EP2327480A1 - Stirring ball mill - Google Patents

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EP2327480A1
EP2327480A1 EP20090177022 EP09177022A EP2327480A1 EP 2327480 A1 EP2327480 A1 EP 2327480A1 EP 20090177022 EP20090177022 EP 20090177022 EP 09177022 A EP09177022 A EP 09177022A EP 2327480 A1 EP2327480 A1 EP 2327480A1
Authority
EP
European Patent Office
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ball mill
rotor
agitator
grinding
agitator ball
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20090177022
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Ronald Dr. Lang
Roger Habegger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Willy A Bachofen AG
Original Assignee
Willy A Bachofen AG
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 Willy A Bachofen AG filed Critical Willy A Bachofen AG
Priority to EP20090177022 priority Critical patent/EP2327480A1/en
Publication of EP2327480A1 publication Critical patent/EP2327480A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating 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
    • B02C17/16Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B02C17/161Arrangements for separating milling media and ground material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating 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
    • B02C17/16Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B02C17/163Stirring means

Abstract

The mill has a separating arrangement i.e. sedimentation centrifuge (300), for separating off multiple grinding bodies from a ground or dispersed material e.g. nanosuspension. A product outlet for the material that has been ground or dispersed and freed from the grinding bodies is provided. The ground or dispersed material passes through the separating arrangement into the outlet. The separating arrangement has an axial centrifuge entrance (332) or entrance in vicinity of an axis for the material intermixed with the grinding bodies.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rührwerkskugelmühle gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.The present invention relates to a stirred ball mill according to the preamble of the independent claim.
  • Rührwerkskugelmühlen werden beispielsweise zur Zerkleinerung bzw. Dispergierung von Feststoffen in einer Flüssigkeitsphase eingesetzt, insbesondere für Produkte aus der Nanotechnologie und der Feinstmahltechnologie, beispielsweise für Farbstoffsuspensionen, Lackfarben, Druckfarben, Keramiken, Agrochemikalien, Füllstoffsuspensionen, Kosmetika, Nahrungsmittel, Pharmazeutika oder Mikroorganismen.Agitated ball mills are used, for example, for comminution or dispersion of solids in a liquid phase, in particular for products from nanotechnology and Feinstmahltechnologie, for example for dye suspensions, enamel paints, printing inks, ceramics, agrochemicals, filler suspensions, cosmetics, food, pharmaceuticals or microorganisms.
  • Bei solchen Rührwerkskugelmühlen wird durch einen Einlass zu mahlendes oder in einer Flüssigkeit zu dispergierendes Gut in die Mahlkammer eingebracht und in dieser mittels in der Mahlkammer befindlichen Mahlkörpern gemahlen bzw. dispergiert. Das Gut wird dabei sukzessive durch die Mahlkammer hindurch bewegt, woraufhin das gemahlene bzw. dispergierte Gut durch eine die Mahlkörper zurückhaltende Trenneinrichtung hindurch, z.B. durch einen dynamischen Trennspalt oder durch ein Schlitzsieb und dann durch einen Auslass abgeführt wird. Die grundsätzliche Funktionsweise solcher Rührwerkskugelmühlen ist bekannt und beispielsweise in EP 0 627 262 oder DE 2 215 790 beschrieben.In such stirred ball mills, a material to be ground or to be dispersed in a liquid is introduced into the grinding chamber through an inlet and ground or dispersed therein by means of grinding bodies located in the grinding chamber. The material is thereby successively moved through the grinding chamber, whereupon the ground or dispersed material is discharged through a separating device which retains the grinding media, for example through a dynamic separating gap or through a slotted screen and then through an outlet. The basic operation of such stirred ball mills is known and, for example, in EP 0 627 262 or DE 2 215 790 described.
  • Bei Rührwerkskugelmühlen kommen verschiedene Trenntechniken zum Einsatz, um das gemahlene bzw. dispergierte Gut (Produkt) von den Mahlkörpern zu trennen. Beispiele hierfür sind dynamische Trennspalte, die aus einem Rotor und einem Stator bestehen, und Siebe, z.B. Schlitzsiebe. Aufgrund der höheren Durchgangsfläche ist mit Sieben im Allgemeinen ein höherer Durchsatz realisierbar. Bei Feinstmahlkörpern (Durchmesser 0.2 mm und kleiner) sind jedoch sehr enge Siebschlitze notwendig und der damit verbundene Druckverlust ist sehr hoch. Dementsprechend sind die erzielbaren Durchsätze limitiert. Zudem können innerhalb kürzester Zeit Mahlgutpartikel und Mahlkörper auf dem Sieb abgelagert werden, was zu einer Blockierung der Mühle führen kann.In stirred ball mills, different separation techniques are used to separate the ground or dispersed product from the grinding media. Examples include dynamic separation gaps, which consist of a rotor and a stator, and screens, such as slot screens. by virtue of In general, with higher screens, higher throughput is achievable with screens. In Feinstmahlkörpern (diameter 0.2 mm and smaller), however, very narrow sieve slots are necessary and the associated pressure loss is very high. Accordingly, the achievable throughputs are limited. In addition, regrind particles and grinding media can be deposited on the screen within a very short time, which can lead to blockage of the mill.
  • EP 0 771 591 und EP 1 468 739 beschreiben eine Abtrennung der Mahlkörper mit Klassierrädern, bei denen ähnliche Mechanismen wie bei Windsichtern wirken und entsprechend Flügel eingebaut sind. Das Produkt-Mahlkörper-Gemisch muss dort durch eine Produktpumpe gegen die Zentrifugalkraft des Klassierrads gefördert werden. Während die Mahlkörper durch die Sichterwirkung zurück in den Mahlraum geschleudert werden, gelangt das Produkt in die Mitte des Klassierrads und zum Produktauslass. Die Räder wirken jedoch aufgrund der einbauten Flügel gleichzeitig als starke Zentrifugalpumpen, die einen entsprechend hohen Druck im Mahlraum aufbauen und damit die Einstellung eines langfristig stabilen Mahlprozesses erschweren. Zudem muss die Produktpumpe einen entsprechend höheren Druck erzeugen, um das Mahlgut durch die Mühle zu fördern. EP 0 771 591 and EP 1 468 739 describe a separation of the grinding media with Klassierrädern, where similar mechanisms act as in wind classifiers and wings are installed accordingly. The product-media mixture there must be promoted by a product pump against the centrifugal force of the Klassierrads. As the grinding media is thrown back into the grinding chamber by the sifter action, the product passes into the middle of the classifying wheel and to the product outlet. However, due to the built-in blades, the wheels simultaneously act as strong centrifugal pumps, which build up a correspondingly high pressure in the grinding chamber and thus make it difficult to set a long-term stable grinding process. In addition, the product pump must generate a correspondingly higher pressure in order to convey the millbase through the mill.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Rührwerkskugelmühle der genannten Art vorzuschlagen, bei der die vorstehend genannten Probleme bei der Mahlkörperabtrennung nicht auftreten oder zumindest stark reduziert werden. Insbesondere die Abtrennung von feinsten Mahlkörpern soll ohne die oben genannten Nachteile gewährleistet werden.It is therefore an object of the invention to propose a stirred ball mill of the type mentioned, in which the abovementioned problems in the Mahlkörperabtrennung do not occur or at least greatly reduced. In particular, the separation of finest grinding media should be guaranteed without the above mentioned disadvantages.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Rührwerkskugelmühle gelöst, wie sie durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs charakterisiert ist. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Rührwerkskugelmühle sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved according to the invention by a stirred ball mill, as characterized by the features of the independent patent claim. Advantageous embodiments of the inventive agitator ball mill are the subject of the dependent claims.
