DE4332549A1 - Rührwerksmühle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Rührwerksmühlen sind schon in großer Zahl bekannt und haben einen breiten Einsatzbereich. So werden sie beispielsweise beim Herstellen von Farben wie auch in der Nahrungsmittelbearbeitung verwendet. Sie zerkleinern und dispergieren Partikel oder Agglo­ merate in einer Flüssigkeit indem Mahlkörper durch das Mahlgut bewegt werden und indem die Bewegung des Rotors relativ zum Stator hohe Scherkräfte im Mahlgut erzeugt. Um möglichst hohe Scherkräfte zu erzeugen, weist zumindest ein Teil des Mahlrau­ mes zwischen Rotor und Stator eine kleine Spaltweite auf. Die Bewegung der Mahlkörper wird häufig durch in der Mahlraum ra­ gende Stator- und/oder Rotorfortsätze verstärkt.

Aus der Patentschrift DE-A 28 48 479 sind Rührwerksmühlen mit konischem Mahlbehälter und konischem Rotor bekannt. Die Dreh­ achse ist vertikal und das Mahlgut strömt von unten nach oben durch die Rührwerksmühle. Der Mühlenaufbau erlaubt lediglich das Einfüllen von Mahlkörpern während des Betriebs. Zur Ent­ nahme von Mahlkörpern müßte die Rührwerksmühle zerlegt werden. Auf eine häufige Zerlegung muß aufgrund des großen Arbeits­ aufwandes verzichtet werden, so daß nach den unvermeidlichen Betriebsunterbrüchen die Rührwerksmühle mitsamt der gegebenen­ falls verklebten Mahlkörperfüllung angefahren wird. Dies führt bei häufigen Betriebsunterbrüchen zu einer äußerst starken Be­ anspruchung der Antriebsteile und zu einem erhöhten Verschleiß an den Mahlkörpern und den Mahlraumwandungen.

Gemäß der deutschen Patentschrift DE-C 34 48 302 ist vorgese­ hen, daß der Rührwerksrotor und der Mahlbehälter eine am einen Ende immer steiler werdende Konizität aufweisen. Modellrechnun­ gen und Versuche haben gezeigt, daß eine Zunahme der Konizität noch keinesfalls eine Garantie für eine Verringerung des Ver­ schleißes beinhaltet. Es wurde im Gegenteil festgestellt, daß eine gegen die Trenneinrichtung flacher werdende Konizität ge­ genüber einer konstanten Konizität nachteilige Auswirkungen auf den Verschleiß an den Mahlkörpern, an den Mahlraumberandungen, sowie an der Trenneinrichtung haben kann, so daß die Mahlkörper häufiger nachgefüllt oder ersetzt werden müssen.

Nach der Beendigung eines Mahlvorganges befinden sich zwischen dem Rotor und dem Stator sowohl Mahlkörper wie auch eine Rest­ menge des Mahlgutes. Durch das Antrocknen des Mahlgutes, bei­ spielsweise der Farbe, verkleben die Mahlkörper miteinander und teilweise mit dem Stator und/oder mit dem Rotor. Wenn nun die Rührwerksmühle erneut anlaufen soll, müssen äußerst hohe Kräf­ te zum Lösen dieser Verklebungen aufgewendet werden. Dies ist mit der Gefahr verbunden, daß die Mühle nicht anlaufen kann, ohne einen großen Verschleiß zu verursachen oder zuerst zer­ legt und gereinigt zu werden. Auch könnte der Antriebsmotor, das Getriebe, die Mahlkörper, gegebenenfalls vorhandene Rühr­ werkzeuge, der Rotor und/oder der Stator durch Überbeanspru­ chung beschädigt werden.

Es hat sich gezeigt, daß sowohl bei Mahlräumen mit konstanter Konizität, wie auch bei Mahlräumen mit gegen ein Ende steiler werdender Konizität die Mahlkörper, die Mahlraumwandungen und die Trenneinrichtung einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind, der sowohl von der Betriebsphase sowie von der Anlaufphase nach einem Betriebsunterbruch herrührt. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den gesamten Verschleiß zu verringern indem die Abnützung während des Betriebs und/oder während der Anlaufphase minimiert wird. Dabei soll die Mahlleistung und die Mahlqualität, unverändert hoch sein.

In einem ersten erfinderischen Schritt wird festgestellt, daß die Verringerung des Verschleißes während des Betriebs im wesentlichen durch eine optimale Gestaltung der Mahlraumgeo­ metrie bzw. der Konizität des Ringraumes erreicht wird und daß sich die Verschleißverringerung während der Anlaufphase im wesentlichen durch eine einfache Entfernung der Mahlkörper aus dem Mahlraum aufgrund eines konstruktiven Zusammenwirkens der Mahlraumgeometrie mit einer Entnahmevorrichtung ergibt.

In einem zweiten erfinderischen Schritt werden mittels einer Modellrechnung und mittels Versuche die Ausgestaltung der opti­ malen Konizität sowie Vorrichtungsmerkmale die zur Mahlkörper­ entnahme dienen, bestimmt. Inwieweit die optimale Konizität oder die Mahlkörperentnahme zur Verschleißverminderung beitra­ gen hängt von der Betriebsart der Rührwerksmühle ab. Bei einer Betriebsart mit häufigen Unterbrüchen ist die Mahlkörperentfer­ nung wesentlich für die Verschleißverminderung. Im Falle von langen Mahlzyklen ist hingegen die optimale Konizität wichtig. Wird eine erfindungsgemäße Rührwerksmühle im wesentlichen nur in einer der obigen beiden Betriebsarten eingesetzt, so genügt das entsprechende die Verschleisverminderung dominierende Merk­ mal, eine Rührwerksmühle für alle Betriebsarten wird vorzugs­ weise beide Merkmale aufweisen.

