EP0146852A1

EP0146852A1 - Rührwerksmühle

Info

Publication number: EP0146852A1
Application number: EP84114919A
Authority: EP
Inventors: Giacomo Dr. Canepa; Klaus Ott
Original assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Current assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1984-12-07
Publication date: 1985-07-03
Also published as: US4620673A; JPH0210699B2; WO1985002559A1; JPS61500715A; DE3462438D1; DE3345680A1; EP0146852B1; DE3521668C2; DE3521668C3; DE3521668A1; DE3345680C2

Abstract

In einem Mahlbehälter (12), der einen mindestens teilweise mit Mahlkörpern (50) und Mahlgut (52) füllbaren Mahlraum (18) enthält und einen Mahlguteinlaß sowie einen Mahlgutauslaß aufweist, ist eine Rührwelle (22) angeordnet. Die Rührwelle (22) hat einen Endabschnitt (38) mit einem am inneren Wellenende offenen Hohlraum (40). Der Endabschnitt (38) weist rings um den Hohlraum (40) Aussparungen (46) auf, die durch das innere Wellenende in den Hohlraum (40) gelangte Mahlkörper (50) abströmen lassen. Innerhalb des Hohlraums (40) ist eine Trennvorrichtung (42) angeordnet, die fertig bearbeitetes Mahlgut (52) aus dem Mahlraum (18) zum Mahlgutauslabß abströmen läßt, Mahlkörper (50) jedoch zurückhält. Die Trennvorrichtung (42) ist auf diese Weise vor direktem Anprall aktivierter Mahlkörper (50) wirksam geschützt. Dennoch wird die Gefahr, daß die Trennvorrichtung (42) sich zusetzt, durch die Drehung der Rührwelle (22) vermieden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle mit

- einem Mahlbehälter, der einen mindestens teilweise mit Mahlkörpern und Mahlgut füllbaren Mahlraum enthält und einen Mahlguteinlaß sowie einen Mahlgutauslaß aufweist,
- einer Rührwelle, die ein inneres Wellenende im Mahlraum aufweist,
- und einer Trennvorrichtung, die fertig bearbeitetes Mahlgut aus dem Mahlraum zum Mahlgutauslaß abströmen läßt, Mahlkörper jedoch zurückhält.

Bei einer bekannten Rührwerksmühle dieser Gattung (DE-PS 2 037 258), die als stehende Rührwerksmühle - mit senkrechter Rührwelle - ausgebildet ist, besteht die Trennvorrichtung aus mehreren Siebpatronen, die im oberen Bereich des Mahlraums angeordnet sind. Bei einer Ausführungsform (Fig.l und 2) ist der Mahlraum mit einem seitlich an den Mahlbehälter angeflanschten Mahlgutauslaß durch drei parallele waagerechte Rohre verbunden. Durch diese Rohre ist je eine Siebpatrone derart in den Mahlraum eingeführt, daß eine von ihnen sich radial zur Rührwelle erstreckt und kurz vor dieser endet, während zwei weitere, längere Siebpatronen auf je einer Seite der Rührwelle angeordnet sind. Bei einer anderen Ausführungsform (Fig.3) sind Siebpatronen gegeneinander versetzt parallel zur Rührwelle angeordnet und mit einem oberhalb des Mahlraums angeordneten Mahlgutauslaß verbunden. In beiden Fällen werden die Siebpatronen von der Mahlgut-Mahlkörper-Strömung allseitig gut umspült, so daß sie sich nicht zusetzen. Die Siebpatronen werden aber im Betrieb ständig von Mahlkörpern getroffen, die unmittelbar von der Rührwelle aktiviert worden sind und deshalb mit großer Bewegungsenergie auf die Siebpatronen aufprallen, so daß diese rasch verschleißen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle derart zu gestalten, daß ihre Trennvorrichtung dem Aufprall von unmittelbar durch die Rührwelle aktivierten Mahlkörpern weitgehend entzogen ist und dennoch nicht zum Zusetzen neigt.
Die Aufgabe ist bei einer Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

