EP3536405A1 - Rührwerksmühle mit asynchroner stiftanordnung - Google Patents

Rührwerksmühle mit asynchroner stiftanordnung Download PDF

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Publication number
EP3536405A1
EP3536405A1 EP18160426.5A EP18160426A EP3536405A1 EP 3536405 A1 EP3536405 A1 EP 3536405A1 EP 18160426 A EP18160426 A EP 18160426A EP 3536405 A1 EP3536405 A1 EP 3536405A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tools
rotor
longitudinal axis
central longitudinal
rows
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Withdrawn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
EP18160426.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Kabbe
Eduard Nater
Achim Sturm
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.)
Buehler AG
Original Assignee
Buehler 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 Buehler AG filed Critical Buehler AG
Priority to EP18160426.5A priority Critical patent/EP3536405A1/de
Priority to PCT/EP2019/055426 priority patent/WO2019170661A1/de
Publication of EP3536405A1 publication Critical patent/EP3536405A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B02C17/163—Stirring means

Definitions

  • the invention relates to a stirred mill according to the preamble of claim 1.
  • Tools for shredding the product are on the one hand on the rotatably mounted rotor (also called rotor pins) and also fixed to the container wall (also called stator pins). They are usually arranged offset from one another in such a way that the rows of rotor pins can pass between the rows of stator pins during a rotational movement of the rotor.
  • the suspension is passed through a feed channel into the grinding chamber of the agitator mill and the solids are there distributed or comminuted with the aid of the grinding media and the tools.
  • the finished product is then directed via a Mahlgut-discharge channel through a MahlSystemtrenn issued, in particular in the form of a protective sieve, to a drain line.
  • stator and stator pins are evenly distributed.
  • the number of stator pins can be equal to the number of rotor pins or half in the circumferential direction. For example, mills are known which have 12 rows of 14 pins arranged in the direction of the rotor axis on the rotor and 12 rows of 13 pins on the stator.
  • the pins are arranged so that they do not meet axially. For example, since when changing the grinding media, the rotor is moved out in the axial direction, the pins could otherwise be damaged in this process.
  • the invention has for its object to prevent the blocking of the agitator mill when starting or stopping. As a result, the power required during startup is reduced and less vibration occurs during operation.
  • the essence of the invention is that, due to an irregular distribution of the tools or rotor and / or stator pins or a change in the number, all the tools or pins do not hit each other at the same time, and blocking can thus effectively be prevented.
  • the object is achieved by an agitator mill having the following features.
  • the agitator mill has a grinding container and a grinding chamber which is delimited by a container wall and an agitator which can be rotated about the central longitudinal axis and has a rotationally symmetrical rotor.
  • the grinding chamber can be filled at least partially with auxiliary grinding bodies.
  • first tools are mounted in the circumferential direction and in the direction of the central longitudinal axis, which extend in the direction of the container wall and on the container wall in the circumferential direction and in the direction of the central longitudinal axis, second tools are mounted, which extend in the direction of Rotor extend.
  • the first tools are mounted in the direction of the central longitudinal axis so that they can pass between the rows of second tools during a rotational movement of the rotor.
  • the first tools mounted on the rotor and / or the second tools mounted on the container wall may be circumferentially offset at different angles to each other, the angles being measured in the plane perpendicular to the central longitudinal axis. If the first tools are offset from one another at different angles, the second tools can be arranged uniformly in the circumferential direction, spaced at equal angles, and vice versa.
  • the attached to the container wall second tools may be offset, for example in the circumferential direction in angles of 55 °, 70 °, 55 °, 55 °, 70 °, 55 ° to each other.
  • the angles between the first tools in the circumferential direction may each be the same angle, in particular 30 ° or 60 °.
  • the number of first tools attached to the rotor and the number of second tools attached to the container wall can not be a multiple of each other, in particular per row in the circumferential direction.
  • the tools mounted on the rotor or on the container wall can form the shape of a J in a row in the direction of the central longitudinal axis.
  • the tools of this arranged in the direction of the central longitudinal axis series not simultaneously, but in succession between adjacent tools of the opposite row.
  • the tools mounted on the rotor or on the container wall in a row in the direction of the central longitudinal axis may form a C or an S shape.
  • the auxiliary grinding bodies are preferably ceramic beads, which typically have a diameter of less than 1.25 mm, preferably 0.02 mm to 0.8 mm.
  • Mahltosêt can also be designed as hard metal beads, steel beads or glass beads.
  • stones or sand can be used as a grinding auxiliary body.
  • the invention further provides a rotor for a stirred mill, wherein the rotor can be offered as a spare part for an existing mill.
  • the rotor according to the invention has asymmetrically arranged tools, wherein, for example, at least one row of the tools is not parallel to the direction of the central longitudinal axis, or in which tools in the form of a C, a J, or an S are arranged.
