DE9005569U1

DE9005569U1 - Device for filling grinding media into a grinding system

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Publication number: DE9005569U1
Application number: DE9005569U
Authority: DE
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 1990-07-19
Anticipated expiration: 2000-05-17

Description

AGFA-GEVAERT 5090 Leverkusen 1 STOCK COMPANY Patent Department std-kal-d Device for filling grinding bodies into a selection system

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Einfüllen von Kahlkörpern aus einem Vorratsbehälter (5} über eine Falie-tung (9) in ein unw- erHöht^a Druck betriebenes Mahlsystem, wo bsi der VorratsbehäIt^v dw-r~h Schieber (2, 3) verschließbar ist und wobei in der falleit* j (9) unmittelbar vor de;» Wahlsystem ein gasdichtes Absperrventil (4) angeordnet ist und wobei das Mahlsystem aus mehreren in Reihe geschalteten Mühlen besteht, welche durch Leitungsrohre (6) miteinander verbunden sind, durch welche das Mahlgut strömt.The innovation relates to a device for filling granules from a storage container (5) via a duct (9) into a grinding system operated under low pressure, where the storage container can be closed by a slide (2, 3) and where a gas-tight shut-off valve (4) is arranged in the duct (9) immediately before the selection system and where the grinding system consists of several mills connected in series which are connected to one another by pipes (6) through which the material to be ground flows.

Während des Betriebes einer mit Mahlkörpern arbeitenden Mühle, insbesondere einer Rührwerksmühle, erleiden die Mahlkörper im Mahlraum einen Verschleiß, so daß sich ihre Gesamtmenge allmählich verringert. Beim Feinmahlen von abrasivem Mahlgut kann der Verschleiß der Mahlkörper so groß sein, daß beständig eine größere Menge Mahlkörper in den Mahlraum nachgefüllt werden muß, um den Volumenanteil der Mahlraums, der mit Mahlkörpern ausgefüllt ist, in etwa konstant zu halten. In größeren Rührwerksmühlen kann ein täglicher Verlust von mehreren Kilogramm Mahlkörper auftreten.During operation of a mill that works with grinding media, especially a stirred mill, the grinding media in the grinding chamber suffer wear and tear, so that their total quantity gradually decreases. When finely grinding abrasive material, the wear and tear on the grinding media can be so great that a large quantity of grinding media must be constantly added to the grinding chamber in order to keep the volume of the grinding chamber that is filled with grinding media approximately constant. In larger stirred mills, a daily loss of several kilograms of grinding media can occur.

Bei geschlossenen, insbesondere kontinuierlich arbeitenden Rührwerksmühlen herrscht im Mahlraum ein Überdruck. Deshalb lassen sich Mahlkörper nicht ohne weiteres während des Betriebes in eine solche Rührwerksmühle nachfüllen. Es ist daher üblich, dan Verlust an Mahlkörpern nur in größerenIn closed, especially continuously operating agitator mills, there is an overpressure in the grinding chamber. Therefore, grinding media cannot be easily refilled into such agitator mill during operation. It is therefore usual to only compensate for the loss of grinding media in larger quantities.

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Zeitabständen auszugleichen. Das Arbeiten mit einer fortwährend geringer werdenden Menge Mahlkörper hat jsdoch zur Folge, daß bei gleicher Verweilzeit des Mahlgutes im Mahlraun sich der Mahlgrad ständig ändert.Working with a continually decreasing amount of grinding media results in the grinding degree constantly changing, even if the material to be ground remains in the grinding chamber for the same amount of time.

Furthermore, when refilling grinding media, it is not possible to

meiden, daß das Bedienungspersonal mit den Bestandteilen des Mahlgutes, beispielsweise in einer Dispersion mit aggressiven Lösungsmitteln in Berührung kommt odT zumindest durch Lösungsmitteldämpfe belästigt wird.avoid that the operating personnel come into contact with the components of the ground material, for example in a dispersion with aggressive solvents or at least be bothered by solvent vapors.

