DE3906569A1 - Feinstmuehlenkombination - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Feinstmühlenkombinationen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Feinstmühlenkombinationen sind bekannt.

So ist es bei Großproduktionen üblich, mehrere Feinstsandmühlen so zu kombinieren, daß sie je nach den Erfordernissen des Mahlgutes parallel oder in Reihe betrieben werden können. Bei diesen bekannten Kombinationen hat jede Mühle ihre eigene, ständig im Trog verbleibende Mahlkörpermenge. Der Nachteil dieser in den Trögen gefangenen Mahlkörper besteht darin, daß die für eine gute Gleichkornmahlung erforderliche gleichmäßige Verteilung der Mahlkörper über die Troglänge nicht gewährleistet ist und daß sich die vom Mahlgut mitgerissenen Mahlkörper häufig schon vor der Trenneinrichtung bis zur Blockade konzentrieren, ohne daß der mahltechnisch optimale Mahlgutdurchsatz erreicht wird, von den dabei verursachten Mahlkörper- und Mühlenschädigungen ganz zu schweigen. Bei Einzelmühlen wurden solche Blockaden schon durch Rückführkanäle vom Mühlenauslaß zum Mühleneinlaß vermindert. Solche Mühlen zu mehreren zu kombinieren beseitigt aber nicht die in jeder Mühle für sich gefangene Mahlkörper und ist im übrigen kostspielig und schwierig in der Handhabung.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, Feinstsandmühlen- Kombinationen so zu gestalten, daß sie betriebssicher, preisgünstig, sowie den Mahlprozessen leicht anpaßbar sind und daß sie eine gleichmäßige Mahlkörperverteilung in den Mahlräumen gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst, wonach die Feinstsandmühlen mit den Auslaßstutzen für vom Mahlgut mitgerissene Mahlkörper mit dem Mahlkörpereinlaßstutzen einer benachbarten Feinstsandmühle so zu verbinden sind, daß die jeweils nächste Mühle zur Weiterleitung bzw. zur Rückleitung der mitgerissenen Mahlkörper dient. Auf diese Weise läßt sich auch bei hohem Mahlgutdurchsatz und bei hoher Mahlkörperkonzentration eine sehr gleichmäßige Mahlkörperverteilung und damit ein hoher Mahlwirkungsgrad mit optimaler Gleichkornmahlung erreichen.

Für die Nutzung in Reihe benötigt die erfindungsgemäße Feinstsandmühle nur einen Mahlgutzulaufstutzen, eine Trenneinrichtung und einen Mahlgutablaufstutzen. Für die wahlweise Nutzung in Reihen- oder Parallelanordnung erhalten alle Einzelmühlen absperrbare Mahlgutzulaufstutzen, Trenneinrichtungen und absperrbare Mahlgutablaufstutzen. Bei vier oder mehr Mühlen ist sogar eine Kombination von Reihen- und Parallelbetrieb möglich.

Die für den Mahlwirkungsgrad entscheidend wichtige Leistungsdichte, ausgedrückt in kW pro Liter Mahlraum, kann bei der Erfindung dem Mahlfortschritt durch die Form, den Durchmesser und die Drehzahl der Rotore angepaßt werden. Auch Kombinationen unterschiedlicher Leistungsdichte, wie z.B. Vollraummühlen bis ca. 1 kW/l, Ringraummühlen bis ca. 2 kW/l und Spaltraummühlen bis ca. 6 kW/l bieten sich an.

Der Mahlkörperkreislauf vergrößert durch mitgeführtes Mahlgut die für den Mahlwirkungsgrad nachteilige Verweilzeitstreuung des Mahlgutes im Mahltrog. Vorschläge zur empirischen Beeinflussung des Mahlkörperkreislaufes durch Drosseln oder Pumpen sind bekannt. Hier wird vorgeschlagen, anhand der gemessenen Druckdifferenz und des Mahlgut-Temperaturverlaufes im Übertrittskanal die Fließgeschwindigkeit in dem Kanal so zu regeln, daß der Temperaturverlauf möglichst linear ausgebildet ist.

Die Übertrittskanäle bieten sich über Doppelmäntel zum Temperieren an. Eine Ausgestaltung der Kanäle als Zwischenkühler ist möglich.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Feinstsandmühlen­ kombination mit zwei Mühlen mit Kegelspalt-Mahlraum,

Fig. 2 einen Querschnitt der Kombination nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt einer Kombination aus zwei unterschiedlichen zylindrischen Mühlen und

Fig. 4 ein Querschnittsschema einer vierfachen Feinstsandmühlenkombination.

