DE2832903C2 - Agitator mill - warehouse - Google Patents
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Description
to Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Rührwerksmühle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a continuously operating agitator mill according to the preamble of the patent claim 1.
Bei bekannten Rührwerksmühlen dieser Art (DE-PS 20 51 003) wird der Verdrängerkolben vor Beendigung des Betriebs zurückgezogen, um zumindest einen größeren Teil der Mahlkörper aus dem Mahlraum zu entfernen, damit es bei einer Wiederaufnahme des Betriebes nicht zu einem Blockieren des Rührwerks durch eine zu große Anzahl von im Mahlraum vorhandenen, zusammengebackenen Mahlkörpern kommt. Nach der Wiederaufnahme des Mühlenbetriebs wird der Verdrängerkolben stetig nach oben bewegt, wobei die Mahlkörper nach oben in den Mahlraum befördert werden. Da bei der bekannten Rührwerksmühle das Rührwerk fliegend gelagert ist, befinden sich zwischen dem Verdrängerkolben und der Unterseite des Rührwerks keine Hindernisse, die das Hochdrücken der Mahlkörper behindern oder durch die nach oben gestoßenen Mahlkörper beschädigt werden könnten. Bei der bekannten Rührwerksmühle kann es jedoch insbesondere beim Hochdrücken der Mahlkörper zu gefährlichen Schwingungen der Rührwerkswelle kommen.In known agitator mills of this type (DE-PS 20 51 003), the displacement piston is before termination withdrawn from operation in order to remove at least a larger part of the grinding media from the grinding chamber, so that the agitator does not block when the machine is restarted too large a number of caked grinding media present in the grinding chamber occurs. After Resumption of the mill operation, the displacement piston is moved steadily upwards, whereby the The grinding media are conveyed upwards into the grinding chamber. As in the known agitator mill, the agitator is cantilevered, are located between the displacement piston and the underside of the agitator There are no obstacles that prevent the grinding media from being pushed up or that have been pushed upwards Grinding media could be damaged. In the known agitator mill, however, it can in particular When pushing up the grinding media, dangerous vibrations of the agitator shaft occur.
Die gleiche Gefahr besteht bei einer weiteren Rührwerksmühle (DE-AS 22 40 751), wo oberhalb des Verdrängerkolbens das durch ihn gleitend hindurchgeführte Mahlgut-Zuführrohr an vom Mahlbehälter gehaltenen Speichen mündet und dort mit einer am unteren Ende der fliegend gelagerten Rührwerkswelle befestigten Scheibe den Trennspalt bildet Bei dieser bekannten Rührwerksmühle würde sich bei Schwingungen der Rührwerkswelle der Trennspalt ständig verändern, und es besteh·, die Gefahr, daß die gegenüberliegenden Wände des Trennspaltes miteinander in Berührung kommen, was erhöhten Verschleiß an dieser empfindlichen Stelle zur Folge hätte.The same risk exists with another agitator mill (DE-AS 22 40 751), where above the displacement piston the grist feed pipe slid through it held by the grinding container Spokes opens and is attached there with one at the lower end of the overhung agitator shaft The disk forms the separating gap. In this known agitator mill, the Agitator shaft of the separation gap constantly change, and there is · the risk that the opposite Walls of the separation gap come into contact with each other, which increases wear on this sensitive Body would result.
Zur Vermeidung von Schwingungen des Rührwerks ist es nun schon bekanntgeworden (DE-PS 12 72 689), am Boden des nicht mit einem Verdrängerkolben versehenen Mahlbehälters ein unteres Lager vorzusehen. Die im unmittelbaren Bereich des Lagers angeordneten Mahlkörper befinden sich aber stets weitgehend in Ruhe, so daß sie keine Beschädigungen am Lager hervorrufen können. Zum gleichen Zweck ist bei einer weiteren bekannten Rührwerkskugelmühle (CH-PS 4 59 724) das untere Lager des Rührwerks unterhalb der unteren Trenneinrichtung vorgesehen, so daß dort die Mahlkörper überhaupt nicht mit dem Lager in Kontakt stehen.To avoid vibrations of the agitator, it has now become known (DE-PS 12 72 689), to provide a lower bearing at the bottom of the grinding container, which is not provided with a displacement piston. the However, grinding media arranged in the immediate vicinity of the bearing are always largely at rest, so that they cannot cause any damage to the bearing. Another is for the same purpose known agitator ball mill (CH-PS 4 59 724) the lower bearing of the agitator below the lower Separating device provided so that there the grinding media are not in contact with the bearing at all.
