Einrichtung zum Zerkleinern und Mischen von Stoffen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zer kleinern und Mischen von Stoffen, insbesondere ver schiedener Festkörperteilchen oder Festkörperteil chen und Flüssigkeiten miteinander und zum Erzeu gen einer homogenen Mischung der verschiedenen Stoffe, die je nach Bedarf gleichmässig verteilt und zerkleinert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, deren Wirkung diejenige der bisher be kannten Einrichtungen hinsichtlich Materialdurch- lauf pro Zeiteinheit und in bezug auf die Feinheit und die Homogenität des bearbeiteten Gutes übertrifft.
Das wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass mindestens ein Kranz von Kugeln zwischen kon kaven Laufflächen eines stationären Aussenringes und einer mit einer Antriebswelle umlaufenden Scheibe geführt ist und dass in den Kranz von Kugeln von innen her ein zweiter Kranz von Kugeln kleineren Durchmessers derart eingreift, dass jede der kleineren Kugeln je zwei der grösseren Kugeln berührt.
Zweckmässig liegen die Mittelpunkte der kleine ren Kugeln in einer Ebene, die gegenüber der Ebene parallel versetzt ist, in der die Mittelpunkte der grösseren Kugeln liegen. Dabei können die kleineren Kugeln vorteilhaft gegen Bewegung radial nach in nen durch Anschlag an einem auf der Antriebs welle frei drehbaren und axial verschiebbaren Schei benpaar gesichert sein.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand zweier Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zei gen: Fig. 1 einen mittleren Längsschnitt durch die Einrichtung, teilweise in Ansicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung der Kugeln, Fig. 3 und 4 je einen Teil der Kugeln in Seiten ansicht und Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung in mittlerem Längsschnitt, teilweise in Ansicht.
Eine mittlere Welle 8 treibt zwei Rillenscheiben 6 und 7 an, mit denen sie drehfest verbunden ist. Zwischen den Rillen der Scheiben 6, 7 und den Rillen zweier Aussenringe 1 und 2 ist eine Anzahl Kugeln 3 und 4 gehaltert. Zwischen dem Scheiben paar 6, 7 und dem Ringpaar 1, 2 wird entweder durch Gegeneinanderdrücken der zentral angetrie benen Scheiben 6, 7 oder durch Auseinanderziehen der zwei ortsfesten Ringe 1, 2 eine Kraft erzeugt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Scheiben 6, 7 fest auf der Welle 8 angeordnet. und die beiden ortsfesten Ringe 1, 2 werden axial aus einandergedrückt.
Zwischen den einander zugekehrten Seiten der zwei Kugelreihen 3, 4 ist eine dritte Kugelreihe 5 vorgesehen. Diese Kugeln 5 haben einen kleineren Durchmesser und sind in die Rille eines frei dreh baren Scheibenpaares 12 und 13 eingebettet, das auf Kugellagern 9 und 9n läuft, die auf der mittleren Antriebswelle 8 derart befestigt sind, dass sie frei umlaufen, und unabhängig von der Antriebswelle axial verschiebbar sind.
Die kleineren Kugeln 5 sind zwischen zwei zugehörigen grösseren KuP In zwi schen den zwei Kugelreihen 3, 4 an-eordnet und haben zwei Berührungsstellen mit der unteren Reihe der grossen Kug,-ln, zwei Berührungsstellen mit der oberen Reihe der grossen Kugeln und zwei weitere Berührungsstellen zwischen sich und den frei dreh baren Scheiben 12, 13.
Es ergeben sich also zwei Berührungsstellen zwischen den kleinen Ku-cln 5 und der oberen Reihe der dicken Kugeln 3 und zwei Berührungsstellen zwischen den kleinen Kugeln 5 und der unteren Reihe der dicken Kugeln -1. -Die beiden Scheiben 12. 13 sind von biegsamen Federn<B>11</B> und 1 1 a gehalten und üben einen nach auswärts gerichteten radialen Druck über den Nei- gun#,sw-inkel der Scheiben 12, 13 auf die kleineren Kugeln 5 aus. Dieser Druck wird noch zusätzlich durch Zentrifugalkräfte erhöht und bildet einen fe sten Abstand zwischen den Kugeln 3, 4.
Die Zentri- fugalkr;:fte drücken die kleineren Kugeln 5 nach. aussen ein den Umfang; sie werden noch verstärkt durch die Berührungsstellen zwischen den Scheiben 12. 13 und den Kugeln 5. Die Zentrifugalkraft hält vier Berührungsstellen 14 zwischen einer kleinen Kugel 5 und vier grossen Kugeln 3, 4 aufrecht, wie aus Fi-. 4 ersichtlich ist. Die kleinere Kugel 5 ist eine mitlaufende Kugel.
