CH688179A5 - Mahlaggregat. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Mahlaggregat mit einem Mahlbehälter und einem darin angeordneten Innenkörper, wobei der Mahlbehälter und der Innenkörper relativ zueinander drehbar sind, und wobei der Mahlbehälter auf seiner Innenseite mit einer ver-schleissarmen Verkleidung versehen ist. Ein solches Mahlaggregat ist aus der DE-OS 2 848 479 und auch aus der DE-OS 3 431 636 bekannt.

Unter den Begriff «Mahlaggregat» fallen u.a. At-tritoren, Rührwerksmühlen und Rührwerkskugelmühlen sowie Ringspaltmühlen, die autogen oder mit Mahlkörperzusatz arbeiten. Sie dienen u.a. zum kontinuierlichen Feinstzerkleinern von Hartstoffen und zum Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeit. Im allgemeinen sind die Seitenwand und der Boden des Mahlbehälters sowie Aussenflächen des Innenkörpers mit einer Verkleidung versehen, die das Arbeitsgeräusch der Mühle verringern und die Bauteile der Mühle gegen Verschleiss schützen soll. Bei Ringspaltmühlen, die zwischen der Innenseite des Mahlbehälters und der Aussenseite des Innenkörpers einen Mahlspalt aufweisen (DE-OS 2 848 479, DE-OS 3 431 636), besteht bisher die Verkleidung aus einer festsitzenden Haftbeschich-tung der Bauteilflächen vorzugsweise mit Kunststoff, wie Polyurethan. Polyurethan ist günstig, weil seine Härte und Abriebfestigkeit, verbunden mit einer gewissen Elastizität ihm gute Widerstandsfähigkeit gegen die von dem Mahlgut und den Mahlkörpern ausgeübten Stoss- und Scherkräfte verleihen. Ein Nachteil des Materials Polyurethan besteht für diesen Anwendungszweck allerdings in seiner durch Porosität bedingten hohen Wasserdampfaufnahmefähigkeit. Die während des Mahlbetriebes erzeugte erhöhte Temperatur führt nämlich dazu, dass Wasserdampf aus dem Mahlgut in die Polyurethan-Ver-kleidung eindringt, in dieser von der spaltfrei anschliessenden, als Sperre wirkenden Bauteilwand zurückgehalten wird und kondensiert, wodurch eine partielle Ablösung der durch Beschichtung aufgebrachten Verkleidung von der Bauteilfläche verursacht wird.

Insbesondere bei der Vermahlung von mineralischen Hartstoffen (Mohssche Härte > 5) verschleis-sen die Verkleidungen nach verhältnismässig kurzer Betriebszeit und müssen erneuert werden. Zu diesem Zweck müssen die Mahlaggregate bisher auseinandergebaut und Mahlbehälter und Innenkörper in einer Werkstatt neu beschichtet werden. Das Be-schichtungsverfahren ist aufwendig und dauert wochenlang mit der Folge, dass das Mahlaggregat für den entsprechenden Zeitraum ausser Betrieb ist. Hierdurch entstehen hohe Kosten, die die Wirtschaftlichkeit des Betriebes des Mahlaggregates mindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mahlaggregat so zu verbessern, dass die Haltbarkeit der Verkleidung gesteigert und darüber hinaus ihre kostengünstige Erneuerung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Verkleidung ein herausnehmbarer Einsatz aus dampfdurchlässigem Material ist, dessen Form der Form der Mahlbehälterinnenseite entspricht und der in dem Mahlbehälter gegen Drehung gesichert derart angeordnet ist, dass zwischen der Mahlbehälterinnenseite und der ihr zugewandten Fläche des Einsatzes ein Spaltraum begrenzt ist, der einen Auslass zum Anlegen von Unterdruck aufweist.

Der Einsatz bedeckt die gesamte Innenseite des Mahlbehälters. Zu diesem Zweck hat er Korbform, d.h., er besteht aus einem Boden und einer ringsum geschlossenen Seitenwand.

Ein solcher Einsatz bildet ein separates Teil, das formangepasst in den Mahlbehälter herausnehmbar eingesetzt und in diesem gegen Drehung gesichert ist. Der Begriff «formangepasst» bedeutet im Rahmen der vorliegenden Beschreibung, dass die als separater Einsatz oder Aufsatz ausgebildete ver-schleissarme Verkleidung diejenige Form hat, die auch das Teil besitzt, in das oder auf das die ver-schleissarme Verkleidung gesteckt werden soll. Die als herausnehmbarer Einsatz gestaltete Verkleidung ist somit für Mahlaggregate vielfältiger Formen des Mahlbehälters und des Innenkörpers geeignet. Sie ist unabhängig davon, ob sich der Innenkörper und/ oder der Mahlbehälter dreht.