- die Rührwelle einen Endabschnitt mit einem am inneren Wellenende offenen Hohlraum aufweist,
- der Endabschnitt der Rührwelle im Abstand vom inneren Wellenende rings um den Hohlraum Aussparungen aufweist, die durch das innere Wellenende in den Hohlraum gelangte Mahlkörper in den Mahlraum zurückströmen lassen,
- und die Trennvorrichtung mindestens im wesentlichen innerhalb des Hohlraums angeordnet ist.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Trennvorrichtung, wie immer sie im einzelnen beschaffen sein mag, innerhalb des stirnseitig offenen Hohlraumes im Endabschnitt der Rührwelle geschützt angeordnet ist, so daß unmittelbar von der Rührwelle aktivierte Mahlkörper kaum eine Möglichkeit haben, gegen die Trennvorrichtung zu prallen. Dennoch wird die Gefahr, daß die Trennvorrichtung sich zusetzt, durch die Drehung der Rührwelle vermieden.
An der Rührwelle ist vorzugsweise mindestens ein Förderelement ausgebildet, das eine axiale Strömung von Mahlkörpern und Mahlgut vom inneren Wellenende durch den Hohlraum hindurch zu den Aussparungen begünstigt. Das Förderelement kann von der Wand des Hohlraums selbst gebildet sein, beispielweise dadurch, daß der Hohlraum sich vom inneren Wellenende weg kegelförmig erweitert.
Die Trennvorrichtung ist vorzugsweise mindestens annähernd gleichachsig mit der Rührwelle angeordnet. Je nach Lage der Rührwerkswelle im Raum und je nach Art und Beschaffenheit des Mahlguts kann es auch zweckmäßig sein, wenn die Trennvorrichtung parallel oder unter einem Winkel zur Achse der Rührwelle angeordnet ist.
Die Trennvorrichtung kann an einem Rohr angeordnet sein, das sich durch einen Teil des Mahlraums hindurch vom inneren Wellenende her in den Hohlraum erstreckt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung läßt sich die Trennvorrichtung zusammen mit dem Rohr besonders leicht ein- und ausbauen.
Zweckmäßigerweise ist das Rohr nach außen herausziehbar in einem Rohrstutzen geführt, der sich von einer Stirnwand des Mahlbehälters in den Hohlraum erstreckt.
Es ist es auch vorteilhaft, wenn das Rohr nach außen herausziehbar in einer Hülse geführt ist, die an einer Stirnwand des Mahlbehälters angeordnet und verstellbar ist zwischen einer normalen Betriebsstellung, in der sie im wesentlichen außerhalb des Mahlraums angeordnet ist, und einer Stellung zum Auswechseln der Trennvorrichtung in der die Hülse in den Hohlraum hineinragt und in einer die Mahlkörper zurückhaltenden Weise gegen die Rührwelle abdichtet.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Trennvorrichtung, unabhängig davon, wie sie im einzelnen gestaltet ist, durch die insgesamt hohle Rührwelle hindurch mit dem Mahlgutauslaß verbunden, der an einem äußeren Wellenende angeordnet ist.
Beim Gegenstand der Erfindung kann ebenso wie bei der eingangs beschriebenen bekannten Rührwerksmühle die Trennvorrichtung eine rohrförmige Siebpatrone aufweisen. In diesem Fall kann die Trennvorrichtung an der Rührwelle befestigt sein und mit ihr umlaufen.
Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung weist die Trennvorrichtung zwei an sich bekannte, gleichachsig mit der Rührwelle angeordnete, einen Ringspalt bildende Trennscheiben auf, von denen eine drehbar und die andere ortsfest angeordnet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Es zeigt:

Fig.1 eine Seitenansicht einer liegenden Rührwerksmühle,
Fig.2 einen vergrößerten Axialschnitt eines Teils der Rührwerksmühle,
Fig.3 den Teil-Querschnitt IIT-III in Fig.2 und
Fig.4 bis 14 Abwandlungen von Fig.2.

