EP0448100A1 - Stirring mill - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an agitator mill according to the preamble of patent claim 1.
Bei einer aus der EP-A-0146852 bekannten Rührwerksmühle dieser Gattung ist in einem horizontal angeordneten Mahlbehälter eine Rührwelle fliegend gelagert, die einen an ihrem freien Ende offenen Hohlraum aufweist. Rings um den Hohlraum hat die Rührwelle mehrere Aussparungen, durch die zusammen mit Mahlgut axial in den Hohlraum eingeströmte Mahlkörper zurück in den Mahlraum gelangen. Das Mahlgut dagegen durchdringt ein im Hohlraum angeordnetes Sieb, strömt zum Mahlgutauslaß und wird abgeführt. Bei einzelnen Ausführungsformen dieser bekannten Rührwerksmühle ist an der Rührwelle mindestens ein Förderelement ausgebildet, das beispielsweise wendelförmig ist und eine axiale Strömung von Mahlkörpern und Mahlgut vom inneren Wellenende durch den Hohlraum hindurch zu den Aussparungen begünstigt. Dabei überstreicht eine Vielzahl der Mahlkörper die Sieboberfläche, wodurch ein vorzeitiger Verschleiß an der Sieboberfläche eintreten kann.In an agitator mill of this type known from EP-A-0146852, an agitator shaft is overhung in a horizontally arranged grinding container and has an open space at its free end. All around the cavity, the agitator shaft has several recesses through which grinding media, which have flowed axially into the cavity, get back into the grinding chamber. The regrind, on the other hand, penetrates a sieve arranged in the cavity, flows to the regrind outlet and is removed. In individual embodiments of this known agitator mill, at least one conveying element is formed on the agitator shaft, which is, for example, helical and favors an axial flow of grinding media and grinding material from the inner shaft end through the cavity to the recesses. A large number of the grinding media sweeps over the sieve surface, which can lead to premature wear on the sieve surface.
Aus der EP-A-0206207 sind Weiterbildungen der genannten Rührwerksmühle bekannt, bei denen mindestens ein Teil der Aussparungen tangential zur Trennvorrichtung angeordnet und, bezogen auf die Betriebsdrehrichtung der Rührwelle, rückwärts gerichtet ist. Zusätzlich dazu kann auch die Form des Endbereichs der Rührwelle von der Kreisform abweichend ausgeführt sein, wobei elliptische und polygonale Querschnittsformen vorgesehen sein können. Diese Maßnahmen tragen dazu bei, die Mahlgutströmung durch den Hohlraum am inneren Wellenende noch intensiver zu gestalten, indem vor allem das Abströmen der Mahlkörper aus diesem Hohlraum weiter verbessert wird. Auch dabei kann jedoch an der Trennvorrichtung vorzeitiger Verschleiß eintreten.From EP-A-0206207, further developments of the mentioned agitator mill are known, in which at least some of the recesses are arranged tangentially to the separating device and, based on the operating direction of rotation of the agitator shaft, is directed backwards. In addition to this, the shape of the end region of the agitator shaft can also be designed to deviate from the circular shape, whereby elliptical and polygonal cross-sectional shapes can be provided. These measures help to make 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. However, premature wear can also occur on the separating device.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei Rührwerksmühlen den Verschleiß, der durch Mahlkörper an der Trennvorrichtung hervorgerufen wird, zu verringern.Proceeding from this, the object of the invention is to reduce the wear caused by grinding elements on the separating device in agitator mills.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.
