EP3057710B1 - Vorzerkleinerungsvorrichtung für eine kugelmühle oder rührwerkskugelmühle und kugelmühle mit vorzerkleinerungseinrichtung - Google Patents

Vorzerkleinerungsvorrichtung für eine kugelmühle oder rührwerkskugelmühle und kugelmühle mit vorzerkleinerungseinrichtung Download PDF

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EP3057710B1
EP3057710B1 EP14816109.4A EP14816109A EP3057710B1 EP 3057710 B1 EP3057710 B1 EP 3057710B1 EP 14816109 A EP14816109 A EP 14816109A EP 3057710 B1 EP3057710 B1 EP 3057710B1
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EP
European Patent Office
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crushing
area
crushing means
external
truncated cone
Prior art date
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EP14816109.4A
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Udo Enderle
Theron Harbs
Holger Moeschl
Lars-Peter Weiland
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Netzsch Feinmahltechnik GmbH
Original Assignee
Netzsch Feinmahltechnik GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/183—Feeding or discharging devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
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    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/08—Pestle and mortar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2/00—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers
    • B02C2/10—Crushing or disintegrating by gyratory or cone crushers concentrically moved; Bell crushers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/18—Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
    • B02C23/38—Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy in apparatus having multiple crushing or disintegrating zones

Definitions

  • the present invention relates to a Vorzerklein mecanicsvortechnische for a ball mill or a stirred ball mill and a ball mill with Vorzerklein mecanics worn according to the features of the preamble of claims 1 and 11.
  • the invention relates to a Vorzerklein mecanicsvortechnische for a ball mill or a stirred ball mill or a ball mill with Vorzerklein réellesvortechnisch.
  • the ball mill is a device for coarse, fine and fine crushing or homogenization of regrind. It consists of a rotating grinding chamber in which ground material is comminuted by grinding media.
  • Ball mills are usually constructed of a horizontally rotatably mounted, approximately circular cylindrical grinding container. The mills are filled by a central opening in one of the end walls, the so-called Mahlguteinlass. The discharge depends on the design and takes place, for example, through slots in the grinding chamber wall at the end of the mill, the grinding bodies being retained by means of a separating device.
  • a special form of the ball mill is the agitator ball mill.
  • Agitator ball mills consist of a vertically or horizontally arranged, usually approximately cylindrical grinding container, which is filled to 70 - 90% with grinding media.
  • the grinding container is usually stationary in stirred ball mills, not rotatably mounted.
  • An agitator with suitable stirring elements ensures the intensive movement of the grinding media.
  • the millbase suspension is pumped continuously through the grinding chamber. The suspended solids are crushed or dispersed by impact and shear forces between the grinding media. At the discharge of the mill, the separation of ground material and grinding media by means of a suitable separator.
  • the document DD217434 B1 describes a vertically arranged agitator ball mill comprising in the upper inlet area a pre-crushing device connected to the stirring shaft.
  • a pre-crushing device connected to the stirring shaft.
  • This consists of a crushing cone which is non-rotatably mounted on the agitator shaft and a crushing ring attached to the grinding container.
  • the ground material is introduced into the crushing gap between crushing cone and crushing ring and pre-crushed before it falls into the grinding container, where it is further processed by the stirring shaft and the grinding media.
  • the document DE 102008058585 A1 discloses an agitator ball mill with a horizontally arranged grinding container and a stirring shaft, wherein between the Mahlguteinlass and the grinding chamber, a pre-shredding device is provided, which has a gap protection to the grinding chamber. This prevents that grinding media can flow back and get into the Vorzerklein ceremoniessvorraum.
  • EP 1980323 B1 describes a cutting system with a cutting rotor comprising rotor lugs, on the outwardly facing surfaces rotor cutting plates are fixed with cutting edge.
  • a stator ring Around the cutting rotor is a stator ring with an annular base and stator lugs.
  • the Statorstollen each have an inwardly facing StatorausEnglishung with Statorschneidplatte.
  • the Statorschneidplatten are each arranged and fixed so that they are opposite to the rotor cutting plates.
  • the invention has for its object to improve the pre-crushing of solid constituents of regrind, in particular to provide a pre-crushing device in which the problem of setting coarse particles and / or impurities is reduced or minimized.
  • the invention relates to a pre-crushing device for a ball mill or agitator ball mill.
  • the pre-comminution device is arranged in the grinding container between a grinding material inlet of the ball mill or agitator ball mill and a grinding chamber and serves in particular to pre-comminute the material to be ground, so that the grinding material entering the grinding space preferably has only components with a predefined maximum size.
  • the pre-crushing device consists of a first stationary crushing means and a second rotationally movable crushing means, between which a crushing gap is formed.
  • the first stationarily formed comminution means is in particular a comminution ring arranged in the grinding container.
  • the first stationarily formed comminuting means has an internal toothing.
  • the second shredding means comprises a first portion and a second portion.
  • the comminution gap is formed, in particular, between the first stationarily formed comminution means and the first subarea of the second comminution means.
  • the second subregion of the second comminuting means has conductive structures for the ground material.
  • the guide structures serve, in particular, to supply the grinding material entering via the grinding material inlet to the grinding chamber in the direction of the first subregion of the second comminuting means and thus in the direction of the comminuting gap formed between comminuting ring and first subregion.
  • the first portion of the second crushing means comprises a first outer toothing.
  • the first comminuting means and the second comminuting means are arranged so that the external toothing of the first subregion of the second comminuting means largely engages with the formation of the comminution gap into the internal toothing of the first comminuting means, in particular of the comminution ring.
  • the comminution gap forms a minimum distance between the internal toothing and the external toothing.
  • the inner and outer teeth can for example be largely formed positively to one another. However, the teeth are separated from each other by the minimum distance of the comminution gap, that is, the teeth of the two comminution means do not touch each other.
  • the guide structures of the second subregion of the second comminuting means are formed by a coarse external toothing of this subregion.
  • the second subregion comprises a second subregion External teeth with second external teeth, which have a second tooth height and width. This second tooth height and width is greater than a first tooth height and width of the first outer teeth described above in the first portion of the second grinding means.
  • the coarse external toothing has a tooth width of the individual teeth, which increases in the direction of the adjacent first subregion from a free end of the second subregion.
  • the tooth height of the second external teeth may also decrease in the direction of the adjacent first partial area.
  • the description of the tooth shape relates in particular to the outer surfaces of the second external teeth.
  • the sides defining the outer surface of the second outer teeth have a curved course.
  • one of the two sides has a greater curvature, whereby the broadening of the outer surfaces of the second outer teeth is formed in the direction of the adjacent first portion.
  • the first outer toothing of the first portion of the second comminution means extends over the outer surfaces of the second outer toothing of the second portion, i. the second portion has a so-called double teeth, wherein the outer surfaces of the coarse outer teeth show an attached fine toothing.
  • the fine toothing essentially corresponds to the first outer toothing of the first subregion of the second comminuting means.
  • the second portion of the second rotatably movable comminuting means is formed as a truncated cone-like region with a truncated cone base surface and a truncated cone top surface.
  • the first portion may be formed as a largely cylindrical area with a cylinder base.
  • the first portion could also be formed as a truncated cone-like area.
  • the truncated cone base area of the second subarea and the cylinder base area of the first subarea are largely identical.
