DE4448043B4

DE4448043B4 - Rührwerksmühle

Info

Publication number: DE4448043B4
Application number: DE4448043A
Authority: DE
Inventors: Udo Enderle; Peter Woodall
Original assignee: Xstrata Queensland Ltd; Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Current assignee: Glencore Queensland Ltd; Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: DE4412408C2; DE4412408A1

Abstract

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 fördert,
wobei die Vorklassierscheibe (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 Vorklassierscheibe (32) hindurch erreichbar ist, und wobei von den an der Rührwelle (20) befestigten Rührelementen (22) mindestens das letzte, unmittelbar vor der Vorklassierscheibe (32) angeordnete Rührelement (22) ebenfalls eine Scheibe mit axialem Durchlaß ist, wobei der axiale...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle mit einem Mahlbehälter und einer Rührwelle.
Eine solche Rührwerksmühle ist in 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 zwischen ihnen angeordnete Buchsen in gleichen Abständen voneinander gehalten sind. Die Rührwelle endet in einem axialen Abstand von einer Trenneinrichtung, die ein mit der Rührwelle gleichachsiges, zylindrisches Sieb aufweist. Dessen der Rührwelle zugewandte Seite ist mit einer Stirnplatte abgedeckt. Rings um die Stirnplatte der Trenneinrichtung ist eine ringförmige Scheibe angeordnet, die an dem letzten unmittelbar auf der Rührwelle befestigten, scheibenförmigen Rührelement befestigt ist. Bei dieser Rührwerksmühle hat sich gezeigt, dass aufgrund der sich ausbildenden Strömungen die Trenneinrichtung von den an ihr in Richtung Rührwelle entlangströmenden Mahlhilfskörpern rasch verschlissen wird.
Einen besseren Schutz für die Trenneinrichtung bietet eine andere, aus der DE 22 34 076 B2 bekannte Vorklassiereinrichtung, die ebenfalls aus einem normalen, an einer Rührwelle befestigte scheibenförmigen Rührelement und einer zusätzlichen Scheibe besteht, die von diesem Rührelement einen verhältnismässig geringen axialen Abstand hat und an ihm mittels achsparallelen 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 Mahlhilfskörper durch Einwirkung der achsparallelen Bolzen Impulse erhalten, die ihre Bewegungsrichtung umkehren, so dass die Mahlhilfskörper wieder nach außen abgeschleudert werden. Dies hat aber die Folge, dass sich ständig Kollisionen zwischen radial in Richtung zur Trenneinrichtung strömenden und in die entgegengesetzte Richtung umgelenkten Mahlhilfskörpern ergeben und dadurch die gewünschte Strömung des Mahlgutes zur Trenneinrichtung behindert wird. Deshalb lässt sich nur ein verhältnismässig geringer Mahlgutdurchsatz erreichen.
Bei einer aus der DE 33 45 680 A1 und der EP 01 46 852 A1 bekannten Rührwerksmühle, weist ein Rührwerk an einem Ende einen endseitig offenen Käfig auf, in dem die Trenneinrichtung 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 herrschenden 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 Trenneinrichtung hindurch abgeführt wird.
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 Vorklassierscheibe einerseits Bestandteil einer dem Auslasskörper axial vorgeschalteten Vorklassiereinrichtung und andererseits Bestandteil eines den Auslasskörper weitgehend umschließenden, rotieren den Käfigs. Durch die Rotation des Käfigs wird ein radialer Zustrom von Mahlgut und Mahlhilfskörpern zum Auslasskörper weitgehend verhindert. Deshalb kann sich keine toroidförmige Strömung einstellen, bei der die Mahlhilfskörper an dem Auslasskörper entlang in Richtung zur Rührwelle zurück durch den axialen Durchlass der Vorklassierscheibe strömen und dabei den Auslasskörper verschleißen. Bei der erfindungsgemäßen Anord nung wird ein erheblicher Teil der Mahlhilfskörper schon von der Vorklassiereinrichtung 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 Trenn ein richtung sein, die einer der üblichen Bauarten (Sieb, Spaltzylinder oder dergleichen) angehört. Vor allem bei größeren Rührwerksmühlen nach der Erfindung kann der Auslasskörper aber auch ein beispielsweise topfförmiger Verdrängungskörper mit Öffnungen sein, die größer als die durchschnittliche Größe der Mahlhilfskörper sind.
Die erfindungsgemäße Vorklassierscheibe kann eine ringförmige Scheibe der aus 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 beispielsweise die Form eines Kreisringsektors oder Kreises haben kann. Gleiches gilt für die normalen, an der Rührwelle befestigten 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:
1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rührwerksmühle, teilweise in einem axialen Schnitt,
2 einen Ausschnitt aus 1,
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 Mahlraum 18 ragt eine Rührwelle 20 hinein, die durch den Deckel 14 abdichtend hindurchgeführt ist und innerhalb des Mahlraumes 18 mehrere, in allen dargestellten Beispielen scheibenförmige, Rührelemente 22 und dazwischen angeordnete Distanzbuchsen 24 trägt. Die Rührwelle 20 ist mit einem Elektromotor 26 verbunden und in einem ortsfesten Lagergehäuse 28 gelagert. In allen dargestellten Beispielen handelt es sich um liegende Rührwerksmühlen, also mit waagerechter Achse A des Mahlbehälters 10 und der Rührwelle 20, die in allen dargestellten Ausführungsbeispielen fliegend gelagert ist, also vor dem Boden 16 endet. Anstelle der dargestellten liegenden Anordnung ist auch eine stehende Anordnung möglich.
Bei den in den 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 Vorklassierscheibe 32 unterscheidet sich gemäß den 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 den 1 bis 3 mit gestrichelten Linien angedeutet, ebenfalls solche Löcher aufweisen. Jedenfalls weist erfindungsgemäß zumindest das letzte normale Rührelement 22, das zusammen mit der Vorklassierscheibe 32 die Vorklassiereinrichtung bildet, einen axialen Durchlass 34 auf, 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 er verwendeten Mahlhilfskörper zu sein. In der gleichen Größenordnung von 0,15 bis 0,20 mal Durchmesser d1 der Vorklassierscheibe 32 liegt zweckmäßigerweise der Durchmesser d4 der radial inneren Begrenzung der Vorklassiereinrichtung 30; gemäß den 1 bis 4 ist diese radial innere Begrenzung von einer der Distanzbuchsen 24 gebildet. Der aus einem oder mehreren Löchern bestehende Durchlass 34 der Vorklassierscheibe 32 grenzt vorzugsweise, wie in 3 dargestellt, unmittelbar an die radial innere Begrenzung der Vorklassiereinrichtung 30 an. Wie ebenfalls in 3 dargestellt ist, kann die Vorklassiereinrichtung 30 Förderschaufeln 36 oder dergleichen aufweisen, die rings um den Durchlass 34 an der Vorklassierscheibe 32 und/oder an dem ihr unmittelbar benachbarten Rührelement 22 angeordnet sind.
Alternativ kann die Vorklassierscheibe 32 mit dem ihr unmittelbar benachbarten Rührelement 22 gemäß den 4 und 5 durch in einem radial äußeren Bereich der Vorklassiereinrichtung 30 angeordnete achsparallele Stäbe 38 verbunden sein, so dass die Vorklassiereinrichtung eine Art Käfig bildet.
Im Betrieb ist der Mahlraum 18, wie in den 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 Mahlgutauslass 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 ringförmige Spalte 42 oder kreisförmige Löcher 44 (2) aufweisen kann. Diese können aber, vor allem bei größeren Rührwerksmühlen nach der Erfindung, 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 den 1 bis 4 am Boden 16 des Mahlbehälters 10 befestigt.
Die Vorklassierscheibe 32 ist erfindungsgemäß nicht nur Bestandteil der Vorklassiereinrichtung 30, sondern auch Bestandteil eines rotierenden Käfigs 50, der den Auslasskörper 40 weitgehend oder sogar vollständig umschließt. Gemäß den 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 Außendurchmesser d2 wie die Vorklassierscheibe 32 und umschließt den Auslasskörper 40 in einem radialen Abstand 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 Innendurchmesser d1 des Käfigs 50. Die zweckmäßigste Größe der Abstände c und e richtet sich nach dem Durchmesser der verwendeten Mahlhilfskörper G und ist vorzugsweise fünf- bis zwanzigmal so groß wie der Durchmesser der Mahlhilfskörper.
Damit das Mahlgut P vorwiegend durch den Durchlass 34 der Vorklassierscheibe 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 Außendurchmesser 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 den 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 Rührwelle gebildet. Die Endscheibe 54 hat gemäß den 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 den 5 und 6 strömt vorklassiertes Mahlgut P, ebenso wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 4, durch den axialen Durchlass 34 der Vorklassierscheibe 32 hindurch in den Innenraum des Käfigs 50 und weiter zum Auslasskörper 40. Zugleich umgeht eine aus Mahlhilfskörpern G und Mahlgut P bestehende Teilströmung den Käfig 50 und gelangt durch den Durchlass 56 der Endscheibe 54 hindurch in den Innenraum des Käfigs 50. von dort werden die Mahlhilfskörper G zwischen den Käfigstäben 52 hindurch radial nach außen abgeschleudert, während das Mahlgut P durch den Auslasskörper 40 hindurch zum Mahlgutauslass 48 strömt.

