EP0627262B1 - Zum Fein- und Feinstmahlen eines Gutes dienende, kontinuierlich arbeitende Rührwerkskugelmühle - Google Patents

Zum Fein- und Feinstmahlen eines Gutes dienende, kontinuierlich arbeitende Rührwerkskugelmühle Download PDF

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EP0627262B1
EP0627262B1 EP94810295A EP94810295A EP0627262B1 EP 0627262 B1 EP0627262 B1 EP 0627262B1 EP 94810295 A EP94810295 A EP 94810295A EP 94810295 A EP94810295 A EP 94810295A EP 0627262 B1 EP0627262 B1 EP 0627262B1
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EP
European Patent Office
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ball mill
discs
milling
chamber
agitator ball
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94810295A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0627262A1 (de
Inventor
Harald Frommherz
Albert Leuthold
Marc Weider
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.)
Willy A Bachofen AG
Original Assignee
Willy A Bachofen AG
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Publication date
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Application granted granted Critical
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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
    • B02C17/163—Stirring means

Definitions

  • the invention relates to an agitator ball mill and a Process for fine and very fine grinding of a good, namely one Agitator ball mill according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 10.
  • Agitator ball mills are used, for example, for comminution and dispersing solids in a liquid phase or used to digest microorganisms.
  • the proposed agitator ball mills have a cylindrical one or conical, horizontal or vertical axis grinding chamber, whose housing consists of one longitudinal wall and two on the two Ends of the longitudinal wall arranged end walls is formed. One end wall has one for feeding the Grist-serving good inlet and the other end wall a good outlet for removing the goods.
  • the grinding chamber is also an agitator that can be rotated around the axis of the chamber arranged radially around the grinding media presented in the mill to the agitator shaft and thereby continuously material passed through the grinding chamber through impact and Crush shear forces.
  • the agitators have the known agitator ball mills several, coaxial to the chamber axis rotating agitators. These have the shape, for example a disc with a substantially circular orbit and are in through slots opening into the orbit tapering, extending in the tangential direction Tines divided.
  • agitator ball mill is known from GB-A 1,340,385. This reveals one for fine and Fine grinding of a good serving, continuously working Agitator ball mill with a cylindrical, for holding of grinding media serving, one on one Arranged end of the grinding chamber and in the interior of the Grinding chamber opening good inlet and one at the other end of the Grinding chamber arranged Gut outlet and one more Agitator with agitators and coaxial to the chamber axis.
  • the agitators of the agitator each have a circular partition plate and on each side of the partition plate a circular disc, the latter a central one Have opening through which the grinding media and the well-formed mixture can flow through.
  • the Separating plate divides the gap between the two disks two slots, namely a lower and an upper one Slot, which, as will be explained in more detail, the grinding effect reinforced.
  • the two discs of the agitators have mutually arcuate edge sections, which is a reduction in Gap or slot widths in the edge area, i.e. an increase the flow rate of the exiting from the stirring elements Mixture.
  • the slot width is chosen so that they are only slightly larger in the area of the pane edges is, as the diameter of the grinding media, thereby a proportionate to achieve good grinding effect.
  • the between the separating plate arranged on both disks finally has the Purpose to increase the frequency of particle collisions what together with the particle acceleration in the edge area an improved Grinding effect.
  • the internal chamber pressure has the effect that, in particular, the Grinding media during the grinding and / or dispersing process exposed to relatively large mechanical wear are and that to maintain a uniform from the grinding chamber leaking product streams for the movement of the stirring elements necessary agitator power must be increased.
  • the accumulation of grinding media in the area of the good outlet ultimately causes also an increase in the grinding temperature, which is disadvantageous affect the quality of the product to be manufactured can. Additional wear of the grinding media occurs in the from GB-A 1,340,285 known mill finally through the relatively narrow gap.
  • the invention is now based on GB-A 1,340,285
  • the underlying task of creating a new agitator ball mill which does not have the aforementioned disadvantages and with which good can be ground gently and evenly, for what in particular a uniform axial distribution of the grinding media is kept in the grinding chamber.
  • the invention further relates to a with this agitator ball mill feasible process by the characteristics of claim 10 is defined.
  • the only partially shown in Figure 1 and as a whole with 1 designated grinding chamber of an agitator ball mill has a housing 2 with a horizontal axis 3.
  • the Housing 2 has an elongated, substantially cylindrical Longitudinal wall 4 and two at both ends of the longitudinal wall 4th arranged end walls 5 and 6, of which the end wall 5 a feed inlet for feeding the regrind 8 and the end wall 6 one for removing the goods Good outlet 9 has.
