DE1034462B - Strahlmuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlmühle mit einem im gleichen Gehäuse mit ihr vereinigten Spiralwirbelsichter, aus dem das nicht genügend zerkleinerte Mahlgut unmittelbar, d. h. nach nur einem Umlauf, der Mahlzone wieder zugeführt wird, sowie mit einer Konzentrierung der vorzugsweise gasförmigen Treibstrahlen an einer einzigen Stelle dieses Gehäuses, wobei diese Konzentrierung auch bedeuten kann, daß überhaupt nur ein einziger Treibstrahl zur Anwendung kommt. ίο

Vereinigungen von je einer Strahlmühle mit einem ähnlich einem Spiralwirbelsichter arbeitenden Sichter im gleichen Gehäuse von kreiszylindrischer Gestalt sind mehrfach bekanntgeworden. Meist arbeiten sie mit mehreren Treibstrahlen, die unter einem spitzen Winkel zur Umfangsrichtung austreten. Ein derart durchströmtes Mahlgehäuse kann aber aus mechanischen und strömungstechniscben Gründen nicht zugleich die Grundlage für eine gute Sichtung abgeben. Denn es findet je Zeiteinheit eine große Zahl von zer- so kleinernd wirkenden Prallstößen der festen Teilchen des Mahlgutes gegeneinander unter verschieden großen Winkeln statt, wobei die teilweise zertrümmerten Teilchen anschließend unter recht verschiedenen Winkeln und Geschwindigkeiten wieder auseinanderfliegen. Da man nun solche Mühlen-Sichtergehäuse aus Gründen der Ersparnis an Überschallströmungsenergie nicht beliebig groß bauen kann, sondern in einer Größenordnung von 0,5 m Durchmesser bleiben muß, so ist es bei derartigen Apparaten unvermeidlieh, daß mittelgroßes Mahlgut als sogenanntes »Spritzgut« nach einem Prallstoß ins Zentrum des Gerätes hineinfliegt und anschließend in den Abzugsgasstrom für das fertige Feingut gerissen wird. Die Notwendigkeit, zur Entfernung des Spritzgutes aus dem Feingut einen zweiten Sichter nachzuschalten, ist daher ein Nachteil dieser Bauarten; hinzu kommt ihr verhältnismäßig hoher spezifischer Verbrauch an Strömungsenergie.

Ferner sind Vereinigungen von je einer Strahlmühle mit einem Zentrifugalsichter ebenfalls im gleichen Gehäuse, jedoch räumlich voneinander getrennt, bekanntgeworden, bei denen die Strahlmühle nur von einer einzigen Stelle aus mit frischem Treibgas versorgt wird. Diese Typen sind hinsichtlich der Güte der Sichtung und des spezifischen Verbrauches an Strömungsenergie bereits etwas günstiger gebaut. Sie vereinigen die Mühle und den Sichter in einem röhrenförmigen, vorzugsweise in sich zurücklaufenden Gehäuse in Form eines Röhrenkreisringes oder eines Röhrenringes von ovalem Querschnitt, wobei der innerhalb des Ringes gelegene Raum nicht zur Apparatur hinzugehört, sondern Außenraum ist. Der Nachteil, der hiermit verbunden ist, ist der, daß das Ab-Strahlmühle

Anmelder:

Dr. Gerhard Klanke,

Lauf/Pegnitz, Flurstr. 18

Dr. Gerhard Klanke, Lauf/Pegnitz,
ist als Erfinder genannt worden

ziehen des genügend gefeinten Mahlgutes auf einem relativ großen Radius erfolgt, der nicht viel kleiner als der äußerste Radius ist, wodurch die Gefahr entsteht, daß Spritzgut, welches von den Innenwänden zurückspringt, in Mittelkorngröße mit in die Abzugskanäle für das Feingut hineingelangt; diese Abzüge gehen von einzelnen Stellen der zum Ringzentrum hin gelegenen Innenwände aus ab. Bei hohen Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Feinkorngröße ergibt sich also auch hier die Notwendigkeit, einen zweiten Sichter nachzuschalten.

Auch ist der bei diesen Typen verwendete Zentrifugalsichter kein echter Spiralwirbelsichter; denn bei einem solchen erfolgt das Abziehen des Feingutes auf einem relativ wesentlich kleineren Durchmesser, der etwa dem Durchmesser des sogenannten Wirbelkerns entspricht, und zwar allseitig, also ohne einzelne Abzugskanäle.

