DE4015925C2 - Kontinuierliche Trockenmühle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierliche Trocken­ mühle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Solche Mühlen werden zur Herstellung von feinen homogenen Pulvern mit einer engen Partikelgrößenverteilung aus parti­ kelförmigen Teilchen benutzt.

Es ist eine Vielzahl von Vorrichtungen zum Trockenmahlen von partikelförmigen Teilchen bekannt, beispielsweise Kugelmüh­ len, Schwingmühlen, Prallmühlen, Strahlmühlen, Stiftmühlen, Hammermühlen und Rohrwalzwerke.

Insbesondere sind Vorrichtungen mit gerührtem Medium oder Ku­ gelrührmühlen bekannt. Bei diesen Mühlen wird das zu mahlende Material mit Mahlelementen oder Kugeln vermischt und gerührt. Solche Mühlen weisen normalerweise ein Gefäß auf, in dem ein Bett mit Mahlelementen vorgesehen ist, die durch Teile, die mit einer rotierenden Welle verbunden sind, gerührt werden.

Ein besonderer Vorteil der Rührmühlen, beispielsweise im Ver­ gleich zu Vibrationsmühlen oder Kugelmühlen liegt darin, daß der Mahlvorgang vorwiegend zwischen den Mahlelementen des ge­ rührten Mediums erfolgt und nicht die Gefäßwände einschließt. Dadurch wird die mechanische Abnutzung der Innenwand des Ge­ fäßes erheblich reduziert. Ein weiterer Vorteil der Rührmüh­ len liegt darin, daß das Mahlgefäß unbewegt bleibt, so daß solche Mühlen im Gebrauch angenehmer sind.

Vorrichtungen dieser Art werden in einer Vielzahl von Indu­ striezweigen angewendet, z. B. in der chemischen und der land­ wirtschaftlichen Industrie, der Kautschukindustrie, der kera­ mischen Industrie, der Papierindustrie, der Metallindustrie, der Sinterindustrie, der Farb- und Lackindustrie, der pharma­ zeutischen und kosmetischen Industrie, der Kunststoffindu­ strie, der elektronischen Industrie und der Süßwarenindu­ strie.

Ein Hauptzweck dieser Vorrichtungen ist die Erzeugung eines kontinuierlichen Flusses von gleichförmigem und fein gemah­ lenem Material. Typischerweise werden die Feststoffpartikel auf eine Partikelgröße zwischen 5 und 100 µm gemahlen.

Wie bereits erwähnt, wird das zu mahlende Material in einen stationären Kessel bzw. ein stationäres Gefäß mit geeigneten Mahlkörpern eingebracht, etwa Kugeln aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Chromstahl, Wolframkarbid, oder Keramik, deren Durchmesser normalerweise zwischen 4,76 mm (3/16") und 12,7 mm (1/2") liegt.

Bei einem batchweisen Trockenmahlverfahren wird eine be­ stimmte Menge einer zu verarbeitenden Mischung zusammen mit den Mahlelementen in ein Gefäß eingebracht und dann mit einem Rührer gerührt, wonach die Menge herausgenommen wird und der Vorgang wiederholt wird.

Bei einem kontinuierlichen Trockenmahlprozeß wird das Material dem Gefäß von oben zugeführt, fällt durch das Mahlbett und wird durch Gitter am Boden entnommen.

Diese verschiedenen Mahlverfahren haben beide sowohl Vor- als auch Nachteile. Z. B. muß beim Batch-Verfahren der Mahlvorgang zum Entleeren unterbrochen werden, während dies bei einem kontinuierlichen Verfahren nicht erforderlich ist. Andererseits wird die Entlee­ rung beim kontinuierlichen Trockenmahlverfahren hauptsächlich durch Schwerkraft be­ wirkt, was bei sehr fein gemahlenem Material oder Material mit geringer Dicht ungeeignet ist.

