DE10057278C2

DE10057278C2 - agitating mill

Info

Publication number: DE10057278C2
Application number: DE10057278A
Authority: DE
Inventors: Udo Enderle
Original assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Current assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2020-11-18
Also published as: DE10057278A1; DE50112682D1; ATE366140T1; EP1206971A1; EP1206971B1

Abstract

The agitating mill has an insert (36) co-axial with the agitating shaft (14). Over at least part of its surface, the insert has apertures (42), which connect the grinding cavity to the inner cavity (40) within the inserts. There is also a feed device which withdraws the grinding balls from the inner cavity and passes ground product into this cavity at the same time.

Description

Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Rührwerksmühle zum kontinuierlichen Mahlen und Dispergieren von Feststoffen und Flüssigkeiten, wobei das flüssige Mahlgut dem Mahlbehälter von unten zugeführt und am oberen Ende des Mahlbehälters abgeführt wird, bestehend aus einem zylindrischen Mahlbehälter, dessen Mahlraum ein Rührwerk aufweist, und einem zylindrischen koaxialen um die Rührwelle des Rührwerks angeordneten Einsatz zur Zufuhr von Mahlhilfsmitteln. Eine entsprechende vertikale Rührwerksmühle zum kontinuierlichen Mahlen geht auch aus der US 3,226,044 hervor. Hier weist die Rührwerksmühle einen Mahlbehälter auf, in dem ein Schraubenrührwerk angeordnet ist. Die Mahlhilfsmittel, in diesem Fall beispielsweise Metallkugeln oder anderes, sinken während des Mahlprogramms in der Rühwerksmühle in den Bodenbereich des Mahlbehälters ab und werden von hier zusammen mit dem Mahlgut über eine Pumpe zu dem oben offenen Mahlbehälter gefördert. Hier gelangen die Mahlhilfsmittel über einen trichterförmigen Einsatz in den direkten Auslaßbereich. Durch die axiale Verstellung des Trichters wird die Mahlfeinheit des Endproduktes geregelt. Eine Vorrichtung, die das Einbringen der Mahlhilfsmittel in das Mahlgut verbessert, ist hierbei nicht vorgesehen.According to the preamble of claim 1, the invention relates to an agitator mill for continuous grinding and Dispersion of solids and liquids, the liquid regrind the Grinding container fed from below and discharged at the upper end of the grinding container is, consisting of a cylindrical grinding bowl, the grinding chamber Has agitator, and a cylindrical coaxial around the agitator shaft of the Agitator arranged insert for feeding grinding aids. A Corresponding vertical agitator mill for continuous grinding is also possible from US 3,226,044. Here the agitator mill has a grinding container on, in which a screw agitator is arranged. The grinding aids in this If, for example, metal balls or something else, sink during the grinding program in the agitator mill in the bottom area of the grinding container and are from here together with the regrind via a pump to the open one Grinding container promoted. Here the grinding aids get through a funnel-shaped insert in the direct outlet area. Through the axial adjustment the funnel regulates the fineness of the final product. A device that the introduction of the grinding aids into the regrind is not improved intended.

Eine Rührwerksmühle mit einer Vorrichtung zum Zuführen von Mahlkörpern ist auch aus der DE 37 27 863 C1 bekannt. Wie aus den entsprechenden Ausführungsbeispielen hervorgeht, bezieht sich diese Vorrichtung auf den Einsatz von liegenden Rührwerksmühlen mit sogenannten fliegend gelagerten Rührwellen, die an ihrem freien Ende einen Hohlraum aufweisen, in den der mit oder ohne Trenneinrichtung versehene Mahlkugeleinlaß eingeschoben wird. Die Zugabe von Mahlhilfsmitteln während der Mahlphase mit gleichzeitig im Mahlraum erzeugter Mahlhilfsmittel/Mahlgutvermischung wird hier nicht aufgezeigt.An agitator mill with a device for feeding grinding media is also known from DE 37 27 863 C1. As from the corresponding Embodiments shows, this device relates to the application of horizontal agitator mills with so-called overhung agitator shafts, which have a cavity at their free end, in which the with or without Cutting device provided grinding ball inlet is inserted. The addition of Grinding aids during the grinding phase with those generated in the grinding chamber at the same time Grinding aids / regrind mixing is not shown here.

