CH673784A5

CH673784A5 -

Info

Publication number: CH673784A5
Application number: CH382987A
Authority: CH
Inventors: Paul Dipl-Ing Jacobi; Juergen Dipl-Ing Obst; Juergen Rittner; Bodo Jahn
Original assignee: Nagema Veb K
Priority date: 1986-12-30
Filing date: 1987-10-01
Publication date: 1990-04-12
Also published as: DE3726610A1; BE1001520A3; DD256460A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mahlkörperabtrennsystem in einer Rührwerkskugelmühle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Systeme finden insbesondere Anwendung bei der Herstellung von Suspensionen für die Bereiche der Chemie sowie der Farben- und Lebensmittelindustrie.

Rührwerkskugelmühlen zum kontinuierlichen Feinmahlen und Dispergieren von Feststoffdispersionen werden mit Mahlkörpern betrieben, deren Mahlbehälter teilweise mit Glas-, Keramik- oder Stahlkugeln gefüllt ist. Die kontinuierlich in die Rührwerksmühle geförderte Feststoffdispersion wird nach entsprechender Zerkleinerung über eine Auslassöffnung im Mahl-behälter in feindispergiertem Zustand wieder ausgetragen. Eine entscheidende Voraussetzungfür eine ordnungsgemässe Funktion der Rührwerkskugelmühle ist die kontinuierliche Abtrennung der Mahlkörper vom Mahlgut. Hierfür sind verschiedenartige Ausführungen von Trenneinrichtungen bekannt. Verbreitet finden in Rührwerkskugelmühlen mit liegend angeordneten

Mahlbehältern statische Abtrennvorrichtungen in Form von Zylinder- oder Plansieben Anwendung, die am Auslauf den Mahlbehälter oben abschliessen. Aber auch Siebeinrichtungen als Spaltsiebe sind im Einsatz, bei denen das gemahlene Gut in 5 radialer oder axialer Richtung einen oder mehrere Ringspalte durchströmt und ausgetragen wird. Um ein schnelles Auswechseln bei Verstopfung der Siebe zu ermöglichen, wurden auch in den Mahlbehälter der Rührwerksmühle hineinragende oder ausserhalb des Mahlraumes in den Suspensionsauslauf einsetzbare io Siebpatronen bekannt. Siebpatronen stellen, bedingt durch ihre Anordnung, einen Strömungswiderstand im Mahlbehälter dar und sind erhöhtem Verschleiss unterworfen. Durch die spezifische Anordnung der Siebpatronen lassen sich Toträume im Mahlbehälter nicht vermeiden. Es treten Mahlkörperablagerun-15 gen auf, die den Dispergiereffekt nachteilig beeinflussen.

Um einen leichten Wechsel der Siebpatronen zu realisieren, ist es notwendig, eine bestimmte Menge Mahlgut/Mahlkörpergemisch aus dem Mahlbehälter abzulassen, die später wieder zugegeben werden muss. Ausserdem ist der Innenraum der 20 Siebpatronen schwer zugänglich und nur mit erhöhtem Aufwand zu reinigen (DE-AS 2037258, DE-OS 2154713).

Weiterhin ist eine Rührwerksmühle mit einer Àustragskam-mer, in die ein oder mehrere Siebkörper mit nierenförmigem Querschnitt angeordnet sind. Die Siebkörper befinden sich 25 oberhalb der Rührelemente. Der verbleibende freie Teil der Austragskammer dient als Bypass für die im Mahlraum aktivierte Strömung aus Mahlgut und Mahlkörpern. Der Siebkörper besitzt annähernd die gleiche Funktion einer allgemein bekannten Siebpatrone. Nachteilig für die Funktionstüchtigkeit dieser Ausbil-30 dung des Siebkörpers ist dessen starke Abhängigkeit von der Viskosität des Mahlgut-Mahlkörpergemisches. Die beabsichtigte Strömungsführung um den Siebkörper wird bei hohen Viskositäten des Mahlgut-Mahlkörpergemisches in ihrer Wirkung abgeschwächt und dadurch die Ausbildung eines Mahlkörperstaues in

35 der Austragskammer gefördert (DE-OS 3 330 893)^ __

Aus der DE-AS 2 446 341 ist eine Rührwerkskugelmühle mit horizontal angeordnetem Mahlbehälter bekannt, die an einem Ende einen Einlassstutzen und am anderen Ende einen Auslassstutzen aufweist, indem die Mahlkörperabtrennvorrichtung 40 angeordnet ist. Sie besteht im wesentlichen aus einer, mit einem oder mehreren Vibratoren ausgestatteten Trennvorrichtung, die aus einem Stapel konzentrisch zueinander angeordneter Scheiben* oder plattenförmiger, durch radiale Spalte abgegrenzter Trennglieder aufgebaut ist. Jeweils zwischen zwei feststehenden 45 Trenngliedern ist ein in Vibrationsbewegung versetzbares Trennglied angeordnet, oder auch für den Fall des Einsatzes von mehreren Vibratoren können alle Trennglieder des gebildeten Stapels in Schwingungen versetzt werden.