  • the largely cylindrical area adjoins the truncated cone base area of the truncated cone-like area with a cylinder base area.
  • the first outer toothing with first outer teeth of a first tooth height and width is assigned to the largely cylindrical portion.
  • the first external teeth are formed corresponding to the internal teeth of the internal teeth of the first crushing means, in particular to the internal teeth of the internal teeth of the crushing ring.
  • the first crushing means and the second crushing means are arranged so that the external teeth of the cylindrical portion engages with formation of the crushing gap largely in the internal toothing of the first crushing means, wherein the crushing gap forms a minimum distance between the internal teeth and the external teeth.
  • the truncated cone-like region of the second shredding medium has a second external toothing with second external teeth.
  • the second outer teeth have a second tooth height and width that is greater than the first tooth height and width of the first outer teeth in the cylindrical portion of the second comminution medium.
  • the tooth width of the second outer teeth increases from the truncated cone cover surface in the direction of the cylindrical area and / or that the tooth height of the second outer teeth decreases in the direction of the cylindrical area.
  • the sides or edges, which respectively bound the outer surface of the outer teeth have a curvature.
  • one of the sides is more curved, which causes the widening of the second external teeth in the direction of the cylindrical area.
  • the first outer toothing of the cylindrical portion of the second comminuting means is continued beyond the second outer toothing of the truncated cone-like portion of the second comminuting means.
  • the present invention is a device for pre-shredding coarse constituents, for example nuts, in the inlet region of a ball mill or agitator ball mill, in particular in a region between the ground material inlet and the grinding chamber.
  • the ball mill or agitator ball mill is used in particular for grinding wet regrind, but can also be used for dry grinding.
  • the pre-shredding device is particularly constructed in two parts and consists of a stationary crushing ring and a movably arranged, in particular rotatable, crushing means.
  • the crushing ring comprises an internal toothing in the region of the inner circumferential surface.
  • the comminuting means comprises a first region having first teeth of a first material thickness and / or material height and a second region having first and second teeth having a first material thickness and / or material height the first teeth and a second material thickness and / or material height of the second teeth.
  • the first material thickness and / or material height is smaller than the second material thickness and / or material height.
  • the first material thickness and / or material height of the teeth of the comminution means correspond to the material thickness and / or material height of the inner teeth of the comminuting ring.
  • the second teeth of the comminuting agent are formed significantly stronger in the feed region of the pre-comminution device than the first teeth of the comminution means in the region of a comminution or crushing ring.
  • the second coarse teeth in the second region of the comminution means also have a tapered tooth shape.
  • the tooth form tapers in the direction of the free end region of the cone-like comminution means facing away from the comminution ring or in the direction of the top surface of the comminution means embodied as a truncated cone.
  • the entire pre-shredding device is designed and arranged between Mahlguteinlass and grinding chamber that as possible no dead space is formed in order to avoid the setting of coarse particles and / or impurities.
  • the invention finds particular use in ball mills or stirred ball mills for the production of chocolate masses, fillings for chocolate and other foods.
  • the invention is also suitable for other products to be crushed and can also be used for millbase suspensions or with appropriate dimensioning for the pre-crushing of regrind in mining etcetera.
  • the innovation in the invention thus consists in a combination of a fine toothing and a coarse toothing, in particular in combination with a tapered tooth shape of the coarse toothing, which leads to a better intake behavior with coarse product components, especially if the ground material comprises product components of different sizes. Due to the coarse toothing, a larger tooth depth is formed on the inlet side. As a result, a better pumping action and / or turbulence is achieved with the pre-shredding device according to the invention, which prevents the ground material or product from adhering to the inlet region.
  • the finished first comminution means in particular the comminution ring equipped with an internal toothing, is arranged and fastened in a grinding container of a ball mill or agitator ball mill.
  • the crushing ring is arranged so that it divides the interior of the ball mill or agitator ball mill in a grinding room and an anteroom.
  • the second crushing means is arranged and fixed to a rotatable shaft along a longitudinal axis of the grinding container, so that the first portion of the second crushing means is arranged with the first outer teeth so that they largely engage in the internal teeth of the crushing ring to form the forming a minimum gap forming crushing gap.
  • the second portion of the second comminuting agent is then arranged in the antechamber between Mahlguteinlass the ball mill or agitator ball mill and the first crushing or grinding chamber.
  • the first stationarily formed comminuting means generally has an outer diameter which corresponds approximately to the inner diameter of the grinding container and is arranged and fixed in the grinding container.
  • the second crushing means is arranged and fixed to the agitator shaft of a stirred ball mill.
  • the millbase for large mills in particular of wet-grinding mills, can be pre-comminuted before it is further processed in the milling space by the grinding aids.
  • the coarse toothing of the rotating comminuting agent also improves the introduction of the millbase into the grinding chamber and at least largely prevents residues of millbase in the antechamber between the millbase inlet and the grinding chamber.
  • the pre-shredding device according to the invention can be integrated directly in the assembly of mills in this. But it is also possible to retrofit mills with a Vorzerklein réelles worn invention, if necessary, an existing Vorzerklein réelles worn must be dismantled before.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a stirred ball mill 1a with vertically arranged grinding container 2 and stirring tool 3 according to the prior art.
  • the agitator ball mill 1a has an upper Mahlguteinlass 4 and a lower Mahlgutauslass 5, which is associated with a separator 6.
  • the separator 6 holds the grinding media (not shown) in the grinding container 2 back.
  • the agitator ball mill 1a further comprises one with the agitator shaft 3 * of the agitating tool This consists of a crushing cone 8, which is rotatably mounted on the agitator shaft 3 * and attached to the grinding container 2 crushing ring 9.
  • the ground material is introduced into the crushing gap S between crushing cone 8 and crushing ring 9 and is pre-crushed before it falls into the grinding container 2, where it is further processed by the stirring tool 3 and the grinding media.
  • the ground product is then removed via the Mahlgutauslass 5 from the stirred ball mill 1a.
  • FIG. 2 shows a schematic view of another agitator ball mill 1b with horizontally arranged grinding container 2 and stirring tool 3 according to the prior art.
  • the agitator ball mill 1b has an upper Mahlguteinlass 4 and on the opposite side of the grinding container 2 centrally arranged Mahlgutauslass 5, which is associated with a separator 6.
  • Mahlgutauslass 5 which is associated with a separator 6.
  • the separator 6 holds the grinding media M in the grinding container 2 back.
  • the agitating ball mill 1b further comprises a pre-shredding device 7 connected to the agitator shaft 3 *. This consists of a crushing cone 8, which is arranged fixed against rotation on the agitator shaft 3 * of the agitating tool 3 and a crushing ring 9 fastened to the grinding container 2.
  • the ground material is introduced into the crushing gap S introduced between crushing cone 8 and crushing ring 9 and is pre-crushed before it enters the grinding container 2, where it is further processed by the stirring tool 3 and the grinding media M.
  • the ground product is then removed via the Mahlgutauslass 5 from the agitator ball mill 1b.
  • the pre-shredding device 7 has a gap protection for the grinding space 2R, which prevents the grinding bodies M from flowing back and from entering the pre-shredding device 7.
