DE2650439A1

DE2650439A1 - Gekuehlte muehle mit waagerechter mahlachse zur zerkleinerung von feststoffen, die in vordispergierter form in hoch- und mittelviskosen fluessigkeiten schweben

Info

Publication number: DE2650439A1
Application number: DE19762650439
Authority: DE
Inventors: Carlos Oliver Pujol
Original assignee: Oliver and Batlle SA
Current assignee: Oliver and Batlle SA
Priority date: 1976-07-20
Filing date: 1976-11-03
Publication date: 1978-01-26
Also published as: BE846186A; GB1559201A; FR2358928A1; JPS603860B2; MX145812A; JPS5312566A; BR7702619A; ES449976A1; NL7611495A; FR2358928B3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung einer gekühlten Mühle mit waagerechter Mahlachse zur Zerkleinerung von Feststoffen, die in vordispergierter Form in hoch- und mittelviskosen Flüssigkeiten schweben.

Eine derartige Mühle besteht im wesentlichen aus einer waagerechten Mahlkammer, innerhalb welcher Mahlkörper, z.B. Kugeln, aus geeigneten Werkstoffen mit Hilfe von austauschbar mit Abstand voneinander auf dieser Mahlachse angeordneten .Rührscheiben innerhalb der

709884/0

Bankverbindung ι Bayer. Vereinibank München, Konto 620 404 ■ Postichedckonto ι München 270 44-802

ORIGINAL INSPECTED

Mahlkammer mitgenommen und derart in Bewegung versetzt werden.

Die Mahlkammer ist zu Kühlungszwecken doppelwandig ausgebildet und weist einen Einlaß und einen Auslaß für das zu behandelnde bzw. behandelte Produkt und gegebenenfalls auch die Mahlkörper auf.

Die Kühlung der Mahlkammer und gegebenenfalls auch der Mahlachse ist deshalb erforderlich, weil infolge der Reibung der miteinander in Eingriff tretenden Mahlkörper, Rührscheiben und des zu behandelnden Produkts Temperaturen entstehen, die für das zu behandelnde Produkt unzulässig hoch werden können.

Die Mahlkammer ist mit einer Filtervorrichtung z.B. in Form eines Schlitzes oder Siebes versehen, durch welche die Mahlkörper zurückgehalten werden, das behandelte Produkt jedoch hindurchtreten kann.

Gegebenenfalls kommt eine Umwälzpumpe für das jeweilige Kühlmedium in Anwendung, das von Fall zu Fall wahlweise eine Flüssigkeit oder auch ein Gas sein kann. Auf der Mahlachse werden die Rührscheiben austauschbar mittels geeigneter Buchsen mit vorher festgelegtem Abstand voneinander gehalten. Die Mahlachse wird durch einen zugeordneten Antrieb in Drehung versetzt, der vorzugsweise aus einem Motor und einer zugeordneten übersetzung, vorzugsweise einer Transmission besteht, gegebenenfalls unter Verwendung eines Drehzahlreglers. Zum Umwälzen des zu behandelnden Produkts kann eine Pumpe vorgesehen werden, gegebenenfalls unter Verwendung eines Mengenreglers.

Die Erfindung betrifft nun die Lösung derjenigen Probleme, die durch die Wärmeentwicklung beim Mahlvorgang auftreten, wenn sich diese Wärmeentwicklung vor allen Dingen auf die Wandung der Mahlkammer und auf die Mahlachse auswirkt. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Auswirkungen der Wärmeentwicklung sowohl

709084/0611

auf die Mahlkammerwandung als auch auf die Mahlachse weitmöglichst zu verringern, um derart die Lebensdauer dieser beiden, für den Mahlvorgang besonders wesentlichen Mühlenteile zu erhöhen und vorzeitige Abnutzungserscheinungen und Störungen weitgehend auszuschalten.

