EP2138236B1 - Mahlvorrichtung mit Mühle als Einbaumodul - Google Patents

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EP2138236B1
EP2138236B1 EP09008020.1A EP09008020A EP2138236B1 EP 2138236 B1 EP2138236 B1 EP 2138236B1 EP 09008020 A EP09008020 A EP 09008020A EP 2138236 B1 EP2138236 B1 EP 2138236B1
Authority
EP
European Patent Office
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mill
grinding device
cover
vessel
inlet
Prior art date
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EP09008020.1A
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English (en)
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EP2138236A2 (de
EP2138236A3 (de
Inventor
Georg Dipl.-Ing. Konetzka
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Hosokawa Alpine AG
Original Assignee
Hosokawa Alpine AG
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Publication date
Application filed by Hosokawa Alpine AG filed Critical Hosokawa Alpine AG
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Publication of EP2138236A3 publication Critical patent/EP2138236A3/de
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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
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/26—Details
    • B02C13/282—Shape or inner surface of mill-housings

Definitions

  • the invention relates to a grinding device with a mill as a built-in module in a container, in particular a filter or silo, according to the preamble of claim 1.
  • the DE 693 24 147 T2 discloses a granulating mill with a cutter fed from a sump and disposed above a granule container receiving the comminuted product.
  • the cutter, the collection bunker and the granulate container are connected to each other via two pivoting devices and can be opened via these, so that the cutter and the granule container are accessible.
  • the DE 25 44 496 A1 discloses a granulator whose housing consists of an upper and lower part wherein the rotor is mounted in the upper part.
  • the upper part is hingedly connected to the lower part via an axis parallel to the rotor axis.
  • the DE 16 79 862 A1 also shows a cutting mill, the housing upper and lower part is hinged together via an axis parallel to the rotor axis.
  • the DE 10 2006 021 196 B3 discloses mills or classifiers that are configured so that the mill or classifier housing is connected via an axis to a magnetic bearing spindle housing and, by folding away the mill or classifier housing, releases the grinding tools or the indexing wheel.
  • the object of the invention is to provide a grinding device of the type mentioned, which is compact and cost-saving, easy to handle and can be easily adapted to explosive products to the requirements of the relevant explosion protection guidelines.
  • the grinding device according to the invention consists of a mill, which is designed such that it can be inserted into an opening of a container and operated in this position.
  • the container assumes the function of the mill housing. This eliminates the actual mill housing.
  • the grinding device consists of a modular mill and a container of a process plant.
  • the container in which the mill is to be installed has an opening with flange and hinge bearing. This opening is a manhole intended for maintenance purposes.
  • the lid for this opening is designed according to the invention as a mill function part.
  • the lid with mill functional parts is pivotally coupled with a lid hinge in the hinge bearing, so that the mill can be swung out of the container.
  • the lid can be closed with fasteners and keeps the mill in a reliable position.
  • the mill is installed in the cap as follows. On one side of the cover plate is the drive for the rotor of the mill. The shaft is guided through the cover plate. On the inside, the grinding tool is attached to the rotor and the stator is fixed.
  • the mill inlet ie the product inlet is arranged.
  • a mill for example, an impact mill can be selected with Stiftusionnmahltechnik.
  • the container in which the mill is installed can be a filter, but also a silo.
  • the actual mill housing can thus be saved.
  • the functional parts of the mill namely drive shaft, rotor, stator and product inlet are mounted on the lid and inserted as a module in a container with opening, such as a filter and the lid is firmly connected to the flange of the opening.
  • Inventive Mahlsysteme can be performed without air flow through the mill, with circulating air or through air.
  • the invention represents a cost-effective way of retrofitting systems with mills, since existing plant parts are still used and the actual mill housing deleted.
  • a simple installation of the machine to be retrofitted by flanging the mill on the manhole is possible.
  • Fig.1 shows an impact mill (1) with pin disc grinder as a built-in module in containers (2) procedural equipment.
  • the container (2) has an opening (3) with connecting flange (4) and hinge bearing (5) for receiving the impact mill (1).
  • the closure lid (6) is designed as a mill function part and pivotally coupled to the lid hinge (7) for pivoting out of the mill from the container (2) in the hinge bearing (5).