Die Aufgabe der Erfindung bezieht sich auf eine schnellere und effektivere Einbringung von Mahlhilfsmitteln aller Größenordnungen in Rührwerksmühlen.The object of the invention relates to a faster and more effective Introduction of grinding aids of all sizes in agitator mills.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.Advantageous further developments emerge from the features of the subclaims.

Entsprechend aller vorteilhaften Ausführungen der Erfindung ist im Bereich des Eintritts der Mahlhilfskörper in den Mahlraum eine Kombination aus Misch- und Zirkulationseinrichtung angeordnet. Von der Größe und dem Material der Mahlhilfsmittel abhängig, erfolgt eine mehr oder weniger notwendige intensive Eintragung der Mahlhilfsmittel.According to all advantageous embodiments of the invention is in the field of Entry of the grinding aids into the grinding chamber a combination of mixing and Circulation device arranged. From the size and material of the Depending on grinding aids, there is a more or less necessary intensive Registration of grinding aids.

In den bevorzugten Ausführungen der Erfindung werden die Mahlhilfsmittel der vertikalen Rührwerksmühle zugegeben und dynamisch in das Mahlgut eingebracht, wobei ein zylindrischer koaxialer Einsatz mindestens über einen Teil seiner Oberfläche Öffnungen aufweist. Durch die radial oder in Richtung zum Mahlraum geneigten Öffnungen strömt Mahlgut in einen ringzylindrischen Raum zwischen der Rührwelle und dem Einsatz und fördert die aufgegebenen Mahlhilfsmittel in den Mahlraum.In the preferred embodiments of the invention, the grinding aids vertical agitator mill added and dynamically introduced into the regrind, a cylindrical coaxial insert over at least part of its Surface has openings. Through the radial or towards the grinding chamber inclined openings, regrind flows into an annular cylindrical space between the Stirrer shaft and the use and promotes the added grinding aids in the Grinding chamber.

Als strömungserzeugendes Element sind den vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausbildungen Förderelemente zu entnehmen, deren Antrieb über die Rührwelle geschieht. Ein Großteil der beispielsweise dargstellten Förderelemente befindet sich im Mahlraum. Hierbei erzeugen die Förderelemente einen Mahlgutkreislauf. An der Saugseite der Förderelemente saugt es die Mahlhilfsmittel regelrecht in den Mahlraum, wogegen an der Druckseite der Förderelemente das Mahlgut zusätzlich mit Unterstützung des Drucks der Beschickungspumpe in den Einsatz gefördert wird. Durch die dynamische Einbringung von Mahlhilfsmittel verkürzt sich die Zeit der Benetzung von kleinen und kleinsten Mahlhilfsmitteln aus mahlgutgleichem oder fremdem Material. Bei diesen Ausführungen wird die letzte Scheibe auf der Rührwelle im Bereich des Mahlhilfsmitteleinlasses zur Erzeugung einer radialen Strömung eingesetzt, wobei zusätzliche Stifte oder gleichwirkende Elemente die radiale oder axiale Strömungserzeugung unterstützenAs a flow-generating element are the advantageous according to the invention Training to remove conveyor elements, their drive via the agitator shaft happens. A large part of the conveyor elements shown, for example, is located in the grinding room. The conveyor elements create a regrind cycle. At the On the suction side of the conveyor elements, it literally sucks the grinding aids into the Grinding room, whereas the regrind on the pressure side of the conveyor elements is promoted with the support of the pressure of the feed pump. The dynamic introduction of grinding aids shortens the time of the Wetting of small and very small grinding aids from ground material or foreign material. In these versions, the last disc is on the Stir shaft in the area of the grinding aid inlet to generate a radial Flow used, the additional pins or equivalent elements support radial or axial flow generation

