DE10064828A1 - Rührwerksmühle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle mit einem Rührwerk und mit einem radialen Abstand dazu angeordneten Mahlbehälter, wobei zwischen dem Mahlbehälter und der Rührwelle ein ringzylindrischer Mahlraum begrenzt ist und einer im Mahlbehälter angeordneten Trennvorrichtung, die Mahlhilfskörper zurückhält. Die Rührwelle ist dabei derart gestaltet, daß eine verbesserte Abströmung der Mahlhilfskörper aus dem Auslaß bzw. Trennbereich ermöglicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der EP 0 378 001 A1 und der EP 0 146 852 A1 sind Rührwerksmühlen bekannt, die einen Mahlbehälter aufweisen in dem eine mit einem Antrieb verbundene Rührwelle rotiert. Die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellten Anordnungen und Gestaltungen der Trenneinrichtung sind jeweils im Bereich eines käfigförmigen Bauteils angeordnet, das im Bereich der Trenneinrichtung Schlitze, Öffnungen, Durchbrüche oder dergleichen aufweist, die eine Zirkulation der Mahlhilfskörper von der Trenneinrichtung zurück in den Mahlraum ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die radiale Mahlhilfskörperströmung von der Trennvorrichtung zurück in den Mahlraum zu verstärken.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1, 7, 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Merkmalen der jeweiligen Unteransprüche zu entnehmen.

Entsprechend einer ersten Lösungsvariante wird die Abströmung der Kleinstmahlkörper mit einer Größe von ≦ 300 µm durch die Rotation eines Käfigs erzeugt, bei dem anstatt von Käfigstegen mehrere rohrförmige Siebe im Käfig angeordnet sind. Die Zentrifugalströmung, die der Käfig erzeugt, läßt die zentrumsnah einströmenden Mahlhilfskörper in den Mahlraum zurückfliesen. Die planetenartig um eine Nabe rotierenden rohrförmigen Siebe unterstützen somit selbst die Rückführung der Mahlhilfskörper in den Mahlraum und bleiben aufgrund ständiger Umströmung frei von Anlagerungen.

Zwecks leichterem Austausch der Siebe zur Änderung der Spaltweite für unterschiedliche Mahlhilfskörpergrößen sind die Siebe zwischen einer Grundplatte und einer ringförmigen Scheibe mittels Schrauben eingespannt. Zur weiteren Steigerung der radialen Strömung kann der Käfig mit den rohrförmigen Sieben einen von der Rührwelle unabhängigen eigenen drehzahlsteuerbaren Antrieb aufweisen.

Behandeltes Mahlgut, welches über die Siebe den Mahlraum verläßt, fließt aus den Sieben über radiale Kanäle in der Käfigabdeckung einem koaxialen Mahlgutauslaß zu.

Entsprechend einer zweiten Lösungsvariante der Erfindung weist die Rührwelle einen käfigförmigen offenen Endbereich auf, dessen Außendurchmesser sich zu seinem freien Ende hin erweitert. Der käfigförmige Bereich kann hier die Rührwelle selbst sein oder ein gesondertes Teil, das über Befestigungsmittel mit der Rührwelle verbunden ist.

In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der Erfindung variiert die Höhe achsparalleler Stege im Siebbereich, wobei deren Höhe zum offenen Ende hin zunimmt. Mit dieser Gestaltung der Stege wird vor allem die Zentrifugalkraft bereits am offenen Käfigende erhöht und führt dazu, daß Mahlhilfskörper schnell aus dem schmalen Zwischenraum von Sieb und Käfig in den Mahlraum abströmen.

Je nach Wahl der Steghöhe wird die radiale Abströmung beeinflußt. In einer erfindungsgemäßen Weiterentwicklung der Erfindung unterscheidet sich die Steghöhe der Käfigstege zwischen minimaler und maximaler Höhe um einen Faktor von 1,5-5.

Entsprechend einer dritten Lösungsvariante der Erfindung besteht die Rührwelle aus zwei käfigförmigen Abschnitten, die über eine Nabe mit der Antriebswelle verbunden sind. Diese Doppelkäfigausführung erhöht die Gleichmäßigkeit der Mahlhilfskörperverteilung über den gesamten Mahlraum hinweg. Nachdem aufgrund des im Mahlraum von der Förderpumpe erzeugten Drucks normalerweise ohne Gegenmaßnahmen eine Verdichtung der Mahlhilfskörper im Auslaßbereich eintritt, verringert der mahlraumeinlaßseitige Käfig die Mahlhilfskörperverdichtung und verbessert somit das Abfließen der Mahlhilfskörper aus dem unmittelbaren Bereich der Trenneinrichtung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Rührwerksmühle mit horizontalem Mahlbehälter

Fig. 2 einen Axialschnitt eines Mahlbehälters mit rohrförmigen Sieben mit fester Verbindung des Käfigs zur Rührwelle

