DE102006017552A1

DE102006017552A1 - Vorrichtung zum Mischen, Mahlen, Trocknen und Coatieren von unterschiedlichsten Stoffen im Feinheitsbereich von 500µm und darunter, nämlich Prallmühle

Info

Publication number: DE102006017552A1
Application number: DE200610017552
Authority: DE
Inventors: Ulf Noll
Original assignee: AUFBEREITUNGSTECHNOLOGIE NOLL; AUFBEREITUNGSTECHNOLOGIE NOLL GmbH
Current assignee: AUFBEREITUNGSTECHNOLOGIE NOLL; AUFBEREITUNGSTECHNOLOGIE NOLL GmbH
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2006-04-13
Publication date: 2007-10-25
Also published as: WO2007118749A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen, Mahlen, Trocknen und Coatieren von unterschiedlichsten Stoffen im Feinheitsbereich von 500 µm und darunter, nämlich eine Prallmühle, umfassend einen im Wesentlichen kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Rotor, welcher mit einem Antriebsaggregat in Verbindung steht, sowie einen ebenfalls kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Stator, wobei am Stator Mahl- oder Prallleisten, Hartmetall- oder Keramiksplitter vorgesehen sind, welche einen oder mehrere Mahlspalte bilden. Der Stator ist als auswechselbares hohlzylindrisches oder hohlkegelstumpfförmiges Einsatzteil ausgebildet, dessen Innenseite zum Mahlspalt gerichtet ist und dessen Außenseite an einem Statorgrundkörper mit zur Außengestalt des Einsatzteils komplementärer Innenform im Klemmsitz anliegt. Am Statorgrundkörper ist ein Flansch zum Befestigen an einem Maschinenrahmen oder Maschinengestell vorgesehen, wobei der Flansch weiterhin einen zum Statorfuß gerichteten Abschnitt zum Arretieren des Einsatzteils mittels Druckstück oder Druckring aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen, Mahlen, Trocknen und Coatieren von unterschiedlichsten Stoffen im Feinheitsbereich von 500 μm und darunter, nämlich Prallmühle, umfassend einen im wesentlichen zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Rotor, welcher mit einem Antriebsaggregat in Verbindung steht, sowie einen ebenfalls zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Stator. wobei am Stator Mahl- oder Prallleisten, Hartmetall- oder Keramiksplitter vorgesehen sind, welche einen oder mehrere Mahlspalte bilden, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Feinprallmühlen mit verschiedenen, austauschbaren rotierenden und stationären Zerkleinerungswerkzeugen gehören zum Stand der Technik. Derartige Zerkleinerungssysteme ermöglichen eine hohe Feinheit mit scharfer Oberkornbegrenzung und dienen dem Herstellen eines feinkornarmen, gut rieselfähigen Endprodukts.
Beispielsweise sind sieblose Stiftmühlen mit einer rotierenden und einer feststehenden Stiftscheibe bekannt. Auch existieren Schlagscheiben mit austauschbaren Schlagnocken aus einem verschleißfesten Stahlguß.
Bei bekannten Prallmühlen sind am zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Rotor U-förmige Mahlwerkzeuge durch Verschrauben an umfangsseitig umlaufenden Flanschen befestigt. Bevorzugt werden jeweils U-förmige Werkzeuge mit jeweils zwei Schrauben am vorerwähnten Flansch gehalten.
Die U-förmigen Werkzeuge sind grundsätzlich austauschbar, und zwar indem die Schraubverbindungen gelöst werden und der Rotor demontiert und mit neuen Werkzeugen zu bestücken ist.
Durch die gegebene Vielzahl von Schraubverbindungen ist jedoch der Reparatur- und Montageaufwand erheblich. Weiterhin hat sich gezeigt, daß oftmals die Schraubverbindungen außerordentlich festsitzen und nur noch zerstörend gelöst werden können.
Ein weiterer Nachteil bekannter Prallmühlen besteht darin, daß im Regelfall die Mahlbahnen aus einem Stück gegossen, geschweißt oder gefräst sind, so daß ein einfaches Auswechseln nur verschlissener Abschnitte der Mahlleisten nicht oder nicht ohne weiteres oder nur mit höheren Kosten erfolgen kann.
Letztendlich haben die bekannten Schraubverbindungen zum Befestigen der Mahlwerkzeuge den Nachteil, daß das Reinigen der Mühle sehr erschwert und nur mit großem Aufwand möglich ist. Dies ist insbesondere dann nachteilig, wenn unterschiedlichste Materialien mit ein und derselben Vorrichtung bei gefordertem hohen Reinheitsgrad nacheinander zu behandeln sind.