Für besonders kleine Mahlhilfsmittel (≦ 300 µm) und bei mittel- bis hochviskosem Mahlgut kann auch eine Fördereinrichtung vor dem Mahlraum zum Einsatz kommen. Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Rührwelle hierbei z. B. in diesem Bereich ein Fördergewinde auf, das sowohl für die axiale Förderung wie auch für die Vermischung und Umwälzung der Mahlhilfsmittel mit dem Mahlgut sorgt.For particularly small grinding aids (≦ 300 µm) and for medium to high viscosity A conveying device can also be used in front of the grinding chamber. According to an advantageous embodiment of the invention, the agitator shaft here z. B. in this area on a conveyor thread, both for the axial Promotion as well as for the mixing and circulation of the grinding aids the regrind.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Zeichnungen zu entnehmen.Further details and features of the invention are as follows Description of the exemplary embodiments and the drawings.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 Ansicht einer vertikalen Rührwerksmühle Fig. 1 view of a vertical agitator mill

Fig. 2 vergrößerter Teilschnitt des Mahlhilfsmittel-Einlaßbereichs Fig. 2 enlarged partial section of the grinding aid inlet area

Fig. 3 vergrößerter Teilschnitt des Mahlhilfsmittel-Einlaßbereichs Fig. 3 enlarged partial section of the grinding aid inlet area

Fig. 4 vergrößerter Teilschnitt des Mahlhilfsmittel-Einlaßbereichs Fig. 4 enlarged partial section of the grinding aid inlet area

Fig. 5 vergrößerter Teilschnitt des Mahlhilfsmittel-Einlaßbereichs Fig. 5 enlarged partial section of the grinding aid inlet area

Fig. 6 vergrößerter Teilschnitt des Mahlhilfsmittel-Einlaßbereichs Fig. 6 enlarged partial section of the grinding aid inlet area

Die in Fig. 1 gezeigte vertikale Rührwerksmühle besteht aus einem Ständer 10 in dem der nicht sichtbare Antrieb angeordnet ist. Dieser Antrieb ist über einen hinter der Abdeckung 12 befindlichen Riementrieb mit der Rührwelle 14 verbunden. Durch die im Gehäuse 16 befindliche Kupplung steht die Rührwelle 14 mit der Antriebswelle in Verbindung. Bei Bedarf kann die Rührwelle abgekuppelt und zusammen mit dem Mahlbehälter 18 vom Ständer 10 abgenommen werden, wobei die Halterung 20 gelöst wird. Der auf Rollen 22 stehende Mahlbehälter 18 läßt sich über die Griffe 24 von Hand bewegen. Der Mahlbehälter 18 weist einen Mahlguteinlaß 26 an der unteren Mahlbehälterseite und einen Mahlgutauslaß 28 an der oberen Mahlbehälterseite auf. Das Mahlgut kann hier, ohne vorher eine Trennvorrichtung zu passieren, aus der Rührwerksmühle entweichen. Sollte die Rührwerksmühle keine Trenneinrichtung aufweisen, so geschieht die Abtrennung des Feinguts vom Grobgut durch entsprechende Steuerung des Beschickungsdrucks, in Verbindung mit der erzeugten Kreislaufströmung zum Einbringen der Mahlhilfsmittel. Der in Fig. 1 teilweise aufgeschnittene Mahlbehälter läßt die Rohrleitung 30 für die Zufuhr der Mahlhilfsmittel 32 sowie den Einsatz 36 erkennen, der bis in den Mahlraum reicht.The vertical agitator mill shown in FIG. 1 consists of a stand 10 in which the non-visible drive is arranged. This drive is connected to the agitator shaft 14 via a belt drive located behind the cover 12 . The stirrer shaft 14 is connected to the drive shaft by the coupling located in the housing 16 . If necessary, the agitator shaft can be uncoupled and removed from the stand 10 together with the grinding container 18 , the holder 20 being released. The grinding container 18 standing on rollers 22 can be moved by hand via the handles 24 . The grinding container 18 has a grinding material inlet 26 on the lower grinding container side and a grinding material outlet 28 on the upper grinding container side. The ground material can escape from the agitator mill without first passing through a separating device. If the agitator mill does not have a separating device, the fine material is separated from the coarse material by appropriately controlling the feed pressure in connection with the generated circuit flow for introducing the grinding aids. The grinding container partially cut open in FIG. 1 shows the pipeline 30 for the supply of grinding aids 32 and the insert 36 , which extends into the grinding chamber.