In Fig. 1 läuft der Kegelrotor 1 in dem Mahltrog 2 angetrieben über die Welle 3, die im Lagergehäuse 4 am Trogdeckel gelagert ist. Gegenüber dem Antrieb befindet sich der Mahlgutzulaufstutzen 6. Kegelrotor 1 und Mahltrog 2 bilden den Mahlraum 7. Der Kegelrotor 8 läuft im Mahltrog 9, angetrieben über die im Lagergehäuse 11 gelagerte Antriebswelle 10. Rotor 8 und Mahltrog 9 bilden den Mahlraum 14, der über die Kanäle 12 und 13 mit dem Mahlraum 7 verbunden ist. Der Trog 9 ist mit dem Deckel 17, in dem sich der Mahlgutauslaßstutzen befindet, abgedeckt. Der Reibspalttrenner, bestehend aus der Reibscheibe 15 am Rotor 8 und dem Reibring 16 am Deckel 17, verhindert den Austritt von Mahlkörpern. Die vom Mahlgut mitgerissenen Mahlkörper wandern vom Mahlraum 7 über den Kanal 12 in den Mahlraum 14 und über den Kanal 13 wieder zurück in den Mahlraum 7. Durch den ständig erweiterten Durchmesser von Rotor 7 und Rotor 9 ist eine ideale Anpassung des Energieumsatzes an den Mahlfortschritt gegeben.

Die Fig. 2 zeigt im Querschnitt der Fig. 1 den Rotor 1 im Trog 2, den Mahlraum 7, den Rotor 8 im Trog 9, den Mahlraum 14 und die Trenner-Reibscheibe 15. Die tangentiale Anordnung der Verbindungskanäle 12 und 13 zwischen den Mahlräumen 7 und 14 begünstigt den Mahlkörperkreislauf und vermindert die Gefahr des unmittelbaren Durchtrittes von Mahlgut vom Einlaufstutzen 6 über den Kanal 13 zum Auslaufstutzen 16. Der Kontrolle des Fließzustandes nach Richtung und ggf. nach Geschwindigkeit dienen die Druckmeßgeräte 18′ und 18′′, sowie die Temperaturfühler 19′, 19′′ und 19′′′. Da die Mahlguttemperatur sich während des Mahlprozesses ändert, ist der Verlauf der Mahlguttemperatur des Mahlgutes im Kanal 13 gut verwertbar für den Fließzustand. Mit der Schneckenpumpe 20, die über die Antriebswelle 21 regelbar antreibbar ist, läßt sich der Fließzustand optimal einstellen.

In der Fig. 3 läuft der Rotor 31 mit Mahlstiften 42 im Mahltrog 32 mit den Mahlstiften 43 und wird angetrieben über die Welle 33 gelagert im Lagergehäuse 34, befindlich an der Stirnwand 35. Das Trogende ist mit dem Stirndeckel 38 verschlossen, der einen Mahlgutzufuhrstutzen 36 mit Absperrventil 37 trägt. Eine Trenneinrichtung, bestehend aus dem Reibring 44 und der Reibscheibe 45, verhindert den unmittelbaren Austritt von Mahlkörpern zum Auslaß B′ mit dem Stutzen 40 und dem Absperrventil 41. Der Zylinderrotor 51 mit den Rührscheiben 62 läuft in dem Mahltrog 52, angetrieben über die Welle 53, gelagert im Lagergehäuse 54, welches am Stirndeckel 55 angeordnet ist. Die antriebsfreie Stirnseite des Troges 52 ist verschlossen mit dem Deckel 58, der auch den Mahlgutzulaufstutzen A′ mit dem Stutzen 56 und dem Absperrventil 57 trägt. Die antriebsfreie Stirnseite des Troges 52 ist verschlossen mit dem Deckel 58 mit dem Mahlgutzulauf A′ bestehend aus Stutzen 56 und Absperrventil 57. Eine Trenneinrichtung, bestehend aus Reibring 64 und Reibscheibe 65, verhindert den Austritt von Mahlkörpern durch den Auslaß B, bestehend aus Stutzen 60 und Absperrventil 61. Die vom Mahlgut mitgerissenen Mahlkörper treten durch die Übergangskanäle 46 und 47, verbunden durch die Flansche 47 und 67 vom Mahlraum 39 in den Mahlraum 59 und durch die Kanäle 48 und 68, verbunden durch die Flansche 49 und 69 vom Mahlraum 59 in den Mahlraum 39 über. Der Kreislauf der Mahlperlen ist unabhängig davon, ob die beiden Mühlen parallel (nur bei gleichem System beider Mühlen zu empfehlen) oder in Reihe betrieben werden. Auch ist bei Reihenbetrieb frei wählbar, durch welche der beiden Mahlräume das Mahlgut als erstes durchfließen soll.

