EP1510256A1 - 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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EP1510256A1
EP1510256A1 EP03019033A EP03019033A EP1510256A1 EP 1510256 A1 EP1510256 A1 EP 1510256A1 EP 03019033 A EP03019033 A EP 03019033A EP 03019033 A EP03019033 A EP 03019033A EP 1510256 A1 EP1510256 A1 EP 1510256A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grinding
mill according
dip tube
agitator mill
agitator
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03019033A
Other languages
English (en)
French (fr)
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
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 Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH and Co KG
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Priority to RU2004122031/03A priority patent/RU2343979C2/ru
Priority to ES04017804T priority patent/ES2304248T3/es
Priority to EP04017804A priority patent/EP1508376B1/de
Priority to DE502004006822T priority patent/DE502004006822D1/de
Priority to AT04017804T priority patent/ATE392259T1/de
Priority to PL04017804T priority patent/PL1508376T3/pl
Priority to AU2004203593A priority patent/AU2004203593B2/en
Priority to ZA2004/06269A priority patent/ZA200406269B/en
Priority to US10/918,369 priority patent/US7264191B2/en
Priority to JP2004240745A priority patent/JP4557634B2/ja
Priority to CNB2004100570016A priority patent/CN100518943C/zh
Publication of EP1510256A1 publication Critical patent/EP1510256A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B02C17/161—Arrangements for separating milling media and ground material
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a stirred mill according to the preamble of claim 1.
  • Agitator mill of the generic type has a rotationally driven Grind container on, 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 can Agitator mills are not operated. The regrind removal works without pressure, d. H. against atmospheric pressure.
  • the invention is based on the object, an agitator mill of the generic type Art to design so that the separation of Mahlos stresses with little design effort and in a very robust design is possible.
  • the essence of the invention is that the grinding stock Mahlosterrorism mixture after the grinding process from the Agitator mill is sucked through a dip tube and the separation the Mahlangesterrorism carried by weight and inertial forces.
  • Mahlosterrorism move due to gravity and due to the Entrainment through the moving under the dip tube Mahlosève bed directly back into the grinding room.
  • the realization is very easy and inexpensive.
  • the components to be used can be very simple and be protected against wear with little effort. It also small Mahlösêt can be separated.
  • the invention can be used particularly advantageously if according to claim 2 and the grinding container is rotatably driven, so that a Mahlos crusherströmung is forced in the grinding room.
  • the eccentric arrangement of Immersion tube according to claim 3 causes that in the dip tube down falling Mahlos stresses of the rotating Mahlosève bed be taken along, because the dip tube in the area in the grinding room opens, where the Mahlos stresses bed performs a movement.
  • the eccentric arrangement of the at least one agitator according to claim 4 supports this.
  • the agitator mill shown in FIGS. 1 and 2 has a substantially cylindrical grinding container 1, whose central longitudinal axis of the second vertical, d. H. the grinding container 1 is vertical. He is down through closed a transverse to the axis 2 extending bottom 3. He supports himself via a concentric with the axis 2 arranged pivot bearing 4 opposite an only indicated machine stand 5 from, d. H. the grinding container 1 is rotatable about its central longitudinal axis 2.
  • a rotary drive for the grinding container 1 is a grinding container drive motor supported relative to the machine stand 5 6 provided, the shaft 7 parallel to the axis of the second runs and a pinion 8 and at the lower outer circumference attached to the grinding container 1 sprocket 9 the grinding container 1 in Direction of rotation 10 drives. Due to a corresponding reduction ratio the pinion 8 relative to the ring gear 9, the drive of the grinding container 1 at a relatively low speed. Instead of a pinion 8 can of course also used a friction wheel drive become.
  • an agitator 11 is arranged, which is substantially and in the usual way from a stirrer shaft 12 and at this arranged and radially projecting from her stirring tools 13 consists.
  • the stirring tools 13 in the present case are stirring disks with passages 14.
  • the agitator shaft 12 is in her the bottom 3 opposite upper portion in a stirring shaft bearing 15 lying horizontally. This bearing 15 is connected to a non-rotatable in unsupported manner supported against the machine stand 5, frontal cover 16 is held. Between the cover 16 and the upper edge 17 of the grinding container 1 is a seal 18, that is arranged concentrically to the central longitudinal axis 2 of the grinding container 1 is.
