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Rührwerksmühle zum Feinmahlen von Stoffen in trockenem oder nassem
Zustand Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle zum Feinmahlen von Stoffen in
trockenem oder nassem Zustand.
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Bei den bekannten Rührwerksmühlen der vorgenannten Art besteht das
Rührwerk aus einer in einem aufrecht stehenden Mahlbehälter umlaufenden Förderschnecke,
mittels der die aus Mahlgut und Mahlkörpern, wie Sand, Kugeln od. dgl., gegebenenfalls
auch aus Dispergiermitteln bestehende Behälterfüllung in einer im Behälterinneren
nach oben und in der Behälterrandzone nach unten gerichteten Umlaufbewegung gehalten
wird. Es ist bekannt, daß diese vorgenannten Rührwerksmühlen nach verhältnismäßig
kurzer Betriebszeit schon einen beachtlichen Verschleiß an der Förderschnecke und
am Mahlbehälter erkennen lassen. Der Verschleiß wird dadurch verursacht, daß die
Mahlkörper infolge der Umlaufbewegung in ständige und starke Berührung mit der Innenfläche
des Behälters und den Außenflächen der Förderschnecke gebracht werden.
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Es sind bereits verschiedentlich Maßnahmen angewendet worden, um
einem solchen Verschleiß zu begegnen. So sind schon die gefährdeten Stellen mit
Überzügen aus Gummi od. dgl. versehen worden, was sich jedoch zum einen als sehr
kostspielig erwies und zum anderen auch nicht für längere Dauer den gewünschten
Erfolg erbrachte. Es zeigte sich hierbei, daß, wenn einmal schon ein Teil des Überzuges
zum Bruch kam, dieser bald auf andere Teile bzw. Bereiche übergriff, was ein Abblättern
des Überzuges und demzufolge eine Verminderung der Benutzungsdauer zur Folge hatte.
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Weiterhin ist es auch schon bekannt, bei rotierenden Behältermühlen,
wie Trommel- oder Rohrmühlen, an der Innenseite des bewegbaren Mahlbehälters einander
anschließende Platten zu befestigen, die nach dem Behälterinneren hin geöffnete
Rillen oder Einpressungen aufweisen, in denen aus steinartigem Material bestehende
Körper durch Friktion gehaltert sind. Auch diese vorbekannte, im übrigen in ihrer
Ausführung umständliche Maßnahme dürfte kaum dagegen eine ausreichende Sicherheit
bieten, daß durch die beim Mahlvorgang auftretenden, bisweilen recht großen Reibungskräfte
die Körper nicht aus ihren Halterungen herausgerissen werden, wodurch wiederum die
Benutzungsdauer der Mühle sofort herabgesetzt werden würde.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin,
eine Rührwerksmühle der eingangs angegebenen Art auf einfachere und vorteilhaftere
Weise als bisher so auszubilden, daß der an der Förderschnecke und der Innenfläche
des Mahl-
behälters auftretende Verschleiß gegenüber vorbekannten Ausbildungen im
stärkeren Maß und sicherer vermindert wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß in erster Linie dadurch,
daß auf der die Förderschnecke mit Abstand umgebenden Innenwand des Mahlbehälters
Horizontal- und Vertikalrippen angeordnet sind und die dicht gepackte Mahlkörperfüllung
im Ruhezustand die Länge der Förderschnecke um einen bestimmten Betrag überragt.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist das untere Ende der
Förderschnecke mit einer Scheibe versehen, deren Außenseite Rippen mit zur Mitte
gleichmäßig zunehmender Höhe aufweist, so daß deren Hüllfläche einer Kegelfläche
entspricht.
