nature to be dispersed in

væsker eller gasser, alene eller i vilkårlig kombi-nasjon. liquids or gases, alone or in any combination.

Hvirvelmøllen ifølge oppfinnelsen er kjen-netegnet ved at den hule aksel bærer en eller flere radialt anordnete hule armer hvis hulrom kommuniserer med hulrommet i akselen og som har utløpsåpninger for gjennom den hule aksel tilført gass, på hvilke armer er festet hule hvirvelfrembringende legemer, hvis mantelflate har perforeringer eller åpninger av en slik form at de under akselens rotasjon frembringer en intern hvirveldannelse i malegodset. The whirling mill according to the invention is characterized by the hollow shaft carrying one or more radially arranged hollow arms whose cavity communicates with the cavity in the shaft and which have outlet openings for gas supplied through the hollow shaft, on which arms are attached hollow vortex-producing bodies, whose mantle surface have perforations or openings of such a shape that during the rotation of the shaft they produce an internal vortex formation in the paint material.

Ved hjelp av de herved oppnådde hvirveldannelser i materialet som skal behandles i hvir-velmøllen, settes materialet i svevetilstand samtidig som det utsettes for mikrohvirvler som skjærer hverandre på forskjellig måte og derved frembringer sugehvirvler og trykkhvirvler. tTn-der denne påvirkning må materialpartiklene sammen med dispergeringsmediet oppfattes som en seig eller treg masse og under den opptreden-de rotasjon med påvirkningen av strekk, press, bøyning, avskjæring og sprengning løsnes eller rives istykker bindingene for enkeltpartiklene. Ved innvirkningen av hvirvelkreftene blir par-tiklenes indre heftevne overvunnet slik at partikler av forskjellig spesifikk vekt og forskjellig struktur etterhvert vil innstille seg på et forholdsvis jevnt størrelsesnivå inne i totalmassen. With the help of the resulting vortex formations in the material to be processed in the vortex mill, the material is placed in a suspended state at the same time as it is exposed to micro-vortices that intersect in different ways and thereby produce suction vortices and pressure vortices. Under this influence, the material particles together with the dispersing medium must be perceived as a tough or slow mass and during the resulting rotation with the influence of stretching, pressure, bending, shearing and blasting, the bonds for the individual particles are loosened or torn to pieces. Due to the impact of the vortex forces, the internal adhesion of the particles is overcome so that particles of different specific weight and different structure will eventually settle at a relatively uniform size level within the total mass.

De oppnådde hvirveldannelser og de opp-tredende mikrohvirvler utnyttes på intensiver-ende eller utvidende måte ved at rotoren plase-res koaksialt i en sylindrisk stator med perforert vegg, hvis perforeringer med hensyn til størrel-se og form fortrinnsvis svarer til perforeringene i hullegemets mantelflate. I denne anledning er statoren utvendig omgitt av en lukket koaksialt anordnet sylindrisk mantel eller en mantel med regulerbare åpninger. Det foretrekkes således at perforeringene i statorens vegg svarer til perforeringene i hullegemets mantelflate for å oppnå et effektivt samvirke mellom mikrohvirvler og hvirveldannelser som' fremkalles henholdsvis av rotor og stator. The vortex formations obtained and the micro-vortices that appear are utilized in an intensifying or expanding manner by placing the rotor coaxially in a cylindrical stator with a perforated wall, whose perforations with respect to size and shape preferably correspond to the perforations in the casing surface of the hollow body. In this case, the stator is externally surrounded by a closed coaxially arranged cylindrical shell or a shell with adjustable openings. It is thus preferred that the perforations in the wall of the stator correspond to the perforations in the mantle surface of the hollow body in order to achieve an effective interaction between micro-vortices and vortex formations which are induced respectively by the rotor and stator.

Ytterligere trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskriv-else under henvisning til de medfølgende tegninger hvori: Fig. IA viser et skjematisk lengdesnitt gjennom anordningen med dobbelt statorvegg og dobbeltaksel. Fig. IB viser skjematisk lengdesnitt gjennom anordningen med enkel statorvegg og enkel hulaksel. Fig. 2A viser i større målestokk et lengdesnitt ifølge fig. IA, men da med enkel hulaksel og rotoren dreiet omtrent 45° (høyre halvdel). Fig. 2B viser et forstørret lengdesnitt ifølge fig. 18 med rotoren dreiet omtrent 45° (venstre halvdel). Fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom fig. 2A og Further features of the present invention will be apparent from the following description with reference to the accompanying drawings in which: Fig. IA shows a schematic longitudinal section through the device with double stator wall and double shaft. Fig. IB shows a schematic longitudinal section through the device with a single stator wall and a single hollow shaft. Fig. 2A shows on a larger scale a longitudinal section according to fig. IA, but then with a single hollow shaft and the rotor turned approximately 45° (right half). Fig. 2B shows an enlarged longitudinal section according to fig. 18 with the rotor turned approximately 45° (left half). Fig. 3 shows a cross-section through fig. 2A and

B. B.

Fig. 4 viser en bæretapp for et hvirvellegeme. Fig. 5A viser et lengdesnitt av en halvdel av en hvirvelmølle ifølge en alternativ utførelse. Fig. 5B viser et lengdesnitt av den annen halvdel av møllen ifølge fig. 5A. Fig. 4 shows a support pin for a vortex body. Fig. 5A shows a longitudinal section of one half of a vortex mill according to an alternative embodiment. Fig. 5B shows a longitudinal section of the second half of the mill according to fig. 5A.

Fig. 6A viser et tverrsnitt av fig. 5A.Fig. 6A shows a cross-section of fig. 5A.

Fig. 6B viser et tverrsnitt av fig. 5B.Fig. 6B shows a cross section of fig. 5B.

