DE4412408A1 - Rührwerksmühle - Google Patents

Description

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

Eine solche Rührwerksmühle ist in Fig. 4 der DE 26 50 439 A1 dargestellt. Sie hat einen liegenden Mahlbehälter, in dem eine Rührwelle um eine waagerechte Achse drehbar angeordnet ist. Die Rührwelle trägt scheibenförmige Rührelemente, die durch zwi­ schen ihnen angeordnete Buchsen in gleichen Abständen voneinan­ der gehalten sind. Die Rührwelle endet in einem axialen Abstand von einer Trenneinrichtung, die ein mit der Rührwelle gleichachsi­ ges, zylindrisches Sieb aufweist. Dessen der Rührwelle zugewand­ te Seite ist mit einer Stirnplatte abgedeckt, die durch einen zentral angeordneten Zuganker mit einem Boden des Mahlbehälters verbunden ist. Rings um die Stirnplatte der Trenneinrichtung ist eine ringförmige Vorklassierscheibe angeordnet, die mit Speichen an dem letzten unmittelbar auf der Rührwelle befestig­ ten, scheibenförmigen Rührelement befestigt ist. Der axiale Abstand der Vorklassierscheibe vom letzten Rührelement ist nur wenig mehr als halb so groß wie der axiale Abstand zwischen je zweien der unmittelbar auf der Rührwelle befestigten Rührele­ mente. Wegen dieses verhältnismäßig geringen Abstandes zwischen der Vorklassierscheibe und dem letzten Rührelement bilden beide gemeinsam eine Vorklassiereinrichtung, die in stärkerem Maß als jedes beliebige Paar in normalem Abstand voneinander angeordne­ ter Rührelemente die Tendenz hat, in ihren Einwirkungsbereich gelangende Mahlhilfskörper selektiv, mehr als das Mahlgut, radial nach außen zu schleudern. Infolgedessen bildet sich rings um die Vorklassierscheibe eine toroidförmige Strömung der Mahlhilfskörper aus, bei der diese in einem radial äußeren Be­ reich des Mahlraums in Richtung zu dessen Ende strömen, am Bo­ den des Mahlbehälters entlang radial nach innen, in Richtung zur Trenneinrichtung strömen, von dort durch den axialen Durch­ laß der Vorklassierscheibe hindurch in Richtung zum letzten unmittelbar an der Rührwelle befestigten, scheibenförmigen Rühr­ element und dann zwischen diesem und der Vorklassierscheibe, durch die Speichen hindurch, radial nach außen strömen. Durch die toroidförmige Strömung der Mahlhilfskörper werden diese zwar gehindert, in größeren Mengen rings um die Trenneinrich­ tung liegenzubleiben und diese dadurch zu verstopfen; die Trenneinrichtung wird aber von den an ihr in Richtung Rührwelle entlangströmenden Mahlhilfskörpern rasch verschlissen.

Einen besseren Schutz für die Trenneinrichtung bietet eine andere, aus der DE 22 34 076 B2 bekannte Vorklassiereinrich­ tung, die ebenfalls aus einem normalen, an einer Rührwelle be­ festigten scheibenförmigem Rührelement und einer zusätzlichen Scheibe besteht, die von diesem Rührelement einen verhältnis­ mäßig geringen axialen Abstand hat und an ihm mittels achspa­ ralleler Bolzen befestigt ist. Radial innerhalb der Bolzen ist zwischen den beiden Scheiben ein zylindrisches Sieb eingespannt, das eine mitrotierende Trenneinrichtung bildet. Die beiden Scheiben sind ohne axiale Durchlässe ausgebildet, so daß die Mischung aus Mahlgut und Mahlhilfskörpern nur radial, zwischen den achsparallelen Bolzen hindurch, in den Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben hineinströmen kann. Dabei sollen die Mahlhilfs­ körper durch Einwirkung der achsparallelen Bolzen Impulse erhal­ ten, die ihre Bewegungsrichtung umkehren, so daß die Mahlhilfs­ körper wieder nach außen abgeschleudert werden. Dies hat aber die Folge, daß sich ständig Kollisionen zwischen radial in Richtung zur Trenneinrichtung strömenden und in die entgegen­ gesetzte Richtung umgelenkten Mahlhilfskörpern ergeben und da­ durch die gewünschte Strömung des Mahlgutes zur Trenneinrichtung behindert wird. Deshalb läßt sich nur ein verhältnismäßig gerin­ ger Mahlgutdurchsatz erreichen.