  • the connecting elements (8) close the lid and keep the mill in a reliable position.
  • In the upper part of the closure cap (6) of the mill inlet (9) is arranged, which closes tightly over the oblique flange (10) to the fixed supply line (11).
  • In the lower part of the closure cap (6) of the mill drive (12) is flanged with mill shaft (13).
  • the fixed pin disk (14) is fixed centrally in the inlet region to the mill shaft through the fitting bore (15) and secured to the inside mill inlet channel (16) via the connecting elements (17). Releasable over the connecting elements (18), the rotating grinding disc (19) on the mill shaft (13) is arranged.
  • the sealing system (20) closes the inlet to the outside in the area of the shaft passage.
  • Fig.2 shows an impact mill with Plattendriverwerk (21).
  • the baffle grinding track (22) is here, as in Fig.1 the fixed pin disc (14), detachably mounted in the inlet area.
  • the cover plate (23) forms with the spacers (24) the discharge gap (26) to the impact surface grinding path (22).
  • the cover plate (23) is releasably connected by the connecting elements (25) with the baffle surface grinding path (22).
  • FIG. 3 shows an impact mill with Stiftusionnmahltechnik (27) as a built-in module in containers of process plants.
  • the mill inlet (28) is part of the container.
  • the fixed pin disc (14) is releasably connected via spacers (29) at a defined distance to the rotating pin disc (19) with the closure cover (6).
  • the space between the flange of the product inlet and the fixed pin disk (14) is preferably closed with a soft seal (30).
  • the mill inlet can also be designed to be detachably connected to the container, then the resulting container opening can be used as a manhole when the mill is removed and the mill inlet is dismantled.
  • Figure 4 shows the impact mill concept Fig.1 in the closed state and in the second view with the built-in module swung out.
  • a system for circulating air operation in the mill and container is integrated.
  • the entire recirculating air duct system is inclined from the air inlet opening (35) to the air outlet opening (36); in addition, the attachment of a separator to the air inlet opening is possible.
  • the door hinge (37) is designed with two degrees of freedom, which can generate a straight trajectory in addition to the circular pivoting movement.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Mahlvorrichtung mit einer Mühle als Einbaumodul in ein Behältnis, insbesondere ein Filter oder Silo, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
    • Stand der Technik
  • Mahlvorrichtungen mit Mühlen unterschiedlichster Art sind bekannt. Sie bestehen aus Produktaufgabe, Mühle, Produktabscheider und Gebläse. Manche Produkte erfordern einen hohen Luftvolumenstrom zur Kühlung des Produktes während der Mahlung, diese Anlagen werden im Durchluftbetrieb gefahren. Andere Produkte sind weniger temperaturempfindlich und können ohne kühlenden Luftstrom verarbeitet werden. Zur Unterstützung des Materialtransportes kann bei diesen Produkten die Luft im Kreislauf geführt werden. Vorteil dieser Lösung ist, dass aufwändige Produktabscheider wie Zyklone oder Filter entfallen. Die DE 9300910 U1 beschreibt eine Anlage zur Mahlung von Zucker. Hier ist eine Mühle direkt auf einem Behälter angeordnet. Das gemahlene Produkt wird danach in diesem Auffangtrichter zum Austrag geführt. In diesem Beispiel wird Luft in einem Kreislauf durch die Mühle gefahren, wobei die Luft aus dem Auffangtrichter abgezogen und vor die Mühle in den Produkteinlauf zugeführt wird.
  • Die DE 693 24 147 T2 offenbart eine Granuliermühle mit einem Cutter der aus einem Sammelbehälter gespeist wird und der über einem Granulatbehälter angeordnet ist, welcher das zerkleinerte Produkt aufnimmt. Der Cutter, der Sammelbunker und der Granulatbehälter sind über zwei Schwenkeinrichtungen miteinander verbunden und können über diese geöffnet werden, sodass der Cutter und der Granulatbehälter zugänglich werden.