Die US 3 770 214 offenbart eine Trockenmühle zum Mahlen von partikelförmigem Material mit Mahlkörpern in einem Mahlgefäß, mit einer Materialzuführeinrichtung im oberen Be­ reich des Gefäßes, mit Rührmitteln im Gefäß und mit einer Entleerungseinrichtung, die im Bodenbereich des Gefäßes angeordnet ist. Darüber hinaus weisen die Rührmittel eine Längswelle auf. Als Rührmittel verwendet die Trockenmühle eine Schraube.

Die GB 1 197 583 zeigt eine Vorrichtung zum Mahlen von Feststoffpartikeln in einem flüs­ sigen Medium mit einer Längswelle und darin vertikal abwechselnd angeordneten Streu­ scheiben und Rührarmen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Trockenmühle zu schaffen, die kontinuierlich mit großem Durchsatz arbeitet und relativ große Spitzengeschwindigkeiten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vor­ teilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Eine erfindungsgemäße Trockenmühle ermöglicht wesentlich größere Drehzahlen und da­ durch einen höheren Durchsatz und bessere Mahlergebnisse. Weiterhin ist eine Entleerung über die Seite bzw. eine radiale Entleerung möglich.

In besonders vorteilhafter Weise sind die Rührarme L-förmig ausgebildet, und im Wechsel mit Streuscheiben angeordnet, wobei die kurzen Schenkel der Rührarme abwechselnd zur Oberseite und zum Boden des Gefäßes weisen.

In zusätzlicher vorteilhafter Weiterbildung sind die kurzen Schenkel der Rührarme von den Wänden des Gefäßes etwa das Vierfache bis Siebenfache des Durchmessers der Mahlele­ mente entfernt und der unterste Rührarm in einer ähnlichen Entfernung vom Boden des Ge­ fäßes angeordnet.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung beträgt der Durchmesser der Streuscheiben etwa 50% bis 83% des Durchmessers des Mahl­ gefäßes.

Zusätzlich kann die Entleerung in einigen Fällen dadurch ge­ fördert werden, daß neben der Stelle zur radialen Entleerung ein Luftstrom in das Gefäß eingeleitet wird.

Weiterhin ist es in manchen Fällen vorteilhaft, wenn die kur­ zen Schenkel der obersten Rührarme zur Oberseite des Gefäßes weisen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, nä­ her erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsge­ mäßen Trockenmühle,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Mahlgefäßes,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines der L-förmigen Rührarme des Mahlgefäßes,

Fig. 4 einen horizontalen Schnitt der Entleerungsventi­ leinheit und

Fig. 5 einen Schnitt der Entleerungsventileinheit längs der Linie 5-5 gemäß Fig. 4.

Die Trockenmühle gemäß Fig. 1, die allgemein mit der Ziffer 10 bezeichnet ist, weist eine Bodenplatte 11 auf, auf der ein Geräterahmen 12 montiert ist, wobei der Geräterahmen 12 im wesentlichen aus einem horizontalen Sockelteil 12a und ge­ genüberliegenden vertikalen Schenkeln 12b und 12c besteht, die entweder mit dem Sockelteil 12a einstückig verbunden sind oder mit diesem verwschweißt sind.

Der vertikale Schenkel 12b dient als schwenkbare Aufnahme für das Mahlgefäß, die später erläutert wird. Der ge­ genüberliegende vertikale Schenkel 12c erstreckt sich vom ho­ rizontalen Sockelteil 12a gleichfalls nach oben und endet an einem horizontal angeordneten Querarm 12d, so daß die Kombi­ nation des Schenkels 12c und des Querarms 12d ein umgedrehtes L ergibt.

Auf einer Außenfläche des vertikalen Schenkels 12c ist ein Motor 13 mit einer Befestigungsplatte 13a sowie ein Anlasser 14 mit einer Befestigungsplatte 14a angeordnet. Die üblichen Bedienungsknöpfe 15 sind gleichfalls auf einer Außenfläche des Schenkels 12c vorgesehen. An der Oberseite des Schenkels 12d ist ferner ein (nicht dargestellter) Riementrieb vorgese­ hen, über den die Rühreinrichtung in herkömmlicher Weise vom Motor 13 angetrieben wird, und der aus Sicherheitsgründen durch eine Abdeckhaube 16 abgedeckt ist.

