| (19) |
 |
|
(11) |
EP 0 214 145 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
18.01.1989 Patentblatt 1989/03 |
| (22) |
Anmeldetag: 09.10.1985 |
|
| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)4: B02C 17/16 |
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
|
PCT/EP8500/526 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
|
WO 8602/286 (24.04.1986 Gazette 1986/09) |
|
| (54) |
DISPERGIERVERFAHREN UND RÜHRWERKSMÜHLE ZU SEINER DURCHFÜHRUNG
DISPERSION PROCESS, AND STIRRING MACHINE FOR ITS IMPLEMENTATION
PROCEDE DE DISPERSION, ET MACHINE POUR SA MISE EN O EUVRE
|
| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE |
| (30) |
Priorität: |
16.10.1984 DE 3437866
|
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
18.03.1987 Patentblatt 1987/12 |
| (73) |
Patentinhaber: BASF Lacke + Farben AG |
|
48165 Münster-Hiltrup (DE) |
|
| (72) |
Erfinder: |
|
- VOCK, Friedrich
D-4400 Münster (DE)
- Kissau, Gerd, Dr.
Mountain Lakes, N.J. 07046 (US)
- WARNKE, Klaus
D-4400 Münster (DE)
|
| (74) |
Vertreter: Habbel, Hans-Georg, Dipl.-Ing. |
|
Postfach 34 29 48019 Münster 48019 Münster (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A- 1 902 152 DE-C- 707 525 FR-A- 2 433 981 US-A- 3 251 578
|
DE-A- 2 230 766 FR-A- 1 572 760 US-A- 2 592 994 US-A- 3 550 915
|
|
| |
|
|
|
|
| |
|
| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Dispergierverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches
1 (siehe Chem. Techn., 24. Jg., Heft 1, Januar 1972, Seiten 22 bis 26).
[0002] Es ist bekannt, Feststoffe in einer flüssigen Phase, z.B. Pigmente und Füllstoffe
in einer Lösung eines Bindemittels, in Rührwerksmühlen durch Zufuhr von mechanischer
Energie zu dispergieren. Die Rührwerksmühlen enthalten Mahlkörper, z.B. Sand, und
die Energie wird durch die Bewegung von in der Rührwerksmühle angeordneten Rotoren
zugeführt. Bei den bisher angewandten Dispergierverfahren ist der Mahlraum der Rührwerksmühle
zu 70 bis 90 Vol.-% mit Sand gefüllt. Der Mahlraum wird vom Mahlgut in axialer Richtung
durchströmt. Der Durchsatz des Mahlgutes durch den Mahltopf wird dabei im allgemeinen
so gewählt, dass die vorgeschriebene Sollfeinheit nach einer oder mehreren Passagen
erreicht wird. Diese Verfahrensweise wird häufig Ein- bzw. Mehrpassagenfahrweise genannt.
[0003] Die mit dieser Verfahrensweise erreichbare Produktionsleistung, das ist die pro Stunde
produzierte Mahlgutmenge, kann deutlich gesteigert werden, wenn die in der DE-PS 2
230 766 oder DE-OS 1 902 152 beschriebene Verfahrensweise angewendet wird. Bei dieser
Kreisfahrweise wird die Mühle mit hohen Mahlgutdurchsätzen durchströmt, das Mahlgut
fliesst nach dem Verlassen der Mühle in einen Behälter zurück, aus dem es mit einer
Pumpe wieder in die Mühle gefördert wird. Das Gleiche kann erreicht werden, wenn das
Mahlgut in der sogenannten Pendelfahrweise aus einem Behälter mit hohen Durchsätzen
durch die Rührwerksmühle in einen zweiten Behälter strömt. Dieser Vorgang wird so
lange wiederholt, bis die Sollfeinheit erreicht wird.
[0004] Ausserdem ist bekannt, dass die Produktionsleistung dann gesteigert werden kann,
wenn feinere Mahlkörper verwendet werden. Bei der beschriebenen Kreisfahrweise oder
Pendelfahrweise wirken aufgrund des hohen Mahlgutdurchsatzes höhere Schleppkräfte
auf die feinen Mahlkörper, die dann mit der Strömung in Richtung auf das Mahlkörpertrennsystem
der Rührwerksmühle gefördert werden.