  • Insbesondere umfasst die Erfindung eine Rührwerkskugelmühle zum Feinmahlen oder Dispergieren eines Guts eine vorzugsweise rotationssymmetrische Mahlkammer zur Aufnahme von Mahlkörpern sowie zur Aufnahme des zu mahlenden bzw. zu dispergierenden Guts. Die Mahlkammer besitzt einen Einlass für das zu mahlende oder zu dispergierende Gut und ist mit einem rotierend antreibbaren Rührwerk mit mindestens einem Rührorgan zum Bewegen der Mahlkörper und des zu mahlenden bzw. zu dispergierenden Guts ausgestattet. In der Mahlkammer ist eine Trenneinrichtung zum Abscheiden der Mahlkörper aus dem gemahlenen bzw. dispergierten Gut angeordnet. Die Mahlkammer weist ferner einen Produktauslass für das gemahlene bzw. dispergierte und von Mahlkörpern befreite Gut auf, wobei das gemahlene bzw. dispergierte Gut durch die Trenneinrichtung hindurch in den Produktauslass gelangt. Die Trenneinrichtung ist als rotierend antreibbare Sedimentationszentrifuge mit einem axialen oder zumindest achsnahen Einlauf für das mit den Mahlkörpern durchmischte Gut ausgebildet.In particular, the invention comprises a stirred ball mill for fine grinding or dispersion of a material, a preferably rotationally symmetrical grinding chamber for receiving grinding bodies and for receiving the material to be ground or dispersed. The grinding chamber has an inlet for the material to be ground or to be dispersed and is equipped with a rotating drivable agitator with at least one stirring element for moving the grinding media and the material to be ground or dispersed. In the grinding chamber, a separating device for separating the grinding media from the ground or dispersed material is arranged. The grinding chamber further comprises a product outlet for the ground or dispersed and freed of grinding media Good, wherein the milled or dispersed material passes through the separator into the product outlet. The separator is designed as a rotatably drivable sedimentation centrifuge with an axial or at least close to the axis inlet for mixed with the grinding media Good.
  • Durch den Einsatz einer Sedimentationszentrifuge zur Abtrennung der Mahlkörper kann auf Schlitzsiebe verzichtet werden und die damit zusammenhängende Problematik entfällt. Gegenüber der Mahlkörperabtrennung mit Klassierrädern ergibt sich der Vorteil, dass aufgrund der axialen oder achsnahen Zufuhr des zu trennenden Produkt-Mahlkörper-Gemischs das letztere nicht gegen einen erhöhten Druck, der von dem als Zentrifugalpumpe wirkenden Klassierrad produziert wird, gefördert werden muss. Die Sedimentationszentrifuge dient allein als Trennorgan, ohne die oben erwähnte Pumpwirkung. Die erfindungsgemässe Rührwerkskugelmühle kann sowohl horizontal als auch vertikal (und im Grunde auch in einer von diesen beiden Richtungen abweichenden Richtung) aufgestellt und betrieben werden. Es wären sogar Fälle denkbar, bei denen das Rührwerk und die Zentrifuge unter einem Winkel relativ zueinander angeordnet sein können, insbesondere unter einem rechten Winkel.Through the use of a sedimentation centrifuge for separating the grinding media can be dispensed with slot sieves and eliminates the associated problems. Compared with the Mahlkörperabtrennung with Klassierrädern there is the advantage that due to the axial or near-axis feed of the product-millbase mixture to be separated, the latter does not have to be promoted against an increased pressure which is produced by the acting as a centrifugal Klassierrad. The sedimentation centrifuge alone serves as a separator, without the above-mentioned pumping action. The agitator ball mill according to the invention can be set up and operated both horizontally and vertically (and basically also in a direction deviating from these two directions). It would even be conceivable cases in which the agitator and the centrifuge can be arranged at an angle relative to each other, in particular at a right angle.
  • Bei einer Ausführungsform weist die Sedimentationszentrifuge einen im Wesentlichen becherförmigen äusseren Rotor und einen mit diesem drehfest verbundenen koaxialen inneren Rotor auf, wobei sich zwischen dem äusseren Rotor und dem inneren Rotor eine im Wesentlichen ringförmige Zentrifugenkammer befindet.In one embodiment, the sedimentation centrifuge has a substantially cup-shaped outer rotor and a coaxial inner rotor rotatably connected thereto, wherein there is a substantially annular centrifuge chamber between the outer rotor and the inner rotor.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist der innere Rotor über ein koaxiales Separatorrohr mit einem Bodenteil des äusseren Rotors verbunden und dabei das Separatorrohr an seinem Umfang mit Durchlassöffnungen für gemahlenes Gut versehen. Vorteilhafterweise ist die Sedimentationszentrifuge über eine durch eine Stirnwand der Mahlkammer durchgeführte Hohlwelle rotierend antreibbar und das Separatorrohr mündet dabei koaxial in die Hohlwelle.In a further embodiment, the inner rotor is connected via a coaxial separator tube to a bottom part of the outer rotor, thereby providing the Separatorrohr at its periphery with passages for ground material. Advantageously, the sedimentation centrifuge is rotatably driven via a hollow shaft guided through an end wall of the grinding chamber, and the separator tube opens coaxially into the hollow shaft.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist der äussere Rotor an seinem Umfang mit Durchlassöffnungen für abgeschiedene Mahlkörper versehen.According to a further embodiment, the outer rotor is provided at its periphery with passage openings for separated grinding media.