Aus der DE 197 00 429 A1 ist eine Mühle mit einer oder mehreren Mahlstufen vorbekannt, die nach dem Prinzip der Zerkleinerung mittels Gaswirbeln arbeitet. Dort ist ein im wesentlichen zylindrischer, insbesondere allen Mahlstufen gemeinsamer Stator, ein mit einer Vielzahl von in mehreren Stufen übereinander angeordneten Mahlkörpern ausgerüsteten Rotor sowie eine Fördereinrichtung für Trägergas vorgesehen, wobei letzteres die Mühle mit dem Mahlgut durchsetzt. Zur Mahlkörperbefestigung sind zwei benachbarte Träger mit auf ihrer Unterseite bzw. Oberseite vorgesehenen Halterungen oder Ausnehmungen vorhanden, die die Mahlkörper entgegen der Fliehkraft halten. Auf dem Rotor sind zwischen zwei benachbarten radialen Trägern um den Rotor drehbare Klemmringe angebracht, die zusätzlich die Mahlkörper verriegeln.
Bei der Mühle zum Mahlen von Nahrungsmitteln, Genußmitteln sowie für die Behandlung von chemischen, pharmazeutischen und mineralischen Stoffen nach DE 296 06 424 U1 werden die Mahlwerkzeuge nicht mehr durch Schrauben oder dergleichen, sondern durch einfaches Einstecken in entsprechend gestaltete Schlitze befestigt, so daß die Befestigung einfach, die Formgebung unkompliziert und das Auswechseln leicht möglich ist. Dadurch, daß die Mahlwerkzeuge aus keramischen Werkstoffen bestehen, die ein geringes spezifisches Gewicht haben, ist ein Auswuchten des Rotors nach dieser Lösung des Standes der Technik nicht mehr erforderlich.
Bei der gattungsbildenden DE 100 53 946 A1 wird von einer Vorrichtung zum Mischen, Mahlen, Trocknen und Coatieren von unterschiedlichsten Stoffen im Feinheitsbereich von 500 μm und darunter, insbesondere einer Prallmühle ausgegangen. Der dortige Rotor ist zylindrisch oder kegelstumpfförmig und steht mit einem Antriebsaggregat in Verbindung. Weiterhin ist ein ebenfalls zylindrischer oder kegelstumpfförmiger Stator vorgesehen, wobei am Rotor austauschbare Mahlwerkzeuge und am Stator Mahlbahnleisten befestigt sind, welche einen oder mehrere Mahlspalten bilden.
Der Schwerpunkt nach DE 100 53 946 A1 besteht darin, über die Umfangsflächen des Rotors beabstandete, vertikal orientierte Nuten einer geschlossenen prismatischen Führung vorzusehen, wobei die austauschbaren Mahlwerkzeug oder Mahlwerkzeug-Blindteile im Fußbereich eine den Nuten zur Führungsbildung angepaßte Form aufweisen.
Weiterhin sind gemäß der zitierten Lösung an der Innenseite des Stators alternierende, sich vertikal erstreckende Vor- und Rücksprünge oder Längsnuten zur Aufnahme auswechselbarer Mahlleisten angeordnet. Die Querschnittsfläche der Mahlbahnleisten ist im wesentlichen dreieckig und die Querschnittsfläche der Mahlwerkzeuge im Fußbereich schwalbenschwanzförmig ausgebildet.
Mit dieser Lösung kann durch die geteilte Ausführung der Mahlwerkzeuge der Austausch auch segmentweise, je nach Verschleißgrad erfolgen. Auch durch die an der Innenseite des Stators vorhandenen Nuten besteht die Möglichkeit, die Mahlleisten einzeln anzuordnen bzw. einzubringen und einen Austausch im Verschleißfall vorzunehmen. Für diesen Austausch muß jedoch jede Mahlleiste für sich entnommen und gewechselt werden, was einen sehr großen Zeitaufwand nach sich zieht.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Vorrichtung zum Mischen, Mahlen, Trocknen und Coatieren von unterschiedlichsten Stoffen im Feinheitsbereich von 500 μm und darunter, nämlich eine Prallmühle anzugeben, welche in besonders einfacher Weise an unterschiedliche Mahlaufgaben angepaßt werden kann, und zwar ohne daß aufwendige Montage- bzw. Demontagearbeiten, verbunden mit dem Wechsel einzelner Mahlleisten erforderlich sind.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Vorrichtung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
Erfindungsgemäß wird bei der weiterentwickelten Prallmühle, umfassend einen im wesentlichen kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Rotor, welcher mit einem Antriebsaggregat in Verbindung steht, sowie einen ebenfalls kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Stator, wobei am Stator Mahl- oder Prallleisten, Hartmetall- oder Keramiksplitter vorgesehen sind, vorgeschlagen, den Stator quasi komplett als austauschbares hohlzylindrisches oder hohlkegelstumpfförmiges Einsatzteil auszubilden, dessen Innenseite zum Mahlspalt gerichtet ist und dessen Außenseite an einem Statorgrundkörper mit zur Außengestalt des Einsatzteils komplementäre Innenform im Klemmsitz anliegt.