Fig. 7 viser et perspektivriss av et hvirvellegeme, med den ytre cellevegg fjernet for over-siktens skyld. Fig. 8 viser et perspektivriss av et hvirvellegeme av kvadratisk form. Fig. 9 viser et perspektivriss av et hvirvellegeme i sekskantform. Fig. 10 viser et perspektivriss av formen for en celle, sett nedenfra. Fig. 11 viser det samme som fig. 10, sett ovenfra. Fig. 12 viser det samme som fig. 10, dreiet 90° med anordningen i oppriss. Fig. 13 viser det samme som fig. 11, dreiet 90° Fig. 14 viser det samme som fig. 13, men skrått til planet. Fig. 15 viser plaseringen for cellene ifølge fig. 10. Fig. 16 viser plasering av cellene lagret over Fig. 7 shows a perspective view of a vertebral body, with the outer cell wall removed for the sake of overview. Fig. 8 shows a perspective view of a vortex body of square shape. Fig. 9 shows a perspective view of a vortex body in hexagonal shape. Fig. 10 shows a perspective view of the shape of a cell, seen from below. Fig. 11 shows the same as fig. 10, top view. Fig. 12 shows the same as fig. 10, rotated 90° with the device in elevation. Fig. 13 shows the same as fig. 11, rotated 90° Fig. 14 shows the same as fig. 13, but oblique to the plane. Fig. 15 shows the location for the cells according to fig. 10. Fig. 16 shows the location of the cells stored above

hverandre.each other.

Fig. 17 viser en eksempelvis anordning av seksten hvirvellegemer i grupper på hver åtte hvirvellegemer, fordelt på 360°. Fig. 18 viser en utskiftbar statortrommel utstyrt med kjøleribber på ytterveggen. Fig. 19A og 19B viser hvirvelhovedretningene i statorinnerrommet rundt og inne i hvirvellegemene. Fig. 20 viser et skjematisk riss av en utformet hvirvel med antydete eksplosjonsretninger. Fig. 17 shows an exemplary arrangement of sixteen vortex bodies in groups of eight vortex bodies each, distributed over 360°. Fig. 18 shows a replaceable stator drum equipped with cooling fins on the outer wall. Fig. 19A and 19B show the main vortex directions in the stator interior around and inside the vortex bodies. Fig. 20 shows a schematic view of a designed vortex with suggested directions of explosion.

Alle tegninger er skjematiske. Like henvis-ningstall betegner like eller stort sett like deler. All drawings are schematic. Like reference numbers denote like or largely like parts.

Hvirvelmøllen dannes av en sylindrisk ytter-mantel 2 med en i denne konsentrisk anbragt sylindrisk innermantel 3. Mellom mantlene 2 og 3 finnes et hulrom som ifølge fig. IA opptar var-meoverføringselementer 4 som alt etter ønske kan benyttes for å oppnå avkjøling eller opp-varming. Eventuelt kan innermantelen 3 være utstyrt med kjøleribber (se fig. 18) for å mulig-gjøre eventuell luftkjøling. I innermantelen 3 er det konsentrisk anbragt en sylindrisk stator 5 med perforerte vegger. Statoren 5 er ifølge fig. IB vist enkeltvegget og ifølge fig. IA vist dobbeltvegget. Konsentrisk inne i statoren 5 er det dreibart lagret en rotor 6. Rotoren 6 omfatter ifølge fig. IB en enkeltvegget hulaksel 6a og iføl-ge fig. IA en dobbeltvegget hulaksel 6a, 6b. Rotoren 6 bærer flere hvirvellegemer 7 og nedentil et skovlhjul 7a. Som vist i fig. 17 er hvirvellegemene plasert skrueformet over hverandre. Hvir-velmøllen er utstyrt med en bunnplate 8 og en topplate 9 med dreielagere 10 for rotoren 6. Bunnplaten 8 og topplaten 9 er festet til mante-len 2 og fastholder mellom seg innermantelen 3 samt statoren 5. The vortex mill is formed by a cylindrical outer casing 2 with a concentrically arranged cylindrical inner casing 3. Between the casings 2 and 3 there is a cavity which, according to fig. IA accommodates heat transfer elements 4 which can be used as desired to achieve cooling or heating. Optionally, the inner jacket 3 can be equipped with cooling fins (see fig. 18) to enable possible air cooling. A cylindrical stator 5 with perforated walls is arranged concentrically in the inner casing 3. The stator 5 is according to fig. IB shown single-walled and according to fig. IA shown double-walled. A rotor 6 is rotatably mounted concentrically inside the stator 5. The rotor 6 comprises, according to fig. IB a single-walled hollow shaft 6a and according to fig. IA a double-walled hollow shaft 6a, 6b. The rotor 6 carries several vortex bodies 7 and below a vane wheel 7a. As shown in fig. 17, the vortices are arranged in a helical fashion above each other. The whirling well mill is equipped with a bottom plate 8 and a top plate 9 with pivot bearings 10 for the rotor 6. The bottom plate 8 and top plate 9 are attached to the mantle 2 and hold between them the inner mantle 3 and the stator 5.

Hulakselen 6a ifølge fig. IB, henholdsvis den ytre hulaksel 6a ifølge fig. IA, er gitt en slik veggtykkelse at bæretappen 11 for hvirvellegemet 7 kan fastgjøres uforskyvbart til akselen 6a. The hollow shaft 6a according to fig. IB, respectively the outer hollow shaft 6a according to fig. IA, such a wall thickness is given that the support pin 11 for the vortex body 7 can be fixed immovably to the shaft 6a.

