DE1607473C3

DE1607473C3 - Agitator mill

Info

Publication number: DE1607473C3
Application number: DE1967D0053285
Authority: DE
Inventors: Kaspar 6800 Mannheim Engels
Original assignee: Draiswerke 6800 Mannheim GmbH
Current assignee: Draiswerke 6800 Mannheim GmbH
Priority date: 1967-06-08
Filing date: 1967-06-08
Publication date: 1979-09-06
Also published as: DE1607473A1; DE1607473B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle zum Homogenisieren, Dispergieren und Zerkleinern von Feststoffen in Flüssigkeiten, bestehend aus einem mit Mahlkörpern von 0,2 bis 3 mm Größe gefüllten, aufrecht stehenden Behälter, in den von oben ein schnelllaufend antreibbares, aus einer Rührwerkswelle mit Rührelementen bestehendes Rührwerk hineinragt, der eine untere Mahlgutzuführöffnung aufweist und der durch eine Trenneinrichtung in einen Behandlungs- und einen oberen, eine Mahlgutauslaufanordnung aufweisenden Austragsraum unterteilt ist, wobei der Austragsraum durch einen den Mahlbehälter verlängernden, einen Rückstau des Mahlgutes auf den Behandlungsraum bewirkenden und mit Einrichtungen zur Verhinderung einer Trombenbildung des Mahlgutes im Mahlraum versehenen Aufsatz gebildet wird, und wobei ein die Rührwerkswelle umgebendes, mit der Trenneinrichtung verbundenes Rohr vorgesehen ist.The invention relates to an agitator mill for homogenizing, dispersing and comminuting Solids in liquids, consisting of one filled with grinding media from 0.2 to 3 mm in size, upright standing container, into which a high-speed drivable from above, from an agitator shaft with Stirring elements existing stirrer protrudes, which has a lower grinding material feed opening and which by a separating device into a treatment and an upper one having a grinding material outlet arrangement Discharge space is divided, the discharge space by a grinding container lengthening, causing a backlog of the ground material in the treatment room and with facilities for Prevention of a vortex formation of the ground material in the grinding chamber provided attachment is formed, and wherein a pipe which surrounds the agitator shaft and is connected to the separating device is provided.

Aus dem DE-Gbm 19 27 882 ist eine derartige Rührwerksmühle bekannt, bei der innerhalb des Aufsatzes radial angeordnete Leitbleche vorgesehen sind, die eine Rotation des durch die Trenneinrichtung in den Austragsraum tretenden Mahlgutes verhindern. Um auch eine Rotation des Mahlgutes und damit eine Trombenbildung im Auslragsraum zu verhindern, müssen diese Leitbleche bis dicht an die Rührwerkswelle heranreichen. Das die Rührwerkswelle umgebende innere Rohr hat eine deutlich geringere Höhe als der äußere Aufsatz. Außerdem weist er an seinem Umfang Bohrungen auf, durch die während des Betriebes ein starker Fluß nach unten, hervorgerufen durch den Sog an der oberen Rührscheibe, stattfindet, wodurch einem Hochsteigen der Mahlkörper entgegengewirkt wird. Der obere Rand des äußeren Aufsatzes wirkt als Überlauf, so daß der Austragsraum ständig bis zu seinem oberen Rand gefüllt ist. Der Wirkungsmechanismus dieser Maßnahmen bei der bekannten Rührwerksmühle besteht darin, daß das im oberen Bereich des Austragsraumes stehende Mahlgut insbesondere im Bereich der Rührwerkswelle möglichst beruhigt wird, um einen Lufleinzug zu verhindern. Im unteren Bereich des Austragsraumes, der von dem inneren Rohr überdeckt wird, wird dagegen eine Rückströmung des Mahlgutes aus dem Austragsraum in den Mahlraum der Rührwerksmühle unterstützt, um das Hochsteigen von Mahlkörpern zu unterbinden. Dem inneren Rohr kommt also die Funktion eines Rücklaufkanals für das Mahlgut zu. Die Höhe des äußeren Aufsatzes ist grundsätzlich beliebig; sie muß nur so groß sein, daß die Leitbleche eine Rotation des Mahlgutes und damit eine Trombenbildung verhindern. Eine unmittelbare Bedeutung für das Verhindern der Trombenbildung kommt der Höhe des Aufsatzes nicht zu.Such an agitator mill is from DE-Gbm 19 27 882 known, in which radially arranged baffles are provided within the attachment, the one Prevent rotation of the ground material passing through the separating device into the discharge chamber. To also To prevent rotation of the ground material and thus the formation of turbulence in the discharge space, this must be done Guide plates reach right up to the agitator shaft. The inner tube surrounding the agitator shaft has a significantly lower height than the outer attachment. It also has bores on its circumference on, through which a strong flow downwards during operation, caused by the suction on the upper one Stirring disk, takes place, whereby a rise of the grinding media is counteracted. The upper Edge of the outer attachment acts as an overflow, so that the discharge space is constantly up to its upper edge is filled. The mechanism of action of these measures in the known agitator mill is that the grist standing in the upper area of the discharge chamber is calmed down as much as possible, in particular in the area of the agitator shaft, in order to induce air intake impede. In the lower area of the discharge space, which is covered by the inner tube, is on the other hand supports a return flow of the material to be ground from the discharge chamber into the grinding chamber of the agitator mill, to prevent grinding media from rising. The function comes from the inner tube a return channel for the grist too. The height of the outer attachment is basically arbitrary; she must only be so large that the baffles prevent the grist from rotating and thus preventing the formation of turbulence. The height of the attachment is not of direct importance for preventing the formation of a turbulence to.