Die gerade beschriebene Anordnung ist nur kurz erläutert, da sie im Prinzip bekannt ist. Es bleibt zu erwähnen, daß der Motor 13, sobald er vom Anlasser 14 aktiviert ist, den Riementrieb antreibt, um die Rührwelle über eine geeignete Kupplung und Lagerung in Drehung zu versetzen. Diese mechani­ sche Verbindung und ihre Funktionsweise sind wohlbekannt. Ebenso sind die Elektronik, die Steuerung usw. dem Fachmann bekannt.

Aus Fig. 1 ist weiter ersichtlich, daß die Mühle 10 ein Mahl­ gefäß 20 aufweist, das verschwenkbar an den Schenkeln 12b und 12c festgelegt ist, um, falls gewünscht, Zugang zu seinem In­ neren zum Zwecke der Reinigung, Reparatur etc. zu ermögli­ chen. In der Zeichnung ist nur die Drehlagereinheit 22 am Schenkel 12b dargestellt, zusammen mit einem Bedienungsgriff 22a, der über ein Schneckengetriebe mit einem am Gefäß 20 vorgesehenen Drehzapfen verbunden ist. Das Gefäß 20 ist in entsprechender Weise mit einer Drehzapfenanordnung in Bezug auf den Schenkel 12c festgelegt. Gleichfalls ist zu erwähnen, daß das Gefäß 20 während des Mahlvorgangs in einer festen Stellung arretiert wird, und daß zu diesem Zweck gemäß Fig. 1 ein Arretiergriff 19 vorgesehen ist.

Am Mahlgefäß 20 ist ferner ein abnehmbarer Deckel 21 vorgese­ hen, der mittels Klammern 23 am Gefäßkörper befestigt ist, während im Bereich seines unteren Endes eine oder mehrere Entleerungsventileinheiten 50 mit der Wand des Mahlgefäßes verbunden sind.

Von der Oberseite des Deckels 21 steht eine Wellenabdeckung 17 hervor, die die Rührwelle und die Wellenkupplung der nachfolgend beschriebenen Rühreinheit aus Sicherheitsgründen abdeckt. An der Oberseite des Deckels 21 ist ferner eine Füll-Schurre 18 vorgesehen, die eine geeignete Öffnung zum Einfüllen ungemahlenen Materials in das Gefäß 20 aufweist.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Mahlgefäß 20 einen Körper 24 mit einer inneren zylindrischen Seitenwand 25 und einer Bodenwand 26 aufweist. Wie dargestellt, ist der Körper dop­ pelwandig mit den Wänden 25a und 26a ausgeführt, so daß über den Einlaßstutzen 25b und den Auslaßstutzen 25c Kühl­ flüssigkeit durch den so gebildeten Hohlraum geleitet werden kann. Etwa in der Mitte der Außenwände 25a sind ferner Dreh­ zapfen 27 angeordnet, über die das Gefäß 20 an den Schenkeln 12b und 12c in der bereits erwähnten Weise verschwenkbar ge­ lagert ist.

Der auf das offene Ende des Gefäßes aufgesetzte und durch die Klammern 23 fixierte Deckel 21 weist eine Durchführungsöff­ nung 21a zur Aufnahme der Rührwelle 41 der Rühreinheit 40 auf, zusätzlich zu der in Verbindung mit der Füll-Schurre 18 erwähnten Öffnung. Ein Ende der Welle 41 steht über den Dec­ kel 21 hervor und weist eine Paßfedernut 41a auf. Dieses Ende der Welle ist über eine Kupplung mit der Welle des Riementriebes verbunden, der seinerseits mit dem Motor 13 verbunden ist, so daß die Welle 41 in Richtung des Pfeiles 100 in Dre­ hung versetzbar ist. Auf die Beschreibung weiterer Einzelhei­ ten wird verzichtet, da solch eine Verbindung dem Fachmann bekannt ist.

Das Gefäß 20 enthält Mahlkörper oder -elemente M, die zum Mahlen von der Rühreinheit in der nachfolgend beschriebenen Weise gerührt werden.