Ein erfindungsgemäßer Mahlraum wird als ein einen Kegelmantel umschließender Ringraum ausgebildet, dessen Abstand von der Drehachse entlang derselben abnimmt. Das Mahlgut strömt vom Mahlraumende mit großem Radius zu jenem mit kleinem. Diese Mahlraumausformung gewährleistet auch bei einer bevorzugten ho­ rizontalen Drehachse, daß die vom Rotor den Mahlkörpern er­ teilte Drehbewegung um die Rotordrehachse bzw. die damit ein­ hergehende Fliehkraft aufgrund der Bewegungsumlenkung in Rich­ tung des Mahlraumes (beispielsweise an der äußeren Mahlraumbe­ grenzung) die Mahlkörper im ganzen Ringraum mit einer ersten Kraft gegen das Ringraumende mit größerem Radius beschleunigt. Der Mahlgutfluß vom Mahlraumende mit großem Radius zum Ende mit kleinem Radius wirkt mit einer zweiten Kraft in der entge­ gengesetzten Richtung auf die Mahlkörper. Vorzugsweise werden die einander entgegengesetzten Kräfte durch eine optimale Wahl der Mahlraumgeometrie (bzw. der Art der Änderung der Konizi­ tät), der Rotor-Drehzahl, des Mahlgutdurchsatzes, der Viskosi­ tät des Mahlgutes und der Mahlkörpergröße so gewählt, daß die resultierende Beschleunigung im Mittel im gesamten Mahlraum verschwindet. Dies bedeutet, daß der Mahlkugeldruck entlang der Drehachse konstant ist und die Mahlkörper über den ganzen Mahlraum vergleichmäßigt werden. Es kommt somit nicht zu einer Ansammlung von Mahlkörpern vor der Trenneinrichtung.

Mittels einer Gleichgewichtsbedingung für die oben erwähnten wesentlichen auf eine drehende von Mahlgut durchströmte Mahl­ körperpackung wirkenden Kräfte wurde die Differentialgleichung

G₂ · r² · r′-G₁ = 0

abgeleitet. Die Bedeutung von G₁ und G₂ wird weiter unten er­ klärt. Die Bedeutung der Lösungsfunktion r und ihrer räumlichen Ableitung r′ wird anhand der nachfolgend beschriebenen Lösung geklärt. Nebst der Lösung der Differentialgleichung wurden Mo­ dellrechnungen für Nicht-Gleichgewichts-Zustände, nämlich für nicht optimale Mahlraumgeometrien, durchgeführt. Daß die ge­ naue Ausgestaltung der zunehmenden Konizität von entscheidender Bedeutung ist, haben nebst den Rechnungen auch Versuche mit verschiedenen Mahlraumgeometrien gezeigt. Ein Vergleich einer zylindrischen mit einer erfindungsgemäßen Rührwerksmühle hat gezeigt, daß die Mahlkörperlaufzeit gegenüber der zylindri­ schen Mühle bei gleicher Mahlleistung um das fünffache erhöht werden kann. Entsprechend kleiner ist der Verschleiß an den Mahlraumberandungen und an der Trenneinrichtung. Der gewünschte minimale Verschleiß wird beobachtet, wenn der Abstand (r) der mittleren Mahlraumkontur oder der äußeren und vorzugsweise auch der inneren Mahlraumberandung von der Drehachse (x) als Lösung der obigen Differentialgleichung in der Form einer Po­ tenzfunktion

r = a · (x+c)^b

ausgebildet ist. Dabei ist der größte Abstand auf der Seite des Produkteeinlasses und der kleinste auf der Seite des Pro­ dukteauslasses. Der Parameter b ist kleiner als 1 und größer als 0, vorzugsweise liegt b in einem Bereich zwischen 0.25 und 0.4 und um äußerst gute Resultate zu erreichen wird b im we­ sentlichen bei 1/3 gewählt.

Die Parameter a und c hängen von den Betriebsparametern der Rührwerksmühle ab. Dies bedeutet, daß eine bestimmte Dimensio­ nierung im wesentlichen für einen bestimmten Satz von Betriebs­ parameterwerten optimal ist. Folgende Betriebsparameter beein­ flussen die Dimensionierung:

s Spaltweite
ρ_k Mahlkörperdichte
d_k Mahlkörperdurchmesser
ρ wirksame Dichte (im wesentlichen die Mahlkörperdichte, gegebenenfalls mit der Mahlgutdichte korrigiert)
ρ_g Mahlgutdichte
η dynamische Mahlgut-Viskosität
ω mittlere Winkelgeschwindigkeit der Mahlkörper (im wesentlichen 1/2 Rotorwinkelgeschwindigkeit)
 Mahlgutvolumenstrom
ε Porosität der Kugelschüttung (Leer-/Gesamtvolumen)

Um eine den Betriebsparametern entsprechende optimale Mahlraum­ kontur zu erhalten müssen a und c folgendermaßen gewählt wer­ den:

a = (3 · G₁/G₂)^1/3 und c = r₀³/a

wobei

Der Parameter c hängt auch noch von einer konstruktiven Randbe­ dingung ab, nämlich vom Mahlraumradius r₀ ³ am Mahlraumende bei der Mahlgut-Auslaßöffnung.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform, die im wesentlichen den Verschleiß während der Anlaufphase nach Betriebsunterbrüchen vermindert, umfaßt einen verstellbaren Mahlkörperaufnahmeraum, der an der großen Rührwerkmühlen-Basisfläche und somit auf der Seite des Mahlguteinlasses angeordnet ist. Wird nun am Ende ei­ nes Mahlvorganges der Mahlgutfluß ausgesetzt, so wirkt auf die Mahlkörper aufgrund der Fliehkraftkomponente entlang des Mahl­ raumes eine Kraft gegen den Mahlkörperaufnahmeraum. Da die Kraft lediglich im ganzen Mahlraum gegen den Mahlkörperaufnah­ meraum gerichtet sein muß und keinen speziellen Verlauf ent­ lang der Rotor-Drehachse bedingt, ergibt sich keine spezielle Anforderung an die Art der Konizität. Es kann sich somit um eine konstante oder eine gegen ein Mahlraumende zunehmende Ko­ nizität handeln. Das Volumen des Mahlkörperaufnahmeraumes wird durch einen verstellbaren Kolben verändert. In einer ersten Kolben-Endlage ist der Mahlkörperaufnahmeraum so klein, daß sich eine maximale Anzahl von Mahlkörpern im Mahlraum befindet.

In einer zweiten Kolben-Endlage nimmt der Mahlkörperaufnahme­ raum vorzugsweise einen Teil, gegebenenfalls aber alle Mahl­ körper auf. Zur Kolbenbetätigung ist vorzugsweise eine mecha­ nische Verstellvorrichtung, gegebenenfalls aber eine hydrau­ lische oder eine pneumatische Druckvorrichtung vorgesehen.

