DE1248440B

DE1248440B - Ruehrwerksmuehle

Info

Publication number: DE1248440B
Application number: DET26239A
Authority: DE
Inventors: Henry Wadham
Original assignee: TORRANCE AND SONS Ltd
Current assignee: TORRANCE AND SONS Ltd
Priority date: 1963-05-23
Filing date: 1964-05-22
Publication date: 1967-08-24
Also published as: GB1038153A; US3332628A

Description

Rührwerksmühle Die Erfindung bezieht sich auf eine Rührwerksmühle zum Mahlen, Mischen, Dispergieren oder Lösen von feste Teilchen enthaltenden Flüssigkeiten, bestehend aus einem Behälter, der ein Haufwerk von einzelnen Mahlkörpern sowie eine Rühreinrichtung zum Bewegen der Mahlkörper aufweist.
Bei Rührwerksmühlen dieser Art stellen sich die Mahlkörper im allgemeinen so ein, wie es durch die freie Oberfläche des Raumes, in dem sie sich befinden, ermöglicht wird. Bisher hat das Volumen und die Menge der Mahlkörper in übereinstimmung mit der Zähigkeit des zu behandelnden Materials die Drehzahl oder Frequenz der oszillierenden Bewegung der Rühreinrichtung bestimmt. Größe und Gestalt der Mahlkörper mußten dabei sorgfältig bestimmt werden, und es war erforderlich, die Zähigkeit des Materials zu kontrollieren, um eine gute Wirkung der Mahlkörper zu gewährleisten. Es hat sich herausgestellt, daß unter normalen Bedingungen die Mahlkörper die Neigung haben, in der Flüssigkeit auseinanderzutreiben und dann ihre Wirksamkeit beim Behandeln des Materials zu verschlechtern. Das gilt insbesondere dann, wenn es sich um ein schweres oder zähes Material handelt, wie beispielsweise Pasten, Farben oder lithographische Tinten.
Ziel der Erfindung ist eine Rührwerksmühle der oben geschilderten Art, bei der der Mahlvorgang in einfacher Weise gesteuert, in seiner Wirkung verbessert und den besonderen Anforderungen des Mahlgutes besser angepaßt werden kann.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Behälter mit einer verstellbaren Wand zur Veränderung seines Arbeitsvolumens versehen ist.
Auf diese Weise kann das Auseinandertreiben der Mahlkörper vermieden und eine gewünschte Packungsdichte eingestellt werden, die den Mahlvorgang verbessert und beschleunigt.
Die verstellbare Wand des Behälters wird vorzugsweise als Sieb ausgebildet oder kann ein Sieb enthalten.
Nach einem weiteren Merkmal kann eine Schraubvorrichtung oder eine andere mechanische Einrichtung zum Verschieben der Wand in Achsrichtung des Behälters bzw. der Rühreinrichtung vorgesehen sein.
Andererseits kann nach einem anderen Merkmal die Wand auch durch eine hydraulische oder pneumatische Einrichtung verstellt werden.
Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Rührwerksmühle geschaffen, bei dem das Volumen des Arbeitsraumes des Behälters nach einer anfänglichen Anlaufzeit für die restliche Behandlungszeit so weit verkleinert wird, daß es vollständig von der Masse der sich berührenden Mahlkörper und der Flüssigkeit in den sich bildenden Zwischenräumen eingenommen wird.
Bei diesem Verfahren kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das Volumen des Arbeitsraumes des Behälters so weit verkleinert werden, daß die Mahlkörper in Berührung miteinander gehalten werden und unter einem Druck stehen.
Die anfängliche Vergrößerung des Arbeitsraumes gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß zunächst eine praktisch freie Beweglichkeit der Mahlkörper gegeben ist, so daß ein Anfahren mit geringer Leistung möglich ist. Dann wird langsam die Wand vorgeschoben und dadurch die Packungsdichte verringert, wobei aber, da sich das System schon in Bewegung befindet, die Leistung nicht erheblich ansteigt. Auf diese Weise kann also mit begrenzter Leistung die günstige Mahlwirkung der engen Kugelpackung voll ausgenutzt werden.
Das spezifische Gewicht der Mahlkörper ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren weniger wichtig als bisher, und es können Mahlkörper aus Porzellan oder Steatit oder andere keramische Kugeln noch dort in zufriedenstellender Weise benutzt werden, wo bisher schwerere Kugeln aus Stahl benötigt wurden. Das gilt sogar für besonders schwere oder zähe Flüssigkeiten. Weiterhin kann dadurch auch die bei Stahlkugeln unvermeidliche Verfärbung des Mahlgutes vermieden werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsformen dargestellt und wird im folgenden erläutert.
F i g. 1 zeigt eine Rührwerksmühle für diskontinuierlichen Betrieb; F i g. 2 zeigt eine Rührwerksmühle für kontinuierlichen Betrieb.
Die in F i g. 1 dargestellte Rührwerksmühle weist einen Behälter 1 auf, der Mahlkörper 2 enthält, die beispielsweise durch Kugeln mit einem Durchmesser zwischen 3 mm und weniger als 9 mm oder durch Körner mit vergleichbarer Größe dargestellt sein können. Eine Welle 3 ist derart angeordnet, daß sie in der Achse des Behälters 1 umlaufen kann. Diese Welle ist mit einer Anzahl von Rührarmen 4 versehen, die radial oder in anderer Richtung verlaufen und in bekannter Weise in ihrer Länge unterschiedlich sein können.
