CH679130A5 - - Google Patents

Description

1

CH 679130 A5

2

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rührwerksmühle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

in Rührwerksmühlen wird das Mahlgut im allgemeinen in Form einer Suspension über eine Einlassöffnung in den Mahlbehälter eingebracht, den es während des Rühr- und Mahlvorganges durchströmt und am anderen Ende über eine Auslassöffnung verlässt. Diese Strömung wirkt selbstverständlich auch auf die im Mahlbehälter vorgesehenen Mahlkörper, im allgemeinen Kugeln, ein. Bei Hochlei-stungs-Rührwerksmühlen, bei denen die Strömung sehr stark ist, reicht selbst bei vertikaler Anordnung der Rührwerksmühle, wobei das Produkt den Mahlbehälter von unten nach oben und damit entgegengesetzt zur Schwerkraft der Mahlkörper durchströmt, diese nicht aus, um die Kugeln zurückzuhalten, sie werden vielmehr mitgerissen und üben meist im Bereiche des Auslasses einen unerwünschten Druck aus. Um der damit verbundenen ungleichförmigen Druckverteilung zu begegnen sind die Bauhöhen der Mahlbehälter bereits verkürzt worden, so dass der Unterschied zwischen der Einlass- und der Auslassseite relativ geringer wird. Eine Behebung des Übelstandes konnte damit selbstverständlich nicht erzielt werden. Ebenso wurde bereits vorgeschlagen (FR-A 2 015 544), konische Mahlbehälter zu verwenden, was zwar eine gewisse Verbesserung ergab, jedoch bedeutend teurer ist, anderseits aber dazu führte, dass das Mahlgut infoige unterschiedlicher Verweilzeit der Mahlgutteilchen im Mahlbehälter ungleichförmig bearbeitet werden.

Gemäss der DE-A 1 507 653 oder der DE-A 2 026 733 ist bereits eine Rührwerksmühle der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei der zur Erzeugung eines Gegendruckes eine Art Förderschnecke vorgesehen ist, die in der Mitte des Mahlbehälters einen abwärts gerichteten Förderstrom erzeugt Durch diesen Förderstrom werden zwar die Mahlkörper nahe der Welle nach unten gerissen, doch strömt an der Aussenseite der Schnecke wiederum das suspendierte Mahlgut nach oben, so dass ein äusserst ungleichmässiges Verweilzeitspektrum resultiert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, die oben aufgezeigten Probleme zu vermeiden und einen Hochleistungsbetrieb einer Rührwerksmühle zu ermöglichen. Erfindungs-gemäss erfolgt dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Um dabei eine eine Vergleichmässigung des Mahlkörperdruckes zu erzielen, ohne ein verschlechtertes Mahlergebnis (im obigen Sinne) in Kauf nehmen zu müssen, geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass eine Lösung des Problems so lange nicht erzielbar ist, als die Mahlgutsuspension in eine gemeinsame Strömungsbewegung mit den Mahlkörpern gebracht wird. Deshalb werden erfindungsgemäss weiterhin die Merkmale des Anspruchs 2 vorgeschlagen. Selektiv im wesentlichen nur auf die Mahlkörper eine Kraft ausübende Einrichtungen sind an sich bekannt. So sind aus der US-PS 4 134 557 Magnete zum Antrieb von Eisenkugeln im Sinne eines Kreisumlaufes innerhalb des Mahlbehälters vorgeschlagen worden. Ein Antrieb in Gegenrichtung zum Mahlgutstrom war hingegen nicht vorgesehen.

Durch die Ausbildung von Einrichtungen derart, dass sie ein Kraftfeld im wesentlichen in Gegenrichtung zum Mahlgutstrom ausüben, ergibt sich in überraschender Weise die Lösung der oben umris-senen Aufgabe auch hinsichtlich der Vergleichmässigung des Mahlkörperdruckes.

Im Rahmen der Erfindung kann nun dieses Prinzip in der in Anspruch 3 genannten Weise verwirklicht werden. Einerseits ist es bei einer derartigen Ausbildung der Gegendruckeinrichtung auch möglich, Mahlkörper selektiv zu beeinflussen, die aus einem nichtmagnetischen Werkstoff bestehen, weshalb diese Ausführung bevorzugt ist. Anderseits sei hervorgehoben, dass nicht in jeder Ausführungsform Abschnitte mit gleicher Richtung von Mahlgutstrom und Fliehkraft vorhanden sein müssen; lediglich dort wo solche Abschnitte vorgesehen sind, sollen die erwähnten Beruhigungs- und/oder Bremseinrichtungen vorgesehen sein.

In diesem Fall kann gemäss eine konstruktiv besonders einfache, in Anspruch 5 bezeichnete, Ausführungsform gewählt werden.

Durch die Merkmale des Anspruches 6 ergibt sich automatisch ein Trenneffekt, ganz gleich, wie der Auslass aus dem Mahlbehälter bzw. der Mühle ausgebildet ist, wo das bearbeitete Mahlgut unter Rückhaltung der Mahlkörper im Mahlbehälter austritt.

In allen zuletzt genannten Ausführungen ist die Ausbildung nach Anspruch 7 zur Einstellung des Gegendruckes vorteilhaft.

Eine weitere günstige Ausgestaltung besteht in den Merkmalen des Anspruches 8. Durch diese Anordnung von Ein- und Auslass durchströmt also das Produkt den Mahlbehälter radial gesehen von aussen nach innen, wogegen die durch die Drehung der Karussellwelle erzeugte Fliehkraft in entgegengesetzter Richtung, nämlich von innen nach aussen wirkt. Obwohl eine derartige Karussellwelle im Prinzip auch horizontal angeordnet sein kann, wobei sich dann die Drehebene der Mahlkörper vertikal erstreckt, ist es bevorzugt, wenn die Karussellwelle im wesentlichen vertikal angeordnet ist, weil dann wenigstens beim Anlauf keine nachteiligen Auswirkungen der Schwerkraft zu befürchten sind.

Bei einer solchen Ausführung mit Karussellwelle ist es zur Vermeidung von Unwucht günstig, wenn zumindest zwei Mahlbehälter an der Karussellwelle befestigt sind. Bei nur zwei Mahlbehältern wären diese dann an gegenüberliegenden Seiten des Karussells anzuordnen, wogegen bei einer grösseren Anzahl von Mahlbehältern diese entsprechend gleichmässig über den Umfang des Karussells zu verteilen sind. Die Mahlbehälter können dann untereinander durch eine Mahlgutleitung parallel oder in Serie verbunden bzw. wahlweise verbindbar sein.

Um die Mahlkörper zum Zwecke der Trennung von einer der Trennöffnungen fernzuhalten, sind vorzugsweise die Merkmale des Anspruches 9 vorgesehen.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nach5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

CH 679 130 A5

4

folgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kugelmühle, anhand dessen drei verschiedene Ausführungen der Werkzeuge dargestellt sind, nämlich einerseits im oberen Teil und anderseits jeweils zu beiden Seiten der Mittellinie des unteren Teiles;

Fig. 2 die Kugelmühle nach Fig. 1 in einem Regelsystem; die

Fig. 3-6 verschiedene Ausführungsvarianten von an einer Karussellwelle befestigten Rührwerksmühlen, wobei Fig. 6 ein Detail des Antriebes veranschaulicht;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsvariante; die

Fig. 8-13B verschiedene Ausbildungen von Trenneinrichtungen, wovon die Fig. 8 bis 12 ausschliesslich auf Fliehkraft beruhende Trenneinrichtungen ähnlich der Trenneinrichtung in Fig. 1 sind, von weichen Darstellungen die Fig. 10 ein Schnitt nach der Linie x-x der Fig. 8 bzw. 9 ist, die Fig. 8, 9 und 12,13 die Anordnung einer Trenneinrichtung im Bereiche einer Druckvorrichtung und von diesen die Fig. 9, 12 und 13 die Lagerung eines Rotationskörpers im Druckkolben zeigen, wobei die Fig. 13A ein Schnitt durch die Kolbenstange im Bereiche des Zylinders 423 und die Fig. 13B eine vergrösserte Ansicht eines Details ist;

Fig. 14 eine Ausführungsvariante zu Fig. 1, wozu die

Fig. 15A, 15B zwei Relativstellungen von Rotor und Stator im Detail veranschaulichen; und die

Fig. 16, 17 weitere Abwandlungen der Rotor- und Statorgeometrie zur Erzielung ähnlicher Effekte, wie bei der Ausführung nach Fig. 14.

Eine Rührwerksmühle 1 weist in üblicher Ausbildung einen Mahlbehälter 2 auf, in dem ein Rotor 3 drehbar gelagert ist. Der Antrieb des Rotors 3 erfolgt in üblicher, nicht dargestellter Weise von der Oberseite (bezogen auf Fig. 1) her. Unterhalb des Mahlbehälters 2 befindet sich ein Einlassgehäuse 4 mit einer Einlassbohrung 5, über die das suspendierte Mahlgut in das Innere des Mahlbehälters 2 hineingepumpt wird. An der Unterseite des Rotors 3 ist eine einen Einlass-Trennspalt 6 bildende Trennplatte 7 vorgesehen. Dadurch werden die im Inneren des Mahlbehälters 2 befindlichen Mahlkörper, im allgemeinen Kugeln, daran gehindert, in das Einlassgehäuse 4 zu gelangen.

An der Oberseite des Mahlbehälters 2 ist ein Produktauslassgehäuse 8 mittels Schrauben befestigt, das eine von einer Produktauslasskammer 9 wegführende Auslassbohrung 10 aufweist. Mahlbehälter 2 und Rotor 3 sind jeweils doppelwandig ausgeführt, um die beim Mahlen entstehende Reibungswärme abführen zu können. Hiezu ist für den Mahlbehälter 2 ein Kühlmitteteinlass 11 und ein Kühlmittel-auslass 12 vorgesehen, wogegen das Kühlmittel für den Rotor über eine doppelt hohle Welle entsprechend den Pfeilen 13 zugeführt und axial entsprechend dem Pfeil 14 abtransportiert wird. Ali diese bisher beschriebenen Teile sind an sich bekannter Natur.

Wie erwähnt, sind im Inneren des Mahlbehälters 2 im allgemeinen Kugeln enthalten, von denen einige in Fig. 1 eingezeichnet sind (vgl. die Kugeln 15 rechts). Aufgrund der Strömung der Mahlgutsu-spension haben die Mahlkörper 15 die Tendenz mit der Strömung nach oben zu wandern, wobei sich der Druck der Mahlkörper 15 gerade im Bereiche des Überganges vom Oberteil des Mahlbehälters 2 in das Auslassgehäuse 8 in unerwünschter Weise verstärkt. Um diesem Übel abzuhelfen, ist nun die im folgenden beschriebene Anordnung getroffen.

Die innerhalb des Mahlbehälters 2 vorgesehenen Rührwerkzeuge sind im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet, und zwar sind die am Mahlbehälter 2 befestigten Statorwerkzeuge 16 von hohlen Ringscheiben gebildet, die den Rotor 3 mit Abstand umfassen, wogegen von der Aussenseite des Rotors jeweils zwischen den Statorwerkzeugen 16 scheibenförmige Rotorwerkzeuge 17 vorgesehen sind. Gemäss der im oberen Teil der Fig. 1 gezeigten Ausführung ist jeweils unterhalb der Statorscheiben 16 und der Rotorscheiben 17 nur ein schmaler Raum vorgesehen, der etwas grösser bemessen ist als der Durchmesser der Kugeln 15. Wie anhand des Pfeiles 18 zu ersehen ist, wird dieser schmale Raum 19 vom Mahlgut radial einwärts durchströmt. Die Kugeln 15 sind jedoch aufgrund ihrer verhältnismässig grossen Masse der vom Rotor 3 und seinen Werkzeugen 17 ausgeübten Fliehkraft ausgesetzt, so dass sie in Gegenrichtung radial nach aussen getrieben werden. Daher sammeln sich die Kugeln 15 unter dem Druck der Fliehkraft an der Innenwand des Mahlbehälters 2. Die scheibenförmigen Werkzeuge 16, 17 sind jeweils als einstückige Halbkreisringe in den Stator bzw. Rotor eingesetzt.

Knapp unterhalb der Rotorscheiben 17 steht von der Mahibehälterwandung eine Statorplatte 20 ab, die den Rotor 3 umschliesst und an ihrem Aussenum-fang in Abständen Öffnungen 21 in Form von Schlitzen oder kreisrunden Löchern besitzt. Die unter dem Druck der Fliehkraft stehenden Mahlkörper 15 gelangen daher zum Teil durch diese Öffnungen 21 hindurch in einen darunterliegenden Beruhigungsraum 22. Dieser Beruhigungsraum 22 ist einerseits von der Statorplatte 20 und anderseits vom darun-tergelegenen Statorwerkzeug 16 begrenzt, so dass die Mahlkugeln 15 bis zur Aussenmantelfläche des Rotors 3 gelangen können, der ihnen zwar wiederum eine radial nach aussen gerichtete Bewegung entsprechend dem Produktstrom (Pfeil 23) zu erteilen vermag, doch ist einerseits die Oberflächengeschwindigkeit des Rotors 3 an dieser Stelle selbstverständlich geringer als am Umfang der Rotorscheiben 17, anderseits werden die Kugeln durch die von oben nachdrängenden Mahlkugeln 15 aufgehalten, so dass sich insgesamt ihre Bewegung etwas beruhigt. Es ist daher möglich, dass die Mahl-kugeln zwischen der von den Stator-Ringscheiben 16 gebildeten Öffnung 24 und der Aussenmantelfläche des Rotors 3 in den daruntergelegenen Raum 19 gelangen, wo sie wiederum im Gegenstrom zum Produkt nach aussen geschleudert werden.

Die Beruhigung bzw. Abbremsung der Bewegung der Kugeln kann auf vielerlei Weise erfolgen. Als alternative Ausführung sind die Statorwerkzeuge

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 679 130 A5

6

16 im unteren Teil der Fig. 1 mit Bremsstäben 25 versehen, wogegen eine Statorplatte 20 wie im oberen Teil der Fig. 1, dort nicht vorgesehen ist.