Bei Verschleiss des Einsatzes wird dieser einfach herausgenommen und durch einen neuen Einsatz ersetzt. Dieser Austausch lässt sich schnell durchführen und das Mahlaggregat ist nur kurzzeitig ausser Betrieb. Auf diese Weise werden die Betriebsund Unterhaltskosten des Mahlaggregates gesenkt. Die einfache Austauschbarkeit des Verkleidungseinsatzes hat auch eine Konstanthaltung des Wirkungsgrades des Mahlaggregates zur Folge, weil periodisch eine Erneuerung der Verkleidung vorgenommen werden kann und vermieden wird, dass diese wegen der Hemmschwelle einer mehrwöchigen Unterbrechung des Aggregatbetriebes solange benutzt wird, bis sie derart verschlissen ist, dass die Mahlleistung des Mahlaggregates merklich nachlässt.

Die Haltbarkeit der Verkleidung wird dadurch erhöht, dass der Einsatz im Abstand zu der Innenfläche mindestens der Seitenwandung des Mahlbehälters fixiert ist, so dass durch hohe Temperaturen in einen Einsatz aus dampfdurchlässigem Material eindringender Wasserdampf nicht im Einsatz zurückgehalten ist und diesen beschädigt, sondern radial nach aussen abgeführt werden kann. Der Einsatz begrenzt also mit der Innenfläche des Mahlbehälters eine umfangsmässige spaltförmige Zone. Diese kann Kühlmittel führen, in das das in dem Einsatz gebildete Kondensat eintritt und unschädlich wird.

Dieser Ableitungseffekt wird dadurch begünstigt, dass ausserhalb des Einsatzes Unterdruck angelegt ist, der das flüssige Kühlmittel aus der Kühlzone absaugt, wodurch in dieser in bezug auf die Mahlzone Unterdruck herrscht. Eine Druckdifferenz von ca. 0,5 bar bewirkt eine Entfernung des Kondensates aus dem Kunststoff durch Herausziehen in Richtung der Kühlzone. Die Standzeit der Verkleidung wird verbessert. Der Unterdruck hat ausserdem den Vorteil, dass der Einsatz in dem Mahlbehälter festgesaugt gehalten wird, so dass bis auf Drehsicherungen Befestigungselemente fortfallen können. Distanzhalter, die bei Ausbildung der spalt-

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förmigen Zone als Kühlzone Leitschlangen sein können, zentrieren den angesaugten Einsatz im Mahlbehälter.

Bei einem Mahlaggregat, dessen Mahlbehälter durch einen Deckel verschlossen ist, der mit einem angepassten Oberteil des Innenkörpers einen Auslaufspalt bildet, ist die Verkleidung in Gestalt for-mangepasster herausnehmbarer Einsätze sowohl in dem Mahlbehälter als auch in dem Deckel angeordnet. Eine solche Ausbildung ist günstig für eine Ringspaltmühle, bei der der obere und der untere Bereich des Innenkörpers in entgegengesetzte Richtungen verjüngt sind, wodurch sich entgegengesetzt gerichtete Kegelstumpfabschnitte ergeben, denen die Formen des Mahlbehälters und seines Deckels angepasst sind. Bei der Verbindung von Einsatz und Mahlbehälter bzw. Deckel kommt es im wesentlichen darauf an, dass die Einsätze drehfest fixiert sind. Hierzu können Bolzen dienen, die an dem Mahlbehälter bzw. dem Deckel festgelegt sind und nur so weit in den Einsatz hineinragen, dass seine Innenfläche nicht durchbrochen wird. Bolzen sind vorzugsweise im Bodenbereich des Einsatzes und/oder am oberen Rand der Seitenwand angeordnet.

Vorteilhafterweise ist auch der Innenkörper mit einer Verkleidung versehen, die als formange-passtes Aufsteckteil ausgebildet ist, das abnehmbar an dem Innenkörper befestigt ist.