Die Mahlkörperaufnahmevorrichtung bestehend aus Mahlkörperauf­ nahmeraum, Kolben und Verstellvorrichtung ist vorzugsweise mit­ tels einer Haltevorrichtung so an der Rührwerksmühle befestigt, daß bei der Entfernung der Mahlkörperaufnahmevorrichtung keine schweren Teile weggetragen werden müssen und trotzdem der Zu­ gang zum Rotor frei wird. Die Haltevorrichtung umfaßt minde­ stens eine Führung, gegebenenfalls eine Geradführung, vorzugs­ weise aber eine Kombinationsführung bestehend aus mindestens drei Drehführungen oder gegebenenfalls aus einer Gerad- und einer Schwenkführung. Die Führung unterstützt nach dem Lösen der Befestigungselemente eine Bewegung der Mahlkörperaufnahme­ vorrichtung in der Richtung der Drehachse von der Mühle weg und anschließend vorzugsweise eine Bewegung von der Drehachse weg.

Es hat sich gezeigt, daß der verstellbare Mahlkörperaufnah­ meraum bereits bei konstanter und somit nicht optimaler Konizi­ tät zu einer entscheidenden Verschleißsenkung führt. Dies vor allem bei Mahl- bzw. Dispergierprozessen die häufig unterbro­ chen werden. Ein zusätzlicher Vorteil einer Verstellvorrich­ tung, insbesondere einer Druckvorrichtung besteht in der Mög­ lichkeit, im Mahlraum große Mahlkörper-Dichten zu erzeugen und somit hohe Mahlleistungen zu erhalten. Trotz der hohen Mahlkör­ perdichte wird aufgrund der fliehkraft-bedingten Vergleichmäßi­ gung der Mahlkörperverteilung relativ zur Mahlleistung ein geringer Verschleiß beobachtet. Diese Beobachtung wird bereits bei konstanter Konizität, wesentlich deutlicher aber bei der sich gemäß einer Potenzfunktion verändernden Konizität ge­ macht.

Die Mahlraumausformung mit konstanter Spaltweite bewirkt si­ cher, daß auf der gesamten Länge des Ringraumes in radialer Richtung im wesentlichen eine ähnliche Scherstruktur existiert und keine Totzonen vorhanden sind, in denen sich Mahlkörper an­ sammeln könnten. Bei konischen Mahlräumen mit konstanter Spalt­ weite ändert sich der Schergradient (Quotient zwischen der Ge­ schwindigkeitsdifferenz an der inneren und äußeren Mahlraum­ begrenzungsfläche und der Spaltbreite) entlang der Drehachse, weil die Rotor-Umfangsgeschwindigkeit mit abnehmendem Rotorra­ dius abnimmt. Um entlang des gesamten Mahlraumes im wesent­ lichen einen konstanten rotationsbedingten Schergradienten zu erzeugen, kann auch die Spaltweite s entlang der Drehachse vom Mahlraumende mit großem Umfang zum Mahlraumende mit kleinem Umfang abnehmen. Es ist dabei zu beachten, daß die Spaltweite nicht senkrecht zur x-Achse gemessen wird, sondern im wesent­ lichen jeweils senkrecht zur Rotoraußen- und zur Mahlraumin­ nenfläche an der betrachteten Stelle. Aus der Forderung, daß der Schergradient

D = w · r(x)/s

konstant sein soll ergibt sich für die Spaltweite s(x) folgen­ der Verlauf:

s(x) = D · r(x)/g

wobei w die mittlere Winkelgeschwindigkeit der Mahlkör­ per bezeichnet.

Dies bedeutet, daß vorzugsweise auch die Spaltweite analog zum Abstand r(x) des Mahlraumes von der Drehachse gemäß einer Po­ tenzfunktion abnimmt.

Um die Mahlkörper nach der Beendigung des Mahlvorganges aus dem Ringraum zu entfernen wird vorzugsweise der Mahlgutfluß unter­ brochen, so daß lediglich die Fliehkraft und die Schwerkraft die Mahlkörper antreiben. Im Falle einer horizontalen Rotor­ achse kann die Komponente der Schwerkraft in der Richtung des Mahlraumes vernachlässigt werden. Im Falle einer vertikalen Ro­ torachse muß die Mahlkörperaufnahmevorrichtung unten angeord­ net sein. Gegebenenfalls wird eine oben liegende Mahlkörperauf­ nahmevorrichtung mit einem Überlauf so aufgebaut, daß die Mahlkörper bei stehendem Rotor nicht aufgrund der Schwerkraft wieder aus dem Aufnahmeraum austreten. Um die Mahlkörper in die Mahlkörperaufnahmevorrichtung zu bewegen muß die Wirkung der Fliehkraft entweder nach unten gerichtet, oder die Schwerkraft übersteigend nach oben gerichtet sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen, die ver­ schiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen darstellen näher erläutert.

Fig. 1 Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit konstan­ ter Konizität und einer Mahlkörperaufnahmevorrich­ tung;

Fig. 2 Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit gegen ein Ende zunehmender Konizität;

Fig. 3 Halber Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit herausgezogenem Rotor;

Fig. 4 Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit gegen ein Ende zunehmender Konizität und einer Mahlkör­ peraufnahmevorrichtung;

Fig. 5 Haltevorrichtung für eine Mahlkörperaufnahmevor­ richtung;

Fig. 6 Haltevorrichtung mit Schnellverschluß;

Fig. 7 Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit Trenn­ sieb und mit einem Rotor der auf der Seite der großen Basisfläche gelagert ist;

Fig. 8 Trenneinrichtung mit einem zylindrischen Trennsieb und einem Fliehkrafttrennbereich.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle gemäß Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem konischen Mahl­ behälter 1, einem darin um eine Drehachse 2 drehbar angeordne­ ten kegelstumpf förmigen Rotor 3 mit einer großen 4 und einer kleinen Basisfläche 5, einem zwischen einer Mahlbehälter-Innen­ wandung 6 und dem Rotor 3 gelegenen ringförmigen Mahlraum 7 und einer an der großen Basisfläche 4 des Rotors 3 anschließenden Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8. Das Mahlgut gelangt durch eine Einlaßöffnung 9 in den Mahlraum 7, und zwar in dessen Endbe­ reich mit der großen Rotorbasisfläche 4. Nach dem Durchströmen des Mahlraumes 7 verläßt das Mahlgut den Mahlraum 7 durch eine Auslaßöffnung 10 im Mahlraum-Endbereich mit der kleinen Rotor­ basisfläche. Um im Mahlraum 7 vorgesehene Mahlkörper 21 am Aus­ tritt aus dem Mahlraum 7 zu hindern, ist im Bereich der Auslaß­ öffnung 10 eine Trenneinrichtung 11 vorgesehen, welche vor­ zugsweise aus einem Stator- und einem Rotortrennring 12, 13 be­ steht.