Bæretappene 11 har i deres lengdeakse en boring 11 som kommuniserer med innerrommet i hulakselen 6a ifølge fig. IB. Ved utførelsen ifølge fig. IA er den indre hulaksel 6b stivt forbundet med den ytre hulaksel 6a ved hjelp av en enkeltgjenget (eller eventuelt flergjenget) skrue. Ifølge fig. IA kommuniserer boringene 12 i de respektive bæretapper 11 med den skrueformete kanal som dannes mellom akslene 6a og 6b. The support pins 11 have in their longitudinal axis a bore 11 which communicates with the inner space in the hollow shaft 6a according to fig. IB. In the embodiment according to fig. IA, the inner hollow shaft 6b is rigidly connected to the outer hollow shaft 6a by means of a single-threaded (or optionally multi-threaded) screw. According to fig. IA communicates the bores 12 in the respective bearing pins 11 with the screw-shaped channel which is formed between the shafts 6a and 6b.

Boringen 12 i bæretappen 11 kommuniserer via radialboringer 13a med et hulrom som frem-kommer mellom bæretappen 11 og hvirvellegemets 7 ytterkappe. Ytterkappen er ifølge fig. 1 til 6 fremstillet i form av en sylindrisk kappe som er åpen ved begge sylinderender og som dannes av polyedriske, vokskakeliknende gjennomhullete celler (se fig. 10 til 15). Denne ytterkappe er stivt forbundet på ikke nærmere vist måte med bæretappen 11. Hvirvellegemene 7 og de tilhør-ende bæretapper 11 danner følgelig en forbindel-se mellom innerhulrommet i akselen 6a og innerrommet i den omsluttende stator 5. The bore 12 in the support pin 11 communicates via radial bores 13a with a cavity that appears between the support pin 11 and the outer casing of the vortex body 7. The outer cover is according to fig. 1 to 6 produced in the form of a cylindrical shell which is open at both cylinder ends and which is formed by polyhedral, wax cake-like perforated cells (see fig. 10 to 15). This outer casing is rigidly connected in a manner not shown further to the support pin 11. The vortex bodies 7 and the associated support pins 11 consequently form a connection between the inner cavity in the shaft 6a and the inner space in the enclosing stator 5.

Ifølge fig. 7 er hvirvellegemet 7 oppbygget av en bæretapp 11 som omsluttes uforskyvbart av tre triangelformet tilstøtende veggdeler 18 utstyrt med perforeringer som kommuniserer med bæretappens 11 boring 12. Veggdelene 18 er vist svakt konkavt bøyete. Til de sammenstøtende triangelkanter er det fastgjort ringer 19 som danner støtte og feste for hvirvellegemets 7 ytterkappe som er vist i fig. 1 til 6, men er utelatt i fig. 7. Den nevnte ytterkappe er innrettet til å trekkes utskiftbart utenpå ringene og å holdes fast ved den ytterste og den innerste av de viste ringer 19. According to fig. 7, the vortex body 7 is made up of a support pin 11 which is immovably enclosed by three triangular adjacent wall parts 18 equipped with perforations that communicate with the support pin 11's bore 12. The wall parts 18 are shown slightly concavely bent. To the colliding triangle edges are attached rings 19 which form support and attachment for the outer casing of the vortex body 7 which is shown in fig. 1 to 6, but is omitted in fig. 7. The aforementioned outer sheath is designed to be replaceably pulled on the outside of the rings and to be held firmly by the outermost and the innermost of the rings 19 shown.

Ifølge fig. 8 er det vist en alternativ utfør-else med firkantet ytterkappe for hvirvellegemet 7 og i fig. 9 er det vist en sekskantet ytterkappe, med tilsvarende firkantet henholdsvis sekskantet tilstøtende veggdeler som omslutter bæretappen. According to fig. 8 shows an alternative design with a square outer cover for the vortex body 7 and in fig. 9, a hexagonal outer shell is shown, with corresponding square or hexagonal adjacent wall parts that enclose the support pin.

Innledningsvis skal det nevnes at gassformet eller flytende medium, som skal sammenblandes med det separat tilførte, partikkelformete materiale, kan innføres alt etter forholdene nedenfra eller ovenfra gjennom hulakselen 6a til boringene 12 i bæretappene 11. Under sugevirkningen som opptrer ved rotasjon av rotoren 6 bringes det nevnte medium gjennom boringene 12 og videre radialt utad gjennom åpningene 13a til hulrommet innenfor hvirvellegemenes 7 perforerte ytterkappe. Ytterkappen har åpne celler •og kanter som skjærer hverandre mange ganger og frembringer mikrohvirvler ved hjelp av hvilke materialet i statorens innerhulrom slynges mot statorveggen i skrå retning og delvis slynges mot statorveggen i skrå retning og delvis om hvirvellegemene, eventuelt under oppfangning av disse, for deretter atter å slynges utad i rommet i mil-lioner av mikrohvirvler. At the outset, it should be mentioned that gaseous or liquid medium, which is to be mixed with the separately supplied, particulate material, can be introduced, depending on the conditions, from below or from above through the hollow shaft 6a to the bores 12 in the support pins 11. During the suction effect that occurs when the rotor 6 rotates, the said medium through the bores 12 and further radially outwards through the openings 13a to the cavity within the vortex bodies 7 perforated outer casing. The outer casing has open cells •and edges which intersect each other many times and produce micro-vortices, with the help of which the material in the stator's inner cavity is flung towards the stator wall in an oblique direction and is partly flung towards the stator wall in an oblique direction and partly around the vortex bodies, possibly during their capture, and then again to be flung outwards into space in millions of micro-vortices.