  • the seal 18 is not with the edge 17 of the grinding container 1 connected, since the latter is rotatable and serving as a cover cover 16 stationary, albeit removable arranged on the machine stand 5 is.
  • the cover 16 with the seal 18 serve as splash guard; the grinding container 1 is not sealed pressure-resistant, d. H. in the grinding container 1 prevails about atmospheric pressure.
  • the agitator 11 is connected by means of a with the machine stand 5 Agitator drive motor 19 driven, the shaft 20 parallel to the agitator axis 21, but with respect to the latter to an eccentricity e1 is offset.
  • the drive is by means of a belt drive 22nd transferred to the agitator shaft 12.
  • the drive motor 19 drives the Agitator 11 in the direction of rotation 23, which is rectified with the direction of rotation 10 can be; but the directions of rotation 10 and 23 can also be against each other be directed.
  • a regrind supply line 24 passed and held, the outlet opening 25 in the vicinity the bottom 3 of the grinding container 1 is located.
  • This line 24 is shown in the Embodiment designed as a flow deflector 26.
  • This deflector 26 may have a deflection surface 27, resulting in the result has an impinging regrind grinding aid flow radially to is diverted inside.
  • the conduit 24 is near the grinding chamber wall 28 arranged.
  • the conduit 24 only as a pipe be educated. Their essential function is the grinding material feed.
  • the Regrind feed line 24 becomes regrind by means of a regrind feed pump 31 fed through the outlet opening 25 in the lower area of the grinding container 1, that is in the vicinity of the bottom 3, in this occurs.
  • the device 32 Located at the top outside of the grinding chamber 34 End, the device 32 has a funnel-shaped upward widening Section 38, which is completely closed. From him flows to the top of a suction line 39, in which a regrind suction pump 40 is located. At the extended portion 38 is still a vibration exciter 41, which cause the device 32 to vibrate can.
  • the working method is as follows:
  • the grinding material supply line 24 is by means of the grinding stock feed pump 31 millbase in a pumpable state, usually as a suspension, fed. So there is a so-called wet grinding instead.
  • Mahlraum 34 is a bed of Mahlosangen 37 in the form of a Partial filling of the grinding chamber 34 with Mahlos stressesn 37, the upward is limited by the mirror 36.
  • the agitator 11 is in the direction of rotation 23 driven; the grinding container 1 is driven in the direction of rotation 10. The speeds are chosen so that the bed of Mahlos crushern 37 is obtained as a compact bed; the Mahltos crusher so not fluidized in the millbase.
  • auxiliary grinding bodies 37 flow upwards with the millbase, while unused and heavy auxiliary grinding bodies 37 remain in the grinding chamber 34.
  • Mahltos emotions 37 there is a constant rise and sedimentation of Mahltos stresses 37 in the gravitational field.
  • a separation mirror 42 between Mahlos stressesn 37 and Mahlos stressesn free regrind equilibrium state Mahltosève filling in dip tube 33 results from their own weight.
  • Mahltos emotions those of steel, Al 2 O 3 or ZrO 2 or other suitable materials can be used.
  • the diameter of the unconsumed, that is not worn new Mahlosêt 37 is in the range of 1 to 10 mm, preferably from 4 to 7 mm.
  • the second embodiment of Fig. 3 differs from that 1 and 2 only by the configuration of the Mahlgut Mahlos emotions suction and separator 32 '.
  • To the extended section 38 is still followed by a suction and separation housing 43, from which the Suction line 39 opens.
  • this extraction and separation housing 43 are parallel to each other and oblique to the vertical arranged fins 44, which formed similar to a lamella separator are.
  • On them are also very small Mahlos stresses 37 through Sedimentation is deposited and wandered back into the facility 32 'located filling from Mahlos emotionsn 37, where they then already be subjected to the described return process.
  • the third embodiment of Fig. 4 differs from the aforementioned again by the design of the grinding stock grinding auxiliary body suction and separator 32 ".
  • this embodiment is the dip tube 33 "down, so the grinding chamber 34 out, tapered, so not cylindrical, trained.
