DE3826039A1 - Schlagmuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlagmühle mit einem in einem Mühlengehäuse auf einer horizontalen Achse gelagerten Schlägerrad, wobei der Umfang des Schlägerrades mit einer Vielzahl etwa radial ausgerichteter Schläger bestückt ist und den Schlägern am Innenumfang des Mühlengehäuses eine vom Produkt gebildete Mahlbahn gegenübersteht und wobei das Mühlengehäuse eine etwa senkrecht zu der horizontalen Achse stehende Mühlentür besitzt.

Bei der Herstellung von Waschmitteln im Sprühtrocknungsverfahren entsteht ein Turmpulver mit breitem Kornspektrum. Zusätzlich finden sich Agglomerate und Bruchstücke aus Wandansätzen im Austrag des Trockners. Zum Erreichen eines qualitätsgerechten Kornspektrums werden die Grobanteile des Turmpulvers als Über­ schlag abgesiebt. Da die chemische Zusammensetzung des Groban­ teils derjenigen des normalen Pulvers entspricht, liegt es nahe, das Kornspektrum des Grobanteils demjenigen des Gutstroms durch Zerkleinerung anzugleichen.

In bisher üblichen Mahlsystemen führte die Neigung des frischen, warmen Überschlags, bei der Zerkleinerung zu verkleben und An­ backungen zu bilden, meist schon nach kurzer Zeit, das heißt nach einigen Betriebsstunden, durch Anwachsen von Ansätzen zu Verstopfungen des Systems und bei der Verwendung von Schlag­ mühlen zu Blockagen des Schlägerrades. Der hohe Wartungsauf­ wand dieser Anlagen mit zum Teil täglicher Reinigung machte die Zerkleinerung unwirtschaftlich. Der abgesiebte Überschlag wird daher bisher in den Slurryansatz zurückgeführt, er muß also den Zerstäubungsprozeß erneut durchlaufen. Die mögliche Leistung des Trockners verringert sich auf diese Weise um die Überschlag­ menge. Es besteht daher ein erheblicher Bedarf an einer Mühle, die in der Lage ist, auch stark anbackendes, verklebendes Pro­ dukt definiert zu zerkleinern.

Versuche wurden mit der eingangs genannten Schlagmühle bzw. Prallmühle ausgeführt. Diese Mühle, die als sogenannte Prall­ siebmühle im Handel ist, besteht an sich aus einem Schlägerrad mit mehreren Schlägern bzw. Pralltellern sowie einem dieses Rad umschließenden Siebkorb, wobei Schlägerrad und Siebkorb bei Be­ trieb gegensinnig rotieren können.

Der Mahlprozeß dieser Mühlen findet in erster Linie im Bereich zwischen Mahlbahn und peripheren Kanten des Schlägerrades statt, wobei die Mahlbahn im wesentlichen knapp unterhalb der Innen­ oberfläche innerhalb des Siebkorbes liegt.

Um die Beweglichkeit des Schlägerrades zu gewährleisten, soll der Abstand der peripheren Schlägerkanten zur Mahlbahn einen gewissen Mindestbetrag, z. B. 5 bis 15 mm, nicht unterschreiten. Insbe­ sondere dürfen die peripheren Schlägerkanten die Mahlbahn natür­ lich nicht berühren, weil dann - wegen der erhöhten Reibung - sogar mit einem Blockieren des Schlägerrads zu rechnen wäre.

Beim Verarbeiten von klebendem Produkt bilden sich am Siebkorb bevorzugt und zuerst Anbackungen. Wegen der dadurch progressiv zunehmenden Reibung zwischen Mahlbahn, Siebkorb und Schläger­ rad wird schließlich, häufig schon nach einigen Stunden Betriebs­ dauer, jede Bewegung von Siebkorb und/oder Schlägerrad blok­ kiert. Zum Erhöhen der Standzeit der Mühle beim Vermahlen kleb­ riger Produkte könnte man daher versuchen, den Siebkorb ganz wegzulassen, um den Abstand zwischen Schlägerradperipherie und Mahlbahn zu vergrößern. Entsprechende von den Erfindern durch­ geführte Versuche ergaben zwar eine geringfügig erhöhte Stand­ zeit der Mühle, nach spätestens drei Tagen waren jedoch die Anbackungen an der Innenfläche der Mahlbahn des Mühlengehäu­ ses so angewachsen, daß das Schlägerrad blockierte und die Mühle zum Reinigen geöffnet werden mußte.

Das Schlägerrad der Schlag- bzw. Prallmühle ist prinzipiell dem Läufer eines Ventilators gleichzusetzen. Es fördert daher große Luftmengen.