Aus der NL-OS 65 14 055 ist eine Rührwerksmühle zum Homogenisieren, Dispergieren und Zerkleinern von Feststoffen in Flüssigkeiten bekannt, die einen aufrechtstehenden Behälter aufweist, in dem ein von oben antreibbares Rührwerk koaxial angeordnet ist. Dem Mahlbehälter wird das Mahlgut von unten zugeführt und nach Durchströmen eines Behandlungsraumes aus einem oberen, einen Aufsatz auf dem Mahlbehälter bildenden Austragsraum abgezogen. Zwischen dem Behandlungsraum und dem Austragsraum ist eine zum Zurückhalten der Mahlkörper im Behandlungsraum dienende, als Kreissieb ausgebildete Trenneinrichtung angeordnet Die Auslauföffnung des Austragsraumes ist unmittelbar oberhalb der Trenneinrichtung angeordnet Zwischen der Trenneinrichtung und der Rührwerkswelle ist ein Ringspalt vorgesehen, dessen Weite mindestens dem dreifachen Durchmesser der Mahlkörper entspricht, so daß diese frei durch diesen Ringspalt in einen mit der Trenneinrichtung dicht verbundenen, die Rührwerkswelle umgebenden, sich trichterförmig nach oben erweiternden Behälter strömen können. Diese Maßnahmen haben den Zweck, ein Zermahlen der Mahlkörper in einem (zu engen) Spalt zwischen der Trenneinrichtung und der Rührwerkswelle und damit eine Verschmutzung des Mahlgutes, bzw. eine Beschädigung der Rührwerkswelle bzw. deren Klemmen zu verhindern. Um zu vermeiden, daß Mahlkörper enthaltendes Mahlgut aus dem Behälter in den Austragsraum und damit in das der Rührwerksmühle zu entnehmende Mahlgut fließt, istFrom NL-OS 65 14 055 is an agitator mill for homogenizing, dispersing and comminuting of solids in liquids known, which has an upright container in which one of Above drivable agitator is arranged coaxially. The grist is fed into the grinding container from below fed and after flowing through a treatment room from an upper, an attachment on the The discharge space forming the grinding container is withdrawn. Between the treatment room and the discharge room is a circular sieve designed to hold back the grinding media in the treatment room Separating device arranged The outlet opening of the discharge space is directly above the separating device arranged An annular gap is provided between the separating device and the agitator shaft, whose width corresponds to at least three times the diameter of the grinding media, so that they can pass through freely this annular gap into a tightly connected to the separating device, surrounding the agitator shaft, can flow funnel-shaped upward widening container. The purpose of these measures is to grinding the grinding media in a (too narrow) gap between the separating device and the To prevent the agitator shaft and thus contamination of the ground material or damage to the agitator shaft or its clamps. In order to avoid that grinding media containing grist from the container into the discharge space and thus into the Agitator mill to be removed grist flows is

