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Vorrichtung zum Mahlen mit Walzenkörpern In der Getreidemüllerei verwendet
man für die stufenweise Zerkleinerung des Getreides und seiner Zwischenprodukte
überwiegend paarweise zusammenwirkende Walzen, die in neuerer Zeit in diagonaler
Richtung übereinander angeordnet sind, wobei die obere, meist treibende Walze höhere
Umfangsgeschwindigkeit erhält als die getriebene untere Walze, welch letztere das
zu zerkleinernde Produkt von Speisewalzen erhält.
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Bekannt geworden sind horizontale Kegelmühlen, bei welchen in einem
feststehenden äußeren Kegelmantel ein exzentrisch angetriebener innerer Brechkegel
umläuft, der infolge seiner gleichzeitigen Taumelbewegung zusätzlich eine zerdrückende
Wirkung ausüben soll, während bei der Drehung um die eigene Achse nur eine zerreibende
und schleifende Mahlwirkung entsteht; eine Verbesserung soll eine Ausführung darstellen,
bei der der Antrieb für die Drehung des Brechkegels um die eigene Achse unabhängig
von dem Antrieb für seine Taumelbewegung ist. Auch wurde eine horizontale Kegelmühle
für Handbetrieb bekannt, bei welcher am inneren Kegelumfang als Einzugskanäle ununterbrochen
verlaufende Furchen sich nach dem Auslauf zu verjüngen und am Einlauf mit Greifaugen
versehen sind. Ferner wurde bekannt eine Mahlvorrichtung ebenfalls mit horizontaler
Achse mit einer zwischen einem zweiteiligen Mahlstein, der einen für den Einlauf
von Getreide oben offenen Hohlzylinder bildet, umlaufenden Mahlwalze, die mit zwischen
Holzleisten radial einstellbaren Messern auf ihrem Umfang ausgestattet ist.
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Bei den bekannten Walzenstühlen weisen die z. B. der Schroterei dienenden
Walzen am Umfang Riffel auf, deren Zahl und Drall je nach Art des zu verarbeitenden
Gutes verschieden sind: sie arbeiten zumeist Schneide auf Schneide, um bei höherem
Grießanteil eine zu starke Mehlbildung zu vermeiden.
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Die Leistung dieser bekannten Walzenstühle ist beschränkt, weil, wie
aus Fig. Z und 2 ersichtlich, jeweils in der Zeiteinheit nur ein Bruchteil der bei
Schrotwalzen
mit Riffeln versehenen Oberflächen des Walzenpaares, die gemeinsam eine schneidende
und schabende Wirkung ausüben sollen, wirksam ist, wie nachstehende Rechnung veranschaulicht.
Bei einem Walzenstuhl mit zwei Walzen von je 25 cm Durchmesser und Zoo cm Länge
beträgt die arbeitleistende Schneidefläche jeder Walze Zoo # 1 cm = Zoo qcm, wenn
man einmal die Fläche bei x mit Z cm annimmt, also bei einem Walzenpaar Zoo qcm,
obwohl beide Walzen eine Gesamtoberfläche von 2 # 25 # 3,14 ' Zoo = 15 7oo qcm aufweisen;
hieraus ergibt sich ein Mißverhältnis von 200 _ I , mit anderen Worten:
15700 78,5 in der Zeiteinheit wird bei den bekannten Walzenstühlen nur der 78. Teil
der zur Verfügung stehenden Oberflächen, die mit Riffeln versehen sind, ausgenutzt.
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Es ist nun erkannt worden, daß man die Leistung wesentlich vergrößern
kann, wenn man die Walzenkörper nicht in horizontaler Ebene, sondern in vertikaler
Lage anordnet, und zwar derart, daß die Walzen nicht gegeneinander, sondern koaxial
ineinander arbeiten, so daß, wie Fig. 3 im Grundriß und Fig. 4 im Aufrißschnitt
schematisch darstellt, die Oberflächen der Walzenkörper in vollem Umfang und nicht
nur ein Bruchteil derselben in der Zeiteinheit zur Wirkung gelangen.
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Um bei obigem Beispiel zu bleiben, würde bei nur 25 cm Durchmesser
des inneren treibenden Walzenkörpers Z und einer Höhe von io cm eine wirksame Oberfläche
vorhanden sein aus 25 # 3,14 # 10 = 785 qcm und unter Hinzunahme des äußeren Walzenkörpers
2, auch nur mit 25 cm Durchmesser und io cm Höhe angenommen, das Doppelte, also
Z 57o qcm, gegenüber Zoo qcm der bekannten Ausführung, was immerhin theoretisch
schon eine 8fache Arbeitsleistung erbringen würde.
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Hierbei beträgt die gesamte Oberfläche der beiden Walzenkörper Z und
2 bei io cm Höhe mit 1 57o qcm nur den zehnten Teil von IS 7oo qcm der Zoo cm langen
Walzen der bekannten Ausführung.
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Nun wird man bei größeren Mühlen nicht mit 25 cm Walzenkörperdurchmesser,
sondern z. B. mit mindestens 5o cm Durchmesser und einer Höhe von z. B. IS cm arbeiten,
wodurch eine wirksame gemeinsame Oberfläche der Walzenkörper Z und 2 von 4 71o qcm
entstehen würde, also ungefähr das Dreifache von Z 57o qcm; hierbei beträgt der
Materialaufwand eines Walzenkörpers mit So cm Durchmesser und IS cm Höhe nur 29
437 ccm, während eine Walze von 25 cm Durchmesser bei ioo cm Länge 49 o62 ccm benötigt.
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Mit 3 in Fig. 3 und 4 ist die Bohrung für die senkrechte Treibwelle
bezeichnet, welche nach unten verschiebbar die günstigste Höhenstellung des Walzenpaares
1 ermöglicht und auch Abnutzungen der Oberflächen ausgleichen soll; die unterste
Stellung des Walzenkörpers Z ist in Fig. 4 gestrichelt gezeichnet.
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Der Lauf der von den Walzenkörpern zu zerkleinernden Produkte ist
durch die Pfeile ml, m2 gekennzeichnet.
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Soweit in der Beschreibung auf die Schroterei Bezug genommen ist,
soll das nicht heißen, daß für die Auflösung und Mahlung die Ausführung nicht zur
Anwendung kommen kann: Die Walzenkörper, die bei der Schroterei aus Hartguß bestehen,
werden für die Auflösung und Mahlung auch aus anderem Material herzustellen sein,
z.B. aus porösem Hartguß, Porzellan, besonders geeigneten Steinen oder auch durch
Kombination mit anderen Materialien mit zweckentsprechenden Oberflächen zu versehen
sein unter besonderer Berücksichtigung der Möglichkeit der Kühlung. Bei größeren
Dimensionen dieser Neuanordnung müssen sowieso Maßnahmen vorgesehen werden, durch
welche die durch die vergrößerte Arbeitsleistung entstehende Mehrwärme auf ein erträgliches
Maß zurückgeführt wird; dies kann erfolge durch starke Be- bzw. Entlüftung der Walzenkörper.
Hierfür zeigen Fig. 5 und 6 z. B. Kühlrippen 4 für beide Walzenkörper, die von Druck-
und ;!oder Saugluft, die besonders bei der heutigen pneumatischen Förderung zur
Verfügung steht, gekühlt werden; außerdem kann, um große Leistungen zu bewältigen,
verdampfende feste Kohlensäure der Luft zufließen, wodurch starke Temperaturenmäßigungen
erreichbar sind.
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Die sonstigen allgemeinen Erfahrungen beim Betrieb von Walzenstühlen,
bezüglich Umfangsgeschwindigkeit der Walzenkörper, Drall- und Voreilung, Rifflung
und Nachschleifen bei Abnutzung u. dgl. können auch bei dieser neuen Einrichtung
und ihren Ausführungen verwirklicht werden, wie auch der pneumatische Weitertransport
des zerkleinerten Gutes ohne Schwierigkeit durchgeführt werden kann oder sogar hier
am Platze ist.
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Die sich daraus ergebenden Ausführungen lassen verschiedene Betriebsmöglichkeiten
zu: Der hier nicht angedeutete Antrieb erfolgt von der senkrechten, in der Höhe
verschiebbaren Welle des inneren Walzenkörpers 1, auch für den äußeren Walzenkörper
2, der eine andere Umdrehungsrichtung hat. Im Normalfall werden beide Walzenkörper
in entgegengesetzter Richtung rotieren und Antrieb von der einzigen Welle 3 erhalten.
Der äußere Walzenkörper 2 kann auch feststehend sein, und im Sonderfall kann auch
der äußere Walzenkörper rotieren und der innere feststehen, wenn besondere Vorteile
dadurch entstehen oder die Eigenart des Gutes dies bedingt.
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Die wirksamen Schneidflächen sind nicht wie bei den bekannten Walzenstühlen
begrenzt, sondern können den gegebenen Verhältnissen entsprechend, vergrößert oder
verkleinert werden, wie auch die Durchmesser der Walzenkörper nach der gewünschten
Leistung und nach den Eigenschaften der zu zerkleinernden Produkte sich richten.
Die Einrichtung erlaubt auch eine Überbelastung in bestimmten Grenzen.
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Fig. 7 zeigt Beispiele für die Form des Ringspaltes, durch welchen
das Gut seinen Weg nimmt, z. B. a senkrechte, b und d konische Richtung,
durchgehend, oder c mit Absätzen mit sich änderndem Zwischenraum, verjüngend oder
erweiternd, oder e, f, g im Winkel abbiegend oder g, h in Bogenform übergehend,
wodurch nicht alle Möglichkeiten aufgezeichnet sein sollen.
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Aus obigem geht hervor, daß die gestellte Aufgabe einer Leistungsvergrößerung
durch die Neuanordnung
koaxial angeordneter und paarweise ineinander
arbeitender Walzenkörper mit vertikaler Achse eine überaus befriedigende Lösung
ist. Außer den geschilderten Vorteilen der größeren Leistung und des geringeren
Materialaufwandes ist noch die geringere Inanspruchnahme in Umfang und Höhe zu erwähnen,
wodurch ebenfalls geringere Anschaffungskosten entstehen.