DE2626757A1

DE2626757A1 - Ruehrwerkmuehle, insbesondere kolloidmuehle

Info

Publication number: DE2626757A1
Application number: DE19762626757
Authority: DE
Inventors: Friedrich Funk
Original assignee: MASAP AG
Current assignee: MASAP AG
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1977-01-13
Also published as: JPS529169A; FR2317011B1; DE2626757C2; FR2317011A1; US4108385A

Description

8 München 40, LeopoLdatr.

15. Juni 1976

MASAP A.G., Matzendorf / Schweiz

Rührwerkmühle, insbesondere Kolloidmühle.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rührwerkmühle, insbesondere Kolloidmühle mit in einem Gefäss rotierenden Mahlpropellern, deren Flügel eine axiale Förderwirkung haben, zum Umwälzen von Mahlkörpern zusammen mit einem zu behandelnden Gut. Eine bekannte Rührwerkmühle dieser Art weist auf einer gemeinsamen Achse angeordnete, einteilig ausgeführte Mahlpropeller auf (DT-AS 1 296 950). Bei dieser Ausführung ist es unmöglich, die Wirkung der einzelnen Propeller oder die Gesamtwirkung aller Propeller optimal anzupassen. Ausserdem wurde festgestellt, dass die Mahlscheiben

MS/mp/0.9 631

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oder -Propeller von Rührwerkmühlen besonders an den äusseren, rasch, umlaufenden Stellen einer erheblichen Abnützung unterworfen sind. Sind die Rührpropeller in der bekannten Weise einteilig ausgebildet, so muss die Mühle demontiert und es müssen ganze Propeller mitsamt ihren Naben ersetzt werden, sobald die Abnützung ein zulässiges Mass überschritten hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Propeller so auszubilden, dass sie leicht auf optimale Wirkung eingestellt und dass abgenützte Teile leicht ausgewechselt werden können. Die erfindungsgemässe Rührwerkmühle ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mahlpropeller in der Neigung verstellbare und auswechselbare Flügel aufweist. Es wird damit möglich, jeden einzelnen Propellerflüge! der ganzen Mühle optimal einzustellen, um für einen bestimmten zu behandelnden Stoff, die beste Mahlwirkung zu erzielen. Stark abgenützte Propellerflügel können einzeln ausgewechselt werden.

Es hat sich gezeigt, dass axial fördernde Propeller, insbesondere in ihrer Neigung gegen die Achse der Mühle einstellbare Flügel solcher Propeller, einer besonders starken Abnützung ausgesetzt sind. Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, die Rührpropeller so aufzubauen, dass nur relativ einfache und billige Teile der Abnützung ausgesetzt sind und dass diese Teile auch leicht ersetzbar

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sind, wobei es zugleich wirtschaftlich möglich wird, diese einfachen Teile aus einem besonders abriebfesten Material, beispielsweise Keramik, herzustellen. Zugleich ist es auch möglich, die besonders hohem Abrieb ausgesetzten Teile aus einem Material herzustellen, das sich mit dem zu behandelnden Gut verträgt, also beispielsweise bei der Bearbeitung von Lebens- oder Genussmitteln keine geschmacklichen Veränderungen bewirkt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, dass flache Flügel in einem Halter befestigt sind, der schwenkbar und feststellbar in der Nabe gehalten ist. Es hat sich gezeigt, dass ein solcher Halter, der aus Stahl bestehen kann und der eine relativ geringe Umfangsgeschwindigkeit aufweist, praktisch keinen Abrieb erfährt. Nur die äusseren Teile der Flügel, die wesentlich höhere .Umlaufgeschwindigkeit aufweisen, sind einem erheblichen Abrieb unterworfen, wenn nicht besondere Materialien zur Vermeidung übermässiger Abnützung verwendet werden.

Im folgenden ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt einen schematischen Axialschnitt durch . eine Rührwerkmühle,

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-A-

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel ,

Fig. 3 zeigt den Flügel des zweiten Ausführungsbei— spiels in Seitenansicht _T mit der Nabe teilweise im Schnitt, und

Fig„ 4 zeigt einen Schnitt in grösserera Massstab nach Linie IV - IV in Fig. 3.

Die in Fig» 1 schemafcisch dargestellte Rührwerkmühle weist ein Gefäss 21 auf, in welchem sich eine Welle 1 befindet. Die Welle ist einseitig .gelagert. Das zu behandelnde Gut wird durch eine Leitung 22 in das Gefäss 21 eingeführt. Auf der Weile sitzt zwischen zwei Scheiben 23 ein Sieb 24, durch welches das behandelte Gut durch die Räume 25 und 26 zu einer Rückleitung 27 abfliesst. Die im Gefäss gegebenenfalls vorhandenen Mahlkörper, z.B. Glaskügelchen, werden vom Sieb 24 zurückgehalten,. Die mit der Welle rotierenden Schleifringe 28 und 29 liegen gegen weiche Dichtungshülsen 3O und 31 an, womit der Gefässraum an der Welle gedichtet ist.

