EP1508376B1 - Rührwerksmühle mit Tauchrohr zur Absaugung und Trennung von Mahlgut und Mahlhilfskörpern - Google Patents

Rührwerksmühle mit Tauchrohr zur Absaugung und Trennung von Mahlgut und Mahlhilfskörpern Download PDF

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EP1508376B1
EP1508376B1 EP04017804A EP04017804A EP1508376B1 EP 1508376 B1 EP1508376 B1 EP 1508376B1 EP 04017804 A EP04017804 A EP 04017804A EP 04017804 A EP04017804 A EP 04017804A EP 1508376 B1 EP1508376 B1 EP 1508376B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
grinding
agitator
mill according
stock
agitator mill
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP04017804A
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English (en)
French (fr)
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EP1508376A1 (de
Inventor
Stefan Dr.-Ing. Gerl
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.)
Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH and Co KG
Original Assignee
Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH and Co 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
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/183—Feeding or discharging devices
    • 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

  • One from the EP 0 369 149 B 1 (corresponding to US 4,998,678 ) known agitator mill of the generic type has a rotatably drivable grinding container, between which and serving as a lid, non-rotatably arranged on the machine stand cover a seal is provided which serves as a splash guard. With overpressure these agitator mills can not be operated. The regrind removal works without pressure, ie against atmospheric pressure.
  • the invention has the object of providing an agitator mill of the generic type so that the separation of Mahlos stresses with little design effort and in a very robust design is possible.
  • Mahlgut Mahlosterrorism mixture is removed by suction after the milling process from the agitator mill via a dip tube and the separation of Mahlosterrorism by weight and inertial forces within the dip tube.
  • Mahlosterrorism move back due to gravity and due to the entrainment through the moving under the dip tube Mahlosève bed back into the grinding chamber.
  • the realization is very simple and inexpensive. The components to be used can be protected very easily and with little effort against wear. It can also be separated small Mahltosrati.
  • the agitator mill according to the invention is preferably used for grinding materials which cause high wear in the agitator mill. These are, in particular, ceramic masses which are slurried with water to give a relatively low-viscosity, ie low-viscosity, ground material. The value of such ground material is relatively low, so that the cost of wear per unit weight of the ground material must be low.
  • the inventive design, the agitator mill with low wear over a long time is reliable, which is not the case with other Mahltosève-separating devices.
  • the embodiment according to the invention allows a sedimentation of the auxiliary grinding bodies from the millbase in the region of the grinding stock suction and grinding aid separating device. In the dip tube, a pocket in Mahlos emotions bed, in which there are only a few or no Mahlos emotions that could rise with the ground material in the dip tube forms equally.
  • the invention can be used particularly advantageously if according to claim 2, the grinding container is driven in rotation, so that a Mahlbys crusherströmung forced in the grinding chamber.
  • the eccentric arrangement of the dip tube according to claim 3 causes the sinking sinking down in the dip tube Mahlos phenomenon be taken from the rotating Mahlgut Mahlosève bed because the dip tube opens in the area in the grinding chamber, where the Mahlgut Mahlosève bed a performs particularly intense movement.
  • the eccentric arrangement of the at least one agitator according to claim 4 and in particular the arrangement of the dip tube according to claims 5 and 6 supports this.
  • the in the Fig. 1 and 2 shown agitator mill has a substantially circular cylindrical grinding container 1, whose central longitudinal axis 2 extends vertically, ie the grinding container 1 is vertical. It is closed at the bottom by a transverse to the axis 2 extending bottom 3. It is supported by a pivot bearing 4 arranged concentrically with respect to the axis 2 with respect to an only indicated machine stand 5, ie the grinding container 1 is rotatable about its central longitudinal axis 2.
  • the shaft 7 is parallel to the axis 2 and a pinion 8 and attached to the lower outer circumference of the grinding container 1 ring gear 9, the grinding container 1 in Direction of rotation 10 drives. Due to a corresponding reduction ratio of the toothed drive 8 relative to the ring gear 9, the drive of the grinding container 1 can be carried out at a relatively low speed.
  • a pinion 8 can of course also a Reibradtrieb be used.
