EP0504836B1 - Rührwerksmühle - Google Patents

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EP0504836B1
EP0504836B1 EP92104678A EP92104678A EP0504836B1 EP 0504836 B1 EP0504836 B1 EP 0504836B1 EP 92104678 A EP92104678 A EP 92104678A EP 92104678 A EP92104678 A EP 92104678A EP 0504836 B1 EP0504836 B1 EP 0504836B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cavity
agitator
grinding
mill according
agitator mill
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP92104678A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0504836A1 (de
Inventor
Horst Pausch
Klaus Dipl.-Ing. Ott (Fh)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Original Assignee
Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG filed Critical Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Publication of EP0504836A1 publication Critical patent/EP0504836A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0504836B1 publication Critical patent/EP0504836B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 separating device which is arranged centrally in the cavity of the agitator shaft, is directly flowed around by the grinding media ground material suspension, which essentially axially enters the cavity through the inner shaft end.
  • the end section of the rotating agitator shaft generates kinetic energy mainly transferred to the grinding media, so that they are exposed to increasing centrifugal forces as they move away from the inner shaft end and gradually flow back through the outlet openings in the end section of the stirring shaft into the grinding chamber. This counteracts the tendency of the grinding media to accumulate on the separating device under the action of a pressure gradient which conveys the ground material through the agitator mill and to block it.
  • the residence time of the grinding media in the cavity around the separating device can be shortened in the known generic agitator mills by conveying elements which are fastened to the inner wall of the hollow end section of the agitator shaft and have, for example, the shape of a helix.
  • Such conveying elements are indeed suitable for accelerating the grind bodies detected by them through the outlet openings in the hollow end section of the agitator shaft back into the grinding chamber, but they cannot prevent a part of the grind bodies which have flowed axially into the cavity in the intended manner for an undesirably long time in the immediate vicinity of the separating device.
  • the invention is therefore based on the object in a stirrer mill of the type described in the axial flow into the cavity in the end region of the agitator shaft to control millbase millbase suspension so that even under difficult pressure and viscosity conditions the immediate vicinity of the separating device is largely kept free of grinding media accumulations.
  • the intermediate cage according to the invention has the desired effect in operation, particularly in the case of highly viscous regrind and high pressure gradients between the grinding chamber and the regrind outlet, that it improves the flowability of the regrind and thus its readiness to release the grinding media in the immediate vicinity of the separating device. So that the inner zone is largely kept free of grinding media, the deflector prevents the general grinding media flow, which has entered the cavity through the inner shaft end of the agitator shaft, from direct access to the inner zone of the cavity.
  • the grinding media are prevented from entering the inner zone without exception. This can be the case in particular if the intermediate cage has a sieve whose mesh size is so small that grinding media, or the like through a gap. have accidentally entered the inner zone, cannot pass through the intermediate cage into the outer zone. In such cases, at least one outflow channel is provided for those grinding media that have entered the inner zone, through which these grinding media flow out of the inner zone either directly or via the outer zone into the grinding chamber.
  • the agitator mill shown in FIGS. 1 to 6 has an essentially cylindrical, horizontally arranged grinding container 12, which is removably attached to a bearing housing 14.
  • a gear housing 16 is also attached to the bearing housing 14, in which a controllable drive of a conventional type is accommodated.
  • 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 stirring elements 24.
  • the stirring elements 24 are rod-shaped in the example shown; they are fastened to the agitator shaft 22 at equal axial intervals and project into spaces between counter-bars 26 fastened to the grinding container 12.
  • a regrind inlet 28 is arranged, through which a suspension or slurry of regrind and liquid is continuously pumped into the grinding chamber 18 during operation.
  • a regrind outlet 30 is arranged on the right-hand end of the regrinding container 12 in FIG. 1, facing away from the regrind inlet 28, through which finished regrind flows continuously.
  • the regrind outlet 30 is formed by a threaded connector at the end of a tube 32 which is attached to a flange 34.
  • the flange 34 is screwed to an end wall 36 of the grinding container 12 facing away from the gear housing 16.