Auf der Welle 1 sitzen Mahlpropeller 2, S₁ die in Fig„ 1 schemafcisch angedeutet sind, und von welchen in den übrigen Figuren Äusführungsbeispiele dargestellt sind. Zwischen den Naben 2 benachbarter Mahlscheiben sind Distanzhülsen 32 angeordnet , welche nach aussen stehende Flügel oder Mitnehmer

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~* E. mm

33 aufweisen. Sie dienen einem später erläuterten Zweck.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Rührpropellers weist eine auf der Welle 1 sitzende Nabe 2 auf. Die Nabe 2 ist mittels einer Schraube 3 befestigt. Die Nabe 2 weist am Umfang eine Anzahl zylindrischer Bohrungen 4, beispielsweise zwei diametral gegenüberliegende oder eine beliebige Anzahl von gleichmässig am Umfang verteilten Bohrungen, auf. In jede dieser Bohrungen ist ein zylindrischer Zapfen 5 eines Propellerflügeis 6 eingesetzt. Der Zapfen v/eist eine Ringnut 7 auf, in welche an einer Stelle das innere Ende 8 einer Sicherungsschraube 9 eingreift. Durch die Schraube ist der Propellerflügel 6 gegen radiale Verschiebung und gegen Drehung gesichert. Bei gelöster Schraube 9 können jedoch die Propellerflügel 6 verstellt, d.h. in die gewünschte Neigungslage gebracht werden, oder aber die Propellerflügel, die der Abnützung besonders unterworfen sind, können leicht ausgewechselt werden. Die Flügel 6 und die Nabe 2 bestehen vorzugsweise aus einem abriebfesten Kunststoff oder sind mit einem solchen beschichtet.

Bei der Rotation der Welle 1 werden die Mahlkörper und das zu behandelnde Gut durch die Propellerflügel 6 nicht nur durch Reibung mitgenommen und durch Zentrifugalkraft nach aussen geschleudert, sondern durch die axiale Förderwirkung der propellerartigen Mahlscheibe zusätzlich axial gefördert. Es wird damit eine wesentlich intensivere Durchwirbelung der

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Mahlkörper und des zu behandelnden Gutes und damit eine
wesentlich intensivere Mahlwirkung erzielt als wenn ebene, radial stehende Mahlscheiben vorgesehen sind. Vorzugsweise können die Mahlpropeller abwechslungsweise entgegengesetzte axiale Förderwirkung aufweisen- Es kann in diesem Falle
eine besonders intensive Bewegung in den Mahlkörpern und dem zu behandelnden Gut und damit eine besonders intensive Mahlwirkung erzielt werden. Es könnten aber auch die einzelnen Propellerflügel 6 der bzw. jeder Mahlscheibe abwechslungsweise entgegengesetzt geneigt sein und somit abwechslungsweise eine axiale Förderwirkung in entgegengesetzter Richtung bewirken, womit ebenfalls eine sehr intensive Durchwirbelung der Mahlkörper und des zu behandelnden Gutes erzielt werden kann.

Es können Mahlscheiben gleicher oder verschiedener Art mit verschiedenen Dimensionen angeordnet sein, besonders wenn
das Gefäss der Mühle kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

Die Flügel der Mahlpropeller können im einfachsten Falle
eben ausgebildet sein. Sie können jedoch auch eine unebene, hydrodynamisch oder für die Mahlwirkung besonders günstige unebene Form aufweisen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fign 3 und 4 ist auf der Achse 1 der Rührwerkmühle eine Nabe 2 befestigt, was z.B. mittels einer in das Gewindeloch 3 eingesetzten Schraube 3' erfolgen

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kann. Die Nabe 2 weist vier Bohrungen 4 auf, in welche je ein Zapfen 5 eines Halters eingesetzt werden kann. Mit dem Zapfen 5 ist ein U-Profil 16 verschweisst, und die Teile 5 und 16 bilden zusammen einen Halter. Der Zapfen 5 weist eine Ringnut 7 auf_f in welche eine Sicherungsschraube 8 eingreift und den Halter gegen Drehung und axiale Verschiebung sichert. Die Schraube 8 sitzt in einer quer zur Bohrung 4 liegenden Gewindebohrung. Ein O-Ring 51 verhindert das Eindringen fester Partikel in die Bohrung 4.

In das U-Profil 16 greift der innere Rand einer Mahlscheibe 9, die z.B. aus Keramik besteht, jedoch auch aus jedem anderen geeigneten Material wie Kunststoff usw. bestehen kann. In den Flügel 9 kann eine Verstärkung 10 eingeformt werden. Sowohl die nach aussen stehenden Schenkel des U-Profils als auch der Flügel 9 und seine Verstärkung 10 weisen je zwei Löcher auf, durch welche Befestigungsschrauben 11 durchragen und den Flügel am Halter sichern. Wie erwähnt, hat es sich gezeigt, dass erhebliche Abnützungserscheinungen erst in einer Zone ausserhalb des Halters, z.B. in der in Fig. 1 ausserhalb der strichpunktierten Linie 12 liegenden Zone, auftreten. Der Halter, ein relativ komplizierter und teurer Teil, erfährt also praktisch keine Abnützung und weist daher eine sehr lange Lebensdauer auf. Andererseits kann der Halter aus einem für seine Herstellung und seine Funktion günstigen Material bestehen, denn da er praktisch keinen Abrieb erfährt, können die abgeriebenen Teilchen auch nicht