Det partikkelformete materiale som på forhånd er passende findelt, tilføres generelt ved bunnen av hvirvelmøllen til statorinnerrommet og kommer derfra inn i selve hvirvelområdet. Ytterveggene på hvirvellegemene griper straks med deres utallige celler, steg og kanter det til-førte materiale etterhvert som det løftes oppad i statorinnerrommet. Denne løfting av materialet foregår dels ved hjelp av skovlhjulet 7a ved rotorens 6 nedre ende og dels ved hjelp av den frembragte hvirveleffekt etterhvert som det nevnte gassformete eller flytende medium tilfø-res til partikkelmaterialet. Blandingsmaterialet bringes ved hj elp av rotoren 6 og dens tilhørende hvirvellegemer 7 i en livlig bevegelse ved hjelp av et utallig antall mikrohvirvler, for deretter å slynges i roterende bevegelse inne i statorinnerrommet an mot statorveggen. Ved anslaget mot statorveggen utsettes materialet for nye mikrohvirvler og det dannes innbyrdes kryssende hvirvler og tilhørende hvirvelknuter hvor partiklene sprenges av påvirkningskreftene. Partiklene utsettes for stadige hvirveldannelser etterhvert som de transporteres oppad gjennom hvirvel-møllen for til slutt å tre ut av statorens innerhulrom etter å ha gjennomløpt dette, i fint opp-sluttet tilstand. The particulate material, which is suitably finely divided in advance, is generally supplied at the bottom of the vortex mill to the stator interior and from there enters the vortex area itself. The outer walls of the vortex bodies immediately seize with their countless cells, steps and edges the supplied material as it is lifted upwards into the stator interior. This lifting of the material takes place partly by means of the vane wheel 7a at the lower end of the rotor 6 and partly by means of the vortex effect produced as the aforementioned gaseous or liquid medium is added to the particulate material. With the help of the rotor 6 and its associated vortex bodies 7, the mixing material is brought into a lively movement by means of an innumerable number of microvortices, to then be flung in a rotating movement inside the stator inner space against the stator wall. Upon impact with the stator wall, the material is exposed to new microvortices and intersecting vortices and associated vortex knots are formed where the particles are blown up by the impact forces. The particles are subjected to constant vortices as they are transported upwards through the vortex mill to finally emerge from the inner cavity of the stator after passing through this, in a finely suspended state.

Ifølge fig. 2A og 2B er det vist tilførselsrør 15a som løper sideveis skrått nedad gjennom yttermantelen 2 og innermantelen 3 og dessuten tangentialt i forhold til rotorens dreieakse slik at materialet som tilføres til hvirvelmøllen kan innføres tangentialt til statoren 5 og gjennom passende åpninger til dennes innerhulrom. Det kan eventuelt være plasert slike tilførselsrør 15a i forskjellige nivåer i hvirvelmøllens høyderet-ning i tillegg til de tilførselsrør som er vist mun-nende innad i hulrommet i statoren 5 ved skovlhjulet 7a. Oventil i fig. 2A er det vist et avløps-rør 17 som løper radialt utad fra statoren 5 og via et S-formet forløp gjennom topplaten 9 og videre radialt utad. Ved hjelp av det viste forløp'for røret 17 oppnår man å bremse noe på hastig-heten for den blanding som trer ut av hvirvel-møllen og derved kan man også lette adskillelsen av overskuddet av gass fra avløpsgodset. According to fig. 2A and 2B, the supply pipe 15a is shown which runs laterally obliquely downwards through the outer casing 2 and the inner casing 3 and also tangentially in relation to the axis of rotation of the rotor so that the material supplied to the whirling mill can be introduced tangentially to the stator 5 and through suitable openings to its inner cavity. Such supply pipes 15a may possibly be placed at different levels in the vertical direction of the whirling mill in addition to the supply pipes which are shown opening into the cavity in the stator 5 at the vane wheel 7a. Above in fig. 2A shows a drain pipe 17 which runs radially outwards from the stator 5 and via an S-shaped course through the top plate 9 and further radially outwards. With the help of the shown course of the pipe 17, it is possible to slow down somewhat the speed of the mixture exiting the vortex mill and thereby also facilitate the separation of the excess gas from the effluent.

Den generelle form for disse hvirvellegemer består, slik det kan fremgå av tegningene IA, IB, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 17, av den allerede nevnte hule bæretapp 11, veggen 18 rundt bæretappen og en celleliknende vegg 7 som er anbragt rundt denne og har sylindrisk (fig. 1, 2, 3, 5, 6, 7), kvadratisk (fig. 8) sekskantet (fig. 9) eller også an-derledes polyedrisk eller elliptisk form, så at det mellom bæretappen 11 og veggen 18 og også mellom denne og veggen 7 dannes ett eller flere hulrom, som danner de indre turbulenssoner og mikrohvirvelsoner for hvirvellegemet. The general form of these vortex bodies consists, as can be seen from the drawings IA, IB, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 17, of the already mentioned hollow support pin 11, the wall 18 around the support pin and a cell-like wall 7 which is arranged around this and has a cylindrical (fig. 1, 2, 3, 5, 6, 7), square (fig. 8) hexagonal (fig. 9) or otherwise polyhedral or elliptical shape, so that between the support pin 11 and the wall 18 and also between this and the wall 7 one or more cavities are formed, which form the inner turbulence zones and micro-vortex zones for the vortex body.

Meget vesentlig for den effekt som tilsiktes er den egeneartete vokskakeliknende form for den yttervegg 7 som løper rundt hvirvelinner-rommet, og som dannes av vokskakeceller eller gjennomhullete celler ifølge fig. 10 til 16. Very important for the intended effect is the peculiar wax cake-like shape of the outer wall 7 which runs around the vortex line space, and which is formed by wax cake cells or perforated cells according to fig. 10 to 16.

Disse vokskakehull eller vokskakeliknende celler har omtrent form av en i begge grunnfla-ter åpen hul exaeder (sekskantet hulrom) eller hvis man vil, en langstrakt bivokskake, av en dybde på bare noen få millimeter, mens kantene og stegene er skarptskj ærende eller svakt ru, samtidig som det ene steg ligger litt høyere enn det annet. Således ligger i figurene 10 til 13 og 15 til 16 det hvitt inntegnete steg i et litt høyere These wax cake holes or wax cake-like cells have the approximate shape of a hollow exahedron (hexagonal cavity) open in both base surfaces or if you like, an elongated beeswax cake, of a depth of only a few millimeters, while the edges and steps are sharp-edged or slightly rough , while one step is slightly higher than the other. Thus, in figures 10 to 13 and 15 to 16, the step drawn in white is in a slightly higher

plan enn kanten på det sort inntegnete steg. Fig. plane than the edge of the step drawn in black. Fig.