  • the upper extended section 38 " has above the separation mirror 42 in addition Protection sieve 45, by means of which even very small Mahltosharm 37 be held back.
  • Protection sieve 45 can of course also be used in the embodiment of FIGS. 1 and 2.
  • the fourth embodiment of FIG. 5 differs again of the above only by the configuration of the grinding stock grinding auxiliary body suction and separator 32 "'.
  • the dip tube 33 '' ' is substantially cylindrical and has in its upper outer area has only a tapered transition section 46, since the diameter D of the dip tube 33 '' 'naturally is significantly larger than the diameter d of the suction line 39th Der Diameter D of the dip tube 33 '' 'is at least in the region of the inlet opening 35 '' 'at least ten times the diameter of the largest Mahltos emotions 37.
  • the dip tube 33' ''' At its lower the inlet opening 35 '' ' the dip tube 33 '' 'associated end, the dip tube 33' '' a Recess 47, located in the flow path of Mahltos emotions flow 29, which is shown only in Fig. 2. There is also the recess 47 shown in its flow 29 correct location. The recess 47 is located - with respect to the direction of the flow 29 - on the downstream side of the dip tube 33 '' ', so that located in the lower region of the dip tube 33 '' 'or there sinking Mahlos 1969 37 particularly easy from passing by Bed from Mahltos emotionsn 37 are taken.
  • the fifth embodiment of FIG. 6 corresponds to that of FIG. 5, wherein only the dip tube 33 '' 'opposite to the direction of flow 29 of the millbase and the Mahlcous stresses 37 is inclined. Also located here the recess 47 in the flow shadow of the device 32 '' '.
  • This embodiment is particularly advantageous. As it turned out has, in this case increase the Mahlcous stresses 37 only to a small extent in the dip tube 33 'upwards. They store rather preferred in the lower, the inlet opening 35 'adjacent region, on the - with respect to the flow 29 - upstream side of the dip tube 33 '' '.
  • the sixth embodiment of FIG. 7 corresponds in terms of Design of the Mahlgut Mahlos stresses suction and separation device 32 to that of FIGS. 1 and 2, although indicated, that the dip tube 33 be adjustable in height in a sliding guide 49 can.
  • the grinding container 1a is not cylindrical, but expands upwards.
  • the grinding container drive motor 6 arranged opposite to the previous embodiments.
  • the pinion 8 acts on a sprocket 9a, which is on the mill container side Part of the pivot bearing 4a is attached.
  • the seventh embodiment of Fig. 8 is different from that according to Fig. 7, characterized in that the grinding container 1 b tapers conically upwards. Further, the expanded portion 38b of the dip tube 33b asymmetrically formed. Also in this embodiment, the deflector 26 not on the grinding chamber wall 28b.
  • the eighth embodiment of FIG. 9 again relates to a stirred mill in the basic embodiment described above according to FIGS. 1 to 6.
  • the grinding material feed takes place through one in the cover 16 grind inlet 50.
  • this can be the supply of dry millbase and liquid separated by the millbase inlet 50 done.
  • the deflector 26c is hereby used as regrind grinding aid suction and separator 32c.
  • an inlet opening 51 is formed at the bottom, adjacent to the bottom 3 of the grinding container 1 located end.
  • the ninth embodiment of Fig. 10 is different from that fourth embodiment of FIG. 5, characterized in that the agitator mill is designed for a dry grinding.
  • a regrind feeding device 52 provided in the form of a feed screw machine 53, by means of which the pulverulent millbase in the mill feed line 24th is encouraged.
  • a gap 54th provided by the outside air according to the flow direction arrow 55 can flow into the grinding chamber 34.
  • the tenth embodiment of FIG. 11 substantially corresponds to that of Fig. 10, wherein only the dip tube 33 '' '' according to the Representation in Fig. 6 against the direction of the flow 29 of the ground material and the grinding aid body 37 is inclined. Also here is the Recess 47 '' '' in the flow shadow of the device 32 "". Also here, in accordance with the embodiment of FIG. 10th the recess 47 '' ''' designed so that they on the one hand in the bed Mahlös stresses 37 and ground material dips, but also to above the Surface 57 protrudes, so that according to the flow direction arrow 55 incoming air can be sucked through.