Die Rührwelle 41 ist von einer Reihe von Radialbohrungen 41b durchsetzt, die nacheinander entlang der Längsachse der Welle 41 angeordnet sind, abwechselnd um 90° radial verdreht sind und die Rührarme 42 aufnehmen.

Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß jeder Rührarm L- förmig ausgebildet ist, mit einem langen Schenkel 42a und ei­ nem kurzen Schenkel 42b, der über ein gekrümmtes Teil 42c mit diesem verbunden ist und im wesentlichen um 90° davon ab­ steht. Der lange Schenkel 42a weist etwa in seiner längssei­ tigen Mitte einen oder mehrere geriefte ringförmige Schlitze 42d auf. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Rührarme 42 in die Radialbohrungen 41b eingesetzt und durch Stifte 43 fi­ xiert, die von den gerieften Schlitzen 42d aufgenommen sind. Durch eine Mehrzahl von Schlitzen 42d ist es möglich, die Rührarme so einzusetzen und zu fixieren, daß die rechtwinkli­ gen Schenkel 42b entweder näher zur inneren Seitenwand 25 reichen oder weiter von ihr entfernt sind, wie es für den je­ weils durchzuführenden Mahlprozeß gewünscht und notwendig ist. Gemäß Fig. 3 kann ein Teil des langen Schenkels 42a einen geringeren Durchmesser aufweisen, um das Einsetzen und Herausnehmen der Rührarme 42 zu erleichtern.

Auf der Welle 41 sind ferner mehrere Streuscheiben 44 vorge­ sehen. Diese Streuscheiben weisen jeweils eine zentrale Öff­ nung auf, so daß sie auf die Welle 41 aufschiebbar sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind sie jeweils abwechselnd zwischen zwei der L-förmigen Arme 42 angeordnet. Die Streuscheiben sind gegen Bewegung in Axialrichtung durch Haltemuffen 45 auf der Welle gesichert, die in Axialrichtung jeweils oberhalb und unterhalb jeder Scheibe 44 angeordnet sind, und die runde Schlitze 45a aufweisen, um über die Rührarme 42 zu passen.

Wie bereits erwähnt, ist die Vorrichtung für einen "troc­ kenen" Mahlprozeß bei hohen Geschwindigkeiten vorgesehen, während im Gegensatz zu herkömmlichen Trockenmahlvorrichtun­ gen die Entleerung kontinuierlich und nicht am Boden, sondern von der Seite erfolgt, wobei die Zentrifugalkraft, der das gemahlene Material ausgesetzt ist, ausgenutzt wird. In der rechten unteren Ecke von Fig. 2 ist ein Sieb 51 erkennbar, über das das gemahlene Material in die Ventileinheit 50 und eine Auslaßschurre 50a gelangt. In den Fig. 4 und 5 ist der mit dem Sieb 51 zusammenwirkende Ventilmechanismus darge­ stellt. Es kann eine Vielzahl von Sieben mit verschiedenarti­ gen und verschieden großen Öffnungen verwendet werden.

Aus den Fig. 4 und 5 ist ersichtlich, daß das Sieb 51 der Ventileinheit 50 abnehmbar an der Innenwand 25 des Mahlge­ fäßes 20 angeordnet ist.

An der Wand 25 ist ferner ein Ventilvorsprung 52 vorgesehen, der sich von der Wand 25 radial nach außen erstreckt. Mit dem Ventilvorsprung 52 ist ein Ventilgehäuse 53 mittels Schrau­ benbolzen 53a verbunden. Mit dem Ventilgehäuse 53 ist ein Ventilauslaß 54 mittels Schrauben 54a verbunden, der in den Auslaßschurren 50a endet.