  • Der innere Rotor kann an seinem dem Einlauf zugewandten Ende eine vorzugsweise konische Fläche aufweisen, die mit einem radial einwärtsgerichteten Ringflansch des äusseren Rotors einen Ringkanal bildet.The inner rotor may have a preferably conical surface at its end facing the inlet, which forms a ring channel with a radially inwardly directed annular flange of the outer rotor.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Sedimentationszentrifuge als Tellerseparator ausgebildet. Dabei ist mindestens ein vorzugsweise konischer Separatorteller auf dem Separatorrohr angeordnet. Vorteilhafterweise sind auf dem Separatorrohr mehrere Separatorteller vorzugsweise gleichabständig angeordnet und sind die Durchlassöffnungen des Separatorrohrs zwischen und seitlich neben den Separatortellern angeordnet.According to a further embodiment, the sedimentation centrifuge is designed as a plate separator. In this case, at least one preferably conical separator plate is arranged on the separator tube. Advantageously, a plurality of separator plates are preferably arranged equidistantly on the separator tube and the passage openings of the separator tube are arranged between and laterally next to the separator plates.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist die Sedimentationszentrifuge als Dekanter ausgebildet, wobei der innere Rotor im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und eine vorzugsweise konische Stirnfläche aufweist.According to a further embodiment, the sedimentation centrifuge is designed as a decanter, wherein the inner rotor is substantially cylindrical and has a preferably conical end face.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform sind das Rührwerk und die Sedimentationszentrifuge unabhängig voneinander rotierend antreibbar ausgebildet. Dadurch sind insbesondere die Drehzahl und die Drehrichtung der Sedimentationszentrifuge und des Rührwerks völlig unabhängig voneinander einstellbar. Beispielsweise können Rührwerk und Sedimentationszentrifuge sich entweder in der gleichen Richtung oder in entgegengesetzter Richtung und mit gleicher oder unterschiedlicher Drehzahl drehen. Konstruktiv lässt sich dies beispielsweise dadurch erreichen, dass die Sedimentationszentrifuge und das Rührwerk jeweils eine separate Antriebswelle aufweisen und jeweils durch einen separaten Motor antreibbar sind. Dies ermöglicht optimale Anpassung an praktische Betriebssituationen.According to a further embodiment, the agitator and the sedimentation centrifuge are designed to be driven independently of each other in a rotationally drivable manner. As a result, in particular the speed and the direction of rotation of the sedimentation centrifuge and the agitator are completely independent of each other adjustable. For example, agitator and sedimentation centrifuge can rotate either in the same direction or in the opposite direction and at the same or different rotational speed. Constructively, this can be achieved, for example, by the fact that the sedimentation centrifuge and the stirrer each have a separate drive shaft and each can be driven by a separate motor. This allows optimal adaptation to practical operating situations.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform sind das Rührwerk und die Sedimentationszentrifuge gemeinsam rotierend antreibbar ausgebildet. Konstruktiv lässt sich dies beispielsweise dadurch erreichen, dass die Sedimentationszentrifuge und das Rührwerk eine gemeinsame Antriebswelle aufweisen und diese durch einen Motor antreibbar ist, welcher die gemeinsame Antriebswelle antreibt.According to a further embodiment, the agitator and the sedimentation centrifuge are jointly designed to be rotatably drivable. This can be achieved constructively, for example, by the fact that the sedimentation centrifuge and the agitator have a common drive shaft and this can be driven by a motor which drives the common drive shaft.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform sind Fördermittel, insbesondere in Form einer auf dem äusseren Rotor angebrachten Förderschnecke, zur Zurückbeförderung von aus der Sedimentationszentrifuge ausgetretenen Mahlkörpern in den das Rührwerk enthaltenden Mahlraum der Mahlkammer vorgesehen.According to a further embodiment, conveying means, in particular in the form of a conveying screw mounted on the outer rotor, are provided for conveying back grinding media which has passed out of the sedimentation centrifuge into the grinding chamber of the grinding chamber containing the agitator.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform weist die Rührwerkskugelmühle ein Umlenkorgan auf, welches zumindest teilweise um das mindestens eine Rührorgan herum angeordnet ist. Dieses Umlenkorgan dient dazu, das zu mahlende bzw. zu dispergierende Gut in den sich unmittelbar um das Rührorgan herum erstreckenden Teil der Mahlkammer zu lenken. Das Umlenkorgan kann gemäss einer Ausführungsform statisch ausgebildet sein, beispielsweise kann es ortsfest in der Mahlkammer angeordnet sein, z.B. kann es an der Innenwand der Mahlkammer fest angeordnet sein. Gemäss einer anderen Ausführungsform kann das Umlenkorgan dynamisch ausgebildet sein, beispielsweise durch einen Fortsatz des äusseren Rotors der Sedimentationszentrifuge. Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in der Mahlkammer ein zusätzlicher Einlass zur Einspeisung von zusätzlicher Produktsuspension oder Flüssigphase der Produktsuspension und/oder Dispergiermittel vorgesehen, um den starken Viskositätsanstieg, der vor allem bei Nanosuspensionen auftreten kann, zu verringern.According to a further embodiment, the agitator ball mill on a deflecting member, which is at least partially disposed around the at least one stirring member around. This deflecting member serves to direct the material to be ground or to be dispersed into the part of the grinding chamber extending directly around the stirring element. According to one embodiment, the deflection element can be designed to be static, for example it can be arranged stationarily in the grinding chamber, for example it can be fixedly arranged on the inner wall of the grinding chamber. According to another embodiment, the deflection member may be formed dynamically, for example by an extension of the outer rotor of the sedimentation centrifuge. According to a further advantageous embodiment, an additional inlet for feeding additional product suspension or liquid phase of the product suspension and / or dispersing agent is provided in the grinding chamber in order to reduce the strong increase in viscosity, which can occur especially with nanosuspensions.
  • Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist der Einlass bzw. der zusätzliche Einlass am rührwerksseitigen Ende der Mahlkammer bzw. am zentrifugenseitigen Ende der Mahlkammer angeordnet.According to a further embodiment, the inlet or the additional inlet is arranged on the agitator-side end of the grinding chamber or on the centrifuge-side end of the grinding chamber.
  • Im Folgenden wird die erfindungsgemässe Rührwerkskugelmühle unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von vier Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1
    einen Axialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Rührwerkskugelmühle,
    Fig. 2
    einen Axialschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Rührwerkskugelmühle,
    Fig. 3
    einen Axialschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Rührwerkskugelmühle, und
    Fig. 4
    einen Axialschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Rührwerkskugelmühle
    In the following, the agitator ball mill according to the invention will be described in more detail with reference to the attached drawing with reference to four exemplary embodiments. Show it:
    Fig. 1
    an axial section through a first embodiment of the inventive agitator ball mill,
    Fig. 2
    an axial section through a second embodiment of the inventive agitator ball mill,
    Fig. 3
    an axial section through a third embodiment of the inventive agitator ball mill, and
    Fig. 4
    an axial section through a fourth embodiment of the inventive agitator ball mill
  • Für die nachstehende Beschreibung gilt die folgende Festlegung: Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugszeichen angegeben, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungsteil nicht erwähnt, so wird auf deren Erläuterung in vorangehenden oder nachfolgenden Beschreibungsteilen verwiesen. Ausserdem gilt für diejenigen Pfeile in einer Figur, welche den Strom des Mahlguts und/oder der Mahlkörper repräsentieren, dass die Intensität der Schraffur der Pfeile repräsentativ für den Anteil enthaltener Mahlkörper im Strom ist: Je stärker also ein Pfeil schraffiert ist (je dunkler ein Pfeil erscheint), desto mehr Mahlkörper sind in dem Strom enthalten. Ein Strom, der durch einen nicht schraffierten (hell erscheinenden) Pfeil repräsentiert ist, enthält somit keine Mahlkörper, während ein Strom, der durch einen Pfeil mit starker Schraffur (dunkel erscheinender Pfeil) repräsentiert ist, sehr viele Mahlkörper enthält.The following definition applies to the following description: If reference signs have been given in a figure for the purpose of clarity of drawing, but are not mentioned in the directly related part of the description, reference is made to their explanation in the preceding or following parts of the description. In addition, for those arrows in a figure which represent the flow of the ground material and / or the grinding media, the intensity of the hatching of the arrows is representative of the proportion of media contained in the stream: the more so an arrow is hatched (the darker an arrow appears), the more grinding media are contained in the stream. Thus, a stream represented by an unshaded (bright) arrow does not contain any media, while a stream represented by an arrow with a heavy hatch (dark arrow) contains a large number of media.
