DE3536857C2 - Geschlossene Rührwerksmühle mit Siebpatronen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine geschlossene Rührwerksmühle nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Aus der DE 30 36 280 A1 ist eine derartige Rührwerksmühle bekannt, de­ ren Siebpatronen zur Verminderung von Mahlkörper-Behinderungen und Mahlgut-Drucksteigerungen strömungsgünstig mit einem flachen Querschnitt ausgebildet sein können. Bei dieser Ausgestaltung der Siebpatronen ist es vorstellbar, daß die Siebpatronen von der Mahlgut-Mahlhilfskörper-Strö­ mung abrißfrei umströmt werden, daß sich also - in Strömungsrichtung gesehen - hinter der Siebpatrone keine Totzonen bilden, in denen eine kompaktierte Masse aus Mahlgut und Mahlhilfskörpern steht. Bei diesen bekannten Siebpatronen kann grundsätzlich also die gesamte Fläche der Siebpatrone für die Trennung des Mahlgutes von den Mahlhilfskörpern zur Verfügung stehen. Die Verschleißsituation ist aber unbefriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle der gat­ tungsgemäßen Art so auszubilden, daß auch bei Einsatz von hochviskosem Mahlgut und/oder hohen Durchsatzleistungen der Verschleiß der Siebpatro­ ne möglichst gering wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeich­ nungsteiles des Anspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maß­ nahmen wird der Verschleiß sowohl der Vorlaufkante der Siebpatrone als auch der Mahlhilfskörper selber reduziert. Die Weiterbildungen nach An­ spruch 2 und insbesondere nach Anspruch 3 führen zu besonders ver­ schleißarmen Ausgestaltungen der Siebpatrone. Wenn die Weiterbildung nach Anspruch 4 vorgenommen wird, werden die eigentlichen Siebflächen nicht mehr von den Mahlhilfskörpern beaufschlagt. Dies gilt ganz besonders bei der Weiterbildung nach Anspruch 5.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine stehende Rührwerksmühle in schematischer Darstellung,

Fig. 2 das obere Ende des Mahlbehälters der Rührwerks­ mühle mit Siebpatrone im Schnitt,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch den Mahlbehälter entsprechend der Schnittlinie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Stirnansicht einer Siebpatrone entsprechend dem Sichtpfeil IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform einer Sieb­ patrone in einer Darstellung entsprechend Fig. 4,

Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch den Mahlbehälter mit einer abgewandelten Siebpatrone und

Fig. 7 einen Schnitt durch die Siebpatrone gemäß der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6.

Die in der Zeichnung dargestellte Rührwerksmühle weist in üblicher Weise einen Ständer 1 auf, an dessen Oberseite ein vorkragender Tragarm 2 angebracht ist, an dem wiederum ein zylindrischer Mahlbehälter 3 befestigt ist. In dem Ständer 1 ist ein elektrischer Antriebsmotor 4 untergebracht, der mit einer Keilriemen­ scheibe 5 versehen ist, von der über Keilriemen 6 eine mit einem Rührwerk 7 drehfest verbundene Keilrie­ menscheibe 8 drehend antreibbar ist.

Der Mahlbehälter 3 besteht aus einem zylindrischen, einen Mahlraum 9 umgebenden, gleichzeitig die Mahlbe­ hälterwand bildenden Innenzylinder 10, der von einem ebenfalls im wesentlichen zylindrischen Kühlmantel 11 umgeben ist. Der untere Abschluß des Mahlraumes 9 und des Kühlmantels 11 ist durch eine Bodenplatte 12 gegeben, die am Innenzylinder 10 und am Kühlmantel 11 beispielsweise durch Anschweißen befestigt ist. An der Bodenplatte 12 ist ein Mahlgutzuführstutzen 13 angebracht, durch den Mahlgut von unten in den Mahl­ raum 9 hineingepumpt werden kann. Am Kühlmantel 11 sind ein unterer Kühlwassereinlaßstutzen 14 und ein oberer Kühlwasseraustrittsstutzen 15 vorgesehen. In der Bodenplatte 12 ist weiterhin ein Ablaßstutzen 16 für Mahlhilfskörper vorgesehen.

Der Mahlbehälter 3 weist einen oberen Ringflansch 17 auf, mittels dessen er an einem den Mahlraum 9 ver­ schließenden Deckel 18 mit Schrauben 19 befestigt ist. Dieser Deckel 18 ist an der Unterseite eines Traggehäuses 20 angebracht, das mit seinem oberen Ende am Tragarm 2 der Rührwerksmühle befestigt ist.

