CH645281A5

CH645281A5 - Agitator mill

Info

Publication number: CH645281A5
Application number: CH158580A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Foerster; August Geissel
Original assignee: Netzsch Maschinenfabrik
Priority date: 1979-03-02
Filing date: 1980-02-28
Publication date: 1984-09-28
Also published as: BE882006A; DE2908154A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle zum Feinmahlen, Dispergieren oder Suspendieren fliessfähigen Mahlgutes mit einem Mahlbehälter, der einen mit Mahlgut und Mahlkörpern füllbaren Mahlraum umschliesst und an einem Ende durch einen Behälterabschluss abgeschlossen ist, einer Rührwerkswelle, die sich durch ein am Behälterabschluss angeordnetes Wellenlager und eine ringförmige Austrittskammer hindurch in den Mahlraum erstreckt, einer Trennvorrichtung, die zwischen Mahlraum und Austrittskammer angeordnet ist, einen auf der Rührwerkswelle befestigten, mit ihr umlaufenden Trennring, einen am Mahlbehälter befestigten, ortsfesten Trennring und zwischen beiden Trennringen einen Ringspalt aufweist, der nur Mahlgut vom Mahlraum in die Austrittskammer strömen lässt, die Mahlkörper jedoch zurückhält, und einer Gleitringdichtung, die einen an der Rührwerkswelle befestigten, mit ihr Umlaufenden Gleitring und einen am Behälterabschluss befestigten ortsfesten Gleitring aufweist und das Mahlgut vom Wellenlager fernhält. The invention relates to an agitator mill for fine grinding, dispersing or suspending flowable regrind with a grinding container which encloses a grinding chamber which can be filled with regrind and grinding media and is closed at one end by a container closure, an agitator shaft which is arranged by a shaft bearing arranged at the container closure and an annular Extending chamber into the grinding chamber, a separating device, which is arranged between the grinding chamber and the outlet chamber, a separating ring attached to the agitator shaft, rotating with it, a fixed separating ring attached to the grinding container and an annular gap between the two separating rings, which only grinds from the grinding chamber in allows the outlet chamber to flow, but retains the grinding media, and a mechanical seal, which has a sliding ring attached to the agitator shaft, with its rotating ring and a fixed sliding ring attached to the container end, and the ground material from Keeps shaft bearings away.

Bei bekannten Rührwerksmühlen dieser Gattung (z.B. DE-OS 1 915 158) sind Trennvorrichtung und Gleitringdichtung räumlich und konstruktiv voneinander vollständig getrennte Baugruppen; der umlaufende Trennring und der umlaufende Gleitring sind in axialem Abstand voneinander und mit jeweils eigenen Befestigungsmitteln an der Rührwerkswelle befestigt, ähnlich wie der ortsfeste Trennring und der ortsfeste Gleitring im axialen Abstand voneinander und mit jeweils eigenen Mitteln am Mahlbehältei: bzw, am Behälterabschluss befestigt sind. Diese Anordnung erscheint selbstverständlich, weil zwischen Trennvorrichtung und 5 Gleitringdichtung die; Austrittskammer angeordnet ist, von der aus das Mahlgut durch einen zwischen dem ortsfesten Trennring und dem ortsfesten Gleitririg angeordneten Auslassstutzen abgeführt wird. In known agitator mills of this type (e.g. DE-OS 1 915 158), the separating device and mechanical seal are spatially and structurally completely separate modules; the circumferential separating ring and the circumferential sliding ring are fastened to the agitator shaft at an axial distance from one another and with their own fastening means, similar to how the stationary separating ring and the stationary sliding ring are axially spaced from one another and each with its own means are fastened to the grinding container or to the container end. This arrangement appears natural, because between the separator and 5 mechanical seal; Outlet chamber is arranged, from which the regrind is discharged through an outlet connection arranged between the stationary separating ring and the stationary sliding ring.