  • Ferner sind der Einfachheit halber das der Rührwerkskugelmühle zugeführte zu mahlende Gut im Folgenden als Mahlgut und das durch den Mahlvorgang erzeugte gemahlene bzw. suspendierte und von Mahlkörpern befreite Gut als Produkt bezeichnet.Furthermore, for the sake of simplicity, the material to be ground supplied to the agitator ball mill is referred to below as the ground material and the milled or suspended material produced by the grinding process and freed from grinding bodies is referred to as the product.
  • Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Rührwerkskugelmühle umfasst eine üblicherweise im Wesentlichen rotationssymmetrische, beispielsweise zylindrische Mahlkammer 100, in welcher ein Rührwerk 200 und eine Trenneinrichtung in Form einer Sedimentationszentrifuge 300 angeordnet sind.This in Fig. 1 illustrated first embodiment of the inventive agitator ball mill comprises a usually substantially rotationally symmetrical, for example, cylindrical grinding chamber 100, in which an agitator 200 and a separator in the form of a sedimentation centrifuge 300 are arranged.
  • Das an sich konventionell ausgebildete Rührwerk 200 umfasst ein Rührorgan 210, das auf einer Rührwelle 220 sitzt, welche durch eine Stirnwand 101 der Mahlkammer 100 durchgeführt ist von einem nicht dargestellten Antriebsmotor rotierend antreibbar ist. Das Rührwerk 200 kann in an sich bekannter Weise auch mit mehreren Rührorganen, ggf. auch unterschiedlicher Ausbildung (z.B. Schaufelräder, Scheiben etc.) ausgestattet sein.The per se conventionally designed agitator 200 comprises an agitator 210, which sits on a stirrer shaft 220, which is performed by an end wall 101 of the grinding chamber 100 is rotationally driven by a drive motor, not shown. The agitator 200 can also be equipped in a manner known per se with a plurality of stirring elements, possibly also of different design (for example paddle wheels, discs, etc.).
  • Die Sedimentationszentrifuge 300 sitzt auf einer Hohlwelle 320, die durch die andere Stirnwand 102 der Mahlkammer 100 durchgeführt ist und von einem ebenfalls nicht dargestellten Antriebsmotor rotierend antreibbar ist. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, sind das Rührwerk 200 und die Sedimentationszentrifuge 300 koaxial ausgerichtet. Im praktischen Betrieb der Rührwerkskugelmühle können sowohl das Rührwerk 200 als auch die Sedimentationszentrifuge 300 waagrecht oder senkrecht stehen.The sedimentation centrifuge 300 sits on a hollow shaft 320, which is performed by the other end wall 102 of the grinding chamber 100 and is driven in rotation by a drive motor, also not shown. Preferably, but not necessarily, agitator 200 and sedimentation centrifuge 300 are coaxially aligned. In practical operation of the stirred ball mill, both the agitator 200 and the sedimentation centrifuge 300 can be horizontal or vertical.
  • Bei den Ausführungsbeispielen von Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 4 sind das Rührwerk 200 und die Sedimentationszentrifuge 300 unabhängig von einander motorisch antreibbar, beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Rührwerkswelle 220 nicht durch die Stirnwand 101 nach aussen geführt, sondern drehfest bzw. einstückig mit der Sedimentationszentrifuge 300 verbunden, so dass das Rührwerk 200 synchron mit der Sedimentationszentrifuge 300 rotiert. Ein getrennter Antrieb von Rührwerk 200 und Sedimentationszentrifuge 300 mit separaten Motoren bietet mehr Freiheitsgrade. So kann z.B. die Sedimentationszentrifuge mit grösserer Drehzahl als das Rührwerk betrieben werden, um die Sedimentation der Mahlkörper entsprechend zu beschleunigen. Rührwerk 200 und Sedimentationszentrifuge 300 können auch gegensinnig rotierend angetrieben sein, wodurch eine Scherwirkung auf das Mahlgut erreicht wird, welche die Mahlung unterstützen kann.In the embodiments of Fig. 1 . Fig. 3 and Fig. 4 the agitator 200 and the sedimentation centrifuge 300 are independently driven by a motor, in the embodiment of Fig. 2 is the agitator shaft 220 is not out through the end wall 101 to the outside, but rotatably or integrally connected to the sedimentation centrifuge 300, so that the agitator 200 rotates synchronously with the sedimentation centrifuge 300. A separate drive of agitator 200 and sedimentation centrifuge 300 with separate motors provides more degrees of freedom. Thus, for example, the sedimentation centrifuge can be operated at a higher speed than the stirrer in order to correspondingly accelerate the sedimentation of the grinding bodies. Agitator 200 and sedimentation centrifuge 300 can also be driven in opposite directions rotating, whereby a shearing action on the material to be ground is achieved, which can support the grinding.
  • Die Sedimentationszentrifuge 300 umfasst einen im Wesentlichen die Gestalt eines zylindrischen Bechers aufweisenden äusseren Rotor 330 und einen innerhalb desselben koaxial angeordneten inneren Rotor 340, wobei zwischen dem äusseren Rotor 330 und dem inneren Rotor 340 eine im Wesentlichen ringförmige Zentrifugenkammer 350 gebildet ist.The sedimentation centrifuge 300 comprises an outer rotor 330, substantially in the shape of a cylindrical cup, and an inner rotor 340 coaxially disposed therein, with a substantially annular centrifuge chamber 350 formed between the outer rotor 330 and the inner rotor 340.
