DE1247822B - Ruehrwerksmuehle - Google Patents

Description

• Rührwerksmühle Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle mit einem in einem Mahlbehälter zur Bewegung von Mahlhilfskörpern umlaufenden Rührwerk, das aus mindestens einem sich nahezu über die gesamte axiale Länge des Mahlbehälters erstreckenden Rührkörper besteht, dessen achsparallele Oberflächen unterschiedliche Abstände von der Behälterinnenwand aufweisen.
• Derartige Rührwerksmühlen sind bekannt. Bei einer bekannten Rührwerksmühle dieser Art besteht das Rührwerk aus einer zylindrischen, den Mahlbehälter nahezu fällenden Walze, die mehrere axial durchlaufende, nach innen offene, mehr oder weniger zylindrische Kammern aufweist. Als Mahlhilfskörper werden dabei Kugeln oder Stäbe mit Durchmessern von 5 mm und mehr verwendet, es können aber auch Sandkörner oder Perlkugeln verwendet werden. Bei dieser bekannten Mühle ist aber der Impulsaustausch zwischen den Mahlhilfskörpern und den Teilchen des Mahlgutes dadurch beschränkt, daß die Mahlhilfskörper beim Umlaufen des walzenförmigen Rührkörpers, wenn es sich um größere Kugeln oder Stäbe handelt, vollständig, und wenn es sich um Sandkörner oder Perlkugeln handelt, zum überwiegenden Teil in -den taschenartigen Kammern des Rührkörpers zurückgehalten und in ihrer Gesamtheit von den umlaufenden Taschen mitgenommen werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei der das Umlaufen des Rührkörpers einen intensiveren Impulsaustausch innerhalb der gesamten Mahlkörperfüllung bewirkt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die geschlossene Oberfläche des Rührkörpers in jedem Querschnitt kreisförmig ist oder in Umfangsrichtung derart verläuft, daß die Tangenten in den Bereichen zwischen den der Schwerachse jeweils am nächsten und am entferntesten gelegenen Stellen nur stumpfe Winkel bilden.
• Die Rührwerksmühle gemäß der Erfindung unterscheidet sich also wesentlich von der obenerwähnten bekannten Rührwerksmühle dadurch, daß die Oberfläche des langgestreckten Rührkörpers zwischen den der Behälterwand am nächsten und am entferntesten gelegenen Stellen keine spitzen Winkel einschließt und demgemäß keine tiefen Einbuchtungen oder Taschen bildet, in denen die Mahlliilfskörper und das Mahlgut eingeschlossen werden.
• Durch die Bauweise der Rührwerksmühle gemäß der Erfindung wird beim Umlaufen des Rührkörpers in jedem Querschnitt eine radial nach innen und nach außen gerichtete Strömung der Mahlhilfskörper erzeugt, so daß -die Mahlgutteilchen ständig von einer weiter von der Wand des Mahlbehälters entfernten Stelle zur Wand des Mahlbehälters hin und wieder zurück bewegt werden. Infolge dieser Pumpwirkung rotiert gleichzeitig -jeder einzelne Mahlhüfskörper um seine eigene Achse. Es findet also eine fortgesetzte Roll- und Scherwirkung zwischen benachbarten Mahlhüfskörpem in der gleichen waagerechten Ebene und auch in verschiedenen waagerechten Ebenen statt. Ein an der von der Drehachse am weitesten entfernten Kante des Rührkörpers befindlicher Mahlhilfskörper wird schneller bewegt als ein Mahlhilfskörper, der sich in größerer- Nähe der Behälterwand befindet, und auch schneller als ein Mahlhilfskörper, der sich näher an der Drehachse des Rührkörpers befindet. Dies führt dazu, daß die in einer Ebene befindlichen Mahlhilfskörper sowohl hinsichtlich der Bewegung um ihre eigene Achse als auch hinsichtlich ihrer Bewegung gegen die Behälterwand verschiedene Geschwindigkeiten besitzen. Je größer der Unterschied in dein relativen Geschwindigkeiten ist, desto höher ist das Zerkleinerungsvermögen. der Rührwerksmühle. Hierdurch- wird das Auftreten von toten