  • Fig. 1 shows a section of a stirred mill according to the prior art.
  • agitator mill has in the usual way a grinding container 2 with an internal grinding chamber 8.
  • the grinding chamber 8 is at least partially filled with grinding bodies 43 having a diameter c.
  • the diameter of the grinding media is usually smaller than 1.25 mm and is typically 0.02 mm ⁇ c ⁇ 0.8 mm.
  • the agitator mill further comprises an inner stator 22 and a rotor 35 rotatable about a central longitudinal axis 19. On the rotor 35 first tools 38 are mounted, which protrude into the grinding chamber 8. On the container wall 9 or on the stator second tools 74 are mounted, which protrude into the grinding chamber 8.
  • the first tools 38 and the second tools 74 are arranged on the one hand in the direction of the central longitudinal axis 19 in rows and on the other hand arranged in rows in the circumferential direction.
  • the circumferential direction can also be considered as a plane perpendicular to the central longitudinal axis 19.
  • the rows of first tools 38 and second tools 74 are on perpendicular to each other arranged lines.
  • the first tools 38 and second tools 74 are offset relative to one another in the direction of the central longitudinal axis 19 in such a way that the first tools 38 rotate about the central longitudinal axis 19 between the rows of second tools 74 during a rotational movement of the rotor 35 can pass through.
  • the first tools 38 and second tools 74 are preferably designed in the form of pins, in particular as round or cylindrical pins, which optionally identify nubs or profiled in any other way.
  • the tools 38, 74 can also be made in any other form, such as, for example, as cams or diamonds.
  • the processed millbase is passed through a gap between the rotor 35 and the inner stator 22 to a protective screen 30, the grinding media 43 stops, and flows through a drain line 31 from.
  • Fig. 2 shows by way of example a first embodiment of the invention as a section through the rotor 35 and container wall 9 and the enclosed grinding chamber 8 in the plane perpendicular to the central longitudinal axis 19.
  • the first tools 38 and rotor pins are evenly distributed in the circumferential direction at angles of 30 ° and protrude into the grinding chamber 8.
  • the second tools 74 and stator pins are non-uniformly arranged at angles of 55 ° - 70 ° - 55 ° - 55 ° - 70 ° - 55 ° to each other and protrude into the grinding chamber 8.
  • the container wall 9 has about half as many tools 74 as the rotor 35, due However, in asymmetric distribution, fewer tools 38, 74 collide at a time.
  • Fig. 3 shows an alternative of the second embodiment of the invention as a section through the rotor 35 and container wall 9 and the enclosed grinding chamber 8 in the plane perpendicular to the central longitudinal axis 19.
  • the second tools 74 and stator pins are non-uniform in the circumferential direction at angles of 65 ° - 50 ° - 65 ° - 65 ° - 50 ° - 65 ° to each other, while the first tools 38 and rotor pins are offset in the circumferential direction uniformly at angles of 30 ° to each other.
  • Fig. 4 shows by way of example a second embodiment of the invention as a section through rotor 35 and container wall 9 and the grinding chamber enclosed therein 8 in the plane perpendicular to the central longitudinal axis 19.
  • the number of first tools 38 and second tools 74 is selected so that they do not form a multiple of each other.
  • ten first tools 38 are each mounted on the rotor 35 at an angle of 36 ° to each other, while the container wall 9 has six second tools 74, each at an angle of 60 ° to each other.
  • the embodiment just described is not limited to this distribution of tools, but other distributions may be convenient without departing from the spirit of the invention.
  • FIG. 5 schematically shows sections of rotor 35 and container wall 9 along the central longitudinal axis 19, each having a row of first tools 38 and second tools 74th
  • Fig. 5a an arrangement according to the prior art is shown.
  • the row of first tools 38 is arranged in the circumferential direction at the same distance from the row of second tools 74 and parallel to the central longitudinal axis 19.
  • Fig. 5b shows one of the possible embodiments of the invention.
  • the first tools 38 are offset in the circumferential direction so that they form the shape of a J in the direction of the central longitudinal axis 19.
  • Fig. 5c shows another possible embodiment in which the first tools 38 in the direction of the central longitudinal axis 19 form the shape of a C.
  • Fig. 5d shows a further possible embodiment in which the first tools 38 in the direction of the central longitudinal axis 19 form the shape of an S. In all three embodiments it is achieved that fewer tools 38, 74 meet at the same time and thus the risk of blocking when starting is reduced.
  • Figures 6a and 6b show further alternatives of the third embodiment, wherein at least one of the rows of first tools 38 or second tools 74 are not aligned parallel to the central longitudinal axis 19, wherein in the circumferential direction per row, the distance between the tools is the same.