In der vorliegenden Ausführung sind insgesamt vier Ventile vorgesehen. In Fig. 4 ist ein Doppelventil dargestellt, das an einer Seite des Gefäßes 20 vorgesehen ist. An der gegen­ überliegenden Seite ist eine entsprechende Anordnung vorgese­ hen. Es können natürlich auch mehr oder weniger Ventile vor­ gesehen sein. Die Anzahl der Ventile, die notwendig sind, hängt zumindest zum Teil von der Art des Mahlgutes ab. So werden bei einem Material, das nicht frei fließt, eine größere offene Siebfläche und damit mehr Ventile notwendig sein.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ventileinheit weist Stopfen 55 auf, von denen jeder einen Teil des Siebes 51 ab­ deckt und die jeweils mit einem Ventilschaft 56 und schließ­ lich mit einem Griff 56a verbunden sind.

Für jedes Ventil ist am Gehäuse 53 eine Haube 58 montiert, die von diesem hervorsteht und den Ventilschaft 56 aufnimmt. Jede Haube 58 weist eine Radialbohrung zur Aufnahme einer Si­ cherungsmutter 59 auf, die jeweils über einen Sicherungsgriff 59a aktivierbar ist.

Mit jedem der Stopfen 55 ist eine Stopfenaufnahme 57 mittels Schrauben 57a verbunden. Mit dieser ist der Ventilschaft der­ art verbunden, daß, sobald der Sicherungsgriff 59a gedreht wird, um die Sicherungsmutter freizugeben, der Griff 56a ge­ dreht werden kann, um den Ventilschaft in Axialrichtung zu bewegen und somit den Stopfen 55 entweder in Richtung auf das Sieb 51 oder von diesem weg zu bewegen.

In Fig. 4 ist der linke Stopfen in der völlig geschlossenen Position dargestellt, so daß dieser Teil des Siebes 51 abge­ deckt ist, während der rechte Stopfen nach außen bewegt ist, so daß der Teil des Siebes, den er normalerweise abdeckt, freigegeben ist und das gemahlene Material durch das Sieb und die Öffnung 54a in die Auslaßschurre 54 gelangt.

Falls gewünscht, kann durch einen Fitting 27 über einen Schlauch 27a neben dem Sieb 51 Luft zugeführt werden, um die Auslaßrate zu erhöhen. Dadurch wird das gemahlene Material fluidisiert und weniger kompakt. In alternativer Ausführung kann ein Luftklopfer mit dem Sieb verbunden sein, um die Ent­ leerung durch Vibration zu erleichtern.

Während des Betriebes ist die Mühle gemäß Fig. 1 zusammenge­ setzt, wobei die Streuscheiben 44 und die Rührarme 42 an der Welle 41 fixiert sind und die Arme in der erwähnten Weise in Bezug auf ihren Abstand ihrer kurzen vertikalen Schenkel 42b von der Wand 25 des Gefäßes 20 justiert sind. Sobald die Rührwelle 41 mit dem Riementrieb verbunden ist und die Entleerungsventileinheit 50 geschlossen ist, kann durch die Füll-Schurre 18 zu mahlendes Material in die Mühle eingefüllt werden.

Es sollte erwähnt werden, daß der Abstand der Schenkel 42b von der Innenwand 25 normalerweise durch die Größe der Mahl­ elemente vorgegeben ist und daß der Abstand normalerweise zwischen dem Vierfachen und dem Siebenfachen des Kugeldurch­ messers beträgt. Der gleiche Abstand ist zwischen dem unter­ sten Rührarm 42 und der Bodenwand 26 einzuhalten.

Gute Mahlergebnisse sind erzielbar, wenn der Durchmesser der Streuscheiben 44 zwischen etwa 50% und 83% des Durchmessers des Gefäßes 20 beträgt.

Es hat sich beim Betrieb gezeigt, daß aufgrund der Kombina­ tion der L-förmigen Rührarme 42 mit den Streuscheiben 44 kleinere Mahlkörper verwendbar sind und die Mühle schneller als herkömmliche Trockenmühlen betrieben werden kann.