[0005] Problematisch ist bei diesen Verfahrensweisen eine möglichst verschleissfreie Abdichtung
der beweglichen Teile der Rührwerksmühle und eine Abtrennung der Mahlkörper von dem
die Rührwerksmühle verlassenden Mahlgut. Zu letzterem Zweck werden Siebe eingesetzt,
die durch die Reibung der Mahlkörper einem hohen Verschleiss ausgesetzt sind.
[0006] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Dispergierverfahren zu schaffen, das die Nachteile
des Standes der Technik vermeidet und eine schnelle und effektive Dispergierung ermöglicht.
[0007] Gegenstand der Erfindung ist daher ein Dispergierverfahren nach Anspruch 1.
[0008] Überraschenderweise wurde gefunden, dass diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann,
dass der Füllgrad des Mahlbehälters an Mahlkörpern herabgesetzt und die Geschwindigkeit
der Rotoren so gewählt wird, dass die Mahlkörperfüllung aufgrund der Zentrifugalkraft
einen rotierenden Hohlzylinder in der Rührwerksmühle ausbildet.
[0009] Durch die radiale Zuführung des Mahlgutes ist der Weg des Mahlgutes durch die Mahlkörperschüttung
kürzer als bei der Arbeitsweise nach dem Stand der Technik. Dies wird dadurch ausgeglichen,
dass das Mahlgut die Mahlkörperschüttung häufiger passieren muss. Die radial von aussen
nach innen wirkenden Schleppkräfte führen dabei zum Wirbeln der Mahlkörper im Zentrifugalfeld.
Insgesamt ist es vorteilhaft, eine hohe radiale Durchflussgeschwindigkeit zu wählen.
Trotz dieser hohen Durchflussgeschwindigkeit wird überraschenderweise eine sehr effektive
Dispergierung erreicht, wobei die Kreisfahrweise oder die Pendelfahrweise die Gesamtdispergierzeit
und den Aufwand für die Überwachung des Verfahrens reduziert. Bei dieser Verfahrensweise
ist auchdie Dispergierung temperaturempfindlicher Güter problemlos durchführbar, da
pro Passage durch die Rührwerksmühle nur eine geringe Temperaturerhöhung des Mahlgutes
festgestellt werden kann. Diese zugeführte Wärme kann dem Mahlgut in einem aussen
liegenden Kühler leicht wieder entzogen werden. Mit dieser Verfahrensweise wird gegenüber
der Passagenfahrweise zusätzlich eine deutliche Reduzierung der eingesetzten Dispergierenergie
erreicht.
[0010] Bei diesem Dispergierverfahren können feine Mahlkörper bei hohen Durchsätzen durch
die Mühle eingesetzt werden, deren Einsatz in Maschine, die dem Stand der Technik
entsprechen, nicht möglich ist, weil sie bei hohen Durchsätzen an das Abtrennsieb
angeschwemmt werden.
[0011] Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens sind in den Unteransprüchen
erläutert.
[0012] Die Erfindung betrifft auch eine Rührwerksmühle zur Durchführung des Dispergierverfahrens.
[0013] Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Rührwerksmühle ergeben sich aus
den Ansprüchen 12 bis 15.
[0014] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
[0015] Die Zeichnungen zeigen dabei in
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle, in
Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch eine Rührwerksmühle, in
Fig. 3 den Feinheitsverlauf einer Suspension in Abhängigkeit von der Zeit, in
Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, jedoch mit feststehendem zylindrischen Trennsieb,
in
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Rührwerksmühle gemäss Fig. 1, jedoch mit auf einem
Teilkreis angeordneten Sieben, in
Fig. 6 einen Schnitt gemäss Fig. 2 durch die Rührwerksmühle gemäss Fig. 5, in
Fig. 7 eine Rührwerksmühle mit feststehenden Sieben, in
Fig. 8 eine Rührwerksmühle mit feststehendem Tauchrohr und in
Fig. Seine Rührwerksmühlemit im mahlkörperfreien Raum rotierendem Sieb.