Um die großen Luftmengen zu verringern, wurde die Mühle mit einem bei unverändertem Gehäuse relativ kleineren Schlägerrad ausgerüstet. Hierbei wäre an sich zu erwarten gewesen, daß die Standzeit betreffend das Verkleben und Verbacken des Mahlraums bis zum Blockieren des Schlägerrades deutlich vergrößert würde. In der Praxis ergab sich aber keine nennenswert längere Stand­ zeit als bei einem Schlägerrad größeren Durchmessers.

Ein weiteres Problem bei dem Vermahlen des vorgenannten Pulver­ überschlags tritt am Einlauf einer herkömmlichen Prallmühle bzw. Schlagmühle auf. Das klebrige und zum Anbacken neigende Pro­ dukt verstopft nämlich allmählich den von der Mühlentür aus axial in das Schlägerrad hineingerichteten Mühleneinlauf. Dieses Ver­ stopfungsproblem wird um so aktueller, je besser es gelingt, die Standzeit der Mühle betreffend das Blockieren des Schlägerrads im Mahlraum zu vergrößern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Standzeit, das heißt die störungsfreie Betriebszeit, einer Schlagmühle eingangs genannter Art beim Vermahlen von stark anbackenden bzw. ver­ klebenden Produkten, wie abgesiebtem Waschmittelüberschlag, - vorzugsweise auf mindestens etwa einen Monat - zu erhöhen.

Bei einer Schlagmühle der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß den Schlägern direkt die vom Produkt gebildete Mahlbahn gegenübersteht und mindestens ein Schläger in der Funktion als Ausräumschläger radial weiter nach außen vorspringt als der Rest der Schläger.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß das Schlägerrad seine Mahlbahn mit Hilfe des Ausräumschlägers selbst bildet und dadurch einen definierten Bereich im Mahlraum freihält. Auf diese Weise und durch das Fehlen eines Siebkorbes, der durch Verstop­ fung mit klebendem Produkt einen Weiterbetrieb verhindern würde, werden ein Zuwachsen des Mahlraums und ein dadurch be­ dingtes Blockieren des Schlägerrades verhindert. Allein durch Anbringen eines Ausräumschlägers und Weglassen des Siebkorbes kann also die Standzeit der Mühle ganz erheblich, insbesondere auf einen Monat und mehr, erhöht werden, ohne daß Blockaden aufträten, eine Zwischenreinigung erforderlich würde oder Qualitätseinbußen in Kauf zu nehmen wären. Da ferner nur ein oder zwei oder jedenfalls nur (relativ zur Gesamtzahl der Schläger) wenige Ausräumschläger vorgesehen werden, ist für die Masse der Schläger der für einen ausreichenden Produktdurchsatz erforderliche Abstand Schlägerperipherie/Mahlbahn gewahrt.

Wenn lediglich ein Schläger als Ausräumschläger radial aus dem durch den Rest der Schläger aufgespannten (definierten) Umfangs­ kreis nach außen vorspringt, kann diese Massenverschiebung auf irgendeine Weise, z. B. durch zusätzliche Massen am Schlägerrad, ausgewuchtet werden. Das Auswuchten kann ohne zusätzliche Massen erfolgen, wenn ein dem ersten Ausräumschläger diametral gegenüberliegender zweiter Ausräumschläger - ebenfalls in radialer Richtung vorspringend - vorgesehen wird. Ebenso können auch drei oder mehr Ausräumschläger symmetrisch am Umfang des Schlägerrades verteilt angeordnet werden.

Durch den oder die erfindungsgemäßen Ausräumschläger wird die am Innenumfang des Mühlengehäuses vorgesehene Mahlbahn ge­ formt und zugleich der Mahlraum zwischen dem Umfang des Schlägerrades und der Mahlbahn freigehalten. Besonders wirksam in Hinsicht auf den für die Ausräumer benötigten Kraftbedarf läßt sich der Mahlraum freihalten, wenn die Ausräumschläger an ihrer peripheren Kante verzahnt werden, und wenn die Zähne der Ver­ zahnung der Ausräumschläger gegeneinander versetzt werden. Wenn beispielsweise bei zwei diametral gegenüberstehenden Aus­ räumschlägern jeder Zahn des einen Ausräumschlägers in eine Lücke des anderen Ausräumschlägers fällt, ist der Kraftaufwand zum Freihalten des Mahlraums besonders gering, so daß Blockaden nicht auftreten können.

Gemäß weiterer Erfindung wird als Produktzuführung zum Schläger­ rad ein in die Mühlentür integrierter Konus vorgesehen. Der sich in Richtung auf das Schlägerrad öffnende Konus verhindert ein Zubacken des Produkteinlasses auch bei einem zum Verkleben neigenden Produkt. Der Außendurchmesser des Konus soll an der dem Schlägerrad zugewandten Seite geringfügig kleiner als der Durchmesser des Schlägerrades sein, um zu vermeiden, daß aus dem am Umfang des Schlägerrades vorgesehenen Mahlraum bereits vermahltes aber nach wie vor zum Verbacken neigendes Produkt in den Einführkonus zurückgedrückt wird. Aus demselben Grunde soll der Abstand zwischen Konus und Schlägerrad so gering, wie ohne gegenseitige Reibung möglich, gehalten werden.