  • the pipe 32 extends - in the example shown coaxially with the agitator shaft 22 - through the end wall 36 and the adjoining area of the grinding chamber 18 into a cavity 40 which begins at the inner shaft end 38 of the agitator shaft 22 and is open at the end or end.
  • the cavity 40 extends over almost the entire length of the main part of the stirring shaft 22 arranged in the grinding chamber 18.
  • a separating device 42 is arranged in the cavity 40.
  • the separating device 42 is formed by a cylindrical sieve cartridge which is coaxial with the agitator shaft 22 over a little more than a third of the Total length of the cavity 40 extends and has a distance from the inner shaft end 38 which is slightly more than half the total length of the cavity 40. This distance is bridged by a rotationally symmetrical insert 44 which is fastened to the flange 34 and contains the tube 32.
  • slot-shaped, axially parallel outlet openings 46 are incorporated into the agitator shaft 22, which begin near the annular inner shaft end 38 and extend from there over the entire remaining length of the cavity 40.
  • the slot-shaped outlet openings 46 Viewed from the inner shaft end 38, the slot-shaped outlet openings 46 have a large width over approximately the first third of their total length and then a considerably smaller width over the rest of their total length; 2, the width of the outlet openings 46 in the first third of their total length is approximately 3: 1 in relation to the width over the entire rest of their total length.
  • the outlet openings 46 are narrow.
  • the outlet openings 46 are inclined backwards, based on the direction of rotation of the agitator shaft 22 indicated in FIG. 2 by an arrow 48.
  • the grinding chamber 18 contains a mixture of grinding media 50 and grinding stock 52, which is activated during operation by rotating the agitator shaft 22 at a speed which is customary in agitator mills in the order 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 pressure drop which allows the grinding media 50 and regrind 52 to flow from the grinding chamber 18 through the inner shaft end 38 essentially axially 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 centrifugal forces which result from the action of the inner wall of the agitator shaft 22 around the cavity 40 and the surfaces of the agitator shaft 22 delimiting the outlet openings 46 on the grinding media 50.
  • the agitator mill shown in FIGS. 1 to 6 has the following further features:
  • An annular deflector 54 is attached to the insert 44 or, in an alternative, is formed in one piece.
  • the deflector 54 together with the inner wall of the agitator shaft 22, defines an annular constriction 56 which is at a distance from the inner shaft end 38 which approximately corresponds to the axial length of the wide sections of the outlet openings 46.
  • the constriction 56 contributes to the fact that a considerable part of the grinding media 50 is excreted from the grinding media-grinding material suspension flowing within the cavity 40 before it reaches the part of the cavity 40 lying behind in the axial direction, to the left of the constriction 56 in FIG. 1 .
  • An intermediate cage 60 is arranged behind the deflector 54, to the left in FIG. 1 thereof, which forms the axially inner end of the cavity 40 with a base plate 62 formed thereon and is exchangeably fastened to the agitator shaft 22.
  • the intermediate cage 60 has passages 64, the shape and size of which depends on the nature of the ground material 52 by exchanging the intermediate cage or individual parts thereof and the size of the grinding media 50 can be adjusted. Two exemplary embodiments are shown in FIGS. 3 and 4 on the one hand and in FIGS. 5 and 6 on the other hand.
  • the width of the passages 64 is at most thirty times the largest diameter of the grinding media 50.
  • the intermediate cage 60 has an annular free cage end 66, the inner and outer walls of which are conical and converge towards the inner shaft end 38.
  • the insert 44 forms, together with the deflector 54, an annular groove of V-shaped profile facing away from the inner shaft end 38, into which the annular cage end 66 engages in such a way that an annular gap 68 is also formed of a V-shaped profile.
  • the apex region of the annular gap 68 lies approximately in the middle of the total axial length of the cavity 40 and has a width b which is preferably not more than ten times as large as the largest diameter of the grinding bodies 50. In general, it is particularly advantageous if the width b is about three to five times as large as the largest grinding media diameter.