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einen ins Gewicht fallenden ungünstigen Einfluss auf das behandelte Gut haben. Dagegen sind die der Abnützung stark ausgesetzten Flügel 9 als sehr einfache, flache Teile gestaltet, die ohne hohe Kosten oft ersetzt werden können. Zugleich erlaubt aber die einfache Gestalt der Flügel auch deren Herstellung aus weitgehend beliebigen Materialien, insbesondere harten Materialien und/oder solchen, die sich mit dem zu behandelnden Gut sehr gut vertragen. Es können keramische Materialien, Sintermaterialien und dergleichen verwendet werden, die sehr hart und abriebfest sind und deren Abrieb selbst bei der Behandlung von Lebens- und Genussmitteln, z.B. Schokolade, nicht stören. Diese vorteilhaften Wirkungen kommen allerdings nur dann voll zur Geltung, wenn auch das Gefäss der Mühle aus einem entsprechenden Material, also z.B. Keramik, besteht oder mit einem solchen ausgekleidet ist, da auch das Gefäss einem erheblichen Abrieb ausgesetzt ist.

Ein entscheidender Beitrag zur Herabsetzung des Abriebs und zugleich zur Vermeidung der Zumischung von fein zerriebenen Fremdstoffen zum behandelten Gut ist bei einer Rührwerkmühle mit axial fördernden Flügeln auch dadurch möglich, dass ohne Mahlkörper gearbeitet werden kann. Es wurde gefunden, dass bei intensiver Mahlwirkung mit Flügeln mit axialer Förderwirkung selbst ohne Mahlkörper im Behandlungsgefäss eine so hohe Mahlwirkung erzielt werden kann, dass die Behandlung innerhalb angemessener Zeit erfolgt.

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Die Flügel weisen flache, einfache Form auf, was jedoch
nicht ausschliesst, dass sie uneben ausgeführt werden, um bestimmte hydrodynamische Wirkungen zu erzielen.

Um die Abnützung der Halter für die Flügel noch geringer
zu halten, kann es besonders vorteilhaft sein, gemäss Fig. zwischen den mit Flügeln versehenen Rührscheiben Distanzhülsen mit Mitnehmern 33 oder ebenen, radial stehenden
Flanschen vorzusehen, die eine zusätzliche Rühr- und Mitnahmewirkung für die Mahlkörper haben. Es wurde die überraschende Feststellung gemacht, dass diese Massnahme die
Abnutzung der Halter und insbesondere ihrer Schrauben erheblich zu senken vermag.

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Claims

PATENTANSPRUECHE :

l) Rührwerkitiühle , insbesondere Kolloidmühle mit in einem
Gefäss rotierenden Mahlpropellern, deren Flügel eine
axiale Förderwirkung haben, zum Umwälzen von Mahlkörpern zusammen mit einem zu behandelnden Gut, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens ein Mahlpropeller (2, 6) in der Neigung verstellbare und auswechselbare Flügel
(6, 9) aufweist.
2. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (6, 9) uneben sind.
3. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (6, 9) eben sind.
4. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Flügel (6, 9) mittels einer feststellbaren Schwenkachse (5) in einer Nabe (2) gelagert ist.
5. Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Propellerflügel (6, 9) und/oder Nabe (2) zur Montage derselben aus Kunststoff bestehen oder mit solchem verkleidet sind.

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-H-
6. Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mahlpropeller (6, 9) vorhanden sind, die eine axiale Förderwirkung in entgegengesetzter Richtung aufweisen.
7. Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Flügel (6, 9) ein und desselben Mahlpropellers entgegengesetzt geneigt sind und somit eine Förderwirkung in entgegengesetzter Richtung aufweisen.
8. Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mahlscheiben verschiedenen Durchmessers vorgesehen sind.
9. Mühle, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, . dadurch gekennzeichnet, dass flache Flügel (9) in je einem Halter (16) befestigt sind, der schwenkbar und feststellbar in der Nabe (2) gehalten ist.
10. Mühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (16) ein U-Profil zur Aufnahme eines Randes des Flügels (9) und einen in eine Bohrung der Nabe greifenden Zapfen aufweist.

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11. Mühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flügel (9) mit dem U-Profil (16) verschraubt ist.
12. Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (6, 9) aus Keramik bestehen oder mit solcher verkleidet sind.
13. Mühle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Gefäss der Mühle aus Keramik besteht oder mit solcher ausgekleidet ist.
14. Mühle nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle (1) zwischen den Propellern (2, 9) Naben oder Distanzhülsen mit radial vorstehenden Flanschen oder Stäben vorgesehen sind.
15. Verfahren zum Behandeln von Gut in einer Rührwerkmühle bzw. Kolloidmühle mit eine axiale Förderwirkung aufweisenden Rührpropellern, insbesondere nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut ohne Beigabe von Mahlkörpern im Gefäss der Rührwerkmühle bearbeitet wird.

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