EP0206207B2 - Rührwerksmühle - Google Patents

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EP0206207B2
EP0206207B2 EP19860108202 EP86108202A EP0206207B2 EP 0206207 B2 EP0206207 B2 EP 0206207B2 EP 19860108202 EP19860108202 EP 19860108202 EP 86108202 A EP86108202 A EP 86108202A EP 0206207 B2 EP0206207 B2 EP 0206207B2
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EP
European Patent Office
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cavity
grinding
ground
outlet openings
agitator
Prior art date
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EP19860108202
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English (en)
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EP0206207A2 (de
EP0206207B1 (de
Inventor
Giacomo Dr. Canepa
Klaus Ott
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Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Original Assignee
Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B02C17/161—Arrangements for separating milling media and ground material

Definitions

  • the invention relates to an agitator mill according to the preambles of claims 1 and 2.
  • the invention is based on FIGS. 1 to 3 of document EP-A-146 852.
  • the separating device is arranged in a protected manner within the cavity open at the end in the end section of the agitator shaft, so that grinding media activated directly by the agitator shaft have hardly any possibility of impacting the separating device. Nevertheless, the risk of the separating device becoming clogged is avoided; the grinding media with the regrind axially through the open end of the agitator shaft into its cavity flow past the separating device without accumulating there, since they are thrown through the outlet openings due to the rotation of the agitator shaft.
  • the present invention is based on the object of making the regrind flow through the cavity at the inner shaft end even more intensive, in particular by further improving the outflow of the grinding media from this cavity.
  • tangential outlet openings can be accommodated particularly well; in addition, the cross-sectional shape of the end section of the agitator shaft deviating from a circular cross section has the advantage that around this end section within the grinding chamber there is always free space for the grinding bodies flowing out of the cavity.
  • the outlet openings are separated from one another by webs to which stirring elements are fastened on the outside.
  • the stirring elements can form an at least approximately gap-free deflection area around the outlet openings, in which grinding media are prevented from penetrating into the cavity. In this way, too, the outflow of the grinding media from the cavity is facilitated and the axial inflow of regrind into the cavity is thereby also promoted.
  • EP-A-146 852 there is also the possibility that the separating device in the form of a sieve jacket is arranged at least approximately coaxially with the agitator shaft on a tube which extends through part of the grinding chamber from the inner shaft end into the cavity.
  • EP-A-146 852 can be developed according to the present invention in that the separating device is clamped axially between the tube and a coolable insert body.
  • the horizontal agitator mill shown in FIGS. 1 and 2 has a box-shaped frame 10 on which an essentially cylindrical grinding container 12 and axially next to this a bearing housing 14 are fastened.
  • the frame 10 contains a drive motor, not shown, and is connected to the bearing housing 14 by a gear housing 16, in which a gear, also not shown, with an adjustable transmission ratio is arranged.
  • the grinding container 12 contains a circular cylindrical grinding chamber 18 in which an agitator 20 is arranged.
  • the agitator 20 consists essentially of an agitator shaft 22 which is mounted in the bearing housing 14 and extends coaxially with the grinding container 12 through almost the entire grinding chamber 18, and a number of rod-shaped stirring elements 24 which are attached to the agitator shaft 22 at equal axial intervals and in between protrude between counter rods 26 attached to the grinding container 12.
  • a grinding material inlet 28 is arranged, through which a suspension or slurry of grinding material and liquid is continuously pumped into the grinding chamber 18 during operation.
  • the regrind outlet has a tube 32 on which a flange 34 is formed. The flange 34 is screwed to a cover 36 which forms the end face of the grinding container 12 facing away from the gear housing 16.
  • the tube 32 extends - coaxially with the stirring shaft 22 in the example shown - through the cover 36 and the adjacent area of the grinding chamber 18 to an end section 38 of the stirring shaft 22.
  • the end section 38 is detachably screwed to the main part of the stirring shaft 22 and points a cavity 40 open at the end or end, in which a separating device 42 is arranged.
  • the separating device 42 is formed by a cylindrical sieve cartridge, which extends immediately after the tube 32 coaxially with the agitator shaft 22 over the greater part of the length of the cavity 40 and is closed off by a solid, plate-shaped end wall 44.