Die in Fig.l bis 3 dargestellte liegende Rührwerksmühle hat ein kastenförmiges Gestell 10, auf dem ein im wesentlichen zylindrischer Mahlbehälter 12 sowie axial neben diesem ein Lagergehäuse 14 befestigt sind. Das Gestell 10 enthält einen nicht dargestellten Antriebsmotor und ist mit dem Lagergehäuse 14 durch ein Getriebegehäuse 16 verbunden, in dem ein ebenfalls nicht dargestelltes Getriebe mit einstellbarem übersetzungsverhältnis angeordnet ist.
Der Mahlbehälter 12 enthält einen kreiszylindrischen Mahlraum 18, in dem ein Rührwerk 20 angeordnet ist. Das Rührwerk 20 besteht im wesentlichen aus einer Rührwelle 22, die im Lagergehäuse 14 gelagert ist und sich gleichachsig mit dem Mahlbehälter 12 durch nahezu den gesamten Mahlraum 18 erstreckt, sowie einer Anzahl stabförmiger Rührelemente 24, die in gleichen axialen Abständen an der Rührwelle 22 befestigt sind und in Zwischenräume zwischen am Mahlbehälter 12 befestigten Gegenstäben 26 hineinragen.
Am linken Ende des Mahlbehälters 12 ist ein Mahlguteinlaß 28 angeordnet, durch den im Betrieb eine Suspension oder Aufschlämmung aus Mahlgut und Flüssigkeit kontinuierlich in den Mahlraum 18 gepumpt wird. An der vom Mahlguteinlaß 26 abgewandten, in Fig.1 und 2 rechts angeordneten Stirnseite des Mahlbehälters 12 ist ein Mahlgutauslaß 30 angeordnet, durch den fertig bearbeitetes Mahlgut ständig abgepumpt wird. Der Mahlgutauslaß 30 ist von einem Gewindestutzen am Ende eines Rohrs 32 gebildet, an dem ein Flansch 34 befestigt ist. Der Flansch 34 ist mit einem Deckel verschraubt, der eine vom Getriebegehäuse 16 abgewandte Stirnwand 36 des Mahlbehälters 12 bildet.
Das Rohr 32 erstreckt sich - im dargestellten Beispiel gleichachsig mit der Rührwelle 22 - durch die Stirnwand 36 und den angrenzenden Bereich des Mahlraums 18 hindurch bis zu einem Endabschnitt 38 der Rührwelle 22. Der Endabschnitt 38 ist lösbar mit dem Hauptteil der Rührwelle 22 verschraubt und weist einen stirn- oder endseitig offenen Hohlraum 40 auf, in dem eine Trennvorrichtung 42 angeordnet ist.
Die Trennvorrichtung 42 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 bis 3 von einer zylindrischen Siebpatrone gebildet, die den gleichen Durchmesser hat wie das Rohr 32 und mit diesem aus einem Stück besteht. Die Trennvorrichtung 42 erstreckt sich gleichachsig mit der Rührwelle 42 über den größeren Teil der Länge des Hohlraums 40 und hat ein geschlossenes Ende 44, dessen Abstand vom axial inneren Ende des Hohlraums 40 ebenso wie die radiale Breite des Ringraumes zwischen dem zylindrischen Teil der Siebpatrone und der Innenwand des Endabschnitts 38 ungefähr 15 bis 20% des Durchmessers des Hohlraums 40 entspricht.
In den Endabschnitt 38 sind schlitzförmige, achsparallele Aussparungen 46 eingearbeitet, die je einen kreisringsektorförmigen Querschnitt haben und sich über den größeren Teil der Länge des Hohlraums 40 erstrecken, so daß die Siebpatrone 42 nahezu auf ihrer gesamten Länge von diesen Aussparungen umschlossen ist. Im Querschnitt gemäß Fig.3 erstrecken sich die Aussparungen 46 kreisringsektorförmig über je einen Winkelbereich von 45° und lassen zwischen sich Stege 48 von gleichem Querschnitt stehen, so daß der Endabschnitt 38 insgesamt einem zylindrischen Käfig ähnelt, der an seiner einen Stirnseite offen ist. An jedem der Stege 48 sind drei der stabförmigen Rührelemente 24 befestigt, so daß der Endabschnitt 38 hinsichtlich der Bestückung mit Rührelementen vollständig mit dem Hauptteil der Rührwelle 22 vergleichbar ist.