Wesentlich günstiger hinsichtlich Verschleiß der Trenneinrich­ tung wie auch hinsichtlich deren Durchsatzleistung sind die Verhältnisse bei einer aus der DE 33 45 680 A1 und der EP 01 46 852 bekannten Rührwerksmühle, deren Rührwerk an einem Ende einen endseitig offenen Käfig aufweist, in dem die Trenn­ einrichtung angeordnet ist. Mahlgut und Mahlhilfskörper im Mahlraum umströmen den Käfig in Richtung zu dessen Ende hin und werden dort in einem Ringraum rings um die Trenneinrichtung umgelenkt, so daß sie entgegengesetzt zu der im Mahlraum herr­ schenden Hauptströmungsrichtung in den Käfig hineinströmen. Durch Einwirkung des Käfigs auf die Mahlhilfskörper werden diese beschleunigt und durch den Käfig hindurch radial nach außen abgeschleudert, während das Mahlgut durch die Trennein­ richtung hindurch abgeführt wird. Die Trenneinrichtung ist durch den sie umgebenden Käfig dem Aufprall von Mahlhilfskör­ pern weitgehend entzogen, so daß sie wenig verschleißt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle derart weiterzubilden, daß ihr Auslaßkörper einen im Verhältnis zu seiner Baugröße besonders großen Mahlgutdurchsatz ermöglicht und dennoch vor Verschleiß weitgehend geschützt ist.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Rührwerksmühle ist die Vorklassier­ scheibe einerseits Bestandteil einer dem Auslaßkörper axial vorgeschalteten Vorklassiereinrichtung und andererseits Bestand­ teil eines den Auslaßkörper weitgehend umschließenden, rotieren­ den Käfigs. Durch die Rotation des Käfigs wird ein radialer Zustrom von Mahlgut und Mahlhilfskörpern zum Auslaßkörper weit­ gehend verhindert. Deshalb kann sich keine toroidförmige Strö­ mung einstellen, bei der die Mahlhilfskörper an dem Auslaßkör­ per entlang in Richtung zur Rührwelle zurück durch den axialen Durchlaß der Vorklassierscheibe strömen und dabei den Auslaßkör­ per verschleissen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird ein erheblicher Teil der Mahlhilfskörper schon von der Vorklassier­ einrichtung radial abgeschleudert und der axiale Durchlaß der Vorklassierscheibe wird, im wesentlichen nur von Mahlgut, in Richtung zum Auslaßkörper hin durchströmt. Der verhältnismäßig geringe Anteil an Mahlhilfskörpern, der in dieser Strömung noch enthalten ist, wird vom Käfig abgeschleudert. Dadurch wird der Auslaßkörper geschont. Der Auslaßkörper kann eine Trennvorrich­ tung sein die einer der üblichen Bauarten (Sieb, Spaltzylinder oder dergleichen) angehört. Vor allem bei größeren Rührwerksmüh­ len nach der Erfindung kann der Auslaßkörper aber ein beispiels­ weise topfförmiger Verdrängungskörper mit Öffnungen sein, die größer als die durchschnittliche Größe der Mahlhilfskörper sind.

Die erfindungsgemäße Vorklassierscheibe kann eine ringförmige Scheibe der aus Fig. 4 der DE 26 50 439 A1 bekannten Bauart mit nur einem einzigen axialen Durchlaß sein. Der axiale Durchlaß der erfindungsgemäßen Vorklassierscheibe kann aber auch von mehreren einzelnen Öffnungen gebildet sein, von denen jede bei­ spielsweise die Form eines Kreisringsektors oder Kreises haben kann. Gleiches gilt für die normalen, an der Rührwelle befestig­ ten Rührelemente, die ebenfalls Scheiben mit einem oder mehreren axialen Löchern sein können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rührwerksmühle, teilweise in einem axialen Schnitt,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 bis 6 entsprechende Ausschnitte weiterer Ausführungsformen der Erfindung.