Ferner haben diese Mühlentypen in strömungstechnischer Hinsicht den Nachteil, daß der Treibstrahl nach Verlassen seiner Entspannungsdüse sofort zu einem Freistrahl wird, der an keiner seiner äußeren Begrenzungsflächen von einer festen Wand geführt wird. Nach einer gewissen Strahllänge trifft er dann infolge der Ringkrümmung auf innere Wandflächen in spitzem Winkel auf, von wo ab nach dem Willen des Erfinders dieser Mühle die Zerkleinerung des Gutes vorwiegend infolge Entlangschleifens an der Innenwand stattfinden soll. Ein derartiger Freistrahl hoher Geschwindigkeit verliert, wie es aus der Strömungstechnik bekannt ist, nach verhältnismäßig kurzer Blasstrecke den überwiegenden Teil seiner kinetischen Energie durch Verwirbelung mit der Außen¹uft. Dies gilt natürlich in noch stärkerem Maße, d. h. nach noch kürzerer Blasstrecke, wenn ein

809 577/236

Freistrahl zugleich nach seinem Austritt aus der Düse grobes und mittleres Mahlgut mitzureißen hat, welches zum Teil aus der Sichtstrecke mit einer Restgeschwindigkeit und unter spitzen Winkeln auftrifft, zum Teil als neues Aufgabegut erst zu beschleunigen ist.

Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Mahlzone in der Strömungsebene einseitig von einer ebenen oder nahezu ebenen Der Sichter 5 ist nach unten, d. h. zur Mahlzone

hin, teilweise offen. Ein Schutz des Sichters gegen die Turbulenz der Mahlzone und gegen das Hereinfliegen von Spritzgut aus der Mahlzone ist durch den Ein-

5 baukörper 9 angedeutet.

Verscbleißgefährdete Kanten, wie etwa die Kanten 11, können durch Hartguß od. dgl. geschützt werden oder aus einem Material bestehen, das dem Mahlgut derart ähnelt, daß die Abriebteilchen keine Verunrei-

Gehäusewand begrenzt ist, die die unmittelbare Fort- io nigung des Feingutes darstellen. Dieses gilt auch von Setzung eines Teiles der Innenwand der Treibstrahl- den übrigen Innenwänden, die aber auch mit einer düse bildet und an die sich die Umfangswand des als Schicht aus weichelastischem, abriebfestem Werkstoff, Spiralwrrbelsichter ausgebildeten Zentrifugalsichters wie z. B. Mipolam, bekleidet sein können, tangential anschließt. Die genannte Gehäusewand ver- Die Mühle gemäß der Erfindung hat mit den bereits

breitert sich vom Austritt des Treibgases aus seiner 15 bekannten Mühlen, bei denen die Zerkleinerung ledig-Düse in Richtung zum Spiralwirbelsichter hin stetig, lieh mittels Gas- oder Flüssigkeitsstrahlen hoher Geso daß der Strahl sich unter Führung durch diese schwindigkeit erfolgt, den Vorteil gemeinsam, daß sie Wand in Form eines flachen Keiles ausbreiten kann. keine mechanisch bewegten Teile enthält. Von diesen Die damit verbundene Erweiterung des Mühlen-Sich- bekannten Strahlmühlen unterscheidet sie sich vor tergehäuses vom Treibstrahlaustritt an in Strömungs- 20 allem durch die folgenden Vorteile: richtung ist eine an sich bekannte Maßnahme. Die gesamt zur Verfugung stehende Treibstrahl-

Die Art der Zufuhr des Mahlgutes sowie die Lage energie wird auf eine einzige Mahlzone sehr kurzer und räumliche Ausbildung der Zufuhrdüsen wird am Länge, aber großer Breite zusammengefaßt, besten aus der nachfolgenden Beschreibung zur zu- Die Zwischensichtung des Mahlgutes erfolgt räumgehörigen Schnittzeichnung erkennbar. Hierbei ist als 25 Hch getrennt von der Mahlzone, aber mit möglichst Beispiel für das gasförmige, gegebenenfalls auch kurzen Hin- und Rückwegen.

flüssige Treibmedium Preßluft gewählt. Infolge der Drosselung der Verwirbelung des Treib-

Die Austrittsöffnung 1 der Luftlavaldüse (oder Strahls durch die Anlegung seiner einen Breitseite an -düsen) geht unmittelbar in die relativ kurze Mahl- eine ebene Wand (6) werden hohe Strömungsgeschwinzone 2 über, die auf ihrer rechten Breitseite hohe Tür- 30 digkeiten am äußeren Umfang des Sichters erzielt, bulenz aufweist, auf ihrer linken Breitseite jedoch in Ansammlung von Mahlgut in der Schwebe in strö-

strömungstechnisch günstiger Weise durch die unmittelbar an den Strahl anschließende Wandfläche 6 begrenzt wird. Sind mehrere öffnungen 1 vorhanden, so liegen sie längs der Wand 6 in einer Reihe senkrecht zur Zeichenebene hintereinander; ist nur eine öffnung 1 gewählt, so hat sie dementsprechend einen rechteckigen oder ovalen Querschnitt.