Der Rotor 3 ist lediglich an einem auf der Seite mit der klei­ nen Basisfläche 5 anschließenden Vortsatz 14 in einer Lager­ vorrichtung 15 gelagert. Die große Rotorbasisfläche 4 hingegen ist frei. Zum Antrieb des Rotors 3 ist am Vortsatz 14 eine Übertragungseinrichtung 16 vorgesehen. Um die Mahlwirkung, vor allem durch das erhöhte Antreiben der Mahlkörper 21 zu verstär­ ken, sind zumindest in Teilbereichen der Rotoraußen- und der Mahlrauminnenfläche in den Mahlraum 7 vorstehende Rührelemente 17 vorgesehen.

Die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 umfaßt einen Mahlkörper­ aufnahmeraum 18, einen darin verstellbaren Kolben 19 und eine Verstellvorrichtung 20 in der Form eines hydraulischen, pneuma­ tischen, oder mechanischen Stellelementes. Der Mahlkörperauf­ nahmeraum 18 schließt im Bereich der großen Rotorbasisfläche 4 an den Mahlraum 7 an. Zu Beginn einer Mahlphase sind die Mahlkörper 21 vorzugsweise im Mahlkörperaufnahmebereich 18. Der Kolben 19 ist dabei in einer der großen Basisfläche 4 abge­ wandten Lage. Nach dem Anlaufen des Rotors wird der Kolben 19 soweit gegen die große Basisfläche 4 verschoben, bis im Mahl­ raum 7 der gewünschte Füllgrad mit Mahlkörpern 21 erreicht ist. Am Ende einer Mahlphase wird der Mahlgutfluß unterbrochen und der Kolben 19 in eine der großen Basisfläche 4 abgewandte Lage verschoben bevor der Rotor abgebremst wird, so daß die Mahlkör­ per aufgrund der Komponente der Zentrifugalkraft entlang des Mahlraumes 7 gegen die große Basisfläche 4 und somit in den Mahlkörperaufnahmeraum beschleunigt werden. Die Mahlkörper wer­ den ausgeschleudert, weil sie nicht mehr vom Mahlgutfluß gegen die Auslaßöffnung 10 getrieben werden.

Zwischen dem Kolben 19 und einer den Mahlkörperaufnahmeraum 18 umschließenden Berandung 22 ist eine erste Dichtung 23 vorge­ sehen. Im Falle einer pneumatischen bzw. hydraulischen Ver­ stellvorrichtung 20 ist zwischen dem Aufnahmeraum 18 und der Verstelleinrichtung 20 eine zweite Dichtung 24 vorgesehen. Zwi­ schen der ersten und der zweiten Dichtung 23, 24 ist gegebenen­ falls eine Entlüftung 25 in der Berandung 22 vorgesehen. Um ein möglichst präzises Stellen des Kolbens 19 zu ermöglichen, sind im Falle der pneumatischen, bzw. hydraulischen Verstellvorrich­ tung 20 im wesentlichen ein Druckraum 26, darin ein Druckkolben 27 und in den Druckraum führende Zu- bzw. Abführleitungen 28 für ein Druckmedium vorgesehen. Im Falle einer mechanischen Verstellvorrichtung ist vorzugsweise ein manuell betätigbarer Griff und eine Gewindeeinheit so vorgesehen, daß der Kolben 19 in jede gewünschte Position verstellt werden kann.

Es hat sich gezeigt, daß der Verschleiß an den Mahlkörpern 21, dem Rotor 3, dem Mahlbehälter 1, der Trenneinrichtung 11 und den Rührelementen 17 mittels einer Mahlkörperaufnahmevor­ richtung 8 wesentlich reduziert werden kann, weil die Mahlkör­ per zwischen verschiedenen Mahlphasen immer aus dem Mahlraum 7 entfernt werden können. Durch das Entfernen der Mahlkörper wird verhindert, daß beim erneuten Anlaufen der Rührwerksmühle zwi­ schen mit dem Mahlgut verklebten Mahlkörpern und der Mahlraum­ berandung enorm große Kräfte und daher eine extreme Material­ belastung entsteht. Die Verminderung der Materialbelastungs­ spitzen führt zu einer maßgeblichen Verlängerung der Lebens­ dauer einer Rührwerksmühle. Die Mahlkörperaufnahmevorrichtung führt erst zusammen mit einer konischen, sich gegen die Aufnah­ mevorrichtung erweiternden Mahlraumgeometrie zur Möglichkeit die Mahlkörper 21 vollständig aus dem Mahlraum 7 zu entfernen.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform gemäß Fig. 2 sieht eine sich entlang der Drehachse 2 ändernde Konizität des Mahlraumes 7 vor. Der Abstand (r) einer mittleren Mahlraumkon­ tur 29 von einer Koordinatenachse x entlang der Drehachse hat die Form einer Potenzfunktion

r = a · (x+c)^b.

Der Nullpunkt der x-Achse liegt beim Mahlraumende mit dem kleinsten Abstand und somit bei der Trenneinrichtung 11. Die positive x-Achse zeigt gegen die große Rotor-Basisfläche. Der Parameter b ist kleiner als 1 und größer als 0, vorzugsweise liegt b in einem Bereich zwischen 0.25 und 0.4 und um äußerst gute Resultate zu erreichen wird b im wesentlichen bei 1/3 ge­ wählt.

Die Parameter a und c hängen von den Betriebsparametern der Rührwerksmühle ab. Dies bedeutet, daß eine bestimmte Dimensio­ nierung im wesentlichen für einen bestimmten Satz von Betriebs­ parameterwerten optimal ist. Die Betriebsparameter liegen für den hauptsächlich untersuchten Anwendungsbereich im wesent­ lichen zwischen den nachstehend angegebenen Grenzen:

Spaltweite s: 0.01-0.05 m
Mahlkörperdichte ρ_k: 2500-5700 kg/m³
Mahlkörperdurchmesser d_k: 0.3-0.6 mm

wirksame Dichte (im wesentlichen die Mahlkörperdichte, gegebenenfalls mit der Mahlgutdichte korrigiert) ρ: 1500-5700 kg/m³
Mahlgutdichte ρ_g: 800-1500 kg/m³
dynamische Mahlgut-Viskosität η: 0.2-0.8 kg/ms

mittlere Winkelgeschwindigkeit der Mahlkörper (im wesentlichen 1/2 Rotorwinkelgeschwindigkeit) ω: 50-110 s^-1
Mahlgutvolumenstrom : 3-70 · 10^-3m³/s
Porosität der Kugelschüttung (Leer-/Gesamtvolumen) ε: 0.3-0.6

Mit Werten aus diesen Betriebsparameterbereichen wird a und c folgendermaßen berechnet:

a = (3 · G₁/G₂)^1/3 und c = r₀³/a

wobei

Der Parameter c hängt auch noch von einer konstruktiven Randbe­ dingung ab, nämlich vom Mahlraumradius r₀ am Mahlraumende bei der Mahlgut-Auslaßöffnung, also bei x=0. Dies bedeutet, daß die Mühlengröße über r₀, den Radius am Mahlraumende in die Mahlraumkontur eingeht.