Zur Erzielung ausreichender Stabilität der Verkleidung und zur Kondensatabführung aus dem Einsatz ist es zweckmässig, dass der Einsatz und das Aufsteckteil jeweils aus einem Stützkörper mit durchbrochener Wandung gebildet sind, der allseitig umschlossen in Kunststoff eingebettet ist. Der Stützkörper hat die gleiche Form wie der Einsatz bzw. das Aufsteckteil und er dient als Gerüst, das den Kunststoffaufbau versteift und seine verzugfreie Formhaltung gewährleistet. Der Einsatz und das Aufsteckteil können Formgiessteile sein, die in einer Giessform herstellbar sind, in der der Stützkörper mit Kunststoff umgössen und auf diese Weise in diesen vollständig eingebettet wird.

Die Durchbrechungen in der Wandung des Stützkörpers, der vorzugsweise aus Lochblech oder Drahtgeflecht gebildet ist, haben einmal die Aufgabe, die Verbindung zwischen Stützkörper und Kunststoff dadurch zu verbessern, dass Kunststoff in die Löcher eindringt. Zum anderen wird das Gewicht des Stützkörpers verringert. Ausserdem ermöglichen die Durchbrechungen des Stützkörpers den Abzug von Kondensat aus dem Kunststoff nach aussen in die spaltförmige Zone.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein als Ringspaltmühle ausgebildetes Mahlaggregat mit einem von einem Deckel verschlossenen Mahlbehälter, in dem sich ein Innenkörper befindet,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen als Verkleidung dienenden Einsatz für den Mahlbehälter der Ringspaltmühle nach Fig. 1,

Fig. 3 eine aufgebrochene Unteransicht des Einsatzes nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Innenkörper der Ringspaltmühle nach Fig. 1 und

Fig. 4X den Ausschnitt X in Fig. 4 in vergrösser-tem Massstab.

Über eine Halterung 9 ist eine Ringspaltmühle 10 an einer beliebigen Trägerkonstruktion hängend befestigt. Die Ringspaltmühle 10 besteht im wesentlichen aus einem - bei dem gezeichneten Beispiel stillstehenden - kegelstumpfförmigen Mahlbehälter 11, der von einem entgegengesetzt verjüngten kegelstumpfförmigen Deckel 12 verschlossen ist und aus einem Innenkörper 13, der in Anpassung an die Form des Mahlbehälters 11 mit Deckel 12 in entgegengesetzte Richtungen verjüngte Bereiche aufweist. Bei dem gezeichneten Beispiel ist der Innenkörper 13 ein Rotor, der über eine Welle 14 von einem nicht gezeichneten Motor drehend angetrieben ist. Die massive Darstellung des Innenkörpers 13 wurde der Einfachheit halber gewählt. Der Innenkörper 13 ist im allgemeinen hohl und als Leichtbaukorpus ausgeführt. Zwischen der Mantelfläche des unteren axial längeren konischen Bereiches des Innenkörpers 13 und der Seitenwand des Mahlbehälters 11 befindet sich ein Mahlspalt 15, der mit einem parallelwandigen Zwischenraum 16 geringerer Breite zwischen der ebenen Grundfläche des Innenkörpers 13 und dem ebenen Boden 17 des Mahlbehälters in Verbindung steht. In den Zwischenraum 16 und eine Ausnehmung in der Grundfläche des Innenkörpers 13 mündet ein zentrales Speiserohr 18, durch das Mahlgut in den Mahlspalt 15 eingeführt wird. Zwischen dem Deckel 12 und dem kegelstumpfförmigen oberen Bereich des Innenkörpers 13 ist ein parallelflächiger Auslaufspalt 19 vorhanden, der schmaler ist als der Mahlspalt 15 und der sich zwischen einer radialen ringförmigen Kammer 20 am oberen Ende des Mahlspaltes 15 und dem unteren Ende eines die Welle 14 umgebenden Raumes 21 erstreckt, aus dem das Mahlprodukt durch einen Stutzen 22 ausgebracht wird. Durch eine verschliessbare Öffnung 23 an der ringförmigen Kammer 20 können Mahlperlen in den Mahlspalt 15 eingefüllt werden, die die Vermahlung des durch das Speiserohr 18 eingelassenen Mahlgutes unterstützen.