  • Der äussere Rotor 330 ist an seinem rührwerkseitigen Ende oder kurz vor diesem mit einem radial einwärts ragenden Ringflansch 331 mit einer axialen, einen Zentrifugeneinlauf bildenden Öffnung 332 ausgestattet. Die Umfangswand des äusseren Rotors 330 ist an zahlreichen Stellen von Durchlassöffnungen 333 durchbrochen, die ausreichend gross bemessen sind, so dass Mahlkörper durch sie hindurch aus der Zentrifugenkammer 350 der Sedimentationszentrifuge 300 in den sie umgebenden Raum der Mahlkammer 100 strömen können. Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 3 ist der äussere Rotor 330 mit einer koaxialen rohrförmigen Verlängerung 335 versehen, welche axial über den Zentrifugeneinlauf 332 hinaus in den Mahl- bzw. Rührraum der Mahlkammer 100 hineinragt und das Rührwerk 200 umschliesst. Die rohrförmige Verlängerung 335 kann auch mit einem Umlenkring (nicht dargestellt) versehen sein bzw. kann als solcher wirken (Umlenkorgan). Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist keine solche Verlängerung dargestellt.The outer rotor 330 is equipped at its agitator-side end or shortly before this with a radially inwardly projecting annular flange 331 with an axial, a centrifuge inlet-forming opening 332. The peripheral wall of the outer rotor 330 is pierced at numerous points by passage openings 333 which are dimensioned sufficiently large so that grinding media can flow through them out of the centrifuge chamber 350 of the sedimentation centrifuge 300 into the surrounding space of the grinding chamber 100. In the embodiments of the FIGS. 1 and 3 the outer rotor 330 is provided with a coaxial tubular extension 335 which projects axially beyond the centrifuge inlet 332 into the grinding or stirring chamber of the grinding chamber 100 and encloses the agitator 200. The tubular extension 335 may also be provided with a deflection ring (not shown) or may act as such (deflection member). In the embodiment of Fig. 2 no such extension is shown.
  • Der innere Rotor 340 ist hohlwellenseitig mittels eines koaxialen Separatorrohrs 360 mit dem Bodenbereich 334 des äusseren Rotors 330 fest verbunden. Das Separatorrohr 360 verläuft koaxial zur Hohlwelle 320 und mündet in diese. In der Wand des Separatorrohrs 360 sind mehrere Durchlassöffnungen 361 vorgesehen, durch welche das in der Sedimentationszentrifuge 300 befindliche Produkt in das Separatorrohr 360 und von diesem in die Hohlwelle 320 strömen kann. Die Hohlwelle 320 der Sedimentationszentrifuge 300 bildet somit einen Produktauslass der Rührwerkskugelmühle.The inner rotor 340 is fixedly connected on the hollow shaft side by means of a coaxial separator tube 360 to the bottom region 334 of the outer rotor 330. The separator tube 360 extends coaxially with the hollow shaft 320 and opens into it. In the wall of the separator tube 360 a plurality of passage openings 361 are provided, through which the product located in the sedimentation centrifuge 300 can flow into the separator tube 360 and from there into the hollow shaft 320. The hollow shaft 320 of the sedimentation centrifuge 300 thus forms a product outlet of the agitator ball mill.
  • Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1, bei welchem die Sedimentationszentrifuge als Dekanter ausgebildet ist, weist der innere Rotor 340 im Wesentlichen eine zylindrische Gestalt mit einer zum Zentrifugeneinlauf 332 zeigenden vorzugsweise konischen Spitze auf, deren Stirnfläche (Konusfläche) mit 341 bezeichnet ist. Am äusseren Rotor 330 ist an dessen Mantelfläche eine Förderschnecke 336 angeordnet, die sich bis in die Verlängerung 335 des äusseren Rotors 330 erstreckt.In the embodiment of Fig. 1 in which the sedimentation centrifuge is configured as a decanter, the inner rotor 340 has a substantially cylindrical shape with a preferably conical tip facing the centrifuge inlet 332, whose end face (cone surface) is designated by 341. On the outer rotor 330, a screw conveyor 336 is arranged on its lateral surface, which extends into the extension 335 of the outer rotor 330.
  • Bei den Ausführungsbeispielen von Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 ist der innere Rotor 340 im Wesentlichen doppelkonisch ausgebildet und gegenüber dem inneren Rotor der Fig. 1 axial wesentlich kürzer. Dafür ist das Separatorrohr 360 entsprechend länger ausgebildet. Die Stirnfläche (Konusfläche) der dem Zentrifugeneinlauf 332 zugewandten Spitze des inneren Rotors 340 ist mit 341 bezeichnet. Der Bodenteil 334 des äusseren Rotors 330 ist an seiner Innenseite konisch ausgebildet, wobei die Konuswinkel des Bodenteils 334 und des separatorrohrseitigen konischen Abschnitts des inneren Rotors 340 im Wesentlichen gleich sind. Zwischen dem konischen Bodenteil 334 des äusseren Rotors 330 und dem inneren Rotor 340 sind auf dem Separatorrohr 360 mehrere konische Separatorteller 362 im Wesentlichen gleichabständig koaxial angeordnet bzw. mit dem Separatorrohr 360 einstückig ausgebildet. Die Durchlassöffnungen 361 in der Wand des Separatorrohrs 360 sind über die Länge des Separatorrohrs 360 verteilt angeordnet, so dass sich zwischen den Separatortellern 362 einerseits und zwischen dem ersten und dem letzten Separatorteller und dem inneren Rotor 340 bzw. dem Bodenteil 334 des äusseren Rotors 330 jeweils mindestens eine Durchlassöffnung 361 befindet. Bei diesen Ausführungsbeispielen ist die Sedimentationszentrifuge also im Wesentlichen nach Art eines Tellerseparators aufgebaut.In the embodiments of Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 4 the inner rotor 340 is formed substantially doppelkonisch and compared to the inner rotor of the Fig. 1 axially much shorter. For the separator tube 360 is designed to be longer accordingly. The end face (conical surface) of the centrifuge inlet 332 facing the tip of the inner rotor 340 is denoted by 341. The bottom part 334 of the outer rotor 330 is tapered on its inside, with the cone angles of the bottom part 334 and the separator tube side conical part of the inner rotor 340 being substantially equal are. Between the conical bottom part 334 of the outer rotor 330 and the inner rotor 340, a plurality of conical separator plates 362 are arranged on the separator tube 360 coaxially substantially equidistantly or integrally formed with the separator tube 360. The passage openings 361 in the wall of the separator tube 360 are distributed over the length of the separator tube 360, so that between the separator plates 362 on the one hand and between the first and the last separator plate and the inner rotor 340 and the bottom part 334 of the outer rotor 330, respectively at least one passage opening 361 is located. In these embodiments, the sedimentation centrifuge is thus constructed essentially in the manner of a plate separator.
  • Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist ein Einlass 110 für Mahlgut in der rührwerkseitigen Stirnwand 101 der Mahlkammer 100 (am rührwerkseitigen Ende) vorgesehen. Das gemahlene bzw. dispergierte Produkt wird an der gegenüberliegenden Seite der Mahlkammer 100 durch die Hohlwelle 320 abgeführt. Bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 2, 3 und 4 befindet sich der Einlass 110 für das Mahlgut in der hohlwellenseitigen Stirnwand 102 der Mahlkammer 100, das Produkt wird wiederum durch die Hohlwelle 320 abgeführt.In the embodiment of Fig. 1 An inlet 110 for regrind is provided in the agitator-side end wall 101 of the grinding chamber 100 (at the agitator-side end). The ground or dispersed product is discharged through the hollow shaft 320 on the opposite side of the grinding chamber 100. In the embodiments of the FIGS. 2, 3 and 4 is the inlet 110 for the ground material in the hollow-shaft-side end wall 102 of the grinding chamber 100, the product is again discharged through the hollow shaft 320.