Jede der dargestellten Rührwerksmühlen hat einen Mahlbehälter 10 mit einem doppelwandigen, kühlbaren zylindrischen Mantel 12, einem Deckel 14 und einem Boden 16. In den so gebildeten Mahl­ raum 18 ragt eine Rührwelle 20 hinein, die durch den Deckel 14 abdichtend hindurchgeführt ist und innerhalb des Mahlraumes mehrere, in allen dargestellten Beispielen scheibenförmige, Rührelemente 22 und dazwischen angeordnete Distanzbüchsen 24 trägt. Die Rührwelle 20 ist mit einem Elektromotor 26 verbunden und in einem ortsfesten Lagergehäuse 28 gelagert. In allen darge­ stellten Beispielen handelt es sich um liegende Rührwerksmühlen, also mit waagerechter Achse A des Mahlbehälters 10 und der Rühr­ welle 20, die in allen dargestellten Ausführungsbeispielen fliegend gelagert ist, also vor dem Boden 16 endet. Anstelle der darge­ stellten liegenden Anordnung ist auch eine stehende Anordnung möglich.

Bei den in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen ist am Ende der Rührwelle 20 eine Vorklassiereinrichtung 30 angeordnet, die von einem der scheibenförmigen Rührelemente 22 und einer Vorklassierscheibe 32 gebildet ist. Die Vorklas­ sierscheibe 32 unterscheidet sich gemäß Fig. 1 und 2 von den Rührelementen 22 dadurch, daß sie von dem vor ihr angeordneten, letzten normalen Rührelement 22 einen Abstand a hat, der zum Abstand b zwischen je zwei normalen Rührelementen 22 im Verhältnis 0,4 bis 0,6 steht, also ungefähr halb so groß ist wie der Abstand b. Die Vorklassierscheibe 32 hat einen axialen Durchlaß 34, der in allen dargestellten Beispielen von mehreren rings um die Rührwelle 20 angeordneten kreisförmigen Löchern gebildet ist. Die normalen, ebenfalls scheibenförmigen Rührelemente 22 können, wie in Fig. 1 bis 3 mit gestrichelten Linien angedeutet, ebenfalls solche Löcher aufweisen. Zweck­ mäßigerweise sollte zumindest das letzte normale Rührelement 22, das zusammen mit der Vorklassierscheibe 32 die Vorklassier­ einrichtung bildet, einen axialen Durchlaß 34 haben, der in seiner Anordnung und Größe dem Durchlaß 34 der Vorklassierscheibe 32 entspricht oder sogar noch etwa größer ist.

Die Vorklassierscheibe 32 hat einen äußeren Durchmesser d2, der in allen dargestellten Beispielen mit dem äußeren Durchmesser d der normalen Rührelemente 22 übereinstimmt; das Verhältnis d2/d liegt vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,2. Von besonderer Bedeutung ist, daß der Abstand a zum Durchmesser d - und somit auch zum Durchmesser d2 - ungefähr im Verhältnis 0,15 bis 0,20 steht, also im Vergleich zu diesen Durchmessern klein ist. Der Abstand a braucht aber nur vier- bis zehnmal so groß wie der durchschnittliche Durchmesser der verwendeten Mahlhilfskörper zu sein. In der gleichen Größenordnung von 0,15 bis 0,20 mal Durchmesser d1 der Vorklassierscheibe 32 liegt zweckmäßiger­ weise der Durchmesser d4 der radial inneren Begrenzung der Vorklassiereinrichtung 30; gemäß Fig. 1 bis 4 ist diese radial innere Begrenzung von einer der Distanzbüchsen 24 gebildet. Der aus einem oder mehreren Löchern bestehende Durchlaß 34 der Vor­ klassierscheibe 32 grenzt vorzugsweise, wie in Fig. 3 dargestellt, unmittelbar an die radial innere Begrenzung der Vorklassierein­ richtung 30 an. Wie ebenfalls in Fig. 3 dargestellt ist, kann die Vorklassiereinrichtung 30 Förderschaufeln 36 oder derglei­ chen aufweisen, die rings um den Durchlaß 34 an der Vorklassier­ scheibe 32 und/oder an dem ihr unmittelbar benachbarten Rührele­ ment 22 angeordnet sind.

Alternativ kann die Vorklassierscheibe 32 mit dem ihr unmittel­ bar benachbarten Rührelement 22 gemäß Fig. 4 und 5 durch in einem radial äußeren Bereich der Vorklassiereinrichtung 30 an­ geordnete achsparallele Stäbe 38 verbunden sein, so daß die Vorklassiereinrichtung eine Art Käfig bildet.

Im Betrieb ist der Mahlraum 18, wie in Fig. 1 und 2 angedeutet, teilweise mit Mahlhilfskörpern G gefüllt und wird von Mahlgut P durchströmt, das durch einen Mahlguteinlaß 46 eingeleitet und durch einen hinter der Trenneinrichtung 40 angeordneten Mahl­ gutauslaß 48 abgeführt wird.