[0016] In den Zeichnungen ist mit 1 ein Mahlbehälter bezeichnet, in dem als Paddel ausgebildete
Rotoren 2 angeordnet sind. Die Zuleitung des Mahlgutes erfolgt bei 3, und bei 4 ist
ein Sieb dargestellt. Mit 5 ist ein Vorratsbehälter bezeichnet. Der Antrieb der Rotoren
2 erfolgt über eine Hohlwelle 6, die gleichzeitig der Abführung des Mahlgutes dienen
kann. Bei 7 ist eine Drehkopfdichtung dargestellt und mit 8 ist die erforderliche
Pumpe bezeichnet. 9 bezeichnet ein Manometer und mit 10 ist die Mahlkörperschüttung
innerhalb des Mahlbehälters 1 bezeichnet. Das Verhältnis von Länge zu Durchmesser
des Mahlbehälters 1 beträgt 0, 5 : 1 bis 1, 5 : 1.
[0017] Bei 11 ist ein Ablasssieb für Restprodukte dargestellt und der Mahlgutausgang wird
durch den Pfeil 12 verdeutlicht, während der Mahlguteingang durch den Pfeil 13 verdeutlicht
wird. Bei 14 ist der Kühlwassereingang und bei 15 der Kühlwasserausgang dargestellt.
[0018] In Fig. 2 ist bei 16 eine idealisierte Mahlgutbahn dargestellt, während die Pfeile
17 und 18 die Radialgeschwindigkeit des Mahlgutes bzw. die Umfangsgeschwindigkeit
des Mahlgutes anzeigen.
Ausführungsbeispiel:
[0019] Mahlgut bestehend aus 30,5 Gew.-% eines Alkydharzes
60,5 Gew.-% Titandioxid
8,0 Gew.-% aromati-sches Lösungsmittel
1,5 Gew.-% Additive
[0020] Von diesem Mahlgut werden 90 kg in einem Dissolver vordispergiert. Anschliessend
wird mittels der in der Figur dargestellten Rührwerksmühle dispergiert.
Maschinenbedingungen:
[0021]

[0022] Die Messung der maximalen Feststoffteilchengrössen nach Hegman ergab nach der Vordispergierung
im Dissolver einen Wert von 100 J.1m und nach 30 Minuten Dispergieren in der Rührwerksmühle
einen Wert von 6 J.1m. Daraus ergibt sich eine Produktionsleistung von 180 kg/h.
[0023] Bekanntlich unterliegen Mahlkörperfüllungen in Rührwerksmühlen einem Verschleiss,
der hierdurch entstandene Mahlkörperschwund muss für eine optimale Betriebsweise von
Zeit zu Zeit ergänzt werden, die Einstellung der zu ergänzenden Mahlkörpermenge wird
am besten über die Leistungsaufnahme des drehenden Rührwerksmühlenrotors bestimmt,
dies ist jedoch bei Rührwerksmühlen heutiger Technik nur mit sehr aufwendigen Nachfüllvorrichtungen
möglich, was durch den erfindungsgemässen Gedanken in überraschender Weise einfach
dadurch gelöst wird, dass bei laufendem Rotor die erforderliche Mahlkörpernachfüllmengen
in das mahlkörperfreie Zentrum über ein Zuführrohr freilaufend zudosiert werden kann,
bis ein festgeschriebener Sollwert der Leistungsaufnahme des Rotors erreicht wird.
[0024] In der Grafik gemäss Fig. 3 ist auf der Ordinate der Feinheitsverlauf Xmax Hegman
einer Suspension in Abhängigkeit von der Zeit eingetragen. Die Kurve 19 zeigt, dass
die Suspension nach einer Passage entsprechend 400 min eine Feinheit nach Hegman von
35 µm erreicht hat und nach zwei Passagen entsprechend 780 min die Feinheit 19 m erreicht
hat. Die Kurve 20 zeigt, dass dieses Ergebnis mit Kreislauffahrweise in wesentlich
kürzerer Zeit erreichbar ist.
[0025] Fig. 4zeigt wie in Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Rührwerksmühle,
jedoch jetzt mit einem feststehenden zylindrischen Trennsieb 4.
[0026] Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Schnitt durch eine Rührwerksmühle, diesmal jedoch mit
auf einem Teilkreis angeordneten Sieben 4, die mit der Antriebswelle mitrotieren.
[0027] Fig. 7 zeigt in einer Fig. 5 entsprechenden Darstellungsweise auf einem Teilkreis
angeordnete Siebe 4, die jedoch diesmal feststehend, d.h. nicht rotierend ausgebildet
sind.