  • the intermediate cage 60 divides the part of the cavity 40 lying behind the deflector 54, seen from the inner shaft end 38, into an inner zone 70 and an outer zone 72, both of which are arranged in a ring and coaxially with the agitator shaft 22. With the specified dimensions of the passages 64 and the annular gap 68, the intermediate cage 60 does not rule out that grinding media 50 reach the inner zone 70 from the outer zone 72, although the relative grinding media density in the inner zone 70 will always be considerably lower than in the outer zone 72.
  • a plurality of outflow channels 74 are incorporated in the base plate 62 of the intermediate cage 60, 1 to 4 are offset in parallel by a radius, whereas the outflow channels 74 are arranged radially in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6.
  • Each of the outflow channels 74 opens directly into one of the slot-shaped outlet openings 46 of the stirring shaft 22, so that the grinding media 50 are thrown out of the inner zone 70 in the shortest possible way into the grinding chamber 18.
  • the intermediate cage 60 has a conical inner wall 76, the inner diameter of which increases continuously in the direction of the outflow channels 74, ie away from the inner shaft end 38; in other words, the inner zone 70 widens towards the outflow channels 74. This expansion promotes the readiness of the grinding bodies 50 that have entered the inner zone 70, to the outflow channels 74, and then through these into the grinding chamber 18.
  • the intermediate cage 60 has four relatively wide axially parallel slots 78, which are enclosed by a cylindrical sieve 80.
  • the shape and size of the aforementioned passages 64 of the intermediate cage 60 are determined by the mesh of the sieve 80.
  • the intermediate cage 60 shown in FIGS. 5 and 6 has a plurality of rings 82 which are arranged concentrically to one another and are fastened to the base plate 62 by means of tie rods 84.
  • the rings 82 have interlocking conical sections 86, between which ring gaps remain free, which form the passages 64 of the intermediate cage 60.
  • the ring 82 furthest from the base plate 62 forms the annular free cage end 66.
  • the agitator shaft 22 can be heated or cooled as required; for this purpose channels 88 are provided which extend between the slot-shaped outlet openings 46 up to the vicinity of the inner shaft end 38 and are connected via the bearing housing 14 to a heating and / or cooling device of a conventional type, not shown.
  • the insert 44 and the deflector 54 attached to it can be heated or cooled as required;
  • 44 channels 90 are formed in the insert, which are connected to the heating and / or cooling device via the flange 34.
  • the embodiment according to FIG. 7 differs from that shown in FIGS. 1 to 6 in that the intermediate cage 60 is not fastened to the agitator shaft 20, but is attached to the insert 44 or is integrally formed on it, and in that the insert 44 in the end wall 36 of the grinding container 12 is mounted coaxially with the agitator shaft 20 and can be rotated by means of its own rotary drive 92. There is a choice of several modes of operation.
  • the intermediate cage 60 can rotate in the same or opposite direction of rotation at the same or a different speed as the agitator shaft 20.

Landscapes

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

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 im Mahlraum angeordnetes inneres Wellenende aufweist und einen Hohlraum enthält,
    • und einer Trennvorrichtung, die in einem zentralen Bereich des Hohlraums angeordnet ist und fertigbearbeitetes Mahlgut aus dem Mahlraum zum Mahlgutauslaß abströmen läßt, Mahlkörper jedoch zurückhält,
    • wobei der Hohlraum am inneren Wellenende stirnseitig offen ist, so daß Mahlkörper und Mahlgut in ihn stirnseitig einströmen können,
    • und die Rührwelle rings um den Hohlraum Auslaßöffnungen aufweist, die durch das innere Wellenende in den Hohlraum gelangte Mahlkörper in den Mahlraum zurückströmen lassen.