Im Betrieb dreht sich die Rührwelle 22, abhängig von ihrem Durchmesser und der Beschaffenheit des Mahlguts, mit einer bei Rührwerksmühlen üblichen Drehzahl in der Grö-Benordnung von beispielsweise 200 bis 3000 Umdrehungen pro Minute, wodurch das im Mahlraum 18 enthaltene Gemisch aus Mahlkörpern 50 und Mahlgut 52 aktiviert wird. Im Rohr 32 wird durch eine nicht dargestellte Pumpeinrichtung ein Unterdruck erzeugt, der Mahlkörper 50 und Mahlgut 52 aus dem Mahlraum 18 in den Hohlraum 40 strömen läßt. Das fertig bearbeitete Mahlgut gelangt durch die Siebpatrone 42 in das Rohr 32, während die Mahlkörper 50 zurückgehalten werden und durch die Aussparungen 46 in den Mahlraum 18 zurückströmen. Diese Rückströmung wird durch Zentrifugalkräfte gefördert, die aus der Einwirkung der Stege 48 und der an diesen befestigten Rührelemente 24 auf die Mahlkörper 50 resultieren.
Fig.4 zeigt einen vereinfachten Axialschnitt einer Ausführungsform, bei der die Trennvorrichtung 42 ebenfalls als Siebpatrone ausgebildet und im Hohlraum 40 des Endabschnitts 38 der Rührwelle 22 angeordnet ist. Hier ist die Trennvorrichtung 42 jedoch am Ende eines Rohrs 54 befestigt, das sich innerhalb der insgesamt hohlen Rührwelle 22 durch das Lagergehäuse 14 (Fig.l) hindurcherstreckt und dort an einen Mahlgutauslaß angeschlossen ist, der den dargestellten Mahlgutauslaß 30 ersetzt.
Die in Fig.5 und 6 dargestellten Ausführungsformen sind in ihrer Gesamtanordnung mit Fig.2 vergleichbar; auch hier ist die Trennvorrichtung 42 an einem Rohr 32 angeordnet, das sich durch einen Teil des Mahlraums 18 hindurcherstreckt. Die Trennvorrichtung 42 ist jedoch von zwei ringförmigen Trennscheiben 56 und 58 gebildet, die mit der Rührwelle 22 gleichachsig angeordnet sind und zwischen sich einen zylindrischen Ringspalt 60 begrenzen. Die Trennscheibe 56 ist an der Rührwelle 22 befestigt und dreht sich mit ihr; die Trennscheibe 58 ist am Rohr 32 befestigt und ist dadurch ortsfest.
Gemäß Fig.5 ist die ortsfeste Trennscheibe 58 radial außerhalb der drehbaren Trennscheibe 56 angeordnet; gemäß Fig.6 ist es umgekehrt.
Fig.7 zeigt eine Abwandlung, die sich von Fig.5 und 6 dadurch unterscheidet, daß die beiden Trennscheiben 56 und 58 ungefähr gleich groß sind und einander axial gegenüberstehen, so daß sie einen im wesentlichen ebenen, radialen Ringspalt 60 bilden. Die Trennscheiben 56 und 58 könnten auch kegelförmig sein und einen ebenfalls kegeln förmigen Ringspalt zwischen sich begrenzen.
In Fig. 8 und 9 sind zwei weitere Ausführungsformen dargestellt, bei denen die ebenfalls von zwei Trennscheiben 56 und 58 gebildete, im Hohlraum 40 angeordnete Trennvorrichtung 42 kein mit der Rührwelle 22 umlaufendes Bauteil hat. Die drehbare Trennscheibe 56 ist an einer Welle 62 befestigt, die innerhalb des Rohrs 32 gleichachsig mit der Rührwelle 22 angeordnet und von einem eigenen Motor 64 antreibbar ist, der an die Sitrnwand 36 angeflanscht ist. Die ortsfeste Trennscheibe 58 ist jeweils am Rohr 32 befestigt, gemäß Fig.8 radial außerhalb der umlaufenden Scheibe 56; gemäß Fig.9 dagegen axial neben dieser.