Bei Rührwerksmühlen der beschriebenen Gattung ist es io üblich, die Trennringe sowie die Gleitringe aus hochfestem und dementsprechend teuren Werkstoff wie Sintermetall herzustellen. Dennoch verschleissen die genannten Ringe verhältnismässig rasch und müssen deshalb häufig ausgewechselt werden.- Dies ist bei bekannten gattungsgemässen 15 Rührwerksmühlen umständlich und wegen der hohen Herstellungskosten der Trenn- und Gleitringe auch kostspielig. In agitator mills of the type described, it is generally customary to produce the separating rings and the sliding rings from high-strength and accordingly expensive material such as sintered metal. Nevertheless, the rings mentioned wear out relatively quickly and therefore have to be replaced frequently. This is cumbersome in known generic agitator mills and is also expensive because of the high production costs of the separating and sliding rings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Gattung die Herstellungs- und Instandhaltungskosten der Trennvorrich-20 tung und der Gleitringdichtung zu vermindern. The invention has for its object to reduce the manufacturing and maintenance costs of the Trennvorrich-20 device and the mechanical seal in an agitator mill of the type described.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der umlaufende Trennring und der umlaufende Gleitring zu einem der Trennvorrichtung und der Gleitringdichtung gemeinsam angehörenden umlaufenden Ring zusairimenge-25 fasst sind, der zugleich die radial innere Begrenzung der Austrittskammer bildet. The object is achieved according to the invention in that the circumferential separating ring and the circumferential sliding ring are combined to form an encircling ring belonging to the separating device and the mechanical seal, which at the same time forms the radially inner boundary of the outlet chamber.

Der erfindungsgemässe umlaufende Ring gehört mit einer an ihm ausgebildeten, an den Mahlraum angrenzenden Ringfläche, die eine Stirnfläche oder eine Umfangsfläehe so sein kann, der Trennvorrichtimg an und gehört mit einer zweiten, vom Mahlraum weiter entfernten Ringfläche der Gleitringdichtung an. Der auf diese Weise zweifach genutzte > umlaufende Ring braucht nicht oder jedenfalls nicht nennenswert grösser zu sein als ein einfacher Gleitring einer be-35 kannten Rührwerksmühle gleichen Wellendürchmessers und gleicher Ringspaltabmessungen. Somit werden durch die Erfindung Beschaffungs- und Wiederbeschaffungskosten eines . von bisher zwei teuren Verschleissteilen eingespart. Ausserdem ist der Ein- und Ausbau des erfindungsgemässen ge-40 meinsamen Rings nicht umständlicher als der blosse Ein-und Ausbau bekannter Trennringe; der bisher erforderliche zusätzliche Aufwand für das Auswechseln eines an die Austrittskammer angrenzenden Gleitrings wird somit ebenfalls eingespart. Unberührt davon bleibt die Möglichkeit, in be-45 kannter Weise zwei oder mehrere längs der Rührwerkswelle hintereinander angeordnete Gleitringdichtungen vorzusehen. The circumferential ring according to the invention, with an annular surface formed on it and adjoining the grinding chamber, which can be an end face or a peripheral surface, belongs to the separating device and belongs to the mechanical seal with a second ring surface further away from the grinding chamber. The rotating ring used twice in this way does not need to be, or at least not appreciably larger, than a simple sliding ring of a known agitator mill of the same shaft diameter and the same annular gap dimensions. Thus, through the invention, procurement and replacement costs become one. saved from two expensive wear parts. In addition, the installation and removal of the common ring according to the invention is no more cumbersome than the simple installation and removal of known separating rings; the additional effort required to replace a slide ring adjacent to the outlet chamber is thus also saved. This does not affect the possibility, in a known manner, of providing two or more mechanical seals arranged one behind the other along the agitator shaft.

Wenn die Erfindung bei einer Rührwerksmühle angewandt wird, deren ortsfester Trennring in bekannter Weise so eine dem Mahlraum zugewandte freie Stirnfläche hat, dann hat der erfindungsgemässe umlaufende Ring zweckmässigerweise ebenfalls eine dem Mahlraum zugewandte freie Stirnfläche, die zumindest, annähernd mit derjenigen des ortsfesten Trennrings fluchtet. Dadurch werden einerseits tote 55 Winkelzonen vermieden, in denen sich Mahlkörper stauen und den Ringspalt verstopfen körinen, anderseits wird aber . auch vermieden, dass die im allgemeinen aus besonders hartem Metall bestehenden Trennringe in einem Bereich besonders starken Mahlgutstromes.vorspringende Ringkanten 60 aufweisen, an denen Mahlkörper zum Zerbrechen neigen. If the invention is applied to an agitator mill, the stationary separating ring of which has a free end face facing the grinding chamber in a known manner, then the circumferential ring according to the invention expediently also has a free end face facing the grinding chamber, which at least is approximately aligned with that of the fixed separating ring. This, on the one hand, avoids dead 55 angular zones, in which grinding media build up and clog the annular gap, but on the other hand, also avoided that the separating rings, which generally consist of particularly hard metal, have projecting ring edges 60 in a region of particularly strong ground material flow, on which grinding bodies tend to break.