  • a pre-shredding device 7 (compare in particular FIG. 6 ) consists of a first stationary crushing means 20 (see Figures 3 ) and a second rotatably movable comminuting means 30 (cf. FIGS. 4 ), between which a crushing gap S is formed.
  • the first comminuting means 20 is designed as a so-called comminution ring 21 and the second comminution means 30 is designed as a so-called extended truncated cone 31.
  • the pre-comminuting device is arranged inside the mill between the grinding stock inlet 4 and the grinding space 2R (see also FIG FIGS.
  • Figures 3 show various views of a first crushing means 20 a Vorzerklein ceremoniessvoroplasty invention, in particular FIG. 3B a section along the section line AA according to FIG. 3A
  • the first comminuting means 20 is designed in particular as a comminuting ring 21.
  • the inner circumferential surface 24 of the comminution ring 21 has a so-called internal toothing of internal teeth 26.
  • FIG. 3C shows a perspective view of the comminution ring 21 formed as the first crushing means 20 and Figure 3D shows a detail FIG. 3A , Here, in particular, the internal toothing of the inner peripheral surface 24 by means of fine inner teeth 26 can be clearly seen.
  • FIGS. 4 show different views of a second crushing means 30 of a pre-crushing device according to the invention, in particular FIG. 4C a section along the section line AA according to FIG. 4B represents.
  • Figure 4D shows a detail of FIG. 4C
  • Figure 4E shows a plan view of the second crushing means 30 on a top surface DF.
  • the second comminuting means 30 comprises a region designed as a truncated cone 35 and a cylindrical region 34.
  • the region formed as a truncated cone 35 has a base area GF, a top surface DF and an outside circumferential surface AF 35 .
  • the cylindrical region 34 has a cylinder base area ZF with the same cross section or the same diameter as the base area GF of the truncated cone 35 and an outer lateral surface AF 34 .
  • the second shredding means 30 has at least partially outer teeth 36 on. Furthermore, the second shredding means 30 at least partially second external teeth 37.
  • the second shredding means 30 comprises a first cylindrical portion 34, having first teeth 36 of a first material thickness and / or material height and a second frusto-conical portion 35 having first teeth 36 and second teeth 37 of a second material thickness and / or material height and wherein the first material thickness and / or material height is smaller than the second material thickness and / or material height.
  • the first material thickness and / or material height of the fine outer teeth 36 of the second correspond Crushing means 30 at least largely with the material thickness and / or material height of the inner teeth 26 of the crushing ring 21 (see also Figures 3 ).
  • the so-called coarse teeth 37 of the second comminuting means 30 are formed significantly stronger in the intake area of the pre-comminuting device 7 than the fine teeth 36 of the second comminution means 30 and / or the fine inner teeth 26 of the first comminuting means 20 or comminution ring 21.
  • the second coarse outer teeth 37 in the second Region 35 of the second comminution means 30 also have a tapered tooth shape.
  • the tooth form tapers in the direction of the free end region of the second comminuting means 30 facing away from the comminution ring 21 or in the direction of a cover surface DF of the second region of the second comminution means 30 designed as truncated cone 35.
  • fine teeth 36 extend over the outer circumferential surfaces of the coarse outer teeth 37.
  • coarser second outer teeth 37 of the second crushing means 30 coarse particles of the ground material can be better detected and pre-shredded.
  • the entire pre-comminuting device is designed in this way and between grinding stock inlet 4 and grinding space 2R (see also FIG. 2 and 6 ) arranged so that no possible dead space is formed in order to avoid the seizure of coarse particles and / or impurities by the material to be ground.
  • the sides delimiting the outer surface of the coarse outer teeth 37 have a curved course.
  • one of the two sides has a greater curvature, whereby the widening of the outer teeth 37 in the direction of the adjacent cylindrical portion 34 is formed.
  • FIG. 5 shows a detail of the toothing between the first crushing means 20 and second crusher 30, in particular the fine inner teeth 26 of the crushing ring 21 and the fine outer teeth 36 of the cylindrical portion 34 of the second crushing means 30.
  • the fine inner teeth 26 and the fine outer teeth 36 engage to form a crushing gap S. largely intertwined.
  • the comminution gap S defines a minimum distance between the fine inner teeth 26 of the comminuting ring 21 and the fine outer teeth 36 of the cylindrical portion 34 of the second comminution means 30, so that through the comminution gap S into the grinding space 2R (cf. FIGS. 1, 2 and 6 ) is pre-crushed entering grind.
  • a fine toothing 26, 36 and a coarse toothing 37 in particular in combination with a tapering tooth form of the coarse toothing 37, leads to a better intake behavior with coarse product components, in particular if the mill base comprises product components of different sizes. Due to the coarse toothing 37, a larger tooth depth is additionally formed on the inlet side. As a result, a better pumping action and / or turbulence is achieved with the pre-shredding device according to the invention, which prevents the product from adhering to the inlet region 10 (cf. Figures 2 and 6 ).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorzerkleinerungsvorrichtung für eine Kugelmühle oder eine Rührwerkskugelmühle und eine Kugelmühle mit Vorzerkleinerungseinrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes der Ansprüche 1 und 11.
    • Stand der Technik
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorzerkleinerungsvorrichtung für eine Kugelmühle oder eine Rührwerkskugelmühle beziehungsweise eine Kugelmühle mit Vorzerkleinerungsvorrichtung. Die Kugelmühle ist ein Gerät zur Grob-, Fein- und Feinstzerkleinerung oder Homogenisierung von Mahlgut. Sie besteht aus einem in Rotation versetzten Mahlraum, in dem Mahlgut durch Mahlkörper zerkleinert wird. Kugelmühlen sind in der Regel aus einem horizontal drehbar gelagerten, annähernd kreiszylindrischen Mahlbehälter aufgebaut. Befüllt werden die Mühlen durch eine zentrale Öffnung in einer der Stirnwände, dem sogenannten Mahlguteinlass. Der Austrag ist von der Bauform abhängig und erfolgt beispielsweise durch Schlitze in der Mahlraumwand am Mühlenende, wobei die Mahlkörper über eine Trennvorrichtung zurückgehalten werden.
  • Eine Sonderform der Kugelmühle ist die Rührwerkskugelmühle. Rührwerkskugelmühlen bestehen aus einem vertikal oder horizontal angeordneten, meist annähernd zylindrischen Mahlbehälter, der zu 70 - 90 % mit Mahlkörpern gefüllt ist. Der Mahlbehälter ist bei Rührwerkskugelmühlen in der Regel stationär, nicht drehend gelagert. Ein Rührwerk mit geeigneten Rührelementen sorgt für die intensive Bewegung der Mahlkörper. Die Mahlgutsuspension wird kontinuierlich durch den Mahlraum gepumpt. Dabei werden die suspendierten Feststoffe durch Prall- und Scherkräfte zwischen den Mahlkörpern zerkleinert bzw. dispergiert. Am Austrag der Mühle erfolgt die Trennung von Mahlgut und Mahlkörpern mittels einer geeigneten Trennvorrichtung.