Es versteht sich, dass gerade durch die enge Bemessung der Räume 19 in diesem Bereich eine besonders hohe Reibungswärme abzuführen ist. Zu diesem Zwecke sind im Inneren der hohlen Statorscheiben 16 ringförmige Trennlamellen 26 vorgesehen, die eine Innenwand bilden und das Kühlwasser zwingen, das Innere der Statorscheiben 16 zu durchfliessen. Diese Trennlamellen 26 sind einerseits an Wandungsvorsprüngen 27 befestigt, insbesondere verlötet, und können sich zur Sicherung eines gleichmässigen Abstandes im inneren der Statorwerkzeuge 16 mit Hilfe warzenförmiger Füs-schen 28 abstützen. Wie ersichtlich, ist eine ähnliche Konstruktion für die Rotorwerkzeuge 17 vorgesehen.

Alternativ kann die Ausbildung entsprechend der rechten unteren Seite in Fig. 1 getroffen sein, wobei die Innenwand mahlbehälterseitig mit Muten 29 versehen ist, in die die Lamellen 26 eingesetzt und dort durch Kleben oder Löten befestigt werden. Ebenso sind Nuten 29 am Aussenumfang des Innenteils des Rotors 3 vorgesehen, in die die Trennlamellen 26 des Rotors in, zweckmässig zwei, Sektoren eingesetzt und ebenso befestigt werden.

Eine Besonderheit stellt auch die in Fig. 1 dargestellte Auslass-Trenneinrichtung dar, die von einem Zellenrad 30 gebildet ist. Wie ersichtlich, ist dieses Zellenrad 30 im Auslassgehäuse koaxial zum Oberteil des Rotors 3 bzw. dessen Antriebswelle gelagert und mit Hilfe eines aufgekeilten Antriebsrades 31 unabhängig vom Rotor 3 antreibbar. Der Antrieb wird in der Regel von einem gesonderten Motor in nicht dargestellter Weise erfolgen, doch ist es selbstverständlich auch möglich, für den Antrieb des Rotors und des Rades 31 einen gemeinsamen Motor vorzusehen, wobei für den Antrieb des Zellenrades 30 ein entsprechendes Übersetzungsgetriebe vorzusehen ist. Dadurch ist das Zellenrad 30 mit so hoher Geschwindigkeit antreibbar, dass die Mahlkörper 15 mit dem gegenüber dem Produkt relativ hoher Masse in Gegenrichtung, d.h. radial nach aussen, bewegt werden, von wo sie zweckmässig in einen darunterliegenden Beruhigungsraum 22a gelangen können. Vorzugsweise ist die Drehgeschwindigkeit des Zellenrades 30 wählbar, so dass sie leicht den Gegebenheiten angepasst werden kann. Dies kann wiederum durch ein entsprechendes Getriebe oder auf elektrischem Wege durch Wähi der Motorgeschwindigkeit bewerkstelligt werden. In jedem Falle kann die Geschwindigkeit so eingestellt sein, dass die Mahlkugeln 15 zwar ausgeschleudert werden, jedoch durch den Produktstrom dermassen verzögert an der Innenwandung des Mahlbehälters 2 auftreffen, dass die bei Trennspalten üblicherweise auftretende Beanspruchung vermieden ist, die häufig in unerwünschter Weise zur Zerkleinerung der Mahlkugeln 15 führt. Um einen entsprechenden Bremsweg zu sichern, kann - abweichend von der Darstellung gemäss Fig. 1 - der obere Mahlbehälterteil 32 einen erweiterten Durchmesser besitzen. Um aber zu vermeiden, dass der Mahlbehälter einen stufenförmig sich erweiternden

Raum im Bereich des Gehäuses 32 bildet und sich dann dort die Mahlkugeln sammeln, ist zweckmässig dieser obere Mahlbehälterteil 32 im Inneren nach unten zu konisch sich verengend und damit trichterförmig ausgebildet, so dass die an seiner Wand auftreffenden Mahlkugeln nach unten gegen den Beruhigungsraum 22a geleitet werden.

Bei häufigem Wechsel des zu vermählenden Produktes mag es erwünscht sein, die dem Mahlkörperdruck an der Oberseite entgegenwirkende Anordnung entsprechend den Gegebenheiten zu verändern. Als Einflussgrössen sind die Zähigkeit, die Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Druck der Mahlgutsuspension, aber auch die Grösse der Mahlkörper (falls diese wechselt) anzusehen. Zur Wirksamkeit der in Fig. 1 dargestellten Ausbildung, d.h. zur Veränderung der auf die Mahlkugeln 15 wirkenden Fliehkräfte, ist die Regelung der Drehzahl des Rotors 3 ebenso denkbar, wie die Veränderung der Abstände der Stator- und Rotorscheiben 16 bzw. 17. Die letztere Massnahme ist selbstverständlich nur bis zu einer Mindestgrösse der Räume 19 möglich, die annähernd dem Durchmesser der Mahlkugeln 15 entspricht. Von dieser Extremeinstellung ausgehend kann jedoch die Wirkung der Fliehkraft durch Vergrösserung der Ringräume 19 durch Vergrösserung der Abstände der diese Räume begrenzenden Werkzeuge 16 bzw. 17 verringert werden. An sich kann dies auch von Hand aus mit Hilfe einer Vorrichtung geschehen, wie dies später anhand der Rg. 4 besprochen wird. Vorzugsweise ist •jedoch entsprechend Fig. 2 der nachfolgend beschriebene Regelkreis vorgesehen.

In Fig. 2 sind nur jene Teile der Rührwerksmühle 1 im einzelnen dargestellt, die für die Beschreibung der Funktionsweise des Regelkreises von Bedeutung sind. Ein Antriebsmotor 33, das von ihm angetriebene und auf einer Antriebswelle 34 sitzende Antriebsrad 35 sowie das Produktauslassgehäuse 8 mit dem Auslass 10a sind lediglich schematisch veranschaulicht. Gegenüber der Darstellung nach Rg. 1 ist das Einlassgehäuse 4a insofern etwas abgewandelt, als der Einlass 5 seitlich angeordnet ist und der untere Wellenstummel 36 des Rotors 3 von aussen her axialgelagert ist. Dies ist durch eine Lagerspitze 37 angedeutet.

Die Lagerspitze 37 sitzt an der Aussenseite eines Kolbens 38, der von unten her durch Zulauf einer hydraulischen Flüssigkeit über eine Leitung 39 innerhalb seines Zylinders 40 hebbar ist. Anderseits ist die Bewegung in Gegenrichtung dadurch zu erzielen, dass in einem zweiten Zylinder 41 ein Kolben 42 über eine Leitung 43 mit hydraulischer Flüssigkeit belastet wird. Diese Anordnung mag nur als Beispiel zur Veranschaulichung der Erzielung einer Axialbewegung des Rotors 3 dienen und ist selbstverständlich durch technische Äquivalente ersetzbar. Beispielsweise kann einfach eine Schraubenspindel mit Hilfe eines, z.B. über eine Wheatston'sche Brücke angesteuerten, Motors bewegt sein, oder es ist nur ein einziger, doppelt wirkender Kolben in einem Zylinder mit zwei an gegenüberliegenden Seiten des Kolbens angeordneten Druckkammern vorgesehen, an dessen Kolbenstange die Spurlagerung 37 angeordnet ist.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

CH679 130 A5

8

Im Falle der erwähnten Wheatston'schen Brücke befindet sich im einen Zweig derselben ein Messwiderstand für den Mahlkörperdruck, doch sind selbstverständlich auch andere Vergleichsschaltungen denkbar.

Um den Rotor 3 relativ zur Antriebswelle 34 verschieben zu können, ist die Antriebswelle 34 in der gezeigten Weise bis in das Innere des hohlen Rotors 3 verlängert und mit ihm drehschlüssig, jedoch axial verschiebbar, beispielsweise durch Zähne oder andere Vorsprünge 44, verbunden. Dementsprechend besitzt der Rotor an seiner Innenseite zwischen die Vorsprünge 44 eingreifende Gegen-vorsprünge 45.

Zur Verstellung der Höhe der Räume 19 ist eine Regelstufe 46 vorgesehen, die als Grundbaustein einen Differenzverstärker enthalten kann. Dieser Regelstufe 46 wird einerseits über einen nicht dargestellten, beispielsweise von Hand aus einstellbaren, Sollwertgeber ein Sollwert S zugeführt, wogegen am anderen Eingang der Regelstufe 46 das Ausgangssignal eines den Druck der Mahlkörper 15 abfühlenden Drucksensors 47 zugeführt wird, der beispielsweise einen piezoelektrischen Kristall beinhaltet.

Das Ausgangssignal der Regelstufe 46 kann im einfachsten Falle einem Stellglied entweder für die Bewegung des Kolbens 38 oder für die Verstellung der Drehzahl des Motors 33 zugeführt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch am Ausgang der Regelstufe 46 eine Schaltstufe 48 vorgesehen, an die einerseits eine Ausgangsleitung 49 angeschlossen ist, durch die zwei Elektromagneten 50, 51 zur Verstellung eines Ventiles 52 erregbar sind. Zu diesem Zwecke mag die Regelstufe 46 einen Schwellwertschalter mit verhältnismässig grosser, gegebenenfalls einstellbarer Hysterese beinhalten, so dass bei Überschreiten eines vorbestimmten ersten Schwellwertes der Magnet 50, bei Unterschreiten eines vorbestimmten zweiten Schwellwertes der Magnet 51 erregt wird, wogegen im Hysteresebereich das Ventil 52 die dargestellte Mittelstellung einnimmt.

In dieser Stellung der Schaltstufe 48 wird somit durch das Ausgangssignal der Regelstufe 46 die Bewegung des Kolbens 38 und damit des Rotors 3 gesteuert. Dabei mag der Kolben 42 mit einer Rolle 53 bewegungsschlüssig verbunden sein, wobei die Rolle 53 ausser einem Mittenkontakt auch noch einen Endkontaktstreifen 54 aufweist. Dieser Endkontaktstreifen 54 ist so angeordnet, dass er in jener Relativstellung des Rotors 3 zum Mahlbehälter 2 einem Schleifkontakt 55 gegenüber liegt, in der die Räume 19 die kleinstmögliche Höhe entsprechend der obigen Erläuterung besitzen. Liegt nun der Endkontaktstreifen 54 dem Schleifer 55 gegenüber, so ist der Stromkreis zum Mittenkontakt geschlossen, die Schaltstufe 48 erhält einen Impuls, der bewirkt, dass das Ausgangssignal der Regelstufe 46 so lange einer Ausgangsleitung 56 zugeführt wird, bis sich der Stromkreis 54, 55 wieder öffnet bzw. der Drucksensor 97 das Absinken des Druckes meldet. Über die Leitung 56 erhält eine Regel- und Steuerstufe 57 für die Geschwindigkeit des Motors 33 das Ausgangssignal der Regelstufe 46, so dass bei dieser Anordnung die Regelung durch Verschiebung des Rotors 3 Priorität hat. In der Tat ist es meist auch erwünscht, die Drehzahl des Rotors 3 annähernd konstant zu halten. Für spezielle Ausführungen kann jedoch auch der Regelung der Drehzahl des Motors 33 der Vorrang eingeräumt werden, in welchem Falle erst dann die Verstellung des Kolbens 38 eingeleitet wird, wenn die Kontakte 54, 55 geschlossen sind.

Obwohl die Funktionsweise des Ventils 52 aus den dargestellten Symbolen ohne weiteres ersichtlich ist, sei erwähnt, dass es über eine Auslassleitung 58 mit einem Flüssigkeitsreservoir 59 in Verbindung steht, aus dem mit Hilfe einer Pumpe 60 das Fluid in einen Druckbehälter 61 eingebracht werden kann. In diesem Druckbehälter 61 befindet sich ein zweites Druckmedium, beispielsweise ein Gas 62, das zweckmässig gegenüber der Flüssigkeit in nicht dargestellter Weise durch einen Kolben oder durch eine elastische Membrane abgedichtet ist. Je nach der von der dargestellten Mittellage abweichenden Extremsteilung des Ventiles 52 wird Flüssigkeit aus dem Druckbehälter 61 über die Leitung 39 oder die Leitung 43 einem der beiden Zylinder 40 bzw. 41 zugeführt, wogegen gleichzeitig der andere Zylinder mit der Auslassleitung 58 verbunden ist. Es wurde oben bereits erwähnt, dass anstelle einer automatischen Regelung auch eine manuelle Verstellung in der Art der später beschriebenen Fig. 4 möglich ist. Überdies aber ist es auch denkbar, dass der Druckgeber 47 entsprechend Fig. 7 einfach mit einem Anzeigegerät 63 verbunden ist, entsprechend dessen Ausschlag eine Bedienungsperson die Verstellung des Ventiles 52 (Fig. 2) bzw. die Nachregelung der Drehzahl des Motors 33 vornimmt.

Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich, dass die Mahlkörper 15 mit Hilfe der praktisch selektiv nur auf sie wirkenden Fliehkraft im Gegenstrom zur Mahlgutsuspension gegen die Einlassseite hin gedrückt werden. Eine andere Verwirklichung dieses Prinzipes ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei sind zwei zylindrische Rührwerksmühlen 1a an gegenüberliegenden Seiten einer Karussellwelle 64 dargestellt. An dieser Stelle sei gleich erwähnt, dass zweckmässig an dieser Karussellwelle 64 mehrere Rührwerksmühlen gleichmässig über deren Umfang verteilt sind, so dass sich im wesentlichen eine Auswuchtung ergibt. Die Karussellwelle 64 ist an einem Traggestell 65 in einem Gleitlager 66 gelagert, das einen Tisch 67 mittig durchsetzt. An der Oberseite ist die Karussellwelle 64 mit zwei Armen 68 eines Karussellwagens 69 verbunden, der mittels Wälzlagern 70 am Tisch 67 abgestützt ist.