  • slit-shaped, axially parallel outlet openings 46 are incorporated in the end section 38 of the agitator shaft 22, which extend over the greater part of the length of the cavity 40, so that the separating device 42 is enclosed by these outlet openings 46 almost over their entire length.
  • the outlet openings 46 are separated from one another by axially parallel webs 48, so that the end section 38 as a whole resembles a cage which is open on its end face.
  • a rod-shaped stirring element 24 is fastened in the middle of each second web 48; axially offset against this stirring element, two stirring elements 24 are fastened to the remaining webs 48.
  • the stirring elements 24, which are fastened to the webs 48 as a whole thus form a deflection area around the outlet openings 46 that is at least approximately complete in the axial direction.
  • the grinding chamber 18 contains a mixture of grinding media 50 and grinding stock 52, which is activated in the grating by rotating the agitator shaft 22 at a speed which is usual in agitator mills in the order of magnitude of, for example, 200 to 3000 revolutions per minute, depending on the nature of the grinding stock and Diameter of the agitator shaft and the grinding media.
  • a vacuum is generated by a pump, not shown, which allows the grinding media 50 and regrind 52 to flow from the grinding chamber 18 into the cavity 40.
  • the finished regrind 52 passes through the separating device 42 into the tube 32, while the grinding media 50 are retained and flow back through the outlet openings 46 into the grinding chamber 18. This backflow is promoted by the centrifugal forces which result from the action of the webs 48 and the stirring elements 24 attached to them on the grinding media 50.
  • the end wall 44 is part of a closed hollow insert body 78, which is connected to a coolant circuit via an inlet line 80 and an outlet line 82 and is clamped to the flange 34 by a tie rod 84, as a result of which the separating device 42 designed as a filter cartridge between the End wall 44 and the opposite end of the tube 32 is interchangeably clamped.
  • FIGS. 3 and 4 differs from that according to FIG. 2 in that the cage-like end section 38 of the agitator shaft 22 is formed by two rows of slender cylindrical rods 86.
  • Each of these rows of rods 86 is arranged in the form of a half Archimedean spiral, as shown in FIG. 4, so that the rods are particularly endeavored to hurl grinding media outwards when the agitator shaft 22 moves in the direction of rotation, in the sense of arrows 88 in FIG 4 turns.
  • the rods 86 are fastened on the one hand to the main part of the agitator shaft 22 and on the other hand to a flat ring 90 which encloses the axially inner end of the tube 32.
  • a flat ring 90 which encloses the axially inner end of the tube 32.
  • an annular gap is left that is wide enough to allow the grinding media 50 to enter the cavity 40 together with the grinding stock 52.
  • the attachment of the rods 86 to the main part of the agitator shaft 22 and / or to the ring 90 can be releasable; in this case, the rods can be enclosed by an exchangeable wear sleeve.
  • the end section 38 of the agitator shaft 22 is shaped like an ellipse in accordance with FIG. 6.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 2. Die Erfindung geht hierbei von Fig. 1 bis 3 des Dokuments EP-A- 146 852 aus.
  • Beim Gegenstand der EP-A-146 852 ist die Trennvorrichtung innerhalb des stirnseitig offenen Hohlraumes im Endabschnitt der Rührwelle geschützt angeordnet, 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, vermieden; die mit dem Mahlgut axial durch das offene Ende der Rührwelle in deren Hohlraum gelangenden Mahlkörper strömen an der Trennvorrichtung vorbei, ohne sich dort zu stauen, da sie wegen der Drehung der Rührwelle durch deren Auslaßöffnungen hindurch abgeschleudert werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mahlgutströmung durch den Hohlraum am inneren Wellenende noch intensiver zu gestalten, indem vor allem das Abströmen der Mahlkörper aus diesem Hohlraum weiterverbessert wird.
  • Diese Aufgabe ist bei gattungsgemäßen Rührwerksmühlen mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 2 gelöst.
  • In einem Endabschnitt der Querschnittsform nach Anspruch 1 lassen sich tangentiale Auslaßöffnungen besonders gut unterbringen; außerdem hat die von einem Kreisquerschnitt abweichende Querschnittsform des Endabschnittes der Rührwelle den Vorteil, daß rings um diesen Endabschnitt innerhalb des Mahlraumes ständig Freiräume für die aus dem Hohlraum abströmenden Mahlkörpers geschaffen werden.