dieser Behälter so hoch ausgebildet, daß das Mahlgut in ihm entsprechend dem hydrostatischen Druck der Rührwerksmühle hochsteigen kann. Um möglichst wenige Mahlkörper überhaupt durch den Ringspalt in den Mahlbehälter eintreten zu lassen, ist unmittelbar unterhalb der Trenneinrichtung eine Schleuderscheibe auf der Rührwerkswelle befestigt, die diese umfließende Mahlkörper nach außen schleudert, also von dem Ringspalt fernhält Durch diese Schleuderscheibe wird andererseits das Mahlgut unmittelbar unterhalb der Trenneinrichtung noch zusätzlich stark tangential beschleunigt, so daß eine starke Trombenbildung des Mahlgutes bewirkt wird, die zu einem erheblichen Lufteinzug in das Mahlgut führt Eine Drehbeschleunigung des im Austragsraum befindlichen Mahlgutes durch den diesen durchdringenden Abschnitt der Rührwerkswelle erfolgt allerdings nicht da dieser Abschnitt von dem Behälter umgeben ist Im Behälter selber kann aber wiederum aufgrund seines vehältnismäßig großen Durchmessers eine Trombenbildung eintreten.this container is so high that the grist is in it can rise according to the hydrostatic pressure of the agitator mill. To as possible Allowing few grinding media to enter the grinding container through the annular gap is immediate A centrifugal disk is attached to the agitator shaft below the separating device and flows around it The grinding media is thrown outwards, thus keeping it away from the annular gap on the other hand, the grist directly below the separating device is also strongly tangential accelerated, so that a strong turbulence of the ground material is caused, which leads to a considerable Air intake into the regrind leads to a rotational acceleration of the regrind located in the discharge chamber however, this does not occur because of the section of the agitator shaft which penetrates this Section is surrounded by the container large diameter a tumbling occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß mit einfachen Mitteln ein Lufteinzug in das Mahlgut auch bei unterschiedlichen Betriebsverhältnissen, wie unterschiedlichen Materialien, unterschiedlichen Drehzahlen und unterschiedlichen Durchsatzmengen, unterbunden wird.The invention is based on the object of providing an agitator mill of the type described at the outset to design that with simple means an intake of air into the grist even with different Operating conditions, such as different materials, different speeds and different Throughput quantities, is prevented.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mahlgutauslaufanordnung in einer eine Trombenbildung des Mahlgutes im Mahlraum verhindernden Höhe vorgesehen und zur Variierung des Mahlgutspiegels im Austragsraum ausgebildet ist und daß das die Rührwerkswelle verhältnismäßig dicht umschließende Rohr mindestens um den Druckverlust bei Durchtritt des Mahlgutes durch die Trenneinrichtung über den sich im Austragsraum einstellenden Mahlgutspiegel ragtAccording to the invention, this object is achieved in that the grinding stock outlet arrangement is in a one The height of the grinding chamber to prevent the formation of a turbulence is provided and to vary the Mahlgutspiegel is formed in the discharge space and that the agitator shaft relatively tightly enclosing Pipe by at least the pressure loss when the material to be ground passes through the separating device protrudes above the level of grist in the discharge area