  • the cross-section of the device 32 does not have to be circular be; it can also be designed as a polygon or asymmetrical.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
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  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Abstract

Eine Rührwerksmühle weist einen Mahlbehälter (1) und ein in diesem angeordnetes, drehantreibbares Rührwerk (11) auf. In den Mahlraum (34) mündet eine Mahlgut-Zuführung ein; weiterhin ist aus dem Mahlraum eine Mahlgut-Abführung herausgeführt. Der Mahlraum (34) ist mindestens teilweise mit Mahlhilfskörpern (37) gefüllt. Die Mahlgut-Abführung ist als Mahlgut-Mahlhilfskörper-Absaug- und Trenn-Einrichtung (32) ausgebildet, die ein in das Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett eintauchendes Tauchrohr (33) aufweist, aus dem oberhalb des Mahlbehälters (1) eine Absaug-Leitung mit einer Mahlgut-Saug-Einrichtung (40) ausmündet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Rühwerksmühle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine aus der EP 0 369 149 B1 (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.
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 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 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 Mahlhilfskörper-Bett mitgenommen werden, da das Tauchrohr in dem Bereich in den Mahlraum einmündet, wo das Mahlhilfskörper-Bett eine Bewegung ausführt. Die exzentrische Anordnung des mindestens einen Rührwerks nach Anspruch 4 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 mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle,
Fig. 2
einen horizontalen Querschnitt durch die Rührwerksmühle nach Fig. 1,
Fig. 3
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle,
Fig. 4
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle,
Fig. 5
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle,
Fig. 6
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle,
Fig. 7
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle,
Fig. 8
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle,
Fig. 9
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein achtes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle,
Fig. 10
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein neuntes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle und
Fig. 11
einen vertikalen Mittel-Längs-Schnitt durch ein zehntes Ausführungsbeispiel einer Rührwerksmühle.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Rührwerksmühle weist einen im Wesentlichen zylindrischen 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 Reibrad-Antrieb 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 eine Dichtung 18, die also konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 2 des Mahlbehälters 1 angeordnet ist. Die Dichtung 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. Die Abdeckung 16 mit der Dichtung 18 dienen als Spritzschutz; der Mahlbehälter 1 ist aber nicht druckfest verschlossen, d. h. im Mahlbehälter 1 herrscht etwa Atmosphärendruck.
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 e1 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 Mahlgut-Mahlhilfskörper-Strömung radial nach innen umgelenkt wird. Die Leitung 24 ist in der Nähe der Mahlraumwand 28 angeordnet. Selbstverständlich kann die Leitung 24 auch nur als Rohr ausgebildet sein. Ihre wesentliche Funktion ist die Mahlgut-Zuführung. 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-Mahlhilfskörper-Absaug- und Trenn-Einrichtung 32 von außen hindurchgeführt. Diese ist als Tauchrohr 33 ausgebildet, das in den im Mahlbehälter 1 ausgebildeten Mahlraum 34 hineinragt. An seinem unteren im Mahlraum 34 befindlichen Ende weist es eine sich trichterförmig erweiternde Eintrittsöffnung 35 auf. Diese Eintrittsöffnung 35 befindet sich geringfügig unterhalb des Spiegels 36, der durch die Füllung des Mahlraums 34 mit Mahlgut und Mahlhilfskörpern 37 gebildet wird. Das Tauchrohr 33 ragt also nur geringfügig in das durch den Spiegel 36 nach oben begrenzte Mahlhilfskörper-Bett hinein. Die Eintrittsöffnung 35 befindet sich nicht erheblich unterhalb des Spiegels 36; es muss nur sichergestellt sein, dass sie sich vollständig in der Mahlgut-Mahlhilfskörper-Füllung des Mahlraums 34 befindet. Am oberen außerhalb des Mahlraums 34 befindlichen Ende weist die Einrichtung 32 einen sich trichterförmig nach oben erweiternden 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 erweiterten Abschnitt 38 ist weiterhin ein Schwingungs-Erreger 41 angebracht, der die Einrichtung 32 in Vibration versetzen kann.