Claims

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 fördert, wobei die Vorklassierscheibe (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 Vorklassierscheibe (32) hindurch erreichbar ist, und wobei von den an der Rührwelle (20) befestigten Rührelementen (22) mindestens das letzte, unmittelbar vor der Vorklassierscheibe (32) angeordnete Rührelement (22) ebenfalls eine Scheibe mit axialem Durchlaß ist, wobei der axiale Durchlaß in seiner Anordnung und Größe dem Durchlaß (34) der Vorklassierscheibe (32) entspricht oder größer ausgebildet ist.
Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (d2) des Käfigs (50) zum Innendurchmesser (d3) des Mahlbehälters (10) im Verhältnis 0,70 bis 0,95 steht.
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 Außendurchmesser (d2) und Innendurchmesser (d1) des Käfigs (50).
Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (d2) des Käfigs (50) zum Außendurchmesser (d) der vor ihm angeordneten Rührelemente (22) im Verhältnis 0,8 bis 1,2 steht.
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 (22) höchstens im Verhältnis 0,20 steht.
Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand (a) zwischen dem Käfig (50) und dem unmittelbar vor ihm angeordneten Rührelement (22) zum Abstand (b) zwischen den einzelnen Rührelementen (22) im Verhältnis 0,4 bis 0,6 steht.
Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (50) den Auslasskörper (40) mit einem radialen Abstand (e) umschließt, der fünf- bis zwanzigmal so groß ist wie der durchschnittliche Durchmesser der Mahlhilfskörper (G).
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).
Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorklassiereinrichtung (30) eine radial innere Begrenzung mit einem Durchmesser (d4) aufweist, der zum Außendurchmesser (d2) der Vorklassierscheibe (32) im Verhältnis 0,15 bis 0,20 steht.