[0028] Fig. 8 zeigt als Mahlkörpertrenneinrichtung ein feststehendes Tauchrohr 21, das in
den mahlkörperfreien Raum hineinragt. Ein Sieb ist nicht vorgesehen.
[0029] Fig. 9 zeigt als Mahlkörpertrenneinrichtung ein im mahlkörperfreien Raum rotierendes
Sieb 22, dessen Drehzahl unabhängig von der Drehzahl des Rotorantriebes ist.
1. Dispergierverfahren, bei dem ein aus Feststoffen und einer flüssigen Phase bestehendes
Mahlgut in eine Mahlkörper enthaltende Rührwerksmühle radial eingeführt und dann gefördert
wird, in dieser durch drehende Rotoren dem Mahlgut Energie zugeführt wird und die
Feststoffe zerteilt und mit der flüssigen Phase benetzt werden, wobei die Rotoren
sich mit einer so grossen Geschwindigkeit drehen, dass die von diesen bewegten Mahlkörper
durch die Zentrifugalkraft eine der Innenwandung der Rührwerksmühle anliegende rotierende
Mahlkörperschüttung ausbilden, wobei im Zentrum dieser Mahlkörperschüttung ein vom
Mahlkörper im wesentlichen freier Raum entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass das
Mahlgut in die rotierende Mahlkörperschüttung über deren axiale Länge eingeführt wird
und die Mahlkörperschüttung entgegen der Zentrifugalwirkung radial von aussen nach
innen so durchströmt, dass in bezug auf die Mahlkörper ein Zentrifugalwirbelbett entsteht
und dann das Mahlgut durch eine Mahlkörpertrenneinrichtung aus dem mahlkörperfreien
Raum abgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlgut verteilt an
mehreren axial gegeneinander versetzt angeordneten Umfangsstellen der Rührwerksmühle
zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlgut über einen
sich axial erstreckenden und radial öffnenden Spalt in der Wandung der Rührwerksmühle
dieser zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispergierung mit einem
Mahlkörperanteil von 20 - 50 Vol.-%, bezogen auf das Mahlbehältervolumen der Rührwerksmühle,
durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass als Mahlkörpertrenneinrichtung ein in den mahlkörperfreien Raum
hineinragendes Sieb eingesetzt wird, die Länge des Siebes mindestens 50% der gesamten
Mahlbehälterlänge ausmacht und Drehzahl und Drehrichtung unabhängig vom Rotorantrieb
sind.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass als Mahlkörpertrenneinrichtung ein feststehendes Tauchrohr verwendet
wird, das in den mahlkörperfreien Raum hineinragt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung von
Motordrehzahl und/oder Mahlgutvolumenstrom an der Deckelseite des Mahltopfes auf einem
Radius, der innerhalb der mahlkörperfreien Zone liegt, ein Druckmesssystem zur Messung
des Flüssigkeitsdruckes angeordnet wird und der so gemessene Druck als Stellgrösse
für einen Regelkreis genutzt wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Mahlgut in einem die Rührwerksmühle und einen Vorratsbehälter einschliessenden
Kreislauf gefahren wird.
9. Rührwerksmühle zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis 8, bestehend aus einem Mahlbehälter (1), in dem mit einem Antrieb
über eine Antriebswelle verbundene Rotoren (2) angeordnet und am Umfang des Mahlbehälters
(1) eine radiale Zuführung vovn Mahlgut ermöglichende Zuleitung (3) vorgesehen und
der Mahlbehälter mit einem Mahlgutauslass ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Mahlbehälters 0,5: 1 bis 1, 5: 1
beträgt, mindestens eine, vorzugsweise zwei oder mehrere gegeneinander axial versetzt
angeordnete Zuleitungen (3) für das Mahlgut in die rotierende Mahlkörperschüttung
vorgesehen sind die sich über die axiale Länge der Mahlkörperschüttung erstrecken
und die Mahlkörpertrenneinrichtung im Inneren der Rotoren im mahlkörperfreien Raum
angeordnet ist.
10. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Mahlkörpertrenneinrichtung
ein mit der Antriebswelle im mahlkörperfreien Raum rotierendes zylindrisches Sieb
eingesetzt wird (Fig. 1), dessen Länge mindestens der halben Mahlbehälterlänge entspricht.
11. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Mahlkörpertrenneinrichtung
ein feststehendes zylindrisches Sieb verwendet wird, dessen Länge mindestens der halben
Mahlbehälterlänge entspricht (Fig. 4).
12. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Mahlkörpertrenneinrichtung
mehrere zylindrische Siebe verwendet werden, die auf einem Teilkreis angeordnet sind
und mit der Antriebswelle rotieren, dessen Länge mindestens der halben Mahlbehälterlänge
entspricht (Fig. 5 und 6).
13. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Mahlkörpertrenneinrichtung
mehrere zylindrische Siebe verwendet werden, die feststehend auf einem Teilkreis im
Inneren der Rotoren (2) angeordnet sind, dessen Länge mindestens der halben Mahlbehälterlänge
entspricht (Fig. 7).
14. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren (2) als
Paddel ausgebildet sind.
15. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlbehälter
(1) liegend angeordnet ist.
16. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am untersten Punkt
des Mahlbehälterdeckels bzw. des Mahlbehälters ein feststehendes Ablasssieb (11) angeordnet
ist, welches während der Dispergierung keine Mahlkörpertrennfunktion hat, über das
jedoch nach Dispergieren der Charge das im Mahlbehälter (1) befindliche Restvolumen
an Mahlgut aufgrund der Zentrifugalkräfte unter Zurückhaltung der weiter rotierenden
Mahlkörper abtrennt, wobei der hierfür erforderliche Mahlgutdruck wie in einer Zentrifuge
erzeugt wird.
17. Rührwerksmühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Antrieb des Rotors (2) über eine Hohlwelle erfolgt.
1. A dispersing process in which a mill base consisting of solids and of a liquid
phase is fed radially into, and then conveyed through, a stirred ball mill containing
a grinding medium, energy is supplied to the mill base in this stirred ball mill by
rotating rotors, and the solids are dispersed, and wet with the liquid phase, wherein
the rotors rotate at such a high speed that the grinding medium moved by them forms,
as the result of the centrifugal force, a rotating grinding medium charge which is
in contact with the inner wall of the stirred ball mill, a space which is essentially
free of grinding medium being formed in the center of this grinding medium charge,
wherein the mill base is fed into the rotating grinding medium charge over its axial
length and flows radially through the grinding medium charge from the outside towards
the inside against the centrifugal action in such a way that a centrifugal fluidized
bed is formed with respect to the grinding medium, and the mill base is then removed
from the space which is free of grinding medium through an apparatus for separating
off grinding medium.
2. A process as claimed in claim 1, wherein the feeding in of the mill base is distributed
over several peripheral points of the stirred ball mill which are displaced axially
with respect to one another.
3. A process as claimed in claim 1, wherein the mill base is fed into the stirred
ball mill via a slot in the wall of the said mill, which slot extends axially and
opens radially.
4. A process as claimed in claim 1, wherein dispersing is carried out using an amount
of grinding medium of 20 - 50% by volume, relative to the volume of the container
of the stirred ball mill.
5. A process as claimed in one or more of the preceding claims 1 to 4, wherein a sieve
which projects into the space free of grinding medium is used as the apparatus for
separating off grinding medium, the length of the sieve is at least 50% of the total
length of the container and the rotary speed and direction of rotation are independent
of the rotor drive.
6. A process as claimed in one or more of the preceding claims 1 to 4, wherein a stationary
syphon tube which projects into the space which is free of grinding medium is used
as the apparatus for separating off grinding medium.
7. A process as claimed in claim 1 to 6 (sic), wherein, in order to control the motor
speed and/or the volume flow of the mill base, the pressure-measuring system for measuring
the liquid pressure is arranged on the lid side of the container along a radius within
the zone free of grinding medium, and the pressure measured in this manner is used
as a control parameter for a control loop.
8. A process as claimed in one or more of claims 1 to 4, wherein that the mill base
is conveyed in a circulation which includes the stirred ball mill and a stock container.