Aus der schematischen Darstellung des oberen Teilbereichs des Mahlbehälters nach Fig. 2 läßt sich der Aufbau und das Wirkungsprinzip der Mahlhilfsmitteleintragung entnehmen. Der konische Teil des Einsatzes 36 im Bereich außerhalb des Mahlbehälters 18 erleichtert die Mahlhilfsmittelzugabe. In diesem Bereich umgibt eine Schürze 34 die Rührwelle 14. Die Schürze 34 vermeidet das Ansetzen von Mahlgut und Mahlhilfsmitteln an der Rührwelle. Die Mahlhilfsmittel 32 sinken im Einsatz 36 nach unten und gelangen in den vom Mahlraum 38 abgegrenzten Raum 40 zwischen der Rührwelle 14 und dem mit Öffnungen 42 versehenen Bereich des Einsatzes 36. Hier erzeugt die Scheibe 44 und die Stifte 46 eine radial wirkende Strömung, so daß Mahlhilfsmittel und grobes Mahlgut aus dem Innenraum 40 gesogen und radial abgeleitet werden. Aufgrund des von der Scheibe 44 erzeugten und im Mahlbehälter herrschenden Förderdrucks der Beschickungspumpe fließt das Mahlgut über die Öffnungen 42 zurück in den Innenraum 40, indem der Feinanteil nach oben zum Auslaß und der Grobanteil zurück in den Mahlraum strömt, währenddessen er Mahlhilfsmittel aufnimmt.From the schematic representation of the upper part of the grinding container of FIG. 2, the structure and the principle of action of the grinding aid entry can be seen. The conical part of the insert 36 in the area outside the grinding container 18 facilitates the addition of grinding aids. In this area, an apron 34 surrounds the agitator shaft 14 . The apron 34 prevents the grinding material and grinding aids from attaching to the agitator shaft. The grinding aids 32 sink downwards in the insert 36 and reach the space 40 delimited from the grinding space 38 between the stirring shaft 14 and the area of the insert 36 provided with openings 42 . Here, the disc 44 and the pins 46 generate a radially acting flow, so that grinding aids and coarse regrind are sucked out of the interior 40 and radially discharged. Due to the delivery pressure of the feed pump generated by the disk 44 and prevailing in the grinding container, the regrind flows through the openings 42 back into the interior 40 , in that the fine fraction flows upwards to the outlet and the coarse fraction flows back into the grinding chamber, during which time it absorbs grinding aids.

In Abhängigkeit von der Viskosität des Mahlguts, dessen Größe und des Materials des Mahlhilfsmittels, kann, wie in Fig. 3 gezeigt, eine abgewandelte Fördervorrichtung eingesetzt werden. Sie besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer radialen Scheibe 44 und daran befestigten kurzen Stiften 46. Die Stiftlänge endet hierbei bereits unterhalb der der Scheibe nächstliegenden Öffnungen 42 im Einsatz 36.Depending on the viscosity of the material to be ground, its size and the material of the grinding aid, a modified conveying device can be used, as shown in FIG. 3. In this exemplary embodiment, it consists of a radial disk 44 and short pins 46 attached to it. In this case, the pin length already ends below the openings 42 closest to the disk in the insert 36 .