Durch die oben beschriebene Wahl der Mahlraumgeometrie wird er­ reicht, daß die Mahlkörper 21 im wesentlichen nicht mit dem Mahlgut gegen die Trenneinrichtung 11 geführt und dort zurück­ gehalten werden, sondern daß sie bereits aufgrund der der Zen­ trifugalkraftkomponente in Richtung des Mahlraumes im Mahlraum 7 gehalten werden. Dieses Zurückhalten der Mahlkörper 21 im Mahlraum 7 führt zu einer Vergleichmäßigung der Mahlkörperver­ teilung entlang der Drehachse.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform gemäß Fig. 2 umfaßt vorzugsweise ein speziell für konische Rotoren und Mahlbehälter geeignetes Kühlkanalsystem. Dieses Kühlsystem sieht beim Rotor 3 und/oder beim Mahlbehälter 1 Doppelwände mit einem dazwi­ schenliegenden konischen Kühlhohlraum vor. Somit wird der Mahl­ behälter 7 von einer inneren Mahlbehälterwand 30, einem Mahlbe­ hälter-Kühlraum 31 und einer äußeren Mahlbehälterwand 32 umge­ ben. Analog umfaßt der Rotor 3 eine innere Rotorwand 33, einen Rotor-Kühlraum 34 und eine äußere Rotorwand 35. Im Mahlbehäl­ ter- und im Rotor-Kühlraum sind vorzugsweise Dichtungsprofile 36 spiralförmig um die Drehachse 2 angeordnet, so daß spiral­ förmige Mahlbehälter- und Rotor-Kühlkanäle 37, 38 gebildet wer­ den. Kühlmittel gelangt durch einen Mahlbehälter-Kühlmittelein­ laß 39 im Bereich der Trenneinrichtung in den Mahlbehälter- Kühlkanal 37 und tritt an dessen Ende durch einen Mahlbehälter- Kühlmittelauslaß 40 am großen Mahlbehälterende wieder aus. Zum Einspeisen und Abführen von Kühlmittel in den und aus dem Rotor-Kühlkanal 38 sind Kühl-Leitungen 41 und 42 durch eine die Drehachse 2 umgebende zentralen Rotorspindel 43 vorgesehen. Im Innern des Rotors 3 ist ein Kühlmittel-Sammelraum 44 vorgese­ hen, der von der inneren Rotorwand 33, von der Rotorspindel 43 und von einem die große Basisfläche 4 bildenden und an der Ro­ torspindel 43 befestigten Rotor-Abschlußdeckel 45 berandet.

Der Rotor-Abschlußdeckel 45 drückt die innere und die äußere Rotorwand 33, 35 in der Richtung der Drehachse 2 gegen entspre­ chende Anschläge an der Rotorspindel 43 und an der Trennein­ richtung 11. Die Anschläge sind so gewählt, daß das Dichtungs­ profil 36 zwischen der inneren und der äußeren Rotorwand 33, 35 eingeklemmt wird und somit ein Verstellen der Kühlkanäle verhindert wird. Zur Dichtung des Sammelraumes 44 gegen den Ro­ tor-Kühlkanal 38 ist vorzugsweise eine Rotordichtung 48 vor­ gesehen. Das Dichtungsprofil 36 wird zwischen der inneren und der äußeren Mahlbehälterwand 30, 32 festgeklemmt. Dabei wird die innere Mahlbehälterwand 30 durch einen den Rotor-Abschluß­ deckel 45 umgebenden großen Mahlbehälterring 46 an die äußere Mahlbehälterwand 32 festgeschraubt, so daß das Dichtungsprofil 36 festgeklemmt wird. Zwischen der äußeren Mahlbehälterwand 32 und dem großen Mahlbehälterring 46 ist eine Mahlbehälterdich­ tung 47 vorgesehen. Im Bereich der Trenneinrichtung 11 ist ein kleiner Mahlbehälterring 49 so an die äußere Mahlbehälterwand 32 befestigt, daß die innere Mahlbehälterwand 30 einen An­ schlag an der Trenneinrichtung 11 findet.

Das Einklemmen der Dichtungsprofile zwischen Wänden, die einen konischen Ringraum begrenzen, ist aufgrund der konischen Ausge­ staltung durch eine Kraftwirkung entlang der Konus- bzw. Dreh­ achse möglich und gilt auch unabhängig von den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 für alle konischen Rotoren und Mahl­ räume als Erfindung.

Das Mahlgut gelangt durch mindestens einen Einlaßkanal 50, der vorzugsweise durch den großen Mahlbehälterring 46 führt, zur mindestens einen Einlaßöffnung 9. Von der Einlaßöffnung 9 strömt das Mahlgut in der Form einer vom Rotor angeregten Scherströmung durch den ringförmigen Mahlraum 7 zur Trennein­ richtung 11, welche im wesentlichen aus einem mit dem Rotor verbundenen Rotortrennring 13, einem mit dem Mahlbehälter ver­ bundenen Statortrennring 12 und einem dazwischenliegenden Trennspalt besteht. An die Trenneinrichtung anschließend ist ein ringförmiger Mahlgut-Sammelraum 51 angeordnet. Vom Mahlgut- Sammelraum 51 gelangt das Mahlgut durch mindestens eine Auslaß­ öffnung 10 in Auslaßkanäle 52, die durch den kleinen Mahlbe­ hälterring 49 führen.

Der Mahlraum 7 wird am Ende mit dem größten Umfang durch einen am großen Mahlbehälterring 46 befestigten Mahlbehälter-Ab­ schlußdeckel 53 abgeschlossen. Wird der Mahlbehälter-Ab­ schlußdeckel 53 entfernt, so erhält man einen freien Zugang zum Rotor-Abschlußdeckel 45. Nach der Entfernung des Rotor-Ab­ schlußdeckels 45 können auch die innere und die äußere Rotor­ wand 33, 35, sowie der Rotor-Trennring 13 über die Rotorspindel 43 abgezogen werden.