Diese Nachteile lassen sich vermeiden, wenn an die Rührwerksmühle eine ständig oder in kurzen Zeitabständen arbeitende Vorrichtung zu« Einfüllen von Mahlkörpern aus einera Vorratsbehälter in den Mahlraum angeschlossen ist. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 22 42 174 bekannt. Diese Vorrichtung hat einen Förderraum in Gestalt einer Bohrung, deren Durchmesser nur wenig größer ist als der Solldurchmesser der Mahlkörper. Am Ende dieser Bohrung ist als Abschluß ein elastischer Stopfen mit einer Bohrung angeordnet, deren Durchmesser etwas kleiner als der Solldurchmesser der Mahlkörper ist und die so lang ist, daß mehrere Mahlkörper hintereinander im Stopfen Platz haben und diesen ständig dicht verschließen. Als Förderglied ist in einem vom Mahlraum abgewandten Abschnitt des Förderraums ein Kolben angeordnet, der von einem Kurbeltrieb hin- und herbewegbar ist. Der Kolben übt hubwtise jeweils auf die hintersten Mahlkörper eine Kraft aus, die über die vor diesem liegenden Mahlkörper auf den vordersten von ihm übertragen wird, so daß dieser in den Mahlraum gestoßen wird. Bei jedem Rückhub gibt der Kolben sine Einlaßüffnung frei, so daß durch diese öffnung jeweils ein frischer Mahlkörper aus einem Vorratsbehälter in den Förderraum fallt. Eine ähnlieh arbeitende verbesserte Vorrichtung ist aus der DE 39 02 689 bekannt.These disadvantages can be avoided if a device for filling grinding media from a storage container into the grinding chamber, which works continuously or at short intervals, is connected to the agitator mill. Such a device is known, for example, from DE 22 42 174. This device has a conveying chamber in the form of a bore whose diameter is only slightly larger than the nominal diameter of the grinding media. At the end of this bore, an elastic plug with a bore is arranged as a closure, the diameter of which is slightly smaller than the nominal diameter of the grinding media and which is long enough that several grinding media can fit one behind the other in the plug and constantly seal it tightly. A piston is arranged as the conveying element in a section of the conveying chamber facing away from the grinding chamber, which can be moved back and forth by a crank drive. The piston exerts a force on the rearmost grinding elements during the stroke, which is then transferred via the grinding elements in front of it to the frontmost one, so that the latter is pushed into the grinding chamber. With each return stroke, the piston opens its inlet opening, so that a fresh grinding element falls through this opening from a storage container into the conveying chamber. An improved device that works in a similar way is known from DE 39 02 689.

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Aus der EP 0095 149 ist eine Vorrichtung zum Einführen von Mahlkörpern in Rührwerksmühlen in einen Förderraum mit einem Querschnitt vorgesehen, in dem mehrere Mahlhilfskörper nebeneinander Platz haben, und das Förderglied ist »ine drehantreibbare Schnecke. Diese Vorrichtung ermöglicht es, Mahlkörper mit erheblichen Durchmesserunterschieden und Abweichungen der Kugelform zuverlässig in den Mahlraum zu fördern. Allerdings VeräOhleioen die Schnecke üftu die Wöfiu des Förderraums vor allem an ihren dem Mahlraum zugewandten Ende rascher als dia wesentlichen Bestandteile der Rührwerksmühle selbst, so daß die Wartungsintervalle verkürzt werden.EP 0095 149 describes a device for introducing grinding bodies into agitator mills into a conveying chamber with a cross-section in which several auxiliary grinding bodies can be placed next to one another, and the conveying element is a rotary screw. This device makes it possible to reliably convey grinding bodies with considerable differences in diameter and deviations in spherical shape into the grinding chamber. However, the screw wears out the surfaces of the conveying chamber, especially at the end facing the grinding chamber, more quickly than the essential components of the agitator mill itself, so that the maintenance intervals are shortened.

Zugabevorrichtungen des oben genannten gattungsmäßigen Typs sind aus der DE 34 37 299 sowie aus dem DE-GM 87 01 223 bekannt; eine ähnliche Vorrichtung für liegend angetriebene Kugelmühlen beschreibt die EP 0 304 062.Addition devices of the generic type mentioned above are known from DE 34 37 299 and from DE-GM 87 01 223 ; a similar device for horizontally driven ball mills is described in EP 0 304 062.

Alle bekannten Zugabevorrichtungen dosieren die Mahlkörper mehr oder weniger direkt in den Mahlraum der Rührwerksmühien ein, was einige technische Probleme mit SiCn »ringt. Ferner ist bei einigen Zugabevorrichtungen keine zuverlässige Zwangsdosierung einer bestimmten Mahlkörpermenge gegeben, andere Vorrichtungen weisen einen sehr hohen Verschleiß auf.All known addition devices dose the grinding media more or less directly into the grinding chamber of the agitator mills, which causes some technical problems with SiCn. Furthermore, some addition devices do not provide reliable forced dosing of a specific amount of grinding media, while other devices are subject to very high levels of wear.

Die Aufgabe der Neuerung bestand darin, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere wartungs- und verschleißbedingte Stillstandszeiten wesentlich zu reduzieren.The aim of the innovation was to avoid the aforementioned disadvantages and, in particular, to significantly reduce downtimes due to maintenance and wear.

