DE2051003C - Agitator mill - Google Patents
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Abstract
Description
Rührwerksmühlen oder Rührwerkskugelmühlen sprach.Agitator mills or agitator ball mills spoke.
sind bekannt. Ihre wesentlichen Bestandteile sind ein Zur Anpassung der Mahlbedingungen an die je-are known. Its essential components are a To adapt the grinding conditions to the respective
meist zylindrischer hochschlanker Mahlbehälter, eine weiligen Anforderungen des Mahlgutes während des mit zweckmäßig gerormten Rührorganen versehene 30 Mahlens ist jedoch schon bei einem bekannten älte-Rührwelle, die mit hoher Dehzah" im Mahlbehälter ren Vorschlag (britische Patentschrift 1 038 153) rotiert, sowie eine Mahlkörpcrfüllung aus kugelför- vorgesehen, den Mahlbehälter zur Veränderung seimigen oder etwa kugelförmigen Iv.dhlkörpern aus nes Arbeitsvolumens mit einer verstellbaren Wand zu Stahl, Glas, Porzellan, Keramik oder ähnlichen versehen, vorzugsweise in Form eines die MahlkÖr-Werkstoffen. Das naß zu mahlende oder zu disper- 35 perfüllung nach oben zurückhaltenden, unter Federgierende Mahlgut wird meist durch eine stufenlos re- vorspannung stehenden Siebs, das durch eine gelbare Speisepumpe von unten her in den Mahlbe- Schraubvorrichtung oder eine ariere mechanische, hälter gefördert und nach Durchtritt durch die Mahl- hydraulische oder pneumatische Einrichtung in zone am oberen Ende des Mahlbehälters abgezogen. Achsrichtung des Mahlbehälters bzw. der Rührwelle Die Mahlkörperfüllung wird durch eine geeignete 40 verstellbar bzw. nach unten absenkbar ist und als Trennvorrichtung, beispielsweise ein Sieb oder ein Verdrängungseinrichtung für die Mahlkörper wirkt. Reibspalt, zurückgehalten. Das ausreichend gemahle- Hierdurch ist im Betrieb die Aufrechterhaltung einer ne oder dispergierte Mahlgut fließt durch eine seitli- gewünschten, vorteilhaften Packungsdichte erleichche öffnung über einen Auslauf ab, beispielsweise in tert. Für den Betrieb ist vorgesehen, daß das VoIuein Auffanggefäß. 45 men des Arbeitsraums des Mahlbehälters nach einermostly cylindrical high-slender grinding container, some requirements of the ground material during the Grinding, which is provided with appropriately shaped agitator elements, is, however, already used in a known äl-agitator shaft, the high Dehzah "in the grinding container ren proposal (British patent specification 1 038 153) rotates, as well as a grinding body filling made of ball-shaped provided, the grinding container for change or approximately spherical Iv.dhlkkörperern from a working volume with an adjustable wall Steel, glass, porcelain, ceramic or similar provided, preferably in the form of one of the MahlkÖr materials. That which is to be grinded wet or to be dispersed is upwardly restrained, under spring yaw Grist is usually fed through a continuously pre-tensioned sieve, which is fed through a gelable feed pump from below into the Mahlbe screwing device or an aryan mechanical, Container conveyed and after passing through the grinding hydraulic or pneumatic device in zone at the upper end of the grinding container. Axial direction of the grinding container or the agitator shaft The grinding media filling is adjustable by a suitable 40 or can be lowered downwards and as Separating device, for example a sieve or a displacement device for the grinding media acts. Friction gap, held back. The sufficiently ground- This is the maintenance of a Ne or dispersed regrind flows through a laterally desired, advantageous packing density opening via an outlet, for example in tert. For the operation it is intended that the VoIuein Collecting vessel. 45 men of the working space of the grinding container after a
Durch die hohe Drehzahl der Rührwelle entstehen anfänglichen Anlaufzeit für die restliche Behandin
der meist hochviskosen Mahlbehälterfüllung aus lungszeit so weit verkleinert wird, daß es vollständig
Mahlkörpern und flüssigem Mahlgut zwischen den von der Masse der sich berührenden Mahlkörper und
einzelnen Mahlkörpern, den Mahlkörpern und der der Flüssigkeit in den sich bildenden Zwischenräu-Mahlbehälterwand
sowie zwischen den Mahlkörpern 50 men eingenommen wird. Dabei kann das Volumen und der Rührwelle Spalte, in denen Difierenzge- des Arbeitsraumes des Behälters so weit verkleinert
schwindigkeiten mit hohem Gradienten auftreten, werden, daß die Mahlkörper in Berührung miteinandurch
die die Dispergierung oder Zerkleinerung des der gehalten werden und unter einem Druck ste-M.·
Mgutes ähnlich wie im Reibspalt eines Walzen- hen.
