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Scheibenmühle zum Zerkleinern, Dispergieren, Emulgieren u. dgl. Die
Erfindung betrifft eine Scheibenmühle zum Zerkleinern, Dispergieren, Emulgieren
u. dgl., bei der 'in der Oberfläche der sich gegenüberliegenden, relativ zueinander
bewegten Mahlscheiben als Strömungskanäle dienende, in Kreisringen mit nach außen
wachsender Anzahl angeordnete, muldenförmige Vertiefungen vorgesehen sind. Durch
diese Vertiefungen in beiden Mahlscheiben wird die auf die Scheibenachse bezogene
Axialkomponente der Strömung in ihrer Größe und Richtung ständig geändert, so daß
der Strömungsweg des Mahlgutes im Axialschnitt abschnittsweise die Form einer Schlangenlinie
aufweist.
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Bei den bekannten Ausführungsformen sind die muldenförinigen Vertiefungen
unabhängig vom Scheibenradius von gleicher Größe und besitzen in Umfangsrichtung
?tets gleichen Abstand voneinander, so daß mit wachsendem Radius entsprechend dem
zunehmenden Scheibenumfang die Anzahl der muldenförmigen Vertiefungen je Kreisring
linear nach außen zunimmt. Die für den Wirkungsgrad der Scheibenmühle wesentliche
Pulsationsfrequenz, der das Mahlgut beim Durchlaufen der muldenförmigen Vertiefungen
in radialer Richtung unterworfen ist, nimmt daher mit dem Radius der Mahlscheiben
ebenfalls linear zu.
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In radialer Richtung kann auf eine Vertiefung eines vorhergehenden
Kreisringes einer der zwischen den Vertiefungen des nächstfolgenden Kreisringes
liegenden Radialstege folgen, so daß an dieser Stelle der schlangenlinienförmige
Strömungsweg des Mahlgutes unterbrochen ist. Die beschriebene Anordnung ist insofern
nachteilig, als das Mahlgut auf seinem Weg zwischen den Mahlscheiben radial nach
außen lediglich einer linear zunehmenden Pulsationsfrequenz unterworfen ist und
im übrigen keinen über den gesamten Scheibenradius durchgehenden Strömungsweg findet,
was alles im Ergebnis den Wirkungsigrad solcher Anordnungen hinsichtlich der erzielbaren
Zerkleinerung und des Durchsatzes verringert.
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Weiterhin ist es bei Scheibenmühlen der beschriebenen Art bekannt,
die Zerkleinerungsorgane auswechselbar an einer Trä2erscheibe anzuordnen. Auch ist
es bekannt, für eine Ir Mahlscheiben einen Verstellmechanismus zur - axialen
Verschiebung der Mahlscheibe vorzusehen-, .§o -däß -der Spalt zwischen den Mahlscheiben-
unschwer verändert werden- kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrulide, durch besondere Anordnung
und Ausbildung der muldenförmigen Vertiefungen optimale Bedingungen bezüg-, lich
Pulsationsfrequenz und StrömungsvÜlauf zu schaffen und so im Ergebnis einen hinsichtlich
Zerkleinerungswirkung und Durchsatz besseren Mahleffekt zu erreichen.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Anzahl der sich
radial erstreckenden Vertiefungen in den einzelnen Kreisringen bei entsprechender
Verminderung ihrer Breite nach außen hin im Verhältnis ganzer Zahlen wächst, wobei
in radialer Richtung auf eine Vertiefung eines inneren Kreisringes mindestens eine
Vertiefung des nächstäußeren Kreisringes folgt. Vorzugsweise verlaufen die Vertiefungen
nur in Radialrichtung muldenförmig, wobei ihre größte Tiefe etwa der Hälfte ihrer
radialen Erstreckung entspricht. Die in den beiden Mahlscheiben sich gegenüberliegenden
Vertiefungen sind vorteilhaft so angeordnet, daß einem Kreisring von Vertiefungen
der einen Scheibe kreisförmig verlaufende Stege zwischen zwei Kreisringen von Vertiefungen
der anderen Scheibe gegenüberliegen. Weiter kann es zweckmäßig sein, den Mahlspalt
zwischen den Mahlscheiben, im Axialschnitt gesehen, wellenförmig auszubilden..
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen iin wesentlichen
darin, daß die auf das Mahlgut wirkende Pulsationsfreque= entsprechend dessen zunehmender
Zerkleinerung mit wachsendem Abstand von der Scheibenachse wesentlich stärker als
linear anwächst und daß das Mahlgut über den gesamten Radius der Mahlscheiben durchgQhendä
Ströminigskanäle bei schlangenlinien.förmigeniV.erlaüf derselben vorfindet. Im Ergebnis
erreicht die -,Erßnduiig -durch diese Maßnahmen. einen --Überraschend, Äbhen-..W.irkungsgrad
hinsichtlich -der Zerkleinerungswirkung und des Durchsatzes.
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folgenden ist die Erfindung an Hand einer lediglich Ausführungsbeispiele
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Abb.
1 bis 3 jeweils verschiedene Ausführungsformen einer erfi#idu#gsgemäßen
Scheibenmühle im Axialschnitt, Abb. 4 eine Draufsicht auf die Mahlfläche einer erfindungsgemäßen
Mahlscheibe.