  • an agitator 11 is arranged, which consists essentially and to the extent in the usual way of an agitator shaft 12 and arranged thereon and radially projecting Rntontechnikmaschineen 13.
  • the agitating tools 13 are agitating disks with passage openings 14.
  • the agitator shaft 12 is mounted lying in its upper region opposite the bottom 3 in a stirring shaft bearing 15. This bearing 15 is supported on a non-rotatable in a manner not shown relative to the machine stand 5, frontal cover 16.
  • a splash guard 18 which is arranged concentrically to the central longitudinal axis 2 of the grinding container 1.
  • the splash guard 18 is not connected to the edge 17 of the grinding container 1, since the latter is rotatable and since serving as a lid cover 16 stationary, although removable on the machine stand 5 is arranged. Since the cover 16 with the splash guard 18 does not close the grinding container 1 pressure-resistant, prevails in the grinding container 1 atmospheric pressure; it can enter air in the grinding container 1.
  • the agitator 11 is driven by means connected to the machine stand 5 agitator drive motor 19, whose shaft 20 is parallel to the agitator axis 21, but offset from the latter by an eccentricity e.
  • the drive is transmitted to the agitator shaft 12 by means of a belt drive 22.
  • the drive motor 19 drives the agitator 11 in the direction of rotation 23, which can be rectified with the direction of rotation 10; However, the directions of rotation 10 and 23 may also be directed against each other.
  • a grinding material supply line 24 is passed and held, the outlet opening 25 is located in the vicinity of the bottom 3 of the grinding container 1.
  • This line 24 is formed in the illustrated embodiment as a flow deflector 26.
  • This deflector 26 may have a deflection surface 27, with the result that an impinging - only in Fig. 2 shown - Mahlgut-Mahlcous stresses flow 29 is deflected radially inwardly.
  • the conduit 24 is disposed in the vicinity of the grinding chamber wall 28.
  • the grinding stock feed line 24 is supplied with ground material by means of a grinding stock feed pump 31, which enters through the outlet opening 25 in the lower region of the grinding container 1, ie in the vicinity of the bottom 3 in this.
  • Mahlgut-suction and Mahlosharm-separating device 32 passed from the outside.
  • This is designed as a circular cylindrical dip tube 33 which projects into the grinding chamber 34 formed in the grinding container 1.
  • it has an inlet opening 35.
  • This inlet opening 35 dips into the mirror 36, which is formed by the filling of the grinding chamber 34 with regrind and Mahloskörpem 37.
  • the dip tube 33 thus projects into the through the mirror 36 upwardly limited Mahlgut Mahlos emotions bed.
  • the device 32 At the upper end located outside of the grinding chamber 34, the device 32 has a funnel-shaped upwardly tapering section 38, which is completely closed. From it empties upward a suction line 39, in which a regrind suction pump 40 is located.
  • a vibration exciter 41 is further attached, which can set the device 32 in vibration.
  • the dip tube 33 is - as out Fig. 2 shows - arranged between the deflector 26 and the agitator 11, where a strong compression of the flow in the flow direction 29 takes place.
  • the substantially cylindrical dip tube 33 has a relatively large inner diameter d, which is as large as the arrangement of the dip tube 33 allows at the described location.
  • 10d ⁇ D ⁇ 4d In relation to the inner diameter D of the cylindrical grinding container 1, ie in relation to the inner diameter D of the grinding space 34, the following applies: 10d ⁇ D ⁇ 4d. In particular: 8d ⁇ D ⁇ 5d.
  • the diameter d of the dip tube 33 is - as Fig. 1
  • the diameter d of the dip tube 33 and thus the diameter d of the inlet opening 35 is considerably larger than the diameter b of the largest grinding auxiliary bodies 37 used.
  • the diameter b of the auxiliary grinding bodies 37 the following applies: b ⁇ 2.0 mm.
  • the diameter b of the unused, so not worn new Mahlcousharm 37 is in the range of 2 to 10 mm, preferably in the range of 4 to 7 mm. They are usually made of steel or - preferably - ceramic such as Al 2 O 3 or ZrO 2 or other suitable materials.
  • the inlet opening 35 of the dip tube 33 associated end has a recess 42 which is located in the flow path of the Mahltos emotions flow 29, the only in Fig. 2 is shown.