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 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-Mahlhilfskörper-Absaug- und Trenn-Einrichtung 32 Mahlgut abgesaugt, d. h. in der Einrichtung 32 wird durch eine Saug-Pumpe 40 Unterdruck gegenüber Atmosphärendruck erzeugt. Hierbei steigen außer dem Mahlgut auch Mahlhilfskörper 37 in der Einrichtung 32 aus, und zwar bis maximal in den erweiterten Abschnitt 38 des Tauchrohres 33, jedoch unterhalb der Absaug-Leitung 39, wie Fig. 1 entnehmbar ist. Es steigen ständig - primär in der Mitte der Einrichtung 32 - mit dem Mahlgut Mahlhilfskörper 37 nach oben, während gleichzeitig im Außenbereich, also nahe der Wand des Tauchrohres 33 Mahlhilfskörper 37 wieder nach unten sinken. Es stellt sich hierbei ein Gleichgewichtszustand ein, bei dem die in der Trenn-Einrichtung 32 befindlichen Mahlhilfskörper 37 sich jedenfalls unterhalb der Absaug-Leitung 39 befinden. Insbesondere die Rückfließbewegung der Mahlhilfskörper 37 wird durch den Schwingungs-Erreger 41 unterstützt.
Bevorzugt strömen kleine bzw. verbrauchte Mahlhilfskörper 37 mit dem Mahlgut nach oben, während unverbrauchte und schwere Mahlhilfskörper 37 im Mahlraum 34 verbleiben. Es findet also ein ständiges Aufsteigen und Sedimentieren der Mahlhilfskörper 37 im Schwerkraftfeld statt. Der durch einen Trenn-Spiegel 42 zwischen Mahlhilfskörpern 37 und von Mahlhilfskörpern freiem Mahlgut definierte Gleichgewichtszustand der Mahlhilfskörper-Füllung im Tauchrohr 33 ergibt sich aus deren Eigengewicht. Als Mahlhilfskörper können solche aus Stahl, aus Al2O3 oder ZrO2 oder anderen geeigneten Materialien verwendet werden. Der Durchmesser der unverbrauchten, also nicht abgenutzten neuen Mahlhilfskörper 37 liegt im Bereich von 1 bis 10 mm, bevorzugt von 4 bis 7 mm. Die Rückströmbewegung der Mahlhilfskörper 37 in das Bett von Mahlhilfskörpern 37 im Mahlraum wird dadurch unterstützt, dass das Tauchrohr 33 mit einer deutlichen Exzentrizität e2 gegenüber der Achse 2 des Mahlbehälters 1 angeordnet ist, wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt. Aufgrund der Exzentrizität e2 ist die Strömung 48 der Mahlhilfskörper 37 in diesem Bereich besonders intensiv und nimmt die Mahlhilfskörper 37 aus dem Tauchrohr 33 wieder mit.
Bei der nachfolgenden Beschreibung von abgewandelten Ausführungsbeispielen werden jeweils bei entsprechender Übereinstimmung dieselben Bezugsziffern wie bei der vorhergehenden Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwendet, ohne dass es einer erneuten Beschreibung bedarf. Für funktionell gleiche, konstruktiv geringfügig abgewandelte Teile werden hochgesetzte Striche oder nachgefügte Buchstaben verwendet, wie es bei der jeweiligen Beschreibung des jeweiligen Ausführungsbeispiels vorgegeben wird. Auch insoweit bedarf es keiner erneuten Beschreibung.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 und 2 nur durch die Ausgestaltung der Mahlgut-Mahlhilfskörper-Absaug- und Trenneinrichtung 32'. An den erweiterten Abschnitt 38 schließt sich noch ein Absaug- und Abtrenn-Gehäuse 43 an, aus dem die Absaug-Leitung 39 ausmündet. In diesem Absaug- und Abtrenn-Gehäuse 43 befinden sich parallel zueinander und gegenüber der Vertikalen schräg angeordnete Lamellen 44, die ähnlich einem Lamellen-Abscheider ausgebildet sind. An ihnen werden auch sehr kleine Mahlhilfskörper 37 durch Sedimentation abgeschieden und wandern zurück in die in der Einrichtung 32' befindliche Füllung aus Mahlhilfskörpern 37, wo sie dann dem bereits geschilderten Rückwanderungs-Prozess unterworfen werden.
Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich von den vorgenannten wiederum durch die Ausgestaltung der Mahlgut-Mahlhilfskörper-Absaug- und Trenneinrichtung 32". Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Tauchrohr 33 " sich nach unten, also zum Mahlraum 34 hin, verjüngend, also nicht zylindrisch, ausgebildet. Der obere erweiterte Abschnitt 38" weist oberhalb des Trenn-Spiegels 42 noch zusätzlich ein Schutz-Sieb 45 auf, mittels dessen auch noch besonders kleine Mahlhilfskörper 37 zurückgehalten werden. Ein solches Schutz-Sieb 45 kann selbstverständlich auch bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 und 2 eingesetzt werden.
Das vierte Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich wiederum von den vorstehenden nur durch die Ausgestaltung der Mahlgut-Mahlhilfskörper-Absaug- und Trenn-Einrichtung 32"'. Bei dieser Ausgestaltung ist das Tauchrohr 33''' im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist in seinem oberen äußeren Bereich nur einen sich verjüngenden ÜbergangsAbschnitt 46 auf, da der Durchmesser D des Tauchrohrs 33''' naturgemäß deutlich größer ist als der Durchmesser d der Absaug-Leitung 39. Der Durchmesser D des Tauchrohres 33''' ist zumindest im Bereich der Eintrittsöffnung 35''' mindestens zehnmal so groß wie der Durchmesser der größten Mahlhilfskörper 37. An seinem unteren der Eintrittsöffnung 35''' des Tauchrohrs 33''' zugeordneten Ende weist das Tauchrohr 33''' eine Ausnehmung 47 auf, die sich im Strömungsweg der Mahlhilfskörper-Strömung 29 befindet, die lediglich in Fig. 2 dargestellt ist. Dort ist auch die Ausnehmung 47 in ihrer zur Strömung 29 richtigen Lage dargestellt. Die Ausnehmung 47 befindet sich- bezogen auf die Richtung der Strömung 29 - auf der stromabwärtigen Seite des Tauchrohres 33''', so dass die im unteren Bereich des Tauchrohres 33''' befindlichen bzw. dorthin absinkenden Mahlhilfskörper 37 besonders leicht von dem sich vorbeibewegenden Bett aus Mahlhilfskörpern 37 mitgenommen werden.
Das fünfte Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 entspricht dem nach Fig. 5, wobei lediglich das Tauchrohr 33''' entgegen der Richtung der Strömung 29 des Mahlguts und der Mahlhilfskörper 37 geneigt ist. Auch hierbei befindet sich die Ausnehmung 47 im Strömungsschatten der Einrichtung 32'''. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders vorteilhaft. Wie sich herausgestellt hat, steigen hierbei die Mahlhilfskörper 37 nur in geringem Umfang im Tauchrohr 33' nach oben auf. Sie lagern sich vielmehr bevorzugt im unteren, der Eintrittsöffnung 35' benachbarten Bereich an, und zwar auf der - bezogen auf die Strömung 29 - stromaufwärtigen Seite des Tauchrohres 33'''. Da die Eintrittsöffnung 35''' hierbei durch eine - bezogen auf die Strömung 29 - zur Ausnehmung 47 ansteigende Kante 30 begrenzt wird, wird im Bett aus Mahlhilfskörpern 37 unterhalb des Spiegels 36 eine gewisse Freizone oder Entlastungszone geschaffen, so dass die Mahlhilfskörper 37 besonders leicht wieder aus dem Tauchrohr 33''' austreten können. Die Mahlhilfskörper 37 gelangen in der Regel also gar nicht bis in den oberen Bereich des Tauchrohres 33'''.
Das sechste Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 entspricht hinsichtlich der Ausgestaltung der Mahlgut-Mahlhilfskörper-Absaug- und Trenn-Einrichtung 32 dem nach den Fig. 1 und 2 , wobei allerdings angedeutet ist, dass das Tauchrohr 33 in einer Schiebe-Führung 49 höhenverstellbar sein kann. Weiterhin ist das Mahlbehälter 1a nicht zylindrisch ausgebildet, sondern erweitert sich nach oben. Des Weiteren ist der Mahlbehälter-Antriebsmotor 6 umgekehrt zu den vorherigen Ausführungsbeispielen angeordnet. Der Zahntrieb 8 greift an einem Zahnkranz 9a an, der am mahlbehälterseitigen Teil des Drehlagers 4a angebracht ist.