Der Rotor 3a jeder Rührwerksmühle ta besitzt an der der Karussellwelle 64 zugekehrten Seite seiner Antriebswelle 34a ein Kegelrad 71. Sämtliche Kegelräder 71 stehen mit einem am Gleitlager 66 aussen aufgekeilten Kronenrad 72 in Eingriff, so dass die Kegelräder 71 bei Drehung der Karussellwelle 64 am Kronenrad 72 abrollen und somit eine Planetenbewegung ausführen. Durch diese Planetenbewegung erhält der jeweilige Rotor 3a seinen Antrieb. Deshalb steht die Drehzahl der Rotoren 3a in einem festen Verhältnis zur Drehzahl der Karussellwelle

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

9

CH 679 130 A5

10

64, welches Verhältnis nur durch Austausch der Kegelräder 71,72 verändert werden kann.

Die Karussellwelle 64 weist in ihrem Inneren einerseits von unten bis fast zur Oberseite reichende Bohrung 73 auf, die über eine Drehdurchführung 74 mit einem Zufuhrrohr 75 zur Zufuhr von Mahlgutsuspension mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Pumpe verbunden ist. Das obere Ende des Zufuhrkanals 73 in der Karussellwelle 64 endet in einer Querbohrung 76, an die Einlassrohre 77 für die radial aussenliegende Einlassseife der Rührwerksmühle 1a angeschlossen sind.

im obersten Abschnitt der Karussellwelle 64 ist ein Auslasskanal 78 vorgesehen, der in eine Drehdurchführung 79 mündet, von wo das fertig gemahlene Produkt über eine Leitung SO abführbar ist. Das untere Ende des Auslasskanals 78 steht wieder mit einer Querbohrung 81 in Verbindung, an die Auslassrohre 82 angeschlossen sind. Diese Auslassrohre 82 stehen jeweils mit dem Auslass 10 der zugehörigen Rührwerksmühle 1a in Verbindung. Auf diese Weise können sämtliche mit der Karussellwelle 64 verbundenen Rührwerksmühlen 1a parallel betrieben werden. Es ist aber ebenso möglich, die Rührwerksmühlen 1a in Serie zu schalten, so dass das Mahlgut die Mühlen nacheinander durchläuft. Zu diesem Zweck ist eine Verbindungsleitung 83 vorgesehen, die durch Handräder 84, 85 in- und ausser Betrieb setzbar ist. Dabei wird durch das Handrad 84 eine Verbindung von der Leitung 82 zur Leitung 83 geschaffen, wogegen die Verbindung zur Querbohrung 81 unterbrochen wird. Umgekehrt ist dann durch das Handrad 85 die Verbindung der Leitung 77 zur Querbohrung 76 zu unterbrechen und zur Leitung 83 herzustellen. Zweckmässig werden die Handräder 84, 85 durch eine Einrichtung ersetzt, die es gestattet, mit einem einzigen Handgriff beide Ventile im gleichen Sinne zu verstellen, um so Irrtümer auszuschliessen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe entsprechend geschalteter Magnetventile geschehen.

Für den Antrieb des Karussells 64, 69 ist an der Unterseite der Karussellwelle 64 ein Schneckenrad 86 befestigt, das mit einer Antriebsschnecke 87 an der Welle eines Antriebsmotors 88 in Eingriff steht. Gewünschtenfalls kann selbstverständlich auch jede andere getriebliche Übertragung der Motordrehung verwendet werden. Insbesondere kann es zweckmässig sein, zwischen dem Motor 88 und der Karussellwelle 64 ein, gegebenenfalls stufenlos, verstellbares Getriebe vorzusehen.

Durch die Anordnung der Rührwerksmühlen 1a auf einem Karussell 64, 69 mag die Zufuhr eines Kühlmittels ein gewisses Problem darstellen. Dieses Problem lässt sich in herkömmlicher Weise durch Anordnung mehrerer zueinander konzentrischer Hohlwellen mit entsprechenden Dreheinführungen bewältigen. Fig. 3 zeigt jedoch eine konstruktiv einfachere Lösung, bei der oberhalb der Drehebene der Rührwerksmühlen 1a die Mündung 89 einer Wasserzuführleitung 90 vorgesehen ist. Die Mündung 89 liegt über einer ringförmig angeordneten Wasserrinne 91, von der Wasserzufuhrrohre 92 zu den Wassereinlassöffnungen 11 der Rührwerksmühlen la führen. Von dort verteilt sich das Wasser ohne weiteres unter dem Einfluss der Fliehkraft, weshalb es zur Vermeidung eines zu schnellen Abflies-sens des Kühlwassers vorteilhaft ist, in an sich bekannter Weise schraubenförmige Kühlkanäle 93 vorzusehen. Der Kühlmittelauslass 12a ist dann zweckmässig parallel zur Rotorwelle 34a bzw. senkrecht zur Karussellwelle 64 angeordnet, so dass das Kühlwasser wiederum unter Fliehkraftwirkung austritt. Dabei mag das ausfliessende Kühlwasser in einer Auffangrinne 94 aufgefangen werden, die das Karussell 64, 69 rundum umgibt. Aus dieser Auffangrinne 94 kann dann das Kühlwasser über eine Abflussleitung 95 entweder einfach abflies-sen, oder mit Hilfe einer Pumpe wiederum in die Zufuhrleitung 90 eingebracht werden. Das so komplettierte Karussell ist zweckmässig von einem in Fig. 3 nur angedeuteten Sicherheitsgitter 96 umgeben.

Eine Ausführungsvariante, bei der Teile gleicher Funktion die selben Bezugszeichen (allenfalls mit einem Kleinbuchstaben versehen) aufweisen wie in Fig. 3, ist der Fig. 4 zu entnehmen. In diesem Falle ist die Karussellwelle 64 innerhalb einer Lagerbuchse 66a mit Hilfe von Wälzlagern in radialer Richtung gelagert, wogegen die Axiallagerung nicht dargestellt ist. An ihrer Oberseite weist die Karussellwelle 64 Gabelarme 98 an einander gegenüberliegenden Seiten auf, wobei der Karussellwagen 69a mittels Bolzen 99 in den Gabelausnehmungen der Gabelarme 98 radial (relativ zur Karussellwelle 64) verschiebbar gehalten ist. Somit ist der Karussellwagen 69a mit der Karussellwelle 64 zwar drehschlüssig verbunden, doch lässt er sich (bezogen auf Fig. 4) geringfügig nach links oder rechts bewegen, wobei jeweils eine von zwei Federn 100 zusammengedrückt bzw. entlastet wird. Der Zweck dieser Anordnung, die praktisch eine Taumelbewegung des Karussellwagens 69a zulässt, wird später noch beschrieben.

Am Karussellwagen 69a ist einerseits ein Antriebsmotor 33a für wenigstens eine Rührwerksmühle 1b vorgesehen. Die Anordnung ist dabei wiederum so getroffen, dass sich durch möglichst gleichmässige Verteilung über den Umfang der Karussellwelle 64 eine gewisse Auswuchtung ergibt. Zweckmässig dient jedoch der Motor 33a zum Antrieb mehrerer Rührwerksmühlen 1b, indem er mit einem Antriebskegelrad 71a ein drehbar an der Lagerbuchse 66a gelagertes Kronenrad 72a und über dieses das Antriebskegelrad 71 für die Rührwerksmühle 1b antreibt. Um möglichst viele Rührwerksmühlen platzsparend am Karussell 64, 69a unterzubringen, können die Rührwerksmühlen in der dargestellten Weise konisch ausgebildet sein, wobei zweckmässig die Erzeugenden 101 des Konus einander in der Karussellachse 102 schneiden. Diese konische Ausbildung mag auch Vorteile hinsichtlich der Verringerung des Mahlkörperdruckes im Bereich der Auslass-Trenneinrichtung (Sieb 30a) haben, doch wurde bereits erwähnt, dass die Gefahr der Ausbildung eines Wirbeltorus besteht. Es hat sich nun gezeigt, dass in allen Fällen, in denen eine solche Gefahr gegeben ist (somit also nicht nur bei konischen Mahlbehältern), die Verlängerung der Rotorwerkzeuge 16a bis knapp an die Innenwandung des Mahlbehälters und die Verlänge-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

11

CH 679 130 A5

12

rung der Statorwerkzeuge 17a bis knapp an die Aus-senmanteifläche des Rotors 3b von Vorteil ist. Dadurch werden nämlich die Wirbel gestört und so an ihrer Ausbildung gehindert. Wie anhand einiger, in Fig. 4 dargestellter, Mahlkugeln 15 ersichtlich ist, ist der zwischen den Rührwerksstäben 16a und der Innenwand des Mahlbehälters 2a verbliebene Spalt kleiner als der Durchmesser der Mahlkörper, und das gleiche gilt analog für den Spalt zwischen den freien Enden der Statorstäbe 17a und der Aussen-manteifläche des Rotors 3b. Falls es erwünscht sein sollte, diesen Spalt verändern zu können, kann der Wellenstummel 36a in einem Spurlager 103 gelagert sein, das innerhalb einer Büchse 104 mit Hilfe einer Versteilschraube 105 axial verstellbar ist. Um dies zu ermöglichen, ist die Antriebswelle 34b gegen die Rührwerksmühle 1b zu abgesetzt, d.h. mit einem geringeren Durchmesser versehen, wogegen der Rotor 3b mit einem Höhlwellenstummel 106 verbunden ist, der auf dem verschmälerten Ende der Antriebswelle 34b teleskoplsch geführt ist. Zur drehschlüssigen Verbindung sind wiederum ineinandergreifende Zähne oder dergleichen vorgesehen, von denen ein Zahn 44a angedeutet ist.

Da, wie bereits erwähnt, der Karussellwagen 69a sich radial relativ zur Karussellwelle 64 verschieben kann, ist es auch notwendig, den Abschnitt grösseren Durchmessers der Antriebswelle 34b als Teleskopführung auszubilden, d.h. dieser Abschnitt ist hohl und nimmt in seinem Inneren eine gesonderte Kegelradwelle 107 auf, mit der er in nicht dargestellter Weise drehschlüssig, jedoch axial verschiebbar verbunden ist. Auf diese Weise kann die Kegelradwelle 107 in an seitlichen Fortsätzen der Karussellwelle 64 befestigten Spurlagern 108 gelagert sein und axial unverschieblich gehalten werden.

Es wurde bereits mehrfach erwähnt, dass der Ka-russeliwagen 69a radial relativ zur Karussellwelle 64 gegen den Druck von Federn 100 verschiebbar ist. Diese Art der Lagerung des Karussellwagens 69a dient dazu, eine Selbstauswuchtung zu ermöglichen. Hiezu ist in an sich bekannter Weise eine Gegenkopplungseinrichtung mit einem hier nur schematisch dargestellten Ausgleichsgewicht 97 vorgesehen, das mit einer Hülse 109 verbunden ist. Die Hülse 109 ist auf einer von einem Träger 110 abstehenden Stange 111 teieskopisch verschiebbar und liegt unter dem Druck einer Feder 112 mit einem Taststift 113 am Aussenumfang der Karussellwelle 64 an. Ergibt sich daher - etwa infolge verschiedener Füllungsgrade der Rührwerksmühle 1 b oder dergleichen - ein Übergewicht auf der Seite des Motors 33a, so wird der Wagen 69a im Verlauf seiner Drehung auf dem Tisch 67a (bezogen auf Fig. 4) nach rechts, d.h. auf die Seite des grösseren Gewichtes gezogen. Dadurch aber wird der Stift 113 entgegen der Wirkung der Feder 112 nach links bewegt, so dass das Gewicht 97 radial weiter aussen zu liegen kommt und so an der linken Seite das Drehmoment vergrössert, so dass sich ein automatischer Ausgleich der Unwucht ergibt.

Wenn auch in der dargestellten Ausführung die Teile 97, 109 und 113 starr miteinander verbunden oder gar aus einem Stück geformt sind, so dass eine Unterscheidung ihrer Funktion als eines geschlossenen Regelkreises kaum möglich ist und daher bloss von einer Gegenkopplungseinrichtung gesprochen werden kann, ist es doch leicht vor-stellbar, dass der Stift 113 praktisch ein Mess- und Fühlglied darstellt, dessen Ausgangssignal (d.h. seine Bewegung) auch auf andere Weise auf das Gewicht 97 übertragen werden könnte. Beispielsweise kann es zweckmässig sein, zwischen einer dem Stift 113 entsprechenden Messeinrichtung und dem Gewicht 97 eine Übersetzung zur Vergrösserung der Verschiebungswirkung des Gewichtes 97 vorzusehen. In diesem Falle wird dann deutlicher erkennbar, dass es sich um eine Regeleinrichtung handelt, wie sie zum Ausgleich von Unwucht in verschiedenen Ausführungen und an verschiedenen Maschinen, z.B. an Plansichtern, zum Auswuchten von Autorädern usw., bekanntgeworden ist. Nur als Beispiel sei etwa die Konstruktion nach der FR-PS 1 337 238 erwähnt, die in entsprechend abgewandelter Weise auch für die Zwecke nach der vorliegenden Erfindung herangezogen werden könnte.

Da aber nun der Karussellwagen 69a wenigstens einen Antriebsmotor 33a trägt und nicht nur drehbar, sondern auch verschiebbar ist, muss die Stromversorgung dieses Motors konstruktiv gelöst werden. Von den nur schematisch angedeuteten Motorklemmen 114 verlaufen daher die Zufuhrleitungen 115 wenigstens teilweise in Schraubenlinienform, um einen Ausgleich bei Lageverschiebungen des Karusseilwagen 69a zu gewährleisten. Die Leitungen 115 verlaufen zu einem Verteiler 116 und von dort zu an Schleifringen 117 anliegenden Schleifkontakten 118. Die Schleifringe 117 sind über feuchtigkeitsisolierte Kabel in nicht dargestellter Weise an das Stromnetz angeschlossen. Ferner sind zur Ermöglichung der Bewegung des Karussellwagens 69a die Rohrleitungen 77,82 mit dem Einlass 5 bzw. dem Auslass 10 über Schlauchstücke 77a bzw. 82a verbunden. Zweckmässig sind die Leitungen 77,82 an einer Wandung 12'1 (in nicht dargestellter Weise) befestigt.