Gemäß Fig. 10 ist rings um die Trennvorrichtung 42, die hier wieder von einer Siebpatrone gebildet ist, ein Förderelement 66 angeordnet, das die Form einer Wendel hat und innerhalb des Hohlraums 40 am Endabschnitt 38 der Rührwelle 22 befestigt ist. Das Förderelement 66 ist derart gewendelt, daß es Mahlkörper 50 und Mahlgut 52 innerhalb des Hohlraums 40 von dessen offenem Ende weg, in Fig.10 also nach links, fördert, wenn die Rührwelle 22 in ihrer Betriebsdrehrichtung angetrieben wird. Infolgedessen wird die Siebpatrone, welche die Trennvorrichtung 42 bildet, von Mahlkörpern 50 und Mahlgut 52 im wesentlichen gleichmäßig umströmt.
Gemäß Fig.11 erweitert sich die Innenwand des hohlen Endabschnitts 38 kegelstumpfförmig vom offenen Ende des Hohlraums 40 weg. Diese Gestaltung bewirkt bei sich drehender Rührwelle 22, daß die auf Mahlkörper 50 und Mahlgut 52 einwirkenden Zentrifugalkräfte Vortriebskräfte in Richtung der Erweiterung des Hohlraums 40, also von dessen offenem Ende weg, erzeugen. Die Innenwand des Endabschnitts 38 bildet somit selber ein Förderelement 66. Die wiederum von einer Siebpatrone gebildete Trennvorrichtung 42 erweitert sich in entsprechender Weise wie der Hohlraum 40, jedoch nur auf einen Durchmesser, der etwas kleiner als der kleinste Innendurchmesser des Hohlraums 40 ist, so daß die Trennvorrichtung 42 ebenso wie bei allen anderen Ausführungsformen axial aus dem Endabschnitt 38 herausgezogen und ausgewechselt werden kann.
Die in Fig.10 und 11 dargestellten Förderlelemente 66 können miteinander kombiniert werden.
Damit die Trennvorrichtung 42 bei laufender Rührwerksmühle, jedoch bei abgeschalteter Pumpeinrichtung, ausgewechselt werden kann, ohne daß Mahlkörper 50 herausfallen, ist gemäß Fig.12 an der Stirnwand 36 oder einem vergleichbaren Abschlußteil des Mahlbehälters 12 ein Rohrstutzen 68 angeordnet, in dem die auch hier als Siebpatrone ausgebildete Trennvorrichtung 42 herausziehbar geführt ist. Der Rohrstutzen 68 ragt in eine Erweiterung 70 des Hohlraums 40 hinein, endet jedoch am oder kurz vor dem Beginn der Aussparungen 46, so daß er im normalen Betrieb die Strömung von Mahlkörpern 50 und Mahlgut 52 durch den Hohlraum 40 und die Aussparungen 46 hindurch nicht behindert.
Anstelle des in Fig.12 dargestellten ortsfesten Rohrstutzens 68 kann gemäß Fig.13 und 14 eine Hülse 72 vorgesehen sein, die an der Stirnwand 36 und/oder einer an dieser befestigten Halterung 74 axial verstellbar geführt ist. Fig.13 zeigt die normale Betriebsstellung, in der die Hülse 72 nicht oder nur geringfügig in den Mahlraum 18 hineinragt. Gemäß Fig.14 läßt sich die Hülse 72 in eine Stellung verschieben, in der sie in eine Ausdrehung 76 des Endabschnitts 38 eingreift, wodurch das Innere der Hülse 72 vollständig dicht von dem umgebenden Hohlraum 40 und vom Mahlraum 18 abgetrennt wird. In dieser Stellung läßt sich die Hülse 72 befestigen, so daß die Trennvorrichtung 42 bei laufender Rührwelle 22 ausgewechselt werden kann, ohne daß Mahlkörper 50 oder Mahlgut 52 ausströmen können.
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Claims