Das siebte Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 unterscheidet sich von dem nach Fig. 7 dadurch, dass der Mahlbehälter 1b sich konisch nach oben verjüngt. Des Weiteren ist der erweiterte Abschnitt 38b des Tauchrohrs 33b asymmetrisch ausgebildet. Auch bei dieser Ausführungsform liegt der Umlenker 26 nicht an der Mahlraumwand 28b an.
Das achte Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 betrifft wieder eine Rührwerksmühle in der oben nach den Fig. 1 bis 6 beschriebenen Grundausführung. Hierbei erfolgt allerdings die Mahlgut-Zufuhr durch einen in der Abdeckung 16 befindlichen Mahlgut-Einlass 50. Während bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen das Mahlgut in pumpförmiger Form, also in der Regel als Suspension, zugeführt wird, kann hierbei die Zuführung von trockenem Mahlgut und Flüssigkeit getrennt durch den Mahlgut-Einlass 50 erfolgen. Der Umlenker 26c ist hierbei als Mahlgut-Mahlhilfskörper-Absaug- und Trenn-Einrichtung 32c ausgebildet. An deren unterem, benachbart zum Boden 3 des Mahlbehälters 1 befindlichen Ende ist also eine Eintrittsöffnung 51 ausgebildet. An seinem oberhalb des Mahlbehälters 1 befindlichen Ende weist der insoweit als Tauchrohr 33c dienende Umlenker 26c einen erweiterten Abschnitt 38c auf, der ebenfalls rundum dicht verschlossen ist und aus dem die Absaug-Leitung 39 ausmündet. Die Abtrennung der Mahlhilfskörper 37 vom Mahlgut ist auch hier wiederum die gleiche, wie zuvor bereits geschildert.
Das neunte Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 unterscheidet sich von dem vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 dadurch, dass die Rührwerksmühle für eine Trockenmahlung ausgestaltet ist. Anstelle der Mahlgut-Zuführ-Pumpe für pumpfähiges Mahlgut ist nunmehr eine Mahlgut-Zuführ-Einrichtung 52 in Form einer Zufiihr-Schnecken-Maschine 53 vorgesehen, mittels derer das pulverförmige Mahlgut in die Mahlgut-Zuführ-Leitung 24 gefördert wird. Zwischen der Abdeckung 16 und dem oberen Rand 17 des Mahlbehälters befindet sich keine Dichtung, sondern es ist ein Spalt 54 vorgesehen, durch den von außen Luft gemäß dem Strömungsrichtungs-Pfeil 55 in den Mahlraum 34 strömen kann.
Anstelle einer Mahlgut-Saug-Pumpe ist in der Absaug-Leitung 39 ein Gebläse 56, z. B. ein Radialventilator, vorgesehen. Da kein flüssiges, d. h. pumpfähiges Mahlgut im Mahlraum 34 ist, bildet sich auch kein Spiegel aus. Es ist vielmehr ein Mahlhilfskörper-Bett vorgesehen, aus dessen Oberfläche 57 Mahlhilfskörper 37 und gemahlenes Mahlgut abgesaugt werden kann. Um den Eintritt der gemäß Strömungsrichtungs-Pfeil 55 in den Mahlraum gelangenden Luft zu ermöglichen, ist es notwendig, dass die Ausnehmung 47'''' sich zum einen bis unter der Oberfläche 57 erstreckt, sich aber auch oberhalb dieser fortsetzt, damit die Luft direkt in das Tauchrohr 33'''' eintreten kann.
Das zehnte Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 entspricht im Wesentlichen dem nach Fig. 10, wobei lediglich das Tauchrohr 33'''' entsprechend der Darstellung in Fig. 6 entgegen der Richtung der Strömung 29 des Mahlguts und der Mahlhilfskörper 37 geneigt ist. Auch hierbei befindet sich die Ausnehmung 47'''' im Strömungsschatten der Einrichtung 32"". Auch hierbei ist in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 die Ausnehmung 47'''' so ausgestaltet, dass sie einerseits in das Bett aus Mahlhilfskörpern 37 und Mahlgut eintaucht, aber auch bis oberhalb der Oberfläche 57 ragt, so dass die gemäß dem Strömungsrichtungs-Pfeil 55 einströmende Luft mit durchgesaugt werden kann.