  • an agitator 10 is also arranged four paddlewheel-like agitators distributed along axis 3 12 and by a not shown in the drawing Drive device can be rotated.
  • the axis 3 coaxial shaft 11 of the agitator 10 is with its the end wall 6 piercing end on the drive device attached.
  • each has Agitator 12 a disc 12a facing the end wall 6, a parallel to this, facing the end wall 5 annular disc 12b with a coaxial to the axis 3 Opening 12d and several, the two disks 12a and 12b interconnecting and designed as blades 12c Funding elements.
  • the latter are arcuate in longitudinal section and connect the disks 12a and 12b together.
  • an agitator ball mill having the grinding chamber 1 When operating an agitator ball mill having the grinding chamber 1 is through the inlet 8 to be ground or Good to be dispersed in a liquid in liquid form continuously transported into the interior 7 of the grinding chamber 1 and led to outlet 9 in this.
  • This can be, for example around dye suspensions, lacquer colors, printing inks, Agrochemicals, filler suspensions, video tape coatings, Cosmetics, food or microorganisms act.
  • the grinding media present in the interior 7 of the grinding chamber 1 13 grind and / or disperse during operation the agitator ball mill continuously through the grinding chamber 1 passed through, whereupon that in the grinding chamber produced this product - in a continuous flow of liquid - Leaves through the separation mechanism 14.
  • the speed at which the said mixture is moved radially preferably greater than the speed of the material passed through the grinding chamber 1 - thereby entraining grinding media 13 through the axial flowing material is avoided - can be a uniform distribution of the grinding media 13 in the interior 7 to adjust.
  • the speed at which the grinding media 13 radially can be moved for example, by about one Be three to seven times faster than speed, with which the material to be ground flows through the grinding chamber 1.
  • the shown in Figures 3 and 5 and as a whole 21 designated grinding chamber is similar to that based on the figure 1 described grinding chamber 1 is formed and has like this one from a longitudinal wall 23 and two end walls 24 and 25 formed housing 22 and a horizontally mounted agitator 26 on.
  • the agitator 26 has a plurality of paddlewheel-like ones Stirring elements 27, each consisting of an essentially circular disc 27a, one arranged parallel to this Disc 27b and more between discs 27a and 27b arranged blades 27c exist. That in Figure 4 in view Stirring member 27 shown differs from that Agitator 12 in that the discs 27a and 27b to the end wall 24 are inclined towards and that the good inlet 8 facing disc 27b has the central opening 27d, so that when the agitator ball mill is operated, this is done by the agitators radially moving mixture on the end wall 24 suction side of the stirring elements 27 sucked becomes.
  • the curved shape of the stirring elements 27 now has the additional one Advantage that when turning the stirring elements 27 in the direction arrow 28 the grinding media sucked in through hole 27d in the direction of arrow 29 from the agitator 27 - that is, in the direction of flow the opposite direction - ejected be, so that this is also proportionate large axial speed of the to be ground and / or good to be dispersed in a liquid Adjust the distribution of the grinding media 13 in the interior 7 can.
  • the agitator 26 has two different Stirring elements, namely a propeller-like stirring element 30 and a paddle wheel-type agitator 36.
  • the stirring element 30 is composed of a propeller 31 and two circular discs 32 and 33 together. Latter are on the inner wall of the grinding chamber 21 by means of holding arms 34 attached and each have a coaxial to the chamber axis hole 32a and 33a through which the shaft of the agitator 26 passes.
  • the propeller 31 shown in view in FIG. 6 has four wings 31a designed as conveying elements, through which during the operation of the agitator ball mill in the Grinding chamber submitted mixture is transported to the disk 32.
  • the diameter of the hole 33a facing the good inlet Disk 33 is in the embodiment shown in Figure 5 preferably larger than the diameter of the drive shaft, for example twice as big as this that at least continuously during the operation of the agitator ball mill part of the propeller carried to wall 32 Mixtures are deflected radially and back in the direction of arrow 35 in the space between the two disks 32 and 33 can flow.
  • the agitator 30 in different can be changed. So you can choose at least one of the two disks 32 or 33 - instead of the inner wall of the grinding chamber 21 - also on the shaft of the agitator 26 be attached.
  • One for sucking the in the grinding chamber 21 submitted mixture serving disc without Holding arms 34 is attached has - in contrast to in 5 shown disk 33 - at least one central Bore or several, for example arranged in a circle Single holes on.