Je nach Einsatzfall und Größe der Rührwerksmühle können unterschiedlich ausgebildete Umlenkvorrichtungen zum Einsatz kommen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Abweiser vorgesehen, der in Strömungsrichtung vor die Trennvorrichtung gesetzt wird, wodurch die Mahlkörper, ohne daß sie zuvor mit der Trennvorrichtung in Berührung kommen, durch die Aussparungen hindurch in den Mahlraum zugeführt werden. Dazu hat der Abweiser eine im Axialschnitt konkave äußere Mantelfläche, durch deren Anstieg die Mahlkörper direkt in Richtung der Aussparungen geführt werden. Falls eine Mühle oft auf andere Betriebsarten umgestellt werden muß, ist es von Vorteil, den Abweiser axial verstellbar anzuordnen, weil damit die Strömung zwischen Trennvorrichtung und Rührwelle einstellbar wird. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Depending on the application and size of the agitator mill, differently designed deflection devices can be used. In a preferred embodiment, a deflector is provided which is placed in front of the separating device in the direction of flow, as a result of which the grinding media are fed through the cutouts into the grinding chamber without first coming into contact with the separating device. For this purpose, the deflector has an outer circumferential surface which is concave in axial section, the rise of which guides the grinding media directly in the direction of the cutouts. If a mill often has to be changed over to other operating modes, it is advantageous to arrange the deflector so that it can be adjusted axially, because this allows the flow between the separating device and the agitator shaft to be adjusted. Further advantageous developments of the invention can be found in the subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Axialschnitt einer horizontalen Rührwerksmühle;
- Fig. 2
- einen nur teilweise gezeichneten Axialschnitt einer Variante von Fig. 1;
- Fig. 2a
- eine Schrägansicht einer Einzelheit von Fig. 2;
- Fig. 3
- den Radialschnitt III-III in Fig. 2 mit drei Varianten einer Trennvorrichtung;
- Fig. 4
- einen Radialschnitt entsprechend Fig. 3 mit einer weiteren Variante einer Trennvorrichtung;
- Fig. 5
- den Schnitt V-V in Fig. 3;
- Fig. 6
- den Schnit VI-VI in Fig. 3;
- Fig. 7
- den Schnitt VII-VII in Fig. 3.
- Fig. 1
- an axial section of a horizontal agitator mill;
- Fig. 2
- an only partially drawn axial section of a variant of Fig. 1;
- Fig. 2a
- an oblique view of a detail of Fig. 2;
- Fig. 3
- the radial section III-III in Figure 2 with three variants of a separating device.
- Fig. 4
- a radial section corresponding to Figure 3 with a further variant of a separating device.
- Fig. 5
- the section VV in Fig. 3;
- Fig. 6
- the section VI-VI in Fig. 3;
- Fig. 7
- the section VII-VII in Fig. 3rd
Bei den dargestellten Rührwerksmühlen ist zwischen einem Mahlbehälter 10 und einer Rührwelle 11 ein Mahlraum 12 gebildet. Darin rotiert die Rührwelle 11, die beispielsweise gemäß Fig. 1 exzentrisch angeordnete Rührscheiben 13 aufweist und unter Mithilfe von Mahlkörpern 14 fließfähiges Mahlgut 15 bearbeitet. Hat das Mahlgut 15 den Mahlraum 12 durchströmt, wird es von den Mahlkörpern 14 getrennt. Dazu ist im Endbereich der Rührwelle 11 ein stirnseitig offener Hohlraum 16 ausgebildet, der eine Trennvorrichtung 17 enthält. Diese weist in allen dargestellten Beispielen ein oder mehrere Siebe auf, kann jedoch auch eine Ringanordnung mit Trennspalten sein.In the agitator mills shown, a
Um Ansammlungen von Mahlkörpern 14 an der Trennvorrichtung 17 zu vermeiden, hat die Rührwelle 11 an ihrem hohlen Ende achsparallele Aussparungen 18, die zum freien Ende 19 der Rührwelle 11 hin offen sein oder, wie dargestellt, von einem durchgehenden Ring begrenzt sein können. In jedem Fall ist die Trennvorrichtung 17 an einen Mahlgutauslaß 20 angeschlossen.In order to avoid accumulations of grinding