9. Stirred ball mills for carrying out the process as claimed in one or more of the
preceding claims 1 to 8, consisting of a container (1) in which rotors (2) connected
to a drive via a drive shaft are arranged and a feedline (3) which permits radial
feed of mill base is provided at the periphery of the container (1), and the container
is equipped with an outlet for mill base, wherein the ratio of the length to the diameter
of the container is 0.5 : 1 to 1.5 : 1, at least one, preferably two or more feedlines
(3) for the mill base which are displaced axially with respect to one another (sic)
are provided in the rotating grinding medium charge, which feedlines extend over the
axial length of the grinding medium charge, and the apparatus for separating off grinding
medium is arranged inside the rotors in the space free of grinding medium.
10. Stirred ball mills as claimed in claim 9, wherein a cylindrical sieve which rotates
with the drive shaft in the space free of grinding medium and whose length corresponds
to at least half the length of the container is used as the apparatus for separating
off grinding medium (Fig. 1).
11. Stirred ball mills as claimed in claim 9, wherein a stationary cylindrical sieve,
the length of which corresponds to at least half the length of the container, is used
as the apparatus for separating off grinding medium (Fig. 4).
12. Stirred ball mills as claimed in claim 9, wherein a plurality of cylindrical sieves
which are arranged along part of a circle and rotate with the drive shaft and whose
length corresponds to at least half the length of the container are used as the apparatus
for separating off grinding medium (Fig. 5 and 6).
13. Stirred ball mills as claimed in claim 9, wherein a plurality of cylindrical sieves
which are stationary and are arranged on part of a circle inside the rotors (2) and
whose length corresponds to at least half the length of the container are used as
the apparatus for separating off grinding medium (Fig. 7).
14. Stirred ball mills as claimed in claim 9, wherein the rotors (2) are in the form
of paddles.
15. Stirred ball mills as claimed in claim 9, wherein the container (1) is arranged
horizontally.
16. Stirred ball mills as claimed in claim 9, wherein a stationary discharge sieve
(11) is arranged at the lowest point of the container lid or of the container and
does not function so as to separate off grinding medium during dispersing, but through
which the residual volume of mill base present in the container (1) is separated off
due to the centrifugal forces when dispersing of the charge is complete, the grinding
medium, which continues to rotate, being retained, and the mill base pressure required
for this purpose being generated as in a centrifuge.
17. Stirred ball mills as claimed in one or more of claims 9 to 16, wherein the rotor
(2) is driven via a hollow shaft.
1. Procédé de dispersion, suivant lequel une matière à broyer composée de matières
solides et d'une phase liquide est introduite radialement puis transportée dans un
broyeur-agitateur qui renferme des éléments broyeurs et dans lequel l'énergie est
apportée à la matière à broyer par des rotors tournants et les matières solides sont
divisées et mouillées par la phase liquide, les rotors étant entraînés en rotation
avec une vitesse si grande que les éléments broyeurs, agités par ceux-ci forment,
sous l'effet de la force centrifuge, une distribution tournante des éléments broyeurs,
au voisinage de la paroi interne du broyeur-agitateur, un espace sensiblement exempt
d'éléments broyeurs étant formé au centre de cette distribution d'éléments broyeurs,
caractérisé par le fait que la matière à broyer est introduite dans la distribution
tournante des éléments broyeurs sur sa longueur axiale et traverse la distribution
des éléments broyeurs, à l'encontre de l'effet centrifuge, de façon radiale de l'extérieur
vers l'intérieur, de telle sorte qu'il se forme, en ce qui concerne les éléments broyeurs,
un lit fluidisé centrifuge et qu'ensuite, la matière broyée est évacuée de l'espace
exempt d'éléments broyeurs par un dispositif de séparation des éléments broyeurs.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la matière à broyer
est introduite de façon répartie en plusieurs emplacements de la périphérie du broyeur-agitateur,
qui sont disposés avec un décalage axial les uns par rapport aux autres.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la matière à broyer
est introduite dans le broyeur-agitateur par l'intermédiaire d'une fente s'étendant
axialement et s'ouvrant radialement de la paroi dudit broyeur-agitateur.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la dispersion est
conduite avec une fraction d'éléments broyeurs de 20 - 50% en volume, par rapport
au volume du récipient de broyage du broyeur-agitateur.
5. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes 1 à 4, caractérisé
par le fait que l'on utilise, comme dispositif de séparation des éléments broyeurs,
un tamis pénétrant dans l'espace exempt d'éléments broyeurs, la longueur du tamis
s'élevant à au moins 50% de la longueur totale du récipient de broyage, et la vitesse
de rotation et le sens de rotation étant indépendants de l'entraînement des rotors.
6. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications précédentes 1 à 4, caractérisé
par le fait que l'on utilise, comme dispositif de séparation des éléments broyeurs,
un tube plongeur fixe, qui pénètre dans l'espace exempt d'éléments broyeurs.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que, pour
régler la vitesse de rotation du moteur et/ou le courant volumique de la matière à
broyer, on dispose, sur le côté du couvercle du récipient de broyage, sur un rayon,
qui sétend à l'intérieur de la zone exempte d'éléments broyeurs, un système de mesure
de pression pour mesurer la pression de liquide, et qu'on utilise la pression ainsi
mesurée comme grandeur de réglage pour un circuit de réglage.
8. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait
que Ion fait circuler la matière à broyer dans un circuit incluant le broyeur-agitateur
et un réservoir de stockage.
9. Broyeur-agitateur pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini à l'une ou plusieurs
des revendications précédentes 1 à 8, se composant d'un récipient de broyage (1),
dans lequel sont disposés des rotors (2) reliés à une commande par un arbre d'entraînement,
et, à la périphérie de récipient de broyage (1), est prévue une conduite d'amenée
(3) permettant une amenée radiale de la matière à broyer, et où le récipient de broyage
est équipé d'une évacuation de la matière broyée, caractérisé par le fait que le rapport
de la longueur au diamètre du récipient de broyage va à 0, 5: 1 1,5 1, au moins une,
de préférence deux ou plusieurs conduites d'amenée (3) disposées en étant décalées
axialement les unes par rapport aux autres, sont prévues pour la matière à broyer
dans la répartition tournante des éléments broyeurs, lesquelles s'étendent sur la
longueur axiale de la répartition des éléments broyeurs, et que le dispositif de séparation
des éléments broyeurs est disposé à l'intérieur des rotors dans l'espace exempt d'éléments
broyeurs.
10. Broyeur-agitateur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que, comme
dispositif de séparation des éléments broyeurs, est utilisé un tamis cylindrique qui
tourne avec l'arbre d'entraînement dans l'espace exempt d'éléments broyeurs (figure
1 ), et dont la longueur correspond au moins à la moitié de la longueur du récipient
de broyage.
11. Broyeur-agitateur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que, comme
dispositif de séparation des éléments broyeurs, est utilisé un tamis cylindrique fixe,
dont la longueur correspond au moins à la moitié de la longueur du récipient de broyage
(figure 4).
12. Broyeur-agitateur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que, comme
dispositif de séparation des éléments de broyage, sont utilisés plusieurs tamis cylindriques,
qui sont disposés sur un cercle, qui tournent avec l'arbre d'entraînement, et dont
la longueur correspond au moins à la moitié de la longueur du récipient de broyage
(figures 5 et 6).
13. Broyeur-agitateur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que, comme
dispositif de séparation des éléments broyeurs, sont utilisés plusieurs tamis cylindriques,
qui sont disposés de façon fixe sur un cercle à l'intérieur des rotors (2), et dont
la longueur correspond au moins à la moitié de la longueur du récipient de broyage
(figure 7).
14. Broyeur-agitateur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les rotors
(2) sont réalisés sous la forme de palettes.
15. Broyeur-agitateur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le récipient
de broyage (1 ) est disposé horizontalement.
16. Broyeur-agitateur selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'au point
le plus bas du couvercle du récipient de broyage ou du récipient de broyage, est disposé
un tamis d'évacuation fixe (11), qui, pendant la dispersion, n'a pas de fonction séparatrice
des éléments broyeurs, mais par l'intermédiaire duquel, après la dispersion de la
charge, le volume résiduel de matière broyée se trouvant dans le récipient de broyage
(1) est séparé sous l'effet des forces centrifuges, avec retenue des éléments broyeurs
tournant encore, la pression de la matière broyée nécessaire à cet effet étant créée
comme dans une machine centrifuge.
17. Broyeur-agitateur selon l'une ou plusieurs des revendications 9 à 16, caractérisé
par le fait que la commande du rotor (2) a lieu par l'intermédiaire d'un arbre creux.