  • Bei einer Ausführungsform der EP-A-146 852 sind die Auslaßöffnungen durch Stege voneinander getrennt, an denen außen Rührelemente befestigt sind. Die Rührelemente können rings um die Auslaßöffnungen einen mindestens annähernd lückenlosen Abweisbereich bilden, in dem Mahlkörper daran gehindert sind, in den Hohlraum einzudringen. Auch auf diese Weise wird das Abströmen der Mahlkörper aus dem Hohlraum erleichtert und dadurch auch das axiale Nachströmen von Mahlgut in den Hohlraum hinein gefördert.
  • Gemäß EP-A-146 852 besteht ferner die Möglichkeit, daß die Trennvorrichtung in Gestalt eines Siebmantels mindestens annähernd gleichachsig mit der Rührwelle an einem Rohr angeordnet ist, das sich durch einen Teil des Mahlraums hindurch vom inneren Wellende her in den Hohlraum erstreckt. Diese Ausführungsform EP-A-146 852 kann gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch weitergebildet sein, daß die Trennvorrichtung axial zwischen dem Rohr und einem kühlbaren Einsatzkörper eingespannt ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht einer liegenden Rührwerksmühle,
    • Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt des in Fig. 1 rechten Teils der Rührwerksmühle,
    • Fig. 3 eine andere Ausführungsform in einem der Fig 2 entsprechenden Axialschnitt
    • Fig. 4 den Querschnitt IV-IV in Fig. 2 und
    • Fig. 5 und 6 Abwandlungen von Einzelteilen.
  • Die in Fig. 1 und 2 dargestellte liegende Rührwerksmühle hat ein kastenförmiges Gestell 10, auf dem ein im wesentlichen zylindrischer Mahlbehälter 12 sowie axial neben diesem ein Lagergehäuse 14 befestigt ist. 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 Rührwerkswelle 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 28 abgewandten, in Fig. 1 und 2 rechts dargestellten Stirnseite des Mahlbehälters 12 ist ein Mahlgutauslaß 30 angeordnet, durch den fertigoearbeitetes Mahlgut ständig abgepumpt wird. Der Mahlgutauslaß weist ein Rohr 32 auf, an dem ein Flansch 34 ausgebildet ist. Der Flansch 34 ist mit einem Deckel 36 verschraubt, der die vom Getriebegehäuse 16 abgewandte Stirnseite des Mahlbehälters 12 bildet.
  • Das Rohr 32 ersteckt sich - im dargestellten Beispiel gleichachsig mit der Rührwelle 22 - durch den Deckel 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 den dargestellten Ausführungsbeispielen von einer zylindrischen Siebpatrone gebildet, die sich unmittelbar an das Rohr 32 anschließend gleichachsig mit der Rührwelle 22 über den größeren Teil der Länge des Holraums 40 erstreckt und durch eine massive, plattenförmige Stirnwand 44 abgeschlossen ist.
  • In den Endabschnitt 38 der Rührwelle 22 sind gemäß Fig. 2 schlitzförmige, achsparallele Auslaßöffnungen 46 eingearbeitet, die sich über den größeren Teil der Länge des Hohlraums 40 erstrecken, so daß die Trennvorrichtung 42 nahezu auf ihrer gesamten Länge von diesen Auslaßöffnungen 46 umschlossen ist. Die Auslaßöffnungen 46 sind voneinander durch achsparallele Stege 48 getrennt, so daß der Endabschnitt 38 insgesamt einem Käfig ähnelt, der an seiner Stirnseite offen ist. In der Mitte jedes zweiten Stegs 48 ist ein stabförmiges Rührelement 24 befestigt; gegen dieses Rührelement axial versetzt sind an den übrigen Stegen 48 zwei Rührelemente 24 befestigt. Die an den Stegen 48 insgesamt befestigten Rührelemente 24 bilden somit rings um die Auslaßöffnungen 46 einen in axialer Richtung mindestens annähernd lückenlosen Abweisbereich.