stuhis bewirkt wird. 55 Unabhängig von der Lage des Siebs nimmt dieDue to the high speed of the agitator shaft, the initial start-up time for the rest of the treatment of the mostly highly viscous grinding container filling is reduced so far that there are completely grinding media and liquid grist between the grinding media and the individual grinding media, the grinding media and the liquid is taken in the forming Zwischenräu grinding container wall and between the grinding media 50 men. Thereby, the volume and the agitator shaft column, in which differences in the working space of the container occur so much reduced speeds with high gradients, that the grinding media are in contact with each other through which the dispersion or comminution of the are kept and under a pressure ste-M . · Mgutes similar to the friction gap of a roller milling machine.
stuhis is effected. 55 Regardless of the position of the sieve, the
Den gewünschten Feinheitsgrad oder die erstrebte Mahlkörperfüllung während der Stillstandszeiten Dispergierung erzielt man außer durch entsprechende etwa ihre größte Packungsdichte ein, weshalb sich Auslegung der Mühle durch Wahl einer geeigneten über der Packung unter Umständen reine Flüssigkeit bestimmten Mahlkörperfüllung, in der Menge und befindet. Daher ist bei eingefülltem hochviskosem Größe der Mahlkörper aufeinander abgestimmt sind, 60 oder thixotropem Mahlgut der Anlauf ebenso erdurch Steuerung oder Regelung der Verweilzeil des schwert, wie bei Mühlen mit unveränderlichem Ar-MahUjules im Mahlbchältcr. Hierzu dient die Speise- beitsvolumen, weil sich die mit den Rührorganen verpumpe, deren Förderleistung durch ein stufenloses sehcne Welle in beiden Fällen beim Anlauf zu 100 n/o Getriebe regulierbar ist. in der Mahlkörperfüllung befindet, wodurch sie unterThe desired degree of fineness or the desired grinding media filling during the standstill periods of dispersion is achieved, in addition to a corresponding approximately its greatest packing density, which is why the design of the mill is by choosing a suitable grinding media filling, possibly pure liquid above the packing, in the amount and located. Therefore, when the high viscosity size of the grinding media is filled in, 60 or thixotropic grinding stock, the start-up is also achieved by controlling or regulating the dwell time of the sword, as is the case with mills with unchangeable Ar-MahUjules in the grinding bowl. The feed volume is used for this, because the pump is pumped with the agitator, the delivery rate of which can be regulated to 100 n / o gear in both cases at start-up by a continuously variable shaft. located in the grinding media filling, whereby it is under
Für die Dispergier- und Mahlwirkung sind die 65 Umständen sogar blockiert werden kann.
Verhältnisse in den Mahlspalten bestimmend. Dabei Um einen Anlauf bei wirtschaftlicher AuslegungFor the dispersing and grinding effect, the 65 circumstances can even be blocked.
