DE2001122A1

DE2001122A1 - Colloid mill

Info

Publication number: DE2001122A1
Application number: DE19702001122
Authority: DE
Inventors: Funk Friedrich Gottlieb
Original assignee: MASAP AG
Current assignee: MASAP AG
Priority date: 1969-01-15
Filing date: 1970-01-12
Publication date: 1970-07-23
Also published as: CH518128A

Description

Kolloidmühle Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolloidmühle mit in einem Gefäss umlaufender Welle zum Umwälzen des Behandlungsgutes zusammen mit Mahlkörpern, einem Einlass für das Behandlungsgut und einem Auslass zur Abtrennung der Mahlkörper vom austretenden Behandlungsgut. Der Auslass bekannter Kolloidmühlen dieser Art ist als Reißspalt ausgebildet, das heisst, der Austrittsspalt wird begrenzt von einem stationären Teil und einem mit der Welle umlaufenden Teil. Diese Lösung ist mit erheblichen Nachteilen verbunden. Colloid Mill The present invention relates to a colloid mill with a shaft rotating in a vessel for circulating the material to be treated with grinding media, an inlet for the material to be treated and an outlet for separation the grinding media from the material to be treated. The outlet of known colloid mills this type is designed as a tear gap, that is, the exit gap is limited of a stationary part and a part rotating with the shaft. This solution is associated with considerable disadvantages.

Wie die Praxis zeigt, kommt es immer wieder vor, dass durch Bruch oder Abnützung kleiner gewo-dene Mahlkörperchen odar Split -selben in den Reibspalt eindringen, darin verkeilt und gebrochen werden, was Lärm, schlagartige hohe Beanspruchungen der Lagerung und des Antriebs, sowie Beschädigungen und Erweiterungen des Reibspalts verursacht. Der Hauptnachteil besteht jedoch darin, dass Splitter von im Reibspalt gebrochenen Mahlkörperchen mit dem Behandlungsgut durch den Auslass austreten können.As practice shows, it happens again and again that due to breakage or wear and tear of small, twisted grinding media or split grinders into the friction gap penetrate, wedged in it and broken, causing noise, sudden high loads the storage and the drive, as well as damage and expansion of the friction gap caused. The main disadvantage, however, is that splinters from the friction gap broken grinding media with the material to be treated can escape through the outlet.

Es ist das Ziel vorliegender Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden. Die erfindungsgemässe Kolloidmühle ist dadurch gekennzeichnet, dass der splatförmige Auslass beidseitig von mit gleicher Drehzahl rotierenden Teilen begrenzt ist. Da in diesem Falle die den Auslass begrenzenden Teile keine Realtivbewegungen ausführen, besteht keine Gefahr, dass Mahlkörperchen oder Splitzer davon im Reibspalt verkeilt und zerbrochen werden, wodurch die oben erwähnten Nachteile behoben sind. Da beide, den Auslass begrenzenden Teile, vorzugsweise Scheiben, umlaufen, ergibt sich im Bereiche des Auslasses eine gewisse Zentrifugierwirkung, durch welche die schweren Mahlkörperchen vom Auslass weg nach aussen geworfen werden und auch aus diesem Grunde nicht die Tendenz haben, in den Auslass einzutreten oder sich auf demselben anzulagern und damit den Austritt des Behandlungsgutes zu behindern. Diese Zentrifugierwirkung kann noch durch das Anbringen von Flügaln oder Schaufeln in Bereiche des Auslasses verstärkt werden. It is the aim of the present invention to avoid these disadvantages. The inventive colloid mill is characterized in that the splat-shaped The outlet is limited on both sides by parts rotating at the same speed. There in this case, the parts limiting the outlet do not move relative to the outlet, there is no risk of grinding media or splinters wedging them in the friction gap and broken, thereby overcoming the above-mentioned drawbacks. Since both the outlet delimiting parts, preferably disks, revolve, results in Areas of the outlet have a certain centrifugal effect, through which the heavy Grinding media are thrown away from the outlet and also for this reason do not tend to enter or deposit on the outlet and thus to hinder the exit of the material to be treated. This centrifugation effect can still be done by attaching wings or shovels in the areas of the outlet be reinforced.