Die Abstände zwischen den grossen Kugeln 3, 4 und den mitlaufenden Kugeln 5 werden durch die biegsam angebrachten Scheiben 12.<B>13</B> innerhalb enger Grenzen genau eingehalten, die sich nach dem zu mischenden oder zu zerklei nernden Gut richten.
Aus den Fig. 3 und 4 ist die Bedeutung erkenn bar. die der Messung und Anordnung der dicken Kuc-eln 3. 4 und der mitlaufenden Kugeln 5 zu kommt. die einen ausreichenden, rahmenähnlichen Abschluss bilden. der die Kugeln in ihren genauen Lasen liiilt.
Dis' Kraftübertragung zwischen den Verfor- mungsflächen der grossen Kugeln 3, 4 und den orts festen Ringen 1, 2 ergibt einen ausreichenden Druck zum Durchführen des beabsichtigten Vorgangs. Das zu verarbeitende. zu mischende oder zu zerkleinernde Gut wird zwischen die innere Rille des Ringes 1 und die Kugeln 3 Begeben und anschliessend zwischen die Kugein-* und den Ring '_, wo die Homogenisie rung stattfindet.
Das ganze Gut muss zwischen diese Umfangsnuten und die Grossen Kugeln 3, 4 zusam mengeführt werden. Festkörperteilchen können in geringen Mengen zufällig herunterfallen oder über die innere Fläche der Einrichtung mit den mit laufenden Kugeln gelangen. Die Zentrifugalkraft schleudert jedoch jegliches Material gleichbleibend und immer wieder zwischen die Umfangsrillen und die Kugeln, wo das Umformen und Bearbeiten des Materials stattfindet.
Als Ergebnis der Wechselwir kung zwischen dem herunterfallenden Gut und der nach aussen wirkenden Zentrifugalkraft erreicht das durch die obere Kugelreihe 3 und den Ring 1 vor- g,-formte Material die untere Rille des Ringes 2, wo sich der Vorgang wiederholt und wodurch der Wirkun@@sgrad des gesamten Vorgangs vergrössert wird.
Zwischen den Ringen I und 2 herrscht ein axialer Druck. der die zwei Ringe auseinanderzudrücken versucht. damit ein Druck auf die rollenden Be rührungsstellen zwischen dem ruhenden Ring 1, den Arbeitskugeln 3 und der Antriebsscheibe 6 aus geübt wird. Der ent-egengesetzt gerichtete Aus gleichsdruck wirkt in gleicher Grösse auf den Ring 2 und schafft einen ähnlichen Druck auf die Berüh- rungsstellcn zwischen dem Rin#z 2. den Kugclii und der Antriebsscheibe i .
Als Ergebnis der harmonischen Einstelluni- der Abstände rollen alle Kugeln auf ihrer ganzen Ober fläche ab. Demzufolge ist der Verschleiss der Ku geln selbst nach langen Betriebszeiten gering und bleibt gleichmässig. Deshalb behalten die Kugeln ihre kugelige Form bei, wodurch wiederum der mechani sche Wirkungsgrad der Einrichtung sehr gross wird.
In Fit;. 5 ist eine anders: Ausführungsform der Erfindung gezagt, bei der nur eine Reihe grosser Kugeln 3 von den mitlaufenden Kugeln 5 genau gehalten wird. Hierbei sorgen di, Berührungsstellen der Scheiben 12, 13 für die raumgerechte Lage der mittleren Kugeln Nach dieser Anordnung können ein- oder mehr stufige Systeme nach dem Baukastenprinzip gebaut werden, und jede Rille mit Arbeitskugeln 3 wird richtig auf Abstand gehalten und durch die einzige Rille der mitlaufenden Ku;=eln 5 genau bewegt.
Device for comminuting and mixing substances The invention relates to a device for comminuting and mixing substances, in particular ver different solid particles or solid particles and liquids with each other and for generating a homogeneous mixture of the various substances that are evenly distributed and comminuted as required .
The object of the invention is to create a device whose effect exceeds that of the previously known devices in terms of material throughput per unit of time and in terms of the fineness and the homogeneity of the processed material.
This is achieved according to the invention in that at least one ring of balls is guided between concave running surfaces of a stationary outer ring and a disk rotating with a drive shaft and that a second ring of balls of smaller diameter engages in the ring of balls from the inside in such a way that that each of the smaller balls touches two of the larger balls.