  • FIGS. 6c and 6d show further possible embodiments in which the second tools 74 are arranged in the axial direction on a kinked line, wherein no part of the line is parallel to the central longitudinal axis 19.
  • Fig. 7 shows a section through rotor 35 and container wall 9, wherein the first tools 38 and the second tools 74 according to the third embodiment, according to Fig. 6b , are arranged.
  • the embodiments just described solve the problem described above and the agitator mill is less prone to blocking. Since the tools 38, 74 are not arranged uniformly and thus fewer tools 38, 74 engage in one another at the same time, the risk of blocking due to the compact grinding media product bed can be reduced. As a result, the torque required for starting can be reduced, vibrations are reduced and the wear of the tools 38, 74 slows down, whereby the ground material can be processed more efficiently and faster. Furthermore, therefore, a smaller motor can be used, which can work space and energy efficient.

Abstract

Durch die Erfindung wird eine Rührwerksmühle zum Behandeln von fließfähigem Mahlgut bereitgestellt. Die Rührwerksmühle weist einen Mahlbehälter (2) und einen Mahlraum (8) auf, der von einer Behälterwand (9) begrenzt ist und ein um die Mittel-Längs-Achse (19) drehbares Rührwerk mit einem zylindrischen Rotor (35). Der Mahlraum (8) ist zumindest teilweise mit Mahlhilfskörpern mit Durchmesser c befüllbar. Am Rotor (35) sind in Umfangsrichtung und in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) erste Werkzeuge (38) angebracht, die sich in Richtung der Behälterwand (9) erstrecken und an der Behälterwand (9) sind in Umfangsrichtung und in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) zweite Werkzeuge (74) angebracht, die sich in Richtung des Rotors (35) erstrecken. Die ersten Werkzeuge (38) sind in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) so angebracht, dass sie bei einer Drehbewegung des Rotors (35) zwischen den Reihen von zweiten Werkzeugen (74) hindurchtreten können. Erfindungsgemäß sollen, ist die Anzahl der zweiten Werkzeuge (74) einer in Umfangsrichtung angeordneten Reihe kleiner oder gleich der Anzahl der ersten Werkzeuge (38) der entsprechenden Reihe, erfindungsgemäß nicht gleichzeitig alle in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) angeordneten und/oder in Umfangsrichtung angeordneten Reihen der zweiten Werkzeuge (74) bei einer Drehbewegung des Rotors (35) auf Reihen der ersten Werkzeuge (38) treffen. Entsprechend sollen umgekehrt, wenn die Anzahl der ersten Werkzeuge (38) einer in Umfangsrichtung angeordneten Reihe kleiner ist als die Anzahl der zweiten Werkzeuge (74) der entsprechenden Reihe, nicht gleichzeitig alle in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) angeordneten und/oder in Umfangsrichtung angeordneten Reihen der ersten Werkzeuge (38) bei einer Drehbewegung des Rotors (35) auf Reihen der zweiten Werkzeuge (74) treffen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Die Erfindung nimmt Bezug auf die europäische Patentschrift EP 1 992 412 A1 . Aus dieser ist eine derartige Rührwerksmühle bekannt. Rührwerksmühlen werden verwendet, um Suspensionen, also Feststoffe in Flüssigkeiten, zu dispergieren. Dies findet beispielsweise in der Herstellung von Klebstoffen, Druckfarben, Kosmetik oder Pharmaka Anwendung. Hierfür wird das Mahlgut in einen Mahlraum der Rührwerksmühle geführt, der zwischen der Außenwand eines Rotors und einer Behälterwand ausgebildet ist, und gemeinsam mit Mahlhilfskörpern, wie beispielsweise Keramikkugeln, die im Folgenden auch als Mahlkörper bezeichnet werden, und mit Hilfe von Werkzeugen zerkleinert. Durch die Rührbewegung werden Agglomerate verteilt und Kristallstrukturen zerkleinert. Dabei kann die ursprüngliche Partikelgröße von 100-500 µm auf kleiner 3 µm verringert werden.
  • Werkzeuge zur Zerkleinerung des Produkts sind einerseits am drehbar gelagerten Rotor (auch Rotorstifte genannt) und weiterhin auch an der Behälterwand (auch Statorstifte genannt) fixiert. Sie sind üblicherweise derart zueinander versetzt angeordnet, dass die Reihen der Rotorstifte bei einer Drehbewegung des Rotors zwischen den Reihen der Statorstifte durchtreten können. Die Suspension wird über einen Zufuhrkanal in den Mahlraum der Rührwerksmühle geführt und die Feststoffe werden dort mit Hilfe der Mahlkörper und der Werkzeuge verteilt bzw. zerkleinert. Das fertige Produkt wird dann über einen Mahlgut-Abführ-Kanal durch eine Mahlkörpertrenneinrichtung, insbesondere in Form eines Schutz-Siebs, zu einer Ablaufleitung gelenkt.