  • the recess 42 is shown in its correct flow to 29, while in Fig. 1 the dip tube 33 is shown together with its recess 42 for reasons of clarity in a rotated by 90 ° about its longitudinal axis position.
  • the recess 42 is - based on the direction of the flow 29 - on the downstream side of the dip tube 33, so that the recess 42 covered by the up to the lower rear edge 43 projecting lower rear portion 44 of the dip tube 33 relative to the flow 29 and is shielded.
  • the recess 42 thus reach no or only a few Mahltos emotions 37.
  • a certain free zone or relief zone is created in the dip tube 33 below the mirror 36 in which there are no or very few Mahlos emotions 37.
  • the dip tube 33 is inclined against the direction of the flow 29 of the ground material and Mahltos emotions 37, in such a way that seen from top to bottom, the inlet opening 35 opposite the upper end in the tapered portion 38 and the suction line 39th in the direction of the flow 29 leads.
  • the lower edge 43 with the lower rear portion 44 of the dip tube 33 thus penetrates even deeper into the Mahlgut Mahlos emotions bed below the Mirror 36.
  • the upper portion 45 of the recess 42 is located at the level of the mirror 36, so that according to the flow direction arrow 46 into the grinding container 1 incoming air can be sucked into the dip tube 33 when the mirror 36 drops below the upper edge of the recess 42.
  • the working method is as follows:
  • ground material in the pumpable state is supplied by means of the grinding stock feed pump 31. So there is a so-called wet grinding instead.
  • the grinding chamber 34 In the grinding chamber 34 is a bed of Mahltosangen 37 in the form of a partial filling of the grinding chamber 34 with Mahltos stressesn 37, which is bounded above by the mirror 36.
  • the agitator 11 is driven in the direction of rotation 23; the grinding container 1 is driven in the direction of rotation 10.
  • the speeds are chosen so that the bed of Mahlös crushern 37 is obtained as a compact bed; the Mahlos emotions are therefore not fluidized in the millbase.
  • the flow rate of the pumped ground material in the dip tube 33 is very low because of its large diameter d and since the density of Mahlos stresses 37 is relatively large compared to the density of the ground material.
  • the regrind has a very low viscosity, which is similar to that of water. Preference is given to grinding ground ceramic masses which are slurried in water and are therefore relatively thin. So no pasty or viscous liquids are ground.

Landscapes

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

Description

  • Eine aus der EP 0 369 149 B 1 (entsprechend US 4,998,678 ) bekannte Rührwerksmühle der gattungsgemäßen Art weist einen drehantreibbaren Mahlbehälter auf, zwischen dem und der insoweit als Deckel dienenden, undrehbar am Maschinen-Ständer angeordneten Abdeckung eine Dichtung vorgesehen ist, die als Spritzschutz dient. Mit Überdruck können diese Rührwerksmühlen nicht betrieben werden. Die Mahlgut-Abführung arbeitet hierbei drucklos, d. h. gegen Atmosphärendruck.
  • In der Praxis sind zahlreiche Lösungen bekannt und veröffentlicht worden, die Mahlhilfskörper nach dem Mahlvorgang von dem Mahlgut zu trennen. Es ist hierbei bekannt geworden, Siebe bzw. Siebpatronen einzusetzen; diese weisen die Gefahr auf, sich zuzusetzen; außerdem ist die Siebfläche begrenzt. Außerdem ist es bekannt geworden, rotierende Trenneinrichtungen vorzusehen, die verhältnismäßig aufwändig sind und insbesondere bei abrasivem Mahlgut zum Verschleißen neigen.