Der Mahlbehälter 11, der vorzugweise aus nichtrostendem Stahl besteht, ist auf der Innenfläche seiner vom Boden 17 nach oben gerichteten konischen Seitenwand mit einer schraubenförmig verlaufenden Leitschlange 25 belegt, an die sich auf der der Seitenwand gegenüberliegenden Seite ein Einsatz 30 anschliesst, dessen Form dem Innenraum des Mahlbehälters 11 angepasst ist, so dass er feinen glattflächigen kegelstumpfförmigen Korb mit einem Bodenteil 32 und konischer Seitenwand bildet. Die Leitschlange 25 befindet sich in einem Spaltraum 24, der eine Kühlzone bildet, in die durch einen unteren Einlass 26 Kühlmittel, z.B. Wasser, eintritt, das von der Leitschlange 25 nach oben zu einem Auslass 27 geführt wird. Das Wasser wird von einer Pumpe 8 angesaugt. Dies bewirkt, dass der Druck in dem Spaltraum 24 etwa 0,5 bar niedriger ist als der Druck in dem Mahlspalt 15. Der von der Pumpe 8 erzeugte Unterdruck

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saugt den Einsatz 30 im Mahlbehälter 11 fest. Der Einsatz 30 ist in dem Mahlbehälter 11 gegen Drehung gesichert. Dies wird erreicht durch umfangs-mässig verteilte Bolzen 34, die in den Boden 17 des Mahlbehälters 11 eingesetzt sind und mit ihrem inneren Ende in Vertiefungen 35 im Bodenteil 32 des Einsatzes 30 eingreifen. Die Innenfläche des Einsatzes 30 wird von den Bolzen 34 nicht durchbrochen (Fig. 2).

Der Einsatz 30 besteht vorzugsweise aus Polyurethan und einem in dieses eingebetteten Stützkörper 31, der gemäss dem gezeichneten Beispiel aus Lochblech hergestellt ist. Das Lochblech hat vorzugsweise eine freie Fläche von ca. 50% und eine Stärke von 4 mm; es besteht bevorzugt aus nichtrostendem Metall. Zur Bildung eines Korbes ist eine ebene kreisscheibenförmige Lochblechplatte mit einer konischen Seitenwand verschweisst. Der Stützkörper 31 kann in einer Giessform mit Polyurethan derart umgössen werden, dass er ausser-mittig zum Wandquerschnitt in dem Polyurethankörper angeordnet ist (Fig. 2). Die dem Mahlspalt 15 zugewandte innere Polyurethanschicht 30a ist dik-ker als die dem Spaltraum 24 benachbarte nach aussen gerichtete Schicht 30b.

Im Boden 32 des Einsatzes 30 ist eine zentrale Lochöffnung 33 ausgebildet, die sich mit einem zentralen Durchbruch im Boden 17 des Mahlbehälters 11 etwa deckt und mit diesem eine Abdichtungsbuchse 28 zur Halterung des Speiserohres 18 aufnimmt. An das obere offene Ende der Seitenwand des Einsatzes 30 ist ein radial nach aussen gerichteter Ringrand 36 angegossen, in den ein Lochblechring mit äusserem Überstand integriert ist und an den ein waagerechter flacher Flansch 37 angeschlossen ist, der der lösbaren Befestigung des Einsatzes 30 in dem Mahlbehälter 11 dient (Fig. 2). Anstatt des Flansches 37 kann an den Ringrand 36 ein im Querschnitt hakenförmiger umlaufender Flansch 38 angegossen sein, der nach unten offen ist und mit einer Komplementärprofilie-rung 39 am oberen Rand des Mahlbehälters 11 zusammengreift, wie Fig. 1 zeigt. In dem Ringrand 36 befindet sich eine nach oben gerichtete abgerundete Rille 40, die den mahlbehälterseitigen Teil der Ringkammer 20 bildet.

Der kegelstumpfförmige Deckel 12 ist mit einem formangepassten Einsatz 50 ausgerüstet, der eine unmittelbar an der Innenfläche des Deckels 12 anliegende Verkleidung bildet, die heraus nehmbar ist. Der drehfest in dem Deckel fixierte Einsatz 50 besteht vorzugsweise ebenfalls aus Polyurethan, in das ein Stützkörper 51 aus Lochblech aussermittig zum Wandquerschnitt eingebettet ist.