Die Kühlung der Rührwerksmühle 1b kann grundsätzlich in der in Fig. 3 dargestellten Weise gelöst sein. Gemäss der Ausführungsvariante nach Fig. 4 ist hingegen die Mündung 89 der Wasserzuführungsleitung 90 oberhalb eines Verteilerkegels 119 angeordnet, von dem aus das zugeführte Wasser über Rohre oder Rinnen 120 verteilt wird. Vorzugsweise ist der Kegel 119 samt der bzw. den Rinnen 120 mit der Karussellwelle 64 zu gemeinsamer Drehung verbunden, um so eine optimale Kühlwirkung zu gewährleisten. Dabei befindet sich die jeweilige Rinne 120 über der zugeordneten Rührwerksmühle 1b. Das aus der Mündung 89 austretende Wasser fliesst den Verteilerkegel 119 hinunter und gelangt dann schon aufgrund der Fliehkraft bis auf den radial äusseren Rand der jeweiligen Rinne 120. In dieser Rinne sind in Abständen Lochdüsen 122 vorgesehen, über die das Wasser nach unten auf den Aus-senmantel der Rührwerksmühle 1b strömen kann. Die Rührwerksmühle 1b ist am Karussellwagen 69a auf einem Lagerbock 123 gelagert, der im Querschnitt etwa halbkreisförmig ausgebildet ist und

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

13

CH 679 130 A5

14

sich damit dem Umfang der Rührwerksmühle 1b an-passt, d.h. der Durchmesser dieses Halbkreises oder Bogens nimmt entsprechend der Konizität des Mahlbehälters der Rührwerksmühle 1b gegen die Karussellwelle 64 zu ab. Der Lagerbock 123 ist jedoch nicht vollkommen kreisbogenförmig ausgebildet, sondern besitzt einerseits bogenförmige Nuten 124, über die das am Aussenumfang der Rührwerksmühle 1b herabströmende Wasser weiter herabrinnen kann. Diese Nuten, die nach oben zu gegebenenfalls trichterförmig ausgebildet sein können, münden an der Unterseite der Rührwerksmühle 1b in eine aus der Kreisbogenform des Lagerbockes 123 herausgeformte Wasserrinne 125, von wo aus das Wasser entweder frei verströmen kann, oder entsprechend der Konstruktion nach Fig. 3 in einer, hier nicht dargestellten, Auffangrinne 94 abfliesst. Es sei erwähnt, dass auch für die vorragende Rinne 120 zweckmässig eine Stütze vorgesehen ist, wie dies durch die Stützwand 121 angedeutet ist, doch versteht es sich, dass je nach den konstruktiven Gegebenheiten diese Stütze möglichst weit radial auswärts angeordnet wird, um Schwingungen zu vermeiden.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung eines Karussells, wobei wiederum Teile gleicher Funktion die selben Bezugszeichen besitzen. Hier ist der Einfachheit halber nur eine Hälfte des Karussells gezeigt und demgemäss die Karussellwelle 64 entlang der Achse 102 geteilt. Statt eines Lagertisches 67 oder 67a sind aber hier die Rührwerksmühlen 1c an Tragkonstruktionen 126 schwenkbar aufgehängt. Die Tragkonstruktion 126 ist in Fig. 5 als Platte dargestellt, doch können alternativ die von Karussellen bekannten Gerüstkonstruktionen vorzugsweise ebenso Verwendung finden. Der Antrieb der Karussellwelle 64 kann in der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Weise über das Schneckenrad 86 erfolgen. Jede Rührwerksmühle 1c ist in einem im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Lagerarm 123a gelagert, der zwei zueinander parallele Schenkel 127 (nur einer ist gezeigt) aufweist, zwischen denen die Rührwerksmühle 1c samt dem an ihr angeflanschten Antriebsmotor 33b angeordnet und unter anderem durch den die beiden Schenkel 127 verbindenden Bügel 128 des U-förmigen Lagerarmes 123a gehalten ist. Die beiden Schenkel 127 greifen an einer an der Tragkonstruktion 126 gelagerten Drehachse 129 an.

Somit schwenken sämtliche an der Karussellwelle 64 befestigten Rührwerksmühlen 1c, während der Drehung der Karussellwelle 64 unter der Wirkung der Fliehkraft im Sinne des Pfeiles 130 aus, wobei sich gegenüber den Ausführungen nach den Fig. 3 und 4 der Vorteil ergibt, dass die Fliehkraft im Inneren jeder Rührwerksmühle 1c stets in Richtung der Rotorachse bzw. parallel dazu auf die im Inneren angeordneten frei beweglichen Mahlkörper 15 (vgl. Fig. 1) wirkt, wie dies durch den Pfeil 131 angedeutet ist.

Es versteht sich, dass gerade bei einer schwenkbaren Lagerung der Rührwerksmühlen 1c es von Vorteil, ist, wenn jeder Rührwerksmühle 1c ein Antriebsmotor 33b zugeordnet ist, obwohl mit Hilfe von Kardangelenken ein zentraler Antrieb ebenso möglich wäre. Da aber dann der Antriebsmotor 33b drehbar und schwenkbar ist, ist wiederum die Leitung 115 an Schleifkontakte 118 angeschlossen, die auf um die Karussellwelle 64 in nicht dargestellter Weise befestigten Schleifringen 117 gleiten. Um während der Schwenkbewegung des Tragarmes 123a mit dem Antriebsmotor 33b eine möglichst geringe Längenänderung der Leitung 115 herbeizuführen und diese Leitung so vom Zug möglichst zu entlasten, ist die Leitung 115 zweckmässig um die Schwenkachse 129 gelegt. Die Ein- und Auslassleitungen für die Rührwerksmühle 1c sind hier zweckmässig über den grössten Teil der Länge von Schläuchen 77b bzw. 82b gebildet, die an kurze Rohre 77, 82 angeschlossen und wie bei den vorigen Beispielen mit den Kanälen 73 bzw. 78 der Karussellwelle 64 verbunden sind.

Die Kühlung der Rührwerksmühlen 1c kann prinzipiell ohne weiteres in ähnlicher Weise erfolgen, wie dies anhand der Fig. 4 dargestellt ist, doch sind im vorliegenden Fall am Aussenmantel der Rührwerksmühle 1c zur Vergrösserung der Oberfläche bzw. zur erleichterten Abfuhr der Wärme Kühlrippen 132 vorgesehen. Dadurch nämlich, dass die Rührwerksmühlen 1c infolge der freien Aufhängung bei Drehung der Karussellwelle 64 an ihrem gesamten Umfang der Luftströmung ausgesetzt sind, lässt sich eine Luftkühlung in besonders einfacher Weise verwirklichen.

Ein Problem bei Rührwerksmühlen besteht darin, dass die im Inneren des Mählbehälters 2c der Reibung ausgesetzen Flächen einem grossen Ver-schleiss unterliegen. Dies ist vor allem auch darauf zurückzuführen, dass die Mahlkugeln eine verhältnismässig grosse Härte besitzen, insbesondere wenn sie aus Keramik oder Stahl bestehen. Gemäss der Darstellung der Fig. 5 ist nun die Innenmantelfläche des Mahlbehälters 2c ebenso wie die Aus-senmantelfläche des Rotors 3c mit solchen harten Kugeln aus Stahl oder Sinterwerkstoffen besetzt, die dort durch Kleben, Löten oder dgl« befestigt sind. Prinzipiell ist es zwar aus der Raumfahrttech-nik bekannt, derartige harte Materialien in Plätt-chenform auf die zu schützenden Flächen aufzukleben, doch haben die Kugeln den besonderen Vorteil, dass sie einen Formschluss mit den im Inneren des Mahlbehälters 2c frei bewegbaren Mahlkugeln ergeben. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass dadurch ein günstiger Abrolleffekt entsteht. Wenn auch gemäss Fig. 5 der Rotor 3c ausser den an ihm befestigten Kugeln an sich werkzeuglos ausgebildet ist, kann die Ausbildung des Rotors sowie des Stators 2c an sich beliebig sein, beispielsweise Rührwerkzeuge bekannter Art aufweisen, wobei jedoch die Oberflächen jeweils mit den Kugeln besetzt sind. Die Herstellung solcher Oberflächen ist grundsätzlich dadurch denkbar, dass etwa auf einem Teil der Oberfläche des Stators 2c eine Schüttung von Kugeln anschliessend mit einem Klebstoff oder einem Lot übergössen wird, wobei auf eine gleichmässige Verteilung zu achten ist. Der Überschuss an Klebstoff oder Lot wird in der Folge sowieso abgerieben. Eine andere Herstellmethode ist in der Form denkbar, dass ein Gemenge von Kugeln und Klebstoff hergestellt und auf der Oberfläche, etwa des

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

15

CH 679 130 AS

16

Rotors 3c, aufgestrichen wird. Dieses Autstreichen kann beispielsweise so erfolgen, dass zunächst eine Schicht dieses Gemenges auf einer flachen, glatten Unterlage aufgebracht wird, die aus biegsamem Material besteht und an dem der Klebstoff nur schlecht haftet. Gegebenenfalls ist eine solche Folie mit einem Trennüberzug zu besprühen, bevor das Kiebstoff-Kugel-Gemenge aufgebracht wird. Sodann wird die Folie um den Rotor 3c oder die Innenfläche des Mahlbehälters 2c gelegt, wo der Klebstoff anhaftet, worauf die Folie abgezogen wird.

Nachdem nun in den Fig. 3 bis 5 verschiedene Arten des Antriebes sowohl der Karussellwelle 64 als auch der Rotoren der Rührwerksmühlen gezeigt wurden, veranschaulicht demgegenüber die Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante. Dabei ist ausser dem Antriebsmotor 88 für die Karussellwelle 64 ein für alle an der Karussellwelle 64 (in nicht dargestellter Weise) befestigte Rührwerksmühlen gemeinsamer Antriebsmotor 33c vorgesehen, der über ein Schraubenrad 133 oder ein anderes Getriebe eine Hohlwelle 134 antreibt. Am oberen Ende der Hohlwelle 134 ist ein Kronenrad 72c vorgesehen, das zusammen mit einem an der Karussellwelle 64 sitzenden weiteren Kronenrad 72b und den Antriebs-Pla-netenrädern 71 für die Antriebswellen 34c der angeschlossenen Rührwerksmühlen (vgl. Fig. 3, 4) ein Differentialgetriebe bildet. Daraus ergibt sich, dass die Rotordrehzahl nR der Rührwerksmühlen sich nach folgender Formel errechnet nR = nKA-nRA,

wobei nKA die Drehzahl des Karussellantriebes bedeutet und neA die Drehzahl des Rotorantriebes. Diese Formel bedeutet nicht notwendigerweise, dass die Karusselldrehzahl in jedem Falle grösser sein muss als die Rotordrehzahl, wenn man bedenkt, dass die Umdrehung des Karussells auch «negativ» sein kann, wenn das Karussell in Gegenrichtung angetrieben wird. Für viele Anwendungsfälle wird ein solches Drehzahlverhältnis auch zweckmässig sein.

Eine Veränderung der Drehzahlverhältnisse der beiden Antriebe kann daher wünschenswert sein. Dies kann entweder so erfolgen, dass die Drehzahl wenigstens eines der Motoren 33c oder 88 veränderbar ist, was je nach dem Typ des Motors durch Änderung der Stromzufuhr oder der zugeführten Wechselstromfrequenz in bekannter Weise erfolgen kann. Eine andere Möglichkeit besteht in der Zwischenschaltung von Wechselgetrieben, und mit Hilfe solcher Getriebe ist es auch denkbar, dass ein einziger Motor 88 einerseits die Karussellwelle direkt oder über ein erstes Getriebe antreibt, wogegen das Wechselgetriebe zwischen Motor und den Antrieb für die Hohlwelle 134 geschaltet ist oder umgekehrt der Motor mehr oder minder direkt die Hohlwelle 134 antreibt, wogegen das Wechselgetriebe auf die Karussellwelle 64 wirkt.

Während bei den Ausführungen gemäss den oben beschriebenen Figuren als im wesentlichen selektiv auf die Mahlkörper wirkende Kraft jeweils die

Riehkraft benutzt wurde, zeigt Fig. 7 eine andere Ausführung, bei der die Mahlkörper mit Hilfe von Magneten 135 bewegt werden. Nun ist die Ausübung einer selektiv nur auf die Mahlkörper wirkenden Kraft bereits aus der US-PS 4 134 557 bekanntgeworden und die in der vorliegenden Fig. 7 dargestellte Anordnung der Magnete entspricht im wesentlichen der Darstellung der Fig. 9 dieser US-PS. Während aber bei der bekannten Ausführung die, selbstverständlich aus magnetisch beeinflussbarem Material bestehenden, Mahlkörper mit Hilfe der Magnete in eine Umlaufbahn um den Rotor gebracht werden, ist die Schaltung gemäss der vorliegenden Hg. 7 so getroffen, dass die Mahlkörper entgegengesetzt der Strömungsrichtung der Mahl-gutsuspension magnetisch belastet bzw. bewegt werden.

Bevor aber im einzelnen auf die in Fig. 7 dargestellte Schaltung eingegangen werden soll, sei auf den aus dieser Figur ersichtlichen Mahldruckfühler 47 mit dem daran angeschlossenen Messinstrument 63 hingewiesen, die oben bereits beschrieben wurden. Ein- und Auslass des Mahlgutes erfolgt zentral über Dreheinführungen an der Rotorantriebswelle, wie dies prinzipiell aus der CH-PS 132 086 bereits bekannt ist. Dabei kann jedoch im Gegensatz zur bekannten Anordnung die Einlass-Trenneinrich-tung dadurch gebildet sein, dass das Einlassrohr 136 für das Produkt bis knapp an den Boden 137 des Mahlbehälters 2d reicht und dort einen so schmalen Spalt bildet, dass einerseits die Mahlkörper schon aufgrund ihres Durchmessers nicht hindurchgelangen können, anderseits aber aufgrund des schmalen Spaltes auch die austretende starke Strömung die Mahlkörper daran hindert. Gegebenenfalls kann als zusätzliche Massnahme wenigstens der Boden 137 etwa in der Weise angetrieben werden, wie dies aus der FR-PS 2 014 753 oder der DE-OS 3 015 631 bekanntgeworden ist, wobei es sich dann im Zusammenhang mit der dargestellten Anordnung des Rohres 136 ein zusätzlicher Trenneffekt aufgrund der Fliehkraft ergibt. Schliesslich aber sei auch darauf hingewiesen, dass durch die Anordnung der Magnete 135 an der Aussenseite die Mahlkörper an sich schon die Tendenz haben, gegen die Innenmantelfläche des Mahlbehälters 2d zu wandern.

