DE1133614B

DE1133614B - Ball mill with agitator arrangement

Info

Publication number: DE1133614B
Application number: DED28571A
Authority: DE
Inventors: Kaspar Engels
Original assignee: Draiswerke GmbH
Current assignee: Draiswerke GmbH
Priority date: 1958-07-23
Filing date: 1958-07-23
Publication date: 1962-07-19

Description

Kugelmühle mit Rührwerksanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Kugelmühle, die vorzugsweise zur Naßmahlung bestimmt ist und die Aufgabe hat, Feinstdispersionen, z. B. bei der Verarbeitung von Lackfarben, Vulkanisationsbeschleunigern od. dgl., zu erzeugen. Zu diesem Zweck ist die Kugelmühle mit einer Rührwerksanordnung versehen.Ball mill with agitator arrangement The invention relates to a Ball mill, which is primarily intended for wet grinding and has the task of producing very fine dispersions, z. B. od in the processing of paints, vulcanization accelerators. to create. For this purpose the ball mill is provided with an agitator arrangement.

Man kennt bereits Kugelmühlen, bei denen - horizontal oder vertikal - zentrisch angeordnete Rührwerke zur Erzeugung der Mahlkugelbewegung vorgesehen sind. Hierbei hängt der Mahleffekt im wesentlichen ab von der Anzahl der Berührungsflächen zwischen den Kugeln untereinander sowie zwischen den Kugeln und der Gehäusewand, dem Druck an diesen Berührungsstellen und von der Differenzgeschwindigkeit der die Berührungsstellen bildenden Körper. Bei den bekannten Rührwerkseinrichtungen ist der Mahl- und Verreibungseffekt jedoch begrenzt. So muß bei horizontalen Rührwerken zwecks Vermeidung des bei Naß- und Feinstmahlungen nachteiligen Schlageffekte die Rührwerksdrehzahl entweder weit unterhalb der sogenannten kritischen Drehzahl, d. h. der Drehzahl, bei der die Zentrifugalbeschleunigung gleich der Fallbeschleunigung wird, bleiben oder aber hoch darüber hinausgehen. Im erstgenannten Fall wird der Mahleffekt gegenüber rührwerkslosen Kugelmühlen kaum gesteigert, im zweitgenannten Fall ist durch die hohen Zentrifugalkräfte eine ungleichmäßige Mahlgutverteilung und ein hoher Verschleiß bedingt. Bei den bekannten Vertikalrührwerken treten die nachteiligen Folgen der Zentrifugalkräfte in verstärktem Maße auf, was einen erhöhten Kugelabrieb und außerdem eine Zentrifugierung des Mahlgutes zur Folge hat, wodurch üngemahlene Mahlgutpartikel zur Gehäusewand wandern und sich dadurch der intensiven Mahlung entziehen, weil an dieser Stelle kaum eine Differenzgeschwindigkeit zwischen Mahlgut und Mahlkörper herrscht. Den bekannten, zentrischen Rührwerksanordnungen haftet auch noch der Nachteil an, in der Verarbeitungsviskosität der Mahlansätze infolge der bei höheren Drehzahlen eintretenden Walzenringbildung auf niedrige Werte beschränkt zu sein.Ball mills are already known where - horizontal or vertical - centrally arranged agitators are provided to generate the grinding ball movement are. The grinding effect depends essentially on the number of contact surfaces between the balls and between the balls and the housing wall, the pressure at these points of contact and the difference in speed between the Body forming points of contact. In the known agitator devices is however, the grinding and trituration effect is limited. So must with horizontal agitators in order to avoid the whipping effects which are disadvantageous in wet and fine grinding Agitator speed either well below the so-called critical speed, d. H. the speed at which the centrifugal acceleration equals the gravitational acceleration will, stay or go far beyond. In the first case, the Grinding effect hardly increased compared to ball mills without agitator, in the second mentioned The case is an uneven grist distribution due to the high centrifugal forces and a high level of wear and tear. In the known vertical agitators occur adverse consequences of centrifugal forces to an increased extent, which increases Ball abrasion and also a centrifugation of the grist result, whereby Unmilled regrind particles migrate to the housing wall and thereby become more intense Withdraw grinding because at this point there is hardly any difference in speed between Grist and grinding media prevail. The well-known, centric agitator arrangements there is also the disadvantage of the processing viscosity of the grinding batches due to the roll ring formation occurring at higher speeds to low values to be limited.