  • Im Betrieb kommt es vor, dass sich eine mit Mahlkörper und Produkt gefüllte Rührwerksmühle nicht mehr starten lässt. Grund hierfür ist die kompakte Mahlkörper-Produkt-Schüttung in Verbindung mit den Rotor- und Statorstiften, die zum Blockieren führen kann. Dadurch wird eine höhere Leistung zum Anfahren benötigt. Weiterhin können starke Vibrationen im Betrieb auftreten und es kommt zu einer schnelleren Abnutzung der Werkzeuge. Im Stand der Technik sind die Rotor- und Statorstifte gleichmäßig verteilt. Die Anzahl der Statorstifte kann in Umfangsrichtung dabei gleich der Anzahl der Rotorstifte oder halb so groß sein. Beispielsweise sind Mühlen bekannt, die am Rotor 12 Reihen mit 14 in Richtung der Rotorachse angeordneten Stiften und am Stator 12 Reihen mit 13 Stiften aufweisen.
  • Zu beachten ist weiterhin, dass die Stifte so angeordnet sind, dass sie auch axial nicht aufeinandertreffen. Da beispielsweise beim Wechseln der Mahlkörper der Rotor in axialer Richtung herausgefahren wird, könnten die Stifte andernfalls bei diesem Vorgang beschädigt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Blockieren der Rührwerksmühle beim Anfahren oder Stoppen zu unterbinden. Dadurch wird auch die benötigte Leistung beim Anfahren verringert und es treten weniger Vibrationen im Betrieb auf.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass durch eine unregelmäßige Verteilung der Werkzeuge bzw. Rotor- und/oder Statorstifte oder Veränderung der Anzahl nicht gleichzeitig alle Werkzeuge bzw. Stifte aufeinander treffen und somit wirksam ein Blockieren unterbunden werden kann.
  • Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Rührwerksmühle mit folgenden Merkmalen gelöst. Die Rührwerksmühle weist einem Mahlbehälter und einen Mahlraum auf, der von einer Behälterwand begrenzt ist und ein um die Mittel-Längs-Achse drehbares Rührwerk mit einem rotationssymmetrischen Rotor. Der Mahlraum ist zumindest teilweise mit Mahlhilfskörpern befüllbar. Am Rotor sind in Umfangsrichtung und in Richtung der Mittel-Längs-Achse erste Werkzeuge angebracht, die sich in Richtung der Behälterwand erstrecken und an der Behälterwand sind in Umfangsrichtung und in Richtung der Mittel-Längs-Achse zweite Werkzeuge angebracht, die sich in Richtung des Rotors erstrecken. Die ersten Werkzeuge sind in Richtung der Mittel-Längs-Achse so angebracht, dass sie bei einer Drehbewegung des Rotors zwischen den Reihen von zweiten Werkzeugen hindurchtreten können.
  • Durch die Erfindung soll erreicht werden, dass nicht alle Werkzeuge derjenigen Reihe in Umfangsrichtung, die weniger Werkzeuge aufweist, bei der Drehung gleichzeitig zwischen benachbarten Werkzeugen der entsprechenden gegenüberliegenden Reihe hindurch treten.
  • Insbesondere sollen, ist die Anzahl der zweiten Werkzeuge einer in Umfangsrichtung angeordneten Reihe kleiner oder gleich der Anzahl der ersten Werkzeuge der entsprechenden Reihe, erfindungsgemäß nicht gleichzeitig alle zweiten Werkzeuge der in Richtung der Mittel-Längs-Achse angeordneten und/oder in Umfangsrichtung an der Behälterwand angeordneten Reihen bei einer Drehbewegung des Rotors auf erste Werkzeuge der entsprechenden an dem Rotor angeordneten Reihen treffen. Entsprechend sollen umgekehrt, wenn die Anzahl der ersten Werkzeuge einer in Umfangsrichtung angeordneten Reihe kleiner ist als die Anzahl der zweiten Werkzeuge der entsprechenden Reihe, nicht gleichzeitig alle ersten Werkzeuge der in Richtung der Mittel-Längs-Achse und/oder in Umfangsrichtung am Rotor angeordneten Reihen bei einer Drehbewegung des Rotors auf zweite Werkzeuge der entsprechenden an der Behälterwand angeordneten Reihen treffen.
  • Um dies zu erreichen, können die am Rotor angebrachten ersten Werkzeuge und/oder die an der Behälterwand angebrachten zweiten Werkzeuge in Umfangsrichtung in unterschiedlichen Winkeln zueinander versetzt sein, wobei die Winkel in der Ebene senkrecht zur Mittel-Längs-Achse gemessen werden. Sind die ersten Werkzeuge in unterschiedlichen Winkeln zueinander versetzt, können die zweiten Werkzeuge in Umfangsrichtung gleichmäßig, in gleichen Winkeln beabstandet, angeordnet sein und umgekehrt.