  • Bei bekannten Rührwerksmühlen dieser Gattung EP-A-0146852 B1 wird die im Hohlraum der Rührwelle zentral angeordnete Trennvorrichtung von der Mahlkörper-Mahlgutsuspension, die durch das innere Wellenende im wesentlichen axial in den Hohlraum gelangt, unmittelbar umströmt. Dabei wird von dem Endabschnitt der rotierenden Rührwelle Bewegungsenergie vor allem auf die Mahlkörper übertragen, so daß diese in dem Maß, in dem sie sich vom inneren Wellenende entfernen, zunehmenden Zentrifugalkräften ausgesetzt sind und allmählich durch die Auslaßöffnungen im Endabschnitt der Rührwelle hindurch in den Mahlraum zurückströmen. Dadurch wird der Tendenz der Mahlkörper entgegengewirkt, sich unter der Einwirkung eines das Mahlgut durch die Rührwerksmühle hindurchfördernden Druckgefälles an der Trennvorrichtung anzulagern und diese zu verstopfen. Wenn jedoch hochviskoses Mahlgut mit einem verhältnismäßig großen Druckgefälle durch eine dieser bekannten Rührwerksmühlen hindurchgefördert wird, kann es vorkommen, daß ein Teil der Mahlkörper doch unerwünscht lange im Hohlraum des Endabschnitts der Rührwelle verweilt und dadurch die Durchsatzleistung der Rührwerksmühle begrenzt.
  • Die Verweildauer der Mahlkörper im Hohlraum rings um die Trennvorrichtung läßt sich zwar bei den bekannten gattungsgemäßen Rührwerksmühlen durch Förderelemente verkürzen, die an der Innenwand des hohlen Endabschnitts der Rührwelle befestigt sind und beispielsweise die Form einer Wendel haben. Solche Förderelemente sind zwar geeignet, die von ihnen erfaßten Mahlkörper beschleunigt durch die Auslaßöffnungen im hohlen Endabschnitt der Rührwelle hindurch in den Mahlraum zurückzufördern, können aber nicht verhindern, daß ein Teil der Mahlkörper, die in der vorgesehenen Weise axial in den Hohlraum eingeströmt sind, sich unerwünscht lange im unmittelbaren Umfeld der Trennvorrichtung aufhält.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Gattung die im wesentlichen axial in den Hohlraum im Endbereich der Rührwelle eingeströmte Mahlkörper-Mahlgutsuspension so zu steuern, daß selbst bei schwierigen Druck- und Viskositätsbedingungen das unmittelbare Umfeld der Trennvorrichtung von Mahlkörperanhäufungen weitgehend freigehalten wird.
  • Die Aufgabe ist erfindungsgemäß ausgehend von einer Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß
    • der Hohlraum innerhalb der Rührwelle durch einen Zwischenkäfig in eine Innenzone und eine Außenzone unterteilt ist,
    • der Zwischenkäfig mindestens annähernd gleichachsig mit der Trennvorrichtung rings um diese angeordnet und drehantreibbar ist, und
    • zwischen dem inneren Wellenende und der Trennvorrichtung ein Abweiser angeordnet ist, der ein unmittelbares axiales Einströmen von Mahlkörpern und Mahlgut in die Innenzone verhindert.
  • Der erfindungsgemäße Zwischenkäfig hat im Betrieb die vor allem bei hochviskosem Mahlgut und bei hohem Druckgradienten zwischen dem Mahlraum und dem Mahlgutauslaß erwünschte Wirkung, daß er die Strömungsfähigkeit des Mahlguts und somit dessen Bereitschaft, die Mahlkörper freizugeben, im unmittelbaren Umfeld der Trennvorrichtung verbessert. Damit die Innenzone jedenfalls weitgehend von Mahlkörpern freigehalten wird, verwehrt der Abweiser der allgemeinen Mahlkörper-Mahlgutströmung, die durch das innere Wellenende der Rührwelle in deren Hohlraum gelangt ist, den unmittelbaren Zutritt zur Innenzone des Hohlraums.
