Przedmiotem niniejszego wynalazku jest mlyn do uzyskiwania substancyj ko¬ loidalnych lub prawie koloidalnych, w którym dzialanie mielace wzglednie ro^-drabniajace wywierane jest na material nie tylko przez dzialanie cierne lub uda¬ rowe, lecz takze przez'-mechaniczne dziala¬ nie równomiernie rytmicznych wahan, wy¬ wolywanych w samym mlynie, o wysokiej czestotliwosci i o duzych amplitudach, przy czym material przeplywa przez mlyn w sposób okresowo przerywany, co stano¬ wi calkowicie tdir~'enny sposób mielenia koloidalnego.Mielenie na substancje koloidalne lub prawie koloidalne osiaga sie wówczas, gdy stosunek szerokosci zebów do odstepu mie¬ dzy zebami w wirniku oraz w nieruchomej oslonie, dzialajacej jako przeciwzderzak, wynosi nie jak dotychczas 1 : 1, lecz oko¬ lo 1 : 2, wzglednie jeszcze lepiej jest, gdy stosunek ten w stosunkowo duzych mly¬ nach wynosi okolo 1 : 3, przy czym te wartosci oznaczaja stosunki odstepów, wykonanych miedzy poszczególnymi zeba¬ mi. Material wprowadzany i wyprowadza¬ ny jest w tym mlynie w kierunku obrotu wirnika. Przy stosunkowo duzej liczbie obrotów wirnika stosunek ten moze byc zwiekszony do 1 : 4, 1 : 5, a nawet do okolo 1 : 6. W mlynie w takim wykonaniu mozna osiagnac, iz material w drwili, gdy zab wirnika znajduje sie w-srodku pustej przestrzeni miedzy dwoma zebami oslony, przeplywa miedzy wirnikiem a oslona na swobodnej drodze zygzakowej az do miejsca wyplywu. Za pomoca obrotu wir¬ nika uskutecznia sie tloczenie materialu z miejsca doprowadzania do miejsca odpro¬ wadzania-, przy czym powstaje stosunko¬ wo silne, dzialanie .pompowania, tak iz ma¬ terial bez pompy pomocniczej zostaje tlo¬ czony z miejsca odprowadzania do leja napelniajacego. W ten sposób umozliwio¬ ny jestWielokrotny nieprzerwany prze¬ plyw materialu przez mlyn, w którym ma¬ terial poddawany jest rytmicznym drga¬ niom. Material moze byc za pomoca spe¬ cjalnego przewodu tloczony bezposrednio do naczynia, które ma byc napelnione. W praktyce przewód przepompowujacy utrzy¬ muje sie stale mniej lub wiecej otwarty, aby zmniejszyc wewnetrzne cisnienie na szcze¬ liwo dlawnicy, nawet wtedy, gdy napel¬ niane sa naczynia.. Dzialanie mlyna do uzyskiwania sub- stancyj koloidalnych lub prawie koloidal¬ nych, wykonanego wedlug wynalazku, w którym wywolywane sa drgania, polega na tym, ze w przypadku, gdy np, stosunek miedzy szerokosciami zebów i odstepami miedzyzebnymi wynosi 1 cm : 3 cm, przy czym glebokosc tych olstepów jest mniej wiecej równa szerokosci zebów zarówno w wirniku, jak i w oslonie, to w kazdym okresie wystepuja dwie fazy, Pierwisza faza powstaje wtedy, gdy zab oslony znaj¬ duje sie naprzeciwko zeba wirnika. Wy-: stepuje wtedy najwieksze cisnienie, Wy¬ wierane na ciecz, i dzialania mielace. W fazie tej jednak przeplyw cieczy prawie calkowicie ustaje. Druga faza nastepuje .wtedy, gdy powierzchnia zebów wirnika znajduje sie naprzeciwko srodka odstepu miedzy dwoma zebami oslony. Wystepuje wtedy najmniejsze cisnienie wywierane na ciecz, która moze przeplynac strumie¬ niem o -szerokosci np. 1 cm. Przejscie z jednej fazy do drugiej nastepuje.w równo¬ miernie nastepujacych .po'sobie okresach.Material musi -przy..tym plynac droga zy¬ gzakowa przez wolna przestrzen miedzy wirnikiem i oslona, przy czym zostaje poddawany duzej liczbie' okresowych drgan, wywolanych