14 viser, sett i perspektiv, den litt høyere stilling 14 shows, seen in perspective, the slightly higher position

for det venstre steg i forhold til det høyre, denne høydeforskjell andrar i virkeligheten bare til brøkdeler av en millimeter og er litt overdrevet i fig. 14, for å gjøre bildet mere illustrerende. Den polyedriske form for disse celler som er utformet omtrent som en gjennomhullet bivokskake og har en størrelse på noen millimeter, mu-liggjør og fremtvinger dannelsen av utallige mikrohvirvler og tilpasser seg etter disses naturlige forløp, samtidig som de bevirker omdannelse av disse, mens stegene og kantene sørger for opp-brytning og dessuten som anslagsflate og skjæ-reflate for de grovere partikler. for the left step in relation to the right, this height difference in reality only changes to fractions of a millimeter and is slightly exaggerated in fig. 14, to make the picture more illustrative. The polyhedral shape of these cells, which are designed approximately like a perforated beeswax cake and have a size of a few millimeters, enables and forces the formation of countless micro-vortices and adapts to their natural course, while at the same time causing their transformation, while the steps and the edges provide for breaking up and also as an impact surface and shearing surface for the coarser particles.

Hvirvellegemene, hvis celleliknende yttervegg for det meste er valgt sylindrisk, for på en enkelt måte å oppnå enhver vinkelgradinnstilling i forhold til de tilstrømmende partikler, er plasert i oppadstigende linje, omtrent som vist i fig. 17, for å forsterke sugevirkningen, mens de ut-adførende boringer 13a som finnes i bæretappen (fig. 4 og 7) ved motsvarende omstilling av hvirvellegemenes bæretapp 11 (fig. 2, 3, 5, 6, 7) i enhver vilkårlig vinkel til sylindertverraksen kan innstilles slik at den oppadrettede hoved-strømning understøttes eller hemmes. The vortex bodies, whose cell-like outer wall is mostly chosen to be cylindrical, in order to achieve in a simple way any angular degree setting in relation to the inflowing particles, are placed in an ascending line, approximately as shown in fig. 17, in order to strengthen the suction effect, while the output bores 13a found in the support pin (fig. 4 and 7) by corresponding adjustment of the vortex body's support pin 11 (fig. 2, 3, 5, 6, 7) at any arbitrary angle to the cylinder transverse axis can be adjusted so that the upward main flow is supported or inhibited.

Antallet hvirvellegemer, disses innbyrdes avstand og deres ytterdiametere retter seg etter hvirvelmøllens størrelse og etter den partikkel-finhet som skal oppnåes. The number of vortex bodies, their mutual distance and their outer diameters depend on the size of the vortex mill and the particle fineness to be achieved.

Rundt hvirvellegemene som roterer sammen med akselen befinner statorveggen 5 (fig. 1, 2, 3, 5, 6) seg, som likeledes er utformet med celler ifølge fig. 10 til 16, idet denne vegg kan være dannet av bare en cellevegg, ifølge fig. IB, 5 og 6, eller av en dobbeltvegg ifølge fig. IA, 2 og 3 idet de to cellerekker av form ifølge fig. 10 til 14 kan være plasert bak hverandre, hvorved man får den egenartete celleform ifølge fig. 16, som da ved betraktning danner forskjellige geome-triske figurer eller rom, så at den hvirvel som går gjennom den første vegg omdannes av den annen vegg eller ved å sprenge opp, gjendannes. The stator wall 5 (fig. 1, 2, 3, 5, 6) is located around the vortex bodies which rotate together with the shaft, which is likewise designed with cells according to fig. 10 to 16, as this wall can be formed by just one cell wall, according to fig. IB, 5 and 6, or of a double wall according to fig. IA, 2 and 3 in that the two cell rows of the shape according to fig. 10 to 14 can be placed behind each other, whereby the unique cell shape according to fig. 16, which then by consideration form different geometrical figures or spaces, so that the vortex that passes through the first wall is transformed by the second wall or, by blowing up, is restored.

En enkeltvegg i statoren har derimot den form som er vist i fig. 15, med lengdeaksen i loddrett eller vannrett retning, alt etter hvorvidt det dreier seg om meget seige stoffer eller my-kere stoffer som skal findeles. A single wall in the stator, on the other hand, has the shape shown in fig. 15, with the longitudinal axis in a vertical or horizontal direction, depending on whether it concerns very tough substances or softer substances to be crushed.