Obwohl durch diese Lösung ein Durchfluss auch hochvisko-5° ser Feststoffdispersionen durch die Trennspalte ermöglicht und die Neigung zum Verstopfen reduziert wird, besteht jedoch im Auslaufstutzen zwischen Mahlbehälter und Trennvorrichtung ein toter Raum, in dem keine ausreichende Bewegung des Mahlgut-Mahlkörpergemisches erfolgen kann. Dieser Mangel 55 wird noch durch die in Auslaufrichtung zunehmende Mahlkörperkonzentration verstärkt, so dass ein Mahlkörperstau im Auslaufstutzen auftritt. Ferner können sich abgeriebene Mahlkörper oder Mahlkörperbruchstücke in den Spalten zwischen den Trenngliedern festklemmen und deren Vibrationsbewegung so dadurch blockieren. Diese Störungen führen zum Ausfall der Rührwerksmühle und sind verbunden mit einer Demontage und sorgfältigen Reinigen des gesamten Abtrennsystems.

Ferner ist in der DE-OS 3131370 eine Rührwerkskugelmühle mit horizontal angeordnetem Mahlbehälter und einer 65Trenneinrichtung bekannt, die aus einem Flachsieb besteht, das parallel zur Achse der Rührwelle an der höchsten Stelle am Ende des Mahlraumes in einem kappenartig, als Siebgehäuse ausgebildeten Deckel des Mahlbehälters liegend angeordnet ist. Als

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Abdeckung der Trenneinrichtung dient eine, mit einem schräg nach oben gerichteten Auslassstutzen versehenen Mahlgutsam-melhaube, die lösbar mit dem Deckel des Mahlbehälters verbunden ist. Das eingesetzte Flachsieb kann leicht ausgewechselt werden, ohne dass dabei Mahlkörperverluste eintreten. Bedingt durch die ebene Siebanordnung sind jedoch Toträume im Bereich der Trennvorrichtung, in denen eine Anreicherung von Mahlkörpern im stationären Zustand erfolgen kann, nicht zu vermeiden. Die hohe spezifische Belastung der Trennsiebfläche hat auch ein öfteres Reinigen des derart angeordneten Flachsiebes zur Folge.

Die Erfindung hat den Zweck, die dargestellten Mängel der bekannten Rührwerkskugelmühlen dieser Art beim Abtrennen der Mahlkörper vom Mahlgut weitestgehend zu beseitigen, den Verlust von Suspension, Mahlkörpern und Lösungsmitteln beim Siebwechsel weiter zu verringern, den dafür benötigten Zeitaufwand zu reduzieren und den Siebeffekt deutlich zu verbessern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Rührwerkskugelmühle der eingangs beschriebenen Art derart zu gestalten und mit einem Mahlkörperabtrennsystem zu versehen, das eine volle Nutzung des Mahlbehälters durch Vermeidung von Toträumen, eine grosse Abtrennfläche durch geometrische Anpassung an den Mahlbehälterumfang, ein Austausch des Mahlkörperab-trennsystems ohne Mahlbehälterentleerung ermöglicht und eine zusätzliche Sicherheit gegen das Austragen von verschlissenen Mahlkörpern bietet.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die gekrümmte Oberfläche des Trennsiebes kann dabei maximal die Hälfte der zylindrischen Oberfläche des Mahlbehälters in Umfangsrichtung umschliessen. Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Trennsieb durch Halteelemente mit dem Siebrahmen verbunden ist und das Mahlkörperfangsieb in eine Aussparung am oberen inneren Rand des Siebrahmens lose eingelegt und von einem am Mahlbehälter befestigten Deckel in seiner Lage fixiert ist. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Durchlassöffnungen des Mahlkörperfangsiebes kleiner als die des Trennsiebes ausgebildet sind und für beide Siebe rechteckige Form aufweisen, wobei die rechteckigen Durchlassöffnungen des Trennsiebes mit ihrer längeren Seite parallel zur Rührwellenlängsachse ausgerichtet sind. Vorteilhaft beträgt das Verhältnis des Volumens des Sammelraumes zum Volumen des Mahlraumes 1:20. Zweckmässig ist das Abtrennsystem als geschlossene Baueinheit in den Mahlbehälter einsteckbar.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch eine Rührwerkskugelmühle mit Mahlkörperabtrennsystem;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Mahlkörperabtrennsystem nach der Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 als Einzelheit eine Ansicht des Mahlkörperabtrennsy-stems.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besitzt die kontinuierlich arbeitende Rührwerkskugelmühle einen horizontal angeordneten zylindrischen Mahlbehälter 1 mit einem Mahlguteinlassstutzen 2 und einem Auslassstutzen 3 für das feingemahlene und disper-gierte Mahlgut. Zum Zwecke der Kühlung ist der Mahlbehälter 1 mit einem Kühlmantel 4 ausgestattet. Zum kontinuierlichen Feinmahlen und Dispergieren erfolgt die Zuführung des Mahlgutes von oben durch den Mahlguteinlassstutzen 2 in den Mahlraum 5 des Mahlbehälters 1, der zu einem grossen Teil mit frei beweglichen Mahlkörpern gefüllt ist. Durch das im Mahlbehälter