zmieniajacym sie cis¬ nieniem.Mlyn do. uzyskiwania substuncyj kolo¬ idalnych lub' prawie koloidalnych, Wyko¬ nany-wedlug wynalazlui, dziala jako-urza¬ dzenie rozdrabniajace, o stosunkowo duzej wydajnosci. Odmiana postaci wykonania mlyna umozliwia zwiekszenie liczby okre¬ sów drgan, tak iz zbliza .sie ona do liczby drgan ponaddzwiekowych.Znany jest mlyn do uzyskiwania suk- stancyj koloidalnych luli prawie koloidabnych, w którym wspólsrodkowy, walcowy lub nieco stozkowy narzad z gebami bieg¬ nie w oslonie, zaopatrzonej w te sama licz¬ be zebów. Nieprzerwane dzialanie drgan na material jest w znanym mlynie niemo¬ zliwe, nawet gdy odstepy miedzy zebami sa szersze niz zeby, gdyz kierunek prze¬ plywu materialu w tym mlynie jest osio¬ wy, a material przebiega srubowa droge miedzy odstepami i zebami, stale zas okre¬ sowe oddzialywanie drgan na material zo¬ staje zniesione wskutek dzialania interfe¬ rencji. W przeciwienstwie do tego zasad¬ nicza zaleta mlyna wedlug wynalazku po¬ lega na zastosowaniu drgan, oddzialywu¬ jacych na material w sposób ciagly.W mlynie wedlug wynalazku material wprowadza sie w kierunku obrotu i odpro¬ wadza po przejsciu okolo *V4 obwodu oslo¬ ny. Ostatnia cwiartka oslony mlyna jest wykonana gladko i nie iposiada zrebów.Dzieki temu mlyn do koloidów moze takze wywierac dzialanie ssaco-tloczace, czego' nie mozna osiagnac za pdmoca znanych mlynów do koloidów.Odmiana znanych mlynów do uzyski¬ wania substancyj koloidalnych lub prawie koloidalnych posiada oprócz tego rózne rozmieszczenie zebów na wirniku i oslo¬ nie, tak iz drgania, które osiaga sie we¬ dlug wynalazku, sa wtedy przerywane przez zjawiska interferencji.Ponizej podano kilka przykladów, wy¬ konanych w praktyce mlynów do uzyski¬ wania substancyj koloidalnych lub prawie koloidalnych wedlug wynalazku.Przyklad i. Wirnik i oslona posiada¬ ja..na wycinku roboczym 25 zebów o sze¬ rokosci 1 cm 4 i 25 odstepów miedzyzeb- nyeh o glebokosci 1 cm i szerokosci 3 cm.Silnik elektryczny o 8 000 obrotach na ¦mi¬ nute sprzegniety jest bezposrednio z mly¬ nem.W tej postaci wykonania mlyna na material wywarte zostaje okresowe dzia¬ lanie drgajace o 25 . 3 000 ^75 000 okre¬ sach lub 150 000 amplitudach .ha minute.Dzieki tomu dzialaniu umozliwione sa do¬ wolne reakcje chemiczne oraz przebieg rozdrabniania, iprzy liczbie rytmicznych drgan o 2 500 amplitudach lub 1 250 okre¬ sach na sekunde.Jesli mlyn ten napedzany jest za po¬ moca przekladni kól zebatych iprzy 6 000 obrotów na minute, to otrzymuje sie 150 000 okresów lub 300 000 poszczegól¬ nych amplitud na minute i 2 500 okresów lub 5 000 poszczególnych amplitud na se¬ kunde.Jesli natomiast mlyn napedzany jest przy 9 000 obrotów na minute lub tez za¬ stosowana jest szybkobiezna turbina pa¬ rowa o liczbie obrotów do 12 000 na minu¬ te, to w tym przypadku osiaga sie 25 . . 12 000 = 300 000 okresów lub 600 000 amplitud na minute, a wiec nadzwyczaj duza liczbe drgan na sekunde. Uzyskuje sie zatem dzialanie podobne do dzialania na granicy zakresu drgan ponaddzwieko- wych, przy czym w ten sposób umozliwio¬ ne jest wykonywanie rozdrobnienia i ula¬ twiona jest reakcja chemiczna za ipomoca dzialania mechanicznego.Przyklad 2. W celu osiagniecia za po¬ moca mlyna wedlug wynalazku dzialania drgan ponaddzwiekowych, nadaje sie ze¬ bom wirnika i oslony szerokosc tylko 5 mm, a odstepom miedzyzebnym szero¬ kosc 1 cm i glebokosc 1 cm. Jesli srednica wirnika wynosi 300 mm, co odpowiada obwodowi okolo 943 mm, to przy kazdym obrocie otrzymuje sie 63 okresy. Przy 6 000 obrotach otrzymuje sie zatem 37 800 okresów na minute, czyli 63 000 okrasów7 lub 12 600 poszczególnych amplitud na sekunde. Przy zastosowaniu 18 000 obro¬ tów na minute otrzymuje sie 63 . 