Herved får man tre forskjellige muligheter: 1. Statorveggen 5 ifølge fig. 2 og 3 er ikke avtettet på yttersiden, og derved kan en del av blandingen av gass og gods trenge utad gjennom veggen, slik det er antydet med de utadløpende piler i fig. 2, og bringes fra statorveggens ytter-side atter nedad, for herfra atter å komme inn i sylinderens innerrom 15c gjennom innløpet som antydet ved 15b. Fordi de partikler som trenger gjennom veggen, for det meste er de forholdsvis grove, blir det ved det ferdige gods oppnådd en ekstremt høy finhetsgrad og jevnhet for partiklene, riktignok på bekostning av mengdeytelsen. 2. Statorveggen 5 ifølge fig. 5 er avtettet på yttersiden ved hjelp av veggen 3. Den mengde partikler som tillates å trenge gjennom statorveggen 5 kan reguleres ved å skyve en ventil 14 (fig. 5) fremover eller bakover i et rør 13 som gjennomløper statorveggen 5, innermantelen 3 og yttermantelen 2 og som kommuniserer ved motsatt ende med røret 15 som danner sugestuss, idet de avledete partikler gjennom sugestusseri 15 ledes inn i sylinderens innerrom ved hvirvel-møllens nedre ende. This gives you three different possibilities: 1. The stator wall 5 according to fig. 2 and 3 are not sealed on the outside, and thereby part of the mixture of gas and goods can penetrate outwards through the wall, as is indicated by the arrows extending outwards in fig. 2, and is brought from the outer side of the stator wall downwards again, to enter the cylinder's inner space 15c again through the inlet as indicated at 15b. Because the particles that penetrate the wall are mostly relatively coarse, an extremely high degree of fineness and uniformity of the particles is achieved in the finished goods, albeit at the expense of the quantity performance. 2. The stator wall 5 according to fig. 5 is sealed on the outside by the wall 3. The amount of particles that are allowed to penetrate the stator wall 5 can be regulated by pushing a valve 14 (fig. 5) forwards or backwards in a pipe 13 that passes through the stator wall 5, the inner jacket 3 and the outer jacket 2 and which communicates at the opposite end with the pipe 15 which forms a suction nozzle, as the derived particles are led through the suction nozzle series 15 into the inner space of the cylinder at the lower end of the vortex mill.

Dette rør 13 (fig. 5) tjener også som avlast-ning, dersom for meget gods kommer inn i innerrommet. This pipe 13 (fig. 5) also serves as a relief, if too much goods enter the inner space.

Finheten for det ferdige gods er her litt mindre enn i tilfelle 1, men mengdeytelsen er dog adskillig høyere, hvorfor denne løsning for det meste foretrekkes. 3. Statorveggen er fullstendig gjentettet utvendig av mantelveggen 3 (fig. 5) eller ved passende forskyvning av ventilen 14, hvorved det bevirkes at ingen partikler kan unnvike sideveis, og derved oppnåes en litt finere finhetsgrad i tilfelle 2 enn i tilfelle 3, men i siste tilfelle en noe høyere mengdeytelse. The fineness of the finished goods is here a little less than in case 1, but the quantity yield is however considerably higher, which is why this solution is mostly preferred. 3. The stator wall is completely resealed on the outside by the casing wall 3 (fig. 5) or by suitable displacement of the valve 14, whereby it is effected that no particles can escape laterally, and thereby a slightly finer degree of fineness is achieved in case 2 than in case 3, but in in the latter case a somewhat higher quantity yield.

Selve godset strømmer sammen med luften eller gassen enten tangentialt gjennom røret 15a ifølge fig. 2, eller aksialt fra bunnen gjennom rørene 15 og 16 ifølge fig. 5. Antallet av disse su-gestusser er variabelt, og dessuten kan en eller flere stusser også brukes bare for tilførsel av luft eller gass. The goods themselves flow together with the air or gas either tangentially through the pipe 15a according to fig. 2, or axially from the bottom through the tubes 15 and 16 according to fig. 5. The number of these suction nozzles is variable, and moreover one or more nozzles can also be used only for the supply of air or gas.

Utover dette kan forskjellige godsarter samtidig tilføres til sylinderens indre gjennom de forskjellige mulige tilførselsrør som anordnes, og da i et hvert vilkårlig forhold til hverandre, og de således innførte godsarter blir da ikke ba-re samtidig bragt til en jevn finhetsgrad, men også blandet intimt sammen. In addition to this, different types of goods can be supplied to the interior of the cylinder at the same time through the various possible supply pipes that are arranged, and then in an arbitrary ratio to each other, and the types of goods introduced in this way are then not only simultaneously brought to a uniform degree of fineness, but also mixed intimately together.

Anordningen av hvirvellegemer som roterer sammen med akselen frembringer en oppadstigende luftstrøm og derved et undertrykk i den nedre del av sylinderens innerrom, hvorved blandingen av gass og gods av seg selv kommer gjennom tangentialrøret 15a (fig. 2) eller gjennom aksialrøret 15 og 16 (fig. 5) inn i innerrommet, og der hvor denne sugevirkning dessuten skal understøttes, særlig ved spesifikk tunge masser, anvendes det ved akselens 6 nederste The arrangement of vortex bodies that rotate together with the shaft produces an upward flow of air and thereby a negative pressure in the lower part of the cylinder's inner space, whereby the mixture of gas and goods comes by itself through the tangential pipe 15a (fig. 2) or through the axial pipe 15 and 16 (fig. 5) into the inner space, and where this suction effect is also to be supported, particularly with specific heavy masses, it is used at the bottom 6 of the axle

del det nevnte skavlhjul 7a (fig. IA) hvis skovler part the said vane wheel 7a (fig. IA) whose vanes

har svak stigningsvinkel og stryker i liten avstand forbi innløpsåpningene og slynger derved blandingen av gass og masse straks inn i hvirvelområdet, og innleder derved findelingen. has a weak pitch angle and sweeps a short distance past the inlet openings and thereby throws the mixture of gas and mass immediately into the vortex area, thereby initiating fining.

Hulakselen 6 (fig. 2, 3, 5,6, 17) eller hul-akselparet (fig. IA) tjener særlig til å tilføre oksygen eller andre kjemiske oppløsninger i gassform eller tåkeform inn i sylinderens innerrom. Gassene eller tåkestoffene som strømmer The hollow shaft 6 (fig. 2, 3, 5, 6, 17) or the hollow shaft pair (fig. IA) serves in particular to supply oxygen or other chemical solutions in gaseous or mist form into the inner space of the cylinder. The gases or mists that flow

inn i akselen 6a slynges eller trykkes gjennom hvirvellegemenes bæretapper 11 (fig. 3, 4, 6) og into the shaft 6a is flung or pressed through the vortex bodies' bearing pins 11 (fig. 3, 4, 6) and

gjennom perforeringene 13a (fig. 4) inn i sylinderens innerrom i turbulent bevegelse, og her i hvirvelområdet å oppsluttes i fin fordeling, og å tilleires til de andre stoffer. through the perforations 13a (fig. 4) into the inner space of the cylinder in turbulent motion, and here in the vortex area to be caught up in a fine distribution, and to be added to the other substances.