Weiterhin war die Aufgabe zu lösen, ein geschlossenes emissionsfreies Kugelzugabesystem zu finden, das die Mühlen ohne Hilfsmedium wie Rezepturbestandteile mit Mahlkörpern der gewünschten Menge versorgt, so daß die Mahlkörperfüllung jeder Mühle und damit der Mahlgrad dauernd konstant bleibt.Another task was to find a closed, emission-free ball addition system that supplies the mills with the desired amount of grinding media without any auxiliary media such as recipe components, so that the grinding media filling of each mill and thus the grinding degree remains constantly constant.

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Neuerungsgemäß wurde die Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung des oben genannten gattungsmäßigen Typs min den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Einzelheiten der Neuerung gehen aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Die Neuerung wird nunmehr anhand der Figur näher erläutert.According to the innovation, the problem was solved with a device of the generic type mentioned above with the characterizing features of claim 1. Further details of the innovation emerge from the subclaims, the description and the drawing. The innovation is now explained in more detail using the figure.

Aus einem vorratsbehälter (5) rieseln über sine rsllsitung (9) Mahlkörper zunächst in ein schräg nach unten weisendes Rohr (7), welches mit einem eingangsseitigen Schieberventil (2) und einem ausgangsseitigen Schieberventil (3) versehen ist und dadurch ein Volumen V 1 einschließt. Ausgangsseitig ist das Rohr (7) über einen spitzen Winkel mit einem senkrecht verlaufenden Rohr (8) verbunden. DiesesGrinding media trickle from a storage container (5) through its supply line (9) into a pipe (7) pointing downwards at an angle, which is provided with a slide valve (2) on the inlet side and a slide valve (3) on the outlet side, thus enclosing a volume V 1. On the outlet side, the pipe (7) is connected to a vertical pipe (8) via an acute angle. This

la ist ausgangsseitig en seinem unteren Ende durch ein vorzugsweise gasdichtes Absperrventil (4) verschließbar. Obern halb der Einmündungsöffnung des Rohres (7) in das Rohr (8) befindet sich der Kolben (13) eines pneumatischen Zylinders (1) in seiner oberen Stellung. Dadurch schließt das Rohrla can be closed at its lower end on the outlet side by a preferably gas-tight shut-off valve (4). Above the opening where the pipe (7) enters the pipe (8) the piston (13) of a pneumatic cylinder (1) is in its upper position. This closes the pipe

(8) ein Volumen V 2 ein, das größer ist als V 1. Das Rohr(8) a volume V 2 that is larger than V 1. The tube

(6) ist in üblicher Weise mit einem Ent- und Beluftüngshsnn (14) versehen.(6) is provided in the usual way with a ventilation and venting valve (14).

Ausgangsseitig mündet das Rohr (8) in einem T-Stück (10) in das Leitungsrohr (6) ein, durch das in Pfeilrichtung das Mahlgut unter Druck von einer (nicht gezeichneten) Mühle in die nächste Mühle einer Muhlkaskade durchgepumpt wird. In der Leitung (6) können beidseitig der Einmündung (10) Absperrhähne (11, 12) angeordnet sein, welche normalerweise nur bei Betriebsunterbrechungen geschlossen werden und mit der Neuerung nichts zu tun haben.On the output side, the pipe (8) opens into a T-piece (10) in the pipe (6), through which the ground material is pumped under pressure in the direction of the arrow from one mill (not shown) to the next mill in a mill cascade. Shut-off valves (11, 12) can be arranged in the pipe (6) on both sides of the inlet (10), which are normally only closed during operational interruptions and have nothing to do with the innovation.

Das Einfüllen der Mahlkörper geschieht wie folgt: Bei geöffneten! Ventil (2) sowie geschlossenem Ventil (3,4)The grinding media are filled as follows: With the valve (2) open and the valve (3,4) closed

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sowie bei Stellung des Kolbens (13) wie in der Figur angegaben in oberer Stellung wird das Volumen V 1 aus dem Vorratsbehälter (5) gefüllt. Danach wird das Schieberventil (2) geschlossen sowie Schieberventil (3) geöffnet, wobei die Mahlkörper in das Rohr (8) rieseln. Danach wird Schieberventil (3) geschlossen und Schieberventil (4) geöffnet und der Kolben (13) wird in die untere Stellung gefahren, bis eile Kugeln in die Leitung (6) gedrückt sind und mit dem Mahlgut in die nächste stromabwärts gelegene Mühle gelangen. Danach wird das Ventil (4) geschlossen und der Kolben (13) wieder in die obere Stellung gefahren, wobei das Rohr (8) belüftet wird.and when the piston (13) is in the upper position as shown in the figure, the volume V 1 is filled from the storage container (5). Then the slide valve (2) is closed and the slide valve (3) is opened, whereby the grinding media trickle into the pipe (8). Then the slide valve (3) is closed and the slide valve (4) is opened and the piston (13) is moved to the lower position until nine balls are pressed into the pipe (6) and reach the next mill downstream with the ground material. Then the valve (4) is closed and the piston (13) is moved back to the upper position, whereby the pipe (8) is ventilated.