So weisen die Mahlkörper beim Trockenmahlen in einer herkömm­ lichen Kugelrührmühle einen Durchmesser zwischen 4,763 mm (3/16") und 12,7 mm (1/2") auf, während bei einer erfin­ dungsgemäßen Mühle Mahlkörper mit einem Durchmesser zwischen 1,548 mm (1/16") und 3,175 mm (1/8") oder sogar mit einem Durchmesser von 0,794 mm (1/32") verwendbar sind. Eine her­ kömmliche Trockenmühle mit Rührarmen von 165,1 mm (6,5") kann mit einer Drehzahl von etwa 300 bis 350 1/min betrieben werden. Eine erfindungsgemäße Mühle kann dagegen mit einer Drehzahl zwischen etwa 1000 und 1700 1/min betrieben werden. Die Spitzengeschwindigkeit an den Enden der Rührarme ist dabei der limitierende Faktor. Dennoch ist es üblich, die Ge­ schwindigkeit als Wellendrehzahl anzugeben. Jedenfalls läßt sich die Spitzengeschwindigkeit etwa um den Faktor drei erhö­ hen. Die absolute Geschwindigkeit ist von der Größe der Vor­ richtung abhängig.

Bei der erfindungsgemäßen Mühle ist die Geschwindigkeit so groß, daß das Mahlgut die Tendenz hat, einen geraden Zylinder während des Rührens zu bilden. Durch die Streuscheiben 44 läßt sich dies vermeiden und ein Teil des Materialflusses in Bereiche zwischen den Scheiben lenken, was zur Vergrößerung der Verweilzeit in der Mahlkammer und damit zu einer feineren Körnung führt.

Es hat sich weiter gezeigt, daß auch beim Mahlen von faseri­ gen Materialien, wie Zellstoff, Baumwollsamen, Heu usw. gute Ergebnisse erzielbar sind. Bei herkömmlichen Mahlvorrichtun­ gen neigen die Fasern dazu, sich flach an die Wand anzulegen. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Fasern beim Auftreffen auf das seitliche Sieb 51 überwiegend in kleine Teile abgeschert.

Ähnliche Probleme des flachen Anlegens treten normalerweise beim Mahlen von Gummi oder Kunststoff auf, die jedoch erfindungsgemäß gleichfalls durch das Auftreffen auf das seitliche Sieb durch Zentrifugalkraft vermieden werden. Dar­ überhinaus werden die polymeren Teilchen durch die erhöhte Geschwindigkeit der Mahlkörper aufgebrochen, ohne daß es hierzu eines Betriebes bei tiefen Temperaturen bedarf, um die Polymere spröde zu halten.

Die Vorteile der Erfindung sind nachstehend an einiger Bei­ spiele zusätzlich erläutert.

Beispiel 1

2,268 kg (5 amerik. lbs) Calciumkarbonat mit einer ursprüng­ lichen durchschnittlichen Partikelgröße von 14,88 µm mit 90% kleiner als 27,6 µm wurden in einem Mahlgefäß von 5,678 Liter (1,5 amerik. gal) unter Verwendung von Mahlkörpern mit einem Durchmesser von 3,175 mm gemahlen, das nur in herkömmlicher Weise mit L-förmigen Rührarmen ähnlich den Armen 42 ausge­ stattet war. Bei einer durch einen Motor mit 3 PS erzeugten Wellendrehzahl von 500 1/min ergab dies eine Durchsatzrate von 6,80 kg/h (15 lbs/h) und eine Endpartikelgröße mit 83% kleiner als 14,9 µm und 73% kleiner als 10,5 µm.

3,175 kg (7 lbs) Calciumkarbonat mit derselben ursprünglichen Partikelgröße wurden in einem Mahlgefäß von 3,785 Liter (1 gal) unter Verwendung von Mahlkörpern mit einem Durchmesser von 1 mm gemahlen, das mit der erfindungsgemäßen Kombination von L-förmigen Rührarmen 42 und Streuscheiben 44 ausgestattet ist. Bei einer von einem 3 PS-Motor erzeugten Wellendrehzahl von 1350 1/min führt dies zu einem Durchsatz von 33,11 kg/h (73 lbs/h) und einer Endpartikelgröße mit 90% kleiner als 14,1 µm, 83% kleiner als 10,55 µm und 71% kleiner als 7,46 µm. Dabei erfolgte der Betrieb in beiden Fällen kontinuier­ lich.