Durch diese Maßnahmen wird erreicht daß die erfindungsgemäße Rührwerksmühle konstruktiv wenig aufwendig ist, und daß sie leicht an unterschiedliche Betriebsverhältnisse, wie unterschiedliche Materialien, insbesondere Materialien mit unterschiedlicher Viskosität, unterschiedliche Drehzahlen und unterschiedliche Durchsatzmengen anpaßbar ist Dadurch, daß das Rohr bis über den Mahlgutspiegel im Austragsraum hochgezogen ist kann dem Mahlgut im Austragsraum eine Drehbewegung durch den den Austragsraum durchdringenden Abschnitt der Rührwerkswelle nicht aufgezwungen werden. Dadurch, daß die Auslaufanordnung derart angeordnet ist daß der durch deren Höhe definierte, in seiner Höhe selbst variable Mahlgutspiegel im Austragsraum einen solchen variablen Rückstau auf das Mahlgut im Mahlraum ausübt daß sich auch von dort her keine Trombe ausbilden kann, wird eine Trombenbildung und damit ein Lufteinzug in das Mahlgut unterbunden. Die Anpassung an wechselnde Betriebsverhältnisse der bereits erwähnten Art kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung entweder dadurch erreicht werden, daß die Mahlgutauslaufanordnung durch mehrere in unterschiedlicher Höhe vorgesehene, wahlweise absperrbare Mahlgutöffnungen gebildet werden, oder daß die Mahlgutauslauföffnung stufenlos höhenverstellbar ist Im letzteren Fall hat es sich als besonders einfach und vorteilhaft erwiesen, wenn die " Mahlgutauslaufanordnung durch einen elastischen Auslaufschlauch gebildet wird, der mittels Halteelementen in verschiedenen Mahlgutspiegelhöhen aufhängbar istBy these measures it is achieved that the agitator mill according to the invention is structurally little is expensive, and that they can easily be adapted to different operating conditions, such as different materials, especially materials with different viscosity, different speeds and different Throughput rates can be adjusted by the fact that the pipe extends beyond the grist level in the discharge space is pulled up, the grist in the discharge chamber can rotate through the discharge chamber penetrating section of the agitator shaft are not forced. Because the outlet arrangement is arranged in such a way that the height of the grinding material level, which is defined by its height and is itself variable, is arranged in the discharge chamber exerts such a variable back pressure on the grist in the grinding chamber that If no vortex can develop from there either, a vortex formation and thus an intake of air in the grist stopped. The adaptation to changing operating conditions of the already mentioned Art can be achieved in an advantageous development of the invention either by the fact that the grinding material outlet arrangement by means of several grist openings that are provided at different heights and can optionally be shut off be formed, or that the grinding material outlet opening is continuously adjustable in height Im In the latter case, it has proven to be particularly simple and advantageous if the "Mahlgutauslaufeinrichtung is formed by an elastic outlet hose, which by means of holding elements in different Grist level can be suspended

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert In der Zeichnung zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are explained with reference to the drawing shows

F i g. 1 einen vertikalen Mittellängsschnitt durch eine Rührwerksmühle gemäß der Erfindung undF i g. 1 shows a vertical central longitudinal section through an agitator mill according to the invention and

F i g. 2 einen vertikalen Mittellängsschnitt durch eine Rührwerksmühle gemäß der Erfindung mit einer Mahlgutauslaufanordnung zur stufenlosen Variierung desF i g. 2 shows a vertical central longitudinal section through an agitator mill according to the invention with a grist outlet arrangement for stepless variation of the

ίο Mahlgutspiegels im Austragsraum.ίο regrind level in the discharge area.

Eine Rührwerksmühle weist einen Mahlbehälter 1 auf, der zum Kühlen oder Heizen mit einem Doppelmantel 2 versehen ist Im Mahlbehälter I ist eine Rührwerkswelle 3 mit Rührelementen 4 angeordnet. Der Mahlbehälter 1 ist durch eine Trenneinrichtung in einen Mahlraum 1 und einen Austragsraum II unterteilt.An agitator mill has a grinding container 1, which has a double jacket for cooling or heating 2 is provided. An agitator shaft 3 with agitator elements 4 is arranged in the grinding container I. Of the Grinding container 1 is divided into a grinding chamber 1 and a discharge chamber II by a separating device.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist der Mahlraum I nach oben gegenüber dem Austragsraum II durch ein Sieb 5 als Trenneinrichtung abgeschlossen.In the embodiment according to FIG. 1 is the grinding chamber I at the top opposite the discharge chamber II completed by a sieve 5 as a separating device.

