EP0095149B1

EP0095149B1 - Rührwerksmühle

Info

Publication number: EP0095149B1
Application number: EP83104978A
Authority: EP
Inventors: Willy John; Norbert Klimaschka; Arno Wagner; Günther Meyer
Original assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Current assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Priority date: 1982-05-25
Filing date: 1983-05-19
Publication date: 1987-08-12
Also published as: EP0095149A2; US4558825A; DE3372930D1; EP0095149A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle mit - einem Mahlbehälter, der einen Mahlraum umschließt und einen Einlaß für zu behandelndes Mahlgut sowie einen Auslaß für behandeltes Mahlgut aufweist,

- einem Vorratsbehälter für Mahlkörper,
- und einer Vorrichtung mit einem Gehäuse, das durch einen Eintrittsstutzen mit dem Vorratsbehälter verbunden ist und ein antreibbares Förderglied enthält, zum Einführen von Mahlkörpern aus dem Vorratsbehälter in den Mahlraum als Ersatz für verbrauchte Mahlkörper (siehe DE-A- 2 242 174).

Während des Betriebes einer Rührwerksmühle erleiden die Mahlkörper im Mahlraum einen Verschleiß, so daß ihre Gesamtmenge allmählich verringert wird. Beim Feinmahlen von Ferriten und ähnlich abrasivem Mahlgut kann der Verschleiß der Mahlkörper so groß sein, daß an jedem Produktionstag eine gewisse Menge Mahlkörper in den Mahlraum nachgefüllt werden muß, um den Volumenteil des Mahlraumes, der mit Mahlkörpern ausgefüllt ist, etwa konstant zu halten. In größeren Rührwerksmühlen kann ein täglicher Verlust von mehreren Kilogramm Mahlkörpern auftreten.
Bei geschlossenen, insbesondere kontinuierlich arbeitenden, Rührwerksmühlen herrscht im Mahlraum ein leichter Überdruck. Deshalb lassen sich Mahlkörper nicht ohne weiteres während des Betriebes einer solchen Rührwerksmühle nachfüllen; es ist daher üblich, den Verlust an Mahlkörpern nur in größeren Zeitabständen, beispielsweise täglich vor Betriebsbeginn oder nach Betriebsende, durch Nachfüllen von Mahlkörpern auszugleichen. Das Arbeiten mit einer im Laufe des Tages stetig geringer werdenden Mahlkörperfüllung hat jedoch zur Folge, daß bei gleicher Verweilzeit des Mahlgutes im Mahlraum abends gemahlenes Mahlgut weniger fein ist als morgens gemahlenes.
Dieser Nachteil läßt sich vermeiden, wenn die Rührwerksmühle eine ständig oder in kurzen Zeitabständen arbeitende Vorrichtung zum Einführen von Mahlkörpern aus einem Vorratsbehälter in den Mahlraum aufweist. Eine solche Vorrrichtung mit einem zwischen Vorratsbehälter und Mahlraum angenrdneten Gehäuse und einem darin angeordneten antreibbaren Förderglied ist aus der DE- 2 242 174 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung hat das Gehäuse eine in den Mahlraum mündende zylindrische Bohrung, deren Durchmesser etwas kleiner ist als der Mahlkörperdurchmesser. Die Wand der Bohrung ist elastisch, so daß die Mahlkörper nacheinander durch die Bohrung hindurchgedrückt werden können, wobei jeweils mindestens ein Mahlkörper die Bohrung dicht verschließt. Als Förderglied ist in einem vom Mahlraum abgewandten Abschnitt der Bohrung ein Kolben angeordnet, der von einem Kurbeltrieb hin- und herbewegbar ist, so daß er hubweise jeweils auf den hintersten Mahlkörper eine Kraft ausübt, die über mehrere hintereinander in der Bohrung liegende Mahlkörper übertragen wird, so daß jeweils der vorderste Mahlkörper in den Mahlraum gestoßen wird. Bei jedem Rückhub gibt der Kolben die Mündung einer Leitung frei, durch die jeweils ein frischer Mahlkörper aus dem Vorratsbehälter in die Bohrung fällt.

Es hat sich gezeigt, daß diese bekannte Vorrichtung nur dann zuverlässig arbeitet, wenn die Mahlkörper alle gleich groß sind und eine einigermaßen genaue Kugelform aufweisen. Diese Bedingungen werden nur von neuen und gut sortierten Mahlkugeln erfüllt; gebrauchte Mahlkörper lassen sich mit der bekannten Vorrichtung nicht erneut in den Mahlraum einführen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle mit einer Vorrichtung zum Einführen von Mahlkörpern auszustatten, die auch die Wiederverwendung teilweise verschlissener Mahlkörper ermöglicht.
Die Aufgabe ist bei einer Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß - der Eintrittsstutzen am vom Mahlbehälter entfernten Ende einer als Förderglied dienenden drehantreibbaren Schnecke in das Gehäuse mündet,

- die Schnecke im Bereich des Eintrittsstutzens einen kleineren Außendurchmesser aufweist als innerhalb eines sich an den Eintrittsstutzen anschließenden Hauptteils des Gehäuses und
- das Gehäuse in seinem Hauptteil zwischen dem Eintrittsstutzen und dem Mahlbehälter die Schnecke dicht umschließt.

Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß

- der Eintrittsstutzen am vom Mahlbehälter entfernten Ende einer als Förderglied dienenden drehantreibbaren Schnecke in das Gehäuse mündet,
- das Gehäuse in seinem Hauptteil zwischen dem Eintrittsstutzen und dem Mahlbehälter die Schnecke dicht umschließt und
- ein im Bereich des Eintrittsstutzens angeordneter Wendelabschnitt der Schnecke aus elastischem Werkstoff ausgebildet ist oder die Schnecke mit einer Schicht aus elastischem Werkstoff überzogen ist oder das Gehäuse mit einer Schicht aus elastischem Werkstoff ausgekleidet ist.

Bei beiden Lösungen hat sich gezeigt, daß selbst Mahlkörper mit erheblichen Durchmesserunterschieden und Abweichungen von der Kugelform nicht dazu neigen, sich zwischen der Schnecke und dem Gehäuse zu verklemmen. Dadurch wird der Zerstörung von Mahlkörpern sowie dem Verschleiß der Schnecke und des Gehäuses vor allem im Bereich der Einmündung des Eintrittsstutzens entgegengewirkt.
Die Schnecke kann in einem Abstand vom Mahlraum nahe dem Anfang eines Kanals enden, dessen Querschnitt sich zum Mahlraum hin vergrößert. Dies hat den Vorteil, daß einerseits die Schnecke davor geschützt ist, von den im Mahlraum sich bewegenden Mahlkörpern verschlissen zu werden, und andererseits Verstopfungen in dem Kanal vermieden werden.
Vorzugsweise sind der die Schnecke aufnehmende Innenraum des Gehäuses sowie der Vorratsbehälter druckdicht nach außen abgeschlossen.
Das Gehäuse weist zweckmäßigerweise eine zylindrische Innenwand auf. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Schnecke einen konischen Kern mit in Förderrichtung abnehmendem Durchmesser aufweist. Dadurch wird Verstopfungen entgegengewirkt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer stehenden Rührwerksmühle mit einer Vorrichtung zum Einführen von Mahlkörpern,
Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt der genannten Vorrichtung in größerem Maßstab,
Fig. 3 die Draufsicht eines Teils von Fig. 2,
Fig. 4 den Schnitt IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen der Fig. 2 entsprechenden Löngsschnitt einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 6 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform und
Fig. 7 einen Längsschnitt einer vierten Ausführungsform, der Vorrichtung zum Einführen von Mahlkörpern.