Gegebenenfalls wird gemäß Fig. 3 nach der Entfernung des Ro­ tor-Abschlußdeckels 45 durch das Lösen einer ihn festhaltenden Schraube 84 eine Spindelverlängerung 43′ an das freie Ende der Rotorspindel 43 angeschraubt. Die Spindel 43 und die Spindel­ verlängerung 43′ sind so ausgebildet, daß die Rotorwände 33 und 35 mit an beiden Rotorenden angeordneten Führungen 85, 85′ durch die Spindelverlängerung 43′ geführt von der Trenn­ einrichtung 11 weg aus dem Mahlbehälter 1 gezogen werden kön­ nen. Am freien Ende der Spindelverlängerung 43′ ist gegebenen­ falls ein Anschlag 86 vorgesehen, der das Abrutschen der Rotor­ wände 33, 35 von der Spindelverlängerung 43′ verhindert. Zur Entfernung des Rotortrennringes 13 ist eine vorzugsweise ring­ förmige Nut 87 im Spindelbereich, der an den inneren Rand des Rotor-Trennringes 13 angrenzt vorgesehen. Mit einem Hilfswerk­ zeug 88 kann bei der Nut 87 unter den Rotor-Trennring 13 ge­ griffen und dieser weggezogen werden, so daß auch der Sammel­ raum 51 zugänglich ist. Der gesamte Mahlbehälter 1, die Trenn­ einrichtung 11 und der Rotor 3 können nach dieser einfachen De­ montage vollständig gereinigt, kontrolliert und gegebenenfalls teilweise ersetzt werden. Vorteilhaft an dieser Zerlegung ist die Möglichkeit direkt die dem stärksten Verschleiß ausge­ setzten Teile, nämlich den Rotor 3 und den Rotor-Trennring 13 zu entfernen. Zudem ist der Rotor 3 leichter und für Reini­ gungszwecke mit kleinerem Aufwand entfernbar als der Mahlbehäl­ ter.

Eine Rührwerksmühle gemäß Fig. 4 sieht einen Mahlraum 7 mit zunehmender Konizität und eine Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 vor. Die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 ist anstelle des Mahl­ behälter-Abschlußdeckels am großen Mahlbehälterring 46 befe­ stigt. Der im Mahlkörperaufnahmeraum 18 verschiebbar angeord­ nete Kolben 19 wird vorzugsweise durch eine mechanische Ver­ stellvorrichtung 54 mit von Hand drehbaren Griffen 55 betätigt. Dabei wird die Links- bzw. Rechts-Drehung der Griffe 55 von ei­ ner Gewindeeinrichtung 56 in eine Vor- bzw. Rückwärtsbewegung des Kolbens 19 übertragen.

Der effektive Füllgrad des Mahlraumes 7 mit Mahlkörpern 21 hängt von der Position des Kolbens 19, von der Anzahl der be­ nützten Mahlkörper 7 und von ihrem Abnützungszustand ab. Um einen gewünschten Füllgrad einstellen und gegebenenfalls eine Verschleiß bedingte Verkleinerung des gesamten Mahlkörpervolu­ mens feststellen zu können, ist eine Füllstandsanzeige 57 vor­ gesehen. Sie besteht im wesentlichen aus einer Skala 58 und ei­ nem entlang einer Geradführung 59 verstellbaren Zeiger 60. Die Skala 58 und die Geradführung 59 sind je an gegeneinander ver­ schiebbaren Teilen des verstellbaren Kolbens 20 und des Mahl­ körperaufnahmeraumes 18 bzw. seiner Berandung befestigt. Entwe­ der ist die Skala 58 am Kolben 19 und die Geradführung 59 an der Berandung des Mahlkörperaufnahmeraumes 18 befestigt, oder die Befestigungsorte sind gerade vertauscht. Ein Mahlraum-Füll­ grad von 100% stellt sich ein, wenn der Kolben 19 so weit wie möglich gegen den Rotor 3 geschoben wird. In dieser Kolbenstel­ lung kann der Zeiger 60 so verstellt werden, daß er auf der Skala 58 100% anzeigt. Von Zeit zu Zeit kann nachgeprüft wer­ den, ob der Zeiger 60 bei der größtmöglichen Verschiebung des Kolbens 19 gegen den Rotor 3 immer noch auf 100% zeigt. Kann der Kolben über 100% hinaus verschoben werden, so deutet dies auf eine Verschleiß bedingte Verminderung des gesamten Mahl­ körpervolumens hin. Durch ein erneutes Verschieben des Zeigers 60 auf 100% kann auch bei einem veränderten gesamten Mahlkör­ pervolumen eine verbesserte Füllstandsanzeige gewährleistet werden.

Die Füllstandsanzeige unterstützt eine konstante Produktquali­ tät. Nach Betriebsunterbrüchen kann der Rotor 3 bei einem klei­ nen Füllstand, bzw. mit wenig Mahlkörpern im Mahlraum angefah­ ren werden. Anschließend wird der Kolben direkt auf den für die Produktqualität nötigen Füllstand verschoben. Das Produkt erhält dadurch im wesentlichen ab Betriebsbeginn die gewünschte Qualität ohne daß die Produktequalität überwacht und die Kol­ benposition bis zum Erreichen der gewünschten Qualität ver­ stellt werden muß.

Eine erfindungsgemäße Rührwerksmühle kann gemäß Fig. 5 eine Führungseinrichtung 61 für die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 umfassen. Die Führungseinrichtung 61 ist einerseits mit einer ersten Befestigung 62 am großen Mahlbehälterring 46 und ande­ rerseits mit einer zweiten Befestigung 63 an der Mahlkörperauf­ nahmevorrichtung 8 befestigt. Beide Befestigungen sind vorzugs­ weise als Drehbefestigungen ausgebildet. Von der ersten Befe­ stigung 62 führt ein ersten Schenkel 64 zu einem Drehgelenk 65 von dem ein zweiter Schenkel 66 zur zweiten Befestigung 63 führt. Um der Führungseinrichtung 61 die nötige Stabilität zu verleihen sind die Befestigungen 62, 63, die Schenkel 64, 96 und das Drehgelenk 65 je auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Mahlbehälterringes 46 und der Aufnahmevorrichtung 8 angeordnet und durch Verbindungsteile 67 miteinander verbunden. Die Füh­ rungseinrichtung 61 dient als Haltevorrichtung zum Zu- bzw. Wegführen der Aufnahmevorrichtung 8. Beim Wegführen muß die Aufnahmevorrichtung 8 etwas in Drehrichtung vom Mahlbehälter 1 weg verschoben und anschließend um einen freien Zugang zum Ro­ tor 3 zu gewähren vorzugsweise aus der Drehachse 2 wegge­ schwenkt werden. Die Führungseinrichtung könnte gegebenenfalls auch lediglich aus einer Geradführung, oder aus einer Geradfüh­ rung und einer Dreh- bzw. Schwenkführung bestehen. Mit der Haltevorrichtung wird die Demontage erleichtert und verhindert, daß demontierte Teile herunterfallen können.