  • Stirring member 36 differs from the stirring member 12 and 27 in that there are three arranged parallel to each other Discs 37, 38 and 39 has that between two each Disks, namely between the disks 37 and 38 and the Disks 38 and 39 the blades 40 are arranged that the two outer disks 37 and 39 each have a central opening 37a and 39a and that the stirring member 36 by means of middle disc 38 attached to the shaft of the agitator 26 is.
  • Stirring elements 43 and 44 are essentially the same designed as the stirrer shown in Figures 1 and 2 12, but differ from this in that the Disks 43b arranged on both sides of the blades 43a and 44a and 43c or 44b and 44c each have at least one hole, so that during the grinding and / or dispersing process, that is in the interior existing mixture sucked in on both sides of the grinding chamber the blades 43a and 44a radially outwards, over the edges of the two discs radially inwards and then again into the space between the two disks 43b and 43c or 44b and 44c is conveyed.
  • the agitator ball mill according to the invention now faces the known agitator ball mills have the advantage that during the entire grinding and / or dispersing process even distribution, not compressed towards the exit the grinding media remains in the grinding chamber and that means that a disadvantageous pressure for the manufacture of the product - and temperature increase in the area of the good outlet as well an increased wear of the equipment largely avoided can be.
  • the longitudinal wall of the grinding chamber can still be closed additionally be encased by a cylindrical jacket that with together a space with a circular cross-section limited to cool or warm the interior a good cooling or heating fluid is introduced can be.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerkskugelmühle sowie ein Verfahren zum Fein- und Feinstmahlen eines Gutes, nämlich eine Rührwerkskugelmühle gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Rührwerkskugelmühlen werden beispielsweise zur Zerkleinerung und Dispergierung von Feststoffen in einer Flüssigkeitsphase oder zum Aufschluss von Mikroorganismen verwendet.
Auf dem Markt bekannte und für den kontinuierlichen Betrieb vorgesehene Rührwerkskugelmühlen besitzen eine zylindrische oder konische, horizontal- oder vertikalachsige Mahlkammer, deren Gehäuse aus einer Längswand und zwei an den beiden Enden der Längswand angeordneten Abschlusswänden gebildet ist. Die eine Abschlusswand weist dabei einen zum Zuführen des Mahlgutes dienenden Gut-Einlass und die andere Abschlusswand einen zum Abführen des Gutes dienenden Gut-Auslass auf. In der Mahlkammer ist zudem ein um die Kammerachse drehbares Rührwerk angeordnet, um die in der Mühle vorgelegten Mahlkörper radial zur Rührwelle zu befördern und dadurch das kontinuierlich durch die Mahlkammer hindurchgeleitete Gut durch Stoss- und Scherkräfte zu zerkleinern. Dazu besitzen die Rührwerke der bekannten Rührwerkskugelmühlen mehrere, koaxial zur Kammerachse drehbare Rührorgane. Diese haben beispielsweise die Form einer Scheibe mit einer im wesentlichen kreisförmigen Umlaufslinie und sind durch in die Umlaufslinie mündende Schlitze in spitz zulaufende, sich in tangentialer Richtung erstreckende Zinken unterteilt.
Eine andere, ebenfalls bekannte Rührwerkskugelmühle ist aus der GB-A 1'340'385 bekannt. Diese offenbart eine zum Fein- und Feinstmahlen eines Gutes dienende, kontinuierlich arbeitende Rührwerkskugelmühle mit einer zylindrischen, zur Aufnahme von Mahlkörpern dienenden Mahlkammer, einem am einen Ende der Mahlkammer angeordneten und in den Innenraum der Mahlkammer mündenden Gut-Einlass und einem am anderen Ende der Mahlkammer angeordneten Gut-Auslass sowie einem mehrere Rührorgane aufweisenden und zur Kammerachse koaxialen Rührwerk. Die Rührorgane des Rührwerkes weisen in diesem Fall je eine kreisförmige Trennplatte und beidseits der Trennplatte je eine kreisförmige Scheibe auf, wobei letztere je eine zentrale Öffnung besitzen, durch welche das aus den Mahlkörpern und dem zu mahlenden Gut gebildete Gemisch hindurchströmen kann. Die Trennplatte teilt den Spalt zwischen den beiden Scheiben in zwei Schlitze, nämlich in einen unteren und einen oberen Schlitz, was, wie noch näher erläutert wird, die Mahlwirkung verstärkt. Beim Betrieb dieser bekannten Rührwerkskugelmühle wird also fortlaufend ein Teil des genannten Gemisches durch die zentrale Öffnung in den Spalt zwischen den Scheiben hindurchströmen und über den Rand der beiden Scheiben radial nach aussen befördert.