  • Aus der EP 1 323 476 A1 (entsprechend US 10/327,206 ) ist eine Rührwerksmühle bekannt, die ähnlich der vorstehend geschilderten ausgestaltet ist, wobei die Mahlgut-Mahlhilfskörper-Trenneinrichtung in der Weise ausgestaltet ist, dass ein Tauchrohr auf eine Rührscheibe unter Freilassung eines Spaltes aufgesetzt ist, durch die Mahlgut abgesaugt wird. Auch eine solche Ausgestaltung neigt zu relativ hohem Verschleiß.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, dass die Abtrennung der Mahlhilfskörper mit geringem konstruktiven Aufwand und in sehr robuster Ausführung möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass das Mahlgut-Mahlhilfskörper-Gemisch nach dem Mahlprozess aus der Rührwerksmühle über ein Tauchrohr abgesaugt wird und die Abtrennung der Mahlhilfskörper durch Gewichts- und Trägheitskräfte innerhalb des Tauchrohres erfolgt. Die Mahlhilfskörper bewegen sich aufgrund der Schwerkraft und aufgrund der Mitnahme durch das unter dem Tauchrohr hindurchbewegte Mahlhilfskörper-Bett direkt wieder in den Mahlraum zurück. Die Realisierung ist sehr einfach und kostengünstig. Die einzusetzenden Bauteile können sehr einfach und mit geringem Aufwand gegen Verschleiß geschützt werden. Es können auch kleine Mahlhilfskörper abgetrennt werden.
  • Die erfindungsgemäße Rührwerksmühle wird bevorzugt eingesetzt zum Mahlen von Materialien, die hohen Verschleiß in der Rührwerksmühle verursachen. Hierbei handelt es sich insbesondere um keramische Massen, die mit Wasser zu einem verhältnismäßig dünnflüssigen, also niedrigviskosen Mahlgut aufgeschlämmt sind. Der Wert eines solchen Mahlgutes ist verhältnismäßig gering, so dass auch die Verschleißkosten pro Gewichtseinheit des Mahlgutes niedrig sein müssen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist die Rührwerksmühle mit geringem Verschleiß über lange Zeit betriebssicher, was bei anderen Mahlhilfskörper-Trenneinrichtungen nicht der Fall ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erlaubt ein Sedimentieren der Mahlhilfskörper aus dem Mahlgut im Bereich der Mahlgut-Absaug- und Mahlhilfskörper-Trenn-Einrichtung. Im Tauchrohr bildet sich gleichermaßen eine Tasche im Mahlhilfskörper-Bett, in der sich nur wenige oder gar keine Mahlhilfskörper befinden, die mit dem Mahlgut im Tauchrohr aufsteigen könnten.
  • Die Erfindung ist besonders vorteilhaft einsetzbar, wenn gemäß Anspruch 2 auch der Mahlbehälter drehantreibbar ist, so dass eine Mahlhilfskörperströmung im Mahlraum erzwungen wird. Die exzentrische Anordnung des Tauchrohres nach Anspruch 3 führt dazu, dass die im Tauchrohr nach unten sinkenden Mahlhilfskörper von dem sich drehenden Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett mitgenommen werden, da das Tauchrohr in dem Bereich in den Mahlraum einmündet, wo das Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett eine besonders intensive Bewegung ausführt. Die exzentrische Anordnung des mindestens einen Rührwerks nach Anspruch 4 und insbesondere die Anordnung des Tauchrohres nach den Ansprüchen 5 und 6 unterstützt dies.
  • Die weiteren Unteransprüche enthalten zahlreiche zum Teil erfinderische Weiterbildungen der Erfindung.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt
    • Fig. 1
    einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch eine Rührwerksmühle und
    Fig. 2
    einen horizontalen Querschnitt durch die Rührwerksmühle nach Fig. 1.
  • Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Rührwerksmühle weist einen im Wesentlichen kreiszylindrischen Mahlbehälter 1 auf, dessen Mittel-Längs-Achse 2 vertikal verläuft, d. h. der Mahlbehälter 1 steht vertikal. Er ist unten durch einen quer zur Achse 2 verlaufenden Boden 3 verschlossen. Er stützt sich über ein konzentrisch zur Achse 2 angeordnetes Drehlager 4 gegenüber einem nur angedeuteten Maschinen-Ständer 5 ab, d. h. der Mahlbehälter 1 ist um seine Mittel-Längs-Achse 2 drehbar. Als Drehantrieb für den Mahlbehälter 1 ist ein gegenüber dem Maschinen-Ständer 5 abgestützter Mahlbehälter-Antriebsmotor 6 vorgesehen, dessen Welle 7 parallel zur Achse 2 verläuft und über einen Zahntrieb 8 und einen am unteren äußeren Umfang des Mahlbehälters 1 angebrachten Zahnkranz 9 den Mahlbehälter 1 in Drehrichtung 10 antreibt. Aufgrund eines entsprechenden Untersetzungsverhältnisses des Zahntriebes 8 relativ zum Zahnkranz 9 kann der Antrieb des Mahlbehälters 1 mit einer relativ niedrigen Drehzahl erfolgen. Anstelle eines Zahntriebes 8 kann naturgemäß auch ein ReibradAntrieb eingesetzt werden.