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Schließlich sieht die Erfindung vor, daß sich der Mahlbehälter im
Bereich des unteren Endes der Förderschnecke nach unten konisch enveitert.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Bei der dargestellten Mühle ist eine Förderschnecke 2 in einem zylindrischen
Mahlbehälter 1 aufgehängt. Der Innenraum der Mühle ist bis zu einer über das obere
Ende der Förderschnecke hinausgehenden Höhe mit Mahlkörpern, wie Eisen-, Stahl-,
Corundumkugeln od. dgl., und mit körnigem oder pastärem Mahlgut vollgepackt. Wenn
die Förderschnecke mittels einer mit einem kontinuierlich
arbeitenden
Geschwindigkeitsregler ausgestatteten Antriebsvorrichtung in Umdrehung versetzt
ist, werden die Mahlkörper durch die nach aufwärts wirkende Förderung der Schnecke
in der Behältermitte nach oben und am Behälterrand nach unten befördert, was sich
fortlaufend wiederholt. Hierbei führen die Mahlkörper entlang der Innenfläche des
Mahlbehälters 1 eine kreisförmige Bewegung aus, wodurch diese Innenfläche einer
starken Reibung unterworfen ist.
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Erfindungsgemäß sind mehrere ringförmige Horizontalrippen 3 und vertikale
Rippen 4 an der Innenfläche des Mahlbehälters 1 vorgesehen, wodurch eine feste Anlage
entlang der Innenfläche des Mahlbehälters 1 für die Mahlkörper geschaffen ist. Hieraus
folgt, daß die direkte Reibung zwischen der Innenfläche des Mahlbehälters und den
Mahlkörpern ausgeschaltet wird und die Innenfläche des Mahlbehälters 1 vollkommen
frei von Verschleiß sein kann. Der gegenseitige Abstand der Rippen hängt von der
Abmessung und der Gestalt des Mahlbehälters und der Förderschnecke sowie von der
Größe der Mahlkörper ab. Die Rippen können so ausgebildet sein, daß sie etwas geneigt
verlaufen, und ihre Breite soll im allgemeinen zwei- oder dreimal so groß wie die
Dicke der Mahlkörper sein.
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Durch die Erfindung ist es nicht notwendig, auf der Innenfläche des
Mahlbehälters einen Überzug aus besonders verschleißfestem Material vorzusehen.
Gegebenenfalls können lediglich die Ränder der Rippen mit einem Überzug versehen
werden, um deren Dauerhaftigkeit beträchtlich zu verbessern.
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Die Förderschnecke hat einen besonders ausgebildeten Boden, der eine
an ihm befestigte Scheibe 14 aufweist, an deren Außenseite radial verlaufende Rippen
5 vorgesehen sind. Die Rippen 5 weisen zur Mitte hin gleichmäßig zunehmende Höhe
auf, so daß eine über diese gelegte Hüllfläche die Form eines Kegels hat. Die Bodenkonstruktion
dient dazu, den Verschleiß des unteren, freien Endes der Förderschnecke 2 zu vermeiden.
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Wenn eine Förderschnecke ohne die vorgenannte Bodenkonstruktion in
dem Mahlbehälter in Umdrehung versetzt wird, so müssen die Endkanten von deren schraubenförmig
verlaufenden Oberfläche durch den unten lagernden Haufen der Mahlkörper stoßen,
entgegen dem Druck von deren Körnern, so daß eine starke Reibung zwischen diesen
Endkanten und den diesen zugekehrten Oberflächen der körnigen Mahlkörper verursacht
wird, die nicht zu vermeiden ist und zu einem außerordentlich raschen Verschleiß
der Förderschnecke führt. Die Scheibe 14 dient nicht nur dazu, diese Reibung zu
vermeiden, sondern erfüllt auch den Zweck, mit Hilfe der unteren Enden der schraubenförmigen
Schneckenoberflächen die Mahlkörper zu veranlassen, dieselben Bewegungen auszuführen,
wie sie mit Hilfe der oberen schraubenförmigen Oberflächen der Förderschnecke bewirkt
werden. Wäre an dem Ende der Schnecke nur eine glatte Scheibe befestigt, so wäre
eine direkte Reibung auf der Rückseite dieser Scheibe mit den Mahlkörpern unvermeidlich,
und diese Reibung würde ebenfalls zu einem raschen Verschleiß der Scheibe führen.