Eine Ausführungsform der Führungseinrichtung 61 gemäß Fig. 6 umfaßt nebst den drehbaren Befestigung 62, 63, den Schenkeln 64, 66 und dem Drehgelenk 65 einen Schnellverschluß 68. Der Schnellverschluß 68 ersetzt mehrere, die Mahlkörperaufnahme­ vorrichtung 8 mit dem großen Mahlbehälterring 46 verbindenden Schrauben. Der Schnellverschluß 68 umfaßt gegebenenfalls zwei oder drei, vorzugsweise aber nur ein Feststellelement, mit einem am großen Mahlbehälterring 46 befestigten Befestigungs­ teil 69 und einem daran dreh- oder gegebenenfalls ein- und aus­ rastbar anschließenden Klemmschenkel 70. Ein Feststellorgan 71 ist entlang des Klemmschenkels 70, vorzugsweise mittels eines Gewindes gegen den zweiten Schenkel 66 der Führungseinrichtung 61 preßbar. Vom zweiten Schenkel 66 wird die Mahlkörperauf­ nahmevorrichtung 8 gegen den großen Mahlbehälterring 46 ge­ preßt. Ein Kontaktbereich 73 zwischen dem Mahlbehälterring 46 und der Aufnahmevorrichtung 8 ist vorzugsweise konisch ausge­ bildet, so daß beim Zuschieben keine Einpassungsprobleme auf­ treten können. Zur Demontage bzw. zum Wegklappen der Auf­ nahmevorrichtung 8 muß das Feststellorgan gelöst und vorzugs­ weise vom zweiten Schenkel weg nach außen gedreht oder gege­ benenfalls durch einen Ausrastvorgang vom großen Mahlbehälter­ ring 46 entkoppelt werden.

Bei einer Rührwerksmühle gemäß Fig. 7 ist die Rotor-Lagervor­ richtung 15 an einem an die große Basisfläche 4 des Rotors 3 anschließenden Spindelfortsatz 14′ angeordnet. Zwischen dem Rotor 3 und der Lagervorrichtung 15 ist eine Dichtungsein­ richtung 74 angeordnet. Aufgrund der Lagerung auf der Einlaß­ seite der Rührwerksmühle ist die kleine Rotor-Basisfläche 5 im Bereich der Mahlgutauslaßöffnung 10 als freie Fläche ausgebil­ det. Die Trennung der Mahlkörper 21 vom Mahlgut muß deshalb nicht mehr an einem Trennspalt erfolgen, sondern erfolgt nun an einem der kleinen Rotor-Basisfläche 5 unmittelbar gegenüber­ liegenden Trennsieb 75. Zur Erleichterung der Demontage bzw. der Montage ist eine Mahlbehälter-Führungsvorrichtung 76 vor­ gesehen, die analog zur Führungseinrichtung 61 für die Mahlkör­ peraufnahmevorrichtung 8 aufgebaut ist, aber am großen Mahlbe­ hälterring 46 und an der äußeren Mahlbehälterwand 32 befestigt ist.

Wenn, wie bereits in Fig. 7, die Lagerung nicht auf der Seite der kleinen Rotorbasisfläche 5 vorgesehen ist, kann gemäß Fig. 8 die Trenneinrichtung auch so aufgebaut sein, daß die Mahl­ körper im wesentlichen durch die Fliehkraft und gegebenenfalls durch ein Sieb vom Mahlgut getrennt werden. Dabei ist am Ende des Mahlraumes 7 im Rotor 3 ein vorzugsweise ringförmiger Durchgangsraum 77 vorgesehen, durch welchen das Mahlgut im we­ sentlichen radial nach innen strömt. Der Ringraum 77 wird beid­ seits in der Richtung der Drehachse 2 von einer ersten und einer zweiten Rotorscheibe 78, 79 begrenzt. Die erste Scheibe 78 ist an der Rotorspindel 43 befestigt und schließt direkt an die äußere Rotorwand 35 an. Zwischen der ersten und der zwei­ ten Rotorscheibe 78, 79 sind mindestens zwei, insbesondere drei, vorzugsweise aber vier Halteteile 80 entlang des Schei­ benumfangs in im wesentlichen gleichen Abständen angebracht. Die Halteteile 80 erstrecken sich radial vom Scheibenrand bis zu einem Außenradius eines zylindrischen Trennsiebes 81. In der Umfangsrichtung haben die Halteteile 80 eine kleine Aus­ dehnung, so daß das Mahlgut ungehindert vom Scheibenumfang zum zylindrischen Sieb 81 strömen kann. Treten Mahlkörper 21 in den Durchgangsraum 77 ein, so werden sie von den Halteteilen 80 mitgedreht und aufgrund der Fliehkraft wieder ausgeschleudert. Werden vereinzelt Mahlkörper nicht ausgeschleudert, so werden sie vom zylindrischen Trennsieb 81 zurückgehalten. Innerhalb des Trennsiebes 81 befindet sich ein Mahlgutsammelraum 82 aus dem das Mahlgut durch eine Auslaßöffnung 10 der zweiten Rotor­ scheibe 79 in eine Auslaßröhre 83 gelangt. Das dem Rotor 3 zu­ gewandte Ende der Auslaßröhre 83 steht schleifend an der zwei­ ten Rotorscheibe 79 an.