  • Im Mahlbehälter 1 ist ein Rührwerk 11 angeordnet, das im Wesentlichen und insoweit in üblicher Weise aus einer Rührwerkswelle 12 und an dieser angeordneten und von ihr radial abstehenden Rührwerkzeugen 13 besteht. Bei den Rührwerkzeugen 13 handelt es sich im vorliegenden Fall um Rührscheiben mit Durchtrittsöffnungen 14. Die Rührwerkswelle 12 ist in ihrem dem Boden 3 entgegengesetzten oberen Bereich in einem Rührwellen-Lager 15 liegend gelagert. Dieses Lager 15 ist an einer nicht drehbaren in nicht dargestellter Weise gegenüber dem Maschinen-Ständer 5 abgestützten, stirnseitigen Abdeckung 16 gehalten. Zwischen der Abdeckung 16 und dem oberen Rand 17 des Mahlbehälters 1 befindet sich ein Spritzschutz 18, der konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 2 des Mahlbehälters 1 angeordnet ist. Der Spritzschutz 18 ist mit dem Rand 17 des Mahlbehälters 1 nicht verbunden, da letzterer drehbar ist und da die als Deckel dienende Abdeckung 16 ortsfest, wenn auch abnehmbar am Maschinen-Ständer 5 angeordnet ist. Da die Abdeckung 16 mit dem Spritzschutz 18 den Mahlbehälter 1 nicht druckfest verschließt, herrscht im Mahlbehälter 1 Atmosphärendruck; es kann Luft in den Mahlbehälter 1 eintreten.
  • Das Rührwerk 11 wird mittels eines mit dem Maschinen-Ständer 5 verbundenen Rührwerk-Antriebsmotors 19 angetrieben, dessen Welle 20 parallel zur Rührwerks-Achse 21 verläuft, gegenüber letzterer aber um eine Exzentrizität e versetzt ist. Der Antrieb wird mittels eines Riementriebes 22 auf die Rührwerkswelle 12 übertragen. Der Antriebsmotor 19 treibt das Rührwerk 11 in Drehrichtung 23 an, die mit der Drehrichtung 10 gleichgerichtet sein kann; die Drehrichtungen 10 und 23 können aber auch gegeneinander gerichtet sein.
  • Durch die nicht drehbare Abdeckung 16 ist eine Mahlgut-Zuführ-Leitung 24 hindurchgeführt und gehalten, deren Austrittsöffnung 25 sich in der Nähe des Bodens 3 des Mahlbehälters 1 befindet. Diese Leitung 24 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Strömungs-Umlenker 26 ausgebildet. Dieser Umlenker 26 kann eine Umlenkfläche 27 aufweisen, was zur Folge hat, dass eine auftreffende - nur in Fig. 2 dargestellte - Mahlgut-Mahlhilfskörper-Strömung 29 radial nach innen umgelenkt wird. Die Leitung 24 ist in der Nähe der Mahlraumwand 28 angeordnet. Der Mahlgut-Zuführ-Leitung 24 wird Mahlgut mittels einer Mahlgut-Zuführ-Pumpe 31 zugeführt, das durch die Austrittsöffnung 25 im unteren Bereich des Mahlbehälters 1, also in der Nähe des Bodens 3, in diesen eintritt.