Die Rührwerksmühle kann eine Umwälzpumpe CP aufweisen, die in einer Leitung 5 angeordnet ist, in der ein Ventil 6 liegt, durch das ein vorgemischtes Material in die Pumpe eingesaugt und über die Leitung 5 und ein Ventil 7 oben in den Behälter eingespeist wird.
Das Volumen des Arbeitsraumes des Behälters kann durch ein einstellbares Sieb 8 festgelegt werden, welches derart ausgebildet ist, daß das Material durch das Sieb hindurchtreten kann, während die Mahlkörper zurückgehalten werden. Der Behälter kann mit einer Abdeckung, z. B. einem angelenkten Deckel 9 versehen sein, welcher mit Schrauben 10 mit Feingewinde versehen ist, die mit dem Sieb verbunden sind, so daß bei geschlossenem Deckel das Sieb in axialer Richtung des Behälters verstellt werden kann. In der Zeichnung sind Schrauben mit Handrädern dargestellt, jedoch kann die gewünschte Verstellung des Siebes auch mit anderen Mitteln vorgenommen werden, wie beispielsweise hydraulischen oder pneumatischen Einrichtungen. Die Umwälzpumpe erleichtert das Füllen und Entleeren des Behälters. Sie kann jedoch auch während eines Arbeitsganges in Betrieb gehalten werden, um das Material in dauerndem Umlauf zu halten. Bei einer einfacheren Ausführungsform der Vorrichtung kann die Umwälzpumpe jedoch entfallen; das Material wird oben in den Behälter eingespeist und am unteren Ende abgezogen, wobei - wenn es gewünscht wird - das Sieb derart angebracht sein kann, daß es beim Füllen abgenommen werden kann. Die Welle kann kontinuierlich umlaufen oder eine Oszillationsbewegung ausführen.
Die Wirkungsweise der Rührwerksmühle ist folgende: Das Sieb wird so eingestellt, daß es seine Arbeitsstellung einnimmt. Vom Ventil 6 wird eine Leitung zu einem Vormischer geführt, der vorgemischtes Material enthält. Das Ventil 6 steht dann in einer solchen Stellung, daß der Ablauf des Behälters abgesperrt ist, während die Pumpe das vorgemischte Material ansaugen und über das Ventil ? oben in den Behälter einspeisen kann. Auf diese Weise wird eine abgemessene Menge des Materials, die ausreicht, die Zwischenräume zwischen den Mahlkörpern zu füllen, in den Behälter eingespeist, worauf durch das Ventil 6 die Zuführleitung abgesperrt wird. Dann wird das Sieb mittels der Schrauben 10 zurückgezogen und die Welle 3 it1 Drehung versetzt, so daß der Arbeitsvorgang ohne ein großes Anfahrmoment beginnt. Nach einer vorbestimmten Zeit, wenn die Mahlkörper genügend in Bewegung und die festen Teilchen im Material ausreichend benetzt sind, wird das Sieb wieder in die ist F i g. 1 angedeutete Stellung bewegt, in der das Arbeitsvolumen des Behälters vollständig von der Masse der miteinander in Berührung stehenden Mahlkörper und den vom Material ausgefüllten Zwischenräumen zwischen den Mahlkörpern eingenommen wird, oder in der die Mahlkörper genügend nahe aneinander liegen. Dabei wird eine für das betreffende Mahlgut geeignete Motorbelastung gewählt, während die umlaufende oder oszillierende Bewegung der Welle anhält. Das Material wird dann, während es von der Pumpe umgewälzt wird, bearbeitet, bis die gewünschte Wirkung erzielt ist.
Das Ventil ? kann dann so verstellt werden, daß der Auslaß 11 geöffnet wird, worauf das Material aus dem Behälter in einen Aufnehmer ausgepumpt wird. Andererseits läßt sich das Material auch durch das Ventil 6 ablassen.
Der im Betrieb auftretende Verschleiß der Mahlkörper kann durch das Sieb gleichfalls kompensiert werden. Eine automatische Kompensation kann erreicht werden, indem das Sieb unter einer Federvorspannung gehalten wird.
Das Sieb kann mit einer perforierten Platte hinterlegt sein und wie ein Kolben wirken. Der Behälter kann in üblicher Weise kippbar ausgebildet werden, um nach Wunsch ein vollständiges Entleeren zu ermöglichen.
Die F i g. 2 zeigt eine kontinuierlich arbeitende Rührwerksmühle, die einen länglichen zylindrischen, konischen oder teilweise konischen Behälter 1 a besitzt, der eine umlaufende oder oszillierende Welle 3 a aufweist, die mit Rührarmen 4 a versehen ist. Das Sieb ist wie vorher verstellbar angeordnet und läßt sich wie in F i g. 1 mittels bei 10 a schematisch angedeuteter Schrauben verstellen. In diesem Falle ist eine Dosierpumpe MP vorgesehen, die das Material, das vorgemischt sein kann, bei 5 a ansaugt und kontinuierlich durch den Behälter fördert, wobei das Material durch das Sieb hindurchtritt und durch einen Auslaß 11 a abläuft.
Nach dem Füllen der Rührwerksmühle, bei gelockerten Schrauben und etwas angehobenem Sieb sowie stehender Pumpe, wird das Sieb so eingestellt, daß die Masse der Mahlkörper und die Flüssigkeit in den zwischen den Mahlkörpern entstehenden Zwischenräumen das Arbeitsvolumen des Behälters füllen, worauf die Pumpe das Material kontinuierlich durch die Vorrichtung fördert und am Auslaß 11 a austreten läßt, während die Welle 3 a umläuft.