Die starke Turbulenz an der rechten Breitseite entsteht einmal auf Grund der unstetigen, stufenförmigen Erweiterungen 3 der Mühlenwand auf der rechten Seite des Strahls, durch welche ein Wirbelsog für das durch das Injektor rohr 4 nachdrückende Grobgut erzeugt wird, zum anderen durch den einseitigen Quer-

einstrom von Mittelgut und rasch strömender Träger- 45 steuerbar und Überbelastungen der Mühle oder des luft aus dem Sichter 5 über die schräg geneigte Wand Sichters vermeidbar.

Der Feingutabzug ist weitgehend gegen Verunreinigung durch Spritzgut geschützt.

Der Sichter ist seiner Wirkungsweise nach ein echter Spiralwirbelsichter.

Anspruch 4 soll, da sein Merkmal für sich bekannt ist, nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch gelten; ein selbständiger Schutz wird für dieses Merkmal nicht beansprucht.

mungstechnisch toten Winkeln wird vermieden, indem die Strömung in einer Hauptebene und unter möglichster Vermeidung von toten Räumen geführt wird.

Die Mahlzone wird sogleich nach dem Austreten des Treibstrahls aus der Düse aktiviert, indem das aus dem Sichter zurückkehrende Mittelgut samt seiner Trägerluft mit hoher Geschwindigkeit etwa senkrecht zur Strahlrichtung hereinschießt.

Da die Strömung eine ebene Strömung ist (im Gegensatz zu einer räumlichen Strömung), sind die Mahl- und Sichtvorgänge durch ein Fenster leicht beobachtbar; hierdurch werden die optimalen zeitlichen Durchsätze mit einem neuartigen Mahlgut leicht

14. Die Wirbelachse des Spiralwirbelsichters 5 ist ungefähr waagerecht im Raum angeordnet, die Achse des Mahlstrahls etwa senkrecht oder etwas geneigt zur senkrechten Richtung.

Dadurch, daß die Strömungsenergie in der Zone der linken Breitseite des Strahls nur wenig herabgesetzt wird, strömt dieser Anteil der Treibluft mit hoher Geschwindigkeit längs der Schleifbahn 6 a· für das Mittelgut und speist somit den Sichter 5 mit hoher Geschwindigkeit, wodurch das Mittelgut nach einmaligem Durchlaufen des Sichters mit hoher Geschwindigkeit in die rechte Breitseite der Mahlzone hineinschießt.

Die auf den kleineren Radien langsamer strömende Luft dient als Austragsluft für das Feingut, indem sie auf spiraligen Bahnen zum Mittelpunkt von 5 strömt, hierbei noch zu grobes Gut durch Zentrifugalwirkung wieder auf die Schleifbahn 6 α zurückwirft und das Gehäuse durch das zentral angeordnete, mit vielen Querbohrungen versehene Rohr 7 verläßt. Dieses Rohr kann eine Vorrichtung zum Steuern des Druckunterschiedes zwischen Innen- und Außendruck enthalten und in eine Abscheidevorrichtung für das Feingut hineinmünden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Strahlmühle mit einer sich in Richtung eines aus einer Düse austretenden Treibmittelstrahls erstreckenden Mahlzone und mit einem sich unmittelbar an die Mahlzone anschließenden Zentrifugalsichter, durch den das nicht genügend zerkleinerte Mahlgut unmittelbar, d. h. nach nur einem Umlauf, der Mahlzone wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlzone (2) in der Strömungsebene einseitig von einer ebenen oder nahezu ebenen Gehäusewand (6) begrenzt ist, die die unmittelbare Fortsetzung eines Teiles der Innenwand der Treibsträhldüse (1)

bildet und an die sich die Umfangswand (6 a) des als Spiralwirbelsichter (5) ausgebildeten Zentrifugalsichters tangential anschließt.

2. Strahlmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Düsen (3) für die Mahlgutzufuhr an der Mündung der Treibstrahldüse (1) gegenüber der einseitigen Begrenzungswand (6) der Mahlzone (2) angeordnet sind.

3. Strahlmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (3) für die Mahlgu-tzufuhr zwecks Erhöhung der Strahlturbulenz des Treibmittelstrahls stufenförmig angeordnet sind.

4. Strahlmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die einseitige Begrenzungswand (6) der Mahlzone (2) von der Mündung der Treibstrahldüse (1) an bis etwa zu der ihr gegenüberliegenden Wand des Spiralwirbelsichters (5) stetig senkrecht zur Strömungsebene verbreitert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 450 485, 693 075;
französische Patentschrift Nr. 919 746;
USA.-Patentschriften Nr. 1 807 923, 2 226 330,
628 786.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen