DE4130835A1 - Mahlaggregat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mahlaggregat mit ei­ nem Mahlbehälter, in dem ein Innenkörper relativ beweg­ bar angeordnet ist, wobei wenigstens der Mahlbehälter auf der Innenseite eine verschleißarme Auskleidung auf­ weist.

Unter den Begriff "Mahlaggregat" fallen u. a. Attritoren, Rührwerksmühlen und Rührwerkskugelmühlen sowie Ring­ spaltmühlen, die autogen oder mit Mahlkörperzusatz ar­ beiten. Sie dienen u. a. zum kontinuierlichen Feinstzer­ kleinern von Hartstoffen und zum Dispergieren von Fest­ stoffen in Flüssigkeit. Im allgemeinen sind die Seiten­ wand und der Boden des Mahlbehälters sowie Außenflächen des Innenkörpers mit einer Auskleidung versehen, die das Arbeitsgeräusch der Mühle verringern und die Bauteile der Mühle gegen Verschleiß schützen soll. Bei Ringspalt­ mühlen, die zwischen der Innenseite des Mahlbehälters und der Außenseite des Innenkörpers einen Mahlspalt auf­ weisen (DE-OS 28 48 479, DE-OS 34 31 636), besteht bis­ her die Auskleidung aus einer festsitzenden Haftbe­ schichtung der Bauteilflächen vorzugsweise mit Kunst­ stoff, wie Polyurethan. Polyurethan ist günstig, weil seine Härte und Abriebfestigkeit, verbunden mit einer gewissen Elastizität ihm gute Widerstandsfähigkeit gegen die von dem Mahlgut und den Mahlkörpern ausgeübten Stoß- und Scherkräfte verleihen. Ein Nachteil des Materials Polyurethan besteht für diesen Anwendungszweck aller­ dings in seiner durch Porosität bedingten hohen Wasser­ dampfaufnahmefähigkeit. Die während des Mahlbetriebes erzeugte erhöhte Temperatur führt nämlich dazu, daß Was­ serdampf aus dem Mahlgut in die Polyurethan-Auskleidung eindringt, in dieser von der spaltfrei anschließenden, als Sperre wirkenden Bauteilwand zurückgehalten wird und kondensiert, wodurch eine partielle Ablösung der durch Beschichtung aufgebrachten Auskleidung von der Bauteil­ fläche verursacht wird.

Insbesondere bei der Vermahlung von mineralischen Hart­ stoffen (Mohssche Härte <5) verschleißen die Auskleidun­ gen nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit und die angegriffenen Auskleidungen müssen erneuert werden. Zu diesem Zweck werden die Mahlaggregate bisher auseinan­ dergebaut und Mahlbehälter und Innenkörper werden in einer Werkstatt neu beschichtet. Das Beschichtungsver­ fahren ist aufwendig und dauert wochenlang mit der Fol­ ge, daß das Mahlaggregat für den entsprechenden Zeitraum außer Betrieb ist. Hierdurch entstehen hohe Kosten, die die Wirtschaftlichkeit des Betriebes des Mahlaggregates mindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mahlaggre­ gat so zu verbessern, daß die Haltbarkeit der Ausklei­ dung gesteigert und darüberhinaus ihre kostengünstige Erneuerung ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auskleidung als formangepaßter Einsatz ausgebildet ist, der herausnehmbar in dem Mahlbehälter angeordnet ist.

Der Einsatz bedeckt die gesamte Innenseite des Mahlbe­ hälters. Zu diesem Zweck hat er Korbform, d. h., er be­ steht aus einem Boden und einer ringsum geschlossenen Seitenwand.