18 000 = .- .— 1131 000 okresów i 2 268 000 amplitud na minute.= 37 800 amplitud na sekunde.Jesli srednica wirnika zostanie powiek¬ szona do 500 mm i mlyn napedzany jest liczba obrotów 18 000 na minute, to otrzy- — 3 —;|at^^sie^ 104,-, 18 000 = 1.872 000 okresów ^nb3?44 000 amplitud na mimite czyli 62^00 amplitud na sekunde. W ten sposób, '-osiaga: sie zakres drgan ponaddzwieko- wych. Przy stosowaniu w praktyce znacz¬ nie nizszych liczb drgan otrzymuje sie do¬ bre dzialanie mlyna.Mlyn wedlug wynalazku jest tak wy¬ konany, ze nad oslona, zaopatrzona w plaszcz chlodzacy, umieszczony jest lejek z kurkiem regulacyjnym. Po rozruchu material przeplywa z kurka poprzez ro¬ boczy wycinek mlyna do otworu wyloto¬ wego.. Material jest poddawany tpo kolei bezposrednio dzialaniu drgan o 25 okre¬ sach. Przed ostatnia cwiartka obwodu oslony material zostaje wyrzucony przez dzialanie tloczace wirnika zebatego i za pomoca rury odprowadzany do leja na¬ pelniajacego tak dlugo, jak dlugo przebieg ma byc powtarzany. W celu wypuszczania cieczy w przewodzie powrotnym znajduje sie odpowiednie miejsce odprowadzania.Wewnetrzna scianka oslony posiada tylko na 3/4 swego obwodu zeby, odpowiadajace zebom wirnika, cwiartka oslony, znajdu¬ jaca sie za miejscem odprowadzania, jest gladka, w celu umozliwienia tloczenia cie¬ czy wzglednie zwiekszenia dzialania tlo¬ czacego. W celu dalszego polepszenia mo¬ zliwie calkowitego tloczenia materialu umieszczona jest na poczatku gladkiej cwiartki oslony listwa stalowa w ksztalcie noza, która za pomoca sruby umozliwia wieksze lub mniejsze uszczelnianie prze¬ strzeni miedzy wirnikiem i oslona za miej¬ scem odprowadzania materialu.Takie urzadzenie nie jest konieczne, lecz pozadane, zwlaszcza do materialu rzadkoplynnego.Mlyn posiada na zewnatrz oslony plaszcz chlodzacy wzglednie grzejny, przez który, np. przy obróbce materialu w rodza¬ ju pasty, mozna przeprowadzac pare lub goraca wode.Zeby mlyna moga byc tak wykonane, ze odstepy miedzyzebne wirnika ytj&i&y runku przeplywu cieczy, poczawszy od krawedzi tych;odstepów; opadaja prosto* padle do obwodu wirnika lub przynajmniej stromo w kierunku dna tych odstepów, a nastepnie wedlug linii krzywych w/nc&za sie powoli ku drugiej krawedzi odstepu miedzyzebnego, przy czym odstepy mie-.' dzyzebne oslony opadaja w kierunku prze;-. plywu cieczy od krawedzi odstepu wedlug linii krzywych stopniowo do dna odstepu, a nastepnie stromo lub prostopadle wzno¬ sza sie do drugiej krawedzi. odstc-pu lub odwrotnie dla zebów wirnika i oslony.W ten sposób osiaga sie nagle urywa- , nie sie drgan. Oprócz tego odpowiednio do stromosci krzywych odstepów miedzy- zebnyeh zmieniaja sie okresy drgan i am¬ plitudy. Oprócz tego ulatwiony jest prze¬ plyw materialu w kierunku pompowania.Przy stosowaniu stosunkowo duzej liczby okresów drgan nie jest konieczne zaopatrzenie oslony w zeby wedlug wyna¬ lazku na calej drodze od wlotu materialu az do jego wylotu. Mozna