In Fig. 1 ist ein Ständer 1 einer Rührwerksmühle dargestellt, der einen Antriebsmotor, ein Getriebe und eine Regeleinrichtung enthält. Durch eine Verkleidung 2 ist eine Kupplung abgedeckt, die das Getriebe mit einer von oben in einen Mahlbehälter 3 ragenden, in den Zeichnungen nicht sichtbaren Rührwerkwelle verbindet. Der Mahlbehälter 3 steht auf Füßen mit Rollen 4 und ist in Betrieb mit Halterungen 5 am Ständer 1 befestigt.
Am Boden des Mahlbehälters 3 ist ein Rohr 6 angeordnet, durch das sich Mahlgut von einer nicht dargestellten Pumpe in einen Mahlraum im Innern des Mahlbehälters 3 einleiten läßt. Am oberen Ende des Mahlbehälters 3 befindet sich ein Rohr 7, durch das behandeltes Mahlgut aus dem Mahlraum austritt.
Im oberen Bereich des Mahlbehälters 3 ist seitlich eine Vorrichtung 8 zum Einführen von Mahlkörpern in den Mahlraum angebaut. Zu diesem Zweck ist am Mahlbehälter 3 eine Konsole 9 befestigt, auf der ein Getriebemotor 10 und ein Gehäuse 11 mit aufgesetztem Speisetrichter 12 angeordnet sind. Einzelheiten der Vorrichtung 8 sind aus Fig. 2-7 ersichtlich.
Bei allen in Fig. 2-7 dargestellten Ausführungsformen ist im Gehäuse 11 eine waagerecht liegende Schnecke 13 aus gehärtetem Stahl angeordnet. Das Gehäuse weist gemäß Fig. 2, 5 und 6 einen Flansch 14 auf, der mit einem rohrstutzenartigen Einsatz 15 verschraubt ist. Der Einsatz 15 erstreckt sich durch einen Kühlmantel 16 des Mahlbehälters 3 und ist mit einer doppelten Wandung 17 verschweißt. Der Mahlraum schließt sich an das rechte Ende des Einsatzes 15 an. Bei den in Fig. 2 und 5 dargestellten Ausführungsformen erstreckt sich die Schnecke 13 innerhalb des Einsatzes 15 durch die Wandung 17 des Mahlbehälters 3 hindurch und endet erst unmittelbar vor dem Mahlraum.
Am anderen Ende weist die Schnecke 13 einen Antriebszapfen 18 auf, der mit einem Abtriebszapfen 19 des in Fig. 1 dargestellten Getriebemotors 10 durch eine Kupplungsmuffe 20 sowie eine Paßfeder 21 verbunden ist und in Lagern 22 gelagert ist. Zur Abdichtung des Innenraums 23 des Gehäuses 11 dienen eine Bronzescheibe 24 und eine Gummischeibe 25. Diese oder ähnliche Abdichtungsmaßnahmen genügen für Fälle, in denen beim Betrieb der Rührwerksmühle im Mahlbehälter 3 und im Innenraum 23 des Gehäuses 11 nur geringe Drücke auftreten.
Das Gehäuse 11 weist an seiner Oberseite einen Eintrittsstutzen 26 auf, oberhalb dessen ein Vorratsbehälter für Mahlkörper angeordnet ist, beispielsweise der in Fig. 1 dargestellte, oben offene Speisetrichter 12. Unterhalb des Eintrittsstutzens 26 ist ein radial äußerer Wendelabschnitt 27 der Schnecke 13 aus elastischem Werkstoff ausgebildet. Hierfür ist ein Teil eines Schneckenganges, beispielsweise gemäß Fig. 4, bogenförmig ausgefräst und mit dem elastischen Wendelabschnitt 27 ausgefüttert, der beispielsweise eingeklebt sein kann. Mahlkörper 28 können dann an einer in Fig. 2 dargestellten kritischen Stelle am unteren Rand des Eintrittsstutzens 26 nicht eingeklemmt werden, sondern sie werden vorübergehend von dem elastischen Wendelabschnitt 27 aufgenommen und wieder freigegeben, sobald die Schnecke 13 sich weitergedreht hat.
Der Innenraum 23 des Gehäuses 11 kann sich zum Mahlbehälter 3 hin konisch erweitern. Bei allen dargestellten Ausführungsformen ist das Gehäuse 11 jedoch innen zylindrisch; die Schnecke 13 ist demenentsprechend außen zylindrisch, hat jedoch einen Kern 29, der derart konisch geformt ist, daß sein Durchmesser 30 in Förderrichtung 31 abnimmt. Dadurch nimmt der freie Förderquerschnitt im Innenraum 23 des Gehäuses 11 in Förderrichtung 31 zu, wodurch eine Verstopfung mit Mahlkörpern verhindert wird.
Gemäß Fig. 5 ist nicht nur ein begrenzter, radial äußerer Teil der Schnecke 13 aus elastischem Werkstoff ausgebildet, sondern die gesamte Schnecke 13 ist mit einer Schicht 32 aus elastischem Werkstoff, insbesondere Kunststoff, überzogen. Nach Fig. 6 ist stattdessen das Gehäuse 11 mit einer Schicht 33 aus elastischem Werkstoff, insbesondere Kunststoff, ausgekleidet. Jede der Schichten 32 und 33 erfüllt die Aufgabe, klemmende Mahlkörper 28 vorübergehend aufzunehmen und den Verschleiß von Mahlkörpern 25, Gehäuse 11 und Schnecke 13 zu verringern.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schnecke 13 nicht durch die Wandung 17 des Mahlbehälters 3 hindurchgeführt, sondern sie endet schon vor dem Einsatz 15, der in diesem Fall eine Büchse 35 enthält. Die Büchse 35 ist innen derart konisch ausgebildet, daß sie sich, beginnend mit dem gleichen Querschnitt wie das Gehäuse 11, in Richtung zum Mahlbehälter 3 hin, also in Förderrichtung 31, stetig erweitert. Den durch die Schnecke 13 zugeführten Mahlkörpern 28 steht der ganze Querschnitt der Büchse 35 frei zur Verfügung; daher wird auch hier ein Stau der Mahlkörper mit Sicherheit vermieden.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das für Betrieb mit etwas höherem Druck im Mahlbehälter 3 bestimmt ist. Ein höherer Druck tritt beipsielsweise dann auf, wenn eine hochviskose Masse im Mahlbehälter 3 behandelt wird und dann durch verhältnismäßig enge Spalte oder eine andere Vorrichtung zur Trennung von Mahlgut und Mahlkörpern hindurchgepumpt wird. In solchen Füllen kann der Druck im Schneckengehäuse beispielsweise 2 bar erreichen. Dann wird statt des in Fig. 1 gezeigten offenen Speisetrichters 12 ein geschlossener, druckfester Vorratsbehülter 37 für die Mahlkörper verwendet, der in Fig. 7 über dem Eintrittsstutzen 26 teilweise dargestellt ist. Der Vorratsbehälter 37 kann beispielsweise das 30fache Volumen des Gehäuses 11 haben und mit einer druckdicht verschließbaren Nachfüllöffnung für Mahlkörper versehen sein.
An dem antriebsseitigen Ende der Schnecke 13 ist gemäß Fig. 7 wegen des höheren Drucks eine Stopfbuchse mit mehreren Ringen 39 angeordnet, die durch eine Stopfbuchsbrille 40 zusammengepreßt werden. Der Antriebszapfen 18 der Schnecke 13 und der Abtriebszapfen 19 des Getriebemotors 10 stecken in einer Kupplungsmuffe 42 und sind mit dieser durch je eine Paßfeder 43 bzw. 44 drehfest verbunden. Die Kupplungsmuffe 42 ist durch eine Senkschraube 45 am Antriebszapfen 18 axial befestigt und hat eine zylindrische Mantelfläche 46 als Lauffläche für die Ringe 39 der Stopfbuchse.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Schnecke 13 in ihrem Hauptteil den Außendurchmesser 48, der dem Innendurchmesser des zylindrisch ausgedrehten Gehäuses 11 entspricht. In ihrem Anfangsbereich, unter dem Eintrittsstutzen 26, weist die Schnecke 13 dagegen nur niedrigere Schneckengänge mit einem Außendurchmesser 49 auf. Durch die Linie 50 ist die Grenze zwischen niedrigen Schneckengängen mit dem Durchmesser 49 im Anfangsbereich und normalen Schneckengängen mit Durchmesser 48 im Hauptteil der Schnecke 13 angedeutet. Diese Ausbildung der Schnecke 13 trägt ebenfalls dazu bei, daß die Mahlkörper störungsfrei aus dem Eintrittsstutzen 26 in das Gehäuse 11 und weiter in Förderrichtung 31 zum Mahlbehälter 3 gelangen.

