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Zerkleinerungsvorrichtung Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich
auf eine Zerkleinerungsvorrichtung, die aus einem mit Zerkleinerungselementen versehenen
Ring und einem ebenfalls mit Zerkleinerungselementen versehenen Rotor, der innerhalb
dieses Ringes läuft, besteht.
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Es sind bereits Mühlen nach Art der Schlägermühlen bekannt, bei welchen
das Gut durch eine Zerkleinerungswirkung der Schläger, die gegen Reibbacken arbeiten,
zerkleinert wird. Jedoch ist der Wirkungsgrad dieser bekannten Maschinen sehr schlecht.
Die Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung übertrifft in bezug auf Wirkungsgrad
und Zerkleinerungswirkung die bisher bekannten Konstruktionen bei weitem. Sie besteht
aus einem Rotor, der mit Zerkleinerungselementen versehene radiale Flügel aufweist,
wobei der Rotor in einem ebenfalls mit Zerkleinerungselementen ausgerüsteten Ring,
der nur an einer Stelle eine fensterartige Aussparung zur Aufnahme eines Siebes
hat, arbeitet. Das Mahlgut wird zentral zugeführt und gelangt in das Innere des
umlaufenden Rotors, von wo aus es radial nach außen gegen den Mahlring
geschleudert
und hier durch die auf den Flügeln des Rotors angeordneten Zerkleinerungselemente
zerrieben wird. Vor den Flügeln des Rotors, die den kreisförmigen Mahlraum in sektorartige
Räume unterteilen, befinden sich der Drefrichtung entgegengesetzte, von innen nach
außen verlaufende Flächen, deren Querschnitt etwa dem Abschnitt einer archimedischen
oder hyperbolischen Spirale entspricht. Der Abstand der beispielsweise zahnförmigen
Zerkleinerungselemente des Ringes ist größer als die Breite der Zerkleinerungselemente
auf den Flügeln des Rotors.
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Das zerkleinerte Gut kann durch die in der Aussparung des Ringes befindlichen
Siebe nach außen gelangen. Vorteilhaft unterbricht man den Ring an irgendeiner Stelle
und setzt das Sieb in dieseUnterbrechung ein. Dabei gibt man dem Ring eine solche
Vorspannung, daß er nach dem Einsetzen in das Maschinengehäuse ohne weitere Befestigung
in seiner Stellung gehalten wird. Man kann allerdings die Einstellung des Ringes
auch mittels Stellschrauben erreichen, um dadurch den Durchmesser des Ringes - zwecks
Nachstellung - verändern zu können.
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Um den Mahlgutaustritt drosseln zu können, was insbesondere bei der
Verarbeitung flüssiger Dispersionen oder Emulsionen erwünscht ist, kann man den
Ring im Maschinengehäuse zusammen mit dem Sieb verdrehen, so daß am Austritt des
Gehäuses ein variabler Mahlspalt entsteht.
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Die umlaufenden Zerkleinerungselemente selbst können verstellbar angeordnet
sein, zweckmäßig ist es, zwischen diesen Zerkleinerungselementen und denen hiervor
angeordneten Flächen der Abnutzung entsprechend nachstellbare bzw. verschiebbare,
aus verschleißfestem Material bestehende Zwischenstücke einzubauen.
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Um zu verhindern, daß Überlastungen der Mühle oder Mahlgutstauungen
auftreten, sind in weiterer Ausbildung der Erfindung an der Vorder- und Rückseite
des Mühlengehäuses im Bereich der umlaufenden Zerkleinerungselemente und der Innenseite
des Ringes, zweckmäßig seitlich der Siebe, muldenartige Vertiefungen angeordnet,
in die das überschüssige Gut ausweichen kann. Durch die im Innern der laufenden
Mühle vorhandene Luftströmung werden diese Vertiefungen bei dem jeweiligen Vorbeistreichen
der Zerkleinerungselemente ausgeblasen und das Mahlgut wieder dem Zerkleinerungsvorgang
zugeführt.
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Zur Verbesserung des Wirkungsgrades können auch, die Flächen, die
vor den Zerkleinerungselementen angeordnet sind, mit Zerkleinerungselementen versehen
sein. Zwecks einer Vorzerkleinerung des Mahlgutes können auch am inneren Ring des
umlaufenden Körpers Zerkleinerungselemente angebracht werden, die gegen in den umlaufenden
Körper hineinragende feststehende Zerkleinerungselemente arbeiten. Die Zerkleinerung
erfolgt in diesem Fall in einem Raum in unmittelbarer Nähe der Antriebswelle, also
mit kürzestem Hebelarm. Hierbei ist es zweckmäßig, in den Mahlgutdurchlässen im
umlaufenden Körper, die sich zwischen den mit dem Außenring zusammenarbeitenden
Zerkleinerungselementen befinden, Siebe anzuordnen. Dadurch kann mit der neuen Vorrichtung
eine stufenweise. Zerkleinerung vorgenommen werden, und bei dem Hauptzerkleinerungsvorgang
im Außenring wird bei Ersparnis von Kraft gleichmäßig vorzerkleinertes Gut vermahlen.
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Es besteht auch die Möglichkeit, den Außenring in dem Maschinengehäuse
drehbar zu lagern und ihn mit dem Antrieb des umlaufenden Körpers, unter Zwischenschaltung
eines Umkehrgetriebes, zu kuppeln. Durch diese Maßnahme kann die Relativgeschwindigkeit
der Zerkleinerungselemente auf das Doppelte erhöht werden. In diesem Falle muß zwischen
dem umlaufenden Außenring und dem Mühlengehäuse für das durch die Siebe austretende
Mahlgut und für den Austrag desselben ein entsprechender Raum geschaffen werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Abb. i einen Querschnitt durch das Mühlengehäuse mit eingebautem umlaufendem
Zerkleinerungskörper, Abb. 2 die Befestigung eines umlaufenden Zerkleinerungselementes,
Abb. 3 nachstellbare Zwischenstücke, Abb. q. einen Schnitt III-III gemäß Abb. 2.