  • Der Mahlraum 18 enthält ein Gemisch aus Mahlkörpern 50 und Mahlgut 52, das im Bereib dadurch aktiviert wird, daß die Rührwelle 22 mit einer bei Rührwerksmühlen üblichen Drehzahl in der Größenordnung von beispielsweise 200 bis 3000 Umdrehungen pro Minute gedreht wird, je nach Beschaffenheit des Mahlguts sowie Durchmesser der Rührwelle und der Mahlkörper. Im Rohr 32 wird durch eine nicht dargestellte Pumpe ein Unterdruck erzeugt, der Mahlkörper 50 und Mahlgut 52 aus dem Mahlraum 18 in den Hohlraum 40 strömen läßt. Das fertig bearbeitete Mahlgut 52 gelangt durch die Trennvorrichtung 42 in das Rohr 32, wahrend die Mahlkörper 50 zurückgehalten werden und durch die Auslaßöffnungen 46 in den Mahlraum 18 zurückströmen. Diese Rückströmung wird durch die Zentrifugalkräfte gefördert, die aus der Einwirkung der Stege 48 und der an diesen befestigten Rührelemente 24 auf die Mahlkörper 50 resultieren.
  • Gemäß Fig. 2 ist die Stirnwand 44 Bestandteil eines geschlossenen hohlen Einsatzkörpers 78, der über eine Zulaufleitung 80 und eine Ablaufleitung 82 an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossen ist und durch einen Zuganker 84 mit dem Flansch 34 verspannt ist, wodurch die als Siebpatrone ausgebildete Trennvorrichtung 42 zwischen der Stirnwand 44 und der ihr gegenüberliegenden Stirnseite des Rohrs 32 auswechselbar eingespannt ist. Durch Kühlen des Einsatzkörpers 78 wird dafür gesorgt, daß in der Umgebung der Trennvorrichtung 42, trotz deren Anordnung innerhalb des Hohlraums 40, eine dem Mahlgut 52 zuträgliche Temperatur nicht überschritten wird.
  • Zum Auswechseln der Trennvorrichtung 42 werden Schrauben gelöst, die den Flansch 34 mit der Stirnwand 36 verbinden; danach läßt sich das Rohr 32 samt Trennvorrichtung 42 und Einsatzkörper 78 aus dem Holhraum 40 herausziehen.
  • Die in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 2 dadurch, daß der käfigartige Endabschnitt 38 der Rührwelle 22 von zwei Reihen schlanker zylindrischer Stäbe 86 gebildet ist. Jede dieser Reihen von Stäben 86 ist gemäß Fig. 4 in Form einer halben archimedischen Spirale angeordnet, so daß die Stäbe in besonderem Maß bestrebt sind, Mahlkörper nach außen zu schleudern, wenn die Rührwelle 22 sich in Betriebsdrehrichtung, im Sinne der Pfeile 88 in Fig 4 dreht. Die Stäbe 86 sind einerseits am Hauptteil der Rührwelle 22 befestigt und andererseits an einem ebenen Ring 90, der das axial innere Ende des Rohrs 32 umschließt. Dabei bleibt, ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, ein Ringspalt frei, der breit genug ist, um die Mahlkörper 50 zusammen mit dem Mahlgut 52 in den Hohlraum 40 eintreten zu lassen. Die Befestigung der Stäbe 86 am Hauptteil der Rührwelle 22 und/oder am Ring 90 kann lösbar sein; in diesem Fall können die Stäbe von je einer auswechselbaren Verschleißhülse umschlossen sein.
  • In Fig. 5 und 6 sind anderere Varianten des Endabschnittes 38 der Rührwelle 22 im Querschnitt dargestellt. Gemäß Fig. 5 hat der Endabschnitt 38 einen quadratischen Querschnitt; die Auslaßöffnungen 46 sind nahe den Ecken des Quadrats derart angeordnet, daß sie bei der wiederum mit einem Pfeil 88 angedeuteten Betriebsdrehrichtung gewissermaßen im Windschatten der benachbarten Ecke liegen und sich in Bezug auf die Trennvorrichtung 42 im wesentlichen tangential erstrecken. Diese Anordnung der Auslaßöffnungen 46 erleichtert das Austreten der Mahlkörper 50 aus dem Hohlraum 40.
  • Entsprechendes gilt auch für die in Fig. 6, dargestellte Ausführungsform. Der Endabschnitt 38 der Rührwelle 22 ist gemäß Fig. 6 ellipsenringförmig.