Räumen, ..:.in denen die Mahlhilfskörper sich überhaupt nicht bewegen, und von schwimmenden Bereichen, in,--denen die Mahlhilfskörper sich nicht gegeneinander bewegen, vollständig unterdrückt. Dies führt zu einer sehr intensiven Zermalmungs-, Quetsch- und:- Scherwirkung auf das Mahlgut. - _ In der -Rührwerksmühle gemäß der Erfindung können Mahlhilfskörper mit Durchmessern von etwa 1 bis 200 mm verwendet werden. Die Mahfskörper brauchen nicht sämtlich den gleichen Durchmesser aufzuweisen, sollen sich aber in ihre. Durchmessern um nicht mehr als 200 % voneinander unterscheiden.
• In an sich bekannter Weise soll der geringste Abstand zwischen den Kanten des Rührkörpers und der Behälterwand mindestens das Dreifache und vorzugsweise nicht mehr als das Fünfzehnfache des Durchmessers der größten Mahlhilfskörper betragen.
• Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.
• F i g. 1 zeigt eine Vorderansicht einer Rührwerksmühle gemäß der Erfindung teilweise im Schnitt; F i g. 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch die in F i g. 1 dargestellte Rührwerksmühle; F i g. 3 bis 11 zeigen DraufsiQhten, teilweise im Querschnitt, auf verschiedene Ausführungsformen der Erfindung.
• In den verschiedenen Figuren werden für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. F i g. 1 und 2 zeigen eine Rührwerksmühle gemäß der Erfindung mit einem senkrechten, feststehenden, zylinderförmigen Mahlbehälter 11, der oben offen oder geschlossen sein kann. In der Nähe des Behälterbodens 12 befindet sich eine Einlaßöffnung 13 mit einer Zufuhrleitung 14.
• Der Behälter 11 ist mindestens teilweise mit Mahlhüfskörpern 15 gefüllt, die in F i g. 1 als Kugeln dargestellt sind, aber auch andere Formen haben können. Ihr größter Durchmesser beträgt vorzugsweise 5 cm oder weniger; zum groben Zerstoßen von Mahlgut, wie Erz, oder zur Erleichterung des Auflösens von Harzen können die, ahlhilfskzper größer sein.
• Auf einer Welle 16 sitzt, um die senkrechte Achse drehbar, ein senkrechter flügelartiger Rührkörper 17, der sich von der Welle 16 seitlich nach außen nicht ganz bi$ zum Boden 12 in die Masse der Mahlhilfskörper hinein erstreckt, In F i g, 1 besitzt der Rührkörper 17 senkrechte Seitenkanten 17', die bis in die Nähe der Behälterwand reichen. Der Abstand zwischen den senkrechter Kanten 17' und der Behälter. ward sowie zwischen den Unterkanten 17" des Rührkörpers 17 und dem Boden 12 mttß in 4r sich bekannter Weise mindestens das Dreifache des Durchmessers des größten Mahlhilfskörpers 15 betragen.
• Wenn die Welle 16 angetrieben wird, rotiert auch der mit ihr starr verbundene Rührkörper 17. In. F i g.1 und 2 weist der Rührkörper 17 Flächen 17" auf, die vor seiner Mitte zu der senkrechter Seitenkanten 17' hin schräg zusammenlaufen. Der Rührkörper 17 ist daher in der Nähe der Welle am dicksten und verjüngt sich nach .den Außenkanten 1.7' zu.
• Beim Betrieb der in F i g. 1 umgebildeten Mühle wird das Mahlgut dem Behälter 11 über die Leitung 14 durch die Öffnung 13 zugeführt. Der Rülhrkörper 17 wird in Umdrehung versetzt, so daß die Seitenkante 17' mit einer Geschwindigkeit von etwa 12 bis 91 m/Min_ umläuft.
• F i g. 3 bis 11 erläutern andere Ausführungsformen des Rührkörpers und/oder des Mahlbehälters.
• Gemäß F i g. 3 weist der in dem zyiinderfönnigen Behälter 11 drehbar auf der Welle 16 ,gelagerte, dünne, flache Rührkörper 17 a parallele Oberflächen 17.d' auf, die in den senkrechten Seitenkanten 17 d

  enden. Der Abstand zwischen den senkrechten

  Seitenkanten und der Waad fies Behälters 11 ist in

  bekannter Weise mindestens dreimal so groß wie der

  Durchmesser der Mahlhilfskörper 15.