  • Das Dokument DD217434 B1 beschreibt eine vertikal angeordnete Rührwerkskugelmühle, die im oberen Einlassbereich eine mit der Rührwelle verbundene Vorzerkleinerungsvorrichtung umfasst. Diese besteht aus einem Brechkegel, der drehfest an der Rührwerkswelle angeordnet ist und einem am Mahlbehälter befestigten Brechring. Das Mahlgut wird in den Brechspalt zwischen Brechkegel und Brechring eingeleitet und dabei vorzerkleinert, bevor es in den Mahlbehälter fällt, in dem es von der Rührwelle und den Mahlkörpern weiter bearbeitet wird.
  • Das Dokument DE 102008058585 A1 offenbart eine Rührwerkskugelmühle mit einem horizontal liegend angeordneten Mahlbehälter und einer Rührwelle, wobei zwischen dem Mahlguteinlass und dem Mahlraum eine Vorzerkleinerungsvorrichtung vorgesehen ist, die zum Mahlraum einen Spaltschutz aufweist. Dadurch wird verhindert, dass Mahlkörper zurückströmen und in die Vorzerkleinerungsvorrichtung gelangen können.
  • EP 1980323 B1 beschreibt ein Schneidsystem mit einem Schneidrotor, der Rotorstollen umfasst, an deren nach außen weisenden Flächen Rotorschneidplatten mit Schneidkante befestigt sind. Um den Schneidrotor ist ein Statorring mit einer ringförmigen Basis und Statorstollen angeordnet. Die Statorstollen weisen jeweils eine nach innen weisende Statorausnehmung mit Statorschneidplatte auf. Die Statorschneidplatten sind jeweils so angeordnet und befestigt, dass sie den Rotorschneidplatten jeweils gegenüber liegen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorzerkleinerung fester Bestandteile von Mahlgut zu verbessern, insbesondere eine Vorzerkleinerungsvorrichtung bereitzustellen, bei der die Problematik des Festsetzens von groben Partikeln und / oder Verunreinigungen reduziert beziehungsweise minimiert ist.
  • Die obigen Aufgaben werden durch ein Vorzerkleinerungsvorrichtung für Kugelmühlen und / oder Rührwerkskugelmühlen und eine Kugelmühle mit Vorzerkleinerungseinrichtung gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1 und 11 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
    • Beschreibung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorzerkleinerungsvorrichtung für eine Kugelmühle oder Rührwerkskugelmühle. Die Vorzerkleinerungsvorrichtung ist im Mahlbehälter zwischen einem Mahlguteinlass der Kugelmühle oder Rührwerkskugelmühle und einem Mahlraum angeordnet und dient insbesondere dazu, das Mahlgut vorzuzerkleinern, so dass das in den Mahlraum eintretende Mahlgut vorzugsweise nur noch Bestandteile mit einer vordefinierten maximalen Größe aufweist. Die Vorzerkleinerungsvorrichtung besteht aus einem ersten stationär ausgebildeten Zerkleinerungsmittel und einem zweiten rotatorisch beweglichen Zerkleinerungsmittel, zwischen denen ein Zerkleinerungsspalt ausgebildet ist. Das erste stationär ausgebildete Zerkleinerungsmittel ist insbesondere ein im Mahlbehälter angeordneter Zerkleinerungsring.
  • Erfindungsgemäß weist das erste stationär ausgebildete Zerkleinerungsmittel eine Innenverzahnung auf. Das zweite Zerkleinerungsmittel umfasst einen ersten Teilbereich und einen zweiten Teilbereich. Der Zerkleinerungsspalt ist insbesondere zwischen dem ersten stationär ausgebildeten Zerkleinerungsmittel und dem erste Teilbereich des zweiten Zerkleinerungsmittels ausgebildet. Der zweite Teilbereich des zweiten Zerkleinerungsmittels weist Leitstrukturen für das Mahlgut auf. Die Leitstrukturen dienen insbesondere dazu, das über den Mahlguteinlass eintretende Mahlgut in Richtung des ersten Teilbereichs des zweiten Zerkleinerungsmittels und somit in Richtung des zwischen Zerkleinerungsring und erstem Teilbereich ausgebildeten Zerkleinerungsspalts der Vorzerkleinerungsvorrichtung dem Mahlraum zuzuführen.
  • Der erste Teilbereich des zweiten Zerkleinerungsmittels umfasst eine erste Außenverzahnung. Das erste Zerkleinerungsmittel und das zweite Zerkleinerungsmittel sind so angeordnet sind, dass die Außenverzahnung des ersten Teilbereiches des zweiten Zerkleinerungsmittels unter Ausbildung des Zerkleinerungsspalts weitgehend in die Innenverzahnung des ersten Zerkleinerungsmittels, insbesondere des Zerkleinerungsrings, greift. Der Zerkleinerungsspalt bildet einen Mindestabstand zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung. Die Innen- und Außenverzahnung kann beispielsweise weitgehend formschlüssig zueinander ausgebildet sein. Allerdings sind die Zähne durch den Mindestabstand des Zerkleinerungsspalts voneinander entfernt, das heißt die Zähne der beiden Zerkleinerungsmittel berühren einander nicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Leitstrukturen des zweiten Teilbereichs des zweiten Zerkleinerungsmittels durch eine grobe Außenverzahnung dieses Teilbereiches gebildet. Insbesondere umfasst der zweite Teilbereich eine zweite Außenverzahnung mit zweiten Außenzähnen, die eine zweite Zahnhöhe und -breite aufweisen. Diese zweite Zahnhöhe und -breite ist größer ist eine erste Zahnhöhe und - breite der oben beschriebenen ersten Außenzähne im ersten Teilbereich der zweiten Zerkleinerungsmittel.
  • Die grobe Außenverzahnung weist insbesondere eine Zahnbreite der einzelnen Zähne auf, die von einem freien Ende des zweiten Teilbereichs aus gesehen in Richtung des angrenzenden ersten Teilbereichs zunimmt. Alternativ und / oder zusätzlich kann zudem die Zahnhöhe der zweiten Außenzähne in Richtung des angrenzenden ersten Teilbereichs abnehmen. Die Beschreibung der Zahnform bezieht sich insbesondere auf die äußeren Flächen der zweiten Außenzähne.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Seiten, die die äußere Fläche der zweiten Außenzähne begrenzen, einen gebogenen Verlauf auf. Insbesondere weist eine der beiden Seiten eine stärkere Krümmung auf, wodurch die Verbreiterung der äußeren Oberflächen der zweiten Außenzähne in Richtung des angrenzenden ersten Teilbereichs gebildet wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich die erste Außenverzahnung des ersten Teilbereiches des zweiten Zerkleinerungsmittels über die äußeren Flächen der zweiten Außenverzahnung des zweiten Teilbereiches, d.h. der zweite Teilbereich hat eine sogenannt Doppelverzahnung ausgebildet, wobei die Außenflächen der groben Außenverzahnung eine aufgesetzte Feinverzahnung aufzeigen. Die Feinverzahnung entspricht im Wesentlichen der ersten Außenverzahnung des ersten Teilbereichs des zweiten Zerkleinerungsmittels.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Teilbereich des zweiten rotatorisch beweglichen Zerkleinerungsmittels als kegelstumpfähnlicher Bereich mit einer Kegelstumpf- Grundfläche und einer Kegelstumpf- Deckfläche ausgebildet. Der erste Teilbereich kann als weitgehend zylindrischer Bereich mit einer Zylinder- Grundfläche ausgebildet sein. Alternativ könnte der erste Teilbereich ebenfalls als kegelstumpfähnlicher Bereich ausgebildet sein. Die Kegelstumpf- Grundfläche des zweiten Teilbereichs und die Zylinder- Grundfläche des ersten Teilbereichs sind weitgehend identisch. Der weitgehend zylindrische Bereich grenzt mit einer Zylinder-Grundfläche an die Kegelstumpf- Grundfläche des kegelstumpfähnlichen Bereichs an. Bei dieser Ausführungsform ist die erste Außenverzahnung mit ersten Außenzähnen einer ersten Zahnhöhe und -breite dem weitgehend zylindrischen Bereich zugeordnet. Die ersten Außenzähne sind korrespondierend zu den Innenzähnen der Innenverzahnung des ersten Zerkleinerungsmittels, insbesondere zu den Innenzähnen der Innenverzahnung des Zerkleinerungsrings, ausgebildet. Das erste Zerkleinerungsmittel und das zweite Zerkleinerungsmittel sind so angeordnet, dass die Außenverzahnung des zylindrischen Bereichs unter Ausbildung des Zerkleinerungsspalts weitgehend in die Innenverzahnung des ersten Zerkleinerungsmittels greift, wobei der Zerkleinerungspalt einen Mindestabstand zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung bildet.