  • Die generelle Funktionsweise der Rührwerkskugelmühle ist wie folgt: Das Mahlgut wird durch den Einlass 110 in die Mahlkammer 100 eingeführt und im Rührwerk 200 durch die dort vorhandenen Mahlkörper gemahlen und suspendiert. Das Gemisch von gemahlenem Gut und Mahlkörpern gelangt durch den axialen Zentrifugeneinlauf 332 in den Innenraum 350 der Sedimentationszentrifuge 300. Dort erfolgt eine Abtrennung der Mahlkörper, indem diese durch die Zentrifugalwirkung der rotierenden Sedimentationszentriguge radial nach aussen geschleudert werden. Die Mahlkörper gelangen durch die Durchlasssöffnungen 333 des äusseren Rotors 330 in die Mahlkammer zurück und werden zum Rührwerk 200 zurückgespült. Das von den Mahlkörpern befreite Produkt strömt durch die Durchlassöffnungen 361 in das Separatorrohr 360 und von diesem in die Hohlwelle 320 und wird durch diese abgeführt.The general mode of operation of the stirred ball mill is as follows: The millbase is introduced through the inlet 110 into the grinding chamber 100 and ground and suspended in the agitator 200 by the grinding bodies present there. The mixture of ground Good and grinding media passes through the axial centrifuge inlet 332 into the interior 350 of the sedimentation centrifuge 300. There is a separation the grinding media by being thrown radially outward by the centrifugal action of the rotating sedimentation centriguge. The grinding media pass back into the grinding chamber through the passage openings 333 of the outer rotor 330 and are backwashed to the agitator 200. The freed from the grinding media product flows through the passage openings 361 in the separator tube 360 and from there into the hollow shaft 320 and is discharged through it.
  • Bei den Ausführungsbeispielen von Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 umströmt das durch den Einlass 110 zugeführte Mahlgut auf seinem Weg zum Rührwerk 200 den äusseren Rotor 330 der Sedimentationszentrifuge 300. Aus dem äusseren Rotor 330 treten durch dessen Durchlassöffnungen 333 Mahlkörper aus. Diese Mahlkörper werden vom einströmenden Mahlgut mitgerissen und zum Mahlraum, in dem sich das Rührwerk 200 und der Grossteil der Mahlkörper befinden, zurückbefördert.In the embodiments of Fig. 2, Fig. 3 and Fig. 4 The ground material fed through the inlet 110 flows around the outer rotor 330 of the sedimentation centrifuge 300 on its way to the agitator 200. Means emanate from the outer rotor 330 through the passage openings 333 thereof. These grinding media are entrained by the inflowing ground material and conveyed back to the grinding chamber, in which the stirrer 200 and the majority of the grinding media are located.
  • Nach der Mahlung tritt das Produkt-Mahlkörper-Gemisch durch den Einlauf 332 der Sedimentationszentrifuge 300 axial oder achsnah in diese ein, und zwar im Raum zwischen dem Rührwerk 200 und dem äusseren Rotor 330. Aufgrund der Zentrifugalkraft wird das eingetretene Produkt-Mahlkörper-Gemisch beschleunigt. Die durchströmte Querschnittsfläche der Zentrifugenkammer 350 zwischen den äusseren Enden der Separatorteller 362 und der Innenwand des äusseren Rotors 330 erweitert sich vorteilhafterweise nach aussen, so dass sich die Strömung beruhigen kann, um eine möglichst laminare Strömung mit reduzierter Geschwindigkeit zu erzielen und damit die Sedimentation der Mahlkörper an der Innenwand des äusseren Rotors 330 zu erleichtern, sodass möglichst wenige Mahlkörper zwischen die Separatorteller 362 mitgeschleppt werden. Dennoch zwischen die Separatorteller 362 mitgeschleppte Mahlkörper werden nach aussen geschleudert und sammeln sich mit den dort bereits angesammelten Mahlkörpern an der Innenwand des äusseren Rotors 330, um anschliessend durch die Durchlassöffnungen 333 hindurch zu gelangen und mit frisch eingespeistem Mahlgut zum Rührorgan zurückgefördert zu werden. Die Zwischenräume (Tellerkanäle) zwischen den Separatortellern 362 sind mit Vorteil ebenfalls so gestaltet, dass eine möglichst laminare Strömung erzielt wird. Die Anzahl an Separatortellern 362 kann dem gewünschten Durchsatz entsprechend gewählt werden. Das von den Mahlkörpern befreite Produkt gelangt durch die Durchlassöffnungen 361 in das Separatorrohr 362 und von dort über die Hohlwelle 320 zum Produktauslass.After grinding, the product-millbase mixture passes through the inlet 332 of the sedimentation centrifuge 300 axially or axially close to this, in the space between the agitator 200 and the outer rotor 330. Due to the centrifugal force, the occurred product-product mixture is accelerated , The flow-through cross-sectional area of the centrifuge chamber 350 between the outer ends of the separator plate 362 and the inner wall of the outer rotor 330 advantageously expands outwardly, so that the flow can settle to achieve a laminar as possible flow at reduced speed and thus the sedimentation of the grinding media on the inner wall of the outer rotor 330 too facilitate, so that as few grinding media are entrained between the separator plate 362. Nevertheless, grinding bodies entrained between the separator plates 362 are thrown outwards and collect on the inner wall of the outer rotor 330 with the grinding bodies already accumulated there, in order then to pass through the passage openings 333 and be conveyed back to the stirring element with freshly fed grinding stock. The interspaces (plate channels) between the separator plates 362 are also advantageously designed so that the most laminar flow possible is achieved. The number of separator plates 362 may be selected according to the desired throughput. The freed from the grinding media product passes through the passage openings 361 in the separator 362 and from there via the hollow shaft 320 to the product outlet.
  • Am anderen Ende (zentrifugenseitiges Ende) der Mahlkammer 100, auf der Seite der Hohlwelle 320, kann optional ein zusätzlicher Einlass 111 vorgesehen sein. Hier kann zusätzliche Produktsuspension, oder auch die Flüssigphase der Produktsuspension und eventuell auch ein Dispergiermittel, eingespritzt werden, um den starken Viskositätsanstieg, der vor allem bei Nanosuspensionen auftritt, zu verringern.At the other end (centrifuge side end) of the grinding chamber 100, on the side of the hollow shaft 320, an additional inlet 111 may optionally be provided. Here, additional product suspension, or else the liquid phase of the product suspension and possibly also a dispersant, can be injected in order to reduce the strong increase in viscosity, which occurs especially with nanosuspensions.