Die beiden Scheiben der Rührorgane besitzen zueinanderlaufenden, bogenförmige Randabschnitte, was eine Verringerung der Spalt- bzw. Schlitzbreiten im Randbereich, also eine Erhöhung der Fliessgeschwindigkeit des aus den Rührorganen austretenden Gemisches zur Folge hat. Die Schlitzbreite ist dabei so gewählt, dass sie im Bereich der Scheibenränder nur geringfügig grösser ist, als der Durchmesser der Mahlkörper, um dadurch eine verhältnismässig gute Mahlwirkung zu erzielen. Die zwischen den beiden Scheiben angeordnete Trennplatte hat schliesslich den Zweck, die Häufigkeit von Teilchen-Kollisionen zu erhöhen, was zusammen mit der Teilchenbeschleunigung im Randbereich eine verbesserte Mahlwirkung zur Folge hat.
Untersuchungen haben nun gezeigt, dass bei der Steigerung der Gesamtumwälzung, also bei der Zunahme der auf das Gemisch wirkenden Zentrifugalkräfte eine starke Konzentration des Gemisches an der Innenwand der Mühle auftritt. Das Gemisch wird dabei im Bereich der Innenwand so eng zusammengedrückt, dass das zu mahlende Gut nicht mehr vollständig eingezogen wird und im Zentrum des Behälters zu wenig Mahlkörper vorhanden sind. Durch die dichte Packung der Mahlkörper im Bereich der Innenwand und den schmalen Spalt tritt zudem eine nutzlose Abriebwirkung und Verschleiss der Mahlkörper auf.
Beim kontinuierlichen Betrieb der vorstehend beschriebenen, horizontal- und vertikalachsigen Rührwerkskugelmühlen werden die Mahlkörper durch den Strom des zu mahlenden Gutes in Richtung des Gut-Auslasses mitgeschleppt, wodurch sich die Mahlkörper im Bereich des Gut-Auslasses anhäufen und ihre Mahl- und Dispergierwirkung dadurch verlieren, dass sie nicht mehr durch die Rührorgane des Rührwerkes bewegt werden. Die sich während des Mahl- und Dispergierprozesses im Bereich des Gut-Auslasses anhäufenden Mahlkörper behindern ferner das kontinuierliche Auslaufen des Produktestromes, was eine Erhöhung des Kammerinnendruckes zur Folge hat. Bei Mühlen in stehender Ausführung wird durch den Zentrifugaldruck und das Hochwandern der Mahlkörper zudem ein Überlaufen der Mühle begünstigt, was nicht nur den Maximaldurchsatz der Mühle begrenzt sondern ebenfalls eine Erhöhung des Kammerinnendruckes zur Folge hat. Diese Erhöhung des Kammerinnendruckes bewirkt schliesslich, dass insbesondere die Mahlkörper während des Mahl- und/oder Dispergiervorganges einem verhältnismässig grossen mechanischen Verschleiss ausgesetzt sind und dass zur Erhaltung eines gleichförmig aus der Mahlkammer auslaufenden Produktestromes die zur Bewegung der Rührorgane notwendige Rührwerksleistung erhöht werden muss. Das Anhäufen von Mahlkörpern im Bereich des Gut-Auslasses bewirkt schliesslich auch eine Erhöhung der Mahltemperatur, was sich dann nachteilig auf die Qualität des herzustellenden Produktes auswirken kann. Ein zusätzlicher Verschleiss der Mahlkörper tritt bei der aus der GB-A 1'340'285 bekannten Mühle schliesslich auch noch durch den verhältnismässig schmalen Spalt ein.
Der Erfindung liegt nun ausgehend von der GB-A 1'340'285 die Aufgabe zu Grunde, eine neue Rührwerkskugelmühle zu schaffen, die die vorgenannten Nachteile nicht aufweist und mit welcher ein Gut schonend und gleichmässig gemahlen werden kann, wozu insbesondere eine gleichmässige axiale Verteilung der Mahlkörper in der Mahlkammer gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Rührwerkskugelmühle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung betrifft ferner ein mit dieser Rührwerkskugelmühle durchführbares Verfahren, das durch die Merkmale des Anspruchs 10 definiert ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Rührwerkskugelmühle und des Verfahrens gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt
  • die Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer zylindrischen Mahlkammer,
  • die Figur 2 eine Draufsicht auf ein in der Figur 1 dargestelltes Rührorgan,
  • die Figur 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Mahlkammer,
  • die Figur 4 eine Draufsicht auf ein in der Figur 3 dargestelltes Rührorgan,
  • die Figur 5 einen Längsschnitt durch eine dritte Mahlkammer,
  • die Figur 6 eine Draufsicht auf ein Teil eines in der Figur 5 dargestellten Rührorganes,
  • die Figur 7 eine Draufsicht auf ein anderes in der Figur 5 dargestelltes Rührorgan;
  • die Figuren 8 und 9 zeigen eine Draufsicht auf zwei weitere Ausführungsformen eines Rührorganes.