In jedem Fall ist die axiale Dicke des erfindungsgemässen umlaufenden Rings vorzugsweise kleiner als oder gleichgross wie dessen radiale Breite. Dadurch wird der Aufwand an teurem Werkstoff, aus dem der umlaufende Ring besteht, ge-65 ring gehalten. In any case, the axial thickness of the circumferential ring according to the invention is preferably less than or equal to its radial width. This keeps the cost of the expensive material from which the circumferential ring is made.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung erläutert, die ei An embodiment of the invention is explained below with reference to a schematic drawing, the egg

3 3rd

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nen Axialschnitt des durch die Erfindung weitergebildeten Bereichs einer im übrigen bekannten Rührwerksmühle zeigt. NEN axial section of the area further developed by the invention of an otherwise known agitator mill.

In der Zeichnung ist von einer Rührwerksmühle mit waagerechter Achse A das eine Ende eines Mahlbehälters 12, ein daran befestigter Behälterabschluss 14 und ein Teil einer 5 Rührwerkswelle 16 dargestellt. In the drawing, an agitator mill with a horizontal axis A shows one end of a grinding vessel 12, an attached container end 14 and part of an agitator shaft 16.

Der Mahlbehälter 12 hat einen hohlen zylindrischen Mantel 18, der einen Mahlraum 20 umschliesst, sowie einen Flansch 22. The grinding container 12 has a hollow cylindrical jacket 18, which encloses a grinding chamber 20, and a flange 22.

Der Behälterabschluss 14 besteht aus einem mit dem > 10 Flansch 22 verschraubten Lagergehäuse 24 und einer Zwischenwand aus zwei ringförmigen Scheiben 26 und 27, die beide mit dem Lagergehäuse 24 verschraubt sind. In das Lagergehäuse 24 ist ein Wellenlager 28, im dargestellten Beispiel ein Rillenkugellager eingebaut. Rechts vom Wellenla- 15 ger 28 ist mit dem Lagergehäuse 24 eine erste Muffe 30 verschraubt, in die eine Lagerdichtung 32, beispielsweise eine Lippendichtung, eingebaut ist. In der ersten Muffe 30 steckt das eine Ende einer zweiten Muffe 34, deren anderes Ende in der ringförmigen Scheibe 26 steckt. 20 The container closure 14 consists of a bearing housing 24 screwed to the> 10 flange 22 and an intermediate wall of two annular disks 26 and 27, both of which are screwed to the bearing housing 24. A shaft bearing 28, in the example shown a deep groove ball bearing, is installed in the bearing housing 24. To the right of the shaft bearing 28, a first sleeve 30 is screwed to the bearing housing 24, into which a bearing seal 32, for example a lip seal, is installed. In the first sleeve 30 there is one end of a second sleeve 34, the other end of which is in the annular disk 26. 20th