  • Bei der Ausführungsform der Fig. 1 wirkt die Sedimentationszentrifuge 300 im Wesentlichen als Dekanter. Die Mahlkörper werden vom inneren Rotor 340 nach aussen geschleudert und treten durch die Durchlassöffnungen 333 im äusseren Rotor 330 aus. Die am äusseren Rotor 330 angebrachte Förderschnecke 336 fördert die ausgetretenen Mahlkörper zurück in den Mahlraum. Auch bei dieser Ausführungsform kann am anderen Ende der Mahlkammer 100, auf der Seite der Hohlwelle 320, ein zusätzlicher Einlass 111 vorgesehen sein, durch den zusätzliche Produktsuspension oder auch die Flüssigphase der Produktsuspension und/oder ein Dispergiermittel eingespritzt werden kann, um den starken Viskositätsanstieg, der vor allem bei Nanosuspensionen auftritt, zu verringern.In the embodiment of the Fig. 1 the sedimentation centrifuge 300 acts essentially as a decanter. The grinding bodies are thrown outwards by the inner rotor 340 and exit through the passage openings 333 in the outer rotor 330. The attached to the outer rotor 330 screw conveyor 336 promotes the well-worn grinding media back into the grinding chamber. Also in this embodiment may be provided at the other end of the grinding chamber 100, on the side of the hollow shaft 320, an additional inlet 111 can be injected through the additional product suspension or the liquid phase of the product suspension and / or a dispersant to the strong increase in viscosity, especially at Nanosuspensions occurs, decrease.
  • Gemäss einer Detailvariante kann das Rührwerk 200 bzw. dessen Rührorgan 210 von einem Umlenkring umgeben sein, welcher die Strömungsverhältnisse im Mahlraum beeinflusst. Der Umlenkring kann statisch sein oder dynamisch, in welchem Falle er am äussereren Rotor befestigt wäre und sich mit diesem mitdrehen würde. Die Rührorgane können in verschiedener Form, z.B. als Schaufelräder, Scheiben, oder auch anders ausgebildet sein. Dabei kann entweder nur eines oder es können auch mehrere Rührorgane auf der Rührwerkswelle vorgesehen sein.According to a detailed variant, the agitator 200 or its stirring element 210 may be surrounded by a deflecting ring, which influences the flow conditions in the grinding chamber. The deflection ring may be static or dynamic, in which case it would be attached to the outer rotor and would rotate with it. The agitators may be in various forms, e.g. be designed as paddle wheels, discs, or otherwise. In this case, either only one or more stirring elements can be provided on the agitator shaft.
  • Das in Fig. 4 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Rührwerkskugelmühle weist eine gewisse Ähnlichkeit mit dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel auf. Jedoch ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ein ortsfester Umlenkring 337 als Umlenkorgan fest mit der Innenwand der Mahlkammer 100 verbunden. Der ortsfeste Umlenkring 337 ist um die Rührorgane 210 herum angeordnet, welche hier beispielsweise scheibenförmig ausgebildet sind. Auch ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 die optionale zusätzliche Einlassöffnung 111 nicht dargestellt, sie kann vorhanden sein oder auch nicht. Bezüglich der Funktionsweise des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 4 wird auf die vorstehende Beschreibung der Funktionsweise des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 3 verwiesen.This in Fig. 4 shown fourth embodiment of the inventive agitator ball mill has a certain similarity with the in Fig. 3 shown embodiment. However, in the embodiment according to Fig. 4 a stationary deflection ring 337 as a deflection firmly connected to the inner wall of the grinding chamber 100. The stationary deflection ring 337 is arranged around the stirring elements 210, which are here, for example, disc-shaped. Also, in the embodiment according to Fig. 4 the optional additional inlet port 111 is not shown, it may or may not be present. Regarding the operation of the embodiment according to Fig. 4 will be to the above description the operation of the embodiment according to Fig. 3 directed.
  • Zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Rührwerkskugelmühle sind zahlreiche weitere, im Können des Fachmanns liegende Detailvarianten denkbar. Insbesondere kann z.B. der Antrieb des Rührwerks und der Sedimentationszentrifuge auf verschiedene Weise realisiert sein und können das Rührwerk und die Sedimentationszentrifuge auf verschiedene Weisen abgewandelt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können beispielsweise als Rührorgane Schaufelräder, Scheiben oder andere geeignete Rührorgane verwendet werden. Die Erfindung ist anhand der vorstehenden Ausführungsbeispiele der Rührwerkskugelmühle beschrieben worden. Die Erfindung ist jedoch nicht derart zu verstehen, als sei sie auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind zahlreiche Änderungen und Varianten einer solchen Rührwerkskugelmühle vorstellbar, ohne dabei von der technischen Lehre der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die Rückförderung der Mahlkörper auch durch andere Förderorgane wie z.B. Schaufelräder erfolgen oder die Sedimentationszentrifuge als Röhrenzentrifuge ausgebildet sein. Ferner kann z.B. auch der Mahlraum, in welchem sich das Rührwerk befindet, durch eine zentral offene Zwischenwand in der Mahlkammer von der Sedimentationszentrifuge partiell abgegrenzt sein.For the above-described embodiments of the agitator ball mill according to the invention, numerous further detail variants lying within the skill of the person skilled in the art are conceivable. In particular, e.g. the agitator and sedimentation centrifuge drive can be realized in various ways and the agitator and sedimentation centrifuge can be modified in various ways without departing from the scope of the invention. Thus, for example, impellers, disks or other suitable stirrers can be used as stirrers. The invention has been described with reference to the above embodiments of the agitator ball mill. However, the invention is not to be understood as being limited to these embodiments. Rather, numerous changes and variants of such a stirred ball mill are conceivable without departing from the technical teaching of the invention. For example, the return of the grinding media can also by other conveying members such. Paddle wheels done or the sedimentation centrifuge be designed as a tube centrifuge. Further, e.g. Also, the grinding chamber, in which the agitator is located, be partially delimited by a centrally open partition in the grinding chamber of the sedimentation centrifuge.

Claims (15)

  1. Rührwerkskugelmühle zum Feinmahlen oder Dispergieren eines Guts, mit einer vorzugsweise rotationssymmetrischen Mahlkammer (100) zur Aufnahme von Mahlkörpern sowie zur Aufnahme des zu mahlenden bzw. zu dispergierenden Guts, mit einem Einlass (110) für das zu mahlende oder zu dispergierende Gut, mit einem rotierend antreibbaren Rührwerk (200) mit mindestens einem Rührorgan (210) zum Bewegen der Mahlkörper und des zu mahlenden bzw. zu dispergierenden Guts in der Mahlkammer (100), mit einer Trenneinrichtung (300) zum Abscheiden der Mahlkörper aus dem gemahlenen bzw. dispergierten Gut und mit einem Produktauslass (320) für das gemahlene bzw. dispergierte und von Mahlkörpern befreite Gut, wobei das gemahlene bzw. dispergierte Gut durch die Trenneinrichtung (300) hindurch in den Produktauslass (320) gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung als rotierend antreibbare Sedimentationszentrifuge (300) mit einem axialen oder zumindest achsnahen Einlauf (332) für das mit den Mahlkörpern durchmischte Gut ausgebildet ist.Agitator ball mill for the fine grinding or dispersion of a material, with a preferably rotationally symmetric grinding chamber (100) for receiving grinding media and for receiving the material to be ground or dispersed, with an inlet (110) for the material to be ground or to be dispersed, with a rotating drivable agitator (200) with at least one stirring element (210) for moving the grinding bodies and the material to be ground or dispersed in the grinding chamber (100), with a separating device (300) for separating the grinding bodies from the ground or dispersed material and with a product outlet (320) for the milled or dispersed material removed from the grinding media, the milled or dispersed material passing through the separating device (300) into the product outlet (320), characterized in that the separating device is a rotating drivable sedimentation centrifuge (300) with an axial or at least close to the axis inlet (332) for with Well mixed with the grinding media.