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird die Zirkulationsströmung von der letzten rotierenden Scheibe 44 auf der Rührwelle 14 und dem Ringansatz 48 erzeugt. Der Ringansatz begrenzt zur Rührwelle 14 hin einen sich verengenden axialen Spalt 50 und zur Scheibe 44 einen radialen Mahl- und Förderspalt 52. Die Spaltweite legt man auch hier nach den Größen-, Viskositäts- sowie den Materialwerten des Mahlguts und des Mahlhilfsmittels aus.According to the exemplary embodiment according to FIG. 4, the circulation flow is generated by the last rotating disk 44 on the agitator shaft 14 and the ring extension 48 . The annular shoulder delimits a narrowing axial gap 50 towards the agitator shaft 14 and a radial grinding and conveying gap 52 towards the disk 44 . Here too, the gap width is designed according to the size, viscosity and material values of the material to be ground and the grinding aid.

In Fig. 5 ist der Einsatz 36 doppelwandig ausgeführt. Zur Verlängerung der Einmischzone des Mahlhilfsmittels in das Mahlgut erstrecken sich die Öffnungen 52 in dieser Innenwand 54 bis in ihren konischen Teilbereich. Das von den Mahlscheiben 56 bearbeitete Mahlgut fließt hierbei vom Mahlraum 38 über die Öffnungen 42 im Einsatz 36 in den ringförmigen Kanal 58 und zum Teil direkt in den Innenraum 40. Zusätzlich steigt Mahlgut in den konischen Bereich des Einsatzes und dessen Innenwand auf und tritt erst hier durch die Öffnungen 52 in den differgierenden Teilbereich des Kanals 58 ein. Hiermit wird die Strecke, auf der die Mahlhilfsmittel 32 mit dem Mahlgut intensiv benetzt und vermischt werden, um das 2- bis 5fache verlängert.In Fig. 5, the insert 36 is double-walled. In order to extend the mixing zone of the grinding aid into the material to be ground, the openings 52 in this inner wall 54 extend into their conical partial area. The regrind processed by the grinding disks 56 flows from the grinding chamber 38 via the openings 42 in the insert 36 into the annular channel 58 and in some cases directly into the interior 40 . In addition, regrind rises into the conical area of the insert and its inner wall and only enters the differing partial area of the channel 58 through the openings 52 here. The length on which the grinding aids 32 are intensively wetted and mixed with the material to be ground is hereby extended by 2 to 5 times.

Eine besondere Ausführungsweise offenbart die Fig. 6. Bei dieser Auslegung der Mahlhilfsmittelzuführung wird eine extern radial und axial außerhalb des Einsatzes 36 im Mahlraum befindliche Fördereinrichtung wie in den vorhergehenden Beispielen eingesetzt. Bei Mikromahlhilfsmitteln aus mahlgutfremdem oder gleichartigem Material ist es vorteilhaft, auch eine zusätzliche interne Fördereinrichtung innherhalb des Einsatzes 36 einzusetzen. Für diese Fördereinrichtung in Form einer Gewindebuchse 60, die auf der Rührwelle sitzt, ist demnach kein eigener Antrieb notwendig. Die Länge und die Steigung des Fördergewindes 62 kann entsprechend der Konsistenz des Mahlgutes oder den Eigenschaften der Mahlhilfsmittel abhängig gewählt werden. Möglicherweise kann auch eine unabhängig vom Antrieb der Rührwelle 14 angetriebene interne Fördereinrichtung in Form einer Hülse mit einer Förderschnecke vorgesehen werden.A special embodiment is shown in FIG. 6. With this design of the grinding aid feed, a conveying device located externally radially and axially outside of the insert 36 in the grinding chamber is used, as in the previous examples. In the case of micro-grinding aids made of material that is foreign to the grinding material or of the same type, it is advantageous to also use an additional internal conveying device within the insert 36 . For this conveying device in the form of a threaded bush 60 , which is seated on the agitator shaft, no separate drive is necessary. The length and the slope of the conveying thread 62 can be selected depending on the consistency of the ground material or the properties of the grinding aids. An internal conveyor device in the form of a sleeve with a screw conveyor, which is driven independently of the drive of the agitator shaft 14, may possibly also be provided.