1. Rührwerksmühle mit

- einem Mahlbehälter (12), der einen mindestens teilweise mit Mahlkörpern (50) und Mahlgut (52) füllbaren Mahlraum (18) enthält und einen Mahlguteinlaß (28) sowie einen Mahlgutauslaß (30) aufweist,

- einer Rührwelle (22), die ein inneres Wellenende im Mahlraum (18) aufweist,

- und einer Trennvorrichtung (42), die fertig bearbeitetes Mahlgut (52) aus dem Mahlraum (18) zum Mahlgutauslaß (30) abströmen läßt, Mahlkörper (50) jedoch zurückhält, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Rührwelle (22) einen Endabschnitt (38) mit einem am inneren Wellenende offenen Hohlraum (40) aufweist,

- der Endabschnitt (38) der Rührwelle (22) im Abstand vom inneren Wellenende rings um den Hohlraum (40) Aussparungen (46) aufweist, die durch das innere Wellenende in den Hohlraum (40) gelangte Mahlkörper (50) in den Mahlraum (18) zurückströmen lassen,

- und die Trennvorrichtung (42) mindestens im wesentlichen innerhalb des Hohlraums (40) angeordnet ist.

2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Rührwelle (22) mindestens ein Förderelement (66) ausgebildet ist, das eine axiale Strömung von Mahlkörpern (50) und Mahlgut (52) vom inneren Wellenende durch den Hohlraum (40) hindurch zu den Aussparungen (46) begünstigt.

3. Rührwerksmühle nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraum (40) sich vom inneren Wellenende weg kegelstumpfförmig erweitert.

4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennvorrichtung (42) mindestens annähernd gleichachsig mit der Rührwelle (22) angeordnet ist.

5. Rührwerksmühle nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennvorrichtung (42) an einem Rohr (32) angeordnet ist, das sich durch einen Teil des Mahlraums (18) hindurch vom inneren Wellenende her in den Hohlraum (40) erstreckt.

6. Rührwerksmühle nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr (32) nach außen herausziehbar in einem Rohrstutzen (68) geführt ist, der sich von einer Stirnwand (36) des Mahlbehälters (12) in den Hohlraum (40) erstreckt.

7. Rührwerksmühle nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr (32) nach außen herausziehbar in einer Hülse (72) geführt ist, die an einer Stirnwand (36) des Mahlbehälters (12) angeordnet und verstellbar ist zwischen einer normalen Betriebsstellung, in der sie im wesentlichen außerhalb des Mahlraums (18) angeordnet ist, und einer Stellung zum Auswechseln der Trennvorrichtung (42), in der die Hülse (72) in den Hohlraum (40) hineinragt und in einer die Mahlkörper (50) zurückhaltenden Weise gegen die Rührwelle (22) abdichtet.

8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennvorrichtung (42) durch die insgesamt hohle Rührwelle (22) hindurch mit dem Mahlgutauslaß (30) verbunden ist, der an einem äußeren Wellenende angeordnet ist.

9. Rührwerksmühle nach Anspruch 8, bei der die Trennvorrichtung (42) eine Siebpatrone aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennvorrichtung (42) an der Rührwelle (22) befestigt ist und mit ihr umläuft.

10. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennvorrichtung (42) an sich bekannte, gleichachsig mit der Rührwelle (22) angeordnete, einen Ringspalt (60) bildende Trennscheiben (56,58) aufweist, von denen eine drehbar und die andere ortsfest angeordnet ist.