  2. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sedimentationszentrifuge (300) einen im Wesentlichen becherförmigen äusseren Rotor (330) und einen mit diesem drehfest verbundenen koaxialen inneren Rotor (340) aufweist, wobei sich zwischen dem äusseren Rotor und dem inneren Rotor eine im Wesentlichen ringförmige Zentrifugenkammer (350) befindet.Agitator ball mill according to claim 1, characterized in that the sedimentation centrifuge (300) has a substantially cup-shaped outer rotor (330) and a rotatably connected thereto coaxial inner rotor (340), wherein between the outer rotor and the inner rotor is a substantially annular centrifuge chamber (350) is located.
  3. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Rotor (340) über ein koaxiales Separatorrohr (360) mit einem Bodenteil (334) des äusseren Rotors (330) verbunden ist.Agitator ball mill according to claim 2, characterized in that the inner rotor (340) via a coaxial separator tube (360) having a bottom part (334) of the outer Rotor (330) is connected.
  4. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Separatorrohr (360) an seinem Umfang mit Durchlassöffnungen (361) für das gemahlene bzw. dispergierte Gut versehen ist.Agitator ball mill according to claim 3, characterized in that the separator tube (360) is provided at its periphery with passage openings (361) for the ground or dispersed Good.
  5. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sedimentationszentrifuge (300) über eine durch eine Stirnwand (102) der Mahlkammer (100) durchgeführte Hohlwelle (320) rotierend antreibbar ist, und dass das Separatorrohr (360) koaxial in die Hohlwelle (320) mündet.Agitator ball mill according to claim 4, characterized in that the sedimentation centrifuge (300) is rotatably drivable via a hollow shaft (320) guided through an end wall (102) of the grinding chamber (100), and in that the separator tube (360) is coaxial with the hollow shaft (320). empties.
  6. Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Rotor (330) an seinem Umfang mit Durchlassöffnungen (333) für abgeschiedene Mahlkörper versehen ist.Agitator ball mill according to one of claims 2 to 5, characterized in that the outer rotor (330) is provided at its periphery with passage openings (333) for separated grinding media.
  7. Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Rotor (340) an seinem dem Einlauf (332) zugewandten Ende eine vorzugsweise konische Stirnfläche (341) aufweist, die mit einem radial einwärts gerichteten Ringflansch (331) des äusseren Rotors (330) einen Ringkanal (342) bildet.Agitator ball mill according to one of claims 2 to 5, characterized in that the inner rotor (340) at its inlet (332) facing the end of a preferably conical end face (341) having a radially inwardly directed annular flange (331) of the outer rotor (330) forms an annular channel (342).
  8. Rührwerkskugelmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sedimentationszentrifuge (300) als Tellerseparator ausgebildet ist.Agitator ball mill according to one of the preceding claims, characterized in that the sedimentation centrifuge (300) is designed as a plate separator.
  9. Rührwerkskugelmühle nach den Ansprüchen 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Separatorrohr (360) mindestens ein vorzugsweise konischer Separatorteller (362) angeordnet ist.Agitator ball mill according to claims 3 and 8, characterized in that on the separator tube (360) at least one preferably conical separator plate (362) is arranged.
  10. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Separatorrohr (360) mehrere Separatorteller (362) vorzugsweise gleichabständig angeordnet sind, und dass die Durchlassöffnungen (361) des Separatorrohrs (360) zwischen und seitlich neben den Separatortellern (362) angeordnet sind.Agitator ball mill according to claim 9, characterized in that on the Separatorrohr (360) a plurality of Separatorteller (362) are preferably arranged gleichabständig, and that the passage openings (361) of the Separatorrohrs (360) between and laterally next to the Separatortellern (362) are arranged.
  11. Rührwerkskugelmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sedimentationszentrifuge (300) als Dekanter ausgebildet ist, wobei der innere Rotor (340) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und eine vorzugsweise konische Stirnfläche (341) aufweist.Agitator ball mill according to one of the preceding claims, characterized in that the sedimentation centrifuge (300) is designed as a decanter, wherein the inner rotor (340) is substantially cylindrical and has a preferably conical end face (341).
  12. Rührwerkskugelmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rührwerk (200) und die Sedimentationszentrifuge (300) entweder unabhängig von einander oder gemeinsam rotierend antreibbar ausgebildet sind.Agitator ball mill according to one of the preceding claims, characterized in that the agitator (200) and the sedimentation centrifuge (300) are designed either independently of each other or jointly rotatable drivable.
  13. Rührwerkskugelmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Fördermittel (336) zur Zurückbeförderung von aus der Sedimentationszentrifuge (300) ausgetretenen Mahlkörpern in den das Rührwerk (200) enthaltenden Mahlraum der Mahlkammer (100) vorgesehen sind.Agitator ball mill according to one of the preceding claims, characterized in that conveying means (336) are provided for the return of sedimentation from the sedimentation centrifuge (300) grinding media in the mixing chamber containing the agitator (200) of the grinding chamber (100).
  14. Rührwerkskugelmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Umlenkorgan aufweist, welches zumindest teilweise um das mindestens eine Rührorgan herum angeordnet ist, und dass das Umlenkorgan entweder statisch ausgebildet ist, z.B. ortsfest in der Mahlkammer angeordnet ist, oder dynamisch, z.B. durch eine Verlängerung (335) des äusseren Rotors der Sedimentationszentrifuge.Agitator ball mill according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a deflecting member, which is at least partially disposed around the at least one agitator, and that the deflecting member is formed either statically, for example, is arranged stationarily in the grinding chamber, or dynamically, for example by an extension (335) of the outer rotor of the sedimentation centrifuge.
  15. Rührwerkskugelmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mahlkammer (100) ein zusätzlicher Einlass (111) zur Einspeisung von zusätzlicher Produktsuspension oder Flüssigphase der Produktsuspension und/oder Dispergiermittel vorgesehen ist.Agitator ball mill according to one of the preceding claims, characterized in that an additional inlet (111) is provided in the grinding chamber (100) for feeding in additional product suspension or liquid phase of the product suspension and / or dispersing agent.
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