DE202014102338U1 - Grinding element with elevations - Google Patents
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Abstract
Rührwerkskugelmühle (10) umfassend eine drehbare axiale Rührwelle (24) mit mehreren Mahlelementen (22), die beabstandet entlang und im Wesentlichen senkrecht zu der Rührwelle (24) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mahlelement (22) mindestens eine nicht stiftförmige geometrische Erhebung (30) aufweist und das die geometrische Erhebung (30) mit dem jeweiligen Mahlelement (22) eine Einheit bilden.Agitator ball mill (10) comprising a rotatable axial agitator shaft (24) with a plurality of grinding elements (22) which are spaced along and substantially perpendicular to the agitator shaft (24), characterized in that at least one grinding element (22) has at least one non-pin-shaped geometric Elevation (30) and that the geometric elevation (30) form a unit with the respective grinding element (22).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rührwerkskugel- oder Feinmühle zum Mahlen oder Desagglomerieren eines Produkts in einem Trägermedium unter Verwendung eines Mahlhilfsmittels und insbesondere auf eine verbesserte Rührwerkskugelmühle mit einer verbesserten Mahlelementeanordnung, die höhere Mahl- oder Desagglomerationsfähigkeiten besitzt. The present invention relates to a stirred ball mill or pulverizer mill for grinding or deagglomerating a product in a carrier medium using a grinding aid, and more particularly to an improved stirred ball mill having an improved mill element assembly having higher grinding or deagglomeration capabilities.
Rührwerkskugelmühlen werden im Allgemeinen dazu verwendet, Feststoffe, etwa Pigmente, in einem flüssigen Trägermedium zu vermahlen und/oder zu verteilen. Die Dispergierung wird durch Mahlen und Mischen in der Kammer der Rührwerkskugelmühle ausgeführt, die eine Rührwerkwelle besitzt, die dazu dient, Scheiben oder radial abstehende Stifte zu drehen, um die in der Flüssigkeit zu verteilenden Feststoffe zu trennen oder zu desagglomerieren. Die Welle wird im Allgemeinen von einer mechanischen Vorrichtung, etwa einem Motor, angetrieben. Ein Mahlhilfsmittel, wie etwa Siliciumdioxid oder Ähnliches, wird in die Mahlkammer der Rührwerkskugelmühle eingebracht und in Verbindung mit den Scheiben oder radial verlaufenden Stiften dazu benützt, das Feststoffmaterial in der Flüssigkeit zu verteilen. Nachdem das Mahlen und Mischen der Feststoffe und der Flüssigkeit abgeschlossen ist, muss die Mischung vom Mahlhilfsmittel getrennt und dann aus der Mahlkammer abgeführt werden. Agitated ball mills are generally used to grind and / or disperse solids, such as pigments, in a liquid carrier medium. The dispersion is carried out by milling and mixing in the agitator ball mill chamber which has a stirrer shaft which serves to rotate disks or radially projecting pins to separate or deagglomerate the solids to be dispersed in the liquid. The shaft is generally driven by a mechanical device, such as a motor. A grinding aid, such as silica or the like, is placed in the agitating ball mill grinding chamber and used in conjunction with the disks or radially extending pins to disperse the solid material in the liquid. After the grinding and mixing of the solids and the liquid is complete, the mixture must be separated from the grinding aid and then removed from the milling chamber.