Das Ziel der Erfindung besteht nun darin, eine Rührwerksmühle der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der gefährliche Schwingungen der Rührwerkswelle sowohl beim Beginn des Betriebs während des Hochfahrens des Verdrängerkolbens als auch im weiteren Verlauf des Betriebs auf baulich problemlos zu verwirklichende Weise wirksam vermieden werden.The aim of the invention is to create an agitator mill of the type mentioned above, at the dangerous vibrations of the agitator shaft both at the beginning of the operation during the Raising the displacement piston as well as in the further course of operation to be structurally easy to implement Way to be effectively avoided.
b5 Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Patentanspruchs 1 vorgesehen.b5 To solve this problem, the features of claim 1 are provided.
Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen befindet sich erfindungsgemäß das untere Lager in einemIn contrast to the known arrangements, according to the invention, the lower bearing is in one
Bereich des Mahlraums, wo es sowohl beim Hochfahren des Verdrängerkolbens am Beginn des Betriebs ab auch während des Mahlens von den hochgedrückten bzw. umhergewjrbelten Mahlkörpern umgeben und den von diesen ausgehenden Krafteinwirkungen ausgesetzt ist. Es ist überraschend, daß eine solche Anordnung des Lagers zu einer robusten Rührwerksmühle mit hoher Lebensdauer führt, obwohl das untere Lager schon beim Hochfahren durch die aufsteigenden Mahlkörper beansprucht wird.Area of the grinding chamber, where it also starts when the displacement piston is raised at the start of operation surrounded during the grinding by the pressed or whirled grinding media and by the is exposed to these outgoing forces. It is surprising that such an arrangement of the Bearing leads to a robust agitator mill with a long service life, although the lower bearing does is stressed when starting up by the rising grinding media.
Besonders vorteilhaft sind die Ausführungen nach den Ansprüchen 4 bis 6, weil hierdurch der Verdrängerkolben eine Doppelfunktion als Antriebsmittel für die Mahlkörper und als Eintrittstrennvorrichtung erhältThe designs according to claims 4 to 6 are particularly advantageous because they make the displacement piston has a dual function as a drive means for the grinding media and as an inlet separating device
Die Ausführungsform nach den Ansprüchen 7 und 8 hat den Vorteil, daß das Mahlgut gleichzeitig als Schmiermittel für das untere Lager herangezogen werden kann.The embodiment according to claims 7 and 8 has the advantage that the ground material as Lubricant for the lower bearing can be used.
Die Gefahr einer Beschädigung des unteren Lagers bzw. der Zentrierstege durch die Mahlkörper wird durch die Maßnahmen der Ansprüche 9 und 11 weiter herabgesetztThe risk of damage to the lower bearing or the centering bars by the grinding media is increased further reduced by the measures of claims 9 and 11
Durch die Merkmale des Anspruchs 10 werden den Zentrierstegen ein oder mehrere weitere Funktionen zugewiesen.Due to the features of claim 10, the centering bars have one or more additional functions assigned.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigtThe invention is described below, for example, with reference to the drawing; in this shows
F i g. 1 einen Axialschnitt einer Rührwerksmühle,F i g. 1 an axial section of an agitator mill,
F i g. 2 einen vergrößerten Teil-Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform,F i g. 2 shows an enlarged partial axial section of a further embodiment,
F i g. 3 eine Variante für die Ausbildung des Verdräügerkolbens nach F i g. 1,F i g. 3 a variant for the design of the displacement piston according to FIG. 1,
Fig.4 einen vergrößerten Teil-Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Rührwerksmühle und die4 shows an enlarged partial axial section of a further embodiment of an agitator mill and the
F i g. 5 bis 9 verschiedene Ausführungsvarianten des unteren Lagers einer Rührwerksmühle.F i g. 5 to 9 different versions of the lower bearing of an agitator mill.