Den vekslende påkjenning i molekulatorens indre mellom svakt undertrykk og overtrykk be-herskes og utjevnes med hvirvellegemene eller ved hvirvelstrømningene, generelt uttrykt slik The alternating stress in the interior of the moleculer between slight underpressure and overpressure is controlled and equalized by the vortex bodies or by the eddy currents, generally expressed as

at man fra et begynnende undertrykk i den nedre del av sylinderens innerrom går over til et that from an initial negative pressure in the lower part of the cylinder's inner space, one moves to a

svakt overtrykk i den øvre del, hvorved også slight overpressure in the upper part, whereby also

blandingen bringes til å strømme ut gjennom the mixture is made to flow out through

røret 17 (fig. 2 og 5), idet dog blandingens svevetilstand inne i sylinderrommet bibeholdes ved stadig rask på hinannen følgende veksling av trykkpåvirkning og strekkpåvirkning inne i ho-vedstrømningene og i mikrohvirvlene. the pipe 17 (figs. 2 and 5), although the suspension state of the mixture inside the cylinder space is maintained by the ever-rapid alternation of pressure action and tension action within the main flows and in the micro-vortices.

Ved de hvirveldannelser som oppnåes, bevirker ikke bare hvirvellegemene under deres rotas jonsbevegelser og slyngebevegelser den finest mulige dispergering, men hovedsakelig hvirvelstrømningene og den av cellene frembragte oppdeling og oppskj æring i utallige mikrohvirvler at det oppstår eksplosjonsaktdg virkende trykkpåvirkninger og strekkpåvirkninger med kontinuerlig avbøyning i den bevegelige strøm, og at mikrohvirvlene stadig dannes og river seg opp ved kanten av denne strøm, og da ikke bare som In the vortex formations that are achieved, not only the vortex bodies during their rotat ion movements and looping movements cause the finest possible dispersion, but mainly the eddy currents and the division and cutting up of the cells into innumerable micro-vortices that create explosion-like pressure effects and tensile effects with continuous deflection in the moving current, and that the micro-vortices are constantly forming and tearing up at the edge of this current, and not just as

partiell trykkvirkning i akselens dreieretning, men også i tilknytning til negative bevegelser partial pressure effect in the shaft's direction of rotation, but also in connection with negative movements

ved kavitasjon under rotasjonen, idet det fra hulakselens ytre fåes et sluttet kompleks av hvir-velbevegelse fra hulakselens ytre fra minimum til by cavitation during the rotation, as from the outside of the hollow shaft a closed complex of vortex motion is obtained from the outside of the hollow shaft from minimum to

maksimum i nærheten av veggen 5 (fig. 2, 3, 5, 6). maximum in the vicinity of wall 5 (fig. 2, 3, 5, 6).

Først ved denne kompleksvirkning vil det forståes at det oppnåes effekter under dispergeringen, hvis tallverdier neppe er målbare, så at dispergeringen kan drives så langt at også faste stoffer kan omdannes til en gassliknende tilstand. Only with this complex effect will it be understood that effects are achieved during the dispersion, the numerical values of which are hardly measurable, so that the dispersion can be driven so far that solid substances can also be converted into a gas-like state.

Disse meget høye verdier er i det vesentlige betinget av den vidtgående tilpassingsform for hvirvellegemene og de allerede nevnte bikube-liknende vegger og hvirvellegemene og de allerede nevnte bikutaeliknende vegger og hvirvellegemene samt statorveggen, på den måte at disse celler i stor utstrekning tilpasser seg etter den alminnelig antatte bygning av molekylnett-verket, mens cellenes utforming ved den dyna-miske virkning understøtter effekten av de mikrohvirvler som oppstår, også utenfor cellene, og forsterker seg mellom steg og steg, flate og flate, rom og rom, og derved bidrar til å gi temmelig overraskende virkninger. These very high values are essentially conditioned by the far-reaching adaptation of the vortices and the already mentioned beehive-like walls and the vortices and the already mentioned beehive-like walls and the vortices as well as the stator wall, in such a way that these cells adapt to a large extent according to the general assumed structure of the molecular network, while the design of the cells through the dynamic effect supports the effect of the micro-vortices that arise, also outside the cells, and are reinforced between step and step, surface and surface, room and room, and thereby help to give rather surprising effects.

Fig. 19 forsøker på en meget grov og skjematisk måte å illustrere det fysikalske billede, og å gi en svak idé om den fysikalske virkningsmåte for systemet, hvor de store sirkler betyr hvirvellegemene som er anordnet på liknende måte som de første åtte hvirvellegemer regnet nedenfra og oppad i fig. 17, med de i midten liggende bæretapper, antydet med de mindre sirkler. Kurve-linjene med pil betyr hovedretningene for de forskjellige strømninger, på den måte at disse linjer samtidig danner tallrike hvirvelknuter, som lik fig. 20 virker inne i og på kanten av disse linjer, og som et storslagent fyrverkeri utbrer seg eksplosjonsliknende i enhver retning idet tallet av disse mikrohvirvvelknuter slik det kan sees på tegningen, blir stadig større etterhvert som findelingen skrider frem, fordi jo finere partiklene er, dess mindre er motstanden mot mikrohvirveldannelse. Fig. 19 tries in a very rough and schematic way to illustrate the physical picture, and to give a faint idea of the physical mode of action for the system, where the large circles mean the vortex bodies which are arranged in a similar way to the first eight vortex bodies counted from below and upwards in fig. 17, with the supporting pins in the middle, indicated by the smaller circles. The curve lines with arrows mean the main directions of the different currents, in such a way that these lines simultaneously form numerous vortex nodes, as in fig. 20 acts inside and on the edge of these lines, and like a magnificent firework spreads like an explosion in every direction, as the number of these micro-vortex well knots, as can be seen in the drawing, becomes increasingly larger as the refining progresses, because the finer the particles, the less is the resistance to micro-vortex formation.