In jedem Fall ist die Vorklassierscheibe 32 in einem geringen Abstand c vor einem Auslaßkörper 40 angeordnet, der in allen dargestellten Beispielen zylindrisch gestaltet ist und in der Art bekannter Trenneinrichtungen ringsförmige Spalte 42 oder kreisförmige Löcher 44 (Fig. 2) aufweisen kann. Diese können aber, vor allem bei größeren Rührwerksmühlen nach der Erfin­ dung, größer sein als der durchschnittliche Durchmesser der Mahlhilfskörper. Beispielsweise kann der Auslaßkörper 40 ein Lochblech mit Löchern von 10 mm Durchmesser aufweisen, wenn mit Mahlhilfskörpern gearbeitet wird, deren Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 bis 5 mm liegt. Der Auslaßkörper 40 ist gemäß Fig. 1 bis 4 am Boden 16 des Mahlbehälters 10 befestigt.

Die Vorklassierscheibe 32 ist erfindungsgemäß nicht nur Bestand­ teil der Vorklassiereinrichtung 30 sondern auch Bestandteil eines rotierenden Käfigs 50, der den Auslaßkörper 40 weitgehend oder sogar vollständig umschließt. Gemäß Fig. 1 bis 4 ist der Käfig 50 von der Vorklassierscheibe 32 und von Käfigstäben 52 gebildet, die an der Vorklassierscheibe 32 befestigt oder mit ihr einstückig ausgebildet sind und in Richtung zum Boden 16 des Mahlbehälters 10 achsparallel auskragen. Der so gebildete Käfig 50 hat einen Innendurchmesser d1 und den gleichen Außendurch­ messer d2 wie die Vorklassierscheibe 32 und umschließt den Aus­ laßkörper 40 in einem radialen Anstand e, der ungefähr halb so groß ist wie die Differenz zwischen d2 und d1. Innerhalb des Käfigs 50 besteht zwischen der Vorklassierscheibe 32 und der ihr benachbarten, vorzugsweise undurchlässigen Stirnwand des Auslaßkörpers 40 ein schmaler Zwischenraum, dessen in axialer Richtung gemessene Breite c ungefähr halb so groß ist wie die Differenz zwischen dem Außendurchmesser d2 und dem Innendurch­ messer d1 des Käfigs 50. Die zweckmäßigste Größe der Abstände c und e richtet sich nach dem Durchmesser der verwendeten Mahl­ hilfskörper g und ist vorzugsweise fünf- bis zwanzigmal so groß wie der Durchmesser der Mahlhilfskörper.

Damit das Mahlgut P vorwiegend durch den Durchlaß 34 der Vor­ klassierscheibe 32 hindurch zum Auslaßkörper 40 strömt, soll der Käfig 50 durch seine Bemessung der Neigung des Mahlgutes, den Käfig radial außen zu umströmen, eine gewisse Stauwirkung entgegensetzen. Deshalb ist es zweckmäßig, wenn der Außendurch­ messer d2 des Käfigs 50 zum Innendurchmesser d3 des Mahlbehälters 10 im Verhältnis 0,70 bis 0,95 steht.

Es ist jedoch nicht erforderlich, daß der Innenraum des Käfigs 50, und somit der Auslaßkörper 40, vom Mahlgut ausschließlich durch den aus einem oder mehreren Löchern bestehenden Durchlaß 34 erreicht wird. Um dies zu demonstrieren, sind in Fig. 5 und 6 zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen der Käfig 50 den Auslaßkörper 40 vollständig umschließt; der Auslaßkörper 40 ist in beiden Fällen ein zylindrisches Sieb, das rings um die Rührwelle 20 angeordnet und zwischen der Vorklassierscheibe 32 und einer Endscheibe 54 des Käfigs 50 eingespannt ist. Die Vorklassierscheibe 32 und die Endscheibe 54 sind in ähnlicher Weise wie sämtliche Elemente 22 an der Rührwelle 20 befestigt, und der Mahlgutauslaß 48 ist von einer axialen Bohrung der Rühr­ welle gebildet. Die Endscheibe 54 hat gemäß Fig. 5 und 6 einen axialen Durchlaß 56, der von gleicher Art und Größe wie der Durchlaß 34 der Trennscheibe 32, also ebenfalls beispielsweise von mehreren kreisförmigen Löchern gebildet ist.