Die zweite Muffe 34 umschliesst einen ersten ortsfesten Gleitring 36 und einen zweiten ortsfesten Gleitring 38, die beide durch einen in der zweiten Muffe 34 achsparallel befestigten Stift 40 am Drehen gehindert und insofern ortsfest sind, in axialer Richtung jedoch begrenzt beweglich sind und 25 zu diesem Zweck auch in radialer Richtung ein gewisses Spiel in der zweiten Muffe 34 haben und gegen diese durch Dichtungen 42 abgedichtet sind. Zwischen jedem der ortsfesten Gleitringe 36 und 38 und dem zwischen ihnen liegenden mittleren Teil der zweiten Muffe 34 sind Druckfedern 44 an- 30 geordnet, die den ersten ortsfesten Gleitring 36 nach links, und den zweiten ortsfesten Gleitring 38 nach rechts vorspannen. The second sleeve 34 encloses a first stationary slide ring 36 and a second stationary slide ring 38, both of which are prevented from rotating by a pin 40 fastened axially parallel in the second sleeve 34 and are stationary in this respect, but are limitedly movable in the axial direction and 25 for this purpose also have some play in the radial direction in the second sleeve 34 and are sealed against it by seals 42. Compression springs 44 are arranged between each of the stationary slide rings 36 and 38 and the middle part of the second sleeve 34 lying between them, which bias the first stationary slide ring 36 to the left and the second stationary slide ring 38 to the right.

Der erste ortsfeste Gleitring 36 begrenzt zusammen mit der zweiten Muffe 34 einen Ringraum, an den ein Spül- 35 mittelauslass 46 angeschlossen ist; in entsprechender Weise begrenzt der zweite ortsfeste Gleitring 38 zusammen mit der zweiten Muffe 34 einen Ringraum, an den ein Spülmittelein-lass 48 angeschlossen ist. Zwischen Spülmittelauslass 46 und -einlass 48 ist eine in die zweite Muffe 34 eingebaute Hülse 40 50 angeordnet. The first stationary sliding ring 36, together with the second sleeve 34, delimits an annular space to which a flushing agent outlet 46 is connected; in a corresponding manner, the second stationary slide ring 38, together with the second sleeve 34, delimits an annular space to which a detergent inlet 48 is connected. A sleeve 40 50 installed in the second sleeve 34 is arranged between the detergent outlet 46 and inlet 48.

An der ringförmigen Scheibe 27 ist ein ortsfester Trennring 52 aus Hartmetall befestigt, der zwischen dem Mahlraum 20 und einer von der ringförmigen Scheibe 27 umschlossenen ringförmigen Austrittskammer 54 angeordnet ist. Die Austrittskammer 54 ist an einen Auslassstutzen 56 angeschlossen, der an der ringförmigen Scheibe 27 befestigt ist. A fixed separating ring 52 made of hard metal is fastened to the annular disk 27 and is arranged between the grinding chamber 20 and an annular outlet chamber 54 enclosed by the annular disk 27. The outlet chamber 54 is connected to an outlet connection 56, which is fastened to the annular disk 27.

Die Rührwerkswelle 16 hat unmittelbar neben dem Wellenlager 28 einen Bund 58, an dem rechts ein Stützring 60 anliegt. Der Stützring 60, dessen äussere Mantelfläche mit der Lagerdichtung 32 zusammenwirkt, stützt einen ersten umlaufenden Gleitring 62, der auf einer Büchse 64 zentriert ist und zusammen mit dem ersten ortsfesten Gleitring 36 eine erste Gleitringdichtung bildet. Die Büchse 64 ist von rechts her spielfrei auf die Rührwerkswelle 16 aufgeschoben und trägt im Abstand vom ersten umlaufenden Gleitring 62 einen zweiten umlaufenden Ring 66. Die gesamte aus dem Stützring 60, dem ersten umlaufenden Gleitring 62, der Büchse 64 und dem zweiten umlaufenden Ring 66 bestehende Baugruppe wird durch eine Mutter 68 zusammengehalten, die auf einen Gewindeabschnitt 70 der Rührwerkswelle 16 aufgeschraubt ist und gegen den zweiten umlaufenden Ring 66 drückt. The agitator shaft 16 has a collar 58, next to the shaft bearing 28, on which a support ring 60 rests on the right. The support ring 60, the outer circumferential surface of which cooperates with the bearing seal 32, supports a first circumferential sliding ring 62 which is centered on a bush 64 and forms a first mechanical ring seal together with the first stationary sliding ring 36. The bushing 64 is pushed onto the agitator shaft 16 from the right without play and carries a second circumferential ring 66 at a distance from the first circumferential sliding ring 62. The whole of the support ring 60, the first circumferential sliding ring 62, the bushing 64 and the second circumferential ring 66 existing assembly is held together by a nut 68 which is screwed onto a threaded section 70 of the agitator shaft 16 and presses against the second circumferential ring 66.