Ein solcher Einsatz bildet ein separates Teil, das form­ angepaßt in den Mahlbehälter herausnehmbar eingesetzt und in diesem gegen Drehung gesichert ist. Bei Ver­ schleiß des Einsatzes wird dieser einfach herausgenommen und durch einen neuen Einsatz ersetzt. Dieser Austausch läßt sich schnell durchführen und das Mahlaggregat ist nur kurzzeitig außer Betrieb. Auf diese Weise werden die Betriebs- und Unterhaltskosten des Mahlaggregates ge­ senkt. Die einfache Austauschbarkeit des Auskleidungs­ einsatzes hat auch eine Konstanthaltung des Wirkungsgra­ des des Mahlaggregates zur Folge, weil periodisch eine Erneuerung der Auskleidung vorgenommen werden kann und vermieden wird, daß diese wegen der Hemmschwelle einer mehrwöchigen Unterbrechung des Aggregatbetriebes solange benutzt wird, bis sie derart verschlissen ist, daß die Mahlleistung des Mahlaggregates merklich nachläßt. Die als herausnehmbarer Einsatz gestaltete Auskleidung ist für Mahlaggregate vielfältiger Formen des Mahlbehälters und des Innenkörpers geeignet. Sie ist unabhängig davon, ob sich der Innenkörper und/oder der Mahlbehälter dreht. Die Haltbarkeit der Auskleidung wird dadurch erhöht, daß der Einsatz die Möglichkeit bietet, im Abstand zu der Innenfläche mindestens der Seitenwandung des Mahlbehäl­ ters fixiert zu sein, so daß durch hohe Temperaturen in einen Einsatz aus dampfdurchlässigem Material eindrin­ gender Wasserdampf nicht im Einsatz zurückgehalten ist und diesen beeinträchtigt, sondern radial nach außen abgeführt werden kann. In günstiger Weiterbildung der Erfindung begrenzt der Einsatz mit der Innenfläche des Mahlbehälters eine umfangsmäßige spaltförmige Zone. Die­ se kann Kühlmittel führen, in das das in dem Einsatz gebildete Kondensat eintritt und unschädlich wird.

Dieser Ableitungseffekt wird dadurch begünstigt, daß außerhalb des Einsatzes Unterdruck angelegt ist, der das flüssige Kühlmittel aus der Kühlzone absaugt, wodurch in dieser in bezug auf die Mahlzone Unterdruck herrscht. Eine Druckdifferenz von ca. 0,5 bar bewirkt eine Entfer­ nung des Kondensates aus dem Kunststoff durch Herauszie­ hen in Richtung der Kühlzone. Die Standzeit der Ausklei­ dung wird verbessert. Der Unterdruck hat außerdem den Vorteil, daß der Einsatz in dem Mahlbehälter festgesaugt gehalten wird, so daß bis auf Drehsicherungen Befesti­ gungselemente fortfallen können. Distanzhalter, die bei Ausbildung der spaltförmigen Zone als Kühlzone, Leit­ schlangen sein können, zentrieren den angesaugten Ein­ satz im Mahlbehälter.

Bei einem Mahlaggregat, dessen Mahlbehälter durch einen Deckel verschlossen ist, der mit einem angepaßten Ober­ teil des Innenkörpers einen Auslaufspalt bildet, sind die Auskleidungen als formangepaßte herausnehmbare Ein­ sätze sowohl in dem Mahlbehälter als auch in dem Deckel angeordnet. Eine solche Ausbildung ist günstig für eine Ringspaltmühle, bei der der obere und der untere Bereich des Innenkörpers in entgegengesetzte Richtungen verjüngt sind, wodurch sich entgegengesetzt gerichtete Kegel­ stumpfabschnitte ergeben, denen die Formen des Mahlbe­ hälters und seines Deckels angepaßt sind. Bei der Ver­ bindung von Einsatz und Mahlbehälter bzw. Deckel kommt es im wesentlichen darauf an, daß die Einsätze undrehbar fixiert sind. Zu diesem Zweck können Bolzen dienen, die an dem Mahlbehälter bzw. dem Deckel festgelegt sind und nur so weit in den Einsatz hineinragen, daß seine Innen­ fläche nicht durchbrochen wird. Bolzen sind vorzugsweise im Bodenbereich des Einsatzes und/oder am oberen Rand der Seitenwand angeordnet.

Vorteilhafterweise ist auch der Innenkörper mit einer Auskleidung versehen, die als formangepaßtes Aufsteck­ teil ausgebildet ist, das abnehmbar an dem Innenkörper befestigt ist.

Zur Erzielung ausreichender Stabilität der Auskleidung und bei ihrer Herstellung aus dampfdurchlässigem Mate­ rial zur Kondensatabführung aus dem Einsatz, ist es zweckmäßig, daß der Einsatz und das Aufsteckteil jeweils aus einem Stützkörper mit durchbrochener Wandung gebil­ det sind, der allseitig umschlossen in Kunststoff einge­ bettet ist. Der Stützkörper hat die gleiche Form wie der Einsatz bzw. das Aufsteckteil und er dient als Gerüst, das den Kunststoffaufbau versteift und seine verzugsfreie Formhaltung gewährleistet. Der Einsatz und das Aufsteck­ teil können Formgießteile sein, die in einer Gießform herstellbar sind, in der der Stützkörper mit Kunststoff umgossen und auf diese Weise in diesen vollständig ein­ gebettet wird.