Um die Mahlleistung und Gleichmässigkeit der Bearbeitung erheblich zu verbessern, können vorzugsweise mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit antreibbare Scheiben vorhanden sein. Die gewünschte Differenz in der Umfangsgeschwindigkeit zwischen einzelnen Scheiben kann entweder dadurch erreicht werden, dass Scheiben verschiedenen Durchmessers auf einer gemeinsamen Welle angebracht werden und mit gleicher Drehzahl und Lm gleichen Drehsinn angetrieben werden, oder aber einzelne Scheiben oder Gruppen von Scheiben können in entgegengesetztem Drehsinn mit gleichen oder aber mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten angetrieben werden. To the grinding performance and uniformity of the processing considerably to improve, can preferably with different peripheral speed drivable disks are available. The desired difference in peripheral speed between individual disks can either be achieved by having disks different Diameter are mounted on a common shaft and at the same speed and L are driven in the same direction of rotation, or individual disks or groups of disks can rotate in opposite directions with the same or with different Peripheral speeds are driven.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. The invention is described in more detail below with the aid of exemplary embodiments explained, which are shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform mit kegelstumpfförmigem Gefäss 1. In der Stirnwand am engeren Ende des Gefässes ist eine Welle 2 gelagert. Auf der Welle 2 sitzen im Gehäuse Scheiben 3. Die Ausbildung jeder Scheibe entspricht der bekannten Scheibenausführung. Das zu behandelnde Material wird durch eine Zuleitung 6 zugeführt und auf der gegenüberliegenden Seite durch eine Leitung 9 abgeführt. Fig. 1 shows a first embodiment with a frustoconical vessel 1. A shaft 2 is mounted in the end wall at the narrower end of the vessel. on the shaft 2 sit in the housing disks 3. The design of each disk corresponds the well-known disc design. The material to be treated is through a feed line 6 and discharged on the opposite side through a line 9.

-Die Welle 2 ist in einem Lagerblock 10-gelagert, an welchen einseitig das eigentliche leicht kegelstumpfförmige Gefäss 1 angebaut ist. Die Mahlscheiben 3 sind mit Naben 11 versehen, die zugleich der Befestigung der Scheiben auf der Welle und der Abstandhaltung zwischen den Scheiben dienen. Entsprechend der Konizität des Gehäuses sind Scheiben von zunehmendem Durchmesser vorgesehen. -The shaft 2 is stored in a bearing block 10, on which one side the actual slightly frustoconical vessel 1 is grown. The grinding discs 3 are provided with hubs 11, which are also the attachment of the discs on the Shaft and the spacing between the discs are used. According to the conicity Disks of increasing diameter are provided in the housing.

Das Gehäuse 1 ist von einem Kühlwassermantel 12 umgeben, in welchen durch den Stutzen 13 bzw. eine nicht dargestellte Leitung Kühlwasser zugeführt und durch einen Stutzen 14 bzw. eine nicht dargestellte Leitung abgeleitet werden kann. Zwischen drei mit der Welle 2 rotierenden Scheiben 15, 16 und 17 sind zwei Austrittsschlitze 18 für das beahndelte Gut gebildet. Leicht erhöhte Stellen im inneren Teil der Scheibe 16 bestimmten die Weite dieser Schlitze. Die Scheiben 16 und 17 weisen innen. Durchbrüche 19 bzw.The housing 1 is surrounded by a cooling water jacket 12, in which through the nozzle 13 or a line, not shown, cooling water is supplied and can be derived through a nozzle 14 or a line, not shown. Between three disks 15, 16 and 17 rotating with the shaft 2 are two outlet slots 18 formed for the dealt with. Slightly raised areas in the inner part of the disc 16 determined the width of these slots. The discs 16 and 17 point inside. Breakthroughs 19 or

20 auf, durch welche das abfliessende behandelte Gut in einen Sammelraum 21 im Lagerblock 10 strömen kann. Der Austrittsstutzen 9 steht mit dem Sammelraum in Verbindung und trägt ein Thermometer 22 zur Anzeige der Temperatur des austretenden Gutes.20 through which the treated material flowing out into a collecting space 21 in the bearing block 10 can flow. The outlet connection 9 is connected to the collecting space in connection and carries a thermometer 22 for displaying the temperature of the exiting Good.