Das Fördergewinde erstreckt sich in Fig. 6 zwischen der Unterkante des Einsatzes 36 und dem Übergang der koaxial verlaufenden Innenwand 54 in dem konischen Teil. Der Abstand der Gewindegänge zur Innenseite der Innenwand liegt in einem Bereich von 5-20 mm. Die externe Fördervorrichtung besteht in diesem Beispiel aus einer Scheibe 44 mit axialen Durchlässen und daran aufgesetzten Stiften 46. Die Scheiben- Stiftkombination kann in diesem, wie auch in vorhergehenden Ausführunsbeispielen, durch käfigförmige oder lochkranzförmige Konstruktionen ersetzt werden.The conveyor thread extends in Fig. 6 between the lower edge of the insert 36 and the transition of the coaxial inner wall 54 in the conical part. The distance between the threads and the inside of the inner wall is in a range of 5-20 mm. In this example, the external conveying device consists of a disk 44 with axial passages and pins 46 placed thereon. In this, as in previous exemplary embodiments, the disk-pin combination can be replaced by cage-shaped or perforated-ring-shaped constructions.

Claims

1. Vertical agitator mill for the continuous grinding and dispersing of solids in liquids, the liquid regrind being fed to the grinding container ( 18 ) from below and being removed at the upper end of the grinding container, consisting of a cylindrical grinding container ( 18 ), the grinding chamber ( 38 ) of which Agitator, and a coaxial insert ( 36 ) arranged around the agitator shaft ( 14 ) of the agitator for supplying grinding aids ( 32 ), characterized in that the insert ( 36 ), at least over part of its surface, has openings ( 42 , 52 ) has, which connect the grinding chamber ( 38 ) with the interior ( 40 ) in the insert ( 36 ), and a conveying device which removes grinding aids ( 32 ) from the interior ( 40 ) of the insert ( 36 ) and simultaneously grinds it through openings ( 42 ) supplies.

2. Vertical agitator mill according to claim 1, characterized in that the insert ( 36 ) has an inner wall ( 54 ) provided with openings ( 52 ) and insert ( 36 ) and inner wall ( 54 ) delimit a channel ( 58 ).

3. Vertical agitator mill according to one of claims 1 to 2, characterized in that the insert ( 36 ) has a funnel-shaped portion in which a cylindrical skirt ( 34 ) is arranged along the agitator shaft ( 14 ).

4. Vertical agitator mill according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insert ( 36 ) and the agitator shaft ( 14 ) delimit an annular cylindrical space ( 40 ) in which grinding aids ( 32 ) with the rotation of the agitator shaft ( 14 ) Regrind is mixed.

5. Vertical agitator mill according to one of claims 1 to 4, characterized in that the agitator shaft ( 14 ) at the end of the insert ( 36 ) has a disc ( 44 ).

6. Vertical agitator mill according to one of claims 1 to 5, characterized in that the agitator shaft ( 14 ) at the end of the insert ( 36 ) has a rotor with radially and / or axially directed openings.

7. Vertical agitator mill according to one of claims 1 to 6, characterized in that the disc ( 44 ) has a plurality of pins ( 46 ) which run parallel to the agitator shaft ( 14 ) and whose length is equal to or less than the distance of the opening closest to the disc ( 42 ) of the insert ( 36 ).

8. Vertical agitator mill according to one of claims 1 to 7, characterized in that a conveyor in the interior ( 40 ) between the insert ( 36 ) and the agitator shaft ( 14 ) is arranged.

9. The device according to claim 8, characterized in that a conveyor thread ( 62 ) in the interior ( 38 ) in the region of the openings ( 42 , 52 ) of the insert ( 36 ) is arranged.

10. Vertical agitator mill according to one of claims 8 or 9, characterized in that the conveying device consists of a threaded bush ( 60 ) connected to the agitator shaft ( 14 ).