  • Es ist in manchen Fällen nicht möglich oder nicht erwünscht, daß die Mahlkörper ausnahmslos daran gehindert werden, in die Innenzone einzudringen. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der Zwischenkäfig ein Sieb aufweist, dessen Maschenweite so klein ist, daß Mahlkörper, die durch einen Spalt od.dgl. unbeabsichtigt in die Innenzone gelangt sind, nicht durch den Zwischenkäfig hindurch in die Außenzone gelangen können. In solchen Fällen ist für diejenigen Mahlkörper, die in die Innenzone gelangt sind, mindestens ein Abströmkanal vorgesehen, durch den diese Mahlkörper aus der Innenzone entweder unmittelbar oder über die Außenzone in den Mahlraum abströmen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 3 bis 12.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Axialschnitt einer liegenden Rührwerksmühle,
    Fig. 2
    den Radialschnitt II-II in Fig. 1,
    Fig. 3
    einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1,
    Fig. 4
    den Radialschnitt IV-IV in Fig. 3,
    Fig. 5
    eine Abwandlung von Fig. 3,
    Fig. 6
    den Radialschnitt VI-VI in Fig. 5 und
    Fig. 7
    einen der Fig. 1 entsprechenden Axialschnitt durch eine in Einzelheiten abgewandelte Rührwerksmühle.
  • Die in Fig. 1 bis 6 dargestellte Rührwerksmühle hat einen im wesentlichen zylindrischen, waagerecht angeordneten Mahlbehälter 12, der abnehmbar an einem Lagergehäuse 14 befestigt ist. Am Lagergehäuse 14 ist ferner ein Getriebegehäuse 16 befestigt, in dem ein regelbarer Antrieb üblicher Bauart untergebracht 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 Rührelemente 24. Die Rührelemente 24 sind im dargestellten Beispiel stabförmig; sie sind in gleichen axialen Abständen an der Rührwelle 22 befestigt und ragen in Zwischenräume zwischen am Mahlbehälter 12 befestigten Gegenstäben 26 hinein.
  • An dem in Fig. 1 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 rechten Stirnseite des Mahlbehälters 12 ist ein Mahlgutauslaß 30 angeordnet, durch den fertigbearbeitetes Mahlgut ständig abströmt. Der Mahlgutauslaß 30 ist von einem Gewindestutzen am Ende eines Rohrs 32 gebildet, das an einem Flansch 34 befestigt ist. Der Flansch 34 ist mit einer vom Getriebegehäuse 16 abgewandten Stirnwand 36 des Mahlbehälters 12 verschraubt.
  • 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 in einen am inneren Wellenende 38 der Rührwelle 22 beginnenden, also stirn- oder endseitig offenen Hohlraum 40 hinein. Der Hohlraum 40 erstreckt sich im dargestellten Beispiel über nahezu die gesamte Länge des im Mahlraum 18 angeordneten Hauptteils der Rührwelle 22. Im Hohlraum 40 ist eine Trennvorrichtung 42 angeordnet.
  • Die Trennvorrichtung 42 ist gemäß Fig. 1 und 2 von einer zylindrischen Siebpatrone gebildet, die sich gleichachsig mit der Rührwelle 22 über etwas mehr als ein Drittel der Gesamtlänge des Hohlraums 40 erstreckt und vom inneren Wellenende 38 einen Abstand hat, der etwas mehr als die Hälfte der Gesamtlänge des Hohlraums 40 beträgt. Dieser Abstand ist durch einen rotationssymmetrischen Einsatz 44 überbrückt, der am Flansch 34 befestigt ist und das Rohr 32 enthält.
  • In die Rührwelle 22 sind gemäß Fig. 1 und 2 rings um den Hohlraum 40 schlitzförmige, achsparallele Auslaßöffnungen 46 eingearbeitet, die nahe dem ringförmigen inneren Wellenende 38 beginnen und sich von dort aus über die gesamte übrige Länge des Hohlraums 40 erstrecken. Vom inneren Wellenende 38 aus betrachtet haben die schlitzförmigen Auslaßöffnungen 46 auf ungefähr dem ersten Drittel ihrer Gesamtlänge eine große Breite und anschließend auf dem Rest ihrer Gesamtlänge eine erheblich kleinere Breite; gemäß Fig. 2 steht die Breite der Auslaßöffnungen 46 im ersten Drittel ihrer Gesamtlänge zur Breite auf dem gesamten Rest ihrer Gesamtlänge ungefähr im Verhältnis 3:1. Im gesamten Bereich radial außerhalb der Trennvorrichtung 42 sind die Auslaßöffnungen 46 schmal. Die Auslaßöffnungen 46 sind, bezogen auf die in Fig. 2 mit einem Pfeil 48 angedeutete Drehrichtung der Rührwelle 22, rückwärts geneigt.