Im Betrieb werden die Mahlkörper 14 aus dem Hohlraum 16 durch die Aussparungen 18 zurück in den Mahlraum 12 gefördert, wodurch ein ständiger Kreislauf entsteht. Trotz dieses Mahlkörperkreislaufs kann an der Trennvorrichtung 17 bei bestimmten Mahlgutviskositäten und bei Verwendung von Mahlkörpern bestimmter Durchmesser starker Verschleiß auftreten. Um solchem Verschleiß entgegenzuwirken, ist die Trennvorrichtung 17 durch eine Umlenkvorrichtung 21 geschützt.In operation, the
In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die Umlenkvorrichtung 21 ein rotationssymmetrischer Rohrkörper, der an einem Deckel 22 des Mahlbehälters 10 befestigt ist und mit dem Mahlgutauslaß 20 eine Einheit bildet. Die Umlenkvorrichtung 21 taucht in den Hohlraum 16 hinein; die Eintauchtiefe läßt sich durch axiales Verstellen der Umlenkvorrichtung 21 als Ganzes oder durch Verschieben mindestens eines Teils davon den Mahlbedingungen anpassen. Gemäß Fig. 1 erstreckt sich die Umlenkvorrichtung 21 über knapp ein Viertel der Länge des Hohlraums 16. Die Umlenkvorrichtung 21 hat gemäß Fig. 1 eine konkave äußere Mantelfläche, die sich tangential, ohne Unstetigkeit, an den Deckel 22 anschließt und in einem radial vorspringenden ringförmigen Abweiser 23 endet.In the embodiment according to FIG. 1, the
Die axial, in Fig. 1 von rechts nach links, in den Hohlraum einströmende Suspension aus Mahlkörpern 14 und Mahlgut 15 strömt entlang der Mantelfläche der Umlenkvorrichtung 21. Dabei werden vor allem die Mahlkörper 14 vom Abweiser 23 nach außen abgedrängt, so daß viele von ihnen den Hohlraum 16 rasch durch die Aussparungen 18 verlassen, ohne die Trennvorrichtung 17 erreicht zu haben.The axial, in Fig. 1 from right to left, flowing into the cavity suspension of grinding
Bei dem in Fig. 2 und 2a dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Umlenkvorrichtung 21 am inneren Ende 19 der Rührwelle 11 befestigt. Bei dieser Anordnung ist die Wirkung der Umlenkvorrichtung 21 nicht nur, wie in Fig. 1, von ihrer Gestaltung, sondern auch von der Drehzahl der Rührwelle 11 abhängig. Gemäß Fig. 2 und 2a ist die Umlenkvorrichtung 21 eine Kombination aus einem zylindrischen Führungsteil 24, einem Abweiser 23, mit dem vor allem die Mahlkörper radial nach außen in Richtung Mahlraum 12 umgelenkt werden, und schrägen oder wendelförmigen Förderkanälen 25 oder Flügeln, die als Förderorgane wirken.In the embodiment shown in FIGS. 2 and 2a, the
Fig. 3 bis 7 zeigen verschieden gestaltete Trennvorrichtungen 17 in Form von Sieben und zugehörige Ausführungen der Umlenkvorrichtung 21. Die in Fig. 3 oben sowie in Fig. 5 dargestellte Ausführung steht als Beispiel für eine Trennvorrichtung 17, die von mehreren achsparallel im Hohlraum 16 angeordneten kreiszylindrischen Sieben gebildet ist. Die Umlenkvorrichtung 21 besteht aus drei Schalen von halbkreisförmigem Querschnitt, die beispielsweise aus verschleißfestem Blech oder keramischem Werkstoff bestehen, am Deckel 22 befestigt sind und je eines der Siebe in seinem in bezug auf die Rührwelle 11 radial äußeren, den Aussparungen 18 zugewandten Bereich eng umschließen und sich durchgehend oder in mehreren Abschnitten über die gesamte Länge des betreffenden Siebes erstrecken.3 to 7 show differently designed separating
Entsprechendes gilt auch für eine Trennvorrichtung 17, die gemäß dem linken Teil der Fig. 3 und gemäß Fig. 6 von mehreren Sieben ovalen Querschnitts gebildet ist.The same also applies to a
In der Ausführung, die rechts unten in Fig. 3 und in Fig. 7 dargestellt ist, besteht die Umlenkvorrichtung 21 aus mehreren Leisten von keilförmigem Querschnitt, die wiederum am Deckel 22 befestigt sind und sich achsparallel zur Rührwelle 11 oder schraubenlinienförmig entlang der von einem zylindrischen Sieb gebildeten Trennvorrichtung 17 erstrecken. Hier werden die Mahlkörper 14 aus der im Hohlraum 16 herrschenden Mahlgut/Mahlkörperströmung von den langgezogenen Schrägflächen der die Umlenkvorrichtung 21 bildenden Leisten in Richtung der Aussparungen 18 abgewiesen.In the embodiment which is shown at the bottom right in Fig. 3 and in Fig. 7, the