Fig.l zeigt einen Mahlbehälter 1 mit Kühlmantel und ein Rührwerk 2 mit Rührorganen 3 bzw. 4.Fig.l shows a grinding container 1 with a cooling jacket and an agitator 2 with agitators 3 and 4, respectively.
Das Rührwerk 2 wird oben über ein nicht gezeigtes Motor-Getriebeaggregat in Rotation versetzt und ist zusätzlich zur Lagerung im Antrieb in einem unteren Lager 6 gelagert, das durch Zentrierstege 5 am Mahlbehälter 1 zentriert ist Das Lager besteht aus einem harten Werkstoff, beispielsweise Hartmetall. An der unteren Endfläche 7 des Rührwerks 2 ist ein zentraler zylindrischer Zapfen 8 angeordnet, der andererseits in dem unteren Lager 6 gleitet und ebenfalls aus einem sehr harten Werkstoff hergestellt ist, oder dessen Oberfläche durch eine besondere Behandlung eine große Härte erteilt wurde.The agitator 2 is set in rotation at the top via a motor-gear unit (not shown) and is in addition to storage in the drive in a lower bearing 6, which is supported by centering bars 5 on the grinding container 1 is centered The bearing is made of a hard material such as hard metal. At the bottom End surface 7 of the agitator 2 is a central cylindrical pin 8 is arranged, the other hand in the lower bearing 6 slides and is also made of a very hard material, or its surface A special treatment was given a great hardness.
Unterhalb der Zentrierstege 5 ist ein Verdrängerkolben 9 angeordnet, der über die Kolbenstange 10 durch ein Hydraulikaggregat 11 oder durch eine mechanische Vorrichtung bewegt wird. Bei Abwärtsbewegung wird ein Teil der Mahlkörperfüllung dem Mahlraum entzogen, während bei Aufwärtsbewegung die Mahlkörperfüllung im Mahlraum erhöht wird, um die Mahlinlensität zu steigern.A displacement piston 9 is arranged below the centering webs 5 and extends over the piston rod 10 a hydraulic unit 11 or is moved by a mechanical device. When moving down, Part of the grinding media filling is withdrawn from the grinding chamber, while the grinding media filling is removed during an upward movement is increased in the grinding chamber in order to increase the grinding intensity.
Bei 12 tritt das Mahlgut unter Pumpendruck in die Rührwerksmühle ein, passiert die mit dem Verdrängerkolben 9 kombinierte Trennvorrichtung in Form eines Radialspaltes 13. oder in Form des in Fig. 3 gezeigten Axialsiebes 14. Diese Trennvorrichtungen verhindern ein Austreten der Mahlkörper aus der Rührwerksmühle.At 12, the grist enters the agitator mill under pump pressure and passes through the one with the displacement piston 9 combined separating device in the form of a radial gap 13 or in the form of that shown in FIG Axialsiebes 14. These separating devices prevent the grinding media from escaping from the agitator mill.
Das Mahlgut durchläuft nun den Mahlraum von unten nach oben unJ wird gleichzeitig durch die vom rotierenden Rührwerk 2 in Bewegung versetzte Mahlkörperfüllung durch Reib- und Scherkräfte einem Zerkleinerungseffekt ausgesetzt Vor Austritt aus dem Mahlraum passiert das Mahlgut eine weitere Trennvorrichtung 15, die als Axialsieb ausgebildet ist, und verläßt die Rührwerksmühle durch die Überlauföffnung 16.The ground material now runs through the grinding chamber from bottom to top and is simultaneously fed through the rotating Agitator 2 set grinding media filling by friction and shear forces a comminution effect suspended Before exiting the grinding chamber, the ground material passes another separating device 15, which is designed as an axial sieve, and leaves the agitator mill through the overflow opening 16.