Auch hierbei erfolgt die Abtrennung der gemeinsam mit dem gemahlenen Mahlgut abgesaugten Mahlhilfskörper durch Sedimentation.
Die zuvor geschilderten Abwandlungen können naturgemäß auch jeweils wechselweise bei anderen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Beispielsweise muss der Querschnitt der Einrichtung 32 nicht kreisförmig sein; er kann auch als Vieleck oder unsymmetrisch ausgebildet sein.

Claims (21)

  1. Rührwerksmühle
    mit einem Mahlbehälter (1, 1a, 1b), der
    einen Mahlraum (34) 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, 50),
    mit einer aus dem Mahlraum (34) herausgeführten Mahlgut-Abführung und
    mit einer Teil-Füllung des Mahlraums (34) mit Mahlhilfskörpern (37), die in einem Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett in Richtung einer Strömung (29) bewegbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgut-Abführung als Mahlgut-Mahlhilfskörper-Absaugund Trenn-Einrichtung (32, 32', 32", 32"', 32c, 32'''') ausgebildet ist, die ein in das Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett mit einer Eintrittsöffnung (35, 35''') eintauchendes Tauchrohr (33, 33", 33"', 33b, 33c, 33"") aufweist, aus dem oberhalb des Mahlbehälters (1, 1a, 1b) eine Absaug-Leitung (39) mit einer Mahlgut-Saug-Einrichtung (40, 56) ausmündet.
  2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlbehälter (1, 1a, 1b) mittels eines Mahlbehälter-Antriebs (6) drehantreibbar ist.
  3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33, 33'', 33''', 33b, 33c, 33"") exzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (2) angeordnet ist.
  4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (11) exzentrisch zur Mittel-Längs-Achse (2) angeordnet ist.
  5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (35) des Tauchrohres (33) sich zum Mahlgut-Mahlhilfskörper-Bett hin erweitert.
  6. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33, 33") oberhalb des Mahlraums (34) einen sich nach oben erweiternden Abschnitt (38, 38") aufweist, aus dem die Absaug-Leitung (39) ausmündet.
  7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33') oberhalb des Mahlraums (34) ein Absaugund Abtrenn-Gehäuse (43) aufweist, in dem gegenüber der Vertikalen geneigte Lamellen (44) angeordnet sind.
  8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr nicht zylindrisch ausgebildet ist.
  9. Rührwerksmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33') sich zum Mahlraum (34) hin verjüngt.
  10. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33''', 33'''') durchgehend zylindrisch ausgebildet ist.
  11. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33''', 33'''') an seiner im Mahlraum (34) befindlichen Eintrittsöffnung (35''') eine Ausnehmung (47, 47'''') aufweist.
  12. Rührwerksmühle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (47, 47'''') - bezogen auf die Richtung der Strömung (29) - auf der stromabwärtigen Seite des Tauchrohres (33''', 33'''') ausgebildet ist.
  13. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33''', 33'''') gegenüber der Vertikalen geneigt angeordnet ist.
  14. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33"', 33"") im Bereich der Eintrittsöffnung (35''') eine in Richtung der Strömung (29) hin ansteigende Kante (30) aufweist.
  15. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgut-Zuführung als bis in die Nähe des Bodens (3) des Mahlraums (34) reichende Mahlgut-Zuführ-Leitung (24) ausgebildet ist.
  16. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr (33, 33', 33'', 33''') gegenüber dem Mahlbehälter (1a, 1b) höhenverstellbar ausgebildet ist.
  17. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgut-Zuführung (50) in den oberen Bereich des Mahlraums (34) mündet und das Tauchrohr (33) bis in die Nähe des Bodens (3) in den Mahlraum (34) reicht.
  18. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauchrohr unsymmetrisch ausgebildet ist.
  19. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Absaug-Leitung (39) ein Schutz-Sieb (45) angeordnet ist.
  20. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgut-Saug-Einrichtung als Mahlgut-Saug-Pumpe (40) ausgebildet ist.
  21. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgut-Saug-Einrichtung als Gebläse (56) ausgebildet ist.
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