  • Die DE 25 44 496 A1 offenbart eine Schneidmühle, deren Gehäuse aus einem Ober- und Unterteil besteht wobei der Rotor im Oberteil gelagert ist. Das Oberteil ist über eine zur Rotorachse parallele Achse klappbar mit dem Unterteil verbunden.
  • Die DE 16 79 862 A1 zeigt ebenfalls eine Schneidmühle, dessen Gehäuseober- und Unterteil über eine zur Rotorachse parallele Achse klappbar miteinander verbunden ist.
  • Die DE 10 2006 021 196 B3 offenbart Mühlen oder Sichter die so ausgeführt sind, dass das Mühlen- oder Sichtergehäuse über eine Achse mit einem Magnetlagerspindelgehäuse verbunden ist und durch wegklappen des Mühlen- oder Sichtergehäuses die Mahlwerkzeuge oder das Sichtrad frei gibt.
    • Aufgabe
  • Aufgabe der Erfindung ist es eine Mahlvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die kompakt und Kosten sparend aufgebaut ist, leicht zu Handhaben ist und bei explosionsfähigen Produkten auch leicht an die Anforderungen der einschlägigen Explosionsschutz-Richtlinien angepasst werden kann.
    • Lösung
  • Diese Aufgabe wird durch eine Mahlvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Mahlvorrichtung besteht aus einer Mühle, die derart ausgebildet ist, dass sie in eine Öffnung eines Behältnisses eingesteckt und in dieser Position betrieben werden kann. Das Behältnis übernimmt die Funktion des Mühlengehäuses. Dadurch entfällt das eigentliche Mühlengehäuse.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Die Mahlvorrichtung besteht aus Mühle in Modulbauweise und einem Behältnis einer verfahrenstechnischen Anlage. Das Behältnis in welches die Mühle eingebaut werden soll, weist eine Öffnung mit Flansch und Scharnierlager auf. Diese Öffnung ist ein Mannloch, das für Wartungszwecke vorgesehen ist. Der Deckel für diese Öffnung ist erfindungsgemäß als Mühlenfunktionsteil gestaltet.
    Der Deckel mit Mühlenfunktionsteilen ist mit einem Deckelscharnier im Scharnierlager schwenkbar gekoppelt, so dass die Mühle aus dem Behältnis herausgeschwenkt werden kann. Der Deckel lässt sich mit Verbindungselementen verschließen und hält die Mühle in betriebssicherer Position.
    Die Mühle ist folgendermaßen in den Verschlussdeckel eingebaut. Auf der einen Seite der Deckelplatte befindet sich der Antrieb für den Rotor der Mühle. Die Welle wird durch die Deckelplatte geführt. Auf der Innenseite ist das Mahlwerkzeug an den Rotor angebracht und der Stator fixiert. Im oberen Teil des Verschlussdeckels ist der Mühleneinlauf d.h. der Produkteinlauf angeordnet.
    Als Mühle kann z.B. eine Prallmühle mit Stiftscheibenmahlwerk gewählt werden. Das Behältnis in das die Mühle eingebaut wird, kann ein Filter sein, aber auch ein Silo.
    Bei der erfindungsgemäßen konstruktiven Lösung lässt sich so das eigentliche Mühlengehäuse sparen. Die Funktionsteile der Mühle, nämlich Antrieb, Welle, Rotor, Stator und Produkteinlauf werden an den Deckel montiert und als Modul in ein Behältnis mit Öffnung, z.B. ein Filter eingesteckt und der Deckel wird fest mit dem Flansch der Öffnung verbunden.
    Erfindungsgemäße Mahlsysteme können ohne Luftstrom durch die Mühle, mit Umluft oder auch mit Durchluft ausgeführt werden.
    • Vorteile der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung ergeben sich daraus, dass das Mühlengehäuse und somit ein Kosten intensives Bauteil entfällt. Einsparungen ergeben sich besonders bei druckfesten Anlagen. Es entfallen außerdem die verbindenden Rohrleitungen zwischen Mühle und nachfolgenden Anlagenkomponenten.
  • Diese konstruktive Gestaltung von Mahlvorrichtungen lässt sich vorteilhaft für die Mahlung von Zucker einsetzten. Fein gemahlener Zucker gehört zu den explosionsfähigen Produkten das Mahlsystem muss daher gegen Explosionen geschützt werden. Zucker ist nicht temperaturempfindlich, daher ist die Verarbeitung ohne kühlenden Luftstrom möglich.