I mit hoher Drehzahl rotierende Rührwerk, das aus der Rührwelle 6 mit darauf befestigten Mahlscheiben 7 besteht, werden die im Mahlraum 5 befindlichen, nicht dargestellten Mahlkörper intensiv bewegt und dadurch das Mahlgut gemahlen und feindis-

5 pergiert. Die Rührwelle 6 ist einseitig im Bereich des Mahlguteinlasses 3 gelagert und gegen den Mahlraum 5 durch eine Rührwellendichtung 8 abgedichtet. Zum Trennen des Mahlgutes von den Mahlkörpern dient das an der höchsten Stelle am Ende des Mahlbehälters angeordnete Mahlkörperabtrennsystem, das io aus dem kastenförmigen Siebrahmen 9, dem gekrümmten Trennsieb 10 und dem als Flachsieb ausgebildeten Mahlkörperfangsieb

II besteht, das von dem am Mahlbehälter 1 mit einem nicht näher dargestellten Verschluss befestigten Deckel 12, der den Auslassstutzen 3 trägt, abgedeckt ist. Die eigentliche Mahlkörperabtrei, -

15 nung wird durch das rechteckig gestaltete Trennsieb 10 realisiert, das mittels der Halteelemente 13 an zwei sich gegenüber liegenden Seiten am Siebrahmen 9 befestigt ist, der mit den beiden Sieben als geschlossene Baueinheit in den Mahlbehälter 1 eingesetzt ist.

2q Wie Fig. 2 und 3 zeigen, ist die zum Mahlraum 5 gerichtete Oberfläche des gekrümmten Trennsiebes 10 an die zylindrische Oberfläche des Mahlbehälters 1 angepasst, wodurch Toträume im Mahlraum 5 vermieden werden und eine grosse wirksame Trennsiebfläche gewährleistet ist. Unterstützt wird diese Wir-25 kung durch die vor der Trennsiebfläche rotierenden Mahlscheiben 7, die auch bei hohem Mahlkörperfüllungsgrad eine intensive Bewegung der Mahlkörper ermöglichen und damit die Ausbildung eines Mahlkörperstaus vor dem Trennsieb 10 verhindern. Verschlissene Mahlkörper, welche die Durchlassöffnungen 30 des Trennsiebes 10 passieren, oder auch Mahlkörper, die bei einem Trennsiebdefekt durchgetreten sind, werden vor dem im Abstand darüberliegenden Mahlkörperfangsieb 11, dessen Durchlassöffnungen kleiner als die des Trennsiebes sind, zurückgehalten, wodurch ein unerwünschter Eintrag von Mahlkörpern 35 in das nach der Rührwerkskugelmühle folgende Suspensionsleitungssystem wirksam unterbunden wird. Um ein Zusetzen des Trennsiebes 10 und des Mahlkörperfangsiebes 11 zu verhindern, besitzen die Durchlassöffnungen beider Siebe eine rechteckige Form, wobei die Durchlassöffnungen des Trennsiebes 10 mit 40 ihrer längeren Seite parallel zur Rührwellenlängsachse ausgerichtet sind. Das rechteckige Mahlkörperfangsieb 11 ist in eine entsprechende Aussparung am oberen inneren Rand in den Siebrahmen 9 eingelegt und durch die Dichtung 14 und den mit dem Auslassstutzen 3 versehenen, am Mahlbehälter 1 befestigten 45 Deckel 12 in seiner Lage fixiert. Der zwischen Mahlkörperfangsieb 11 und Trennsieb 10 gebildete Sammelraum 15, dessen Volumen zum Mahlraumvolumen ca. 1:20 beträgt, ermöglicht es, vom Mahlkörperfangsieb zurückgehaltene Mahlkörper über einen längeren Zeitraum zu speichern.