Die Durchbrechungen in der Wandung des Stützkörpers, der vorzugsweise aus Lochblech oder Drahtgeflecht gebildet ist, haben einmal die Aufgabe, die Verbindung zwischen Stützkörper und Kunststoff dadurch zu verbessern, daß Kunststoff in die Löcher eindringt. Zum anderen wird das Gewicht des Stützkörpers verringert. Außerdem ermögli­ chen die Durchbrechungen des Stützkörpers den Abzug von Kondensat aus dem Kunststoff nach außen in die spaltför­ mige Zone.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein als Ringspaltmühle ausgebildetes Mahlaggregat mit einem von einem Deckel verschlossenen Mahlbehälter, in dem sich ein Innenkörper befindet,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen als Auskleidung dienenden Einsatz für den Mahlbehälter der Ring­ spaltmühle nach Fig. 1,

Fig. 3 eine aufgebrochene Unteransicht des Einsat­ zes nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch den Innenkörper der Ringspaltmühle nach Fig. 1 und

Fig. 4X den Ausschnitt X in Fig. 4 in vergrößer­ tem Maßstab.

Über eine Halterung 9 ist eine Ringspaltmühle 10 an ei­ ner beliebigen Trägerkonstruktion hängend befestigt. Die Ringspaltmühle 10 besteht im wesentlichen aus einem - bei dem gezeichneten Beispiel stillstehenden - kegel­ stumpfförmigen Mahlbehälter 11, der von einem entgegen­ gesetzt verjüngten kegelstumpfförmigen Deckel 12 ver­ schlossen ist und aus einem Innenkörper 13, der in An­ passung an die Form des Mahlbehälters 11 mit Deckel 12 in entgegengesetzte Richtungen verjüngte Bereiche auf­ weist. Bei dem gezeichneten Beispiel ist der Innenkörper 13 ein Rotor, der über eine Welle 14 von einem nicht gezeichneten Motor drehend angetrieben ist. Die massive Darstellung des Innenkörpers 13 wurde der Einfachheit halber gewählt. Der Innenkörper 13 ist im allgemeinen hohl und als Leichtbaukorpus ausgeführt. Zwischen der Mantelfläche des unteren axial längeren konischen Berei­ ches des Innenkörpers 13 und der Seitenwand des Mahlbe­ hälters 11 befindet sich ein Mahlspalt 15, der mit einem parallelwandigen Zwischenraum 16 geringerer Breite zwi­ schen der ebenen Grundfläche des Innenkörpers 13 und dem ebenen Boden 17 des Mahlbehälters in Verbindung steht. In den Zwischenraum 16 und eine Ausnehmung in der Grund­ fläche des Innenkörpers 13 mündet ein zentrales Speise­ rohr 18, durch das Mahlgut in den Mahlspalt 15 einge­ führt wird. Zwischen dem Deckel 12 und dem kegelstumpf­ förmigen oberen Bereich des Innenkörpers 13 ist ein pa­ rallelflächiger Auslaufspalt 19 vorhanden, der schmaler ist als der Mahlspalt 15 und der sich zwischen einer radialen ringförmigen Kammer 20 am oberen Ende des Mahl­ spaltes 15 und dem unteren Ende eines die Welle 14 umge­ benden Raumes 21 erstreckt, aus dem das Mahlprodukt durch einen Stutzen 22 ausgebracht wird. Durch eine ver­ schließbare Öffnung 23 an der ringförmigen Kammer 20 können Mahlperlen in den Mahlspalt 15 eingefüllt werden, die die Vermahlung des durch das Speiserohr 18 eingelas­ senen Mahlgutes unterstützen.