  Die in F i g. 4 dargestellte Mühle ähnelt derjenigen

  der Fit. 3 mit denl Urtersshied, daß der Rühr-

  körper 17 b hier krummlinige Oberflächen 17 b" auf-

  weist, die in den senkrechten Seitenkanten 17 b'

  enden,

  Die Mühle gemäß F i g. 5 ähnelt denjenigen der

  F i g. 3 und 4 mit dem Unterschied, daß der senk-

  rechte Rührkörper 17c dreieckigen Querschnitt auf-

  weist. Die Seitenflächen 17c" laufen in den senk-

  rechten Seitenkanten 17c' zusammen.

  Gemäß F i g. 6 hat der Rührkörper 17 d zylin-

  drischen Querschnitt und rotiert um die Welle 16 a,

  die mit seiner MitkelaQhse zusammenfällt, Die Welle

  16 a und der Rührkörper 1:7 d sind auf einer wicht

  dargestellten.) Drehschelbe angeordnet, so daß beide

  eine FIanetenbewegung auf der durch die Pfeile au-

  gedeuteten Bahn in dem- Behälter 1.1 a ausführen.

  Der Rührkörper kann durch ein Planetengetriebe

  bekanntet Art angetrieben werden.

  F i g. 7 zeigt einen Mahlbehälter 1,1, b, der im

  Querschnitt in au sich bekannter Weise drei Flügel

  19 besitzt, In jedem der Flügel 19 rotiert ein Rühr-

  körper 1.7 e auf einet exzentrisch gelagerten Welle

  16 b. Auf diese Wise ist jeder der umlaufenden

  Rührkörper 17 17 teilweise von einem Flügel des

  Mahlbehälters umgeben, in dem er rotiert. Die senk-

  rechten Rührkörper 1,7 Q laufen gut den durch die

  Pfeile artgedeuteten Bahnen um. Der Abstand x zwi-

  scheu den $ühxköxpexrl 17 e au den Stellen ihrer

  größten Annäherung Aneinander und der Abstand y

  zwischen der Wattig des Flügels 19.und der Bahn des

  Rührkörpers 17 e ist mindestens dreimal so groß wie

  der Durchrmesser des greßtem in der Mühle ent-

  haltenen Mahlflfskörp.ers 15,

  F i g. $ zeigt einen Mahlbehälter 1.1. e mit zwei

  Flügeln 19 a, In jedem der Flügel J.9 ca rotiert ein

  Flügelrühxkörpex 17 f um eine xaittig angeordnete

  Welle 7l6 c. Die Rührkörper 17 f haben die Quer

  schnittsfQrm eines Dreiecks mit konkaven Seiten,1Die

  Seitenßächen sind nach irmen zu der Welle 16 e hin

  eingebuchtet und bilden senkrechtecitenkauten

  1.7 f'. Der Abstand zwischen den senkrechten Seiten-

  kanten 17f eines jeden FlügebMrers 17f an der

  Stelle .ihrer größten nnäherurg aneinander und der

  Abstand zwischen den SeiteAanten17 i und der

  Ward äes Behälterflügels 19 et :beträgt mindestens

  das 1.reifache des Durchmessers des größter Mahl

  hilfskörpers 15.