Am Statorgrundkörper ist ein Flansch zum Befestigen desselben an einem Maschinenrahmen oder Maschinengestell vorgesehen, wobei weiterhin der Flansch einen zum Statorfuß gerichteten Abschnitt zum Arretieren des Einsatzteils mittels Druckstück oder Druckring oder dergleichen Mitteln aufweist.
Bei dieser Ausführungsform des Stators als auswechselbares Einsatzteil, das am Statorgrundkörper lösbar fixiert ist, besteht die Möglichkeit, in einem einzigen Schritt die mit Prallleisten, Mahlleisten bzw. Hartmetallsplittern bestückte, für das Mahlergebnis mit verantwortliche Baugruppe zu wechseln oder auszutauschen, ohne daß längere Produktionsunterbrechungen auftreten.
So kann ein Einsatzteil mit neu bestückten Prallleisten vorrätig gehalten werden, das dann in einem Zug gegen ein Einsatzteil ausgetauscht wird, welches entweder verschlissen ist oder das zu anderen Mahlaufgaben Verwendung fand.
Das Einsatzteil ist bevorzugt als Innenkegel bei einem kegelstumpfförmigen Rotor ausgebildet, wobei die Innenseite des Innenkegels eine Vielzahl von parallelen Fräsnuten zur Aufnahme austauschbarer Mahlleisten umfaßt.
Der Querschnitt der Fräsnuten kann eine Trapezform aufweisen, um einen sicheren Halt der Mahlleisten zu bewirken.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Einsatzteil als Innenkegel ausgebildet und es besitzt innenseitig bereits eingeformte oder angeformte Mahlleisten, d.h. in diesem Fall ist das Einsatzteil mit Mahlleisten einstückig realisiert und besteht z.B. aus einem Hartgußmaterial.
Bei einer dritten Ausführungsform ist das Einsatzteil als Innenkegel ausgebildet und weist innenseitig eine Beschichtung mit Hartmetall- oder Keramiksplitterkörpern auf.
Bevorzugt ist die vorgestellte Prallmühle mit einem Rotor kombiniert, wobei über die Umfangsfläche des Rotors eine Vielzahl beabstandeter, vertikal orientierter Nuten einer geschlossenen prismatischen Führung vorgesehen ist und wobei die austauschbaren Mahlwerkzeuge oder Mahlwerkzeug-Blindteile im Fußbereich eine den Nuten zur Führungsbildung angepaßte Form aufweisen.
Im Bereich der Deckfläche des kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Rotors sind die Nuten stirnseitig zur Einführung der Mahlwerkzeuge offen. Nach Montage der Werkzeuge bildet eine Deckplatte den oberen Rotorabschluß, die zumindest den Nutenbereich verschließt.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
1 eine Schnittdarstellung des Statorgrundkörpers, des kegelstumpfförmigen Einsatzteils und des in den Statorgrundkörper eingesetzten Einsatzteils (von oben nach unten);
2 eine Unteransicht sowie eine Schnittdarstellung eines kegelstumpfförmigen Einsatzteils mit Einzelheit X in Form der Ausgestaltung Hartguß-Mahlleisten, eingesetzte Prallleisten aus Hartmetall, Keramik oder Ähnlichem sowie eine Variante mit Beschichtung in Form von Hartmetall- oder Keramiksplittern und
3 eine Unteransicht auf ein Einsatzteil mit Fräsnuten zur Aufnahme von Mahlleisten sowie eine Querschnittsdarstellung sowie Einzelheiten der Ausführungsform der Nuten längs der Linie A-A mit einer beispielhaften, im Querschnitt dreieckigen Mahlleiste.
Gemäß der Darstellung nach 1 besteht der Stator der erfindungsgemäßen Prallmühle aus einem Statorgrundkörper 1 bevorzugt als kegelstumpfförmiges Teil.