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Da die Radialrippen 5 zwischen sich Mahlkörper aufnehmen, tritt bei
umlaufender Förderschnecke nur mehr gegenseitige Reibung dieser Körper auf der umgekehrt
konischen Oberfläche der Scheibe 14 auf.
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Zusätzlich werden die Materialteilchen durch die
Zentrifugalkraft gezwungen,
sich nach der Außenseite der konischen Oberfläche hin zu bewegen. Das Abschleifen
an dem Rand der Scheibe 14 erfolgt dann im gleichen Maße wie das Abschleifen der
Schneckenflügel, und damit wird die Lebensdauer der Scheibe 14 und der Schneckenflügel
gleich lang.
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Es können Förderschnecken verschiedener Form verwendet werden. Zum
Beispiel kann eine Förderschnecke mit Flügeln vorgesehen werden, die einen kleineren
Durchmesser haben, um eine hohe Festigkeit zu erhalten. Es ist wünschenswert, die
schraubenförmigen Oberflächen der Förderschnecke in kleine und auswechselbare Stücke
zu unterteilen, die einen vorgeschriebenen Radius haben und aus verschleißfestem
Material, wie Hartgußeisen, warmbehandeltem Spezialstahl od. dgl., bestehen.
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Der im Bereich des unteren Endes der Förderschnecke 2 vergrößerte
Teil 6 des Mahlbehälters 1 ist für den Zweck vorgesehen, einen örtlichen Verschleiß
der Scheibe 14 zu vermeiden, der durch den raschen Fluß der Suspension verursacht
wird, wobei auch der Im Bereich um die Förderschnecke herum für den vertikalen Fluß
durch die Scheibe reduzierte Durchtrittsquerschnitt beteiligt ist. Die Erfindung
sieht vor, die Beziehung zwischen den wirksamen Innendurchmessern D,, Db des Mahlbehälters
1 bzw. dessen vergrößerten Teiles und des Durchmessers d2, d1 der Schneckenflügel
bzw. der Schneckenwelle wie folgt zu wählen: Db yD02-df2+d22.
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Der Boden des besagten vergrößerten Teiles des Mahlbehälters 1 hat
die Gestalt eines umgekehrten Konus. Dessen Neigungswinkel sollte etwas größer als
der Böschungswinkel der Materialteilchen sein, um ein Abgleiten dieser Teilchen
zu verhüten. Die unter der Scheibe befindlichen Mahlkörper, die eine völlig festgepackte
Säule bilden und keine Beziehung zu dem Mahlvorgang haben, können an die Stelle
anderer Stoffe treten. Bei der Wahl der Stoffe ist es nur notwendig, daß die von
ihnen gebildeten, festgepackten Säulen genügend Festigkeit haben, um die Last der
gepackten Säule der beweglichen Medien zu stützen.
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Die gepackte Säule kann von einer Gitterplatte unterstützt werden,
durch die die Materialteilchen hindurchdringen können. Zusätzlich kann die Scheibe
der Förderschnecke direkt von unten mittels einer Gleitvorrichtung unterstützt werden,
die so angeordnet ist, daß das Material nicht in die Gleitvorrichtung eintreten
kann, indem unter hohem Druck Flüssigkeit in die genannte Vorrichtung gepreßt wird.
Die Suspension von Materialteilchen, die so klein sind, daß sie sich frei durch
die Lücken der zusammengepackten Säule der Mahlkörper bewegen können, wird von oben
dem Mahlbehälter 1 zugeführt, fließt durch diesen nach unten zu dem unteren Auslaß
7 und wird von diesem zirkulierend mittels einer Pumpe 12 zu dem oberen Teil des
Mahlbehälters zurückbefördert.
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Das neuerlich gelieferte Material und die Flüssigkeit treten somit
zusammen mit der umgelaufenen Suspension in den trichterförmigen Oberteil 8 des
Mahlbehälters 1 ein.