Beispiel 2

106,59 kg (235 lbs) Talk mit einer Anfangspartikelgröße von weniger als 44 µm (325 mesh) wurden in einer herkömmlichen Mühle gemäß Beispiel 1 unter Verwendung von Mahlelementen mit 3,175 mm Durchmesser gemahlen. Hei einer Wellendrehzahl von 680 1/min (etwa doppelt so hoch wie die übliche Arbeitsdreh­ zahl der herkömmlichen Maschine) führte dies zu einer Durch­ satzrate von 3,99 kg/h (8,8 lbs/h) und einer Endpartikelgröße mit 50% kleiner als 10 µm, einem Teil zwischen 10 und 20 µm und einem geringen Teil kleiner als 25 µm.

22,68 kg (50 lbs) Talk mit derselben Anfangspartikelgröße wurden in einer erfindungsgemäßen Mühle mit einem Mahlgefäß von 3,785 Liter (1 gal.) unter Verwendung von Mahlelementen mit 3,175 mm Durchmesser gemahlen. Bei einer von einem Motor mit 3 PS erzeugten Wellendrehzahl von 1350 1/min ergab sich ein Durchsatz von 16,01 kg/h (35,3 lbs/h) und eine End­ partikelgröße mit mehr als 50% kleiner als 10 µm, einem Teil zwischen 20 und 25 µm und einem kleinen Teil kleiner als 30 µm.

Beispiel 3

750 g Polymethyl-Methacrylat mit einer anfänglichen Partikel­ größe von 297 µm (50 mesh) wurden in einer herkömmlichen Mühle gemäß Beispiel 2 unter Verwendung von Mahlelementen mit 6,350 mm Durchmesser gemahlen. Hei einer von einem Motor mit 2 PS erzeugten Wellendrehzahl von 350 1/min ergab dies eine Durchsatzrate von 300 g/h und eine Endpartikelgröße mit mehr als 50% zwischen 1 und 10 µm und einem Teil zwischen 30 und 40 µm. Der Test wurde als Batchlauf durchgeführt, da die Verarbeitungszeit 2,5 h betrug. Weiter war die Zugabe von flüssigem Stickstoff zur Temperaturerniedrigung erforderlich.

500 g Polymethyl-Methacrylat mit derselben anfänglichen Partikelgröße wurden in einer Mühle gemäß Beispiel 2 gemahlen. Bei einer Wellendrehzahl von 1700 1/min ergab sich ein Durchsatz von 167 g/h und eine Endpartikelgröße mit mehr als 50% im Bereich von 1 bis 5 µm und einem Teil zwischen 5 und 8 µm.

Beispiel 4

700 g Polyvinylalkohol (PVA) mit einer anfänglichen Partikel­ größe von 840 µm (20 mesh) wurden in einer herkömmlichen Mühle gemäß Beispiel 3 unter Verwendung von Mahlelementen mit 4,763 mm Durchmesser gemahlen. Bei einer von einem Motor mit 2 PS erzeugten Wellendrehzahl von 350 1/min führte dies zu einem Durchsatz von 175 g/h und einer Endpartikelgröße mit 30% kleiner als 149 µm (100 mesh). Der Test wurde als Bat­ chlauf durchgeführt, da die Verarbeitungszeit 4 h betrug.

200 g Polyvinylalkohol (PVA) mit derselben anfänglichen Partikelgröße wurden in einer Mühle gemäß Beispiel 2 gemahlen. Bei einer Wellendrehzahl von 1000 1/min führte dies zu einem Durchsatz von 5,90 kg/h (13 lbs/h) und einer Endpar­ tikelgröße mit 100% kleiner als 149 µm (100 mesh).

Durch diese Testläufe sind der höhere Durchsatz und die bes­ seren Mahlergebnisse der erfindungsgemäßen Mühle klar demon­ striert.

In einigen Fällen kann ein Problem durch flaches Anlegen des Mahlgutes im oberen Teil des Gefäßes 20 auftreten. In diesem Fall kann entweder der obere Rührarm 42 oder die beiden ober­ sten Rührarme so gedreht werden, daß die kurzen Schenkel 42b nach oben weisen, wie in Fig. 2 durch die gestrichelten Li­ nien angedeutet.