  • Im Bereich der Außenmantelfläche zwischen der Kegelstumpf- Deckfläche und der Kegelstumpf- Grundfläche weist der kegelstumpfähnliche Bereich des zweiten Zerkleinerungsmittels eine zweite Außenverzahnung mit zweiten Außenzähnen auf. Die zweiten Außenzähne haben eine zweite Zahnhöhe und -breite, die größer ist als die erste Zahnhöhe und -breite der ersten Außenzähne im zylindrischen Bereich des zweiten Zerkleinerungsmittels. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Zahnbreite der zweiten Außenzähne von der Kegelstumpf- Deckfläche aus in Richtung des zylindrischen Bereichs zunimmt und / oder dass die Zahnhöhe der zweiten Außenzähne in Richtung des zylindrischen Bereichs abnimmt. Insbesondere weisen die Seiten bzw. Kanten, die jeweils die äußere Fläche der Außenzähne begrenzen, eine Krümmung auf. Insbesondere ist eine der Seiten stärker gekrümmt, wodurch die Verbreiterung der zweiten Außenzähne in Richtung des zylindrischen Bereichs entsteht. Vorzugsweise ist die erste Außenverzahnung des zylindrischen Bereichs des zweiten Zerkleinerungsmittels über die zweite Außenverzahnung des kegelstumpfähnlichen Bereichs des zweiten Zerkleinerungsmittels fortgeführt.
  • Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zur Vorzerkleinerung von groben Bestandteilen, beispielsweise Nüssen, im Einlassbereich einer Kugelmühle oder Rührwerkskugelmühle, insbesondere in einem Bereich zwischen dem Mahlguteinlass und dem Mahlraum. Die Kugelmühle oder Rührwerkskugelmühle dient insbesondere zum Mahlen von nassem Mahlgut, kann aber auch für eine Trockenvermahlung verwendet werden. Die Vorzerkleinerungsvorrichtung ist insbesondere zweiteilig aufgebaut und besteht aus einem stationär ausgebildeten Zerkleinerungsring und einem beweglich angeordneten, insbesondere drehbaren, Zerkleinerungsmittel. Der Zerkleinerungsring umfasst im Bereich der Innenmantelfläche eine Innenverzahnung. Das Zerkleinerungsmittel umfasst einen ersten Bereich mit ersten Zähnen einer ersten Materialstärke und / oder Materialhöhe und einen zweiten Bereich mit ersten und zweiten Zähnen mit einer ersten Materialstärke und / oder Materialhöhe der ersten Zähne und einer zweiten Materialstärke und / oder Materialhöhe der zweiten Zähne. Vorzugsweise ist die erste Materialstärke und / oder Materialhöhe kleiner als die zweite Materialstärke und / oder Materialhöhe. Insbesondere entsprechen die erste Materialstärke und / oder Materialhöhe der Zähne des Zerkleinerungsmittels der Materialstärke und / oder Materialhöhe der Innenzähne des Zerkleinerungsrings. Die zweiten Zähne des Zerkleinerungsmittels sind im Einzugsbereich der Vorzerkleinerungsvorrichtung deutlich stärker ausgebildet, als die ersten Zähne des Zerkleinerungsmittels im Bereich eines Zerkleinerungs- bzw. Brechrings.
  • Die zweiten groben Zähne im zweiten Bereich des Zerkleinerungsmittels weisen zudem eine sich verjüngende Zahnform auf. Insbesondere verjüngt sich die Zahnform in Richtung des vom Zerkleinerungsring weg weisenden freien Endbereichs des kegelähnlichen Zerkleinerungsmittels beziehungsweise in Richtung der Deckfläche des als Kegelstumpf ausgebildeten Zerkleinerungsmittels.
  • Durch die größeren zweiten Zähne des Zerkleinerungsmittels können grobe Partikel besser erfasst und vorzerkleinert werden. Die gesamte Vorzerkleinerungsvorrichtung ist so ausgebildet und zwischen Mahlguteinlass und Mahlraum angeordnet, dass möglichst kein Totraum ausgebildet ist, um das Festsetzen von groben Partikeln und / oder Verunreinigungen zu vermeiden. Die Erfindung findet insbesondere Verwendung in Kugelmühlen oder Rührwerkskugelmühlen zur Herstellung von Schokoladenmassen, Füllungen für Schokolade und anderen Lebensmitteln. Die Erfindung ist aber auch für andere zu zermahlende Produkte geeignet und kann auch für Mahlgutsuspensionen oder bei entsprechender Dimensionierung auch für die Vorzerkleinerung von Mahlgut im Bergbau etcetera verwendet werden.
  • Die Neuerung bei der Erfindung besteht somit in einer Kombination aus einer Feinverzahnung und einer Grobverzahnung, insbesondere in Kombination mit einer sich verjüngenden Zahnform der Grobverzahnung, die zu einem besseren Einzugsverhalten bei groben Produktbestandteilen führt, insbesondere wenn das Mahlgut Produktbestandteile unterschiedlicher Größe umfasst. Durch die Grobverzahnung ist auf der Einlassseite eine größere Zahntiefe ausgebildet. Dadurch wird mit der erfindungsgemäßen Vorzerkleinerungseinrichtung eine bessere Pumpwirkung und / oder Turbulenz erzielt, die verhindert, dass das Mahlgut beziehungsweise Produkt am Einlassbereich anhaftet.
  • Das fertige erste Zerkleinerungsmittel, insbesondere der mit einer Innenverzahnung ausgestattete Zerkleinerungsring, wird in einem Mahlbehälter einer Kugelmühle oder Rührwerkskugelmühle angeordnet und befestigt. Der Zerkleinerungsring wird dabei so angeordnet, dass er den Innenraum der Kugelmühle oder Rührwerkskugelmühle in einen Mahlraum und einen Vorraum unterteilt. Das zweite Zerkleinerungsmittel wird an einer drehbaren Welle entlang einer Längsachse des Mahlbehälters angeordnet und befestigt, so dass der erste Teilbereich des zweiten Zerkleinerungsmittels mit den ersten Außenzähnen so angeordnet ist, dass diese unter Ausbildung des einen Mindestabstand bildenden Zerkleinerungsspalts weitgehend in die Innenverzahnung des Zerkleinerungsring greifen. Der zweite Teilbereich des zweiten Zerkleinerungsmittels ist dann in dem Vorraum zwischen Mahlguteinlass der Kugelmühle oder Rührwerkskugelmühle und erstem Zerkleinerungsmittel bzw. Mahlraum angeordnet.