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Ab b. 1 zeigt eine auf einen Motor 1 direkt aufgesetzte
Scheibenmühle mit jeweils drei in radialer Richtung aufeinanderfolgenden Ringen
von muldenförmigen Vertiefungen. Im einzelnen ist auf eine Antriebswelle 2 eine
rotierende Mahlscheibe 3 aufgesetzt. In einem Gehäuse 4 ist eine zugeordnete
Mahlscheibe 5 fest angeordnet. Durch einen Einlaufstutzen 6 strömt
das zu behandelnde Mahlgut in -über den Umfang der rotierenden Mahlscheibe
3
regelmäßig verteilte muldenförmige Vertiefungen 7
des ersten Kreisringes.
Aus diesen Vertiefungen der rotierenden Mahlscheibe 3 strömt das Mahlgut
durch einen Spalt 8 zwischen den Mahlscheiben 3, 5 in Vertiefungen
9 des ersten Kreisringes der feststehenden Mahlscheibe 5. Weitere
Vertiefungen 10, 11, 12, 1 der nachfolgenden Kreisringe werden nacheinander
durchströmt, wonach das Mahlgut das Gehäuse 4 durch einen Auslaß 14 verläßt. Das
Mahlgut wird bei dieser Anordnung dreimal in Umfangsrichtung in den Vertiefungen
7, 10 und 12 in Drehrichtung der rotierenden Mahlscheibe beschleunigt und
in den Vertiefungen 9, 11 und 13 der feststehenden Mahlscheibe verzögert.
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Ab b. 2 zeigt eine Scheibenmühle ohne näher dargestellte Lagerung
und Antriebsverhältnisse mit je
zwei Kreisringen von Vertiefungen in den Mahlscheiben
3, 5. Der Mahlvorgang ist derselbe wie bei der Vorrichtung nach
Ab b. 1 mit dem Unterschied, daß die Behandlung des Mahlgutes bereits nach
Austritt aus den Vertiefungen 11 des zweiten Kreisringes der feststehenden
Mahlscheibe 5 abgeschlossen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann
der Spalt 8
zwischen den Mahlscheiben durch Verwendung verschieden starker
Dichtungen 15 zwischen dem Gehäuse 4 und der feststehenden Mahlscheibe
5 beliebig eingestellt werden, was jedoch nicht Gegenstand der Erfindung
ist.
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In Ab b. 3 ist eine den Ausführungsformen nach den Abb.
1 und 2 ähnliche Scheibenmühle dargestellt. Der Mahlspalt zwischen den Mahlscheiben
ist hierbei wellenförmig ausgebildet, so daß die Axialkomponente der Strömung beim
Durchgang durch die muldenförmigen Vertiefungen einen kleineren Betrag hat. Diese
Ausführungsform kann bei der Behandlung solchen Mahlgutes vorteilhaft angewendet
werden, das zu Verstopfungen der Vertiefungen neigt. Wie die A b
b. 3 erkennen läßt ist die feststehende Mahlscheibe 5 geteilt ausgeführt,
so daß z. B. der Scheibenring Sa aus hochverschleißfestem Material mit den Vertiefungen
9 gegossen werden kann, während der Scheibenring 5b aus weicherem
Material hergestellt sein kann, um die sehr feinen Mulden 11, die sich wegen
ihrer geringen Breite nicht gießen lassen, einfräsen zu können.
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Ähnliche Maßnahmen können auch bei der rotierenden Mahlscheibe
6 vorgesehen werden, wobei die die Arbeitsorgane tragenden eigentlichen Mahlscheibenteile
an einer Trägerscheibe auswechselbai angeordnet sein können. Der Gegenstand der
Erfindung bleibt durch diese Maßnahmen unberührt.
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In Ab b. 4 ist eine Draufsicht auf die Mahlfläche einer Mahlscheibe
im Ausschnitt dargestellt. Beispielsweise kann es sich.um die in Ab b. 1
gezeigtp rotierende Mahlscheibe 3 handeln, die mit einer Bohrang
16 auf die Welle 2 aufgesetzt und mit ihr fest verbunden ist. Die muldenförmigen
Vertiefungen sind hier ebenfalls, wie in Ab b. 1, mit 7, 10 und 12
bezeichnet. Die Vertiefungen sind so angeordnet, daß in radialer Richtung auf eine
Vertiefung eines inneren Kreisringes mindestens eine Vertiefung des nächstäußeren
Kreisringes folgt. Die Anzahl der Vertiefungen steigt nach außen hin von Kreigring
zu Kreisring, und Avar bei entsprechender Verminderung ihrer Breite im Verhältnis
ganzer Zahlen. Wird diese Anordnung der Vertiefungen auch in der gegenüberliegenden
Mahlscheibe angeordnet, wobei einem Kreisring von Vertiefungen der einen Scheibe
kreisförmig verlaufende Stege zwischen zwei Kreisringen von Vertiefungen der anderen
Scheibe gegenüberliegen, so ergibt sich im Ergebnis eine bessere Pulsation der Strömung
zwischen den Mahlscheiben und damit eine größere Wirksamkeit.