Eine andere Art der Lagerausbildung ist in Fig.2 gezeigt Die mit den gleichen Bezugszahlen wie in F i g. 1 bezeichneten Teile werden nicht mehr besonders beschrieben. Die Zentrierstege 24 tragen zur Bildung des unteren Lagers einen drehbaren Gewindezapfen 25, der mittels Gewinde und Innensechskant in seiner Längslage einstellbar ist und mit der Gegenmutter 26 fixiert wird. Im Gewindezapfen 25 ist mit zylindrischem oder konischem Sitz ein Lagerzapfen 27 drehfest eingelassen, der aus sehr hartem Werkstoff hergestellt ist, z. B. Hartmetall.Another type of bearing design is shown in Fig.2 with the same reference numerals as in F i g. 1 designated parts are no longer specifically described. The centering webs 24 contribute to the formation of the lower bearing a rotatable threaded pin 25, which by means of thread and hexagon socket in its The longitudinal position is adjustable and is fixed with the lock nut 26. In the threaded pin 25 is cylindrical or a conical seat a bearing pin 27 rotatably let in, which is made of very hard material, z. B. Carbide.
In die untere Endfläche des Rührwerks 2 ist eine Lagerbüchse 28 eingebettet die mit konischem Sitz auf dem ebenfalls konischen Teil des Lagerzapfens 27 gleitet. Auch die Lagerbüchse 28 besteht aus einem sehr harten Werkstoff.In the lower end face of the agitator 2 is a bearing bush 28 embedded which slides with a conical seat on the likewise conical part of the bearing pin 27. The bearing bush 28 is also made of a very hard material.
Wegen der Längsverstellbarkeit des Lagerzapfens 27 und des konischen Lagersitzes in der Lagerbüchse 28 läßt sich der Lagerspalt 29 einstellen. Man kann also sowohl Mahlgut als auch Schmiermittel in den Lagerspalt eintreten lassen, aber andererseits den Spalt auch so eng wählen, daß keine Mahlkörper eindringen.Because of the longitudinal adjustability of the bearing journal 27 and the conical bearing seat in the bearing bush 28 the bearing gap 29 can be adjusted. So you can both grist and lubricant in the bearing gap let it enter, but on the other hand choose the gap so narrow that no grinding media penetrate.
Bruchstücke von Mahlkörpern können dem Lager keinen Schaden zufügen, da Zapfen und Büchse härtere Oberflächen besitzen als die Mahlkörper.Fragments of grinding media cannot damage the bearing because the pin and bushing become harder Have surfaces than the grinding media.
Nach F i g. 4 ist die Lagerbüchse 6, die den Lagerzapfen 8 des Rührwerks 2 führt von einem Lagergehäuse 31 umschlossen, das zur Abschirmung des Lagers gegenüber dem mit Mahlkörpern 32 gefüllten Mahlraum 33 dientAccording to FIG. 4 is the bearing bush 6, which is the bearing pin 8 of the agitator 2 leads enclosed by a bearing housing 31, which is used to shield the bearing the grinding chamber 33 filled with grinding media 32 is used
Der Verdrängerkolben 9 unterhalb des Lagers wird durch die Kolbenstange 10 betätigt und gestattet es, den Grad der Mahlkörperfüllung zu erhöhen oder zu erniedrigen bzw. mehr oder weniger Druck auf die Mahlkörperfüllung auszuüben. Er hat hier nicht die Funktion einer Trennvorrichtung wie in F i g. 1 und 2 und kann auch mit Dichtringen 34 ausgerüstet sein, falls seine Unterseite direkt mit Druckmedium beaufschlagt wird. Der Mahlguteintritt in das Lager erfolgt bei 35 durch einen von mehreren radialen Kanälen 36, die als Zentrierstege mit dem Lagergehäuse 31 in Verbindung stehen. Im Lagergehäuse teilt sich der Mahlgutstrom in Richtung der Pfeile 37 und 38. Der letztere Teilstrom 38 durchfließt als Schmiermittel den Lagerspalt zwischen derThe displacer piston 9 below the bearing is actuated by the piston rod 10 and allows the To increase or decrease the degree of grinding media filling or more or less pressure on the grinding media filling exercise. It does not have the function of a separating device here as in FIG. 1 and 2 and can also be equipped with sealing rings 34 if its underside is directly exposed to pressure medium. Of the Grist entry into the store takes place at 35 through one of several radial channels 36, which act as centering webs are in communication with the bearing housing 31. In the bearing housing, the flow of regrind splits in the direction the arrows 37 and 38. The latter substream 38 flows as a lubricant through the bearing gap between the