Determining the proportions in the grinding gaps. At the same time, a start at an economical design
sind entscheidend die Geschwindigkeits- und Druck- des Antriebs zu erreichen, muß neben dem Einbau Verhältnisse in der Gesamtzahl der Mahlspaltc. Eine von besonderen Vorrichtungen, z. B. einer Anlauf-the speed and pressure of the drive are crucial to achieve next to the installation Ratios in the total number of grinding gapsc. One of special devices, e.g. B. a start-up
kupplung, im Antriebssystem die Mahlkörperfüllung Aus einer mittleren Stellung des Kolbens der Verdurch Vorspülen mit niedrigviskosen Flüssigkeiten drärtgungseinrichtung wird dieser zurückgezogen, so aufgelockert werden, um die Viskosität des Mahlbe- daß in den mit dem zylindrischen Teil.des Mahlbehälterinhalts zu erniedrigen. Das zum Anfahren der hälters in unmittelbarer Verbindung stehenden kol-Mühle notwendige Losbrechmoment kann auch 5 benstirnseitigen Zylinderteil Mahlkörper eintreten durch Komplizierung und Überdimensionierung des können. Dadurch wird zunächst die Mahlkörpennen-Antriebs, dessen Leistui.g dann im Betriebszustand ge verringert und dann der mittlere Abstand der nicht genutzt wird, aufgebracht werden. Mahlkörper im Mahlbehälter vergrößert. Umgekehrtclutch, in the drive system the grinding media filling From a middle position of the piston the Verdurch Pre-rinsing with low-viscosity liquids, the drainage device is withdrawn, see above be loosened to reduce the viscosity of the grinding material in that with the cylindrical part of the grinding container content to humiliate. The kol mill, which is directly connected to the start of the holder necessary breakaway torque can also occur 5 benstirnseiten cylinder part grinding media by complicating and oversizing the can. This first of all drives the grinding grains, its Leistui.g then reduced in the operating state and then the mean distance of the is not used. Enlarged grinding media in the grinding container. Vice versa
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter läßt sich zur Intensivierung der Mahlwirkung die Beibehaltung der Möglichkeit, die Mahlbedingungen io mittlere Dichte der Mahlspalte, wie bei dem bekannoptimal einstellen zu können, mit einfachen Mitteln ten Vorschlag dadurch verkleinern, daß die Packungsdas Anlaufverhalten zu verbessern. dichte der Mahlkörperfüllung im aktiven Mahlbe-The invention is based on the object can be used to intensify the grinding effect Retention of the possibility of optimizing the grinding conditions io average density of the grinding gaps, as with the known to be able to reduce th suggestion with simple means that the pack that To improve start-up behavior. density of the grinding media filling in the active grinding
Diese Aufgabe ist für eine Rührwerksmühle mit hältervolumen vergrößert wird.This task is for an agitator mill with the container volume is increased.
Verdrängungseinrichtung für die Mahlkörper da- Auch die erfindungsgemäße Rührwerksmühle er-Displacement device for the grinding media there- Also the agitator mill according to the invention
durch gelöst, daß die Verdrängungseinrichtung als 15 laubt eine verhältnismäßig einfache automatische Re-solved by the fact that the displacement device as 15 permits a relatively simple automatic re-
stirnseitig unmittelbar an den Boden des Mahlbehäl- gelung der Mahlbedingungen durch Messung einesthe front side directly to the bottom of the Mahlbehäl- gelung the milling conditions by measuring a
ters oder an dessen Seitenwand nahe dem Mahlbe- für die Mahlbedingungen repräsentativen Ist-Werts,ters or on its side wall near the actual value representative of the grinding conditions,
hälterboden angebautes und zum Mahlbehälterinne- Vergleichs mit einem Soll-Wert und Verwendungcontainer base and for comparison with the inside of the grinding container with a target value and use