Fig. 3 einen Axialschnitt eines Mahlbehälters mit rohrförmigen Sieben mit Stiftkupplung zwischen Käfig und Rührwelle

Fig. 4 einen Axialschnitt eines Mahlbehälters mit rohrförmigen Sieben mit separatem Käfigantrieb

Fig. 5 einen Axialschnitt eines Mahlbehälters mit speziellen Käfigstegen

Fig. 6 einen Axialschnitt eines Mahlbehälters mit verdickten Käfigstegen

Fig. 7 einen Axialschnitt eines Mahlbehälters mit einer Doppelkäfigausführung

Fig. 1 zeigt eine Rührwerksmühle mit horizontal angeordnetem Mahlbehälter 12 der zusammen mit einem Antrieb 14 und der Lagerung 16 an einem Maschinenständer 18 befestigt ist. Im Mahlraum 20 erstreckt sich die mit dem Antrieb 14 verbundene Rührwelle 22. Das zu bearbeitende Mahlgut tritt durch den Mahlguteinlaß 24 in den Mahlraum 20 ein und verläßt ihn über den Mahlgutauslaß 26. Die im Mahlraum 20 befindlichen Mahlhilfskörper werden von der Trenneinrichtung 28 im Mahlraum 20 zurückgehalten. Der Mahlbehälter 20 weist an seinem Umfang eine Heiz- bzw. Kühlkammer 30 auf, die mit Anschlüssen 32, 34 versehen ist, zur Ab- bzw. Zufuhr von Heiz- bzw. Kühlmittel.

Eine Trennvariante entsprechend dem ersten erfinderischen Lösungsvorschlag geht aus den Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4 hervor. Die Trenneinrichtung 28 besteht hier aus mehreren rohrförmigen Sieben 36, die Teil eines ringförmigen Käfigs 38 sind. Der ringförmige Käfig 38 hat im Ausführungsbeispiel parallel zur Längsachse der Rührwelle 22 angeordnete Siebe 38, die entlang eines Teilkreises um 90° versetzt sind, wobei in den Zwischenräumen ebenfalls parallel dazu, Stege 40 befestigt sind.

Die Siebe 36 sind mittels Schrauben zwischen einer Ringscheibe 42 und einer Grundplatte 44 verspannt. Der koaxial zur Rührwellenachse angeordnete Mahlgutauslaß 26 steht über einen radial verlaufenden Kanal 46 mit dem Innenraum des Siebs 36 in Verbindung. Der gesamte Käfig 38 ist durch eine Schraubverbindung zwischen dem Flansch 50 und der Welle 52 an die Rührwelle 22 angesetzt. Die Welle 52 hat Bohrungen, die zur Zufuhr von Heiz- oder Kühlmittel für die Rührwelle 22 verwendet werden. Der Mahlgutauslaß 26 besteht aus einem mit dem Deckel 56 verbundenen Einsatz 58, der die Dichtung 60 aufnimmt.

Die in Fig. 3 dargestellte Käfiggestaltung entspricht vom grundsätzlichen Aufbau, was die Siebe 36 betrifft, der aus Fig. 2. Anders als in Fig. 2 ist die Lagerung gestaltet. Die Grundplatte 44, mit dem radialen Kanal 46 hat einen zentrischen Rohransatz 62, der mittels der Lagerung 64 drehbar mit der Rührwelle 22 über eine Stiftkupplung 66 verbunden ist. Die den Kanal 46 gegenüber der Grundplatte 44 abdeckende Scheibe 68 hat eine Bohrung 70 für die Stiftkupplung und eine Zirkulationsbohrung 72 für die Mahlgut-Mahlhilfskörpersuspension. Zur Abdichtung der Lager 64 und des Mahlraums zum Mahlgutauslaß 26 hin, sind Lippendichtungen eingesetzt.

Einen Käfig 38 mit zylindrischen Sieben 36 und getrennte Antriebe 74 zeigt Fig. 4. Der Rohransatz 62 erstreckt sich hier bis in den Antrieb 74 und geht mit der Antriebsscheibe 76 eine formschlüssige Verbindung ein.

Beide Fig. 5 und 6 zeigen eine Rührwelle 22, bei der der Käfig 38 Teil der Rührwelle 22 ist. Der Endbereich 78 des Käfigs 38 weist hier einen erweitereten Außendurchmesser D auf. Das Verhältnis der minimalen Höhe h der Stege zur maximalen Höhe H der Stege beträgt das 1,5-5fache. Der Abstand der Stege 40 des Käfigs 38 zum Mahlbehälter im Bereich des zentrischen Siebs 80 ist weiter als der Abstand im Bereich des größten Durchmessers D. Das Sieb 80 in Fig. 5 ist fest mit dem Deckel 82 des Mahlbehälters 12 verbunden. Das Zwischenstück 84 und der Steg 40 begrenzen einen sich zur Mittellängsachse verengenden Spalt 86. Das Sieb 80 ummantelt den Füllkörper 88, der für das kontrollierte Abströmen des Mahlguts sorgt.