50 Da das Mahlkörperfangsieb 11 separat vom Mahlkörperabtrennsystem demontierbar ist, kann durch Lösen des Deckelverschlusses eine schnelle Kontrolle des Zustandes im Sammelraum 15 bzw. des Trennsiebes 10 erfolgen, ohne dass das gesamte einsteckbare Mahlkörpertrennsystem aus dem Mahlbehälter 1 55 gezogen werden muss. Durch die rechteckige Gestaltung der Durchlassöffnungen des Trennsiebes 10 in Verbindung mit dessen gekrümmter Form wird ein Festklemmen von Mahlkörpern in den Durchlassöffnungen stark vermindert.

Dadurch, dass die Durchlassöffnungendes Mahlkörper-60fangsiebes 11 kleiner als die Durchlassöffnungen des Trennsiebes 10 gehalten sind, ist besonders beim Einsatz von kleinen Mahlkörpern, z. B. unter 0,8 mm durch die erreichte Tiefenstaffelung im Abtrennverhalten des Mahlkörperabtrennsystems eine wesentliche Verlängerung der störungsfreien Betriebszeit erreichbar.

M

3 Blatt Zeichnungen

Claims

673 784 PATENTANSPRÜCHE

1. Mahlkörperabtrennsystem in einer Rührwerkskugelmühle zum kontinuierlichen Feinmahlen und Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeiten mit einem teilweise mit Mahlkörpern gefüllten zylindrischen doppelwandigen geschlossenen Mahlbehälter, mit sich gegenüberliegenden Mahlguteinlass- und Mahlgutauslassstutzen, einer zentral angeordneten einseitig gelagerten Rührwelle mit darauf befestigten Mahlscheiben, wobei das Mahlkörpersystem am Ende des Mahlraumes an dessen höchster Stelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlkörperabtrennsystem aus einem rechteckigen kastenförmigen Siebrahmen (9), einemunteren, gekrümmten Trennsieb (10) mit rechteckigem Grundriss und einem im Abstand darüber liegenden Mahlkörperfangsieb (11) gebildet ist und zwischen Trennsieb und Mahlkörperfangsieb einen Sammelraum (15) aufweist, wobei die zum Mahlraum (5) zeigende Oberfläche des Trennsiebes an die zylindrische Innenfläche des Mahlbehälters (1) ange-passt und das Mahlkörperfangsieb eben und rechteckig ausgeführt ist.

2. Mahlkörperabtrennsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Oberfläche des Trennsiebes (10) maximal die Hälfte der zylindrischen Oberfläche des Mahlbehälters (1) in Umfangsrichtung umschliesst.

3. Mahlkörperabtrennsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennsieb (10) durch Halteelemente (13) mit dem Siebrahmen (9) verbunden ist und das Mahlkörperfangsieb (11) in eine Aussparung am oberen inneren Rand des Siebrahmens lose eingelegt und von einem am Mahlbehälter (1) befestigten Deckel (12) in seiner Lage fixiert ist.

4. Mahlkörperabtrennsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnungen des Mahlkörperfangsiebes (11) kleiner als die des Trennsiebes (10) ausgebildet sind und für beide Siebe rechteckige Form aufweisen.

5. Mahlkörperabtrennsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rechteckigen Durchlassöffnungen des Trennsiebes (10) mit ihrer längeren Seite parallel zur Rührwellenlängsachse ausgerichtet sind.

6. Mahlkörperabtrennsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Volumens des Sammelraumes (15) zum Volumen des Mahlraumes (5) 1:20 beträgt.

7. Mahlkörperabtrennsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennsystem als geschlossene Baueinheit in den Mahlbehälter (1) einsteckbar ist.