so Büchse 6 und dem Zapfen 8 und vereinigt sich oberhalb des Lagers mit dem Teilstrom 37 und verläßt das Lagergehäuse in Richtung des Pfeiles 39 durch den Trennspalt 40 zwischen dem Rührwerk 2 und dem Rand 41 des Lagergehäuses 31. Die Breite des Trennspaltes 40 ist so gewählt, daß die Mahlkörper 32 nicht eindringen können, aber das Mahlgut ungehindert austreten kann. Der Raum für den Teilstrom 38 ist nach unten mit dem aufgeschraubten Deckel 42 abgeschlossen.so bush 6 and the pin 8 and unites above the bearing with the partial flow 37 and leaves the bearing housing in the direction of arrow 39 through the separating gap 40 between the agitator 2 and the edge 41 of the Bearing housing 31. The width of the separating gap 40 is chosen so that the grinding media 32 cannot penetrate but the grist can escape unhindered. The space for the partial flow 38 is down with the screwed on Cover 42 completed.
F i g. 5 zeigt eine radial einstellbare Zapfenführung im Lagergehäuse 31 mit drei Gleitsteinen 51, die mit drei Stellschrauben 52 gegen den Lagerzapfen 8 angestellt werden können.F i g. 5 shows a radially adjustable pin guide in the bearing housing 31 with three sliding blocks 51, which with three Adjusting screws 52 can be employed against the bearing pin 8.
F ' ζ. 6 zeigt ein Wälzlager mit radialer Einstellmöglichkeit, indem Lagerkugeln 53 auf dem Außenring 54F 'ζ. 6 shows a roller bearing with radial adjustment, by placing bearing balls 53 on the outer ring 54
b5 abrollen und zwischen zwei konischen Innenringen 55 und 56 festgehalten sind. Das Lagerspiel läßt sich durch Veränderung des axialen Abstandes der beiden Innenringe mittels verschiedener Dicken der durch die WeI-b5 and roll between two conical inner rings 55 and 56 are recorded. The bearing play can be adjusted by changing the axial distance between the two inner rings by means of different thicknesses of the
lenmutter 58 fixierten Beilagscheibe 57 einstellen.Adjust the nut 58 of the fixed washer 57.
Die F i g. 7 und 8 zeigen Möglichkeiten einer axialen Einstellbarkeit von konischen Zapfen 60 oder halbkugeligen Zapfen 61 mit zentraler Zufuhr des Mahlgutes als Schmiermittel durch den Kanal 62 in die entsprechend geformte Lagerbüchse 63,64.The F i g. 7 and 8 show possibilities for axial adjustability of conical pins 60 or hemispherical ones Pin 61 with a central supply of the ground material as a lubricant through the channel 62 in the corresponding molded bearing bush 63,64.
Es können auch normale handelsübliche radiale Kugel- oder Kegelrollenlager angewendet werden mit einbaufertig eingestelltem, nicht nachstellbarem Lagerspiel, oder mit einer Federdruckvorrichtung gemäß Fig.9, die automatisch jedes entstehende Radialspiel kompensiert. Im Rührwerk 2 ist stirnseitig ein zylindrischer Zapfen 8 in einer zylindrischen Gleitführung 70 eingelassen. Auf seinem lagerseitigcn Ende trägt er beispielsweise ein handelsübliches Kegelrollen- oder is Schrägkugellager 71, dessen Außenring 72 im Lagergehäuse 31 abgestützt ist. In einer Ausnehmung des Zapfens 8 ist eine Druckfeder 73 angeordnet, deren dauernder Axialdruck auf das Wälzlager 71 ein entstehendes Lagerspiel automatisch kompensiert.Normal commercial radial ball bearings or tapered roller bearings can also be used with ready-to-install set, non-adjustable bearing play, or with a spring pressure device according to Fig. 9, which automatically every resulting radial play compensated. In the agitator 2 there is a cylindrical pin 8 in a cylindrical sliding guide 70 on the end face let in. On its end on the bearing side it carries, for example, a commercially available tapered roller or is Angular contact ball bearing 71, the outer ring 72 of which is supported in the bearing housing 31. In a recess in the pin 8, a compression spring 73 is arranged, the permanent axial pressure of which on the roller bearing 71 creates a pressure spring Bearing play compensated automatically.