Die Erfindung geht aus von einer gekühlten Mühle mit waagerechter Mahlachse zur Zerkleinerung von Feststoffen, die in vordispergierter Form in hoch- und mittelviskosen Flüssigkeiten schweben, bei welcher innerhalb der waagerechten Mahlkammer Mahlkörper mit Hilfe von austauschbar und mit Abstand voneinander auf der zum Umlauf angetriebenen Mahlachse angeordneten Rührscheiben mitgenommen und in Bewegung versetzt werden, wobei diese Mahlkammer zur Aufnahme des Kühlmediums doppelwandig ausgebildet und mit Einlassen sowie Auslässen für das zu behandelnde Produkt und gegebenenfalls die Mahlkörper versehen ist.

Gemäß der Erfindung wird nun die vorzugsweise aus besonders verschleißfestem Material, z.B. Sonderlegierstahl, gefertigte im wesentlichen zylindrische feststehende Innenwandung der Mahlkammer, d.h. der eigentliche Mahlkammerkörper fliegend eingebaut am Gehäuse der Mühle gehalten derart, daß diese Innenwandung an dem einen ihrer beiden Enden mit einem feststehenden Teil des Mühlengehäuses verbunden und an ihrem entgegengesetzten Ende axial frei beweglich am Mühlengehäuse, vorzugsweise innerhalb der Außenwandung der Mahlkammer gehalten und geführt ist.

Vorteilhaft ist diese Innenwandung der Mahlkammer vorzugsweise über einen ringförmigen Endflansch lösbar mit dem genannten feststehenden Teil des Mühlengehäuses verbunden.

Weiterhin ist es von besonderem Vorteil, wenn an dem Haltebzw. Lagerende der Innenwandung der Mahlkammer O-Ringe zur Abdichtung zwischen der Innen- sowie der Außenwandung der Mahl-

709884/0611 BAD ORIGINAL

kammer angeordnet sind.

Gemäß der Erfindung ist die Mahlachse mit einem Kühlsystem ausgestattet, bestehend aus einer rotierenden Dichtung mit doppeltem Durchlaß, welche kompakt auf Friktionsdichtungen montiert ist, wobei ein Kühlmedium durch ein zu der Mahlachse gleichachsiges Rohr ein- und ausgeführt wird, das an seinem Ende mit einer Führung ausgestattet ist, so daß das Kühlmedium durch das Tauchrohr hindurchgeleitet werden kann.

Auf diese Weise ist es möglich, die unterschiedlichen Wärmespannungen aufzunehmen, welche bei der Innenwandung und der Außenwandung der Mahlkammer auftreten und durch einen Ausgleich der entsprechend unterschiedlichen Dehnungen dieser beiden Wandungsteile das Auftreten von Verformungen bzw. Rissen in Schweißverbindungen auszuschalten. Das Kühlsystem für die Mahlachse ermöglicht es, den größten Teil derjenigen Wärme aufzunehmen, welche durch die in Reibung miteinander befindlichen Teile entsteht, und zwar sowohl an den Wälz- wie auch den Gleitlagern und auch an der Dichtung oder Dichtvorrichtung der Mühle.

Dabei kann es ohne weiteres vorgesehen werden, zur Kühlung der Dichtung oder Dichtvorrichtung der Mühle eine Membranpumpe bekannter Art anzuordnen, die von einem auf der Mahlwelle angebrachten Exzenter angetrieben wird, der diese Pumpe über einen entsprechenden Betätigungslenker antreibt.

Zum leichteren Verständnis der Erfindung werden nachstehend Ausführungsbeispiele anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen bedeuten:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Mühle der vorliegenden Art in verkleinertem Maßstab,

709884/0611

J-

Pig. 2 einen Axialschnitt durch die Mahlkammer sowie die Mahlachse und deren Lagerung bzw. Antrieb,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Mahlachse sowie deren Kühlung,