Claims

Patentansprüche: 1. Rührwerksmühle zum Mahlen, Mischen, Dispergieren oder Lösen von feste Teilchen enthaltenden Flüssigkeiten, bestehend aus einem Behälter, der ein Haufwerk von einzelnen Mahlkörpern sowie eine Rühreinrichtung zum Bewegen der Mahlkörper aufweist, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß der Behälter (1) mit einer verstellbaren Wand (8; 8 a) zur Veränderung seines Arbeitsvolumens versehen ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Wand als Sieb (8) ausgebildet ist oder ein Sieb enthält. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schraubvorrichtung (10) oder eine andere mechanische Einrichtung zum Verschieben der Wand (8) in Achsrichtung des Behälters (l.) bzw. der Rühreinrichtung (3, 4). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine hydraulische oder pneumatische Einrichtung zum Verstellen der Wand (8). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Wand (8, 8 a) unter Federvorspannung steht. 6. Verfahren zum Betreiben einer Rührwerksmühle gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Arbeitsraumes des Behälters nach einer anfänglichen Anlaufzeit für die restliche Behandlungszeit so weit verkleinert wird, daß es vollständig von der Masse der sich berührenden Mahlkörper und der Flüssigkeit in den sich bildenden Zwischenräumen eingenommen wird. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Arbeitsraumes des Behälters so weit verkleinert wird, daß die Mahlkörper in ständiger Berührung miteinander gehalten werden und unter einem Druck stehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1071453, 1126222.