Claims (3)

  1. Rührwerksmühle mit
    - einem Mahlbehälter, der einen mindestens teilweise mit Mahkörpern (50) und Mahlgut (52) füllbaren Mahlraum (18) enthält und einen Mahlguteinlaß (28) sowie einen Mahlgutauslaß (30) aufweist,
    - einer Rührwelle (22), die einen im Mahlraum (18) angeordneten Endabschnitt (38) mit einem Hohlraum (40) aufweist,
    - und einer Trennvorrichtung (42), die mindestens im wesentlichen innerhalb des Hohlraums (40) angeordnet ist und fertig bearbeitetes Mahlgut (52) aus dem Mahlraum (18) zum Mahlgutauslaß (30) abströmen läßt, Mahlkörper jedoch zurückhält,
    - wobei der Hohlraum (40) am inneren Wellenende stirnseitig offen ist, so daß Mahlkörper (50) und Mahlgut (52) in ihn stirnseitig einströmen können,
    - und der Endabschnitt (38) der Rührwelle (22) rings um den Hohlraum (40) Auslaßöffnungen (46) aufweist, die durch das innere Wellenende in den Hohlraum gelangte Mahlkörper (50) in den Mahlraum (18) zurückströmen lassen,
    - wobei mindestens ein Teil der Auslaßöffnungen (46) tangential zur Trennvorrichtung (42) angeordnet und, bezogen auf die Betriebsdrehrichtung der Rührwelle (22), rückwärtsgerichtet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (38) der Rührwelle (22) mit den tangentialen Auslaßöffnungen (46) eine elliptische oder polygonale Querschnittsform hat.
  2. Rührwerksmühle mit
    - einem Mahlbehälter, der einen mindestens teilweise mit Mahkörpern (50) und Mahlgut (52) füllbaren Mahlraum (18) enthält und einen Mahlguteinlaß (28) sowie einen Mahlgutauslaß (30) aufweist,
    - einer Rührwelle (22), die einen im Mahlraum (18) angeordneten Endabschnitt (38) mit einem Hohlraum (40) aufweist,
    - und einer Trennvorrichtung (42), die mindestens im wesentlichen innerhalb des Hohlraums (40) angeordnet ist und fertig bearbeitetes Mahlgut (52) aus dem Mahlraum (18) zum Mahlgutauslaß (30) abströmen läßt, Mahlkörper jedoch zurückhält,
    - wobei der Hohlraum (40) am inneren Wellenende stirnseitig offen ist, so daß Mahlkörper (50) und Mahlgut (52) in ihn stirnseitig einströmen können,
    - und der Endabschnitt (38) der Rührwelle (22) rings um den Hohlraum (40) Auslaßöffnungen (46) aufweist, die durch das innere Wellenende in den Hohlraum gelangte Mahlkörper (50) in den Mahlraum (18) zurückströmen lassen,
    - wobei mindestens ein Teil der Auslaßöffnungen (46) tangential zur Tennvorrichtung (42) angeordnet und, bezogen auf die Betriebsdrehrichtung der Rührwelle (22), rückwärtsgerichtet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß die tangentialen Auslaßöffnungen (46) zwischen Reihen achsparalleler Stäbe (86) ausgebildet sind, die im Querschnitt durch den Endabschnitt (38) der Rührwelle (22) in Form archimedischer Spiralen angeordnet sind.
  3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (42) in Gestalt eines Siebmantels mindestens annähernd gleichachsig mit der Rührwelle (22) an einem Rohr (32) angeordnet ist, das sich durch einen Teil des Mahlraums (18) hindurch vom inneren Wellenende her in den Hohlraum (40) erstreckt, wobei die Trennvorrichtung (42) axial zwischen dem Rohr (32) und einem kühlbaren Einsatzkörper (78) eingespannt ist.
EP19860108202 1985-06-18 1986-06-16 Rührwerksmühle Expired - Lifetime EP0206207B2 (de)

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DE3521668 1985-06-18
DE3521668A DE3521668C3 (de) 1983-12-16 1985-06-18 Rührwerksmühle

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EP0206207A2 EP0206207A2 (de) 1986-12-30
EP0206207A3 EP0206207A3 (en) 1987-11-25
EP0206207B1 EP0206207B1 (de) 1989-05-24
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