Um nun die Magnete 135 auf solche Weise zu erregen, dass sie die Mahlkörper von oben nach unten zu und damit entgegengesetzt zu dem nach oben fliessenden Produktstrom zu belasten bzw. zu bewegen, ist an einen Oszillator 138 eine Verteil- bzw. Zählstufe 139 angeschlossen. Somit gelangen die vom Oszillator 138 gelieferten Impulse nacheinander an die Zählerausgänge n1 bis n9. Selbstverständlich kann an der Rührwerksmühle 1d eine andere Anzahl von Magneten 135 von oben nach unten vorgesehen sein, wobei jeder Reihe von Magneten ein Ausgang der Zählstufe 139 zugeordnet ist. Auf diese Weise werden die Magnete 135 nacheinander von oben nach unten erregt und ziehen nach Art eines Linearmotors die frei beweglichen Mahlkugeln nach unten.

Je nach dem am Messinstrument 63 ablesbaren Druck sind in dem in Fig. 7 dargestellten Stromkreis

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

17

CH 679 130 A5

18

verschiedene Möglichkeiten zur Veränderung der Wirksamkeit der Magnete 135 vorgesehen. So kann beispielsweise zwischen dem Oszillator 138 und der Zählstufe 139 ein Operationsverstärker 140 vorgesehen sein, dessen Verstärkungsgrad mit Hilfe einer als Verstellwiderstand dargestellten, an sich beliebigen Versteileinrichtung 141 justierbar ist. Als weitere Verstellmassnahme kann die Frequenz des Oszillators 138 erhöht werden, um so pro Zeiteinheit die Mahlkörper häufiger mit Hilfe der magnetischen Impulse zu belasten. Eine derartige Versteileinrichtung ist durch einen Verstellknopf 142 angedeutet Es versteht sich, dass analog zur Darstellung der Fig. 2 die Versteileinrichtungen 141,142 auch in einem geschlossenen Regelkreis angeordnet sein können, wobei dann die VerStelleinrichtungen 141, 142 aufgrund des Ausgangssignales der Regelstufe 46 verstellt werden. Falls dabei einer Regelung der Vorzug gegeben werden soll, so wird man im allgemeinen zuerst die Stärke der Magnetimpulse mit Hilfe der VerStelleinrichtung 141 einstellen, bevor die Frequenz des Oszillators 138 geändert wird. Gegebenenfalls können aber beide Massnahmen - übrigens ebenso wie im Regelkreis nach Fig. 2 - gleichzeitig getroffen werden. Solange jedoch der durch den Druckfühler 47 gemessene Mahlkörperdruck ein zulässiges Mass nicht übersteigt, kann der Oszillator 138 mittels eines Schalters 143 von der Zählstufe 139 abgekoppelt werden bzw. kann es zweckmässig sein, den Schalter 143 in die Stromversorgung des Oszillators 138 zu verlegen bzw. dort einen zusätzlichen Unterbrecher vorzusehen, um etwa die Anordnung dann ausser Betrieb zu setzen, wenn Mahlkugeln aus nichtmagnetischem Werkstoff verwendet werden.

Die Fig. 8-10 veranschaulichen in zwei Varianten zwei weitere Ausfuhrungsbeispiele der in Fig. 1 gezeigten Fliehkraft-Trennvorrichtung 30. Zwar ist es bereits vorgeschlagen worden, eine Fliehkraft-Trenneinrichtung mit einer den Mahlkörperdurchmesser übersteigenden Öffnung zu verwenden, doch war dabei diese Öffnung nur einseitig von Flächen des Rotationskörpers begrenzt, was dazu führte, dass die Mahlkörper unter Umgehung dieses Rotationskörpers entlang der Wandung des Mahlbehälters doch in den Produktauslauf gelangen konnten. Dadurch aber, dass die Öffnung 144 des Zellenrades 30a (Fig. 8) bzw. 30b (Fig. 9) ausschliesslich von Wandungen dieses Zellenrades begrenzt wird, ist es den Mahlkörpern 15 unmöglich, der Wirkung der Fliehkraft zu entgehen, und es kann das Produkt vorzugsweise über die hohle Antriebswelle für das Zellenrad, d.h. über die hohle Rotorantriebswelle 34a für das Zellenrad 30a bzw. über die Hohlwelle 145 des Zellenrades 30b getrennt von den Mahlkörpern 15 abgeführt werden. Obwohl es sich in allen dargestellten Fällen um die Auslass-Trenneinrichtung handelt, kann die Anordnung auch umgekehrt als Einiass-Trenneinrichtung verwendet werden Dies wird besonders deutlich anhand der Fig. 8, wenn man sich vergegenwärtigt, dass der Produkteinlass 5e bei umgekehrter Strömungsrichtung zum Produktauslass würde und die Zufuhr des zu vermählenden Produktes über die in Fig. 8 gezeigte Auslassöffnung 10e erfolgen würde.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zellenräder 30a bzw. 30b im Bereich einer an sich bekannten, das Volumen des Mahlraumes verändernden Druckvorrichtung mit einem Kolben 38a angeordnet ist, weil im Falle grösserer Kompaktheit der Masse der Mahlkörper 15 der Fliehkraft zu hohe Bremskräfte entgegenstehen, was durch die Druckvorrichtung 38a-43a bis zu einem gewissen Grade beeinflusst werden kann. Diese Druckvorrichtung ist im Prinzip ähnlich aufgebaut, wie dies anhand der Fig. 2 zur Axialverstellung des Rotors gezeigt ist, weshalb die gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem Buchstaben versehen, verwendet wurden. Eine Beschreibung dieser an sich bekannten Einrichtung im einzelnen ist daher entbehrlich. Es sei lediglich erwähnt, dass in einem möglichen Regelkreis zur Steuerung des Mahlraumvolumens die Effizienz der Trennung als Regelgrösse mit berücksichtigt werden kann.

Da die Wirksamkeit der Fliehkraft-Trenneinrichtung 30a beim Anfahren und beim Auslaufen der Rührwerksmühle erst zunimmt bzw. abnimmt, kann vorzugsweise eine Verschliesseinrichtung für den Produktauslauf 10e vorgesehen sein, um zu verhindern, dass in diesen beiden Phasen des Betriebes Mahlkörper in den Produktauslauf 10e gelangen. Gemäss Fig. 8 ist zu diesem Zwecke im Bereich des Zellenrades 30a eine Fortsetzung des Längskana-les der Hohlwelle 34a bildende Vertiefung 152 vorgesehen, in der ein flacher Verschlusskolben 153 während des normalen Betriebes sitzt und dabei mit den Begrenzungswandungen des Zellenrades 30a fluchtet. Auf diese Weise wird der Produktstrom während des normalen Betriebes durch den Kolben 153 nicht gestört. Während der Anlauf- bzw. Auslaufphase jedoch kann der Kolben 153 mittels seiner Kolbenstange 154 von Hand aus oder elektrisch in die strichliert gezeichnete Lage gebracht werden, in der er den die Hohlwelle 34a durchziehenden Längskanal absperrt. Gegebenenfalls kann der Kolben 153 aber auch mit Schlitzen oder Löchern versehen sein, so dass er während dieser beiden Betriebsphasen als normale Trenneinrichtung wirkt.

Um den Kolben 153 automatisch betätigen zu können, ist ein Schaltkreis vorgesehen, der zur Vereinfachung der Darstellung als Gleichstromkreîs gezeigt ist, obwohl für gewöhnlich für den Antrieb einer Rührwerksmühle Drehstrommotoren verwendet werden. Hiebei ist im Stromkreis des Antriebsmotors 33 und seines zugehörigen Schalters 156 eine Verkoppelung in der Weise vorgesehen, dass der Kolben 153 über den Magneten 155 jeweils etwas vor dem Abschalten des Motors 33 in die strichlier-te Lage gebracht wird bzw. aus dieser Lage erst etwas nach dem Einschalten des Motors 33 gelangt. Wenn daher der Schalter 156 geschlossen wird, so lässt ein Koppelkondensator 157 einen Nadelimpuls zu einer Kippstufe 158, die den Ausgang Q unter Strom setzt Dieser Ausgang Q ist mit dem Motor 33 unmittelbar verbunden, mit dem Magneten 155 jedoch zunächst über ein RC-Glied 159, dessen Aufladung nach einer gewissen Zeit die Schwelle eines Schwellwertschalters 160 überschreitet, worauf der Magnet 155 erregt wird und in die mit vollen Linien dargestellte Lage gelangt. Die Zeitkonstante des

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

19

CH 679 130 A5

20

RC-Gliedes 159 ist dabei so gewählt, dass jede Anlaufzeit des Rotors 3e mit Sicherheit entspricht. Gegebenenfalls kann aber auch das Zeitglied 159,160 durch einen Drehzahlmesser ersetzt werden, der erst dann zum Magneten 155 durchschaltet, sobald eine vorbestimmte Soll-Drehzahl erreicht ist.

Wird dagegen der Schalter 156 unterbrochen, so ergibt sich wiederum ein Nadelimpuls am Ausgang des Koppelkondensators 157, wodurch die Kippstufe 158 auf den Ausgang R geschaltet wird. Daher wird der Magnet 155 stromlos, und der Kolben 153 gelangt unter dem Zug einer nicht dargestellten Rückholfeder in die strichliert gezeichnete Lage. Das Ausgangssignal am Ausgang R der Kippstufe 158 triggert eine monostabile Kippstufe 161, die für die Dauer ihrer Zeitkonstante den Motor 33 noch unter Strom hält, bevor sie ihn endgültig abschaltet.

Es versteht sich, dass im Falle der Verwendung eines Drehstrommotors für den Antrieb der Mühle zwar die Zeitglieder und Kippstufen in der dargestellten Weise aufgebaut sein können, den Motor 33 aber nicht unmittelbar ansteuern, sondern über entsprechende Relais, Schützen und Magnetsteuerungen. Dabei ist es gewünschtenfalls ohne weiteres auch denkbar, die Anordnung in der Weise umgekehrt zu wählen, als der Kolben 153 im erregten Zustand des Magneten 155 in die strichlierte Lage gelangt und unter der Wirkung der Rückholfeder in der mit vollen Linien gezeigten Lage verbleibt. Ebenso ist es denkbar, den Magneten 155 beim An- bzw. Auslaufen nur kurzzeitig zu erregen, um den Produktauslauf 10e bis zum Stillstand der Produktpumpe gesperrt zu halten.

Wenn nun das Zellenrad 30,30a bzw. 30b mit seinen aus Fig. 10 ersichtlichen Zellenradwänden 146 im Bereich dieser Druckeinrichtung 38a-43a bzw. 38b-43b angeordnet ist, so ergibt sich eine Schwierigkeit dann, wenn, wie in Fig. 1, ein gesondertes Antriebsrad 31 (vgl. Rg. 9) vorgesehen sein soll, was die Möglichkeit einer höheren Drehzahl dieses Zellenrades 30b ergibt. In diesem Falle ist es vorteilhaft, wenn die Antriebswelle 145 für das Zellenrad 30b durch den bzw. die Kolben 38b, 42b hindurchgeführt und in diesen gelagert ist, wobei vorzugsweise durch Einzelfedern 147 oder eine Schraubenfeder 148 belastete Gleitringdichtungen verwendet werden und der Zwischenraum 149 zwischen den beiden Lagern durch eine Sperrflüssigkeit unter Druck ausgefüllt ist, die vorzugsweise schmierende Eigenschaften für die beiden Lager 150 aufweist. Dabei kann der Raum 149 in nicht dargestellter Weise mit einer Druckmittelquelle verbunden sein.

Für eine derartige Fliehkraft-Trenneinrichtung ist die Ausbildung als Zellenrad zwar besonders bevorzugt, jedoch nicht unbedingt erforderlich, weil der Produktauslass 10e bzw.lOf in eine koaxiale Öffnung im Inneren des Mahlraumes münden kann, die von den Wandungen einer Scheibe oder dgl. begrenzt ist. Es ist ferner bei einer Lagerung der Welle 145 gemäss Fig. 9 auch nicht erforderlich, diese Welle 145 über das Rad 31 anzutreiben, vielmehr kann anstelle des Antriebsrades 31 auch eine strichpunktiert angedeutete Antriebsverbindung 151 zwischen dem Rotor 3f und dem Zellenrad 30b vorgesehen sein. Da jedoch durch die Lagerung des Zellenrades 30b an der Druckvorrichtung 38b-43b eine Axialverschiebung des Zellenrades 30b gegenüber dem Rotor 3f möglich sein muss, ist eine Verbindung zu wählen, die eine solche Verschiebung zulässt. Es kann dies ein Faltenbalg oder auch eine formschlüssig geführte Teleskopführung sein, ähnlich jenen Führungen, die in Fig. 2 mit den Bezugsziffern 44, 45 bzw. in Rg. 4 mit der Ziffer 44a bezeichnet worden sind.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche verschiedene Ausführungsvarianten denkbar; beispielsweise sind in Fig. 5 die Schläuche 77b, 82b über einen relativ nahe zur Schwenkachse 129 angeordneten Stab oder Haken 143 gelegt, doch versteht es sich, dass die beim Ausschwenken der Rührwerksmühle 1c bewirkte Längenänderung umso geringer ist, je näher dieser Stab 143 an die Drehachse 129 herangerückt ist bzw. kann im Extremfall dieser Stab oder Haken 143 durch die Achse 129 selbst ersetzt sein, sofern dafür Sorge getragen wird, dass die Schläuche 77b bzw. 82b beim etwaigen Anliegen am Motor 33b bzw. an der Rührwerksmühle 1c nicht durch Wärmeeinwirkung oder mechanisch beschädigt werden können.