  • Der Mahlraum 18 enthält ein Gemisch aus Mahlkörpern 50 und Mahlgut 52, das im Betrieb 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. Am Mahlgutauslaß 30 besteht ein Druckgefälle, das Mahlkörper 50 und Mahlgut 52 aus dem Mahlraum 18 durch das innere Wellenende 38 im wesentlichen axial in den Hohlraum 40 strömen läßt. Das fertigbearbeitete Mahlgut 52 gelangt durch die Trennvorrichtung 42 in das Rohr 32, während die Mahlkörper 50 zurückgehalten werden und durch die Auslaßöffnungen 46 in den Mahlraum 18 zurückströmen. Diese Rückströmung wird durch Zentrifugalkräfte gefördert, die aus der Einwirkung der Innenwand der Rührwelle 22 rings um den Hohlraum 40 sowie der die Auslaßöffnungen 46 begrenzenden Flächen der Rührwelle 22 auf die Mahlkörper 50 resultieren.
  • Um eine frühzeitige Trennung der Mahlkörper 50 vom Mahlgut 52 in der im wesentlichen axialen Strömung innerhalb des Hohlraums 40 zu fördern, weist die in Fig. 1 bis 6 dargestellte Rührwerksmühle die folgenden weiteren Merkmale auf:
  • Am Einsatz 44 ist ein ringförmiger Abweiser 54 befestigt oder in einer Alternative einstückig ausgebildet. Der Abweiser 54 begrenzt zusammen mit der Innenwand der Rührwelle 22 eine ringförmige Engstelle 56, die vom inneren Wellenende 38 einen Abstand hat, der ungefähr mit der axialen Länge der breiten Abschnitte der Auslaßöffnungen 46 übereinstimmt. Die Engstelle 56 trägt dazu bei, daß ein erheblicher Teil der Mahlkörper 50 aus der innerhalb des Hohlraums 40 strömenden Mahlkörper-Mahlgutsuspension ausgeschieden wird, ehe diese den in axialer Richtung hinter, in Fig. 1 links von der Engstelle 56 liegenden Teil des Hohlraums 40 erreicht.
  • Hinter dem Abweiser 54, in Fig. 1 links davon, ist ein Zwischenkäfig 60 angeordnet, der mit einer an ihm ausgebildeten Fußplatte 62 das axial innere Ende des Hohlraums 40 bildet und an der Rührwelle 22 auswechselbar befestigt ist. Der Zwischenkäfig 60 weist Durchlässe 64 auf, deren Form und Größe durch Auswechseln des Zwischenkäfigs oder einzelner Teile davon der Beschaffenheit des Mahlguts 52 und der Größe der Mahlkörper 50 angepaßt werden kann. Zwei Ausführungsbeispiele sind in Fig. 3 und 4 einerseits sowie in Fig. 5 und 6 andererseits dargestellt. Die Breite der Durchlässe 64 ist höchstens dreißigmal so groß wie der größte Durchmesser der Mahlkörper 50.
  • Gemäß Fig. 1 bis 6 hat der Zwischenkäfig 60 ein ringförmiges freies Käfigende 66, dessen Innen- und Außenwände kegelförmig sind und in Richtung zum inneren Wellenende 38 hin konvergieren. Der Einsatz 44 bildet zusammen mit dem Abweiser 54 eine vom inneren Wellenende 38 abgewandte Ringnut von V-förmigem Profil, in die das ringförmige Käfigende 66 derart eingreift, daß ein Ringspalt 68 von ebenfalls V-förmigem Profil gebildet wird. Der Scheitelbereich des Ringspalts 68 liegt ungefähr in der Mitte der axialen Gesamtlänge des Hohlraums 40 und hat eine Breite b, die vorzugsweise nicht mehr als zehnmal so groß ist wie der größte vorkommende Durchmesser der Mahlkörper 50. Im allgemeinen ist es besonders günstig, wenn die Breite b etwa drei- bis fünfmal so groß ist wie der größte Mahlkörperdurchmesser.