For til slutt å gi et praktisk eksempel som stammer fra foretatte forsøk, kan man forestille seg en aksel med dobbelt så mange hvirvellegemer som vist i fig. 17, altså med tretti to hvirvellegemer, hvorom det står en trommel ifølge fig. 18 som på innerveggen er kledd med celler ifølge fig. 15; om trommelen ligger da sylinderens mantel og akselen roterer inne i trommelen og danner sammen med de sylindriske hvirvellegemer ifølge fig. 17 rotoren; trommelen som er kledd innven-dig med cellene danner statoren, dette gir da i det etterfølgende hoveddataene for den eksem-pelvise utførelse: Statorens høyde: Ca. 1 000 mm. Antall hvirvellegemer anbragt på akselen: 32. Finally, to give a practical example derived from experiments carried out, one can imagine an axle with twice as many vortex bodies as shown in fig. 17, i.e. with thirty-two vortex bodies, around which there is a drum according to fig. 18 which on the inner wall is covered with cells according to fig. 15; if the drum lies then the cylinder's mantle and the shaft rotate inside the drum and form together with the cylindrical vortex bodies according to fig. 17 the rotor; the drum, which is lined internally with the cells, forms the stator, which subsequently gives the main data for the exemplary design: Height of the stator: Approx. 1,000 mm. Number of vortex bodies placed on the axle: 32.

Diameter for det sylindriske hvirvellegeme: ca. 80 mm. Diameter of the cylindrical vortex body: approx. 80 mm.

Diameter for statoren: ca. 430 mm. Antall celler i hvirvellegemet og statoren tilsammen:' ca. 300 000. Cellekantenes lengde: ca. 3 000 m. Periferihastighet for hvirvellegemene: i se-kunder ca. 75 m. Antall mikrohvirvler i sekundet: ca. 50 000 000. Diameter of the stator: approx. 430 mm. Number of cells in the vortex body and stator together: approx. 300,000. The length of the cell edges: approx. 3,000 m. Peripheral speed of the vortex bodies: in seconds approx. 75 m. Number of micro-vortices per second: approx. 50,000,000.

Innløpsrør aksialt: 6. Kraftforbruk: ca. 10 kW. Inlet pipe axially: 6. Power consumption: approx. 10 kW.

Forsøksmateriale: Jernoksyd med ca. 700 mikron midlere kornstørrelse. Mengdeytelse: ca. 50—70 kg i timen. Oppnådd finhetsgrad i en eneste arbeidsgang uten sikting: ca. 1/10 000 mm. Arbeidstrinnets varighet (= tid mellom inn-løp for en. bestemt mengde gods og dettes utløp finoppdelt): 1/2 sek. Test material: Iron oxide with approx. 700 micron average grain size. Quantity performance: approx. 50-70 kg per hour. Degree of fineness achieved in a single work step without sieving: approx. 1/10,000 mm. The duration of the work step (= time between entry for a certain quantity of goods and its exit, finely divided): 1/2 sec.

Claims

1. Whirlpool mill for the comminution and mixing of solid particles dispersed in liquid or gas, which mill comprises a standing hollow cylinder with a centrally arranged rotatable hollow shaft, to which are attached several vortex-producing hole bodies with a perforated mantle surface, where the hollow cylinder at the bottom is equipped with at least one supply channel and at the top is equipped with an outlet opening for the dispersion, characterized in that the hollow shaft (6) carries one or more radially arranged hollow arms (11) whose cavity communicates with the cavity in the shaft (6) and which have outlet openings (12 , 13a) for gas supplied through the hollow shaft (6), on the arms of which hollow vortex-producing bodies (7) are attached, the outer surface of which has perforations or openings of such a shape that during the rotation of the shaft (6) they produce an internal vortex formation in the grinding material .

2. Whirlpool in accordance with claim 1, characterized in that the hole body (7) is open at its end sides.

3. Whirlpool mill in accordance with claim 1, characterized in that the delimiting parts of the perforations in the casing surface of the hollow body (7) are made sharp-edged and that the sharp edges preferably have mutually different distances from the casing surface.

4. Whirlpool mill in accordance with claim 1 or 3, characterized in that the casing surface of the hollow body (7) is equipped with polygonal perforations which are offset in the shape of a wax cake in relation to each other.

5. Whirlpool in accordance with claim 1, characterized in that at least one intermediate wall (18) running between its end sides is placed inside the perforated body (7), which is preferably perforated.

6. Whirlpool in accordance with one of the preceding claims, characterized in that several hollow bodies (7) are placed in a helical shape around the axis of rotation of the rotor (6, 7).

7. Whirlpool in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the rotor (6, 7) is placed coaxially in a cylindrical stator (5) with a perforated wall, whose perforations with respect to size and shape preferably correspond to the perforations in the casing surface of the hollow body (7), the stator (5) being externally surrounded by a closed coaxially arranged cylindrical casing (3), or a casing (3) with adjustable openings.

8. Whirlwind mill in accordance with claim 7, characterized in that a space that appears between the stator (5) and the closed casing (3) at the lower end is equipped with a return guide (15b, 15c - fig. 2) which preferably communicates with the supply device (7a, 15) for the paint material.

9. A whirling mill in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the rotor shaft (6) at the lower end is equipped with vanes (7a) to lift the grinding material. Cited publications: British Patent No. 476,857, 562,921, 721,292. German Patent No. 887,441. U.S. patent No. 2,855,156.