Ferner sind die verschiedensten Kombinationen einzelner Merkmale aus den oben beschriebenen Rguren denkbar. Beispielsweise kann ein Antriebsmotor entsprechend Fig. 4 am Karussell gelagert sein und über ein Planetenrad- oder ein Differentialgetriebe nach Fig. 6 Karussellwelle 64 und Rührwerkswellen 34 antreiben. Jeweils ein Verstärker 140 (Rg. 7) kann zusätzlich oder alternativ in den Ausgängsleitungen der Zählstufe 139 vorgesehen sein.

Bei der Ausführung des Verschlusskolbens 153 nach Rg. 8 ist es nicht ausgeschlossen, dass Kugeln in das Zellenrad 30a gelangen, während der Kolben 153 seine strichliert gezeichnete Lage einnimmt. Wenn aber dann diese Kugeln aufgrund der geringeren Drehgeschwindigkeit des Rotors 3e in die Mitte des Zellenrades kommen, wo die Zentrifugalkraft schon an sich klein ist, könnten sie dort verbleiben und damit beim nächsten Schaltvorgang den Kolben 153 daran hindern, in die mit vollen Linien gezeichnete Stellung wiederum zu gelangen. Aus diesem Grunde ist eine Konstruktion bevorzugt, wie sie aus Fig. 11 zu entnehmen ist.

Dabei ist der Rotor 3g ähnlich aus einzelnen Ringen aufgebaut, wie dies in der DE-OS 2 813 781 beschrieben ist. Bei einem solchen Aufbau sitzen einzelne Ringe 162,163 auf einem als Bezugsfläche die-nenen Rohr 164, das sich gemäss Fig. 11 über Radialflügel 165 an einem Innenrohr 166 abstützt. Statt des Innenrohres 166 können auch rohrseg-mentartige Flanschen an den Flügeln 165 vorgesehen sein, welche Flanschen 166 jedenfalls ein den Produktauslass 10g bildendes Kolbenrohr 167 umgeben.

Das Kolbenrohr 167 trägt an seinem Ende einen Hohlkolben 153a, der aus der mit vollen Linien gezeichneten Lage in die strichpunktierte Lage verschiebbar ist, in der er die Enden der Zellenradwän-de 146 abdeckt. Es ist ersichtlich, dass bei einer solchen Konstruktion die oben beschriebene Störungsmöglichkeit nicht auftritt, weil selbst dann,

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

11

21

CH 679 130 A5

22

wenn Kugeln zwischen die Zellenradwände 146 des Zellenrades 30c gelangen sollten, der Abschluss radial so weit aussen liegt, dass auch bei geringerer Geschwindigkeit noch eine genügend grosse Zentrifugalkraft entsteht, um die Kugeln auszuschleudern,

Fig. 11 zeigt auch, wie Bremsstäbe 25a radial ausserhalb des Zellenrades 30c angeordnet werden können, um zu vermeiden, dass die ausgeschleuderten Kugein zu hart gegen die Wandung des Mahlbehälters 2g fallen. Gemäss der Darstellung sind die Bremsstäbe 25a radial gerichtet, doch ist es bei anderen Konstruktionen ebenso möglich, axial gerichtete Bremsstäbe zu verwenden.

Fig. 12 zeigt einen solchen axial gerichteten Bremsstab 25b radial ausserhalb eines Zellenrades 30d. Daneben kann auch noch ein zusätzlicher radialer Stab 25a vorgesehen sein. Ähnlich wie bei der Konstruktion nach Fig. 9 ist die Trennvorrich-tung mit dem Zellenrad 30d in einem Kolbenaggregat mit zwei Kolben 38c, 42c gelagert. Der Vorteil einer solchen Lagerung ist insbesondere darin zu sehen, dass dadurch die Trennvorrichtung unabhängig von den Schwingungen und dgl. ist, die auf den Rührwerksrotor wirken. Aus diesem Grunde kann die Einstellung der Trennvorrichtung wesentlich präziser sein, was unabhängig davon gilt, wie diese Trennvorrichtung ausgebildet ist. Unter anderem ergeben sich damit auch geringere Abdichtungsprobleme, weil die Dichtspalte exakter zu bestimmen sind und während des Betriebes im wesentlichen unverändert bleiben.

Ein Problem mag sich dabei nur in bezug auf den Antrieb der Trennvorrichtung bzw. des Zellenrades 30b (Fig. 9) bzw. 30d (Fig. 12) ergeben. Fig. 12 zeigt, wie dieses Problem zu lösen ist. Da nämlich die Kolben 38c, 42c durch das über die Kanäle 39c, 43c geführte Fluid hin- und herbewegt werden, muss für den Antrieb des Zellenrades 30d ein entsprechender Ausgleich geschaffen werden. Dies kann prinzipiell so erfolgen, dass das Antriebsrad 31 mit der Hohlwelle 145 des Zellenrades 30d zwar axial verschiebbar, jedoch drehfest verbunden ist, so dass sich eine Art Teleskopführung ergibt. Durch seitliche Führungslager kann dann die Antriebsscheibe jeweils in ihrer Lage gehalten werden.

Gemäss Fig. 12 ist jedoch die Antriebsscheibe 31 an der Hohlwelle 145 in nicht dargestellter Weise befestigt. In diesem Falle ist es zweckmässig, wenn der Antriebsmotor 168 für die Welle 145 auf einer sich mit den Kolben 38c, 42c bewegenden Plattform

169 gelagert ist, die mit dem Kolben 42c über Säulen

170 verbunden ist. Das gleiche Problem kann allerdings auch an der Mündung der Hohlwelle 145 auftreten, die zweckmässig innerhalb einer Spritzkammer 171 angeordnet ist und einen Spritzflansch 172 trägt. Auch hier ist es wiederum möglich, eine Teleskopführung vorzusehen, was besonders vorteilhaft dann ist, wenn diese Teleskopführung für die Spritzkammer 171 und die Antriebsscheibe 31 gemeinsam ist. Andernfalls kann das Auslassrohr 173 dieser Spritzkammer 171 über einen Schlauch mit der jeweils ortsfesten Leitung verbunden sein.

Es sei darauf hingewiesen, dass zur Zentrierung der Ringe 162, 163 nicht unbedingt Rohrkörper 164

bzw.166 erforderlich sind, sondern dass es gegebenenfalls genügt, speichenartige Radialwände 165 vorzusehen und diese in ihrer jeweiligen Winkellage zu sichern. Eine Dichtungsschürze 175 rund um den einseitig offenen Zylinder 41c muss nicht notwendigerweise vorgesehen sein, ist aber gegebenenfalls vorteilhaft.

In Fig. 4 ist die Leitung 80 der Einfachheit halber in gleicher Weise dargestellt, wie in Fig. 3, Tatsächlich aber sind die Verhältnisse durch den Verteilerkegel 119 etwas komplizierter. Hier sind aber zahllose Lösungen denkbar: So kann der Verteilerkegel 119 entlang der strichpunktierten Linie 174 geteilt sein, wobei der Oberteil mit der Dreheinführung 79, der untere mit der Wand 121 verbunden ist und wobei der obere Teil den unteren überlappt. Auch kann die Dreheinführung 79 unterhalb des Verteilerkegels 119 oder oberhalb vorgesehen sein, in welch letzterem Falle das Kühlwasser über deren obere Fläche strömt. Ferner kann statt des Kegels 119 eine Verteilerschale mit Auslasslöchern an ihrem Umfange angeordnet werden, und es kann gewünsch-tenfalls die Rinne 120 ortsfest gehalten sein, in welchem Falle der Motor 33a samt den Leitungen entsprechend abzudecken ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist der Wellenstummel 36 unter dem Eigengewicht des Rotors 3 in Anlage an der Lagerspitze 37 gehalten. Falls dies erforderlich ist, kann auch eine Belastungseinrichtung hydraulischer oder pneumatischer Art bzw. durch Federn gebildet, vorgesehen sein; es ist aber auch möglich eine formschlüssige Verbindung zwischen Rotor 3 und Kolben 38 vorzusehen.

Fig. 13 veranschaulicht, wie die Lagerung des Rotationskörpers einer Trenneinrichtung mit einer üblichen Trennscheibe 426 verwirklicht werden kann, die Im Kolben 38d bzw. der Kolbenstange 415 an einer Antriebswelle 245 mittels der Lager 150 gelagert ist. Die Art der Lagerung entspricht demnach im wesentlichen der in den vorigen Figuren gezeigten Weise. Dagegen bildet es ein besonderes Problem, dass die im Kolben 38d im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Öffnung 413 einen Ringraum bildet. Nun ist es zwar prinzipiell möglich, an diesem Ringraum 413 eine die Welle 245 bzw. ihre Lager umgebenden, ebenfalls gleichachsigen Ringraum auch in der Kolbenstange 415 vorzusehen. In diesem Falle ist jedoch die Zugänglichkeit des Antriebsrades 231 erschwert bzw. müssten entsprechende zusätzliche Dichtungen vorgesehen sein.

Deshalb ist es bevorzugt, wenn die Kolbenstange 415 die aus Fig. 13A ersichtliche Querschnittsform besitzt und in einer mittigen Öffnung 176 die Lageranordnung für die Antriebswelle 415 aufnimmt, wogegen in einer ausseraxialen Bohrung 177 das Mahlprodukt abgeführt wird. Selbstverständlich sind auch Lösungen möglich, bei denen mehrere solcher Bohrungen 177 angeordnet sind.

Gerade bei der aus Fig. 13 ersichtlichen Lösung ist es von Vorteil, dass der verhältnismässig heikel einzustellende Trennspalt 178 zwischen den Kolben 38d und der Trennscheibe 426 frei von jenen Erschütterungen und Biegemomenten ist, denen er bei Anbringung am Rotor der Rührwerksmühle bei den bisher bekannten Konstruktionen immer ausgesetzt

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

23

CH67913ÖA5

24

war, ohne dass dabei auf den Vorteil einer Druck-kolben-Konstruktion verzichtet werden muss. Dabei ist es gewünschtenfalls auch möglich, der Trennscheibe 426 eine periodische Verschiebebewegung in Achsrichtung zu überlagern, ähnlich wie dies im Sinne einer blossen Oszillation bereits vorgeschlagen worden ist.

Während bei einer Zellenradkonstruktion gemäss den Fig. 9 bis 12 der vom Rotor der Rührwerksmühle getrennte Antrieb den Vorteil erbringt, das Zellenrad 30b bzw. 30d mit höherer Geschwindigkeit antreiben zu können als den Rotor, wird man in der Reget die Trennscheibe 426 mit einer geringeren Geschwindigkeit antreiben. Dadurch ist der Verschleiss an den den Trennspalt 178 begrenzenden Verschleisskanten 179 bzw. 180 geringer. Dabei kann der Antrieb für die Trennscheibe 426 in der gleichen Weise ausgebildet sein, wie dies oben beschrieben wurde. Nötigenfalls kann zwischen dem Antriebsmotor und dem Antriebsrad 231 ein entsprechendes Getriebe zur Untersetzung vorgesehen sein. Ferner sei erwähnt, dass gewünschtenfalls die Trennscheibe 426 an ihrer dem Mahlraum zugekehrten Oberfläche mit werkzeugartigen Rippen 21' versehen sein kann, die nicht nur eine Rührwirkung entfalten (was schon im Hinblick die Auflösung von Verklumpungen von Vorteil ist), sondern durch ihre Zentrifugalwirkung die Trennung unterstützen. In diesem Falle kann gegebenenfalls auch die Anordnung von Bremsstäben 25a bzw. 25b (vgl. Fig. 12) von Vorteil sein.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche verschiedenen Varianten denkbar; beispielsweise kann die Trennscheibe nach Fig. 13 über eine Verbindungseinrichtung 151 (vgl. Fig. 9) vom Rotor angetrieben sein. Ferner kann auch bei ihr die Antriebswelle zum Herausführen des Produktes hohl ausgebildet und über wenigstens eine Querbohrung mit der zylinderförmigen Öffnung 413 verbunden sein. Statt der Bremsstäbe 25a, 25b oder zusätzlich können auch erweiterte Räume als Beruhigungsräume für die Mahlkörper 15 vorgesehen sein. An Stelle des Motors 168 könnte ein Über- oder Untersetzungsgetriebe, gegebenenfalls ein Variatorgetriebe zwischen der Welle 245 und dem den Rotor treibenden Motor angeordnet werden.

Ein Variatorgetriebe oder ein Motor mit verstellbarer Drehzahl sind insbesondere für den Antrieb des Zellenrades 30b bzw. 30d günstig, um dessen Geschwindigkeit bzw. Zentrifugalwirkung an die Gegebenheiten (Mahlkörpermasse, Produktzähigkeit und dgl.) anpassen zu können. Übrigens kann es vorteilhaft sein, das Zellenrad 30 mit leicht austauschbaren Zellenwänden 146 (Fig. 10) zu versehen, da diese einem höheren Verschleiss unterworfen sind. Zweckmässig bestehen sie deshalb aus Hartmetall.

Fig. 14 zeigt eine funktionsmässig ähnliche Ausführung wie Fig. 1, jedoch mit geänderter Geometrie von Rotor und Mahlbehälter. Auch hier ist der Rotor relativ zum Stator wiederum in ähnlicher Weise verschiebbar, wie dies anhand der Fig. 2 beschrieben worden ist. Hierzu kann das Antriebsrad 35 über zahnartige Vorsprünge 44a der Welle 34 mit dieser axial verschiebbar, jedoch drehfest gekuppelt sein, so dass die Stellung des Rades 35 trotz Verschiebung der Welle 34 stets unverändert bleibt. Hiefür ist eine Spurlagerung 250 vorgesehen.