Der Raum 21 wird von Dichtungen 23 und 2t vom Gehäuseraum bzw.The space 21 is surrounded by seals 23 and 2t from the housing space or

von den Lagerstellen abgedichtet. Die Wellendichtung 24 Ist von einem Kühlwasserkanal 25 umgeben. Zwischen der Dichtung 24 und den Lagerstellen ist eine Schleuderscheibe 26 angeordnet, die bei eventueller Undichtheit durchtretendes Medium abschlaudert und nicht zu den Lagern durchtreten lässt. Der Antrieb erfolgt er Riemen 27 von einem nicht dargestellten Motor. Auf den Eintrittsstutzen 6 ist ein Nanometer 28 zur Anzeige des Eintrittsdruckes aufgesetzt. Ein Stutzen 29 mit wegnearibarem Deckel ar' infüllen und ein Ablass 30 mit Hahn dem Ablassen von Mahlkörpern.sealed by the bearings. The shaft seal 24 is of a Cooling water channel 25 surrounded. Between the seal 24 and the bearing points is a Centrifugal disk 26 is arranged, the medium which passes through in the event of a leak chops off and does not allow them to pass through to the camps. It is driven by a belt 27 from a motor, not shown. There is a nanometer on the inlet connection 6 28 attached to display the inlet pressure. A connecting piece 29 with a linear path Fill lid ar 'and a drain 30 with tap for draining grinding media.

Diese Ausführung weist verschiedene wesentliche Vorteile auf. Der sich in Durchlaufrichtung konisch verjüngende MahLbehälter bewirkt, dass die von den unilaufenden Scheiben nach aussen geworfenen Mahlkörper, z.B. Glas-, Keramik- oder Kunststoffperlen, beim Aufprallen auf die Gehäusewand in Richtung des Mahlguteinlaufes reflektiert werden, also die Tendenz den entgegen der Strömungsrichtung des Mahlgutes zu wandern. Es wird damit eine einseitige Mitnahme der Mahlkörper zur Austrittsseite hin und eine den Austritt des Mahlgutes erschwerende Ansammlung und Stauung von Mahlkörpern vor den Austrittsschlitzen 18 vermieden. Die konische, horizontalachsige Ausführung hat den weiteren Vorteil, dass der auch der Entlüftung dienende Einlass 29 und der Auslass 30 an den günstigsten Stellen am weiteren Ende des Gehäuses angeordnet sind und daher eine vollständige Entlüftung bzw. Entleerung des Bchandlungsraumes gewährleisten. This design has several major advantages. Of the The grinding container that tapers conically in the direction of flow causes the grinding media thrown outwards from the non-rotating disks, e.g. glass, ceramic or plastic beads, when hitting the housing wall in the direction of the grist inlet are reflected, i.e. the tendency to go against the direction of flow of the ground material to hike. There is thus a one-sided entrainment of the grinding media to the outlet side and an accumulation and stowage of the grist which makes it difficult for the ground material to escape Grinding media in front of the outlet slots 18 avoided. The conical, horizontal axis The design has the further advantage that the inlet, which is also used for venting 29 and the outlet 30 are arranged at the most favorable points at the further end of the housing and therefore a complete ventilation or emptying of the utility room guarantee.

Einen weiteren erheblichen Vorteil der in wig. 1 dargestellten Ausführung stellen die mit der Welle 2 mitrotierenden, die Austrittsspalten 18 begrenzenden Teile 15 - 17 dar. Es ist unmög-Sich, dass in die Spalten eintretende Mahlkörper oder Bruchstücke von solchen infolge R'elativbewegung zwischen den Teilen 15 - 17 gebrochen werden können.- Ferner werden die Mahlkörper im Bereiche der rotierenden Teile- 15 - 17 stets in Bewegung gehalten und daran gehindert, sich -über den Austrittsschlitzen 18 festzusetzen und damit den Austritt des Behandlungsgutes zu behindern. Another significant benefit of in wig. 1 shown embodiment represent the co-rotating with the shaft 2, delimiting the exit gaps 18 Parts 15-17. It is impossible for media to enter the crevices or fragments of such as a result of relative movement between parts 15-17 can be broken.- Furthermore, the grinding media in the areas of rotating Parts 15-17 always kept in motion and prevented from moving over the outlet slots 18 and thus to hinder the exit of the material to be treated.