Gemäß Fig. 5 und 6 strömt vorklassiertes Mahlgut P, ebenso wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 4, durch den axialen Durchlaß 34 der Vorklassierscheibe 32 hindurch in den Innenraum des Käfigs 50 und weiter zum Auslaßkörper 40. Zu­ gleich umgeht eine aus Mahlhilfskörpern G und Mahlgut P be­ stehende Teilströmung den Käfig 50 und gelangt durch den Durch­ laß 56 der Endscheibe 54 hindurch in den Innenraum des Käfigs. Von dort werden die Mahlhilfskörper G zwischen den Käfigstäben 52 hindurch radial nach außen abgeschleudert, während das Mahl­ gut P durch den Auslaßkörper 40 hindurch zum Mahlgutauslaß 48 strömt. Die in Fig. 5 und 6 dargestellten Rührwerksmühlen können demnach als Mischformen zwischen den in Fig. 1 bis 4 dargestell­ ten Ausführungsformen und den aus der DE 33 45 680 A1 bzw. EP 01 46 852 bekannten Rührwerksmühlen bezeichnet werden.

Claims (11)

1. Rührwerksmühle mit

• - einem Mahlbehälter (10), der einen mit Mahlhilfskörpern (G) teilweise füllbaren und von Mahlgut (P) hauptsächlich axial durchströmbaren Mahlraum (18) umschließt,
• - einer Rührwelle (20), die axial hintereinander angeordnete Rührelemente (22) trägt,
• - einem Auslaßkörper (40), der einem Mahlgutauslaß (48) des Mahlbehälters (10) vorgeschaltet ist, und
• - einer Vorklassiereinrichtung (30), die eine unmittelbar vor dem Auslaßkörper (40) angeordnete Vorklassierscheibe (32) mit axialem Durchlaß (34) aufweist und in ihren Wirkungsbereich gelangte Mahlhilfskörper (G) bevorzugt radial nach außen för­ dert,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorklassierschei­ be (32) zugleich Bestandteil eines rotierenden Käfigs (50) ist, der den Auslaßkörper (40) so weitgehend umschließt, daß dieser für einen wesentlichen Teil des Mahlguts (P) durch die Vorklas­ sierscheibe (32) hindurch erreichbar ist.

2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (d2) des Käfigs (50) zum Innendurchmesser (d3) des Mahlbehäl­ ters (10) im Verhältnis 0,70 bis 0,95 steht.

3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlbehälter (10) unmittelbar hinter dem Käfig (50) in einem Abstand (s) endet, der ungefähr halb so groß ist wie die Differenz zwischen Außen­ durchmesser (d2) und Innendurchmesser (dl) des Käfigs (50).

4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (d2) des Käfigs (50) zum Außendurchmesser (d) der vor ihm ange­ ordneten Rührelemente (22) im Verhältnis 0,8 bis 1,2 steht.

5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (50) von dem unmittelbar vor ihm angeordneten Rührelement (22) einen Abstand (a) hat, der mindestens viermal so groß ist wie der durchschnittliche Durchmesser der Mahlhilfskörper (G) und der zum Außendurchmesser (d) dieses Rührelements höchstens im Ver­ hältnis 0,20 steht.

6. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand (a) zwischen dem Käfig (50) und dem unmittelbar vor ihm ange­ ordneten Rührelement (22) zum Abstand (b) zwischen den einzel­ nen Rührelementen (22) im Verhältnis 0,4 bis 0,6 steht.

7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (50) den Auslaßkörper (40) mit einem radialen Abstand (e) umschließt, die fünf- bis zwanzigmal so groß ist wie der durchschnittliche Durchmesser der Mahlhilfskörper (G).

8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkörper (40) von der Vorklassierscheibe (32) einen Abstand (c) hat, der fünf- bis zwanzigmal so groß ist wie der durchschnittliche Durchmesser der Mahlhilfskörper (G).

9. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß von den an der Rühr­ welle (20) befestigten Rührelementen (22) mindestens das letzte, unmittelbar vor der Vorklassierscheibe (32) angeordnete Rühr­ element (22) ebenfalls eine Scheibe mit axialem Durchlaß (34) ist.

10. Rührwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorklassier­ einrichtung (30) eine radial innere Begrenzung mit einem Durchmesser (d4) aufweist, der zum Außendurchmesser (d1) der Vorklassierscheibe (32) im Verhältnis 0,15 bis 0,20 steht.