Der Mahlbehälter 11, der vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl besteht, ist auf der Innenfläche seiner vom Boden 17 nach oben gerichteten konischen Seitenwand mit einer schraubenförmig verlaufenden Leitschlange 25 belegt, an die sich auf der der Seitenwand gegenüberliegenden Seite ein Einsatz 30 anschließt, dessen Form dem Innenraum des Mahlbehälters 11 angepaßt ist, so daß er einen glattflä­ chigen kegelstumpfförmigen Korb mit einem Bodenteil 32 und konischer Seitenwand bildet. Die Leitschlange 25 befindet sich in einem Spaltraum 24, der eine Kühlzone bildet, in die durch einen unteren Einlaß 26 Kühlmittel, z. B. Wasser, eintritt, das von der Leitschlange 25 nach oben zu einem Auslaß 27 geführt wird. Das Wasser wird von einer Pumpe 8 angesaugt. Dies bewirkt, daß der Druck in dem Spaltraum 24 etwa 0,5 bar niedriger ist als der Druck in dem Mahlspalt 15. Der von der Pumpe 8 erzeugte Unterdruck saugt den Einsatz 30 im Mahlbehälter 11 fest. Der Einsatz 30 ist in dem Mahlbehälter 11 gegen Drehung gesichert. Dies wird erreicht durch umfangsmäßig ver­ teilte Bolzen 34, die in den Boden 17 des Mahlbehälters 11 eingesetzt sind und mit ihrem inneren Ende in Vertie­ fungen 35 im Bodenteil 32 des Einsatzes 30 eingreifen. Die Innenfläche des Einsatzes 30 wird von den Bolzen 34 nicht durchbrochen (Fig. 2).

Der Einsatz 30 besteht vorzugsweise aus Polyurethan und einem in dieses eingebetteten Stützkörper 31, der gemäß dem gezeichneten Beispiel aus Lochblech hergestellt ist. Das Lochblech hat vorzugsweise eine freie Fläche von ca. 50% und eine Stärke von 4 mm; es besteht bevorzugt aus nichtrostendem Metall. Zur Bildung eines Korbes ist eine ebene kreisscheibenförmige Lochblechplatte mit einer konischen Seitenwand verschweißt. Der Stützkörper 31 kann in einer Gießform mit Polyurethan derart umgossen werden, daß er außermittig zum Wandquerschnitt in dem Polyurethankörper angeordnet ist (Fig. 2). Die dem Mahlspalt 15 zugewandte innere Polyurethanschicht 30a ist dicker als die dem Spaltraum 24 benachbarte nach au­ ßen gerichtete Schicht 30b.

Im Boden 32 des Einsatzes 30 ist eine zentrale Lochöff­ nung 33 ausgebildet, die sich mit einem zentralen Durch­ bruch im Boden 17 des Mahlbehälters 11 etwa deckt und mit diesem eine Abdichtungsbuchse 28 zur Halterung des Speiserohres 18 aufnimmt. An das obere offene Ende der Seitenwand des Einsatzes 30 ist ein radial nach außen gerichteter Ringrand 36 angegossen, in den ein Loch­ blechring mit äußerem Überstand integriert ist und an den ein waagerechter flacher Flansch 37 angeschlossen ist, der der lösbaren Befestigung des Einsatzes 30 in dem Mahlbehälter 11 dient (Fig. 2). Anstatt des Flansches 37 kann an den Ringrand 36 ein im Querschnitt hakenför­ miger umlaufender Flansch 38 angegossen sein, der nach unten offen ist und mit einer Komplementärprofilierung 39 am oberen Rand des Mahlbehälters 11 zusammengreift, wie Fig. 1 zeigt. In dem Ringrand 36 befindet sich eine nach oben gerichtete abgerundete Rille 40, die den mahl­ behälterseitigen Teil der Ringkammer 20 bildet.

Der kegelstumpfförmige Deckel 12 ist mit einem forman­ gepaßten Einsatz 50 ausgerüstet, der eine unmittelbar an die Innenfläche des Deckels 12 anliegende Auskleidung bildet, die herausnehmbar ist. Der drehfest in dem Deckel fixierte Einsatz 50 besteht vorzugsweise eben­ falls aus Polyurethan, in das ein Stützkörper 51 aus Lochblech außermittig zum Wandquerschnitt eingebettet ist.