Claims

1. Rührwerksmühle mit

- einem Mahlbehälter (3), der einen Mahlraum umschließt und einen Einlaß (6) für zu behandelndes Mahlgut sowie einen Auslaß (7) für behandeltes Mahlgut aufweist,

- einem Vorratsbehälter (12; 37) für Mahlkörper (28),

- und einer Vorrichtung (8) mit einem Gehäuse (11), das durch einen Eintrittsstutzen (26) mit dem Vorratsbehälter (12; 37) verbunden ist und ein antreibbares Förderglied enthält, zum Einführen von Mahlkörpern (28) aus dem Vorratsbehälter (12; 37) in den Mahlraum als Ersatz für verbrauchte Mahlkörper,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Eintrittsstutzen (26) am vom Mahlbehälter entfernten Ende einer als Förderglied dienenden drehantreibbaren Schnecke (13) in das Gehäuse (11) mündet,

- die Schnecke (13) im Bereich des Eintrittsstutzens (26) einen kleineren Außendurchmesser (49) aufweist als innerhalb eines sich an den Eintrittsstutzen (26) anschließenden Hauptteils des Gehäuses (11) und

- das Gehäuse (11) in seinem Hauptteil zwischen dem Eintrittsstutzen (26) und dem Mahlbehälter (3) die Schnecke (13) dicht umschließt.

2. Rührwerksmühle mit

- einem Vorratsbehälter (12; 37), für Mahlkörper (28),

dadurch gekennzeichnet, daß

- das Gehäuse (11) in seinem Hauptteil zwischen dem Eintrittsstutzen (26) und dem Mahlbehälter (3) die Schnecke (13) dicht umschließt und

- ein im Bereich des Eintrittsstutzens (26) angeordneter Wendelabschnitt (27) der Schnecke (13) aus elastischem Werkstoff ausgebildet ist oder die Schnecke (13) mit einer Schicht (32) aus elastischem Werkstoff überzogen ist oder das Gehäuse (11) mit einer Schicht (33) aus elastischem Werkstoff ausgekleidet ist.

3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (13) in einem Abstand vom Mahlraum nahe dem Anfang eines Kanals endet, dessen Querschnitt sich zum Mahlraum hin vergrößert.

4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schnecke (13) aufnehmende Innenraum (23) des Gehäuses (11) sowie der Vorratsbehälter (37) druckdicht nach außen abgeschlossen sind.

5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher das Gehäuse (11) eine zylindrische Innenwand aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (13) einen konischen Kern (29) mit in Förderrichtung (31) abnehmendem Durchmesser (30) aufweist.