  • Die an der Behälterwand angebrachten zweiten Werkzeuge können beispielsweise in Umfangsrichtung in Winkeln von 55°, 70°, 55°, 55°, 70°, 55° zueinander versetzt sein. In diesem Fall können die Winkel zwischen den ersten Werkzeugen in Umfangsrichtung jeweils den gleichen Winkel betragen, insbesondere 30° oder 60°.
  • Die Anzahl der am Rotor angebrachten ersten Werkzeuge und die Anzahl der an der Behälterwand angebrachten zweiten Werkzeuge können insbesondere je Reihe in Umfangsrichtung kein Vielfaches voneinander sein.
  • Ferner können die am Rotor bzw. die an der Behälterwand angebrachten Werkzeuge in einer Reihe in Richtung der Mittel-Längs-Achse die Form eines J bilden. Somit treten bei der Drehung des Rotors die Werkzeuge dieser in Richtung der Mittel-Längs-Achse angeordneten Reihe nicht gleichzeitig, sondern hintereinander zwischen benachbarten Werkzeugen der gegenüberliegenden Reihe hindurch. Um dieses Ergebnis zu erreichen, können alternativ die am Rotor bzw. die an der Behälterwand in einer Reihe in Richtung der Mittel-Längs-Achse angebrachten Werkzeuge die Form eines C oder eines S bilden.
  • Die Mahlhilfskörper sind bevorzugt Keramikkügelchen, die typischerweise einen Durchmesser kleiner als 1,25 mm, bevorzugt 0,02 mm bis 0,8 mm aufweisen. Die Mahlhilfskörper können auch als Hartmetallkügelchen, Stahlkügelchen oder Glasperlen ausgeführt sein. Weiterhin können auch Steine oder Sand als Mahlhilfskörper verwendet werden.
  • Durch die Erfindung wird ferner ein Rotor für eine Rührwerksmühle bereitgestellt, wobei der Rotor als Ersatzteil für eine bestehende Mühle angeboten werden kann. Der erfindungsgemäße Rotor weist asymmetrisch angeordnete Werkzeuge auf, wobei beispielsweise mindestens eine Reihe der Werkzeuge nicht parallel zur Richtung der Mittel-Längs-Achse ist, oder in die Werkzeuge in Form eines C, eines J, oder eines S angeordnet sind.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigt
    • Fig. 1:
    einen Ausschnitt einer Rührwerksmühle als vertikalen Längsschnitt nach dem Stand der Technik
    Fig. 2:
    eine Verteilung der Werkzeuge nach einem ersten Ausführungsbeispiel
    Fig. 3:
    eine alternative Verteilung der Werkzeuge nach dem ersten Ausführungsbeispiel
    Fig. 4:
    eine Verteilung der Werkzeuge nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
    Fig. 5:
    eine Verteilung der Werkzeuge nach einem dritten Ausführungsbeispiel als Reihendarstellung der Werkzeuge in Richtung der Mittel-Längs-Achse
    Fig. 6:
    eine alternative Verteilung der Werkzeuge nach dem dritten Ausführungsbeispiel als Reihendarstellung der Werkzeuge in Richtung der Mittel-Längs-Achse
    Fig. 7:
    einen Schnitt durch Rotor und Stator nach dem dritten Ausführungsbeispiel
  • Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Rührwerksmühle nach dem Stand der Technik. Die in Fig. 1 dargestellte Rührwerksmühle weist in üblicher Weise einen Mahlbehälter 2 mit einem innenliegenden Mahlraum 8 auf. Der Mahlraum 8 ist zumindest teilweise mit Mahlkörpern 43 mit einem Durchmesser c gefüllt. Der Durchmesser der Mahlkörper ist in der Regel kleiner als 1.25 mm und beträgt typischerweise 0,02 mm ≤ c ≤ 0.8 mm. Die Rührwerksmühle weist weiterhin einen Innen-Stator 22 und einen um eine Mittel-Längs-Achse 19 drehbaren Rotor 35 auf. Am Rotor 35 sind erste Werkzeuge 38 angebracht, die in den Mahlraum 8 hineinragen. An der Behälterwand 9 bzw. am Stator sind zweite Werkzeuge 74 angebracht, die in den Mahlraum 8 hineinragen. Die ersten Werkzeuge 38 und die zweiten Werkzeuge 74 sind dabei einerseits in Richtung der Mittel-Längs-Achse 19 in Reihen angeordnet und andererseits in Umfangsrichtung in Reihen angeordnet. Die Umfangsrichtung kann auch als Ebene senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 19 betrachtet werden. Betrachtet man eine Abwicklung der Außenwand des Rotors 35 bzw. der Behälterwand 9, liegen im Stand der Technik die Reihen von ersten Werkzeugen 38 bzw. zweiten Werkzeugen 74 auf senkrecht zueinander angeordneten Linien.