  • Das erste stationär ausgebildete Zerkleinerungsmittel weist in der Regel einen Außendurchmesser auf, der in etwa dem Innendurchmesser des Mahlbehälters entspricht und ist im Mahlbehälter angeordnet und befestigt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das zweite Zerkleinerungsmittel an der drehbaren Rührwerkswelle einer Rührwerkskugelmühle angeordnet und befestigt. Bei Verwendung einer Vorzerkleinerungsvorrichtung in einer Kugelmühle wird ein eigener Antrieb für das zweite Zerkleinerungsmittel vorgesehen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorteilhaft das Mahlgut für große Mühlen, insbesondere von nass mahlenden Mühlen vorzerkleinert werden, bevor es im Mahlraum durch die Mahlhilfsmittel weiter bearbeitet wird. Durch die Grobverzahnung des drehenden Zerkleinerungsmittels wird zudem das Einleiten des Mahlguts in den Mahlraum verbessert und Rückstände von Mahlgut im Vorraum zwischen Mahlguteinlass und Mahlraum zumindest weitgehend verhindert.
  • Die erfindungsgemäße Vorzerkleinerungseinrichtung kann direkt bei der Montage von Mühlen in diese integriert werden. Es ist aber auch möglich, Mühlen nachträglich mit einer erfindungsgemäßen Vorzerkleinerungseinrichtung nachzurüsten, gegebenenfalls muss vorher eine bestehende Vorzerkleinerungseinrichtung demontiert werden.
    • Figurenbeschreibung
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
    • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Rührwerkskugelmühle mit vertikal angeordnetem Mahlbehälter und Rührwerkzeug gemäß dem Stand der Technik.
    • Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Rührwerkskugelmühle mit horizontal angeordnetem Mahlbehälter und Rührwerkzeug gemäß dem Stand der Technik.
    • Figuren 3 zeigen verschiedene Ansichten eines ersten Zerkleinerungsmittels einer erfindungsgemäßen Vorzerkleinerungsvorrichtung.
    • Figuren 4 zeigen verschiedene Ansichten eines zweiten Zerkleinerungsmittels einer erfindungsgemäßen Vorzerkleinerungsvorrichtung.
    • Figur 5 zeigt einen Detailausschnitt der Verzahnung zwischen erstem Zerkleinerungsmittel und zweiten Zerkleinerungsmittel.
    • Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorzerkleinerungsvorrichtung.
  • Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Rührwerkskugelmühle 1a mit vertikal angeordnetem Mahlbehälter 2 und Rührwerkzeug 3 gemäß dem Stand der Technik. Die Rührwerkskugelmühle 1a weist einen oberen Mahlguteinlass 4 und einen unteren Mahlgutauslass 5 auf, dem eine Trenneinrichtung 6 zugeordnet ist. Die Trenneinrichtung 6 hält die Mahlkörper (nicht dargestellt) im Mahlbehälter 2 zurück. Die Rührwerkskugelmühle 1a umfasst weiterhin eine mit der Rührwelle 3* des Rührwerkzeugs 3 verbundene Vorzerkleinerungseinrichtung 7. Diese besteht aus einem Brechkegel 8, der drehfest an der Rührwerkswelle 3* angeordnet ist und einem am Mahlbehälter 2 befestigten Brechring 9. Das Mahlgut wird in den Brechspalt S zwischen Brechkegel 8 und Brechring 9 eingeleitet und wird dabei vorzerkleinert, bevor es in den Mahlbehälter 2 fällt, in dem es von dem Rührwerkzeug 3 und den Mahlkörpern weiter bearbeitet wird. Das gemahlene Produkt wird anschließend über den Mahlgutauslass 5 aus der Rührwerkskugelmühle 1a entnommen.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren Rührwerkskugelmühle 1b mit horizontal angeordnetem Mahlbehälter 2 und Rührwerkzeug 3 gemäß dem Stand der Technik. Die Rührwerkskugelmühle 1b weist einen oberen Mahlguteinlass 4 und einen auf der gegenüberliegenden Seite des Mahlbehälters 2 zentral angeordneten Mahlgutauslass 5 auf, dem eine Trenneinrichtung 6 zugeordnet ist. Die Trenneinrichtung 6 hält die Mahlkörper M im Mahlbehälter 2 zurück. Die Rührwerkskugelmühle 1b umfasst weiterhin eine mit der Rührwelle 3* verbundene Vorzerkleinerungseinrichtung 7. Diese besteht aus einem Brechkegel 8, der drehfest an der Rührwerkswelle 3* des Rührwerkzeugs 3 angeordnet ist und einem am Mahlbehälter 2 befestigten Brechring 9. Das Mahlgut wird in den Brechspalt S zwischen Brechkegel 8 und Brechring 9 eingeleitet und wird dabei vorzerkleinert, bevor es in den Mahlbehälter 2 gelangt, in dem es von dem Rührwerkzeug 3 und den Mahlkörpern M weiter bearbeitet wird. Das gemahlene Produkt wird anschließend über den Mahlgutauslass 5 aus der Rührwerkskugelmühle 1b entnommen. Die Vorzerkleinerungsvorrichtung 7 weist zum Mahlraum 2R einen Spaltschutz auf, der verhindert, dass Mahlkörper M zurückströmen und in die Vorzerkleinerungsvorrichtung 7 gelangen können.
  • Eine erfindungsgemäße Vorzerkleinerungsvorrichtung 7 (vergleiche insbesondere Figur 6) besteht aus einem ersten stationär ausgebildeten Zerkleinerungsmittel 20 (vergleiche Figuren 3) und einem zweiten rotatorisch beweglichen Zerkleinerungsmittel 30 (vergleiche Figuren 4), zwischen denen ein Zerkleinerungsspalt S ausgebildet ist. Insbesondere ist das erste Zerkleinerungsmittel 20 als so genannter Zerkleinerungsring 21 ausgebildet und das zweite Zerkleinerungsmittel 30 ist als so genannter verlängerter Kegelstumpf 31 ausgebildet. Die Vorzerkleinerungsvorrichtung ist innerhalb der Mühle so zwischen dem Mahlguteinlass 4 und dem Mahlraum 2R angeordnet (vergleiche auch Figuren 1, 2 und 6), dass das zweite Zerkleinerungsmittel 30 auf der dem Mahlraum 2R zugewandten Seite zumindest teilweise in das erste Zerkleinerungsmittel 20 unter Ausbildung des Zerkleinerungsspalts S eingreift, so dass das Mahlgut beim Eintritt in den Mahlraum 2R durch den Zerkleinerungsspalt S hindurchtreten muss, wobei es vorzerkleinert wird.