Ein Beispiel für eine Ausführung der Trennvorrichtung 17 als im Querschnitt annähernd dreieckiges Sieb ist der Fig. 3 zu entnehmen. Das Sieb ist an seinen abgerundeten Ecken durch je eine Schale der Umlenkvorrichtung 21 abgedeckt, die wiederum aus verschleißfestem Werkstoff besteht und in diesem Fall einen drittelkreisförmigen Querschnitt hat.An example of an embodiment of the separating
Claims (9)
dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (21) unmittelbar an der Trennvorrichtung (17) angeordnet ist, die von einem oder mehreren Sieben gebildet ist.Agitator mill according to claim 1,
characterized in that the deflection device (21) is arranged directly on the separating device (17), which is formed by one or more screens.
dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (21) einen ringförmigen Abweiser (23) aufweist, dessen Außendurchmesser sich mit zunehmendem axialen Abstand vom Rührwellenende (19) vergrößert.Agitator mill according to claim 1 or 2,
characterized in that the deflection device (21) has an annular deflector (23), the outer diameter of which increases with increasing axial distance from the agitator shaft end (19).
dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser (23) am Ende der von einem Rohr gebildeten und am Mahlbehälter (10) befestigten Umlenkvorrichtung (21) in einem einstellbaren Abstand vom Wellenende (19) im Hohlraum (16) angeordnet ist.Agitator mill according to claim 3,
characterized in that the deflector (23) is arranged at an adjustable distance from the shaft end (19) in the cavity (16) at the end of the deflection device (21) formed by a tube and fastened to the grinding container (10).
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wellenende (19) und dem Abweiser (23) ein Kranz Förderkanäle (25) oder als Förderorgane wirkende Flügel angeordnet sind.Agitator mill according to claim 3 or 4,
characterized in that between the shaft end (19) and the deflector (23) a ring of conveying channels (25) or vanes acting as conveying members are arranged.
dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (21) mehrere Schalen aufweist, die je eines von mehreren die Trennvorrichtung (17) bildenden Sieben teilweise abdecken.Agitator mill according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the deflection device (21) has a plurality of shells, each of which partially covers one of a plurality of screens forming the separating device (17).
dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (21) mehrere Schalen aufweist, die je einen Eckbereich eines die Trennvorrichtung (17) bildenden, rohrförmigen, im Querschnitt mehreckigen Siebes (17) abdecken.Agitator mill according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the deflection device (21) has a plurality of shells, each of which covers a corner region of a tubular sieve (17) which forms the separating device (17) and has a polygonal cross section.
dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (21) mehrere achsparallel verlaufende und im Querschnitt keilförmige Leisten aufweist.Agitator mill according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the deflection device (21) has a plurality of strips which run parallel to the axis and are wedge-shaped in cross section.
dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkvorrichtung (21) aus verschleißfestem Werkstoff wie Metallblech oder Keramik besteht.Agitator mill according to one of claims 1 to 8,
characterized in that the deflection device (21) consists of wear-resistant material such as sheet metal or ceramic.
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