  • Durch die Abdeckung 16 ist weiterhin eine druckdicht ausgebildete Mahlgut-Absaug- und Mahlhilfskörper-Trenn-Einrichtung 32 von außen hindurchgeführt. Diese ist als kreiszylindrisches Tauchrohr 33 ausgebildet, das in den im Mahlbehälter 1 ausgebildeten Mahlraum 34 hineinragt. An seinem unteren im Mahlraum 34 befindlichen Ende weist es eine Eintrittsöffnung 35 auf. Diese Eintrittsöffnung 35 taucht in den Spiegel 36 ein, der durch die Füllung des Mahlraums 34 mit Mahlgut und Mahlhilfskörpem 37 gebildet wird. Das Tauchrohr 33 ragt also in das durch den Spiegel 36 nach oben begrenzte Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett hinein. Am oberen außerhalb des Mahlraums 34 befindlichen Ende weist die Einrichtung 32 einen sich trichterförmig nach oben verjüngenden Abschnitt 38 auf, der rundum geschlossen ist. Aus ihm mündet nach oben eine Absaug-Leitung 39 aus, in der sich eine Mahlgut-Saug-Pumpe 40 befindet. Am sich verjüngenden Abschnitt 38 ist weiterhin ein Schwingungs-Erreger 41 angebracht, der die Einrichtung 32 in Vibration versetzen kann.
  • Das Tauchrohr 33 ist - wie aus Fig. 2 hervorgeht - zwischen dem Umlenker 26 und dem Rührwerk 11 angeordnet, wo eine starke Verdichtung der Strömung in Strömungsrichtung 29 stattfindet. Das im Wesentlichen zylindrische Tauchrohr 33 weist einen verhältnismäßig großen Innendurchmesser d auf, der so groß ist, wie es die Anordnung des Tauchrohres 33 an der geschilderten Stelle erlaubt. Im Verhältnis zum Innendurchmesser D des zylindrischen Mahlbehälters 1, also im Verhältnis zum Innendurchmesser D des Mahlraums 34 gilt: 10d ≥ D ≥ 4d. Insbesondere gilt: 8d ≥ D ≥ 5d. Der Durchmesser d des Tauchrohres 33 ist - wie Fig. 1 erkennen lässt - deutlich größer als der Durchmesser a der Absaug-Leitung 39. Der Durchmesser d des Tauchrohres 33 und damit der Durchmesser d der Eintrittsöffnung 35 ist erheblich größer als der Durchmesser b der größten verwendeten Mahlhilfskörper 37. Es gilt: 10b ≤ d und bevorzugt 20b ≤ d. Für den Durchmesser b der Mahlhilfskörper 37 gilt: b ≥ 2,0 mm. Der Durchmesser b der unverbrauchten, also nicht abgenutzten neuen Mahlhilfskörper 37 liegt im Bereich von 2 bis 10 mm, bevorzugt im Bereich von 4 bis 7 mm. Sie bestehen in der Regel aus Stahl oder - bevorzugt - aus Keramik wie beispielsweise Al2O3 oder ZrO2 oder anderen geeigneten Materialien.
  • An seinem unteren, der Eintrittsöffnung 35 des Tauchrohres 33 zugeordneten Ende weist letzteres eine Ausnehmung 42 auf, die sich im Strömungsweg der Mahlhilfskörper-Strömung 29 befindet, die lediglich in Fig. 2 dargestellt ist. Dort ist auch die Ausnehmung 42 in ihrer zur Strömung 29 richtigen Lage dargestellt, während in Fig. 1 das Tauchrohr 33 mitsamt seiner Ausnehmung 42 aus Gründen der Anschaulichkeit in einer um 90° um seine Längsachse gedrehten Position dargestellt ist. Die Ausnehmung 42 befindet sich - bezogen auf die Richtung der Strömung 29 - auf der stromabwärtigen Seite des Tauchrohres 33, so dass die Ausnehmung 42 von dem bis zur unteren hinteren Kante 43 ragenden unteren hinteren Bereich 44 des Tauchrohrs 33 bezogen auf die Strömung 29 abgedeckt beziehungsweise abgeschirmt wird. In die Ausnehmung 42 gelangen also keine oder nur wenige Mahlhilfskörper 37. Im Bereich der Ausnehmung 42 wird also im Tauchrohr 33 unterhalb des Spiegels 36 eine gewisse Freizone oder Entlastungszone geschaffen, in der sich keine oder nur sehr wenige Mahlhilfskörper 37 befinden.
  • Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist das Tauchrohr 33 entgegen der Richtung der Strömung 29 des Mahlguts und der Mahlhilfskörper 37 geneigt, und zwar in der Weise, dass von oben nach unten gesehen die Eintrittsöffnung 35 gegenüber dem oberen Ende mit im verjüngten Abschnitt 38 und der Absaug-Leitung 39 in Richtung der Strömung 29 voreilt. Die untere Kante 43 mit dem unteren hinteren Bereich 44 des Tauchrohres 33 dringt dadurch noch tiefer in das Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett unterhalb des Spiegels 36 ein. Der obere Bereich 45 der Ausnehmung 42 liegt auf Höhe des Spiegels 36, so dass gemäß dem Strömungs-Richtungspfeil 46 in den Mahlbehälter 1 einströmende Luft mit in das Tauchrohr 33 eingesaugt werden kann, wenn der Spiegel 36 unter die obere Kante der Ausnehmung 42 absinkt.
    • Die Arbeitsweise ist wie folgt:
  • Durch die Mahlgut-Zuführ-Leitung 24 wird mittels der Mahlgut-Zuführ-Pumpe 31 Mahlgut in pumpfähigem Zustand, in der Regel also als Suspension, zugeführt. Es findet also eine sogenannte Nassmahlung statt. Im Mahlraum 34 befindet sich ein Bett von Mahlhilfskörpern 37 in Form einer Teil-Füllung des Mahlraums 34 mit Mahlhilfskörpern 37, das nach oben durch den Spiegel 36 begrenzt wird. Das Rührwerk 11 wird in Drehrichtung 23 angetrieben; der Mahlbehälter 1 wird in Drehrichtung 10 angetrieben. Die Drehzahlen werden so gewählt, dass das Bett aus Mahlhilfskörpern 37 als kompaktes Bett erhalten wird; die Mahlhilfskörper werden also nicht im Mahlgut fluidisiert. Es stellt sich im Mahlraum 34 eine Mahlhilfskörper-Bewegung in Richtung der Strömung 29 ein, die zu einer intensiven Beanspruchung des Mahlgutes unter gleichzeitiger Zerkleinerung und Dispergierung des Mahlguts führt. In stationärem Zustand der Rührwerksmühle wird über die Mahlgut-Absaug- und Mahlhilfskörper-Trenn-Einrichtung 32 Mahlgut abgesaugt, d. h. in der Einrichtung 32 wird durch die Saug-Pumpe 40 Mahlgut abgesaugt, wobei die Pumpe 40 stets mit ihrer Nennlast gefahren wird. Ist die Saugleistung der Saug-Pumpe 40 größer als die Zuführleistung der Mahlgut-Zuführpumpe 31, so stellt sich der Spiegel 36 automatisch an der oberen Kante der Ausnehmung 42 ein. Fällt der Spiegel 36 unter die obere Kante der Ausnehmung 42 wird Luft mit angesaugt und somit die Flüssigkeitssaugleistung der Saug-Pumpe 40 vermindert. Bei verminderter Saugleistung der Saug-Pumpe 40 steigt der Spiegel 36 wieder über die obere Kante der Ausnehmung 42 und verschließt diese luftdicht. Da keine Luft mehr in die Saug-Pumpe 40 eindringt, arbeitet diese wieder mit Nennleistung bis der Spiegel 36 wieder unter die obere Kante der Ausnehmung 42 fällt. Hierdurch erfolgt somit eine Füllstandsregelung im Mahlraum 34. Da in den im Bett aus Mahlgut und Mahlhilfskörpern 37 befindlichen Bereich des Tauchrohres 33 höchstens wenige Mahlhilfskörper 37 eindringen, steigen diese wenigen Mahlhilfskörper 37 nicht mit dem abgepumpten Strom von Mahlgut im Tauchrohr 33 nach oben, sondern sedimentieren wieder nach unten. Dies wird dadurch unterstützt, dass die Strömungsgeschwindigkeit des abgepumpten Mahlgutes im Tauchrohr 33 wegen dessen großen Durchmessers d sehr gering ist und da die Dichte der Mahlhilfskörper 37 im Vergleich zur Dichte des Mahlgutes relativ groß ist. Hinzu kommt, dass das Mahlgut eine sehr niedrige Viskosität hat, die ähnlich der von Wasser ist. Bevorzugt werden als Mahlgut keramische Massen gemahlen, die in Wasser aufgeschlämmt sind und demzufolge verhältnismäßig dünnflüssig sind. Es werden also keine pastösen oder hochviskosen Flüssigkeiten gemahlen.