Eine solche Trennanordnung ist in U.S.-Patent Nr. 5,333,804 beschrieben, das dem Antragsteller der vorliegenden Erfindung erteilt wurde und diesem Dokument einverleibt ist, so als ob es vollinhaltlich enthalten wäre. In diesem Patent wird eine bekannte Scheibenmühle beschrieben, im Vergleich zu welcher die vorliegende Erfindung eine bessere Leistung erzielt. Ein Beispiel einer bekannten Rührwerkmühle, die auf dem Rotor angebrachte, axial verlaufende Stifte verwendet, die sich in Räumen zwischen fixierten, sich einwärts in die Mahlkammer erstreckenden Stiften bewegen, ist in U.S.-Patent Nr. 4,620,673 dargestellt, das diesem Dokument ebenfalls durch Bezugnahme einverleibt ist, als ob es hier vollinhaltlich aufgeführt wäre. Die zwei unterschiedlichen Mühlentypen (die Scheibenmühlen und die Mühlen mit sich axial erstreckenden Stiften) erbringen in der Praxis ähnliche Leistungen. Such a separation arrangement is described in U.S. Patent No. 5,333,804, issued to the assignee of the present invention and incorporated herein by reference as if fully set forth. This patent describes a known disc mill compared to which the present invention achieves better performance. An example of a known agitator mill employing rotor-mounted, axially extending pins which move in spaces between fixed pins extending inwardly into the grinding chamber is shown in U.S. Patent No. 4,620,673, which is incorporated herein by reference is as if it were fully contained here. The two different types of mills (the disc mills and the mills with axially extending pins) provide similar performance in practice.
Des Weiteren offenbart
In
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In bekannten Scheibenmühlen sind an der Antriebswelle im Allgemeinen kreisförmige Mischscheiben montiert. Die Scheiben können mit gebogenen Schlitzen versehen sein, um die Pumpwirkung des flüssigen Schlamms und des Mahlmittels zu steigern. Bekannt ist auch die Nutzung einer massiven Scheibe mit radial abstehenden Höckern, die sich von der inneren Peripherie der Scheibe zu der äußeren Peripherie erstrecken, um die Pumpleistung und die Einwirkungskraft des Mahlmittels in einer Mühle zu erhöhen. Mühlen nach dem Stand der Technik haben auch axial und radial beabstandete Arme oder Klingen benützt, die sich radial von der Rührwerkwelle erstrecken, wobei sich von einem oder beiden Seiten der Arme stiftartige Aktivatorelemente erstrecken. In known disk mills, circular mixing disks are generally mounted on the drive shaft. The disks may be provided with arcuate slots to increase the pumping action of the liquid slurry and grinding media. Also known is the use of a solid disc with radially projecting protuberances extending from the inner periphery of the disc to the outer periphery to increase the pumping power and the force of action of the milling media in a mill. Prior art mills have also utilized axially and radially spaced arms or blades that extend radially from the agitator shaft, with pen-like activator elements extending from one or both sides of the arms.
Es wäre wünschenswert, eine Rührwerkskugelmühle mit verbesserten Mahlelementen zu schaffen, um die Mühlenleistung beim Mischen oder Verteilen von Feststoffen in einem flüssigen Trägermedium zu verbessern, beispielsweise durch die Verkürzung der Zeit, die zur Reduzierung der Partikelgröße des Feststoffs auf einen erwünschten Bereich erforderlich ist, und/oder durch Bereitstellung der Fähigkeit, eine reduzierte Partikelgröße im Vergleich zu bekannten Mühlen nach dem Stand der Technik zu produzieren. It would be desirable to provide an agitating ball mill with improved grinding elements to improve mill performance when mixing or dispersing solids in a liquid carrier medium, for example, by reducing the time required to reduce the particle size of the solid to a desired range, and or by providing the ability to produce a reduced particle size as compared to known prior art mills.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerkskugelmühle bereitzustellen, in welcher eine verbesserte Mahl- oder Desagglomerationsfähigkeit sichergestellt ist. Thus, the invention has for its object to provide a stirred ball mill, in which an improved grinding or deagglomerating capability is ensured.
Die Aufgabe wird durch eine Rührwerkskugelmühle gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen. The object is achieved by a stirred ball mill comprising the features of claim 1. Further advantageous embodiments can be found in the features of the subclaims.