  • Der Zwischenkäfig 60 unterteilt den vom inneren Wellenende 38 aus gesehen hinter dem Abweiser 54 liegenden Teil des Hohlraums 40 in eine Innenzone 70 und eine Außenzone 72, die beide ringförmig und gleichachsig zur Rührwelle 22 angeordnet sind. Bei der angegebenen Bemessung der Durchlässe 64 und des Ringspalts 68 schließt der Zwischenkäfig 60 nicht aus, daß Mahlkörper 50 von der Außenzone 72 in die Innenzone 70 gelangen, wenngleich die relative Mahlkörperdichte in der Innenzone 70 stets erheblich kleiner sein wird als in der Außenzone 72.
  • Damit in die Innenzone 70 gelangte Mahlkörper 50 nach außen zurückströmen können, sind in die Fußplatte 62 des Zwischenkäfigs 60 mehrere Abströmkanäle 74 eingearbeitet, die gemäß Fig. 1 bis 4 gegen je einen Radius parallelversetzt sind, wohingegen die Abströmkanäle 74 bei der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform radial angeordnet sind. Jeder der Abströmkanäle 74 mündet unmittelbar in eine der schlitzförmigen Auslaßöffnungen 46 der Rührwelle 22, so daß die Mahlkörper 50 aus der Innenzone 70 auf kürzest möglichem Weg in den Mahlraum 18 abgeschleudert werden.
  • Gemäß Fig. 1 bis 4 hat der Zwischenkäfig 60 eine kegelförmige Innenwand 76, deren Innendurchmesser in Richtung zu den Abströmkanälen 74 hin, also vom inneren Wellenende 38 weg, stetig zunimmt; mit anderen Worten erweitert sich die Innenzone 70 zu den Abströmkanälen 74 hin. Diese Erweiterung fördert die Bereitschaft der in die Innenzone 70 gelangten Mahlkörper 50, zu den Abströmkanälen 74, und durch diese dann in den Mahlraum 18, zu strömen.
  • Der Zwischenkäfig 60 hat gemäß Fig. 1 bis 4 vier verhältnismäßig breite achsparallele Schlitze 78, die von einem zylindrischen Sieb 80 umschlossen sind. Form und Größe der erwähnten Durchlässe 64 des Zwischenkäfigs 60 werden von den Maschen des Siebs 80 bestimmt.
  • Der in Fig. 5 und 6 abgebildete Zwischenkäfig 60 weist mehrere Ringe 82 auf, die konzentrisch zueinander angeordnet und mittels Zugankern 84 an der Fußplatte 62 befestigt sind. Die Ringe 82 haben ineinandergreifende kegelförmige Abschnitte 86, zwischen denen Ringspalte freibleiben, welche die Durchlässe 64 des Zwischenkäfigs 60 bilden. Der von der Fußplatte 62 am weitesten entfernte Ring 82 bildet das ringförmige freie Käfigende 66.
  • Die Rührwelle 22 läßt sich je nach Bedarf erwärmen oder kühlen; zu diesem Zweck sind Kanäle 88 vorgesehen, die sich zwischen den schlitzförmigen Auslaßöffnungen 46 bis in die Nähe des inneren Wellenendes 38 erstrecken und über das Lagergehäuse 14 an eine nicht dargestellte Heiz- und/oder Kühleinrichtung üblicher Bauart angeschlossen sind. In entsprechender Weise lassen sich der Einsatz 44 und der an ihm befestigte Abweiser 54 je nach Bedarf erwärmen oder kühlen; zu diesem Zweck sind im Einsatz 44 Kanäle 90 ausgebildet, die über den Flansch 34 an die Heiz- und/oder Kühleinrichtung angeschlossen sind.
  • Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 unterscheidet sich von der in Fig. 1 bis 6 dargestellten dadurch, daß der Zwischenkäfig 60 nicht an der Rührwelle 20, sondern am Einsatz 44 befestigt oder an ihm einstückig ausgebildet ist, und daß der Einsatz 44 in der Stirnwand 36 des Mahlbehälters 12 gleichachsig mit der Rührwelle 20 gelagert und mittels eines eigenen Drehantriebs 92 drehbar ist. Dabei besteht die Wahl zwischen mehreren Betriebsweisen. Der Zwischenkäfig 60 kann sich in gleicher oder entgegengesetzter Drehrichtung mit gleicher oder anderer Drehzahl wie die Rührwelle 20 drehen.

Claims (12)

  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 im Mahlraum (18) angeordnetes inneres Wellenende (38) aufweist und einen Hohlraum (40) enthält,
    - und einer Trennvorrichtung (42), die in einem zentralen Bereich des Hohlraums (40) angeordnet ist und fertigbearbeitetes Mahlgut (52) aus dem Mahlraum (18) zum Mahlgutauslaß (30) abströmen läßt, Mahlkörper (50) jedoch zurückhält,
    - wobei der Hohlraum (40) am inneren Wellenende (38) stirnseitig offen ist, so daß Mahlkörper (50) und Mahlgut (52) in ihn stirnseitig einströmen können,
    - und die Rührwelle (22) rings um den Hohlraum (40) Auslaßöffnungen (46) aufweist, die durch das innere Wellenende (38) in den Hohlraum (40) gelangte Mahlkörper (50) in den Mahlraum (18) zurückströmen lassen,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - der Hohlraum (40) innerhalb der Rührwelle (22) durch einen Zwischenkäfig (60) in eine Innenzone (70) und eine Außenzone (72) unterteilt ist,
    - der Zwischenkäfig (60) mindestens annähernd gleichachsig mit der Trennvorrichtung (42) rings um diese angeordnet und drehantreibbar ist, und
    - zwischen dem inneren Wellenende (38) und der Trennvorrichtung (42) ein Abweiser (54) angeordnet ist, der ein unmittelbares axiales Einströmen von Mahlkörpern (50) und Mahlgut (52) in die Innenzone (70) verhindert.
  2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Innenzone (70) an ihrem vom inneren Wellenende (38) entfernten Ende durch mindestens einen Abströmkanal (74) für in die Innenzone (70) eingedrungene Mahlkörper (50) mit dem Mahlraum (18) verbunden ist.
  3. Rührwerksmühle nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Innenzone (70) sich in Richtung zu dem mindestens einen Abströmkanal (74) hin erweitert.
  4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkäfig (60) mit der Rührwelle (22) zu gemeinsamer Drehung verbunden ist.
  5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß dem Zwischenkäfig (60) ein eigener Drehantrieb (92) zugeordnet ist.
  6. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkäfig (60) sich über ungefähr die Hälfte der axialen Länge des Hohlraums (40) erstreckt.
  7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkäfig (60) Durchlässe (64) von der Außenzone (72) zur Innenzone (70) aufweist, deren Breite höchstens dreißigmal so groß ist wie der größte Mahlkörperdurchmesser.
  8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkäfig (60) ein mit der Trennvorrichtung (42) gleichachsiges, ringförmiges Sieb (80) aufweist.
  9. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkäfig (60) mehrere gleichachsig zusammengespannte Ringe (82) mit ineinandergreifenden kegelförmigen Abschnitten (86) aufweist, die sich in Richtung zum inneren Wellenende (38) verjüngen und zwischen sich ringförmige Durchlässe (64) freilassen.
  10. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkäfig (60) ein ringförmiges freies Käfigende (66) aufweist, das vom Abweiser (54) umschlossen ist und mit diesem einen Ringspalt (68) bildet, dessen geringste Breite (b) nicht größer als das Zehnfache des größten Mahlkörperdurchmessers beträgt.
  11. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser (54) ungefähr in der Mitte der Gesamtlänge des Hohlraums (40) angeordnet ist.
  12. Rührwerksmühle nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen (46) der Rührwelle (22) zwischen dem inneren Wellenende (38) und dem Abweiser (54) eine größere Breite haben als zwischen dem Abweiser (54) und dem mindestens einen Abströmkanal (74).
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