Claims (15)

  1. Rührwerksmühle
    - mit einem Mahlbehälter (1), der
    -- einen Mahlraum (34) mit einem Durchmesser (D) umschließt,
    -- mittels eines Bodens (3) nach unten verschlossen ist,
    -- eine obere Abdeckung (16) aufweist und
    -- eine vertikale Mittel-Längs-Achse (2) aufweist,
    - mit einem Rührwerk (11), das
    -- eine zur Mittel-Längs-Achse (2) parallele Rührwerks-Achse (21) aufweist, und
    -- im Mahlraum (34) mit Rührwerkzeugen (13) versehen ist,
    - mit einem Rührwerks-Antrieb (19) zum Drehantrieb des Rührwerks (11) um seine Rührwerks-Achse (21),
    - mit einer in den Mahlraum (34) mündenden Mahlgut-Zuführung (24),
    - mit einer Teil-Füllung des Mahlraums (34) mit Mahlhilfskörpern (37) mit einem Durchmesser (b), die in einem Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett in Richtung einer Strömung (29) bewegbar sind, und
    - mit einer aus dem Mahlraum (34) herausgeführten Mahlgut-Absaug- und Mahlhilfskörper-Trenn-Einrichtung (32),
    -- die ein in das Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett mit einer unteren Eintrittsöffnung (35) eintauchendes Tauchrohr (33) mit einem Innendurchmesser (d) aufweist, aus dem oberhalb des Mahlbehälters (1) eine Absaug-Leitung (39) mit einer Mahlgut-SaugEinrichtung (40) ausmündet,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Tauchrohr (33) an seiner Eintrittsöffnung (35) eide Ausnehmung (42) aufweist, die - bezogen auf die Richtung der Strömung (29) - auf der stromabwärtigen Seite des Tauchrohres (33) ausgebildet ist und
    dass ein - bezogen auf die Richtung der Strömung (29) - auf der stromaufwärtigen Seite des Tauchrohres (33) befindlicher, der Eintrittsöffnung (35) unmittelbar benachbarter Bereich (44) des Tauchrohres (33) die Ausnehmung (42) in Richtung der Strömung (29) abdeckt.
  2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlbehälter (1) mittels eines Mahlbehälter-Antriebs (6) drehantreibbar ist.
  3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33) exzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (2) angeordnet ist.
  4. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (11) exzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (2) angeordnet ist.
  5. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgut-Zuführung als in den Mahlraum (34) ragende Mahlgut-Zuführleitung (24) ausgebildet ist.
  6. Rührwerksmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33) zwischen dem Rührwerk (11) und der Mahlgut-Zuführleitung (24) angeordnet ist.
  7. Rührwerksmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgut-Zufllhr-Leitung (24) als Strömungs-Umlenker (26) ausgestaltet ist.
  8. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (d) des Tauchrohres (33) groß ist im Verhältnis zum Durchmesser (b) der größten Mahlhilfskörper (37).
  9. Rührwerksmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für den Durchmesser (d) des Tauchrohres (33) im Verhältnis zum Durchmesser (b) der Mahlhilfskörper (37) gilt: d ≥ 10b und bevorzugt d ≥ 20b.
  10. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Durchmesser (D) des Mahlraums (34) im Verhältnis zum Durchmesser (d) des Tauchrohres (33) gilt: 10d ≥ D ≥ 4d und bevorzugt 8d ≥ D ≥ 5d.
  11. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33) durchgehend zylindrisch ausgebildet ist.
  12. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33) im Bereich der Eintrittsöffnung (35) eine in Richtung der Strömung (29) nach oben hin ansteigende Kante (43) aufweist.
  13. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Bereich (45) der Ausnehmung (42) sich im Bereich eines oberen Spiegels (36) des Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bettes des Mahlraums (34) befindet.
  14. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33) gegenüber der Vertikalen geneigt angeordnet ist.
  15. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgut-Zuführung als bis in die Nähe des Bodens (3) des Mahlraums (34) reichende Mahlgut-Zufiihr-Leitung (24) ausgebildet ist.
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