In einem Ausführungsbeispiel betrug V 1 500 ecm, V 2 600 ecm, jede Mühle hatte ein Volumen von 100 Liter, das zu 80 X mit den Mahlkörpern gefüllt war. Das Mahlgut war eine magnetische Dispersion, die unter einem Druck von 2 bar bis 4,5 bar je nach Viskosität durchgepumpt wurde. Die Mahlkörper waren Keramikkugeln mit 0,9 bis 1,5 mm Durchmesser, der pneumatische Zylinder wurde mit 6 bar beaufschlagt.In one example, V 1 was 500 ecm, V 2 was 600 ecm, each mill had a volume of 100 liters, which was filled 80 times with the grinding media. The material to be ground was a magnetic dispersion that was pumped through under a pressure of 2 bar to 4.5 bar depending on the viscosity. The grinding media were ceramic balls with a diameter of 0.9 to 1.5 mm, the pneumatic cylinder was pressurized with 6 bar.

Das Einfüllen der Mahlkörper mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung kann kontinuierlich nach dem oben angegebenen Rhythmus erfolgen oder auch diskontinuierlich geschehen, wobei beispielsweise wie aus dem Stand der Technik bekannt die Mahlkörperzugabe über die Stromaufnahme der Mühle gesteuert wird. Auf diese Weise wird vollautomatisch bei einer Mühlenstraße von 6-8 hintereinander angeordneten Mühlen der richtige Füllgrad mit Hahlkörpern gewährleistet, ohne daß Lösungsmittel oder Lösungsinitteldämpfe austreten.The grinding media can be filled with the new device continuously according to the rhythm specified above or discontinuously, whereby, for example, as is known from the state of the art, the addition of grinding media is controlled by the power consumption of the mill. In this way, the correct filling level with hollow media is ensured fully automatically in a mill line of 6-8 mills arranged one behind the other, without solvents or solvent vapors escaping.

Die Zugabe der Mahlkörper erfolgt selbstverständlich während des Mahlvorganges; aus der Zeichnung und der Beschreibung ist außerdem zu ersehen, daß die Anordnung praktisch tot-The addition of the grinding media is of course carried out during the grinding process; from the drawing and the description it can also be seen that the arrangement is practically dead-

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• V · · I• V · · I

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raumfrei ist. Schließlich ist durch die Ventilanordnung sowie durch das Volumenverhältnis von V 1 und V 2 gewährleistet, daß der pneumatische Kolben mit Sicherheit nicht durch nachfließende Kugeln blockiert wird.is free of space. Finally, the valve arrangement and the volume ratio of V 1 and V 2 ensure that the pneumatic piston is definitely not blocked by balls flowing in.

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Claims

• · I -7- Protection claims:

1. Device for filling grinding media from a storage container (5) via a downpipe (9) into a

S increased pressure operated grinding system, whereby the storage container can be closed by a slide (2, 3) and whereby a gas-tight shut-off valve (4) is arranged in the downpipe (9) immediately before the grinding system, whereby the grinding system consists of several mills connected in series, which are connected to one another by pipes (6) through which the material to be ground flows, characterized in that the downpipe (9) consists of two pipes (7, 8), the first part (7) of which is directly connected to the storage container (5) and encloses a volume V 1 by means of an inlet valve (2) and an outlet valve (3), that the pipe (7) opens at an acute angle into a vertical pipe (8) which can be acted upon from above by a pneumatic cylinder (1), the upper piston position (13) of which is slightly above the opening of the pipe (7) into the pipe (8) and wherein the pipe (8) can be closed at the bottom via a valve (4), wherein the pipe (8) thereby encloses a volume V 2 which is larger than the volume V 1 and wherein the pipe (8) opens into the pipe (6) between two mills in a T-piece (10).

2. Device according to claim 1, characterized in that the valves 2 and 3 are slide valves.

3. Device according to claim 1, characterized in that the pneumatic cylinder (1) is operated with a pressure that is at least 1 bar higher than the internal pressure of the grinding system.

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