ren hin offenes Zylinder-Kolben-Aggregat ausgebil- einer daraus abgeleiteten Regelgröße zur SteuerungRen open cylinder-piston unit designed a derived control variable for the control
det ist. Die Verdrängungseinrichtung ist vorzugsweise 20 der Verdrängungseinrichtung,det is. The displacement device is preferably 20 of the displacement device,
druckmittelbetätigbar. Mit der Erfindung ist das Anlaufenlassen deractuated by pressure medium. With the invention is starting the
Der Erfindung liegt das Prinzip zugrunde, die Mühle im entlasteten Zustand und die volle Ausnut-Dichte der Mahlkörperfüllung im aktiven Mahlbe- zung der Antriebsleistung und damit der Mühle im hältervolumen, das ist das von den Rührorganen un- stetigen Betrieb möglich. Die Mahlbedingungen könmittelbar erfaßte oder bearbeitete Mahlbehältervolu- 25 nen auf die einzelnen Mahlgüter, insbesondere auf men. durch Abzug von Mahlkörpern \or dem Anlauf deren Viskosität sowie deren Dilatanz- bzw. Rheopezu erniedrigen, damit beim Anlauf die für den nor- xie-Verhalten und deren Temperaturempfindlichkeit malen Betriebszustand vorgesehene Antriebsleistung ohne Änderung der Mahlkörperfüllung angepaßt ausreicht. Die Erniedrigung der Mahlkörperfüllung werden.The invention is based on the principle that the mill in the unloaded state and the full Ausnut density the grinding media filling in the active grinding rela- tion of the drive power and thus the mill in the container volume, that is the inconsistent operation of the agitators possible. The grinding conditions can be indirect detected or processed grinding container volumes on the individual grist, in particular on men. by removing grinding media before the start-up, their viscosity and their dilatancy or rheope are increased decrease so that at start-up the norxie behavior and its temperature sensitivity paint operating state intended drive power adjusted without changing the grinding media filling sufficient. The lowering of the grinding media filling will be.
geschieht durch Abzug von Mahlkörpern in ein un- 30 Die Erfindung ist an Hand einer Zeichnung anhappens by withdrawing grinding media into an un- 30 The invention is based on a drawing
terhalb der Rührorgane mündendes Zylinder-Kol- zwei Ausführungsformen näher erläutert, in derBelow the agitator opening cylinder-piston two embodiments explained in more detail in the
btn-Aggregat, aus dem es im Betrieb zur Beeinflus- zeigtbtn aggregate, from which it shows for influencing during operation
sung der Mahlbedingungen jederzeit wieder in das F i g. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsaktive Mahlbehältervolumen eingespeist werden gemäß ausgestalteten Rührwerksmühle mit einem kann, wobei das Arbeitsvolumen des Mahlbehälters 35 seitlich an die Mahlbehälterwand angesetzten Zylinnicht verändert zu werden braucht oder wird. der-Kolben-Aggregat undSolution of the grinding conditions at any time back into the FIG. 1 a first embodiment of the active invention Grinding container volume are fed according to the designed agitator mill with a can, the working volume of the grinding container 35 not laterally attached to the grinding container wall cylinder needs or will be changed. the piston unit and
Wenn eine Verdringungseinrichtung in Form eines Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfin-If a displacement device in the form of a Fig. 2 is a second embodiment of the inven-
Zylinder-Kolben-Aggregats auch die bevorzugte dungsgemäß ausgestalteten Rührwerksmühle mit anThe cylinder-piston unit also includes the preferred agitator mill designed according to the invention
Ausführungsform der Erfindung darstellt, kann sie den Mahlbehälterboden angebauten Zylinder-Kol-Embodiment of the invention represents, it can be attached to the grinding container bottom cylinder-piston
auch durch eine in den Mahlbehälter hineinbevvegba- 40 ben-Aggregat.also by means of an aggregate that can be moved into the grinding container.