Claims (12)

1. Rührwerksmühle mit einem Mahlbehälter mit konischer Innen­ kontur und einem darin angeordneten um eine Drehachse dre­ henden Rotor mit konischer Außenkontur, wobei zwischen dem Mahlbehälter und dem Rotor ein ringförmiger Mahlraum mit einer konischen mittleren Mahlraumkontur ausgebildet ist, welcher Mahlraum einander gegenüberliegende Mahlgut-Ein- und Auslaßöffnungen aufweist und zur Aufnahme von Mahlkör­ pern und zum Behandeln von Mahlgut dient, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mindestens eine Mahlguteinlaßöffnung (9) im Mahlraumbereich mit dem größten Umfang und die min­ destens eine Mahlgutauslaßöffnung (10) im Mahlraumbereich mit dem kleinsten Umfang angeordnet ist, sowie mindestens eines der Merkmale

• a) eine verstellbare Mahlkörper-Aufnahmevorrichtung (8) am Mahlraumende unmittelbar gegenüber der Rotor-Basis­ fläche größten Umfangs (4) und/oder
• b) eine sich vom Mahlraumende mit dem Mahlgutauslaß (10) gegen das Mahlraumende mit dem Mahlguteinlaß (9) ver­ ringernde Konizität der Mahlraumkontur (29), wobei der Abstand r der Mahlraumkontur (29) von der Drehachse (2) in Funktion einer Koordinate x entlang der Drehachse (2) im wesentlichen einer Potenzfunktion r = a · (x+c)^bmit b kleiner als 1 und größer als 0 sowie
  a und c abhängig von Betriebsparametern, entspricht,

vorgesehen ist.

2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und die Lagereinrichtung (16, 15) für den Rotor (3)

• a) am Rotorende mit dem kleinsten Rotorumfang (5) ansetzt und vorzugsweise eine Spalttrennung (11) vorgesehen ist; oder
• b) am Rotorende mit dem größten Rotorumfang (4) ansetzt und vorzugsweise eine Siebtrennung und/oder eine Flieh­ krafttrennung vorgesehen ist; und daß
• c) das der Lagereinrichtung (15) abgewandte Rotorende vorzugsweise verbindungsfrei ausgebildet ist.

3. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spaltweite des Mahlraumes (7) vorzugsweise im wesentlichen konstant ist, gegebenen­ falls aber sich gegen das Mahlraumende mit dem kleineren Umfang verkleinert, um so trotz der kleineren Rotorumfangs­ geschwindigkeit eine im wesentlichen konstante Scherspan­ nung zu gewährleisten.

4. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abschlußfläche des Mahlbe­ hälters auf der Seite mit dem größten Innenradius (53) zu­ mindest teilweise entfernbar ist, und vorzugsweise der Ro­ tor (3, 33, 35) und gegebenenfalls auch der Rotortrennring (13) lösbar und ohne Entfernung des Mahlbehälters (1) aus diesem entnehmbar ist.

5. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß Rührelemente (17) auf der Man­ telfläche des Rotors (3) und gegebenenfalls auf der dieser Fläche zugewandten Innenfläche des Mahlbehälters (1) vorge­ sehen sind.

6. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Drehachse (2) des Rotors (3) vorzugsweise im wesentlichen horizontal, gegebenenfalls aber im wesentlichen vertikal angeordnet ist.

7. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) und/oder der Mahl­ behälter (1) zumindest in Teilbereichen der an den ringför­ migen Mahlraum (7) angrenzenden Bereiche mit einem Kanalsy­ stem (38, 37) für ein Kühl- bzw. Wärmemedium versehen ist, wobei diese Teilbereiche jeweils doppelwandig aufgebaut sind und vorzugsweise spiralförmige Kanäle (37, 38) durch um die Drehachse (2) spiralförmig angeordnete Dichtungsprofile (36), die zwischen den konischen Doppelwänden (30, 32, 33, 35) durch das Gegeneinanderdrücken derselben entlang der Drehachse (2) festgeklemmt werden, angelegt werden.

8. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Mahlkörperaufnahmevorrich­ tung (8) vorgesehen ist, die am Mahlbehälter (1) auf der Basisseite mit dem größten Innenradius angeordnet ist und einen Mahlkörperaufnahmeraum (18) mit verstellbarem Volumen und eine Volumenverstellvorrichtung, vorzugsweise ein im Aufnahmeraum entlang einer Führung verstellbarer Kolben (19) mit einer vorzugsweise mechanischen gegebenenfalls aber hydraulischen oder pneumatischen Antriebsvorrichtung (54, 20), umfaßt.

9. Rührwerksmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) eine mit der Rührwerksmühle verbundene Führungseinrich­ tung (61) für die Mahlkörperaufnahmevorrichtung (8) vorgesehen ist, welche Führungseinrichtung (61) min­ destens eine Führung, gegebenenfalls eine Geradführung, vorzugsweise aber eine Kombinationsführung bestehend aus mindestens drei Drehführungen (62, 63, 65) oder gegebenenfalls aus einer Gerad- und einer Schwenk­ führung umfaßt, wobei nach dem Wegführen der Mahlkör­ peraufnahmevorrichtung (8) ein freier Zugang zum Rotor (3) offensteht; und gegebenenfalls
• b) ein Schnellverschluß (68) zwischen dem großen Mahlraumring (46) und der Führungseinrichtung (61) vorgesehen ist.

10. Rührwerksmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlkörperaufnahmevorrichtung (8) eine Füll­ standsanzeigevorrichtung (57) mit einer Skala (58) und ei­ nem entlang einer Geradführung (59) einstellbaren Zeiger (60) umfaßt, wobei die Skala (58) und die Zeigerführung (59) je an gegeneinander bewegbaren Teilen des verstellba­ ren Kolbens (19) und des Mahlkörperaufnahmeraumes (8) befe­ stigt sind, so daß jeder Kolbenposition eine entsprechende Skalenanzeige zugeordnet ist.

11. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Konizität in der Form einer Potenzfunktion ändert, wobei der Parameter b kleiner als 1 und größer als 0 ist, gegebenenfalls in einem Bereich von 0.25 bis 0.4, vorzugsweise aber im wesentlichen bei 1/3 liegt und die Parameter a und c von folgenden Betriebspara­ metern abhängen: s Spaltweite
ρ_k Mahlkörperdichte
d_k Mahlkörperdurchmesser
ρ wirksame Dichte (im wesentlichen die Mahlkörperdichte, gegebenenfalls mit der Mahlgutdichte korrigiert)
ρ_g Mahlgutdichte
η dynamische Mahlgut-Viskosität
ω mittlere Winkelgeschwindigkeit der Mahlkörper (im wesentlichen 1/2 Rotorwinkelgeschwindigkeit)
 Mahlgutvolumenstrom
ε Porosität der Kugelschüttung (Leer-/Gesamtvolumen)wobei diese Abhängigkeit vorzugsweise folgendermaßen gewählt wirda = (3 · G₁/G₂)^1/3 und c = r₀³/amit und r₀ ³ über eine konstruktive Randbedingung als Mahl­ raumradius am Mahlraumende bei der Mahlgut-Auslaß­ öffnung in die Mahlraumkontur eingeht.