    • Die in der Figur 1 nur zum Teil dargestellte und als ganzes mit 1 bezeichnete Mahlkammer einer Rührwerkskugelmühle weist ein Gehäuse 2 mit einer horizontalen Achse 3 auf. Das Gehäuse 2 besitzt dabei eine längliche, im wesentlichen zylindrische Längswand 4 sowie zwei an beiden Enden der Längswand 4 angeordnete Abschlusswände 5 und 6, von denen die Abschlusswand 5 einen zum Zuführen des Mahlgutes dienenden Gut-Einlass 8 und die Abschlusswand 6 einen zum Abführen des Gutes dienenden Gut-Auslass 9 aufweist.
    Im Innenraum 7 ist ferner ein Rührwerk 10 angeordnet, das vier entlang der Achse 3 verteilte, Schaufelrad-artige Rührorgane 12 aufweist und durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsvorrichtung gedreht werden kann. Die zur Achse 3 koaxiale Welle 11 des Rührwerkes 10 ist dabei mit seinem, die Abschlusswand 6 durchstossenden Ende an der Antriebsvorrichtung befestigt.
    Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, besitzt jedes Rührorgan 12 eine der Abschlusswand 6 zugewandte Scheibe 12a, eine zu dieser parallel angeordnete, der Abschlusswand 5 zugewandte ringförmige Scheibe 12b mit einer zur Achse 3 koaxialen Öffnung 12d sowie mehrere, die beiden Scheiben 12a und 12b miteinander verbindende und als Schaufeln 12c ausgebildete Förderelemente. Letztere sind im Längsschnitt bogenförmig und verbinden die Scheiben 12a und 12b miteinander.
    In der Abschlusswand 6 der Mahlkammer 1 ist schliesslich ein über eine Auslaufleitung 15 mit dem Auslass 9 verbundener, hier als Ringspalt 14 ausgebildeter Trennmechanismus vorhanden, der so bemessen ist, dass das gemahlene Gut aus dem Innenraum 7 ausströmen kann, die zum Mahlen dienenden Mahlkörper 13 jedoch zurückgehalten werden.
    Beim Betrieb einer die Mahlkammer 1 aufweisenden Rührwerkskugelmühle wird durch den Einlass 8 ein zu mahlendes oder in einer Flüssigkeit zu dispergierendes Gut in flüssiger Form kontinuierlich in den Innenraum 7 der Mahlkammer 1 befördert und in diesem zum Auslass 9 geführt. Hierbei kann es sich beispielsweise um Farbstoffsuspensionen, Lackfarben, Druckfarben, Agrochemikalien, Füllstoffsuspensionen, Video-Tape-Beschichtungsmassen, Kosmetika, Nahrungsmittel oder Mikroorganismen handeln. Die im Innenraum 7 der Mahlkammer 1 vorhandenen Mahlkörper 13 vermahlen und/oder dispergieren während des Betriebes der Rührwerkskugelmühle das kontinuierlich durch die Mahlkammer 1 hindurchgeleitete Gut, worauf das in der Mahlkammer erzeugte Produkt diesen - in einem kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom - durch den Trennmechanismus 14 verlässt.
    Die sich während des Mahl-und/oder Dispergierprozesses in Pfeilrichtung 16 drehenden Rührorgane 12 sind nun derart ausgebildet und bemessen, dass fortlaufend ein Teil des aus den Mahlkörpern 13 und dem zu mahlenden und/oder zu dispergierenden Gut gebildeten Gemisches in Pfeilrichtung 17 radial nach aussen befördert wird, worauf mindestens ein Teil des Gemisches in Pfeilrichtung 18 zur Öffnung 12d und von dort zurück in den Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben 12a und 12b strömt, bzw. in diesen eingesaugt wird. Dadurch und dadurch, dass die Geschwindigkeit, mit der das genannte Gemisch radial bewegt wird, vorzugsweise grösser ist als die Geschwindigkeit des durch die Mahlkammer 1 hindurchgeleiteten Gutes - wodurch ein Mitschleppen von Mahlkörpern 13 durch das axial durchfliessende Gut vermieden wird -, kann sich eine gleichmässige Verteilung der Mahlkörpern 13 im Innenraum 7 einstellen. Die Geschwindigkeit, mit der die Mahlkörper 13 radial bewegt werden, kann dabei beispielsweise um etwa einen Faktor drei bis sieben grösser sein als die Geschwindigkeit, mit der das zu mahlende Gut durch die Mahlkammer 1 hindurchströmt.