Pig. U einen abgebrochenen Längsschnitt durch das vordere Ende der Mahlkammer mit einer gegenüber Fig. 2 abgeänderten Ausbildung der Siebeinrichtung.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist_s ist am Gehäuse 1 einer Mühle der eingangs genannten Art eine doppelwandige Mahlkammer in waagerechter Anordnung angebracht, welche eine aus besonders verschleißfestem Material, z.B. Sonderlegierstahl, gefertigte im wesentlichen zylindrische feststehende Innenwandung 3 als eigentlichen Mahlkammerkörper enthält. Diese Innenwandung 3 ist an ihrem einen Ende mit einem nach außen vorstehenden ringförmigen Endflansch h versehen, mittels welchem die Innenwandung bzw. der Mahlkammerkörper 3 an einer feststehenden Halterung 5 befestigt ist. Das andere Ende dieser Innenwandung 3 der Mahlkammer 2 ist vollständig frei in axialer Richtung ausdehnbar gelagert, so daß alle Dehnungsunterschiede dieser Innenwandung 3» die durch unterschiedliche Temperaturen einerseits im Innenraum der Mahlkammer 2 und andererseits an der Außenseite der Innenwandung 3 vorliegen, jederzeit ausgeglichen werden können, ohne daß sich Verformungen oder Rißbildungen z.B. an Schweißstellen der Innenwandung 3 ausbilden können. Falls erforderlich oder wünschenswert können an den beiden Enden der Innenwandung 3 der Mahlkammer O-Dichtungsringe bei 3' bzw. 3" angeordnet sein, welche Relativbewegungen der genannten Teile, der Mahlkammer 2 gegeneinander nicht behindern.

Auf der im Inneren der Mahlkammer 2 vorgesehenen Mahlachse 7 sind Rührscheiben 8 angeordnet, die beispielsweise durch Abstandshülsen mit vorgesehenem axialen Abstand voneinander auswechselbar bzw. lösbar gehalten sind. Für diese Mahlachse ist

7O9084/Q611

ein Kühlsystem vorgesehen, welches den Zweck hat, diejenige Wärme aufzunehmen, welche an den der Reibung ausgesetzten Teilen der Mühle entsteht, und zwar sowohl jene Wärme, die an den Wälz- oder Gleitlagern 9 auftritt, als auch die Wärme, die sich an der Wellendichtung 10 nicht vermeiden läßt. Dieses Kühlsystem ist so ausgebildet, daß die Mahlachse 7 an ihrem rückwärtigen Endteil 11 einen Axialdurchbruch 12 aufweist, der ein Leitungsrohr 13 aufnimmt, auf dessen Ende eine Teflonführung sitzt. Dieses Kühlsystem weist außerdem eine kompakte umlaufende Dichtung mit doppeltem Durchlaß auf, die ihrerseits auf einer Priktionsdichtung sitzt. Hierdurch ist es möglich, durch das Leitungsrohr 13 hindurch und den ringförmigen Raum zwischen diesem Leitungsrohr 13 und der Innenwandung des Axialdurchbruchs 12 ein jeweils gewünschtes Kühlmedium einzuführen und abzuleiten.

Mühlen der vorliegenden Art weisen in bekannter Weise ein Filter auf, welches die Dispersion in dem Maße durchläßt, in welchem der Mahlvorgang fortschreitet, das jedoch die nicht dargestellten Mahlkörper zurückhält, die sich im Inneren der Mahlkammer 2 befinden.

Fig. 2 zeigt ein derartiges als "Spaltfilter" bekanntes Filter, das aus zwei Teilen besteht, nämlich aus einem feststehenden Teil 15 und einem auf der Mahlachse 7 gehaltenen, d.h. umlaufenden Teil 16. Die Trennfuge bzw. der ringförmige Trennspalt, der zwischen diesen beiden Filterteilen 15 und vorliegt, kann innerhalb gewisser Grenzen vermittels einer Einstellvorrichtung verändert werden, die aus dem Gewinde 17 und einer oder mehreren Druckfedern 18 besteht.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines derartigen Filters, welches in diesem Fall aus einem feststehenden Sieb besteht, das mit der Mahlachse 7 fluchtet, und das an demjenigen Ende angeordnet ist, welches dem Antriebsende der Mahlachse entgegengesetzt liegt. Hierdurch ist bedingt, daß die Auslaß-

709114/0611

leitung 20 des Produktes an den Ende der Mahlkammer 2 liegt, welches sich bei dem genannten feststehenden Sieb 19 befindet. Diese Auslaßleitung 20 befindet sich also in bezug auf die Leitung 21 zum Ableiten des Produkts gemäß Fig. 2 in ungekehrter Lage, wobei in Fig. 2 die Einlaßleitung mit 22 angegeben ist.