  • Die ersten Werkzeuge 38 und zweiten Werkzeuge 74 sind dabei in Richtung der Mittel-Längs-Achse 19 so zueinander versetzt angeordnet, dass die ersten Werkzeuge 38 bei einer Drehbewegung des Rotors 35 um die Mittel-Längs-Achse 19 zwischen den Reihen aus zweiten Werkzeugen 74 durchtreten können. Die ersten Werkzeuge 38 und zweiten Werkzeuge 74 sind bevorzugt in Form von Stiften ausgeführt, insbesondere als runde oder auch zylindrische Stifte, die optional Noppen ausweisen oder in anderer Weise profiliert sind. Die Werkzeuge 38, 74 können aber auch in jeder beliebigen anderen Form, wie besipielsweise als Nocken oder Rauten, ausgeführt werden. Das verarbeitete Mahlgut wird durch einen Spalt zwischen Rotor 35 und Innen-Stator 22 zu einem Schutz-Sieb 30, das Mahlkörper 43 abhält, geführt und fließt über eine Ablaufleitung 31 ab.
  • Fig. 2 zeigt beispielhaft ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung als Schnitt durch Rotor 35 und Behälterwand 9 sowie den davon eingeschlossenen Mahlraum 8 in der Ebene senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 19. Die ersten Werkzeuge 38 bzw. Rotorstifte sind in Umfangsrichtung gleichmäßig in Winkeln von 30° verteilt und ragen in den Mahlraum 8 hinein. Die zweiten Werkzeuge 74 bzw. Statorstifte sind ungleichmäßig in Winkeln von 55° - 70° - 55° - 55° - 70° - 55° zueinander angeordnet und ragen in den Mahlraum 8 hinein. Somit weist die Behälterwand 9 etwa halb so viele Werkzeuge 74 wie der Rotor 35 auf, aufgrund der asymmetrischen Verteilung treffen jedoch weniger Werkzeuge 38, 74 gleichzeitig aufeinander.Insbesondere treten nicht alle zweiten Werkzeuge einer in Umfangsrichtung angeordneten Reihe gleichzeitig zwischen benachbarten ersten Werkzeugen hindurch. Dadurch kann ein Blockieren der Rührwerksmühle wirksam unterbunden werden. Für den Fachmann ist klar, dass auch eine andere Verteilung von Werkzeugen 38, 74 vorgenommen werden kann, ohne sich vom Kern der Erfindung zu entfernen.
  • Fig. 3 zeigt eine Alternative des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung als Schnitt durch Rotor 35 und Behälterwand 9 sowie den davon eingeschlossenen Mahlraum 8 in der Ebene senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 19. Die zweiten Werkzeuge 74 bzw. Statorstifte sind in Umfangsrichtung ungleichmäßig in Winkeln von 65° - 50° - 65° - 65° - 50° - 65° zueinander angeordnet, während die ersten Werkzeuge 38 bzw. Rotorstifte in Umfangsrichtung gleichmäßig in Winkeln von 30° zueinander versetzt sind.
  • Fig. 4 zeigt beispielhaft ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung als Schnitt durch Rotor 35 und Behälterwand 9 sowie den davon eingeschlossenen Mahlraum 8 in der Ebene senkrecht zur Mittel-Längs-Achse 19. Dabei wird die Anzahl der ersten Werkzeuge 38 und zweiten Werkzeuge 74 so gewählt, dass sie kein Vielfaches voneinander bilden. In Fig. 4 sind am Rotor 35 zehn erste Werkzeuge 38 jeweils in einem Winkel von 36° zueinander angebracht, während die Behälterwand 9 sechs zweite Werkzeuge 74, je im Winkel von 60° zueinander, aufweist. Wie im vorherigen Ausführungsbeispiel führt dies dazu, dass weniger Werkzeuge 38, 74 gleichzeitig aufeinander treffen und somit kann ein Blockieren der Rührwerksmühle aufgrund der kompakten Schüttung von Mahlkörpern und Mahlgut unterbunden werden. Für den Fachmann ist klar, dass die eben dargestellte Ausführungsform nicht auf diese Verteilung der Werkzeuge beschränkt ist, sondern auch andere Verteilungen zweckdienlich sein können ohne vom Inhalt der Erfindung abzuweichen.
  • Fig. 5 zeigt schematisch Ausschnitte von Rotor 35 und Behälterwand 9 entlang der Mittel-Längs-Achse 19 mit je einer Reihe ersten Werkzeugen 38 und zweiten Werkzeugen 74.