    Die in den Figuren 3 und 5 dargestellte und als ganzes mit 21 bezeichnete Mahlkammer ist ähnlich wie die anhand der Figur 1 beschriebene Mahlkammer 1 ausgebildet und weist wie diese ein aus einer Längswand 23 und zwei Abschlusswänden 24 und 25 gebildetes Gehäuse 22 sowie ein horizontal gelagertes Rührwerk 26 auf.
    In der Figur 3 weist das Rührwerk 26 mehrere, Schaufelradartige Rührorgane 27 auf, die je aus einer im wesentlichen kreisförmigen Scheibe 27a, einer parallel zu dieser angeordneten Scheibe 27b und mehreren zwischen den Scheiben 27a und 27b angeordneten Schaufeln 27c bestehen. Das in der Figur 4 in Ansicht dargestellte Rührorgan 27 unterscheidet sich von dem Rührorgan 12 dadurch, dass die Scheiben 27a und 27b zur Abschlusswand 24 hin geneigt sind und dass die dem Gut-Einlass 8 zugewandte Scheibe 27b die zentrale Öffnung 27d aufweist, so dass beim Betrieb der Rührwerkskugelmühle das durch die Rührorgane radial zu bewegende Gemisch jeweils auf der der Abschlusswand 24 zugwandten Seite der Rührorgane 27 eingesaugt wird. Die gekrümmte Form der Rührorgane 27 hat nun den zusätzlichen Vorteil, dass beim Drehen der Rührorgane 27 in Richtung des Pfeiles 28 die durch das Loch 27d angesaugten Mahlkörper in Pfeilrichtung 29 aus dem Rührorgan 27 - also in zur Strömungsrichtung des Gutes entgegengesetzter Richtung - ausgeworfen werden, so dass sich dadurch auch bei einer verhältnismässig grossen axialen Geschwindigkeit des zu mahlenden und/oder in einer Flüssigkeit zu dispergierenden Gutes eine gleichmässige Verteilung der Mahlkörpern 13 im Innenraum 7 einstellen kann.
    In der Figur 5 weist das Rührwerk 26 zwei verschiedene Rührorgane auf, nämlich ein propellerartiges Rührorgan 30 und ein Schaufelrad-artiges Rührorgan 36.
    Das Rührorgan 30 setzt sich dabei aus einem Propeller 31 und zwei kreisförmigen Scheiben 32 und 33 zusammen. Letztere sind mittels Haltearmen 34 an der Innenwand der Mahlkammer 21 befestigt und weisen je ein zur Kammerachse koaxiales Loch 32a und 33a auf, durch das die Welle des Rührwerkes 26 hindurchführt. Der in der Figur 6 in Ansicht dargestellte Propeller 31 besitzt vier als Förderelemente ausgebildete Flügel 31a, durch die während des Betriebes der Rührwerkskugelmühle das in der Mahlkammer vorgelegte Gemisch zur Scheibe 32 befördert wird. Der Durchmesser des Loches 33a der dem Gut-Einlass zugewandten Scheibe 33 ist in dem in der Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise grösser als der Durchmesser der Antriebswelle, beispielsweise doppelt so gross wie diese, so dass beim Betrieb der Rührwerkskugelmühle fortlaufend mindestens ein Teil des vom Propeller an die Wand 32 beförderten Gemisches radial abgelenkt und in Pfeilrichtung 35 wieder zurück in den Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben 32 und 33 strömen kann.
    Hierbei sei noch bemerkt, dass das Rührorgan 30 in verschiedener hinsicht geändert werden kann. So kann wahlweise mindestens eine der beiden Scheiben 32 bzw. 33 - anstelle an der Innenwand der Mahlkammer 21 - auch auf der Welle des Rührwerkes 26 befestigt sein. Eine zum Einsaugen des in der Mahlkammer 21 vorgelegten Gemisches dienende Scheibe, die ohne Haltearme 34 befestigt ist, weist dabei - im Gegensatz zur in der Figur 5 dargestellten Scheibe 33 - mindestens eine zentrale Bohrung oder mehrere, beispielsweise kreisförmig angeordnete Einzelbohrungen auf. Ferner besteht auch noch die Möglichkeit, mehrere propellerartige Rührorgane miteinander zu kombinieren, deren Propeller zueinander gegenläufige Förderrichtungen erzeugen.