Die Kühlung der Wellendichtung 10 erfolgt vermittels einer Membranpumpe, wie sie etwa von Benzinpumpen für Kraftfahrzeuge her bekannt ist und benutzt wird. Diese Pumpe erhält ihren Antrieb von einem Exzenter 23 aus, der auf der Mahlachse 7 angeordnet ist und durch einen entsprechenden Steuerlenker diese Membranpumpe antreibt.

Falls gewünscht können auch Manometer und Thermometer vorgesehen sein, wobei normalerweise ein Thermometer am Auslauf des behandelten Produkts angeordnet wird. Weiterhin können vorgesehen sein Sicherheitsgeräte, z.B. Druckschalter u.dgl. mehr.

PATENTANSPRÜCHE:

709884/0611

-JO-Leerseite

Claims

2650A39

PATENTANSPRÜCHE :

Gekühlte Mühle mit waagerechter Mahlachse zur Zerkleinerung von Peststoffen, die in vordispergierter Form in hoch- und mittelviskosen Flüssigkeiten schweben, bei welcher innerhalb der waagerechten .Mahlkammer Mahlkörper mit Hilfe von austauschbar und mit Abstand voneinander auf der in Umlauf angetriebenen Mahlachse angeordneten Rührscheiben mitgenommen und in Bewegung versetzt werden, wobei die Mahlkammer zur Aufnahme des Kühlmediums doppelwandig ausgebildet und mit Einlassen und Auslässen für das zu behandelnde Produkt und gegebenenfalls die Mahlkörper versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise aus besonders verschleißfestem Material, z.B. Sonderlegierstahl gefertigte, im wesentlichen zylindrische feststehende Innenwandung (3) der Mahlkammer (2), d.h. der eigentliche Mahlkammerkörper, fliegend eingebaut am Gehäuse (1) der Mühle gehalten ist derart, daß diese Innenwandung (3) an dem einen ihrer beiden Enden (bei 3") mit einem feststehenden Teil (5) des Mühlengehäuses (1) verbunden und an ihrem entgegengesetzten Ende (bei 3') axial frei beweglich am Mühlengehäuse (1) vorzugsweise innerhalb der Außenwandung der Mahlkammer (2) gehalten und geführt ist.
2. Gekühlte Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung (3) der Mahlkammer (2) vorzugsweise über einen ringförmigen Endflansch (^) lösbar mit dem feststehenden Teil (5) des Gehäuses (1) der Mühle verbunden ist.
3. Gekühlte Mühle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Halte- sowie dem Lagerende (bei 3" und 3') 0-Ringe zur äußeren Abdichtung der Innenwandung (3) der

709884/0611
BAD ORIGINAL

Mahlkammer (2) angeordnet sind.

Gekühlte Kühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet j daß die Mahlachse (7) mit einem Kühlsystem versehen ist, das besteht aus einer rotierenden Dichtung mit doppeltem Durchlaß, welche kompakt auf Friktionsdichtungen montiert ist derart, daß das Kühlmedium durch ein zu der Mahlachse (7) koaxiales Leitungsrohr (13) ein- und ausgeführt werden kann, wobei dieses Leitungsrohr (13) an seinem Ende mit einer Führung versehen ist, die den Durchlaß des Kühlmediums durch das Leitungsrohr (13) zuläßt.

PATENTANWÄLTE

DR.-INQ. H. FINCKE, DIPL.-INQ. H BOHR DWL.-WO. S. STAEGER. DR. r.r. n.t. H. S

709884/0611