  • Figuren 3 zeigen verschiedene Ansichten eines ersten Zerkleinerungsmittels 20 einer erfindungsgemäßen Vorzerkleinerungsvorrichtung, insbesondere stellt Figur 3B einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß Figur 3A dar. Das erste Zerkleinerungsmittel 20 ist insbesondere als Zerkleinerungsring 21 ausgebildet. Die Innenumfangsfläche 24 des Zerkleinerungsrings 21 weist eine so genannte Innenverzahnung aus Innenzähnen 26 auf.
  • Figur 3C zeigt eine perspektivische Darstellung des als Zerkleinerungsring 21 ausgebildeten ersten Zerkleinerungsmittels 20 und Figur 3D zeigt einen Detailausschnitt aus Figur 3A. Hierbei ist insbesondere die Innenverzahnung der Innenumfangsfläche 24 mittels feiner Innenzähne 26 deutlich zu erkennen.
  • Figuren 4 zeigen verschiedene Ansichten eines zweiten Zerkleinerungsmittels 30 einer erfindungsgemäßen Vorzerkleinerungsvorrichtung, insbesondere stellt Figur 4C einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A gemäß Figur 4B dar. Figur 4D zeigt einen Detailausschnitt von Figur 4C. Figur 4E zeigt eine Draufsicht auf das zweite Zerkleinerungsmittel 30 auf eine Deckfläche DF.
  • Das zweite Zerkleinerungsmittel 30 umfasst einen als Kegelstumpf 35 ausgebildeten Bereich und einen zylindrischen Bereich 34. Der als Kegelstumpf 35 ausgebildete Bereich weist eine Grundfläche GF, eine Deckfläche DF und eine Außenmantelfläche AF35 auf. Der zylindrische Bereich 34 weist eine Zylinder-Grundfläche ZF mit demselben Querschnitt beziehungsweise demselben Durchmesser wie die Grundfläche GF des Kegelstumpfes 35 und eine Außenmantelfläche AF34 auf.
  • Das zweite Zerkleinerungsmittel 30 weist zumindest bereichsweise erste Außenzähne 36 auf. Weiterhin weist das zweite Zerkleinerungsmittel 30 zumindest bereichsweise zweite Außenzähne 37 auf. Insbesondere umfasst das zweite Zerkleinerungsmittel 30 einen ersten zylindrischen Bereich 34, mit ersten Zähnen 36 einer ersten Materialstärke und / oder Materialhöhe und einen zweiten kegelstumpfförmigen Bereich 35 mit ersten Zähnen 36 und zweiten Zähnen 37 einer zweiten Materialstärke und/ oder Materialhöhe und wobei die erste Materialstärke und / oder Materialhöhe kleiner ist als die zweite Materialstärke und / oder Materialhöhe. Insbesondere korrespondieren die erste Materialstärke und / oder Materialhöhe der feinen Außenzähne 36 des zweiten Zerkleinerungsmittels 30 zumindest weitgehend mit der Materialstärke und / oder Materialhöhe der Innenzähne 26 des Zerkleinerungsrings 21 (vergleiche auch Figuren 3).
  • Die so genannten groben Zähne 37 des zweiten Zerkleinerungsmittels 30 sind im Einzugsbereich der Vorzerkleinerungsvorrichtung7 deutlich stärker ausgebildet, als die feinen Zähne 36 des zweiten Zerkleinerungsmittels 30 und / oder die feinen Innenzähne 26 des ersten Zerkleinerungsmittels 20 beziehungsweise Zerkleinerungsrings 21. Die zweiten groben Außenzähne 37 im zweiten Bereich 35 des zweiten Zerkleinerungsmittels 30 weisen zudem eine sich verjüngende Zahnform auf. Insbesondere verjüngt sich die Zahnform in Richtung des vom Zerkleinerungsring 21 weg weisenden freien Endbereichs des zweiten Zerkleinerungsmittels 30 beziehungsweise in Richtung einer Deckfläche DF des als Kegelstumpf 35 ausgebildeten zweiten Bereichs des zweiten Zerkleinerungsmittels 30.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich feine Zähne 36 über die Außenmantelflächen der groben Außenzähne 37.Durch die gröberen zweiten Außenzähne 37 des zweiten Zerkleinerungsmittels 30 können grobe Partikel des Mahlguts besser erfasst und vorzerkleinert werden. Die gesamte Vorzerkleinerungsvorrichtung ist so ausgebildet und zwischen Mahlguteinlass 4 und Mahlraum 2R (vergleiche auch Figur 2 und 6) angeordnet, dass möglichst kein Totraum ausgebildet ist, um das Festsetzen von groben Partikel und / oder Verunreinigungen durch das Mahlgut zu vermeiden.
  • Gemäß einer optionalen Ausführungsform der Erfindung weisen die Seiten, die die äußere Mantelfläche der groben Außenzähne 37 begrenzen, einen gebogenen Verlauf auf. Insbesondere weist eine der beiden Seiten eine stärkere Krümmung auf, wodurch die Verbreiterung der Außenzähne 37 in Richtung des angrenzenden zylindrischen Teilbereichs 34 gebildet wird.
  • Figur 5 zeigt einen Detailausschnitt der Verzahnung zwischen erstem Zerkleinerungsmittel 20 und zweiten Zerkleinerungsmittel 30, insbesondere die feinen Innenzähne 26 des Zerkleinerungsrings 21 und die feinen Außenzähne 36 des Zylinderbereichs 34 des zweiten Zerkleinerungsmittels 30. Die feinen Innenzähne 26 und die feinen Außenzähne 36 greifen unter Ausbildung eines Zerkleinerungsspalts S weitgehend ineinander. Der Zerkleinerungsspalt S definiert einen Mindestabstand zwischen den feinen Innenzähnen 26 des Zerkleinerungsrings 21 und den feinen Außenzähnen 36 des Zylinderbereichs 34 des zweiten Zerkleinerungsmittels 30, so dass das durch den Zerkleinerungsspalts S in den Mahlraum 2R (vergleiche Figuren 1, 2 und 6) eintretende Mahlgut vorzerkleinert wird. Die Kombination aus einer Feinverzahnung 26, 36 und einer Grobverzahnung 37 insbesondere in Kombination mit einer sich verjüngenden Zahnform der Grobverzahnung 37 führt zu einem besseren Einzugsverhalten bei groben Produktbestandteilen, insbesondere wenn das Mahlgut Produktbestandteile unterschiedlicher Größe umfasst. Durch die Grobverzahnung 37 ist auf der Einlassseite zudem eine größere Zahntiefe ausgebildet. Dadurch wird mit der erfindungsgemäßen Vorzerkleinerungseinrichtung eine bessere Pumpwirkung und / oder Turbulenz erzielt, die verhindert, dass das Produkt im Einlassbereich 10 anhaftet (vgl. Figuren 2 und 6).