Gemäß der Erfindung sollen bei Kugelmühlen der hier in Betracht kommenden Art die Betriebsbedingungen wesentlich verbessert werden. Es soll eine Steigerung der Differenzgeschwindigkeiten zwischen Mahlgut und Mahlkörper mit wesentlich geringeren Zentrifugalkräften ermöglicht und die Heraufsetzung der Arbeitsviskosität in fast beliebigen Grenzen erreicht werden. Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Kugelmühle mit mehreren exzentrisch zur Gehäuseachse angeordneten Rührwerkswellen auszurüsten, jedoch kann damit die Bildung von sogenannten Toträumen, in denen sich das Verarbeitungsgut der Vermahlung entzieht, nicht ganz verhindert werden.According to the invention, in the case of ball mills, the one to be considered here Way the operating conditions can be significantly improved. It should be an increase the differential speeds between the ground material and grinding media with significantly lower Allows centrifugal forces and the increase in working viscosity in almost arbitrary limits can be reached. A ball mill has already been proposed to be equipped with several agitator shafts arranged eccentrically to the housing axis, however, this can lead to the formation of so-called dead spaces in which the material to be processed is located removed from grinding, cannot be prevented entirely.

Demzufolge besteht die Erfindung in erster Linie darin, daß die Rührwerksanordnung aus zwei oder mehreren exzentrisch zur Mittelachse des Mühlengehäuses gelagerten, umlaufenden Rührwerken besteht, die mit einem zusätzlichen Antrieb zum Umlauf um die Mittelachse des Mühlengehäuses versehen sind. Dies bedeutet, daß durch einen entsprechenden Antrieb nicht nur jedes einzelne Rührwerk für sich, sondern auch die Gesamtheit der Rührwerke zusätzlich in Umdrehung versetzt werden. Man kann hierbei die Drehbewegungen so langsam gestalten, daß keine schädlichen Zentrifugalkräfte auftreten. Das Entstehen von Totzonen im Innenraum des Mühlengehäuses wird hierdurch vollständig ausgeschaltet. Die Drehung um die Mühlengehäuseachse kann auch noch unterstützt werden durch eine zusätzliche Umdrehung des Mühlengehäuses selbst. Mit diesen Mitteln der Erfindung wird es gegenüber den bisher bekannten und auch gegenüber der bisher vorgeschlagenen Anordnung erreicht, daß eine wesentliche Steigerung der Viskosität des Verarbeitungsgutes möglich ist.Accordingly, the invention consists primarily in that the agitator arrangement from two or more eccentrically to the central axis of the mill housing, rotating agitators, with an additional drive for circulation the central axis of the mill housing are provided. This means that through one appropriate drive not only for each individual agitator, but also the totality of the agitators can also be set in rotation. You can do this make the rotary movements so slow that no harmful centrifugal forces appear. The creation of dead zones in the interior of the mill housing is thereby completely switched off. The rotation around the mill housing axis can also be done are supported by an additional rotation of the mill housing itself. With This means of the invention is compared to the previously known and also compared to the previously proposed arrangement achieved that a substantial increase in Viscosity of the processing material is possible.

Die einzelnen Rührwerke können im allgemeinen unter sich gleich groß ausgestaltet sein. Es können aber auch unterschiedliche Größen von Rührwerken vorgesehen werden. Die einzelnen Rührwerke können im Abstand zueinander liegen, ihre Arbeitsbereiche können sich aber auch bei entsprechendem Drehsinn und/oder entsprechender Gestaltung der Rührwerksformen überschneiden.The individual agitators can generally be of the same size be designed. However, different sizes of agitators can also be provided will. The individual agitators can be at a distance from each other, their work areas but can also change with the appropriate Direction of rotation and / or equivalent Overlap design of agitator shapes.