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In dem Mühlengehäuse i gemäß Abb. i, welches mit dem Mahlgutaustrag
2 versehen ist, ist der Ring 3 eingebaut, der mit den als Zähne q. ausgebildeten
Zerkleinerungselementen auf der Innenseite besetzt ist. Der Ring 3 ist an der Unterseite
unterbrochen und an dieser Stelle mit einem auswechselbaren Sieb 5 versehen, das
zweckmäßig mit Vorspannung in. das Gehäwse einzusetzen :ist. Besteht die Notwendigkeit,
eine größere Siebfläche unterzubringen, so kann man den Ring 3 mit fensterartigen
Aussparungen versehen und darin die zusätzlichen Siebe anordnen. Die Vorderseite
und Rückseite des Mühlengehäuses besitzt gegenüber dem Sieb 5 eine muldenförmige
Vertiefung 6, die konzentrisch angeordnet ist. Auf der Welle 7 sitzt der Zerkleinerungskörper
8, der mit drei radial angeordneten Zerkleinerungselementen 9 versehen ist. Vor
den Zerkleinerungselementen sind keilartige Formkörper 1o angeordnet, die von innen
nach außen spiralförmig verlaufende Begrenzungsflächen i i haben sowie nachstellbare
Zwischenstücke 9'. Gegebenenfalls kann die Fläche i i mit Zerkleinerungselementen
12 besetzt sein. Der ringförmig ausgebildete Zerkleinerungskörper weist auf dem
Umfang, jeweils zwischen den Körpern io, Aussparungen für den Durchtritt des Mahlgutes
auf. Auf der Innenseite der Körper io sind ebenfalls Zerkleinerungselemente 13 angebracht,
die mit den feststehenden Zerkleinerungselementen 14 zusammenwirken. Wenn man auf
die Zerkleinerungselemente 13 und 14 verzichtet, ist es zweckmäßig, einen Abstreifer
im Inneren des ringförmigen Zerkleinerungskörpers 8 in Form eines feststehenden
Zapfens 15 vorzusehen; der in der Zeichnung in gestrichelten Linien dargestellt
ist. Zur Befestigung bzw. Einstellung des Abstandes des Außenringes 3
von
den umlaufenden Zerkleinerungselementen 9 und 9' sind Stellschrauben 16 angeordnet.
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Die Zerkleinerungselemente sind gemäß Abb.2 mittels der Befestigungsschrauben
17 und der konzentrischen Ringe 18, die in entsprechende Nuten i9 des Zerkleinerungselementes
9 eingreifen, befestigt.
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Das Mühlengehäuse wird zwecks Luftkühlung mit Kühlrippen 2o und einem
darüber gezogenen Mantel 21 versehen, wobei die Luft von einem auf der Antriebswelle
angeordneten Ventilator durch die Zwischenräume geblasen wird. Soll mit Wasser gekühlt
werden, so werden um das Gehäuse entsprechende Hohlräume 22 mit Zu- und Abflußanschlüssen
vorgesehen.
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Die Abb.3 zeigt das verstellbare Zwischenstück 9'.
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In der Schnittzeichnung gemäß Abb. q. ist der Verlauf der muldenförmigen
Vertiefungen 6 veranschaulicht. Der umlaufende Zerkleinerungskörper ist hier nicht
eingezeichnet.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zerkleinerungsmaschine ist
folgende: Das Mahlgut gelangt durch den nicht dargestellten zentralen Einlauf in
das Innere des umlaufenden Zerkleinerungskörpers 8 und wird hier zum Teil durch
die Zerkleinerungselemente 13 und 1q. vorzerkleinert und gelangt nach außen.
Zum anderen Teil gelangt es ohne Vorzerkleinerung durch die Aussparungen des Zerkleinerungskörpers
zwischen den Körpern io hindurch nach außen, und das an der Unterseite der Körper
io anhaftende Mahlgut wird durch den Abstreifer 15 weggeschafft. Die durch den mit
sehr hoher Drehzahl umlaufenden Zerkleinerungskörper umgewälzte Luft wird von den
Schlägern durch die Flächen i i zusammengepreßt und bläst unter Mitnahme des Mahlgutes
durch die Lücken der Zähne q. des Außenringes 3. Es besteht also jeweils vor einem
Zerkleinerungselement ein Überdruck und dahinter ein Unterdruck. Durch diesen Druckunterschied
wird eine einwandfreie Mahlgutbewegung gewährleistet. Wenn sich in der Mühle eine
etwas zu große Menge von Mahlgut befindet, so kann dieses zur Vermeidung von Verstopfungen
in die seitlichen muldenförmigen Vertiefungen 6 ausweichen, die beim Vorbeistreifen
der Zerkleinerungselemente 9 ebenfalls durch den vorhandenen Druckunterschied immer
wieder freigeblasen werden, so daß das Mahlgut dem Zerkleinerungsvorgang zugeführt
wird. Das auf die gewünschte Größe zerkleinerte Gut kann durch entsprechend bemessene
Siebe 5 in den Mahlgutausgang gelangen. Bei besonders elastischen Mahlgütern kann
die gewölbte Fläche i i ebenfalls mit Zerkleinerungselementen, bestehend aus Aussparungen
oder Vertiefungen, versehen sein, damit sich große Mahlgutteile nicht verklemmen
können, sondern stufenweise zerkleinert werden.