Ebenso wie bei Fig. 1 ergeben sich je nach der Stellung des Rotors 3n gegenüber der Innenseite des Mahlbehälters 2n enge Räume 19, in denen die Mahlkörper einer erhöhten Fliehkraft ausgesetzt sind, und darunterliegende Beruhigungsräume 22. In den Räumen 19 wirkt daher die Fliehkraft entgegen der Richtung des Mahlgutstromes, der wiederum an der Unterseite am Einlass 5 zugeführt wird und durch einen Trennspalt 6 in den Raum zwischen Mahlbehälter 2n und Rotor 3n strömt.

Wie ersichtlich, mag es wiederum zweckmässig sein, die miteinander zusammenwirkenden Flächen von Mahlbehälter 2n und Rotor 3n aus einzelnen Ringen, insbesondere aus Hartmetall, autzubauen, die in der aus Fig. 14 ersichtlichen Weise mit ineinandergreifenden Vorsprüngen versehen sind. Ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 1 mag eine Befestigungsschraube zum Zusammenspannen der einzelnen Ringe vorgesehen sein, wie dies an sich bekannt und deshalb im einzelnen hier nicht dargestellt ist. Ferner wird es vorteilhaft sein, zur Umlen-kung des Kühlmittelstromes im Inneren des Rotors 3n Umlenkkörper vorzusehen, die beispielsweise als Doppelkonusse ausgebildet sein können, im einfachsten Fall aber in der aus Fig. 14 ersichtlichen Weise von Scheiben 26n gebildet sind. Auch der Mahlbehälter kann in seinem Mantelteil derartige Scheiben 26a aufweisen, die jedoch dort bei der dargestellten Ausführungsform eine zusätzliche Abstützfunktion für die einzelnen Ringe besitzen. Hierzu greifen die Scheiben 26a mit radialen Armen 26b an den Statorringen 16n an, wobei sie jeweils eine Öffnung 21 n für den Durchtritt des Kühlmittelstromes freilassen. Wie ersichtlich, sind diese Öffnungen 21 n an einander benachbarten Scheiben 26a gegeneinander versetzt, um das Kühlmittel zu einer Umlenkung zu zwingen und daher den Wirkungsgrad der Kühlung zu verbessern. Es versteht sich, dass ein derartiger Aufbau auch für die Rotorscheiben 26 n denkbar ist.

Die Verstellung des Rotors erfolgt in ähnlicher Weise wie bei der Ausführung gemäss Fig. 2 und beinhaltet gegebenenfalls auch den Drucksensor 47, Der Sollwert kann dem Regelkreis 46 beispielsweise über ein Verstellrädchen S' eingegeben werden. Der Ausgang des Regelkreises 46 wird dann wiederum einem Stellglied 52n zugeführt, das selbstverständlich nicht nur dem Steuerventil 52 der Fig. 2 entspricht, sondern auch die übrigen Teile 58 bis 62 umfassen kann.

Der Vorteil der Ausführung gemäss Fig. 14 liegt darin, dass der Aussendurchmesser des Rotors 3n nur geringfügig kleiner ist als der engste Innendurchmesser des Mahlbehälters 2n, wobei die Differenz gegebenenfalls gerade der Grösse eines Mahlkörpers entspricht. Je nach der Anwendung, kann es jedoch auch vorteilhaft sein, einen noch geringeren Durchmesserunterschied vorzusehen. Durch diese Bemassung ist es möglich, den Stator 2n unmittelbar von der mit ihm über nicht dargestellte Verbindungseinrichtungen, wie Schraubbolzen

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

13

25

CH679130 A5

26

oder dgl. verbunden Produktauslasskammer 8 bzw. 9 zu lösen und vom Rotor 3n abzuziehen, ohne dass dieser wie bei der Ausführung nach Fig. 1 zerlegt werden muss. Da aber der Durchmesserunterschied avischen Rotor und Stator sehr gering ist, ist es vorteilhaft, wenn der Stator 2n dabei an einer Geradführung, beispielsweise in Form einer ortsfesten Führungssäule 251 geführt ist. Gegebenenfalls können auch an dem ortsfesten, die Lager und das Produktaustassgehäuse 8 umfassenden Teil Verbindungsansätze zum Ein- oder Aufstecken von säulenähnlichen Stangen vorgesehen sein, die die Führungsaugen 252 durchsetzen.

Es versteht sich, dass ausser einer im Längsschnitt wellenförmigen Ausbildung, deren Wellen zu beiden Seiten einer strichpunktierten Linie verlaufen, auch eine einfachkonische oder doppeltkonische mit zueinander gerichteten Basen vorgesehen sein kann, etwa in der Weise, wie dies in der US-PS 4 175 871 für einen Mischer beschrieben ist. Es ergeben sich dabei ähnliche Strömungen, wie dies aus dieser US-PS bekannt geworden ist, insbesondere auch dann, wenn zwischen Mahlbehälter und Rotor ein Potential angelegt ist

Ein weiterer Vorteil der anhand der Rg. 14 beschriebenen Ausführung ergibt sich aus der Gegenüberstellung der Fig. 15A und 15B. Hierbei sind Rotor und Stator einer horizontal angeordneten Rührwerksmühle dargestellt Zur Regelung der Weite der Räume 19 und 22 kann der Rotor gegenüber dem Stator (oder umgekehrt) aus der mit vollen Linien dargestellten Lage in eine strich-punktiert-dar-gestetlte Stellung 3n' gebracht werden, in der der enge Raum 19 gerade so gross ist, dass die Mahlkörper 15 hindurchtreten können. In dieser Stellung sind die Mahlkörper 15 im Raum 19 selbstverständlich einer besonders hohen Fliehkraftwirkung ausgesetzt und werden so in den Beruhigungsraum 22 entgegen der Strömung des Mahlproduktes geschleudert. Der Regelhub aus der Mittellage in die strichpunktiert gezeichnete Stellung 3n' entspricht dem Weg sl-

Gerade aber bei einer Ausführung gemäss Rg. 14 ist eine weitere Regelungsmöglichkeit gegeben, indem Rotor 3n bzw. Mahlbehälter 2n gemäss Fig. 15B aus der Stellung 3n' über den Hub s1 hinaus noch um einen Hub s2 verschoben werden, wobei sie miteinander einzelne Kammern bilden. Vorteilhaft ist für eine derartige Anwendung der Zwischenraum i zwischen dem maximalen Aussendurch-messer des Rotors 3n und dem minimalen Innendurchmesser des Mahlbehälters 2n kleiner gewählt, als dem Durchmesser der Mahlkörper 15 entspricht, so dass zwischen den einzelnen Kammern 22n Trennspalte mit dem Abstand i entstehen. Da gerade an diesen Stellen dann die Abnützung von Rotor und Stator besonders hoch sein wird, ist die Ausführung aus Hartmetallringen gemäss Fig. 14 hier besonders vorteilhaft. Die Unterteilung des Mahlraumes in einzelne Kammern 22n bringt aber dann den Vorteil mit sich, dass der ausgangsseitig wirkende Mahlkörperdruck jeweils nur entsprechend dem Mahlkörpervolumen einer Kammer 22n relativ gering ist. Durch Relativverschiebung von Mahlbehälter 2n und Rotor 3n entsprechend dem

Hub s2 kann dabei eine Regelwirkung erzielt werden.

Aus der obigen Erläuterung ergibt sich, dass durch eine derartige Mahlraumgeometrie der Anwendungsbereich einer Rührwerksmühle vergrös-sert wird, denn es ist sowohl möglich, beginnend aus der mit vollen Linien in Fig. 15A dargestellten Lage bis in die mit vollen Linien gemäss Fig. 15B zu regeln und dabei aus einer Anlaufphase des Betriebes, in der der Mahlkörperdruck noch gering ist, in den Normalbetrieb zu gelangen, als auch einen Betrieb vorzusehen, bei dem die einzelnen Kammern 22n mit Mahlkugeln unterschiedlicher Grösse (bezogen auf einander benachbarter Kammern 22n) gefüllt werden. Hierzu kann jede Kammer 22n eine gesonderte Mahlkörper-Einlassöffnung besitzen, und es kann sogar ein Umlaufbetrieb für die Mahlkugeln vorgesehen werden, bei dem für jede Kammer die Mahlkörper ausserhalb ihrer Kammer 22n vom Produkt getrennt werden. So wird eine stufenweise Vermahlung erzielt, wie dies bereits an sich vorgeschlagen wurde. Ein allenfalls dabei angewandter Regelhub gemäss Rg. 15B darf sich dabei allerdings nur so weit erstrecken, dass nicht die Mahlkörper einer Kammer in die benachbarte Kammer 22n gelangen können. Welche der Regelungsarten gemäss Rg. 15A und/oder Fig. 15B angewandt wird, hängt im wesentlichen vom zu vermählenden Produkt ab.

Die Fig. 16 und 17 veranschaulichen Abwandlungen der Mahlraumgeometrie, wobei gemäss Fig. 16 der Mahlbehälter 20 und der Rotor 30 jeweils aus einzelnen Konen aufgebaut ist. Daraus ergeben sich wiederum Räume 19 bzw. 22, wobei während des Anlaufbetriebes gewünschtenfalls der Rotor 30 soweit abgesenkt sein kann, dass die Weite des Raumes 22 geringer ist als die des Raumes 19. Durch diese Massnahme sowie gegebenenfalls durch an der Rotorwelle 34 angeordnete Rührwerkzeuge 160 werden die am Boden des Mahlbehälters 20 im Bereiche der, beispielsweise von einem Sieb abgedeckten Einlassöffnung 5 angesammelten Kugeln aufgewirbelt und rascher im gesamten Mahlraum verteilt. Dadurch kann die Anlaufphase verkürzt werden. Während des Normalbetriebes wird dann die Breite der Räume 19 in der oben geschilderten Weise geregelt.

Wenn auch in den Fig. 16 und 17 die einzelnen Teile nur grob schematisch dargestellt sind, um lediglich die Geometrie des Mahlraumes zu veranschaulichen, so versteht es sich doch, dass in analoger Weise zu den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen zweckmässig eine Kühlung für Mahlbehälter und Rotor vorgesehen ist, wobei in der angedeuteten Weise Mahlbehälter und Rotor aus einzelnen, untereinander gleichartigen Ringen (160' und 160" in Fig. 16) aufgebaut sein können. Eine durch* gehende Befestigungsschraube 253 mag dann von einem Deckel 254 bis zu einem (aufgrund der Verschiebebewegung) verhältnismässig breiten Trennring 300 reichen und dort verschraubt sein.

In Weiterbildung der aus Rg. 15B ersichtlichen Idee der Regelung des Druckes durch Unterteilung in Kammern, schliesst sich die Ausführung gemäss Fig. 17 an, wobei hier durch die gestufte Konusform eine doppelte Wirkung erzielt wird. Durch Anheben

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

27

CH 679 130 AS

28

des Rotors 3p in die mit vollen Linien dargestellte Lage kann nämlich für das Anlaufen der Maschine das Mahlraumvolumen vergrössert und so in bekannter Weise die Rührwerksleistung konstant gehalten werden. Mit dem Übergang in den Normalbe-trieb steigt auch der Druck der Mahlkörper im oberen Bereich des schematisch angedeuteten Mahlbehälters 2p, was durch einen Drucksensor 47 wiederum angezeigt werden kann. In bekannter Weise können zusätzlich auch andere Betriebsparameter den Regel- und Stellkreis 46p beeinflussen. Dadurch kann der Rotor 3p bis in die strichpunktiert angedeutete Stellung abgesenkt werden, in der sich wiederum eine Unterteilung in einzelne Kammern 22n ergibt. Da dabei die Kanten der einzelnen Ringe des Rotors 3p bzw. des Mahlbehälters 2p einer besonderen Abnützung unterliegen, können sie (wie beim Rotor 3p angedeutet) als verschleiss-feste Ringe 179p ausgebildet sein.

Bei einer Ausbildung gemäss Fig. 17 mag das Anlaufstadium der Maschine insofern gegebenenfalls schwieriger sein, als bei der dargestellten Konfiguration der unterste Ring des Rotors 3p in einen engen Raum eintaucht, in dem sich die Mahlkörper sammeln. Hier mag einerseits die Verwendung eines Schwanenhalsrohres als Einlasstrennvorrichtung eine Erleichterung bringen und ebenso die Anordnung von axial vorragenden Rührwerkzeugen 22' an der Unterseite des Rotors 3p. Da aber, wie vorher anhand der Fig. 16 erläutert, die dort dargestellte Mahlraumgeometrie dem Anlaufen besonders dienlich ist, wird eine Kombination beider Ausführungen in den meisten Fällen ein Optimum erbringen, wobei an einem Rotor 3p gemäss Fig. 17 der unterste Ring oder die untersten Ringe entsprechend Fig. 16 als Konen ausgebildet sind. Auch ist es denkbar, dass der Rotor über die einzelnen Ringe eine immer steilere Konizität aufweist, wobei der Anstellwinkel an der Unterseite am grössten ist und an der Oberseite in eine Zylinderform übergeht. Es mag strömungstechnisch dabei von Vorteil sein, wenn zumindest der unterste Konus leicht konkav geformt ist, wobei sich zweckmässig im Längsschnitt eine flache Zykloide ergibt. Ebenso wie eine Kombination verschiedener Ausführungen durch Austausch einzelner Merkmale gemäss den Fig. 16 und 17 möglich ist, können auch selbstverständlich Kombinationen mit anderen dargestellten bzw. beschriebenen Ausführungsformen angewandt werden.