  • Die Erfindung stellt eine kostengünstige Möglichkeit der Nachrüstung von Anlagen mit Mühlen dar, da bestehende Anlagenteile weiter genutzt werden und das eigentliche Mühlengehäuse entfällt. Außerdem ist ein einfacher Einbau der nachzurüstenden Maschine durch Anflanschen der Mühle am Mannloch möglich.
  • Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigt:
    • Figur 1: Prallmühle mit Stiftscheibenmahlwerk als Einbaumodul in ein Behältnis
    • Figur 2: Prallmühle mit Plattenschlägermahlwerk als Einbaumodul in ein Behältnis
    • Figur 3: Prallmühle mit Mühleneinlauf Bestandteil des Behältnisses
    • Figur 4: Prallmühle mit Ausschnitt des Behältnisses
    Beschreibung der Abbildungen
  • Fig.1 zeigt eine Prallmühle (1) mit Stiftscheibenmahlwerk als Einbaumodul in Behältnisse (2) verfahrenstechnischer Anlagen. Das Behältnis (2) weist eine Öffnung (3) mit Anschlussflansch (4) und Scharnierlager (5) zur Aufnahme der Prallmühle (1) auf. Der Verschlussdeckel (6) ist als Mühlenfunktionsteil gestaltet und mit dem Deckelscharnier (7) zum Herausschwenken der Mühle aus dem Behältnis (2) im Scharnierlager (5) schwenkbar gekoppelt. Die Verbindungselemente (8) verschließen den Deckel und halten die Mühle in betriebssicherer Position. Im oberen Teil des Verschlussdeckels (6) ist der Mühleneinlauf (9) angeordnet, der über den schrägen Flansch (10) zur fest stehenden Zuführleitung (11) dicht abschließt. Im unteren Teil des Verschlussdeckels (6) ist der Mühlenantrieb (12) mit Mühlenwelle (13) angeflanscht. Die fest stehende Stiftscheibe (14) ist im Einlaufbereich zentrisch zur Mühlenwelle durch die Passungsbohrung (15) fixiert und mit dem innen liegenden Mühleneinlaufkanal (16) über die Verbindungselemente (17) befestigt. Lösbar über die Verbindungselemente (18) ist die rotierende Mahlscheibe (19) auf der Mühlenwelle (13) angeordnet. Das Dichtsystem (20) schließt den Einlauf im Bereich der Wellendurchführung nach außen ab.
  • Fig.2 zeigt eine Prallmühle mit Plattenschlägerwerk (21). Die Prallflächenmahlbahn (22) ist hier, wie in Fig.1 die fest stehende Stiftscheibe (14), lösbar im Einlaufbereich montiert. Die Abdeckscheibe (23) bildet mit den Distanzstücken (24) den Austragsspalt (26) zur Prallflächenmahlbahn (22). Zu Reinigungszwecken ist die Abdeckscheibe (23) lösbar durch die Verbindungselemente (25) mit der Prallflächenmahlbahn (22) verbunden.
  • Fig.3 zeigt eine Prallmühle mit Stiftscheibenmahlwerk (27) als Einbaumodul in Behältnisse verfahrenstechnischer Anlagen. In dieser Ausführung ist der Mühleneinlauf (28) Bestandteil des Behältnisses. Die fest stehende Stiftscheibe (14) ist über Distanzstücke (29) im definierten Abstand zur rotierenden Stiftscheibe (19) mit dem Verschlussdeckel (6) lösbar verbunden. Der Zwischenraum zwischen dem Flansch des Produkteinlaufes und der fest stehenden Stiftscheibe (14) wird bevorzugt mit einer weichen Dichtung (30) verschlossen. Der Mühleneinlauf kann auch demontierbar mit dem Behältnis verbunden ausgeführt sein, dann ist bei heraus geschwenkter Mühle und demontiertem Mühleneinlauf die entstandene Behältnisöffnung als Mannloch zu nutzen.