Um die komplette Ringspaltmühle 10 mit einer auswechselbaren Verkleidung auszustatten, ist der Innenkörper 13 wenigstens auf seinem konischen unteren Bereich, der die innere Begrenzung des Mahlspaltes 15 bildet, mit einem abnehmbaren formangepassten Aufsteckteil 55 versehen (Fig. 4, 4X). Das Aufsteckteil 55 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Einsatz 30, d.h. es besteht aus einem vorzugsweise im Formgiessverfahren hergestellten kegelstumpfförmigen Korb aus Polyurethan, in das ein korbartiger Stützkörper 56 aus

Lochblech eingebettet ist. Das Lochblech 56 ist in den Polyurethankörper einwärts versetzt eingebettet, so dass eine dickere Aussenschicht 55a und eine dünnere Innenschicht 55b entstehen. Der Boden 54 des Aufsteckteiles 55 weist eine Zentralöffnung 53 auf, in die das innere Ende des Speiserohres 18 hineinragt. Zur festen Verbindung des Aufsteckteiles 55 mit dem Innenkörper 13 dienen Gewindebolzen 59, die durch den Boden 54 in den Innenkörper 13 eingeschraubt sind. Der Kopf des Gewindebolzens 59 ist an einem radialen Ringbund einer Buchse 61 abgestützt, die mit dem Lochblech 56 verschweisst und in eine Ausnehmung des Innenkörpers 13 eingelassen ist. Ein eingeklebter Polyurethan-Stopfen 60 verschliesst eine Öffnung im Boden 54 zum Durchlass des Gewindebolzens 59. Im Bereich grössten Durchmessers des doppelkonischen Innenkörpers 13 vorgesehene radiale Flügel 57, die in Nuten des Aufsteckteiles 55 eingreifen, verhindern eine Relativdrehung von Aufsteckteil 55 und Innenkörper 13. Da der obere verjüngte Bereich des Innenkörpers 13 sich am Auslaufspalt 19 der Ringspaltmühle 10 befindet und entsprechend weniger beansprucht ist als die Mahlspaltbegrenzung, ist dieser Bereich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer festen Beschichtung 58 aus Polyurethan versehen, die sich über die Welle 14 bis in die Nähe ihres oberen Endes erstreckt.

Claims (9)

Patentansprüche

1. Mahlaggregat mit einem Mahlbehälter (11) und einem darin angeordneten Innenkörper (13), wobei der Mahlbehälter (11) und der Innenkörper (13) relativ zueinander drehbar sind, und wobei der Mahlbehälter (11) auf seiner Innenseite mit einer ver-schleissarmen Verkleidung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung ein herausnehmbarer Einsatz (30) aus dampfdurchlässigem Material ist, dessen Form der Form der Mahlbehälterinnenseite entspricht und der in dem Mahlbehälter (11) gegen Drehung gesichert derart angeordnet ist, dass zwischen der Mahlbehälterinnenseite und der ihr zugewandten Fläche des Einsatzes (30) ein Spaltraum (24) begrenzt ist, der einen Auslass (27) zum Anlegen von Unterdruck aufweist.

2. Mahlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlbehälter (11) mit einem Deckel (12) verschlossen ist, der auf seiner Innenseite mit einer verschleissarmen Verkleidung in Gestalt eines abnehmbaren Einsatzes (50) aus dampfdurchlässigem Material versehen ist, dessen Form der Form der Deckelinnenseite entspricht, und dass zwischen dem Innenkörper (13) und dem dem Mahlbehälter (11) zugeordneten Einsatz (30) ein Mahlspalt (15) sowie zwischen dem Innenkörper (13) und dem dem Deckel (12) zugeordneten Einsatz (50) ein Auslaufspalt (19) gebildet ist.

3. Mahlaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auch zwischen der Deckelinnenseite und der ihr zugewandten Fläche des Einsatzes (50) der Spaltraum (24) begrenzt ist.

4. Mahlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (13) auf seiner Aussenseite mit einer verschleissar-

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men Verkleidung in Gestalt eines abnehmbaren Aufsteckteiles (55) aus dampfdurchlässigem Material versehen ist, dessen Form der Form der Innen-körperaussenseite entspricht.

5. Mahlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (30) beziehungsweise die Einsätze (30; 50) und das Aufsteckteil (55) jeweils aus einem Stützkörper (31; 51; 56) mit durchbrochener Wandung gebildet sind, der allseitig umschlossen in Kunststoff eingebettet ist.

6. Mahlaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (31; 51; 56) aus Lochblech oder Drahtgeflecht besteht und bezüglich des Wandquerschnittes des Einsatzes (30; 50) oder des Aufsteckteiles (55) aussermittig in dem Kunststoff angeordnet ist.

7. Mahlaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Polyurethan ist.

8. Mahlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsätze (30; 50) und das Aufsteckteil (55) Formgiessteile sind.

9. Mahlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (30) für den Mahlbehälter (11) und das Aufsteckteil (55) für den Innenkörper (13) korbförmig sind.

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