Mit einer in vorstehender Weise ausgerüsteten und aufgebauten Mühle können Produkte, die zum Verkleben und Anbacken neigen, also beispielsweise die abgesiebten Grobanteile von frisch getrocknetem Waschpulver, störungsfrei ohne Verstopfung des Zu­ und Auslaufes sowie ohne Blockaden des Schlägerrades vermahlen werden. Eine solche Mühle eignet sich auch zum Vermahlen weniger klebender Produkte, ihr besonderer Vorteil tritt aber bei Verarbeitung von stark zum Anbacken und Verkleben neigenden Produkten besonders hervor.

Die Ausstattung des Schlägerrades mit einem oder mehreren radial vorstehenden Ausräumschlägern ist unabhängig von der Durch­ messerdifferenz von Schlägerrad und Innenumfang des Mühlen­ gehäuses vorteilhaft. Auch wenn, beispielsweise zum Vermindern der durch die Mühle geförderten Luftmenge, ein relativ kleines Schlägerrad vorgesehen wird, ist es für eine wirtschaftlich befriedigende Standzeit wesentlich, dieses Schlägerrad erfin­ dunsgemäß mit mindestens einem in radialer Richtung überste­ henden Ausräumschläger auszustatten, der die dem Schlägerrad zugeordnete Mahlbahn auf dem sich an den Innenumfang des Mühlengehäuses anbackenden Produkt selbst bildet und der den Mahlraum dauerhaft freihält. Nach einer relativ kurzen Betriebs­ zeit arbeitet eine solche Mühle so, als sei das Mühlengehäuse im Durchmesser vermindert. Dem verkleinerten Schlägerrad müssen die Abmessungen der Produktzuführung angepaßt werden.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt eines Schlägerrades senkrecht zur Drehachse der Mühle;

Fig. 2 einen Schnitt einer Mühle parallel zur Achse des Schlägerrades;

Fig. 3 einen Schnitt senkrecht zur Achse der Mühle nach Fig. 2; und

Fig. 4 den schematischen Aufbau einer Überschlags­ vermahlung von Waschpulver.

In Fig. 1 wird ein innerhalb der am Innenumfang eines Mühlen­ gehäuses vorgesehenen Mahlbahn 1 um eine horizontale Achse 2 drehbar gelagertes Schlägerrad 3 einer Schlagmühle im Prinzip dargestellt. Das Schlägerrad 3 besitzt eine Vielzahl von Schlägern 4, die den bei Rotation definierten Umfang 6 des Schlägerrades 3 mit ihrer peripheren Kante beschreiben.

Um einen Mahlraum 8 zwischen Mahlbahn 1 und Umfang 6 freizu­ halten, werden im Ausführungsbeispiel zwei Schläger in der Funktion als Ausräumschläger 9 in radialer Richtung so weit ver­ größert, daß sie bis an die (vorgesehene) Mahlbahn 1 heran­ reichen. Wenn also die Mahlbahn 1 nicht unmittelbar durch das Material des Mühlengehäuses sondern durch anbackendes Produkt gebildet wird, bestimmen die peripheren Kanten 10 der Ausräum­ schläger 9 die Mahlbahn 1.

Ein Ausführungsbeispiel einer Schlagmühle wird anhand der Fig. 2 und 3 erläutert. Die Mühle besitzt ein Mühlengehäuse 11, innerhalb dessen ein Schlägerrad 3 rotierbar um eine Achse 2 gelagert wird. Das Schlägerrad 3 wird über ein Welle 12 von außerhalb angetrieben. Es besitzt eine Vielzahl von Schlägern 4 und diametral zwei über seinen Umfang 6 überstehende Ausräum­ schläger 9, die den Mahlraum 8 und damit die Mahlbahn 1 frei­ halten oder bzw. definieren.

Die im Ausführungsbeispiel vorgesehenen Ausräumschläger 9 be­ sitzen nach Fig. 2 eine Verzahnung 13, deren Zähne 14 und Lücken 15 so gegeneinander versetzt sind, daß in Umfangsrich­ tung immer ein Zahn 14 und eine Lücke 15 zusammentreffen.