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rührwerkskugelmühle
    2
    Mahlbehälter
    2R
    Mahlraum
    3
    Rührwerkzeug
    3*
    Rührwerkwelle
    4
    Mahlguteinlass
    5
    Mahlgutauslass
    6
    Trenneinrichtung
    7
    Vorzerkleinerungsvorrichtung
    8
    Brechkegel
    9
    Brechring
    10
    Einlassbereich
    20
    erstes Zerkleinerungsmittel
    21
    Zerkleinerungsring
    24
    Innenumfangsfläche
    26
    Innenzähne
    30
    zweites Zerkleinerungsmittel
    31
    verlängerter Kegelstumpf
    34
    Zylinder / zylindrischer Bereich
    35
    als Kegelstumpf ausgebildeter Bereich
    36
    feine Außenzähne
    37
    grobe Außenzähne
    AF
    Außenmantelfläche
    d
    Durchmesser
    DF
    Deckfläche
    GF
    Grundfläche
    M
    Mahlkörper
    Q
    Querschnitt
    S
    Brechspalt / Zerkleinerungsspalt
    ZF
    Zylinder- Grundfläche

Claims (11)

  1. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) für eine Kugelmühle oder Rührwerkskugelmühle (1), wobei die Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) zwischen einem Mahlguteinlass (4) der Kugelmühle oder Rührwerkskugelmühle (1) und einem Mahlraum (2R) anordenbar ist und ein erstes stationär ausgebildetes Zerkleinerungsmittel (20) und ein zweites rotatorisch bewegliches Zerkleinerungsmittel (30) umfasst, zwischen denen ein Zerkleinerungsspalt (S) ausgebildet ist und wobei das erste stationär ausgebildete Zerkleinerungsmittel (20) ein im Mahlbehälter (2) anordenbarer Zerkleinerungsring ist, dadurch gekennzeichnet dass das erste stationär ausgebildete Zerkleinerungsmittel (20) eine Innenverzahnung aufweist und dass das zweite Zerkleinerungsmittel (30) einen ersten Teilbereich (34) und einen zweiten Teilbereich (35) umfasst, wobei der zweite Teilbereich (35) Leitstrukturen für das Mahlgut aufweist, über die das Mahlgut in Richtung des ersten Teilbereichs (34) leitbar ist und wobei zumindest der erste Teilbereich (34) des zweiten Zerkleinerungsmittels (30) eine erste Außenverzahnung umfasst, wobei das erste Zerkleinerungsmittel (20) und das zweite Zerkleinerungsmittel (30) so anordenbar ist, dass die Außenverzahnung des ersten Teilbereiches (34) des zweiten Zerkleinerungsmittels (30) unter Ausbildung des Zerkleinerungsspalts (S) weitgehend in die Innenverzahnung des ersten Zerkleinerungsmittels (20) greift.
  2. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach Anspruch 1, wobei das zweite Zerkleinerungsmittel (30) im zweiten Teilbereich (35) eine zweite Außenverzahnung mit zweiten Außenzähnen (37) aufweist, wobei die zweiten Außenzähne (37) eine zweite Zahnhöhe und -breite aufweisen, die größer ist als eine erste Zahnhöhe und -breite der ersten Außenzähne (36) im ersten Teilbereich (34) des zweiten Zerkleinerungsmittels (30) und wobei die zweite Außenverzahnung die Leitstrukturen für das Mahlgut bildet.
  3. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach Anspruch 2, wobei die Zahnbreite der zweiten Außenzähne (37) von einem freien Ende des zweiten Teilbereichs (35) in Richtung des angrenzenden ersten Teilbereichs (34) zunimmt und / oder wobei die Zahnhöhe der zweiten Außenzähne (37) in Richtung des angrenzenden ersten Teilbereichs (34) abnimmt.
  4. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die eine äußere Fläche (AF35) der Außenzähne (37) begrenzenden Seiten einen gebogenen Verlauf aufweisen, insbesondere wobei eine der Seiten eine stärkere Krümmung aufweist.
  5. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die erste Außenverzahnung des ersten Teilbereiches (34) des zweiten Zerkleinerungsmittels (30) über die äußeren Flächen (AF35) der zweiten Außenverzahnung des zweiten Teilbereiches (35) des zweiten Zerkleinerungsmittels (30) fortgeführt ist.
  6. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der zweite Teilbereich (35) des zweiten rotatorisch beweglichen Zerkleinerungsmittels (30) in Form eines Kegelstumpf mit einer Kegelstumpf- Grundfläche (GF) und einer Kegelstumpf- Deckfläche (DF) ausgebildet ist und wobei der erste Teilbereich (34) des zweiten rotatorisch beweglichen Zerkleinerungsmittels (30) als weitgehend zylindrischer Bereich mit einer Zylinder- Grundfläche (ZF) ausgebildet ist, wobei die Kegelstumpf- Grundfläche (GF) und die Zylinder- Grundfläche (ZF) weitgehend identisch sind und wobei der weitgehend zylindrische Bereich (34) mit einer Zylinder- Grundfläche (ZF) an die Kegelstumpf- Grundfläche (GF) des Kegelstumpf-Bereichs (35) grenzt.
  7. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach Anspruch 6, wobei der weitgehend zylindrische Bereich (34) eine erste Außenverzahnung mit ersten Außenzähnen (36) einer ersten Zahnhöhe und -breite aufweist, die weitgehend korrespondierend zu den Innenzähnen (26) der Innenverzahnung der ersten Zerkleinerungsmittel (20) ausgebildet sind und wobei das erste Zerkleinerungsmittel (20) und das zweite Zerkleinerungsmittel (30) so angeordnet sind, dass die Außenverzahnung des zylindrischen Bereichs (34) unter Ausbildung des Zerkleinerungsspalts (S) weitgehend in die Innenverzahnung des ersten Zerkleinerungsmittels (20) greift.
  8. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das zweite Zerkleinerungsmittel (30) im Bereich einer Außenmantelfläche (AF35) zwischen der Kegelstumpf- Deckfläche (DF) und der Kegelstumpf- Grundfläche (GF) des Kegelstumpf- Bereichs eine zweite Außenverzahnung mit zweiten Außenzähnen (37) aufweist, wobei die zweiten Außenzähne (37) eine zweite Zahnhöhe und -breite aufweisen, die größer ist als die erste Zahnhöhe und -breite der ersten Außenzähne (36) im zylindrischen Bereich (34) des zweiten Zerkleinerungsmittels (30).
  9. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach Anspruch 8, wobei die Zahnbreite der zweiten Außenzähne (37) von der Kegelstumpf- Deckfläche (DF) des Kegelstumpf-Bereichs (35) aus in Richtung des zylindrischen Bereichs (34) zunimmt und / oder wobei die Zahnhöhe der zweiten Außenzähne (37) in Richtung des zylindrischen Bereichs (34) abnimmt, insbesondere wobei die die äußere Fläche (AF35) der Außenzähne (37) begrenzenden Seiten eine Krümmung aufweisen, insbesondere wobei eine der Seiten eine stärkere Krümmung ausgebildet hat.
  10. Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die erste Außenverzahnung des zylindrischen Bereichs (34) des zweiten Zerkleinerungsmittels (30) über die äußere Fläche (AF35) der zweiten Außenverzahnung des Kegelstumpf- Bereichs (35) des zweiten Zerkleinerungsmittels (30) fortgeführt ist.
  11. Kugelmühle, insbesondere Rührwerkskugelmühle (1), umfassend einen Mahlguteinlass (4), einen Mahlbehälter (2), einen Mahlraum (2R) und eine Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) nach einem der Ansprüche 1 - 10, wobei die Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) zwischen dem Mahlguteinlass (4) und dem Mahlraum (2R) angeordnet ist und wobei der Zerkleinerungsring der Vorzerkleinerungsvorrichtung (7) im Mahlbehälter (2) angeordnet ist.
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