Der Austragsraum II wird durch einen den Mahlbehälter 1 nach oben verlängernden Aufsatz lagebildet,der eine als Auslaufschnauze ausgebildete Mahlgutauslaufanordnung 6 aufweist. Die Mahlgutauslaufanordnung ist für die Verarbeitung eines vorgegebenen Mahlgutes ortsfest angeordnet. Das Sieb 5 ist fest mit einem Rohr 7 verbunden, das die Rührwerkswelle 3 verhältnismäßig dicht umschließt. Damit sich in dem Zwischenraum zwischen der Rührwerkswelle 3 und dem Rohr 7 ein Mahlgutspiegel einstellen kann, ist das Rohr 7 lang ausgebildet. Der Mahlgutspiegel im Zwischenraum zwischen der Rührwerkswelle 3 und dem Rohr 7 ist um den Druckverlust bei Durchtritt des Mahlgutes durch das Sieb 5 höher als der Mahlgutspiegel im Austragsraum II, welcher durch die Höhe der Mahlgutauslaufan-Ordnung 6 definiert ist.The discharge space II is formed by an attachment which extends the grinding container 1 upwards and which has a grinding material outlet arrangement 6 designed as a discharge spout. The regrind outlet arrangement is arranged in a stationary manner for the processing of a given regrind. The sieve 5 is fixed to a tube 7 connected, which encloses the agitator shaft 3 relatively tightly. So that in the space in between can set a grinding stock level between the agitator shaft 3 and the pipe 7, the pipe 7 is long. The grinding stock level in the space between the agitator shaft 3 and the pipe 7 is around the pressure loss when the material to be ground passes through the sieve 5 is higher than the level of the material to be ground in the discharge chamber II, which is determined by the level of the Mahlgutauslaufan order 6 is defined.

Das Mahlgut wird dem Mahlbehälter t durch eine Mahlgutzuführöffnung 8 zugeführt und mittels des Rührwerkes 3,4 zusammen mit den im Mahlbehälter 1 befindlichen nicht dargestellten Mahlkörpern in Bewegung gehalten. Die Mahlkörper werden durch das Sieb 5 im Mahlraum I zurückgehalten. Die Mahlgutspiegelhöhe im Austragsraum II reicht aus, um im Bereich unmittelbar unterhalb des Siebes 5 eine Trombenbildung und damit eine Verringerung des wirksamen Mahlraumes zu verhindern. Bei der Ausführung nach F i g. 1 kann zwar Mahlgut in den Zwischenraum zwischen der Rührwerkswelle 3 und dem Rohr 7 eintreten; da jedoch nach dem Füllen der Rührwerksmühle keine vertikale Flüssigkeitsströmung im Bereich der Rührwerkswelle mehr auftritt, ist eine Anhäufung von Mahlkörpern in dem spaltartigen Zwischenraum zwischen der Rührwerkswelle 3 unc dem Rohr 7 nicht zu befürchten. Sollten zu Beginn des Mahlprozesses Mahlhilfskörper in diesen ringspaltartigen Zwischenraum gelangen, so sinken sie bei Erreichen eines stationären Betriebszustandes wieder in den Mahlraum I. Selbst bei zur Schaumbildung neigendem Mahlgut ist die Menge der im Ringspalt zwischen der Rührwerkswelle 3 und dem Rohr 7 eingearbeiteten Luft vernachlässigbar gering. Der sich unter Umständen in geringem Umfang bildende Schaum tritt nach oben aus dem Rohr 7 aus. Diese unter Umständen anfallende relativ geringe Schaummenge wird in den meisten Anwendungsfällen eher in Kauf genommen werden können, als eine Abdichtung des Ringspaltes zwischen dem Rohr 7 der Rührwerkswelle 3.The grist is fed to the grinding container t through a grist feed opening 8 and by means of the Agitator 3, 4 together with the grinding media, not shown, located in the grinding container 1 in motion held. The grinding media are retained in the grinding chamber I by the sieve 5. The grist level in the discharge space II is sufficient to generate a vortex in the area immediately below the screen 5 and thus to prevent a reduction in the effective grinding space. In the embodiment according to FIG. 1 grist can indeed enter the space between the agitator shaft 3 and the pipe 7; However, since after filling the agitator mill, no vertical liquid flow in the area of the agitator shaft occurs more, is an accumulation of grinding media in the gap-like space between the agitator shaft 3 and the pipe 7 not to be feared. Should the grinding aid be in reach this annular gap-like space, they sink when a steady operating state is reached back into grinding chamber I. Even if the ground material tends to foam, the amount is that in the annular gap The air incorporated between the agitator shaft 3 and the pipe 7 is negligibly small. Which Foam, which may form to a small extent, emerges upward from the pipe 7. This under The relatively small amount of foam that occurs under certain circumstances is more likely to be accepted in most applications can be taken as a seal of the annular gap between the pipe 7 of the agitator shaft 3.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 weist der Aufsatz la des Mahlbehälters 1 eine Auslaufanordnung 9In the embodiment according to FIG. 2, the attachment 1 a of the grinding container 1 has an outlet arrangement 9