Grundsätzlich können Kugelmühlen gemäß der Erfindung sowohl vertikal als auch horizontal betrieben werden. Bei Vertikalanordnungen wird man das Kugelmühlengehäuse üblicherweise nach oben offenlassen oder allenfalls mit einem Staubdeckel versehen.In principle, ball mills according to the invention can be both vertical as well as horizontally. In the case of vertical arrangements, one becomes the ball mill housing usually left open at the top or, if necessary, provided with a dust cover.

Die Rührwerke werden in diesem Fall im allgemeinen nur an ihrem oberen Ende außerhalb der Rührwerksgehäuse gelagert und angetrieben. Bei horizontaler Anordnung ist das Kugelmühlengehäuse im allgemeinen als Trommel ausgebildet. Der Antrieb für die Rührwerke wird zentrisch in die Trommel geleitet. Hierbei kann die Verteilung des Antriebes auf zwei oder mehrere Rührwerke erst innerhalb der Trommel vorgesehen werden. Bei entsprechendem Mahlgut wird in diesem Fall der im Mühlengehäuse befindliche Zahntrieb und die dort befindliche Lagerung der Rührwerkswellen durch das Mahlgut geschmiert. Um bei der Horizontalanordnung der Kugelmühle eine schädliche Schlagwirkung der Kugeln auszuschalten, steht neben der entsprechenden Drehzahlabstimmung der bewegten Teile im Gegensatz zu früheren Ausführungen die Möglichkeit zur Verfügung, die Kugelmühlen nahezu vollständig mit Mahlkörpern zu füllen, so daß ein freier Fall der Mahlkörper praktisch verhindert wird.In this case, the agitators are generally only at their top End mounted and driven outside the agitator housing. With a horizontal arrangement the ball mill housing is generally designed as a drum. The drive for the agitators are directed centrally into the drum. Here the distribution the drive to two or more agitators is only provided inside the drum will. In this case, if the material to be ground is appropriate, the one in the mill housing will be used Toothed drive and the storage of the agitator shafts located there by the grist lubricated. In order to have a harmful impact effect with the horizontal arrangement of the ball mill to switch off the balls is displayed next to the corresponding speed adjustment In contrast to earlier versions, moving parts have the option of to fill the ball mills almost completely with grinding media, so that a free Fall of the grinding media is practically prevented.

Zum Stand der Technik sei noch erwähnt, daß bei Mischtrommeln die Anwendung mehrerer sich um ihre eigene Achse und um die Trommelachse drehender Rührwerke bereits bekannt ist.Regarding the state of the art, it should also be mentioned that in the case of mixing drums the Use of several agitators rotating around their own axis and around the drum axis is already known.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 ein trommelartiges Mühlengehäuse in Stirnansicht mit zwei exzentrisch angeordneten Rührwerken, Fig.2, 3 und 4 beziehen sich auf die gleiche Kugelmühle wie Fig. 1 mit dem Unterschied, daß die Drehrichtungen der Rührwerke unter sich und in ihrer Gesamtheit abgewandelt sind.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown schematically. 1 shows a drum-like mill housing in an end view with two eccentrically arranged agitators, Fig.2, 3 and 4 refer to the same ball mill as Fig. 1 with the difference that the directions of rotation of the agitators are modified among themselves and in their entirety.

In dem Mühlengehäuse 1 befinden sich die Rührwerke 2 und 3, die mit Rührwerksarmen 4 versehen sind. Diese Rührwerksarme können die Form von Stäben oder Flacheisen haben.In the mill housing 1 are the agitators 2 and 3, which with Agitator arms 4 are provided. These agitator arms can take the form of rods or Have flat iron.