Der Schnitt von Fig. 2 zeigt auch eine insgesamt mit 16 bezeich­ nete Produktzuführung, die in eine Mühlentür 17 integriert und als zum Schlägerrad 3 hin geöffneter Konus 18 ausgebildet wird. Der Außendurchmesser d des Konus 18 an seiner dem Schlägerrad 3 zugewandten Seite soll geringfügig kleiner sein als der Durch­ messer D des Schlägerrades 3. Außerdem wird der Abstand a zwischen Konus 18 und Schlägerrad 3 so gering wie möglich ge­ halten. Durch die Wahl der relativen Größen d/D und durch den möglichst kleinen Abstand a wird verhindert, daß aus dem Mahl­ raum 8 frisches und nach wie vor zum Verbacken neigendes Mahl­ gut in die Produktzuführung 16 zurückgedrückt wird und die Zu­ führung verstopfen kann. Das Mahlgut soll normalerweise in ra­ dialer Richtung, beispielsweise - wie in Fig. 2 dargestellt - durch einen an der Unterseite vorgesehenen Ausgang 19 in Pfeilrichtung abgeführt werden.

Fig. 4. zeigt ein Beispiel einer Anwendung der Schlagmühle nach Fig. 1 bis 3. Bei der Herstellung von Waschmitteln im Sprühtrocknungsverfahren entsteht ein Turmpulver mit breitem Kornspektrum und gemischt mit Agglomeraten, Bruchstücken und Wandansätzen im Austrag des Trockners. Zum Erreichen eines qualitätsgerechten Kornspektrums werden die Grobanteile des Turmpulvers als Überschlag abgesiebt. Sie gelangen beispielsweise vom Sieb 20 5. G (G = Obergeschoß) eines Trockenturms in eine erfindungsgemäße Mühle 21, die sich beispielsweise im 4. G des Trockenturms befinden kann. Der Auslauf der Mühle 21 kann im 3. G mit einer Leitung 23, die das Mahlprodukt zurück zum im 2. G des Trockenturms befindlichen Turmaustragsband 25 führt, verbunden werden. Zusammen mit dem in Pfeilrichtung 26 herantransportierten Turmpulver 27 wird es dann in einer Förderanlage 28 erneut in Pfeilrichtung 29 zu den Sieben des Turms gefördert und danach ein zweites Mal auf dem Sieb 20 abgesiebt, so daß noch zu grobe Teile erneut abgetrennt und vermahlen werden können.

Bezugszeichenliste

 1 = Mahlbahn
 2 = Achse
 3 = Schlägerrad
 4 = Schläger
 6 = Umfang (3)
 7 = periphere Kante (4)
 8 = Mahlraum
 9 = Ausräumschläger
10 = periphere Kante (9)
11 = Mühlengehäuse
12 = Welle
13 = Verzahnung
14 = Zahn
15 = Lücke
16 = Produktzuführung
17 = Mühlentür
18 = Konus
19 = Ausgang
20 = Sieb
21 = Mühle
23 = Leitung
25 = Turmaustragsband
26 = Pfeil
27 = Turmpulver
28 = Förderanlage
29 = Pfeil

Claims (9)

1. Schlagmühle mit einem in einem Mühlengehäuse (11) auf einer horizontalen Achse (2) gelagerten Schlägerrad (3), wobei der Umfang (6) des Schlägerrades (3) mit einer Vielzahl etwa radial ausgerichteter Schläger (4) bestückt ist und den Schlägern (4) am Innenumfang des Mühlengehäuses (11) eine vom Produkt gebildete Mahlbahn (1) gegenübersteht und wobei das Mühlengehäuse (11) eine etwa senkrecht zu der horizon­ talen Achse (2) stehende Mühlentür (17) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß den Schlägern (4) direkt die vom Produkt gebildete Mahl­ bahn (1) gegenübersteht und mindestens ein Schläger in der Funktion als Ausräumschläger (9) radial weiter nach außen vorspringt als der Rest der Schläger (4).

2. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr symmetrisch am Schlägerrad (3) verteilte Schläger (4) als Ausräumschläger (9) radial weiter nach außen vorspringen als der Rest der Schläger (4).

3. Mühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausräumschläger (9) an ihrer peripheren Kante (10) verzahnt sind.

4. Mühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (14) der Verzahnung (13) der Ausräumschlä­ ger (9) gegeneinander versetzt sind.

5. Mühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei diametral gegenüberstehenden Ausräumschlägern (9) jeder Zahn (14) des einen Ausräumschlägers (9) in eine Lücke (15) des anderen Ausräumschlägers (9) fällt.

6. Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Produktzuführung (16) zum Schlägerrad (3) ein in die Mühlentür (17) integrierter Konus (18) vorgesehen ist.

7. Mühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (d) des Konus (18) an seiner dem Schlägerrad (3) zugewandten Seite kleiner als der Durchmesser (D) des Schlägerrades (3) ist.

8. Mühle nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen Konus (18) und Schlägerrad (3) so klein wie ohne störende Reibung gerade möglich vorgegeben ist.

9. Mühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mühle zum Zerkleinern von Waschpulveranteilen in den Prozeß der Waschmittelsprühtrocknung integriert angeordnet ist.