Die Fig. 4 zeigt den Querschnitt einer Feinstmühlenkombination mit vier systemgleichen zylindrischen Mühleneinheiten. In den Trögen 70, 71, 72 und 73 laufen die Scheibenrührwerke 74, 75, 76 und 77. Das Rührwerk 74 mit der Reibscheibe 79 wird von der Welle 78 und das Rührwerk 76 mit der Reibscheibe 80 von der Welle 82 angetrieben. Die Mahltröge 70, 71, 72 und 73 sind durch die tangential angeordneten Übertrittskanäle 82, 84 und 85 verbunden. Die Mahlkörper und das Mahlgut durchlaufen alle Mühlen in Pfeilrichtung. Im Normalfall genügen die tangentialen Kanäle für die Aufrechterhaltung des Mahlkörperkreislaufes, auch im kritischen Bereich der nebeneinander liegenden Stutzen für die Mahlgutzu- und -abfuhr. Für Sonderfälle können aber auch am Rührwerk Transportschaufeln angebracht werden. Für den Kanal 84 ist als Beispiel ein Doppelmantel 86 für den Durchfluß von Heiz- oder Kühlmedium dargestellt.

Der Einfachheit halber sind hier nur Reibspalttrennvorrichtungen dargestellt. Es können aber alle bekannten Trennvorrichtungen verwendet werden. Die bevorzugte, aber nicht zwingende Anordnung der Mühlen für Durchfluß im Gegenstrom bringt die kürzesten Übertrittskanäle. Eine horizontale Anordnung der Mühlen bringt eine axiale Verteilung der Mahlkörper im Mahltrog unabhängig von der Schwerkraft. Die Schwerkraft kann bei vertikal angeordneten Mühlen zu gewollten Mahlkörperkonzentrationen bzw. zur Entlastung der Trennbereiche herangezogen werden.

Claims (9)

1. Feinstsandmühlenkombination, bestehend aus zwei oder mehr, parallel oder in Reihe betreibbaren Feinstsandmühlen für die kontinuierliche Zerkleinerung und Dispergierung von Feststoffen in Flüssigkeiten mit Mahltrögen, in denen Rührwerke frei bewegliche Mahlkörper wie Sand, Mahlkugeln oder Stahlschrot intensiv bewegen, und denen das Mahlgut auf der einen Seite zugeführt wird, um sie auf der anderen Seite ggf. nach Passieren einer Trenneinrichtung zum Zurückhalten der vom Mahlgut mitgerissenen Mahlkörper zu verlassen, und die mit Austritts- und Eintrittsstutzen für die vom Mahlgut mitgerissenen Mahlkörper versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mahlkörperaustrittsstutzen mit dem Mahlkörpereintrittsstutzen eines benachbarten Mahltroges verbunden ist.

2. Feinstmühlenkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Mahlgutzulaufstutzen und nur eine Trenneinrichtung mit Mahlgutauslaufstutzen vorhanden sind.

3. Feinstmühlenkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere oder alle Mahltröge mit absperrbaren Mahlgutzulaufstutzen und mit Trenneinrichtungen mit absperrbarem Auslaufstutzen versehen sind.

4. Feinstmühlenkombination nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß kegelspaltartige Mahlräume sich über mehrere Tröge hinweg vergrößern.

5. Feinstmühlenkombination nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rührwerke unterschiedliche Drehzahlen besitzen.

6. Feinstmühlenkombination nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahltröge und Rührwerke unterschiedliche Durchmesser besitzen.

7. Feinstmühlenkombination nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Mühlensysteme miteinander kombiniert werden.

8. Feinstmühlenkombination nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fließen des Mahlgutes im Übertrittskanal anhand des Temperaturverlaufes kontrolliert und bei Bedarf mit an sich bekannten Mitteln nachgeregelt wird.

9. Feinstmühlenkombination nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertrittskanäle mit Kühl- oder Heizeinrichtungen versehen sind.