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Rührwerkskugelmühle, die eine drehbare axiale Rührwelle umfasst, auf welcher mehrere Mahlelemente angeordnet sind. Die Mahlelemente sind voneinander beabstandet und im Wesentlichen senkrecht zur Rührwelle angebracht. Mindestens ein Mahlelement weist mindestens eine nicht stiftförmige geometrische Erhebung auf. Die geometrische Erhebung bildet mit dem Mahlelement eine nicht lösbare Einheit. Es ist weiterhin möglich, die Erhebungen so zu gestalten, dass sie lösbar mit dem Mahlelement verbunden sind und beispielsweise bei Verschleiß ausgetauscht werden können. The present invention discloses an agitating ball mill comprising a rotatable axial agitator shaft on which a plurality of refining elements are arranged. The grinding elements are spaced apart and mounted substantially perpendicular to the stirring shaft. At least one refining element has at least one non-pin-shaped geometric elevation. The geometric elevation forms a non-detachable unit with the refining element. It is also possible to make the surveys so that they are detachably connected to the grinding element and can be replaced, for example, wear.
Wenigstens ein Mahlelement der Rührwerkskugelmühle weist mindestens zwei Durchbrüche auf. Die sich axial erstreckenden Erhebungen dieses Mahlelementes sind in einem Bereich angeordnet, der sich zwischen den Durchbrüchen befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Durchbrüche der Mahlelemente als gestreckte bogenförmige Schlitze ausgestaltet. Weiterhin können die Durchbrüche rund oder als Vieleck ausgestaltet sein. Je nach dem, ob die Rührwerkskugelmühle zum Mahlen und/oder zum Desagglomerieren eingesetzt wird, können auch die Arten und Ausgestaltungen der Durchbrüche variieren. Auch die Beschaffenheit des zu verarbeitenden Materials kann einen Einfluss auf die Gestaltung der Mahlelemente und deren Durchbrüche haben. At least one grinding element of the stirred ball mill has at least two openings. The axially extending elevations of this grinding element are arranged in a region which is located between the openings. In a preferred embodiment, the openings of the grinding elements are designed as elongated arcuate slots. Furthermore, the openings may be round or configured as a polygon. Depending on whether the agitator ball mill is used for grinding and / or deagglomeration, the types and configurations of the openings may vary. Also, the nature of the material to be processed may have an influence on the design of the grinding elements and their breakthroughs.
Es ist weiterhin möglich, die Mahlelemente so auszugestalten, dass sich beispielsweise vier axial erstreckende Erhebungen auf einem Mahlelement befinden. It is also possible to design the grinding elements in such a way that, for example, four axially extending elevations are located on a grinding element.
Hierbei ist es möglich, alle vier Erhebungen auf einer Seite des Mahlelementes anzuordnen oder die Erhebungen versetzt auf beiden Seiten des Mahlelementes anzuordnen. Hierbei hat sich herausgestellt, dass es besonders sinnvoll ist, die ersten und zweiten Erhebungen auf einer ersten Seite des Mahlelementes und die dritte und vierte Erhebung auf einer zweiten Seite des Mahlelementes anzuordnen. Bei dieser Ausgestaltung befinden sich die erste und zweite Erhebung in einem Winkel von ungefähr 180° radial versetzt auf dem Mahlelement. Auch die dritte und vierte Erhebung sind ungefähr um 180° radial versetzt angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Erhebungen um ungefähr 90° versetzt zu den dritten und vierten Erhebungen auf dem Mahlelement angeordnet. Für einen Fachmann ist klar, dass die Erhebungen in jedem beliebigen Winkel auf den Mahlelementen angeordnet sein können. Auch ist klar, dass die Anzahl der Erhebungen auf dem Mahlelement und/oder auf den verschiedenen Seiten des Mahlelementes beliebig variieren kann. Die vorab beschriebenen Ausführungsformen stellen daher keine abschließende Begrenzung des Schutzbereiches dar. It is possible to arrange all four elevations on one side of the grinding element or to arrange the elevations offset on both sides of the grinding element. It has been found that it is particularly useful to arrange the first and second elevations on a first side of the grinding element and the third and fourth elevation on a second side of the grinding element. In this embodiment, the first and second elevation are offset radially at an angle of approximately 180 ° on the grinding element. Also, the third and fourth survey are arranged radially offset approximately 180 °. In a preferred embodiment, the first and second bumps are positioned approximately 90 ° off the third and fourth bumps on the refining member. It is clear to a person skilled in the art that the elevations can be arranged at any angle on the grinding elements. It is also clear that the number of elevations on the grinding element and / or on the different sides of the grinding element can vary as desired. The embodiments described above therefore do not represent a final limitation of the scope.