Es wurde fener festgestellt, dass die aufeinanderfolgende Bearbeitung desselben Materials in zwei Mühlen eine wesentlich höhere Qualität bringt als wenn das Material in einer Mühle mit nur halber Durchflussmenge bearbeitet wird. Mit anderen Worten kann bei gleicher Endqualität die Menge pro Zeiteinheit auf wesentlich mehr als das Doppelte gasteigert werden, wenn zwei Mühlen in Serie geschaltet werden. Eine ähnliche Wirkung kann erzielt werden, wenn' zwischen zwei yleichartigen Gruppen von Scheiben in ein und demselben Gefäss eine Blende 31 eingebaut wird, die einen relativ engen Durchlass vom einen zum anderen Gehäuseteil bzw. von der einen Scheibengruppe zur anderen freiläs-st. Praktisch wird auch in diesem Falle das Material nacheinander -in zwei unabhängigen Itühlenteilen behandelt. Eine ähnliche Unterteilung des Innenraums des Gehäuses kann durch ein oder mehrere Trennsiebe erfolgen, welches zwischen benachbarte, mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit und/oder in entgegengesetztem Drehsinn umlaufende Scheiben eingesetzt ist. Die durch das oder die Trennsiebe abgetrennten Kammern des Gehäuses können mit verschieden grossen Mahlteilchen versehen werden, wobei in eine erste Kammer, in welche das unbehandelte Gut eintritt, grössere Mahlteilchen zum Vormahlen -das Gutes und in die nachfolgende Kammer oder Kammern kleinere Mahlteilchen bzw. nach kleineren Grössen abgestufte Mahlteilchen zum Nachmahlen des Gutes eingebracht werden können. It was also found that the sequential editing of the same material in two mills brings a significantly higher quality than if the material is processed in a mill with only half the flow rate. With In other words, with the same final quality, the amount per unit of time can be significantly more than double the bid if two mills are connected in series. A similar effect can be achieved if 'between two identical groups of disks in one and the same vessel a diaphragm 31 is installed, the one relatively narrow passage from one housing part to the other or from one group of disks to the other free. In this case, too, the material successively becomes practical -treated in two independent parts. A similar subdivision of the interior of the housing can be done by one or more separating sieves, which are placed between adjacent, with different peripheral speeds and / or in opposite directions of rotation rotating discs is used. The separated by the separating sieve or sieves The chambers of the housing can be provided with grinding particles of different sizes, larger grinding particles in a first chamber, into which the untreated material enters for pre-grinding -that Good and into the subsequent chamber or chambers smaller grinding particles or grinding particles graded according to smaller sizes for regrinding of the goods can be brought in.

In Fig. 2, die einen Teil einer Ausführungsvariante zeigt, sind entsprechende Elemente gleich bezeichnet wie in Fig. 1 und nicht näher beschrieben. In Fig. 2, which shows part of an embodiment, are corresponding Elements denoted in the same way as in FIG. 1 and not described in more detail.

Die Mahlscheiben 3 sind mit Lücken versehen, so dass sie das Behandlungsgut sowie die im Gefäss enthaltenen Mahlkörper mitnehmen und Intensiv umwälzen. Im Bereiche eines Gefässstuttzens 32 ist auf die sich dort leicht verjüngende Welle 2 eine Hülse 3 -est aufgezogen. Die Hülse 33 wird also starr mit der Welle 2 ange- -trieben. Im Bereiche des Sammelraums 21 ist die Hülse 33 mit radialen Oeffnungen 34 versehen. The grinding disks 3 are provided with gaps so that they can handle the material to be treated Take with you as well as the grinding media contained in the vessel and stir intensively. In areas of a vessel socket 32 is a sleeve on the shaft 2, which tapers slightly there 3 -est raised. The sleeve 33 is thus rigidly driven with the shaft 2. In the area of the collecting space 21, the sleeve 33 is provided with radial openings 34.