auf, an die ein elastischer Auslaufschlauch 10 angeschlossen ist, der durch einen Haltemechanismus 11,12, 13 in verschiedenen Höhen aufhängbar ist, wodurch sich der im Austragsraum II einstellende Mahlgutspiegel entsprechend den betrieblichen Erfordernissen variieren läßt. Als Trenneinrichtung zwischen dem Behandlungsraum I und dem Austragsraum II dient ein durch ein kombiniertes Wellen- und Zylindersieb gebildetes Sieb 5n. Zur Abdichtung des Ringspaltes zwischen dem mit dem Sieb 5a fest verbundenen Rohr 7 und der Rührwerkswelle 3 ist eine Stopfbuchse 14 vorgesehen. on, to which an elastic outlet hose 10 is connected, which can be suspended by a holding mechanism 11, 12, 13 at different heights, whereby the grinding material level setting in the discharge space II can be varied according to the operational requirements. A sieve 5n formed by a combined wave and cylinder sieve serves as a separating device between the treatment space I and the discharge space II. A stuffing box 14 is provided to seal the annular gap between the pipe 7, which is firmly connected to the sieve 5a, and the agitator shaft 3.

An Stelle eines höhenverstellbarcn Auslaufschlauches 10 können auch in der Zeichnung nicht dargestellte, in unterschiedlichen Höhen am Aufsatz, la angebrachte absperrbare Auslauföffnungen vorgesehen sein.Instead of a discharge hose 10 höhenverstellbarcn la Inappropriate closable discharge openings can also be in the drawing, not shown, at different heights on the attachment can be provided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Agitator mill for homogenizing, dispersing and grinding solids in Liquids, consisting of one filled with grinding media from 0.2 to 3 mm in size, upright standing container, into which a high-speed drivable from above, from an agitator shaft with Stirring elements existing stirrer protrudes, which has a lower grinding material feed opening and by a separating device into a treatment and an upper, a grinding material outlet arrangement having discharge space is divided, the discharge space by a grinding container lengthening, causing a backlog of the grist on the treatment room and with facilities to prevent a trumpet. formation of the ground material in the grinding chamber Attachment is formed, and wherein a surrounding the agitator shaft, with the separating device connected pipe is provided, characterized in that the Mahlgutauslaufanordnung (6; 9, 10) in one to prevent the ground material from forming a vortex in the grinding chamber (1) Height is provided and designed to vary the grinding stock level in the discharge space and that the tube (7) enclosing the agitator shaft (3) relatively tightly at least around the Loss of pressure when the material to be ground passes through the separating device (5, 5a) via which it is located in the discharge chamber (11) adjusting grist level protrudes

2. Agitator mill according to claim 1, characterized in that the grist outlet arrangement by means of several grist outlet openings that are provided at different heights and can optionally be shut off is formed.

3. Agitator mill according to claim 1, characterized in that the grist outlet arrangement is infinitely adjustable in height

4. agitator mill according to claim 3, characterized in that the grist outlet arrangement is formed by an elastic outlet hose (10), which is secured by means of holding elements (11, 12, 13) can be hung at different regrind levels