Falls gemäss Fig. 17 die Einlassöffnung 5 an der Unterseite des Mahlbehälters 2p angeordnet ist bzw. der Rotor 3p in diesem Bereich Rührwerkzeuge 22' aufweist, mag eine Verstellung des Rotors mit Hilfe einer an einer Spurlagerung 250p der Rotorwelle 34 angreifenden Verstellvorrichtung 256 als vorteilhaft erweisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine Zahnstange 257, in die ein von einem Elektromotor 258 angetriebenes Motorritzel 259 eingreift. Es mag vorteilhaft sein, hierbei eine symmetrische Anordnung vorzusehen, wobei der Motor 258 zu beiden Seiten der Welle 34 je ein Ritzel 259 für eine Zahnstange 257 antreibt. Auch kann es für die Verstellmechanismen gemäss den Fig. 2 und 14 bis 17 vorteilhaft sein, wenn sie eine gewisse Elastizität aufweisen, etwa um den Mahlkörpern 15 beim Übergang einer Regelung nach der Fig. 15A in die nach 15B ein Ausweichen zu ermöglichen. Eine derartige Elastizität wird bei der Ausführung nach Fig. 2 vor allem durch die Federwirkung des Gases 62 erreicht, gegebenenfalls können im mechanischen Teil des Ubertragungsweges entsprechende Federungen vorgesehen sein bzw. kann anstelle einer hydraulischen Verstellung eine pneumatische Verstellung Vorteile bringen.

Falls zusätzlich zur Rotorverstellung gemäss Fig. 2 eine Kolbenverstellung zur Veränderung der Mahlkörperdichte vorgesehen sein soll, können zwei Zylinder-Kolben Aggregate hintereinandergeschaltet werden, wobei beispielsweise die Kolbenstange des das Mahiraumvolumen ändernden Kolbens als Hohlstange die Kolbenstange für die Rotorverschiebung umfasst. Die Kammerbildung gemäss Fig. 17 vermindert somit den Mahlkörperdruck auch ohne die Ausnützung von Fliehkraft.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Rührwerksmühle mit mindestens einem ein Mahlwerk aufweisenden Mahlbehälter (2) mit je einer Öffnung für den Ein- (5 bzw. 6) und den Auslass (10; 10a; 144) des Mahlgutes, in welchem Mahlbehälter (2) bzw. -behältern das Mahlgut mit Hilfe von mittels eines Rührwerksrotors bewegten Mahlkörpern vermahlbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mittel (16-22, 30; 64; 135; 21', 178; 2n, 3n) vorhanden ist, um die Mahikörper (15) zu hindern, sich in Richtung wenigstens einer der genannten Öffnungen (5,6,10; 10a; 144) zu verlagern.

   2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Mittel eine Krafterzeugungseinrichtung (3; 64; 135) ist, die zum Erzeugen eines Gegendruckes gegen den sich sonst gegen die Auslassöffnung (10; 10a) vergrössern-den Mahlkörperdruck dient, und dass diese Gegendruckeinrichtung zumindest im wesentlichen nur auf die Mahlkörper (15) ein Kraftfeld im wesentlichen in Gegenrichtung zum Mahlgutstrom ausübt.

   3. Rührwerksmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegendruckeinrichtung den Rührwerksrotor (3) enthält, der zur Erzeugung einer wenigstens abschnittsweise dem den Mahlbehälter (2) zwischen einer die Öffnungen (6; 144) begrenzenden Einlass- (7) und Auslass-Trenneinrich-tung (30) durchlaufenden Mahlgutstrom in diesem Bereich entgegengerichtete Fliehkraft angeordnet ist.

   4. Rührwerksmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Mahlbehälters (2) auch Strömungsabschnitte mit gleicher Richtung von Mahlgutstrom und Fliehkraft vorliegen, und dass in diesen Strömungsabschnitten Beruhigungsund/oder Bremseinrichtungen (22 bzw. 25) für die Mahlkörper (15) zur Verminderung der Fliehkraftwirkung, insbesondere in Form von quer zur Fliehkraftrichtung verlaufende Flächen, die z.B. an Bremsstäben (25) ausgebildet sind, vorgesehen sind.

   5. Rührwerksmühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlgutstrom zwischen

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   29

   CH 679 130 A5

   30

   von der Innenwand des Mahlbehälters (2) abstehenden, vorzugsweise einen Hohlraum für ein Kühlmittel aufweisenden Statorscheiben (16) und scheibenförmigen Rührwerkszeugen (17) des Rührwerksrotors (3) abschnittsweise nach aussen oder nach innen geführt ist, dass die ßeruhigungs- und/oder Bremsanordnungen (22 bzw. 25) in den radial nach aussen führenden Abschnitten (23) des Mahlgutstromes angeordnet sind,

   dass gegebenenfalls der axiale Abstand zwischen den Stator- (16) und den Rotorscheiben (17) im Bereiche der radial einwärts führenden Abschnitte (18) des Mahlgutstromes geringer als in den radial nach aussen führenden Abschnitten (23) ist,

   und dass insbesondere wenigstens ein Teil des Mahlbehälters bzw. des Rotors im wesentlichen konusartige oder wellenförmige Konturen aufweist.

   6, Rührwerksmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand des Mahlbehälters (2n, 2o, 2p) bzw. an der Aussenwand des Rührwerksrotors (3n, 3o, 3p) durch die konusartigen oder wellenförmigen Konturen gebildete Vorsprünge bzw. Ausnehmungen in Längsrichtung jeweils doppeltkonisch mit zueinander gerichteten Basen ausgebildet sind,

   und dass vorzugsweise wenigstens eines der folgenden Merkmale vorgesehen Ist:

   a) die Form des Rotors (3n) Ist zumindest an seiner Stirnseite konkav, insbesondere entsprechend einer im Längsschnitt eine flache Zykloide ergebenden Welse geformt;

   b) der Rotor (3n) weist vom einen Ende zum anderen Ende hin in den einzelnen Konusabschnitten eine Immer steiler werdende Konizität auf;

   c) die Innenwand des Mahlbehälters (2n, 2o, 2p) und die Aussenwand des Rührwerksrotors (3n, 3o, 3p) besitzen im Längsschnitt jeweils wenigstens zwei Ausnehmungen bzw. Vorsprünge;

   d) im Raum zwischen der Innenwand des Mahlbehälters (2n, 2o, 2p) und der Aussenwand des Rührwerksrotors (3n, 3o, 3p) Ist, In Strömungsrichtung des Mahlgutes gesehen, unterhalb eines engeren Raumes (19) jeweils ein weiterer Beruhigungsraumabschnitt (22) gebildet, wobei die Mahlkörper in dem engeren Räume (19) einer höheren Fliehkraft ausgesetzt sind;

   e) die Ausnehmungen bzw. Vorsprünge sind entlang eines Zylinders oder eines Konusses angeordnet (Fig. 16,17).

   7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlbehälter (2; 2n; 2o; 2p) und der Rührwerksrotor (3; 3n; 3o; 3p) mittels einer Versteilvorrichtung (38-52n; 46p, 256-259) relativ zueinander derart verstellbar sind, dass entweder der Mahlbehälter (2n, 2o, 2p) und der Rührwerksrotor (3n, 3a, 3p) In einer solchen Lage zueinander stehen, dass die Vorsprünge von Mahibehälter und Rührwerksrotor einander jeweils gegenüberliegen und ihre Ausnehmungen zusammen jeweils eine mehr oder weniger grosse Kammer (22b) bilden, und/oder dass sich der Mahlbehälter (2n, 2o, 2b) und der Rührwerksrotor (3n, 3o, 3p) in einer weiteren Lage befinden, in der jeweils ein Vorsprung einer Ausnehmung im wesentlichen gegenüberliegt.

   8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlbehälter (2', 2a, 2c) karussellartig drehbar angeordnet ist, wobei der Mahlbehälter (2', 2a, 2c) selbst an einer wenigstens im Betrieb quer zur Längsachse verlaufenden Karussellwelle (64) befestigt (Fig. 3-5) und über diese zu einer Drehbewegung antreibbar ist, und wobei sein Einlass (5) relativ zur Karussellwelle (64) radial aussen, sein Auslass (10) radial innen angeordnet sind,

   dass bevorzugt die Karussellwelle (64) zumindest eine Drehdurchführung (74 bzw. 79) für die Zu-bzw. Abfuhr des Mahlgutes aufweist,

   dass zweckmässig die Karussellwelle (64) im wesentlichen vertikal angeordnet ist,

   dass insbesondere zumindest zwei Mahlbehälter (2', 2a, 2c) an der Karussellwelle (64) befestigt sind, die (2") untereinander durch eine Mahlgutleitung (77, 82, 83) parallel oder in Serie verbunden bzw. wahlweise umschaltbar verbunden sind,

   dass gewünschtenfalls wenigstens ein Mahlbehälter (2c) schwenkbar an der Karussellwelle (64) befestigt ist, und dass vorzugsweise mit jedem schwenkbar befestigten Mahlbehälter (2c) ein Antriebsmotor (33b) für den Rührwerksrotor (3c) starr verbunden ist,

   dass gegebenenfalls einem Mahlbehälter (2a) ein zur zumindest teilweisen Auswuchtung an der gegenüberliegenden Seite der Karussellwelle (64) angeordneter Antriebsmotor (33a) für die Rührwerks-welle (34b) zugeordnet ist, (Fig. 4),

   dass gewünschtenfalls wenigstens ein Mahlbehälter (2c) an seiner Aussenseite mit Kühlrippen (132) für Luftkühlung versehen ist,

   dass vorzugsweise oberhalb der Ebene der Bewegungsbahn der Mahlbehälter (2', 2a) wenigstens eine Mündung (89) einer Wasserzufuhreinrichtung (90) vorgesehen ist, wobei insbesondere wenigstens einer der an der Karussellwelle (64) befestigten Mahlbehälter (2') mit einem die Karussellwelle (64) ringförmig umgebenden, unterhalb der Mündung (89) angeordneten Auffangring (91) für Kühlwasser verbunden ist,

   dass zweckmässig ein gemeinsamer Antriebsmotor (88) für die Karussellwelle (64) und für wenigstens einen Rührwerksrotor (3a) vorgesehen ist, wobei insbesondere zwischen gemeinsamem Antriebsmotor (88) und Karussell- (64) bzw. Rührwerkswelle (34a) ein Planetenradgetriebe (71, 72), insbesondere ein Differentialgetriebe (71,72b) vorgesehen Ist, dass beispielsweise wenigstens ein Teil der Karussellwelle (64) zwecks Ermöglichung einer Taumelbewegung als Folge einer Unwucht bei Betrieb der Rührwerksmühle radial elastisch gelagert ist,

   dass bevorzugt wenigstens ein Ausgleichsgewicht (97) vorgesehen und in einer Gegenkopplungseinrichtung (109-113) für den automatischen Ausgleich der Unwucht angeordnet ist, wobei vorzugsweise in der Gegenkopplungseinrichtung eine Messeinrichtung (113) für die Unwucht mit einer Regeleinrichtung für die Einstellung der Lage des bzw. der Ausgleichsgewichte^) verbunden ist,

   dass gegebenenfalls zumindest ein Mahibehälter (2a) kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei die Basis dieses Kegelstumpfes relativ zur Karussell-

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   31

   CH 679 130 A5

   welle (64) radial aussen, die Deckfläche des Kegelstumpfes radial innen liegt, dass vorzugsweise der Schnittpunkt der Kegelmantelfläche (101) im Bereiche der Karussellwellenmittellinie (102) liegt, und dass gewünschtenfalls das Kühlwasser in einer schraubenlinienförmigen Kühlleitung (93) um die Achse des Mahlbehälters (2') herumgeführt ist, (Fig. 3 bis 6).

   9. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der genannten Öffnungen (6; 144) durch eine einen rotierenden Körper (30) aufweisende Trenneinrichtung mit einer wenigstens an ihrer Mündung zum Innenraum des Mahlbehälters (2) ausschliesslich im Betrieb rotierenden Flächen (30, 146) begrenzte Öffnung grösseren Querschnittes begrenzt ist, als den Abmessungen der Mahlkörper (15) entspricht, wobei durch die von der Trenneinrichtungsöffnung (144) wegweisende Fliehkraft, aufgrund der Drehung des rotierenden Körpers (30), die Mahlkörper zum Freihalten der Öffnung radial ausschleuderbar sind,

   dass bevorzugt die die Trenneinrichtungsöffnung (144) ausschliesslich begrenzenden Flächen (30, 146) um eine gemeinsame Achse (145) drehbar und vorzugsweise unmittelbar, insbesondere einstückig, miteinander verbunden sind,

   dass gegebenenfalls die rotierenden Flächen (30, 144) und der Rührwerksrotor (3) einen gemeinsamen Antrieb (31, 168) besitzen und vorzugsweise miteinander zu gemeinsamer Drehung verbunden (151) sind,

   dass zweckmässig die rotierenden Rächen (30, 146) mit einer Hohlwelle (3,145) zum Leiten des von Mahlkörpern (15) freien Mahlgutes verbunden sind, deren Hohlraum vorzugsweise im Rührwerksrotor (3) durchgehend verläuft, gegebenenfalls aber auch vom Rührwerksrotor getrennt ist, dass gewünschtenfalls in diesem Hohlraum eine Ab-schliesseinrichtung (153, 153a) zum Verhindern des Austretens der Mahlkörper angeordnet ist, dass diese Abschliesseinrichtung (153) bevorzugt mit Schlitzen oder Löchern zum Trennen der Mahlkörper vom Mahlgut versehen ist, wobei die Abschliesseinrichtung (153a) gegebenenfalls etwa rohrförmig hohl ausgebildet ist,

   dass gegebenenfalls die rotierenden Flächen (30, 144) an einem die Mahlkörperdichte im Mahlbehälter (2) verändernden Druckkolben (38) drehbar gelagert sind,

   dass insbesondere die rotierenden Flächen (30, 146) an einem Zellenrad (30b) ausgebildet sind, und dass gewünschtenfalls im Bereiche der rotierenden Flächen an der dem Mahlraum zugewandten bzw. radial aussen liegenden Seite desselben die Beruhigungs- und/oder Bremsanordnung (22a, 25a) für die Mahlkörper (15) vorgesehen sind (Fig. 1, 8-12).

   10. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die die Trenneinrichtungsöffnung (144) ausschliesslich begrenzenden rotierenden Flächen (30,146) einen vom Antrieb des Rührwerksrotors (3) gesonderten Antrieb (31) aufweisen, (Fig. 9).

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   17