Auf dem in den Gefässraum ragenden Ende der hülse 33 sitzt eine konische Scheibe 35 deren Aussenrand zusammen mit einer auf der Welle 2 sitzenden konischen Scheibe 36 einen Ringspalt 18 begrenzt. Zwischen den Scheiben 35 und 36 ist somit ein spaltförmiger Auslass gebildet, der sich von einer äussersten, engsten Stelle nach innen erweitert. Die Scheibe 35 ist mit Rippen 3U varsehen. Zwischen diese Rippen 38 und die Nabe 37 der Scheibe 36 ist ein Distanzring 39 eingesetzt, der den gegenseitigen Abstand der Scheiben 35 und 36 bzw. die Weite des Auslassspaltes 18 bestimmt. On the end of the sleeve 33 protruding into the vessel space there is a conical one Disc 35 the outer edge of which together with a conical seated on the shaft 2 Disk 36 delimits an annular gap 18. Between the disks 35 and 36 is thus a slit-shaped outlet is formed, which extends from an outermost, narrowest point expanded inward. The disk 35 is provided with ribs 3U. Between these Ribs 38 and the hub 37 of the disc 36, a spacer ring 39 is inserted, the the mutual spacing of the disks 35 and 36 or the width of the outlet gap 18 determined.

Die Weite des Auslasses kann somit durch Auswechseln des Distanzringes 39 eingestellt werden.The width of the outlet can thus be changed by replacing the spacer ring 39 can be set.

Im Betrieb strömt das behandelte Gut unter seinem seitischen Druck durch den Auslassspalt 18 in den Raum zwischen den Scheiben 35 und 36 ein, durchfliesst dann den Raum zwischen der Welle 2 und der Hülse 33, die Oeffnungen 34 und den Rinraum 21, aus wwlchem es durch die Ableitung 9 wegfliesst. DWeite dos Auslassspaltes 18 wird so bemessen, dass die Mahlkörper nicht durch denselben durchtreten können. Durcl Reibung an den Aussenflächen der Scheiben 35 und 36 wird'das Gemisch von Behandlungsgut und Mahlkörpern im Bereich des Auslassspaltes 12 in rotierende Bewegung versetzt, was eine gewisse Zentrifugierwirkung In dem Sinne ergibt, dass die üblicherweise wesentlich. schwereren Mahlkörper radial nach bussen geworfen werden und gar ,nicht in den Bereich des radial einwärts durchströmten Auslassspaltes 12 gelangen Diese Wirkung kann noch verstärkt werden, indem an den Aussenflächen der Scheiben 35 und 36. Flügel oder Schaufeln angebracht werden, die gegebenenfalls radial über die Aussenkanten der Scheiben 35 und 36 bzw über die Eintrittsstelle des Auslassspaltes 18 hinausragen und damit den Zutritt von Mahikörpern oder auch Splittern solcher zum Auslass praktisch verhindern. Sollten gelegentlich doch Teilchen von Mahlkörpern oder ungenügend zerkleinerte Agglomerationen von Behandlungsmaterial in den Auslass eindringen, so ist Gewähr dafür geboten, dass sie durchtreten und nicht den Auslassspalt verstopfen, weil sich der Auslasskanal von seiner äussersten, engsten Stelle hinweg nach innen sogleich erweitert und einmal eingedrungene Teilchen unbehindert tibfliessen lässt. During operation, the treated material flows under its side pressure flows through the outlet gap 18 into the space between the disks 35 and 36 then the space between the shaft 2 and the sleeve 33, the openings 34 and the Rinraum 21, from which it flows away through the outlet 9. D wide of the outlet gap 18th is dimensioned so that the grinding media cannot pass through it. The mixture of items to be treated is caused by friction on the outer surfaces of the disks 35 and 36 and grinding media set in rotating motion in the area of the outlet gap 12, which gives a certain centrifugation effect in the sense that the usually essential. heavier grinding media are thrown radially at fault and not at all These pass into the area of the outlet gap 12 through which the flow flows radially inward The effect can be further increased by on the outer surfaces of the discs 35 and 36. Wings or vanes are attached, which optionally radially over the Outer edges of the disks 35 and 36 or over the entry point of the outlet gap 18 protrude and thus the access of grinding bodies or splinters of such practically prevent to the outlet. Should occasionally be particles from grinding media or insufficiently comminuted agglomerations of treatment material into the outlet penetrate, it is necessary to ensure that they pass through and not the outlet gap clog because the outlet channel is away from its outermost, narrowest point inwardly expanded immediately and particles once penetrated flow unhindered leaves.