zaopatrzyc w ze¬ by np. tylko polowe tej drogi lub poszcze¬ gólne miejsca, ftp. w poblizu miejsca wpro¬ wadzania materialu wykonana jest grupa zebów w liczbie okolo 10 zebów, a w po¬ blizu miejsca wyplywu — ponownie grupa skladajaca sie z 10 zebów. Grupy .zebów moga byc jednak umieszczone takze i na trzech lub czterech miejscach na sciance. oslony. Taki sposób wykonania jest wska¬ zany przy stosunkowo duzych liczbach okresów, w celu regulowania ilosci prze¬ plywajacego materialu.Na rysunku przedstawiono mlyn do uzyskiwania substaneyj koloidalnych lub prawie koloidalnych, wykonany wedlug wynalazku. Fig. 1 przedstawia przekrój : poprzeczny mlyna do koloidów, fig. 2 — przekrój podluzny tegoz mlyna, a fig. 3 i 4 przedstawiaja szczególy wykonania wienców zebatych.Obrabiany material wprowadzany jest — 4 —:datrilyna przez lej ii kurek 2% reguluja¬ cy doplyw. Przez kanal 3 material dostaje sie do komory, w której zostaje poddany drganiom. Drgania wywolywane sa przez obracanie zebatego wirnika k wewnatrz nieruchomej oslony 5, równiez zaopatrzo¬ nej w zeby. Zeby te sa tak wykonane, ze np. po zebie o szerokosci 1 cm nastepuje: odstep 6 o szerokosci 3 cm.Nieruchoma oslona 5 posiada zeby tyl¬ ko na 3/4 swego obwodu. Za miejscem od¬ prowadzania materialu kanalem 7, az do miejsca wprowadzania kanalem 3, Arianka oslony 5 nie posiada zebów.Od kanalu 7 przewodem 8, zaopatrzo¬ nym w kurek 9, wprowadzany jes- mate¬ rial z powrotem do leja 1, tak iz material moze byc obrabiany w sposób ciagly, az do osiagniecia pozadanego stopnia prze¬ róbki.Mlyn jest zaopatrzony w komore 10, polaczona z nasada wlotowa 11 i nasada wylotowa 12, Mlyn jest ustawiony na ply¬ cie fundamentowej 14, na której opiera sie podstawa 1S.Na fig. 2 równiez uwidoczniono lej 1, kurek 2 regulujacy wlot materialu, i prze¬ wód doprowadzajacy w postaci kanalu 3.Cyfra 6 oznacza odstepy miedzy zebami w wirniku 4 i nieruchomej oslonie 5. Liczba 15 oznacza kadlub wirnika, a liczba 16 — — wal mlyna. Liczba 10 oznacza komore, chlodzona lub ogrzewana woda, a iiezba 12— nasade do odprowadzania wody.Wal 16 uszczelniony je?i metalowo-gra-j fitowym szczeliwem 17 w miejscach przej¬ scia przez komore, w której wywolywane sa drgania. Wal ten z jednej strony umieszczony jest w lpzysku, oddzielonym od mlyna i smarowanym olejem pod cis¬ nieniem, a z drugiej strony— jest prze¬ prowadzony przez drugie, podobne lozysko i zakonczony tarcza sprzeglowa 21. Liezb .18 i 19 oznaczaja te lozyska, a liczba 20 — oLwór polaczony z pompka olejowa, ¦samoczynnie dostarczajaca stale olej pod cisnieniem. Silnik przylaczony jest do mlyna' za pomoca tarczy sprzeglowej £i albo bezposrednio przez przekladnie* zmie¬ niajaca liczbe obrotów wirnika mlyna.Na fig. 3 i 4 przedstawiono uklad ze¬ bów i odstepów miedzy zebami wirnika i oslony. Odstepy miedzyKebne wirnika i (fig. 3) opadaja prostopadle lub przynaj¬ mniej stromo od krawedzi odstepów ku dnom odstepów w kierunku przeplywu cieczy, a nastepnie wznosza sie wedlug linii "krzywej stopniowo ku drugiemu brze¬ gowi odstepów. Natomiast odstepy oslony 5 w kierunku przeplywu cieczy ist^pniowo opadaja wedlug lini krzywych od krawedzi 0 1stepu ku dnom odstepów, a nastepnie v znosza sie stromo lub prostopadle do dru¬ giej krawedzi odstepu, lub odwrotnie we¬ dlug fig. 4 dla odstepów miedzyzebnych wirnika i oslony. PL