  • In Fig. 5a ist eine Anordnung nach dem Stand der Technik dargestellt. Dabei ist die Reihe von ersten Werkzeugen 38 in Umfangsrichtung je im gleichen Abstand zu der Reihe von zweiten Werkzeugen 74 und parallel zur Mittel-Längs-Achse 19 angeordnet.
  • Fig. 5b zeigt eine der möglichen Ausführungsformen der Erfindung. Dabei sind die ersten Werkzeuge 38 in Umfangsrichtung so versetzt, dass sie in Richtung der Mittel-Längs-Achse 19 die Form eines J bilden.
  • Fig. 5c zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform, bei der die ersten Werkzeuge 38 in Richtung der Mittel-Längs-Achse 19 die Form eines C bilden.
  • Fig. 5d zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform, bei der die ersten Werkzeuge 38 in Richtung der Mittel-Längs-Achse 19 die Form eines S bilden. Bei allen drei Ausführungsformen wird erreicht, dass weniger Werkzeuge 38, 74 gleichzeitig aufeinander treffen und so die Gefahr des Blockierens beim Anfahren reduziert wird.
  • Figuren 6a und 6b zeigen weitere Alternativen der dritten Ausführungsform, wobei mindestens eine der Reihen von ersten Werkzeugen 38 oder zweiten Werkzeugen 74 nicht parallel zur Mittel-Längs-Achse 19 ausgerichtet sind, wobei in Umfangrichtung je Reihe der Abstand zwischen den Werkzeugen gleich ist.
  • Figuren 6c und 6d zeigen weitere mögliche Ausführungsformen, bei denen die zweiten Werkzeuge 74 in axialer Richtung auf einer geknickten Linie angeordnet sind, wobei kein Teil der Linie parallel zur Mittel-Längs-Achse 19 ist.
  • Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch Rotor 35 und Behälterwand 9, wobei die ersten Werkzeuge 38 und die zweiten Werkzeuge 74 gemäß der dritten Ausführungsform, entsprechend Fig. 6b, angeordnet sind.
  • Die soeben erläuterten Ausführungsformen lösen das oben geschilderte Problem und die Rührwerksmühle neigt weniger zum Blockieren. Da die Werkzeuge 38, 74 nicht gleichmäßig angeordnet sind und somit weniger Werkzeuge 38, 74 gleichzeitig ineinander greifen, kann die Gefahr des Blockierens durch die kompakte Mahlkörper-Produkt-Schüttung verringert werden. Dadurch kann das zum Anfahren benötigte Drehmoment reduziert werden, Vibrationen werden verringert und die Abnutzung der Werkzeuge 38, 74 verlangsamt, wodurch das Mahlgut effizienter und schneller verarbeitet werden kann. Weiterhin kann daher ein kleinerer Motor eingesetzt werden, der platz- und energieeffizienter arbeiten kann.
  • Obwohl die zuvor geschilderten Ausführungsbeispiele und Figuren jeweils Rührwerksmühlen mit einer vertikalen Mittel-Längs-Achse 19 zeigen, sind die geschilderten Ausführungen auch ohne Weiteres in horizontaler Position einsetzbar oder in einer dazwischen liegenden Position.

Claims (15)

  1. Rührwerksmühle zum Behandeln von fließfähigem Mahlgut,
    - mit einem Mahlbehälter (2) und einer Behälterwand (9), und
    - mit einem um eine Mittel-Längs-Achse (19) drehbaren Rührwerk (20) mit einem zylindrischen Rotor (35), und
    - einem Mahlraum (8), der von der Behälterwand (9) und dem Rotor (35) begrenzt wird,
    - wobei der Mahlraum (8) zumindest teilweise mit Mahlhilfskörpern (43) befüllbar ist,
    - wobei an dem Rotor (35) in Umfangsrichtung und in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) Reihen von ersten Werkzeugen (38) angebracht sind, die sich in Richtung der Behälterwand (9) in den Mahlraum (8) hinein erstrecken, und
    - wobei an der Behälterwand (9) in Umfangsrichtung und in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) Reihen von zweiten Werkzeugen (74) angebracht sind, die sich in Richtung des Rotors (35) in den Mahlraum (8) hinein erstrecken,
    - wobei die ersten Werkzeuge (38) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) derart angeodnet sind, dass sie bei einer Drehbewegung des Rotors (35) zwischen den Reihen von zweiten Werkzeugen (74) hindurchtreten können,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass, falls die Anzahl der zweiten Werkzeuge (74) einer in Umfangsrichtung angeordneten Reihe kleiner oder gleich der Anzahl der ersten Werkzeuge (38) der entsprechenden Reihe ist, nicht gleichzeitig alle zweiten Werkzeuge (74) der in Richtung der Mittel-Längs-Achse angeordneten und/oder in Umfangsrichtung an der Behälterwand (9) angeordneten Reihen bei einer Drehbewegung des Rotors (35) auf erste Werkzeuge (38) der entsprechenden an dem Rotor (35) angeordneten Reihen treffen, oder
    falls die Anzahl der ersten Werkzeuge (38) einer in Umfangsrichtung angeordneten Reihe kleiner ist als die Anzahl der zweiten Werkzeuge (74) der entsprechenden Reihe ist, nicht gleichzeitig alle ersten Werkzeuge (38) der in Richtung der Mittel-Längs-Achse und/oder in Umfangsrichtung am Rotor (35) angeordneten Reihen bei einer Drehbewegung des Rotors (35) auf zweite Werkzeuge (74) der entsprechenden an der Behhälterwand (9) angeordneten Reihen treffen.