In diesem Traggehäuse 20 ist eine einen wesentlichen Teil des Rührwerks 7 ausmachende Rührwerkswelle 21 in üblicher Weise gelagert, wie es beispielsweise aus der DE 26 29 251 A1 (entsprechend US-PS 4 129 261) bekannt ist. Die Rührwerkswelle 21 ist in ebenfalls aus der erwähnten Druckschrift bekannter Weise abge­ dichtet durch den Deckel 18 hindurchgeführt. Auf der Rührwerkswelle 21 sind in axialem Abstand vonein­ ander Rührscheiben 22 beispielsweise mittels Schrau­ ben 23 befestigt. Der Mahlraum 9 ist zu 50% bis 70% mit Mahlhilfskörpern 24 gefüllt, die einen Durchmesser von 0,2 bis 3,0 mm haben. Das Mahlgut wird dem Mahl­ raum 9 durch den Mahlgutzuführstutzen 13 zugeführt und verläßt den Mahlraum nach dem Mahlen durch einen Mahlgutauslaßstutzen 25. An diesen Mahlgutauslaß­ stutzen 25 sind bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 drei Siebpatronen 26, 27, 28 angeschlossen. Diese Siebpatronen 26 bis 28 sind jeweils in Hülsen 29, 30, 31 angeordnet, die in der Nähe des Deckels 18 den Kühlmantel 11 durchdrin­ gen. Die Siebpatronen 26 bis 28 liegen jeweils mit Flanschen 32 unter Zwischenschaltung einer Ringdich­ tung 33 gegen die oberen Ränder der Hülsen 29 bis 31 an. Sie werden durch einen Anschlußflansch 34 einer Ablaufleitung 35 in dieser Lage gehalten. Der Anschlußflansch 34 ist mittels Schrauben 36 mit einem entsprechenden Verbindungsflansch 37 des Mahlgutauslaßstutzens 25 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 38 lösbar verbunden, der an dem die Hülsen 29 bis 31 aufnehmenden Mahlgutauslaßstutzen 25 angebracht ist.

Die beiden äußeren Siebpatronen 26, 28 sind an der Rührwerkswelle 21 seitwärts vorbeigeführt, während die mittlere Siebpatrone 27 kürzer ausgebildet ist und bis dicht an die Rührwerkswelle 21 heranreicht. Die Siebpatronen 26 bis 28 sind zwischen zwei in Richtung der Mittellängsachse 39 des Rührwerks 7 benachbarten Rührscheiben 22 angeordnet, so daß in dem Bereich zwischen diesen beiden Rührscheiben eine Mahlgut-Mahlhilfskörper-Zwangs-Strömung aufrecht­ erhalten bleibt. Wie aus den Fig. 2 und 4 hervor­ geht, haben die Siebpatronen 26 bis 28 in ihrem im Mahlraum 9 befindlichen Bereich einen strömungsgün­ stigen Querschnitt. Der strömungsgünstige Querschnitt wird - wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht - dadurch gebildet, daß die Siebpatronen 26 bis 28 einen elliptischen Querschnitt haben, wobei die große Achse a mindestens doppelt so groß wie die kleine Achse b ist. Es gilt also b 0,5 a.

Die Mahlgut-Mahlhilfskörper-Strömung verläuft im wesentlichen in Drehrichtung des Rührwerks 7, also entsprechend den Strömungspfeilen 40. Die Siebpatronen sind so angeordnet, daß die großen Achsen a ihres verjüngten Querschnitts etwa in Richtung der Strö­ mungsrichtungspfeile 40 verlaufen. Bei der Ausgestal­ tung nach den Fig. 1 bis 3, bei denen die Längsrich­ tung der Siebpatronen 26 bis 28 etwa senkrecht zur Mittellängsachse 39 verläuft, verläuft die jeweilige kleine Achse b etwa parallel zur Achse 39.

Wenn - wie aus der DE-PS 20 37 258 (entsprechend US-PS 3 780 957) bekannt ist - die Siebpatronen vom Deckel her parallel zur Mittellängsachse in den Mahlraum hineingeführt sind, dann verlaufen die großen Achsen a ebenfalls in Strömungsrichtung, also tangential zum Rührwerk, während die kleinen Achsen b etwa radial zum Rührwerk verlaufen.

Die Siebpatronen 26 bis 28 bestehen im wesentlichen aus üblichen Siebblechen, deren Öffnungen kleiner sind als der Durchmesser der kleinsten vorkommenden Mahlhilfskörper 24.