    Das in der Figur 7 in Ansicht dargestellte Schaufelradartige Rührorgan 36 unterscheidet sich von den Rührorganen 12 und 27 dadurch, dass es drei zueinander parallel angeordnete Scheiben 37, 38 und 39 aufweist, dass zwischen jeweils zwei Scheiben, nämlich zwischen den Scheiben 37 und 38 und den Scheiben 38 und 39 die Schaufeln 40 angeordnet sind, dass die beiden äusseren Scheiben 37 und 39 je eine zentrale Öffnung 37a bzw. 39a aufweisen und dass das Rührorgan 36 mittels der mittlere Scheibe 38 an der Welle des Rührwerkes 26 befestigt ist.
    Während des Mahl-und/oder Dispergierprozesses dreht sich das Rührorgan 36 in Pfeilrichtung 41, so dass fortlaufend ein Teil des aus den Mahlkörpern und dem zu mahlenden und/oder zu dispergierenden Gut gebildeten Gemisches durch die beiden Löcher 37a und 39a angesaugt, von den Schaufeln 40 radial nach aussen und über die Ränder der Scheiben 37 und 39 wieder radial nach innen befördert wird, so dass sich dadurch auf beiden Seiten des Rührorganes 36 die durch die Pfeile 42 dargestellte Zirkulation einstellt.
    Zwei weitere Ausführungsformen von Rührorganen, die dem gleichen Zweck dienen wie die vorstehend beschriebenen Rührorgane 12, 27, 30 und 36 sind in den Figuren 8 bzw. 9 dargestellt. Die in diesen Figuren dargestellten Schaufelradartigen Rührorgane 43 und 44 sind im wesentlichen gleich ausgebildet wie das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Rührorgan 12, unterscheiden sich von diesem aber dadurch, dass die beidseits der Schaufeln 43a bzw. 44a angeordneten Scheiben 43b und 43c bzw. 44b und 44c je mindestens ein Loch aufweisen, so dass beim Mahl- und/oder Dispergierprozess das im Innenraum der Mahlkammer vorhandene Gemisch beidseitig angesaugt, durch die Schaufeln 43a bzw. 44a radial nach aussen, über die Ränder der beiden Scheiben radial nach innen und anschliessend wieder in den Zwischenraum zwischen den beiden Scheiben 43b und 43c bzw. 44b und 44c befördert wird.
    Die erfindungsgemässe Rührwerkskugelmühle weist nun gegenüber den bekannten Rührwerkskugelmühlen den Vorteil auf, dass während des ganzen Mahl- und/oder Dispergierprozesses eine gleichmässige, zum Ausgang hin nicht verdichtete Verteilung der Mahlkörper in der Mahlkammer erhalten bleibt und dass dadurch eine für die Herstellung des Produktes nachteilige Druck - und Temperaturerhöhung im Bereich des Gut-Auslasses sowie ein erhöhter Verschleiss der Apparatur weitgehend vermieden werden kann.
    Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die anhand der Figuren 1 bis 7 beschriebenen Mahlkammern und Rührorgane nur eine Auswahl von mehreren möglichen Ausführungsformen der Erfindung darstellen und in verschiedener Hinsicht geändert werden können.
    So können beispielsweise die vorstehend beschriebenen Rührorgane beliebig miteinander oder auch mit anderen Rührorganen kombiniert werden.
    Zudem können beispielsweise die der Achse 3 abgewandten Aussenflächen 12e der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schaufeln 12c mit der Innenfläche der Scheibe 12b einen spitzen Winkel bilden, so dass die vom Rührorgan 12 bewegten Mahlkörper 13 - ähnlich wie bei dem Rührorgan 27 - in zur Strömungsrichtung des Gutes entgegengesetzter Richtung ausgeworfen werden.
    Schliesslich kann die Längswand der Mahlkammer noch zu sätzlich von einem zylindrischen Mantel umhüllt sein, der mit ihr zusammen einen im Querschnitt kreisringförmigen, Zwischenraum begrenzt, in den zum Kühlen oder Erwärmen des im Innenraum vorhandenen Gutes ein Kühl- oder Heizfluid eingeleitet werden kann.