Ein entsprechend hohlkegelstumpfförmiges Einsatzteil 2 weist über seinen Innenumfang verteilt eine Vielzahl von Mahlleisten 3 auf.
Die Außenumfangsfläche des Einsatzteils 2 ist komplementär zur Innenumfangsfläche des Statorgrundkörpers 1 und in diesen einsetzbar, wie dies die Abfolge der Darstellung nach 1 von oben nach unten betrachtet deutlich macht.
Zur Befestigung des Statorgrundkörpers 1 an einem nicht gezeigten Maschinengestell ist ein umlaufender Flansch 4 an der Unterseite des Statorgrundkörpers 1 mit Bohrungen 5 zur Aufnahme von Befestigungsschrauben oder Befestigungsbolzen vorhanden.
Mit dem Einbringen eines Druckstücks oder eines Druckrings (nicht gezeigt) und unter Zuhilfenahme der Befestigungsbohrungen 5 wird das Einsatzteil 2 sicher im Statorgrundkörper 1 arretiert.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform des Einsatzteils 2 gemäß den Darstellungen nach 2 besteht das komplette Einsatzteil bei einer ersten Variante komplett aus Hartguß mit angeformten Mahlleisten 3.
Bei einer weiteren Variante weist das Einsatzteil 2 eine Vielzahl von umfangsseitig angeordneten Nuten auf, die Prallleisten aus Hartmetall oder Keramik 6 aufnehmen.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung ist die Innenseite des Einsatzteils 2 mit Hartmetall- oder Keramiksplittern 7 beschichtet.
Die Ausbildung von Fräsnuten 8 zur Aufnahme jeweils einer Mahlleiste 3 zeigen die Abbildungen gemäß 3.
Die Fräsnuten 8 besitzen eine im wesentlichen Trapezform und dienen der Aufnahme der im gezeigten Beispiel im Querschnitt 3 die Mahlleiste 3.

1: Statorgrundkörper
2: Einsatzteil
3: Mahlleiste
4: Flansch
5: Bohrung
6: Prallleisten aus Hartmetall oder Keramik
7: Hartmetall- oder Keramiksplitter
8: Fräsnut

Claims

Vorrichtung zum Mischen, Mahlen, Trocknen und Coatieren von unterschiedlichsten Stoffen im Feinheitsbereich von 500 μm und darunter, nämlich Prallmühle, umfassend einen im wesentlichen kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Rotor, welcher mit einem Antriebsaggregat in Verbindung steht, sowie einen ebenfalls kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Stator, wobei am Stator Mahl- oder Prallleisten, Hartmetall- oder Keramiksplitter vorgesehen sind, welche einen oder mehrere Mahlspalte bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator als auswechselbares hohlzylindrisches oder hohlkegelstumpfförmiges Einsatzteil (2) ausgebildet ist, dessen Innenseite zum Mahlspalt gerichtet ist und dessen Außenseite an einem Statorgrundkörper (1) mit zur Außengestalt des Einsatzteils komplementärer Innenform im Klemmsitz anliegt, am Statorgrundkörper (1) ein Flansch (4) zum Befestigen an einem Maschinenrahmen oder Maschinengestell vorgesehen ist, weiterhin der Flansch (4) einen zum Statorfuß gerichteten Abschnitt zum Arretieren des Einsatzteils (2) mittels Druckstück oder Druckring aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil als Innenkegel ausgebildet ist, dessen Innenseite eine Vielzahl von parallelen Fräsnuten (8) zur Aufnahme austauschbarer Mahlleisten (3) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Fräsnuten (8) eine Trapezform aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil als Innenkegel ausgebildet ist und innenseitig eingeformte Prall- oder Mahlleisten (6; 3) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil als Innenkegel ausgebildet ist und innenseitig eine Beschichtung mit Hartmetall- oder Keramiksplitterkörpern (7) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über die Umfangsfläche des Rotors eine Vielzahl beabstandeter, vertikalorientierter Nuten einer geschlossenen prismatischen Führung vorgesehen ist, wobei austauschbare Mahlwerkzeuge oder Mahlwerkzeug-Blindteile im Fußbereich eine den Nuten zur Führungsbildung angepaßte Form aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Deckfläche des kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Rotors die Nuten stirnseitig zur Einführung der Mahlwerkzeuge offen sind und nach Montage der Werkzeuge eine Deckplatte den oberen Rotorabschluß bildet, welche mindestens den Nutenbereich verschließt.