Merkmale beider Ausführungsformen lassen sich kombinieren bzw. vertauschen. Features of both embodiments can be combined or exchanged.

Claims

Patent claims:

1) Colloid mill with catfish circulating in a vessel for rolling of the material to be treated together with grinding media, an inlet for the material to be treated and a coil-shaped outlet for separating the grinding media from the material to be treated, thereby gekennzeicnet that the gap-shaped outlet (18) on both sides of the same Speed of rotating parts (5-17, 35, 36) is limited.

2) mill according to claim 1, characterized in that the outlet (18) is bounded by particles (15-17, 35, 36) attached to the shaft (2).

3) mill according to claim 2, characterized in that the outlet (18) via a hollow shaft (2, 33) with a discharge line (9) for the material to be treated outside the vessel (1) is in communication.

4) mill according to claim 2 or 3, characterized in that two disks (35, 36) attached to the shaft with their opposite edges limit the outlet (18).

5) mill according to claim 4, characterized in that between the Discs (35, 36) an exchangeable spacer element (i9) for determining the gap width of the outlet (16) is arranged.

6) Mill according to one of claims 1 - 5, characterized in that that the outlet (18) extends away from an extremely narrow passage point expanded inward.

7) mill according to claim 4, characterized in that au the Shaft (2) a sleeve (33) penetrating one end wall of the vessel (1) is arranged is that outside the vessel (i) in the area of an annular collecting space (21) of the Derivative radial.

Has openings (34) and on the end lying in the vessel one disc (35) carries while the other disc - (36) directly on the shaft (2) sits.

8) mill according to one of claims 1 - 7, characterized in that that in the area of the outlet (18) with the same rotating conveyor wing is provided that give the material to be treated a radial flow component.

C) mill according to one of claims 1 - 8, characterized in that that the outlet (18) is flowed through radially inwards.

10) mill according to one of claims 1 - 9, characterized in that that disks (3) that can be driven at different peripheral speeds are present are.

11) mill according to claim 10, characterized in that disks (3) of different diameters are mounted on a common shaft (2).

12) Mill according to claim 11, characterized in that the vessel diameter is selected locally according to the pulley diameter.

13) mill according to claim 12, characterized in that on the Shaft successively disks of increasing diameter are arranged and that of Container (1) has a conical shape, or that successive discs (3) initially increasing and then decreasing or initially decreasing and then increasing diameter on the shaft (2) are arranged, wherein the vessel (1 tapers accordingly at the ends or is expanded at the ends.

14) Mill according to one of claims 10-14, characterized in that that discs (3, 3 ') are provided, which rotate in opposite directions with the same or various speeds can be driven circumferentially.

15) mill according to claim 14, characterized in that each one Disc group (3, 3 ') is mounted on one of two coaxial shafts (2, 2').

16) mill according to one of claims 10-15, characterized in that that between adjacent disks (3) connected to the vessel wall are annular Orifices (4) are used.

17) mill according to one of claims 10-16, characterized in that that the interior of the vessel by at least one attached between adjacent panes Separating sieve is divided into at least two chambers.

18) Mill according to claim 17, characterized in that the chambers contain grinding particles of different sizes, with the admission for the to be treated Well opens into a chamber containing larger grinding particles, while the outlet for the cut leads from a chamber containing smaller grinding particles.

19) mill according to claim 13, characterized in that the further At the end of the conical container (1) an inlet (U) for the material and at the narrower one At the end of the container the outlet (9) are attached.

20) Mill according to claim 19, characterized in that it has a horizontal axis is executed and at the other end above an inlet (29) and below an outlet (30) for grinding media.