The centers of the smaller balls are conveniently located in a plane which is offset parallel to the plane in which the centers of the larger balls lie. The smaller balls can advantageously be secured benpaar against movement radially in NEN by a stop on a freely rotatable and axially displaceable disc on the drive shaft.
The invention is illustrated in the drawing using two exemplary embodiments. It show: Fig. 1 is a central longitudinal section through the device, partially in view, Fig. 2 is a plan view of the arrangement of the balls, Fig. 3 and 4 each part of the balls in side view and Fig. 5 shows a modified embodiment of the Invention in middle longitudinal section, partially in view.
A middle shaft 8 drives two pulleys 6 and 7, with which it is rotatably connected. A number of balls 3 and 4 are held between the grooves of the disks 6, 7 and the grooves of two outer rings 1 and 2. Between the pair of disks 6, 7 and the pair of rings 1, 2 a force is generated either by pressing the centrally driven disks 6, 7 against each other or by pulling the two stationary rings 1, 2 apart. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the disks 6, 7 are fixedly arranged on the shaft 8. and the two stationary rings 1, 2 are pushed axially out of each other.
A third row of balls 5 is provided between the mutually facing sides of the two rows of balls 3, 4. These balls 5 have a smaller diameter and are embedded in the groove of a freely rotating pair of discs 12 and 13, which runs on ball bearings 9 and 9n which are mounted on the central drive shaft 8 in such a way that they rotate freely, and independently of the drive shaft are axially displaceable.
The smaller balls 5 are arranged between two associated larger KuP In between the two rows of balls 3, 4 and have two points of contact with the lower row of large balls, two points of contact with the upper row of large balls and two further points of contact between itself and the freely rotatable disks 12, 13.
There are thus two points of contact between the small balls 5 and the upper row of thick balls 3 and two points of contact between the small balls 5 and the lower row of thick balls -1. -The two disks 12, 13 are held by flexible springs 11 and 11 a and exert an outwardly directed radial pressure on the smaller ones via the nails of the disks 12, 13 Balls 5 out. This pressure is additionally increased by centrifugal forces and forms a fe most distance between the balls 3, 4.
The centrifugal force presses the smaller balls 5 further. outside in the circumference; they are reinforced by the points of contact between the discs 12, 13 and the balls 5. The centrifugal force maintains four points of contact 14 between a small ball 5 and four large balls 3, 4, as shown in FIG. 4 can be seen. The smaller ball 5 is a moving ball.
The distances between the large balls 3, 4 and the moving balls 5 are precisely maintained within narrow limits by the flexibly attached disks 12, which depend on the material to be mixed or pulverized.
From Figs. 3 and 4, the meaning is recognizable. the measurement and arrangement of the thick balls 3, 4 and the moving balls 5. which form a sufficient, frame-like conclusion. who liiilt the balls in their exact lenses.
The transmission of force between the deformation surfaces of the large balls 3, 4 and the stationary rings 1, 2 results in sufficient pressure to carry out the intended process. The one to be processed. The material to be mixed or comminuted is placed between the inner groove of the ring 1 and the balls 3 and then between the ball inlet * and the ring '_, where the homogenization takes place.
The whole property must be brought together between these circumferential grooves and the large balls 3, 4. Small amounts of solid particles may fall randomly or pass over the inner surface of the device with the moving balls. However, the centrifugal force hurls any material consistently and again and again between the circumferential grooves and the balls, where the material is shaped and processed.
As a result of the interaction between the falling material and the outwardly acting centrifugal force, the material pre-formed by the upper row of balls 3 and the ring 1 reaches the lower groove of the ring 2, where the process is repeated and thus the effect @degree of the entire process is increased.
There is axial pressure between rings I and 2. trying to push the two rings apart. so that pressure on the rolling contact points between the stationary ring 1, the working balls 3 and the drive pulley 6 is exerted. The oppositely directed equalizing pressure acts in the same magnitude on the ring 2 and creates a similar pressure on the contact points between the ring 2, the ball and the drive pulley.
As a result of the harmonious set-up spacing, all balls roll over their entire surface. As a result, even after long periods of operation, the balls wear little and remain constant. Therefore, the balls retain their spherical shape, which in turn makes the mechanical efficiency of the device very high.
In Fit ;. 5 is a different: embodiment of the invention shown in which only a row of large balls 3 is held precisely by the balls 5 moving along. Here, di, contact points of the discs 12, 13 ensure the space-appropriate position of the central balls.According to this arrangement, single or multi-level systems can be built according to the modular principle, and each groove with working balls 3 is properly kept at a distance and through the only groove of the moving Ku; = eln 5 exactly moved.