Um die komplette Ringspaltmühle 10 mit einer auswechsel­ baren Auskleidung auszustatten, ist der Innenkörper 13 wenigstens auf seinem konischen unteren Bereich, der die innere Begrenzung des Mahlspaltes 15 bildet, mit einem abnehmbaren formangepaßten Aufsteckteil 55 versehen (Fig. 4, 4X). Das Aufsteckteil 55 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der Einsatz 30, d. h. es besteht aus einem vorzugsweise im Formgießverfahren hergestellten kegelstumpfförmigen Korb aus Polyurethan, in das ein korbartiger Stützkörper 56 aus Lochblech eingebettet ist. Das Lochblech 56 ist in den Polyurethankörper ein­ wärts versetzt eingebettet, so daß eine dickere Außen­ schicht 55a und eine dünnere Innenschicht 55b entstehen. Der Boden 54 des Aufsteckteiles 55 weist eine Zentral­ öffnung 53 auf, in die das innere Ende des Speiserohres 18 hineinragt. Zur festen Verbindung des Aufsteckteiles 55 mit dem Innenkörper 13 dienen Gewindebolzen 59, die durch den Boden 54 in den Innenkörper 13 eingeschraubt sind. Der Kopf des Gewindebolzens 59 ist an einem radi­ alen Ringbund einer Buchse 61 abgestützt, die mit dem Lochblech 56 verschweißt und in eine Ausnehmung des In­ nenkörpers 13 eingelassen ist. Ein eingeklebter Polyure­ than-Stopfen 60 verschließt eine Öffnung im Boden 54 zum Durchlaß des Gewindebolzens 59. Im Bereich größten Durchmessers des doppelkonischen Innenkörpers 13 vorge­ sehene radiale Flügel 57, die in Nuten des Aufstecktei­ les 55 eingreifen, verhindern eine Relativdrehung von Aufsteckteil 55 und Innenkörper 13. Da der obere ver­ jüngte Bereich des Innenkörpers 13 sich am Auslaufspalt 19 der Ringspaltmühle 10 befindet und entsprechend weni­ ger beansprucht ist als die Mahlspaltbegrenzung, ist dieser Bereich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer festen Beschichtung 58 aus Polyurethan verse­ hen, die sich über die Welle 14 bis in die Nähe ihres oberen Endes erstreckt.

Claims (10)

1. Mahlaggregat mit einem Mahlbehälter (11), in dem ein Innenkörper (13) relativ bewegbar angeordnet ist, wobei wenigstens der Mahlbehälter (11) auf der Innensei­ te eine verschleißarme Auskleidung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung als formangepaßter Einsatz (30) ausge­ bildet ist, der herausnehmbar in dem Mahlbehälter (11) angeordnet ist.

2. Mahlaggregat mit einem von einem Deckel (12) ver­ schlossenen Mahlbehälter (11), in dem ein Innenkörper (13) relativ bewegbar angeordnet ist, der mit der Innen­ seite des Mahlbehälters (11) einen Mahlspalt (15) und mit der Innenseite des Deckels (12) einen Auslaufspalt (19) bildet, wobei wenigstens der Mahlbehälter (11) und der Deckel (12) auf den Innenseiten verschleißarme Aus­ kleidungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungen als formangepaßte Einsätze (30; 50) ausgebildet sind, die herausnehmbar in dem Mahlbehälter (11) und/oder in dem Deckel (12) angeordnet sind.

3. Mahlaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30; 50) mit der Innenfläche des Mahlbehäl­ ters (11) bzw. des Deckels (12) eine spaltförmige Zone (24) begrenzt.

4. Mahlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung des Innenkörpers als formangepaßtes Auf­ steckteil (55) ausgebildet ist, das abnehmbar auf dem Innenkörper (13) befestigt ist.

5. Mahlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30; 50) und das Aufsteckteil (55) jeweils aus einem Stützkörper (31; 51; 56) mit durchbrochener Wan­ dung gebildet sind, der allseitig umschlossen in Kunst­ stoff eingebettet ist.

6. Mahlaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (31; 51; 56) aus Lochblech oder Drahtge­ flecht besteht und außermittig zum Wandquerschnitt in dem Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan, angeordnet ist.

7. Mahlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30; 50) und das Aufsteckteil (55) Formgieß­ teile sind.

8. Mahlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30) für den Mahlbehälter (11) und das Auf­ steckteil (55) korbförmig gestaltet sind.

9. Mahlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30; 50) und/oder ein Aufsteckteil (55) des Innenkörpers (13) dampfdurchlässig ist und daß außerhalb des Einsatzes (30; 50) bzw. innerhalb des Aufsteckteils (55) Unterdruck angelegt ist.

10. Mahlaggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (30; 50; 55) durch die Wirkung des Unter­ druckes in dem Mahlbehälter (11; 12) bzw. des Innenkör­ pers (13) festgesaugt gehalten ist.