Die Bewegungsrichtungen der Rührwerke 2 und 3 sind mit durch Buchstaben gekennzeichneten Pfeilen angedeutet. Gemäß Fig. 1 ist der Antrieb für die Rührwerksanordnungen so gewählt, daß die einzelnen Rührwerke 2 und 3 sich im Uhrzeigersinn drehen gemäß den Pfeilen a und b. Der Antrieb ist hierbei außerdem so gestaltet, daß die Rührwerksachsen der Rührwerke 2 und 3 zusätzlich in Umdrehung gesetzt werden, und zwar in bezug auf die Achse des Mühlengehäuses 1; ebenfalls im Uhrzeigersinn gemäß dem in Fig. 1 gekennzeichneten Pfeil c. Das Mühlengehäuse 1 kann hierbei entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn in Umdrehung versetzt werden, wie dies mit dem Pfeil d angedeutet ist.The directions of movement of the agitators 2 and 3 are indicated by arrows marked with letters. According to FIG. 1, the drive for the agitator arrangements is chosen so that the individual agitators 2 and 3 rotate clockwise according to arrows a and b. The drive is also designed so that the agitator axes of the agitators 2 and 3 are also set in rotation, specifically with respect to the axis of the mill housing 1; also clockwise according to the arrow c marked in FIG. 1. The mill housing 1 can be set in rotation counterclockwise, as indicated by the arrow d.

Gemäß Fig. 2 werden die Rührwerke 2 und 3 entgegen dem Uhrzeigersinn in Umdrehung versetzt, während die übrigen Drehbewegungen der Anordnung nach Fig. 1 entsprechen.According to Fig. 2, the agitators 2 and 3 are counterclockwise offset in rotation, while the other rotary movements of the arrangement according to Fig. 1 correspond.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 arbeiten die Rührwerke 2 und 3 mit unterschiedlichem Drehsinn, wobei das Rührwerk 2 im Uhrzeigersinn, das Rührwerk 3 entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft. Bei der Anordnung nach Fig. 4 ist es im Vergleich zu der Anordnung nach Fig. 3 umgekehrt. Die Bewegungsrichtung der Rührwerke 2 und 3 um die Gehäuseachse und ebenso auch die Bewegungsrichtung des Mühlengehäuses sind in allen vier Ausführungsbeispielen übereinstimmend. Man erkennt, daß bei der Anordnung nach Fig. 1 die Bewegungsrichtungen der Rührwerke 2 und 3 an ihrer Berührungsstelle entgegengesetzt zueinander verlaufen. Das gleiche gilt für die Anordnung nach Fig. 2. Die Fig. 3 und 4 verdeutlichen eine Anordnung, bei der an der Berührungsstelle der beiden Rührwerke eine gleichsinnige Bewegung vorgenommen wird.In the arrangement according to FIG. 3, the agitators 2 and 3 operate differently Direction of rotation, the agitator 2 clockwise, the agitator 3 counterclockwise running around. In the case of the arrangement according to FIG. 4, it is in comparison with the arrangement according to FIG 3 reversed. The direction of movement of the agitators 2 and 3 around the housing axis and also the direction of movement of the mill housing are in all four exemplary embodiments consistent. It can be seen that in the arrangement according to FIG. 1, the directions of movement the agitators 2 and 3 run opposite to each other at their point of contact. The same applies to the arrangement according to FIG. 2. FIGS. 3 and 4 illustrate one Arrangement in which at the point of contact of the two agitators one in the same direction Movement is made.

Bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen ist zwischen den Außenenden der Rührwerksarme 4 ein Abstand vorgesehen. Die Länge dieser Rührwerksarme bzw. der Abstand der Achsen der Rührwerke 2 und 3 kann aber auch so bemessen werden, daß die Arbeitsbereiche der einzelnen Rührwerke sich überschneiden.In the illustrated embodiments is between the outer ends the agitator arms 4 provided a distance. The length of these agitator arms or however, the distance between the axes of the agitators 2 and 3 can also be dimensioned in such a way that that the working areas of the individual agitators overlap.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Ball mill with one provided in a mill housing Agitator arrangement, preferably for wet grinding of dispersions, such as paints, Vulcanization accelerator and the like, characterized in that the agitator arrangement, as already suggested, from two or more eccentric to the central axis of the Mill housing (1) mounted agitators (2, 3) rotating about their axes, those with an additional drive to rotate around the central axis of the mill housing are provided.

2. Ball mill according to claim 1, characterized by a drive for the additional rotation of the mill housing (1). Considered publications: German Auslegeschrift S 54986 11I / 50 c (published on January 14, 1960); french Supplementary Patent Specification No. 58 836; British Patent No. 507 602.