Die Konstruktion des unteren Lagers mit einem dasselbe umschließenden Gehäuse 31 gemäß Fig.4 läßt auch vorteilhafte Lösungen bezüglich Lagerkühlung oder Kombination von Kühlung und Schmierung zu. So kann beispielsweise der Zapfen 8 als Hohlkörper ausgebildet und vom Kühlwasser aus dem gekühlten Rührwerk 2 durchflossen sein.The construction of the lower bearing with a housing 31 enclosing the same as shown in FIG advantageous solutions with regard to bearing cooling or a combination of cooling and lubrication. So For example, the pin 8 can be designed as a hollow body and from the cooling water from the cooled agitator 2 must be flowed through.
Beim Durchfluß eines Teilstromes 38 des Mahlproduktes durch den Lagerspalt zwecks Schmierung wird zwangsläufig die anfallende Reibungswärme vom Lager abgeführt.When a partial stream 38 of the ground product flows through the bearing gap for the purpose of lubrication the resulting frictional heat is inevitably dissipated from the bearing.
In einer etwas abgewandelten Form der Produktzufuhr 35 durch den Zentriersteg 36 ist es denkbar, das Mahlprodukt nur als Teilstrom 37 direkt in den Trennspalt austreten zu lassen, unter Absperrung des Teilstromes 38 zur Lagerschmierung.In a somewhat modified form of the product feed 35 through the centering web 36, it is conceivable that Allowing ground product to exit directly into the separating gap only as partial flow 37, with the partial flow being shut off 38 for bearing lubrication.
Die Lagerschmierung und Kühlung wird dann unabhängig vom Zentriersteg 36 als Schmierölquerstrom durch zwei zusätzliche Radialkanäle mit der Funktion je eines Eintritts- bzw. Austrittskanals des Lagergehäuses 31 gelöst. In Fällen, wo eine Lagerkühlung nicht notwendig erscheint, kann auch ein Wälzlager mit der üblichen Fettschmierung im Lagergehäuse 31 eingesetzt werden.The bearing lubrication and cooling is then independent of the centering web 36 as a cross-flow of lubricating oil by means of two additional radial channels each with the function of an inlet and outlet channel of the bearing housing 31 solved. In cases where storage cooling is not necessary appears, a roller bearing with the usual grease lubrication can also be used in the bearing housing 31 will.
In F i g. 4 sind die Zentrierstege 36 für die Halterung des Lagergehäuses 31 zugleich als Kanal für die Zufuhr von Mahlgut oder die Zu- und Abfuhr von Lagerschmier- und Kühlmittel, oder wie bei 43 gezeigt, als Einfüllkanal für den Nachschub von Mahlkugeln, der durch den Deckel 44 verschlossen ist, ausgebildet Die Zer.tnerstege 36 haben auf der Seite des Mahlraumes 33 die gleiche Funktion wie die feststehenden Stator-Rührwerkzeuge 3 und werden deshalb zweckmäßig aus verschleißfestem Material mit kreisförmigem Querschnitt hergestelltIn Fig. 4 are the centering webs 36 for holding the bearing housing 31 at the same time as a channel for the supply of regrind or the supply and discharge of bearing lubricants and coolants, or as shown at 43, as Filling channel for the replenishment of grinding balls, which is closed by the cover 44, is formed Zer.tnerstege 36 have on the side of the grinding chamber 33 the same function as the stationary stator stirring tools 3 and are therefore expediently made of wear-resistant Material made with a circular cross-section
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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