re und zurückziehbare Membran gebildet sein. In einem zylindrischen, hodischlanken Mahlbehäl-be formed re and retractable membrane. In a cylindrical, slim-line grinding container
Die Betätigung des Kolben-Zylinder-Aggregats er- ter 1 mit Kühlmantel 2, der einen Kühlwassereinlaß 3The actuation of the piston-cylinder unit first 1 with cooling jacket 2, the one cooling water inlet 3
folgt zweckmäßig mit einem Druckmittel, das enlwe- und Kühlwasserauslaß 4 aufweist, rotiert mit hoherappropriately follows with a pressure medium, which has enlwe- and cooling water outlet 4, rotates at a high
der von einer handbetriebenen oder motorbetriebe- Drehzahl eine Rührwelle 5 mit radial abstehendenof a hand-operated or motor-operated speed, an agitator shaft 5 with radially protruding
nen Druckmittelpumpe entweder unmittelbar oder 45 Rührorganen 6. Der Mahlbehälter ist nach unten hinNEN pressure medium pump either directly or 45 agitators 6. The grinding container is at the bottom
über einen Arbeitszylinder mittelbar den Kolben des durch einen am Flansch 7 des zylindrischen Mahlbe-indirectly via a working cylinder the piston of the
Zylinder-Kolben-Ajeregats beaufschlagt. hälters angeschraubten Mahlbehälterboden 8, derCylinder-piston Ajeregats acted upon. holder screwed grinding container bottom 8, the
Durch das Zylinder-Kolben-Aggregat kann die den Mahlgu'einlaß 9 mittig aufweist, und oben mit Dichte und/oder Menge der Mahlkörper in der akti- einer mit dem Flansch 10 des Mahlbehä'ters verve n Mahlzone des Mahlbehälters vergrößert oder 50 schraubten Ringscheibe 11, die mit einer auf der verkleinert und damit auch die Mahlbedingungen in Rührwelle 5 sitzenden Scheibe 12 einen Trennspalt den vielen Mahlspalten beeinflußt werden. Dies wäre 13 zum Zurückhalten der Mahlkörper d»r Mahlkörmit einer Verweilzeitsteuerung für das Mahlgut im perfüllung 14 bildet, abgeschlossen Das dispergierte stationären Betriebszustand nicht möglich. Nur wäh- Mahlgut, das durch den Trennspalt 13 hindurchtritt, rend des Anfahrens, bei dem über die Vcrweilzeit 55 kann über einen seitlichen Auslaß 16 in ein neben eine Temperatursteuerung des Mahlbehälterinhalts der Mühle aufzustellendes, nicht dargestelltes Auf- und damit eine Viskositätsbeeinflussung möglich ist, fanggcfiili ablaufen. Die Rührwelle ist gegenüber dem ließen sich die Mahlbedingungen etwas beeinflussen. Kopf der Mühle mittels einer Stopfbr.chspackung 17 Da aber während des Anfahrens die eigentlichen an- abgedichtet und wird von der Antriebswelle 18 eines gestrebten Mahlbedingungen noch nicht vorliegen, 60 nicht dargestellten Antriebsmotor über eine Kuppsind über die Vcrweilzeit die Mahlbedingungen, wie lung 19 angetrieben.The cylinder-piston unit can have the Mahlgu'einlaß 9 in the middle, and above with Density and / or quantity of the grinding media in the active one with the flange 10 of the Mahlbehä'ters verve n grinding zone of the grinding container enlarged or 50 screwed ring washer 11, which is attached to the and thus the grinding conditions in the agitator shaft 5 seated disk 12 a separating gap the many grinding gaps can be influenced. This would be 13 to hold back the grinding media a dwell time control for the grist in the per filling 14 forms, completed the dispersed steady-state operation not possible. Only if- regrind that passes through the separating gap 13, end of the start-up, during which over the dwell time 55 can via a side outlet 16 into a next a temperature control of the grinding container contents of the mill to be set up, not shown and so that the viscosity can be influenced, fanggcfiili run off. The agitator shaft is opposite the the grinding conditions could be influenced somewhat. Head of the mill by means of a stopper packing 17 Since, however, during the start-up, the actual seal is sealed and the drive shaft 18 becomes one The desired grinding conditions are not yet available, 60 drive motor, not shown, via a coupling over the dwell time, the grinding conditions, such as lung 19, are driven.