    Claims (11)

    1. Zum Fein- und Feinstmahlen eines Gutes dienende, kontinuierlich arbeitende Rührwerkskugelmühle mit einer zylindrischen oder konischen, zur Aufnahme von Mahlkörpern (13) dienenden Mahlkammer (1,21), einem am einen Ende (5,24) der Mahlkammer (1,21) angeordneten und in den Innenraum (7) der Mahlkammer (1,21) mündenden Gut-Einlass (8) und einem am anderen Ende (6,25) der Mahlkammer (1,21) angeordneten und aus dem Innenraum (7) herausführenden Gut-Auslass (9) sowie einem mehrere Rührorgane (12,27,30,36,43,44) aufweisenden und zur Kammerachse (3) koaxialen Rührwerk (10,26), wobei jedes Rührorgan (12,27,30,36,43,44) mindestens zwei zueinander parallele, kreisförmige Scheiben (12a,12b;27a,27b;32,33,43b,43c; 44b,44c) zum Bewegen der Mahlkörper (13) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührorgane Schaufelrad- oder propellerartig ausgebildet sind und mehrere Förderelemente aufweisen, dass die beiden Scheiben (12a,12b;27a,27b;32,33,43b,43c;44b, 44c) beidseits der Förderelemente angeordnet sind, dass mindestens eine der beiden Scheiben (12b, 27b) eine zentrale Öffnung (12d, 27d) aufweist, durch welche das aus den Mahlkörpern (13) und dem zu mahlenden Gut gebildete Gemisch hindurchströmen kann, und dass die Rührorgane (12,27,30,36,43,44) derart ausgebildet und bemessen sind, dass beim Betrieb der Rührwerkskugelmühle fortlaufend ein Teil des Gemisches über den Rand der die zentrale Öffnung aufweisenden Scheibe (12b, 27b,33,43b,44b,44c) radial nach innen zur zentralen Öffnung (12d,27d,33a) und von dort in den Zwischenraum zwischen den Scheiben (12a,12b;27a,27b;32,33,43b,43c;44b,44c) zurückströmt und dass dadurch eine gleichmässige axiale Verteilung der Mahlkörper im Innenraum (7) der Mahlkammer (1,21) erhalten bleibt.
    2. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührorgan (12,27,43,44) mehrere, im Längsschnitt bogenförmige und sich in tangentialer Richtung zu den Scheibenränder erstreckende Schaufeln (12c,27c,40,43a,44a) aufweist, die mit den beiden Scheiben (12a,12b;27a,27b;43b, 43c;44b,44c) einen einstückigen Körper bilden.
    3. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden kreisförmigen Scheiben (12a,12b) senkrecht zur Kammerachse (3) angeordnet sind.
    4. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Gut-Einlass (8) zugewandte Scheibe (12b,27b) die zentrale Öffnung (12d,27d) aufweist.
    5. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Scheiben je eine zentrale Öffnung aufweisen.
    6. Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (12c,27c) senkrecht zu den beiden Scheiben (12a,12b; 27a,27b) stehen.
    7. Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Kammerachse (3) abgewandte Aussenfläche der Schaufel mit der Innenfläche der dem Gut-Einlass zugewandten Scheibe einen spitzen Winkel bildet.
    8. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührorgan (36) mindestens drei Scheiben (37,38,39) aufweist, dass zwischen jeweils zwei Scheiben (37,38,38;39), mehrere im Längsschnitt bogenförmige und sich in tangentialer Richtung zu den Scheibenränder erstreckende Schaufeln (40) angeordnet sind und dass die beiden äusseren Scheiben (37,39) je eine zentrale Öffnung (37a,39a) aufweisen.
    9. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beidseits der Förderelemente eines Rührorganes angeordneten Scheiben (32,33) je ein zur Kammerachse koaxiales Loch (33a) aufweisen, durch das die Welle des Rührwerkes (26) hindurchführt und dass die Scheiben (32,33) wahlweise mittels Haltearmen (34) an der Innenwand der Mahlkammer (21) oder an der genannten Welle befestigt sind.
    10. Verfahren zum Fein- und Feinstmahlen eines Gutes in einer Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Rührorgane (12,27,30,36,43,44) in der Richtung gedreht werden, die eine radiale Bewegung der Mahlkörper (13) nach aussen zur Folge hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit, mit der die Mahlkörper (13) radial bewegt werden, grösser ist als die Geschwindigkeit, mit der das zu mahlende Gut durch die Mahlkammer (1,21) hindurchgeleitet wird.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit, mit der die Mahlkörper (13) radial bewegt werden, um etwa einen Faktor drei bis sieben grösser ist als die Geschwindigkeit, mit der das zu mahlende Gut durch die Mahlkammer (1,21) hindurchgeleitet wird.
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