In Fig. 6 rotiert das Sieb 80 durch die formschlüssige Verbindung einer Kupplung mittels eines Stiftes 90 gemeinsam mit der Rührwelle 22. Das Mahlgut strömt zentrisch über einen Stutzen des Mahlbehälters aus. Zwischen dem Stutzen 92 und dem Einsatz 58 sitzen die Lagerung 94 und die Dichtung 96.

Eine aus zwei Käfigen 98, 100 bestehende Rührwelle 22 zeigt Fig. 7, die sich nahezu über die gesamte Länge des Mahlraums 20 des Mahlbehälters 12 erstreckt. Beide Käfige 98, 100 sind über die gemeinsame Nabe 102 mit der Rührwelle 112 verbunden. Die Käfigenden stehen sich diametral gegenüber, wobei der linke Käfig 98 einen Rührwellenansatz, der rechte Käfig ein ruhendes Sieb 104 umgreift. Das Sieb 104 steht in fester Verbindung mit dem Einsatz 106 am Deckel 108 des Mahlbehälters 110. Die Käfige 98, 100 bestehen aus parallel zur Längesachse des Mahlbehälters 110 angeordneten Stegen 116 und Durchbrüchen 118.

Claims (16)

1. Rührwerksmühle mit einem Rührwerk und einem mit radialem Abstand dazu angeordneten Mahlbehälter (12), wobei der Mahlbehälter (12) und die Rührwelle (22) einen ringzylindrischen Mahlraum (20) begrenzen und eine im Mahlbehälter (12) angeordnete Trenneinrichtung (28) die Mahlhilfskörper zurückhält. dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (28) aus mehreren rohrförmigen Sieben (36) besteht, die Teil eines rotierenden Käfigs (38) sind.

2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe (36) zwischen der Grundplatte (44) und der Ringscheibe (42) des Käfigs (38) eingesetzt sind.

3. Rührwerksmühle nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (38) einen von der Rührwelle (22) unabhängigen Antrieb (14) aufweist.

4. Rührwerksmühle Nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Siebe (36) aufweisende Käfig (38) über eine Kupplung (66) mit dem Antrieb (14) der Rührwelle (22) verbunden ist.

5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Mahlgutauslaß (26) über einen radial verlaufenden Kanal (46) und der Bereich der Grundplatte (44) des Käfiginnenraums mit dem Sieb (36) verbunden sind.

6. Rührwerksmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (44) Teil der Rührwelle (22) ist.

7. Rührwerksmühle mit einem Rührwerk und einem mit radialem Abstand dazu angeordneten Mahlbehälter (12), wobei der Mahlbehälter (12) und die Rührwelle (22) einen ringzylindrischen Mahlraum (20) begrenzen und eine im Mahlbehälter (12) angeordnete Trenneinrichtung (28) die Mahlhilfskörper zurückhält. dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwelle (22) einen käfigförmigen offenen Endbereich (78) aufweist, dessen Außendurchmesser (D) zum freien Ende hin erweitert ist.

8. Rührwerksmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der käfigförmige Endbereich (78) längsachsparallele Stege (40) aufweist, deren Stehghöhe (h, H) in Bezug auf die gesamte Sieblänge ihren größten Wert im Endbereich (78) des offenen Käfigs (38) erreicht.

9. Rührwerksmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Höhe H des Steges (40) im Endbereich (78) des Käfigs (38) das 1,5-5fache der Minimalhöhe h aufweist.

10. Rührwerksmühle mit einem Rührwerk und einem mit radialem Abstand dazu angeordneten Mahlbehälter (12), wobei der Mahlbehälter (12) und die Rührwelle (22) einen ringzylindrischen Mahlraum (20) begrenzen und eine im Mahlbehälter (12) angeordnete Trenneinrichtung (28) die Mahlhilfskörper zurückhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwelle (22) zwei Käfige (98, 100) aufweist, die über eine Nabe (102) mit der Rührwelle (112) verbunden sind.

11. Rührwerksmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfige (98, 100) jeweils einen inneren Hohlraum aufweisen, wovon einer eine Trenneinrichtung, der andere die Rührwelle (112) aufnimmt.

12. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß beide Käfige (98, 100) längsachsparallele Stege aufweisen.

13. Rührwerksmühle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (116) beider Käfige (98, 100) zur Mahlraumseite hin Mahlstifte (114) aufweisen.

14. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß beide Käfige (98, 100) eine Trenneinrichtung aufweisen.

15. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 10-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtungen starr mit dem Mahlbehälter (110) oder an den Käfigen (98, 100) befestigt ist/sind.

16. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 10-15, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Enden der Käfige (98, 100) diametral entlang der Längsmittelachse der RW (11) angeordnet sind.