Es ist nur für die Siebpatrone 26 dargestellt, daß diese an ihrer jeweiligen Vorlaufkante 41 bzw. 42 eine Einlage 43 aus elastischem Material, beispiels­ weise aus Hartgummi, aufweist, wodurch der Verschleiß der jeweiligen Siebpatrone 26 im Bereich dieser Vorlaufkante 41 bzw. 42, auf die die entsprechend der Strömungsrichtung 40 anströmenden Mahlhilfskör­ per 24 am härtesten auftreffen, stark verringert wird. Da - wie sich aus Fig. 3 ergibt - zumindest bei den beiden seitwärts der Rührwerkswelle 21 an­ geordneten Siebpatronen 26, 28 beide Kanten über einen Teil ihrer Länge als Vorlaufkanten 41 bzw. 42 dienen, ist es zweckmäßig, diese Einlagen 43 über die volle Länge der im Mahlraum 9 befindlichen Siebpatronen vorzusehen.

Wie sich weiterhin aus Fig. 3 ergibt, sind die beiden seitwärts der Rührwerkswelle 21 angeordneten Sieb­ patronen 26 bzw. 28 bis dicht an den den Mahlraum 9 begrenzenden Innenzylinder 10 herangeführt, so daß möglichst das gesamte, durch diesen Querschnitt des Mahlraums 9 bewegte Mahlgut mit den Siebpatro­ nen 26, 28 in Kontakt kommt. Außerdem können die Siebpatronen 26 bzw. 28 - wie sich aus Fig. 2 er­ gibt - an ihren geschlossenen Enden unter weiterer Verringerung der Länge der kleinen Achse b verjüngt ausgebildet sein, so daß ein Auswechseln insbesondere dann erleichtert wird, wenn die wieder einzuschieben­ den Siebpatronen in eine Mahlhilfskörper-Packung hineingeschoben werden müssen.

Dies gilt insbesonde­ re dann, wenn die Mahlbehälter bei ansonsten gleicher Ausgestaltung, wie vorstehend beschrieben, horizontal angeordnet sind. Letzteres ist beispielsweise aus der AT-PS 256 052 (entsprechend GB-PS 1 049 685) bekannt.

In Fig. 5 ist das strömungstechnisch ideale Profil dargestellt, d. h. die Siebpatrone 28′ hat einen tropfenförmigen Querschnitt, für den aber auch gilt, daß die große, in Strömungsrichtung 40 verlaufende Achse a′ mindestens doppelt so groß ist, wie die senkrecht dazu verlaufende kleine Achse b′, die durch die größte Dicke des Profils quer zur Strömungs­ richtung 40 gebildet wird. Ein solches Profil ist herstellungstechnisch etwas komplizierter als das in Fig. 4 dargestellte Profil. Darüber hinaus ist es nur dann günstig einsetzbar, wenn die Strömung über die volle Länge der Siebpatrone 28′ nur von einer Seite kommt, wenn also nur eine Vorlaufkante 41′ vorhanden ist, die dann selbstverständlich auch mit einer Einlage 43′ versehen sein kann.

Die Rührscheiben 22 weisen üblicherweise Löcher auf, wie es bekannt ist. Anstelle der Rührscheiben können auch Rührarme als Rührwerkzeuge verwendet werden, wie es beispielsweise aus der DE 26 29 251 A1 (entsprechend der US-PS 4 129 261) bekannt ist.

Bei praktischen Ausführungsformen der in der Zeichnung dargestellten Rührwerksmühle wird in vielen Fällen die mittlere Siebpatrone 27 ganz fortfallen. Sollte sie vorhanden sein, dann kann ihr der Querschnitt nach Fig. 5 gegeben werden, da bei radial angeordneten Siebpatronen eine Anströmung nur an einer Vorlaufkante stattfindet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 sind funktional gleiche Teile mit derselben Bezugsziffer wie bisher versehen, jedoch mit einem hochgesetzten Doppelstrich versehen.

Es sind zwei Siebpatronen 26′′, 28′′ vorgesehen, die zwischen den Rührscheiben 22 angeordnet sind. Sie enden jeweils etwa in der vertikalen Mittelebene des Mahlbehälters 3, die senkrecht zur Längsrichtung der Siebpatronen angeordnet ist. Die Siebpatronen weisen zwei zueinander parallele Siebwände 45, 46 auf, die aus parallel zueinander verlaufenden schmalen Metallbändern 47 bestehen, zwischen denen Siebschlitze 48 ausgebildet sind, die wiederum kleiner sind als der Durchmesser der kleinsten verwendeten Mahlhilfskör­ per 24. Diese Metallbänder 47 sind an Stütz- und Verschleißschutzleisten 49, 50 angeschweißt, die ebenfalls parallel und im Abstand zueinander verlaufen. Der äußere Abstand a′′ der beiden Leisten 49, 50 bildet die große Halbachse der Siebpatronen 26′′, 28′′, während der senkrechte Abstand der Metallbänder 47 die kleine Halbachse b′′ bestimmt. Wie durch die in Fig. 7 einge­ zeichnete Querschnittsdarstellung einer Stütz- und Verschleißschutz-Leiste 49 ersichtlich ist, besteht diese im wesentlichen aus einem Halb-Zylinderprofil, das jeweils aus einem hochverschleißfesten Metall, beispielsweise einem entsprechend hoch legierten Stahl, besteht. Der Aufprall der Mahlhilfskörper 24 erfolgt entsprechend der Strömungsrichtung 40 ausschließlich auf die in Strömungsrichtung 40 vorn liegende Leiste 49. Die Siebwände 45, 46 werden von den Mahlhilfskörpern 24 in keiner Weise beeinträchtigt, da die Strömung völlig parallel zu diesen verläuft.

Wie aus den Fig. 6 und 7 hervorgeht sind die Siebpatro­ nen 26′′, 28′′ an ihren Enden symmetrisch verjüngt, d. h. sie laufen quer zu ihrer großen Halbachse a′′ zu ihrer Mittel-Längs-Achse 51 hin spitz zu. Auch dieser Bereich ist durch eine im Querschnitt den Leisten 49, 50 entsprechende Stütz- und Verschleiß­ schutz-Leiste 52 abgeschlossen. In Verbindung mit dem Ende der Siebpatrone 26′′ bzw. 28′′ führt dies dazu, daß die angenähert senkrecht auf diesen Spitzen­ bereich entsprechend dem Strömungsrichtungspfeil 40 auftreffende Mahlgut-Mahlhilfskörper-Strömung aufge­ teilt wird und an beiden durch die Leisten 49, 50 gebildeten Längskanten der Patronen bzw. ihren Siebwän­ den 45, 46 entlangströmt. Durch diese Stütz- und Verschleißschutz-Leiste 52 wird daher ein außerordent­ lich strömungsgünstiger und verschleißfester Boden der Siebpatrone 26′′ bzw. 28′′ gebildet. Die Siebpatronen 26′′, 28′′ weisen ebenfalls einen Flansch 32′′ auf, der in gleicher Weise abgedichtet eingespannt wird, wie dies bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 bis 5 der Fall ist. Die eine, in Strömungsrichtung 40 vornliegende Stütz- und Verschleißschutz-Leiste 49 bildet die entsprechende Vorlaufkante 42′′.

Claims (5)

1. Geschlossene Rührwerksmühle zum Mahlen und Verteilen von Feststoffen in Flüssigkeiten, mit einem teilweise mit Mahlhilfskörpern (24) gefüllten Mahlraum (9), in dem ein hochtourig antreibbares, aus einer Rührwerks­ welle (21) und daran angebrachten Rührwerkzeugen gebildetes, eine Mahl­ gut-Mahlhilfskörper-Strömung erzeugendes Rührwerk (7) angeordnet ist, wobei in den Mahlraum (9) ein Mahlgutzulauf (13) einmündet und aus dem Mahlraum (9) ein Mahlgutauslauf (25) ausmündet, vor dem mindestens eine von außen auswechselbare, rohrartige Siebpatrone (26, 27, 28; 28′, 26′, 28′′) angeordnet ist, die in den Raum zwischen Rührwerkswelle (21) und Mahlraumwand (10) hineinragt und zur Trennung der Mahlhilfskörper (24) vom Mahlgut dient, und die einen Querschnitt aufweist, dessen Erstrec­ kung in Strömungsrichtung (40) der Mahlgut-Mahlhilfskörper-Strömung im Mahlraum (9) größer ist als senkrecht zur Strömungsrichtung (40), da­ durch gekennzeichnet, daß die Patrone (26, 27, 28; 26′′, 28′′) an ihrer der Strömungsrichtung (40) zugewandten Vorlaufkante (41, 42; 41′; 42′′) mit einem Verschleißschutz versehen ist.

2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebpatrone (26, 27, 28; 28′) an ihrer der Strömungsrichtung (40) zuge­ wandten Vorlaufkante (41, 42; 41′) eine Einlage (43, 43′) aus hartela­ stischem Material aufweist.

3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebpatrone (26′′, 28′′) an ihrer der Strömungsrichtung (40) zugewandten Vorlaufkante (42′′) eine Stütz- und Verschleißschutz-Leiste (49) aus hoch­ verschleißfestem Metall aufweist.

4. Rührwerksmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebpatrone (26′′, 28′′) zwei zueinander parallele Stütz- und Verschleiß­ schutzleisten (49, 50) aufweist, an denen zwei Siebwände (45, 46) befe­ stigt sind.

5. Rührwerksmühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebwände (45, 46) parallel zueinander verlaufen.