  • Fig.4 zeigt das Prallmühlenkonzept nach Fig.1 in geschlossenem Zustand und in der zweiten Ansicht mit heraus geschwenktem Einbaumodul. Als Konzepterweiterung ist ein System für Umluftbetrieb in Mühle und Behältnis integriert. Zur besseren Reinigung und Vermeidung unnötiger Doppelvermahlung ist das gesamte Umluftleitungssystem von der Lufteintrittsöffnung (35) bis zur Luftaustrittsöffnung (36) geneigt, zusätzlich ist der Anbau eines Abscheiders an der Lufteintrittsöffnung möglich.
    Zur Minimierung der Behältnisöffnung in Abhängigkeit der Ausschwenksituation der Mahlorgane ist das Türschamier (37) mit zwei Freiheitsgraden ausgeführt, die neben der kreisförmigen Schwenkbewegung eine gerade Bahnkurve erzeugen können.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Beispiel beschränkt.
    • Bezugszeichen
    • 1
    Prallmühle (mit Stiftscheibenmahlwerk)
    2
    Behältnis
    3
    Öffnung
    4
    Anschlussflansch
    5
    Scharnierlager
    6
    Verschlussdeckel
    7
    Deckelscharnier
    8
    Verbindungselemente
    9
    Mühleneinlauf
    10
    Flansch
    11
    Zuführleitung
    12
    Mühlenantrieb
    13
    Mühlenwelle
    14
    (fest stehende) Stiftscheibe
    15
    Passungsbohrung
    16
    Mühleneinlaufkanal
    17
    Verbindungselemente
    18
    Verbindungselemente
    19
    rotierende Mahlscheibe
    20
    Dichtsystem
    21
    Prallmühle mit Plattenschlägerwerk
    22
    Prallflächenmahlbahn
    23
    Abdeckscheibe
    24
    Distanzstücken
    25
    Verbindungselemente
    26
    Austragsspalt
    27
    Plattenschlägerwerk
    28
    Mühleneinlauf
    29
    Distanzstücke
    30
    Dichtung
    31
    Rohrleitung
    32
    Flansch
    33
    Behältnisflansch
    34
    Rohr
    35
    Lufteintrittsöffnung
    36
    Luftaustrittsöffnung
    37
    Türscharnier
    38
    Mühleneinlauf

Claims (7)

  1. Mahlvorrichtung bestehend aus einem Behältnis (2) mit Öffnung (3), Anschlussflansch (4) und Deckel dafür (6) sowie einer Mühle (1) mit den Mühlenfunktionsteilen Antrieb (12), Welle (13), Rotor (19) und Stator (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (3) des Behältnisses ein Mannloch ist, wobei die Mühlenfunktionsteile an dem Deckel (6) angeordnet sind und wobei auf einer Seite des Deckels der Antrieb angeordnet ist, die Welle durch den Deckel geführt ist und auf der Innenseite des Deckels der Rotor und der Stator angeordnet sind und der Deckel über ein Deckelscharnier (7) mit dem Scharnierlager (5) am Behältnis (2) schwenkbar gekoppelt ist, sodass die Mühle aus dem Behälter herausschwenkbar ist und der Deckel über Verbindungselemente (8) verschließbar ist.
  2. Mahlvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Mühle eine Prallmühle mit Stiftscheibenmahlwerk oder Plattenschlägermahlwerk ist.
  3. Mahlvorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (2) ein Filter oder Silo ist.
  4. Mahlvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, dass der Mühleneinlauf (9) am Deckel (6) angeordnet ist
  5. Mahlvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Mühleneinlauf (28) Bestandteil des Behältnisses (2) ist
  6. Mahlvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (2) mit einer Lufteintrittsöffnung (35) versehen ist, die über eine Rohrleitung (31) mit dem Mühleneinlauf (9) verbunden ist.
  7. Verfahren zur Zerkleinerung von Feststoffen mit einer Mahlvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlvorrichtung ohne Luft oder im Durchluftbetrieb oder im Umluftbetrieb gefahren wird.
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EP2138236A2 EP2138236A2 (de) 2009-12-30
EP2138236A3 EP2138236A3 (de) 2017-02-01
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