  2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die am Rotor (35) angebrachten ersten Werkzeuge (38) und/oder die an der Behälterwand (9) angebrachten zweiten Werkzeuge (74) in Umfangsrichtung in unterschiedlichen Winkeln zueinander versetzt sind, und wobei die ersten und zweiten Werkzeuge (38, 74) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) in gleichen Abständen angeordnet sind.
  3. Rührwerksmühle nach Anspruch 2, wobei die Winkel zwischen den zweiten Werkzeugen (74) in Umfangsrichtung 55°, 70°, 55°, 55°, 70° und 55° betragen und die Winkel zwischen den ersten Werkzeugen (38) in Umfangsrichtung jeweils den gleichen Winkel betragen, insbesondere 30° oder 60°.
  4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anzahl der am Rotor (35) angebrachten ersten Werkzeuge (38) und die Anzahl der an der Behälterwand (9) angebrachten zweiten Werkzeuge (74) je Reihe in Umfangsrichtung kein Vielfaches voneinander sind.
  5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    dass die am Rotor (35) bzw. die an der Behälterwand (9) angebrachten ersten Werkzeuge (38) bzw. zweiten Werkzeuge (74) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) je Reihe die Form eines J bilden.
  6. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    dass die am Rotor (35) bzw. die an der Behälterwand (9) angebrachten ersten Werkzeuge (38) bzw. zweiten Werkzeuge (74) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) je Reihe die Form eines C bilden.
  7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    dass die am Rotor (35) bzw. die an der Behälterwand (9) angebrachten ersten Werkzeuge (38) bzw. zweiten Werkzeuge (74) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) je Reihe die Form eines S bilden.
  8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine der Reihen von ersten Werkzeugen (38) oder zweiten Werkzeugen (74) nicht parallel zur Mittel-Längs-Achse (19) ausgerichtet sind, wobei in Umfangrichtung je Reihe der Abstand zwischen den Werkzeugen (38, 74) gleich ist.
  9. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    dass die ersten Werkzeuge (38) oder die zweiten Werkzeuge (74) in axialer Richtung auf einer geknickten Linie angeordnet sind, wobei kein Teil der Linie parallel zur Mittel-Längs-Achse 19 ist.
  10. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mahlhilfskörper (43) Keramikkügelchen, Hartmetallkügelchen, Stahlkügelchen oder Glasperlen aufweisen, die typischerweise einen Durchmesser kleiner als 1,25 mm, bevorzugt 0,02 mm bis 0,8 mm aufweisen.
  11. Rotor (35) für eine Rührwerksmühle, insbesondere eine Rührwerksmühle gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rotor (25) zylindrisch ist und eine Mittel-Längs-Achse (19) aufweist, und wobei an dem Rotor (35) in Umfangsrichtung und in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) Reihen von ersten Werkzeugen (38) angebracht sind, die sich vom Rotor radial nach außen erstrecken, wobei die ersten Werkzeuge (38) in Umfangsrichtung und/oder in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) ungleichmäßig angeordnet sind.
  12. Rotor (35) nach Anspruch 11, wobei die am Rotor (35) angebrachten ersten Werkzeuge (38) in Richtung der Mittel-Längs-Achse (19) je Reihe die Form eines J, eines C oder eines S bilden
  13. Rotor (35) nach Anspruch 11, wobei zumindest eine der Reihen von ersten Werkzeugen (38) nicht parallel zur Mittel-Längs-Achse (19) ausgerichtet ist, wobei in Umfangrichtung je Reihe der Abstand zwischen den Werkzeugen (38) gleich ist.
  14. Rotor (35) nach Anspruch 11, wobei die ersten Werkzeuge (38) in axialer Richtung auf einer geknickten Linie angeordnet sind, wobei kein Teil der Linie parallel zur Mittel-Längs-Achse 19 ist.
  15. Rotor (35) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die ersten Werkzeuge (39) in Umfangsrichtung in unterschiedlichen Winkeln zueinander versetzt sind.
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