Die Erhebungen weisen vorzugsweise eine Höhe auf, die das 0,5 bis 3 fache der Materialstärke der Mahlelemente beträgt. Der Durchmesser der einzelnen Erhebungen beträgt vorzugsweise das 1 bis 3 fache der Höhe der jeweiligen Erhebung. Die geometrischen Erhebungen können als Halbkugeln, Pyramidenstümpfe oder als Stümpfe eines Vielecks ausgestaltet sein. Die verschiedenen Ausgestaltungsformen oder geometrischen Ausgestaltungen der Erhebungen sind miteinander kombinierbar. Auf einer Rührwelle können sich beispielsweise verschiedene Mahlelemente befinden, deren Erhebungen verschiedene Ausgestaltungsformen aufweisen. Für den Fachmann im Bereich der Konstruktion von Rührwerkskugelmühlen ist klar, dass sich auch auf einem Mahlelement verschiedene geometrisch geformte Erhebungen befinden können. Weiterhin ist klar, dass es auch möglich ist, die Mahlelemente derart auf der Rührwerkskugelmühle anzuordnen, dass sich die Erhebungen der einzelnen Mahlelemente gegenüber stehen. Weiterhin ist es möglich, die Mahlelemente so anzuordnen, dass sie nicht gegenüber von freien Flächen des benachbarten Mahlelementes angeordnet sind, sondern gegenüber von Schlitzen des nächsten benachbarten Mahlelementes. Somit stellen für den Fachmann alle vorab gemachten Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsformen keine abschließende Begrenzung des Schutzbereiches dar. The elevations preferably have a height which is 0.5 to 3 times the material thickness of the grinding elements. The diameter of the individual elevations is preferably 1 to 3 times the height of the respective survey. The geometric elevations can be configured as hemispheres, truncated pyramids or as stumps of a polygon. The various embodiments or geometric configurations of the surveys can be combined. On a stirrer shaft, for example, different grinding elements can be located, whose elevations have different embodiments. It is clear to one skilled in the art of ball mill design that various geometrically shaped elevations may also be present on a grinding element. Furthermore, it is clear that it is also possible to arrange the grinding elements on the agitator ball mill so that the elevations of the individual grinding elements are opposite. Furthermore, it is possible to arrange the grinding elements so that they are not arranged opposite free surfaces of the adjacent grinding element, but opposite slits of the next adjacent grinding element. Thus, for the person skilled in the art, all descriptions made in advance of the various embodiments do not represent a conclusive limitation of the scope of protection.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions of the individual elements to one another in the figures do not always correspond to the actual size ratios, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration. For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure.
Die
Die
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass Änderungen und Abwandlungen gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. The invention has been described with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that changes and modifications may be made without departing from the scope of the following claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- Rührwerkskugelmühle stirred ball mill
- 12 12
- Gehäuse casing
- 14 14
- Mühlenkammer mill chamber
- 16 16
- Erstes Ende First end
- 17 17
- Produkteinlass product inlet
- 18 18
- Zweites Ende Second end
- 19 19
- Produktauslass product outlet
- 20 20
- Abstandhalter spacer
- 22 22
- Mahlelemente grinding elements
- 24 24
- Rührwelle agitator shaft
- 28 28
- Rührwellenaufnahme Rührwellenaufnahme
- 30 30
- Erhebung survey
- 32 32
- Durchbrüche breakthroughs
- 34 34
- erste Seite first page
- 36 36
- zweite Seite second page
- 38 38
- Materialstärke material thickness
- 40 40
- Trennsiebanordnung Trennsiebanordnung
- 42 42
- Höhe height
- 44 44
- Durchmesser diameter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 2154059 A [0004] DE 2154059 A [0004]
- US 4066215 A [0005] US 4066215 A [0005]
- GB 1084731 A [0006] GB 1084731 A [0006]
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20140731 |
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