sie auch im staiionären Betrieb vorliegen, nicht be- In der Nahe des Mahlbehällerbodens 8 ist einethey are also available in staiionär operation, not in. In the vicinity of the Mahlbehällerboden 8 is a
einflußbar. _ Verdrängungseinrichtung 20 in Form eines Zylinder-influenceable. _ Displacement device 20 in the form of a cylinder
Da viele Mahlgüter thixotrop sind, wünscht man Kolben-Aggregats vorgesehen. Stirnseitig ist der Zygerade beim Anfahren große Mahlspalte oder eine 65 linder 21 unmittelbar an die Seitenwand des Mahlbe-Tcilbeaufschlagung <l<:r Rührorgane der Rührwelle, hälters 1 nahe dem Behälterboden angeschlossen und um den Arbeitsverbrauch niedrig zu halten. Dadurch ist zum Malilbehälterinneren hin offen. Dadurch versind Überlastungen des Antriebsmotors vermeidbar. weilen sich die Mahlkörper der Mahlkörperfülliiiig 14Since many regrinds are thixotropic, a piston unit is desired. The zy-line is at the front when approaching large grinding gaps or a 65 linder 21 directly on the side wall of the Mahlbe-Tcilbeaufschlagung <l <: r agitator elements of the agitator shaft, holder 1 connected near the bottom of the container and to keep labor consumption low. This means that the interior of the Malil container is open. That way Overloading of the drive motor can be avoided. the grinding media of the grinding media are filled 14
ebenso wie im Unterteil des Mahlbchällcrs 1 in .liesem Teil des Zylinders 21. Im Zylinder ist axial i'crschicblich ein Kolben 22 vorgesehen, der mittels L-iner handbctätigbaren Spindel 23, die auf geeignete Weise im Zylindcrkopfdeckcl 24 drehbar gelagert ist, auf die Rührwcllenachse zu und von ihr weg bewegbar ist. Wird der Kolben 22 zu dem Behälter hinbewegt, verringert sich wegen der konstanten Mahlkörpcrmengc der mittlere Abstand der Mahlkörper, so daß die Mahlbedingungen intensiviert sind. Die Betätigung des Kolbens 22 kann auch mit einem druckmittelbetätigbarcn Arbeitszylinder erfolgen.as well as in the lower part of the Mahlbällcrs 1 in . This part of the cylinder 21. A piston 22 is axially provided in the cylinder, which by means of L-iner manually operated spindle 23, which is on suitable Way is rotatably mounted in the cylinder head cover 24, can be moved towards and away from the agitator shaft is. When the piston 22 is moved towards the container, the quantity of grinding media is reduced because of the constant grinding media the mean distance between the grinding media, so that the grinding conditions are intensified. The operation of the piston 22 can also take place with a pressure-medium-actuated working cylinder.
Bei der in Fig. 2 dargestellten abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kugelmühle ist das Zylinder-Kolben-Aggrcgat 20an den Mahlbehälterboden 8 angebaut, während der Mahlgutcinlaß 9 an das untere Ende der Seitenwand des Mahlbehälters 1 verlegt ist. Die Verstellung des Kolbens 22 erfolgt durch Einpumpen von Druckmittel mittels einer handbetätigten Ölpumpe 25.In the modified embodiment of the ball mill according to the invention shown in FIG. 2 the cylinder-piston unit 20 is attached to the grinding container bottom 8, while the grinding material inlet 9 is moved to the lower end of the side wall of the grinding container 1. Adjustment of the piston 22 takes place by pumping in pressure medium by means of a hand-operated oil pump 25.
Die Verstellung der Verdrängungseinrichtung kann automatisch in Abhängigkeit von der Motorleistung oder der Temperatur sowie von Hand erfolgen. The displacement device can be adjusted automatically as a function of the engine output or the temperature as well as by hand.
Mittels der Verdrängungseinrichtung läßt sich, insbesondere bei Druckmittelbctätigung, gleichzeitig der ίο Mahlspaltdruck ermitteln sowie reproduzieren.By means of the displacement device, especially when the pressure medium is actuated, the ίο Determine and reproduce the grinding gap pressure.
Die Rührwerksmühle läßt sich für die Dispcrgicrung von Anstrichfarben, Druckfarben, Textil- und Lederdeckfarben, Karbonfarben, Tonbandmassen, fotografischen Emulsionen, pharmazeutischen und kosmetischen Präparaten, Klebstoffen, Kakao- und Schokoladenmassen und vielen anderen Mahlgütern verwenden.The agitator mill can be used for the dispensing of paints, printing inks, textiles and Leather finishing paints, carbon paints, tapes, photographic emulsions, pharmaceutical and cosmetic preparations, adhesives, cocoa and chocolate masses and many other grist use.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Claims (2)
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