Von der Art des Mahlgutes werden natürlich verschiedene Fak­ toren beeinflußt, wie z. B. die Größe und Dichte der Mahlele­ mente, das benutzte Volumen und auch die Zuführrate des Mahl­ gutes. Gleichfalls ist die Größe und die Art der Sieböffnung von Bedeutung.

Weiterhin können statt der für Herstellung und Einbau günsti­ gen L-förmigen Rührarme auch andere Konfigurationen verwendet werden, solange die Rührelemente nahe an die Wände des Ge­ fäßes 20 reichen.

Schließlich kann statt der zum Zwecke der optimalen Auswuch­ tung um 90° radial versetzten Anordnung der Rührarme auch eine andere Anordnung gewählt werden.

Claims (15)

1. Kontinuierliche Trockenmühle zum Mahlen von partikelförmigem Material, mit Mahlkörpern in einem Mahlgefäß, mit einer Materialzuführeinrichtung im obe­ ren Bereich des Gefäßes, mit Rührmitteln im Gefäß, mit einer Entleerungs­ einrichtung, die im Bodenbereich des Gefäßes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührmittel eine Längswelle (41), eine Mehrzahl von Streuscheiben (44) und Rührarme (42) aufweisen, die an der Welle vertikal abwechselnd angeordnet sind, wobei die Rührarme von der Welle radial hervorstehen und Enden (42b) aufweisen, die gegenüber der Wand (25) des Mahlgefäßes angeordnet sind.

2. Trockenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden im wesentlichen parallel zur Wand des Mahlgefäßes angeordnet sind.

3. Trockenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührarme im wesentlichen L-förmig mit einem langen Schenkel (42a) und einem kurzen Schenkel (42b) ausgebildet sind, daß der kurze Schenkel im wesentlichen senkrecht zum langen Schenkel angeordnet ist, und daß der kurze Schenkel der Wand des Mahlgefäßes benachbart ist.

4. Trockenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührarme und die Streuscheiben mit der Welle lösbar verbunden sind, wobei eine Bewegung in Richtung der Längsachse der Welle vermieden ist.

5. Trockenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden von der Wand (25) des Mahlgefäßes etwa das Vierfache bis Siebenfache des Durchmessers der Mahlelemente (M) entfernt sind.

6. Trockenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Rührarm (42) von der Bodenwand (26) des Mahlgefäßes etwa das Vierfache bis Siebenfache des Durchmessers der Mahlelemente (M) entfernt ist.

7. Trockenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (27, 27a) zur Zuführung von Luft in das Innere des Mahlgefäßes vorgesehen ist.

8. Trockenmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zuführung von Luft neben der Entleerungseinrichtung (50) angeordnet ist, so daß das Mahlgut zur Entleerung fluidisiert wird.

9. Trockenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührarme an der Welle derart verstellbar befestigt sind, daß ihr Abstand von der Wand (25) des Mahlgefäßes veränderbar ist.

10. Trockenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungseinrichtung ein an der Wand (25) des Mahlgefäßes befestigtes Sieb (51) und mindestens eine Ventileinheit aufweist, die zur Bedeckung oder Öffnung des Siebes verstellbar ist.

11. Trockenmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungseinrichtung eine Auslaßschurre (54) aufweist, die mit der Ventileinrichtung verbunden ist.

12. Trockenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Streuscheiben (44) zwischen etwa 50% und 83% des Durchmessers des Mahlgefäßes beträgt.

13. Trockenmühle nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die kurzen Schenkel (42b) der Rührarme abwechselnd zur Oberseite und Unterseite des Mahlgefäßes weisen.

14. Trockenmühle nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der oberste Rührarm mit seinem kurzen Schenkel zur Oberseite des Gefäßes weist.

15. Trockenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlelemente einen Durchmesser zwischen etwa 0,794 mm (1/32") und 3,175 mm (1/8") aufweisen.