Der zweite umlaufende Ring 66 besteht aus Hartmetall und hat eine ebene, ringförmige Stirnfläche als Anlagefläche für den zweiten ortsfesten Gleitring 38. Der zweite umlaufende Ring 66 bildet somit zusammen mit dem zweiten ortsfesten Gleitring 38 eine Gleitringdichtung, welche die Austrittskammer 54 begrenzt. The second circumferential ring 66 is made of hard metal and has a flat, annular end face as a contact surface for the second stationary slide ring 38. The second circumferential ring 66 thus forms, together with the second stationary slide ring 38, a mechanical seal which delimits the outlet chamber 54.

Der ortsfeste Trennring 52 und der zweite umlaufende Ring 66 haben je eine ringförmige Stirnfläche 72 bzw. 74, die in einer gemeinsamen, zur Achse A des Mahlbehälters 12 und der Rührwerkswelle 16 normalen Ebene liegen. In dieser Ebene beginnt ein Ringspalt 76, der radial innen von einer zylindrischen Mantelfläche 78 des zweiten umlaufenden Rings 66, und radial aussen vom ortsfesten Trennring 52 begrenzt wird. Der zweite umlaufende Ring 66 bildet also zusammen mit dem ortsfesten Trennring 52 eine Trennvorrichtung, die den Mahlraum 20 von der Austrittskammer 54 trennt, indem sie nur Mahlgut hindurchlässt, wogegen die Breite des Ringspalts 76 so bemessen ist, dass Mahlkörper im Mahlraum 20 zurückgehalten werden. The stationary separating ring 52 and the second circumferential ring 66 each have an annular end face 72 and 74, which lie in a common plane normal to the axis A of the grinding container 12 and the agitator shaft 16. In this plane begins an annular gap 76 which is delimited radially on the inside by a cylindrical outer surface 78 of the second circumferential ring 66 and radially on the outside by the stationary separating ring 52. The second circumferential ring 66 thus forms, together with the stationary separating ring 52, a separating device which separates the grinding chamber 20 from the outlet chamber 54 by only allowing ground material to pass through, whereas the width of the annular gap 76 is dimensioned such that grinding media are retained in the grinding chamber 20.

Innerhalb des Mahlraumes 20 sind auf der Rührwerkswelle 16 zwischen Distanzringen 80 Rührelemente 82 befestigt, von denen nur eines dargestellt ist. Within the grinding chamber 20, 80 stirring elements 82 are fastened on the agitator shaft 16 between spacer rings, only one of which is shown.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

645 281 PATENT CLAIMS

1. agitator mill with a grinding container (12) which encloses a grinding chamber (20) which can be filled with grinding stock and grinding media and is closed at one end by a container closure (14),

an agitator shaft (16) which extends through a shaft bearing (28) arranged on the container end (14) and an annular outlet chamber (54) into the grinding chamber (20),

a separating device (52, 66) which is arranged between the grinding chamber (20) and the outlet chamber (54), a separating ring (66) attached to the agitator shaft (16) and rotating with it, and a stationary separating ring (12) attached to the grinding container (12) 52) and has an annular gap (76) between the two separating rings, which only allows ground material to flow from the grinding chamber (20) into the outlet chamber (54), but retains the grinding media,

and a mechanical seal (38, 66), which has a mechanical seal (66) attached to the agitator shaft (16), rotating with it, and a stationary seal (38) attached to the container end (14) and keeps the regrind away from the shaft bearing (28), characterized in that the circumferential separating ring (66) is simultaneously designed as a sliding ring, belongs together to the separating device (52, 66) and the mechanical seal (38, 66) and forms the radially inner boundary of the outlet chamber (54).

2. Agitator mill according to claim 1, the stationary separating ring (52) of which has a free end face (72) facing the grinding chamber (20), characterized in that the circumferential ring (66) also has a free end face (74) facing the grinding chamber (20) has, which is at least approximately aligned with that (72) of the stationary separating ring (52).

3. agitator mill according to claim 1 or 2, characterized in that the axial thickness of the circumferential ring (66) is less than or equal to its radial width.