  F i g. .9 zeigt eine @ührwexksmiihle, bei der zwei

  @Rührkörpor 179 in rlem zylinderfxmigen Mahl-

  behälter 11 d angeordnet sind, Die 'Rühxkqrper 1.7 g

  haben die gleiche Form wie der Ruhrkörper 17a in

  F i g. 3; Jeder Rührkörper 17,g dreht sieh eine

  mittlge Welle 16,d, pi<e Wellen 16,d bewegen sieh in.

  dein Behälter.1. an _f der 4orcli die pfeife 20 zu-

  gedeuteten kreisförmigen Bahn und führen daher die

  Rührkörper 17;g im MihlbeliCältcr 11,d Kreise.

  Fig.» ,zeigt drei senkrechte RÜhxUxper 17h,

  die in dem UMbebältey 11, e um die irr ihren Mittel-

  achsen

  Wellen. " e umlaUN», Die

  Wellen 16 bewegen sich. ihrerseits i Kreier, um

  den Mtelpunkt sles 13eb4lters 11.e herum auf .der

  durch die Pfeile, 20 4ugedentetea Bahn, vyobei sie

  den Wührkerpern1:7 h eine Planeteabewegung er=

  teilen. Der Abstand y zwischen der Wand des Mahlbehälters und den Bahnen der Rührkörper und die Abstände z zwischen den einzelnen Rührkörpern müssen jederzeit mindestens das Dreifache des Durchmessers der größten Mahlhilfskörper 15 betragen.
• In F i g. 8, 9 und 10 müssen die Rührkörper genau mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen, damit sie miteinander in Phase bleiben. Andernfalls würden die Mindestabstände zwischen ihnen nicht erhalten bleiben.
• Der Rührkörper 17 i gemäß F i g. 11 ist in dem Mahlbehälter 11 drehbar auf der Welle 16 gelagert und hat einen sechseckigen Querschnitt mit sechs senkrechten Seitenflächen 17 i'. Wenn dieser Rührkörper 17 i mit hoher Geschwindigkeit umläuft, wird den Mahlhilfskörpern 15 eine vibrierende Bewegung erteilt.
• Die Rührwerksmühle gemäß der Erfindung kann mit Vorteil zum Dispergieren feinteiliger Feststoffe in Flüssigkeiten, z. B. zum Dispergieren von Pigmenten in Farbträgern, sowie auch zum Zerkleinern von Feststoffen verwendet werden.

Claims (9)

1. Patentansprüche: 1. Rührwerksmühle mit einem in einem Mahlbehälter zur Bewegung von Mahlhilfskörpern umlaufenden Rührwerk, das aus mindestens einem sich nahezu über die gesamte axiale Länge des Mahlbehälters erstreckenden Rührkörper besteht, dessen achsparallele Oberflächen unterschiedliche Abstände von der Behälterinnenwand aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Oberfläche des Rührkörpers (17) in jedem Querschnitt kreisförmig ist oder in Umfangsrichtung derart verläuft, daß die Tangenten in den Bereichen zwischen den der Schwerachse jeweils am nächsten und am entferntesten gelegenen Stellen nur stumpfe Winkel einschließen.
2. 2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkörper (17, 17a, 17b, 17f, 17g, 17h) im Querschnitt mehrflügelig ausgebildet ist.
3. 3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkörper (17c, 17i) im Querschnitt mehreckig ausgebildet ist.
4. 4. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß .der Rührkörper (17d, 17e) im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist.
5. 5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise mehrere Rührkörper (17e, 17f, 17'g, 17h) vorgesehen sind.
6. 6. Rührwerksmühle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Rührkörper (17d, 17e, 17g) exzentrisch zur Behälterachse angeordnet sind.
7. 7. Rührwerksmühle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. -die Rührkörper (17e) mit kreisförmigem Querschnitt eine exzentrische Drehachse (16b) aufweisen. B.
8. Rührwerksmühle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch-gekennzeichnet, daß der bzw. die Rührkörper (17d, 17g) planetenartig umlaufen.
9. 9. Rührwerksmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlbehälter (11 b,11 c) in bekannter Weise mehrflügelig ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1211904, 1193 778, 1164 215; USA.-Patentschrift Nr. 3 008 657.