EP3650123A1 - Ringspaltmühle - Google Patents

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Publication number
EP3650123A1
EP3650123A1 EP18205435.3A EP18205435A EP3650123A1 EP 3650123 A1 EP3650123 A1 EP 3650123A1 EP 18205435 A EP18205435 A EP 18205435A EP 3650123 A1 EP3650123 A1 EP 3650123A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
stator
wall
separating ring
mill
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.)
Pending
Application number
EP18205435.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Cornel Fraefel
Eduard Nater
Achim Philipp Sturm
Pascal EGGER
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 EP18205435.3A priority Critical patent/EP3650123A1/de
Priority to CN201980073658.6A priority patent/CN112969537B/zh
Priority to JP2021524977A priority patent/JP7203968B2/ja
Priority to US17/291,779 priority patent/US20210387201A1/en
Priority to PCT/EP2019/080356 priority patent/WO2020094696A1/de
Publication of EP3650123A1 publication Critical patent/EP3650123A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B02C17/166—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge of the annular gap type
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a rotor of an agitator mill, in particular an annular gap mill.
  • Agitator mills have a wide range of applications for grinding and dispersing solids in liquids. They are used, for example, in the manufacture of adhesives, printing inks, cosmetics or pharmaceuticals.
  • a common design is the annular gap mill, in which dispersions are produced in a grinding chamber between the rotor and stator using auxiliary grinding bodies.
  • grinding tools for example in the form of round pins, can be attached to the rotor and / or the stator.
  • the regrind is fed into the grinding chamber via a feed channel, milled there and removed via a separating device which retains the auxiliary grinding bodies.
  • the separating device often consists of a separating sieve, but can also be designed as a gap.
  • Annular gap mills generally have a long dwell time for the product and a plug flow inside. Due to the drag forces, there are a particularly large number of grinding media on the output side, which leads to increased wear both at the separating device and at the stator, the rotor and the tools attached to it at this point. This leads to asymmetrical wear of the components, which results in frequent replacement of certain assemblies.
  • the aim of the present invention is therefore to extend the period of use of the components, in particular of the rotor. This object is achieved by the features of the independent claims; the dependent claims describe embodiments of the invention.
  • the invention provides a generally cylindrical rotor for an agitator mill.
  • the rotor has one rotor wall, several attached to the rotor wall Tools, a rotor separation ring, a rotor hub and at least one tie rod.
  • the rotor wall and the rotor separating ring are clamped in the hub by means of the tie rods and are thus held together.
  • the rotor separation ring is designed as a rotationally symmetrical hollow cylinder.
  • the rotor wall is rotationally symmetrical to an axis of rotation and mirror-symmetrical to a plane of symmetry perpendicular to the axis of rotation. This preferably also applies to the arrangement of the tools on the rotor wall.
  • the rotor separation ring should be made of a very resistant material such as ceramic, hard metal, hardened metal or the like. be shaped.
  • a mill for treating flowable regrind with the rotor according to the invention is also provided.
  • the mill also has a stator with a generally cylindrical inner stator wall, a product inlet and a product outlet.
  • the rotor is arranged within the stator, a grinding chamber being formed between an inner wall of the stator and the rotor wall.
  • the regrind can be fed into the grinding chamber via the product inlet and out of the grinding chamber via the product outlet.
  • the mill has a stator separating ring which preferably essentially forms a side face of the grinding chamber and, together with the rotor separating ring, forms the gap which is used to separate the grinding stock from auxiliary grinding bodies which may be arranged in the grinding chamber. This gap is also called the separation gap.
  • the stator separating ring is preferably also designed as a rotationally symmetrical hollow cylinder and made of ceramic, hard metal or a hardened metal.
  • the inner stator wall is also rotationally symmetrical to the axis of rotation and mirror-symmetrical to the plane of symmetry. If grinding tools are also arranged on the inner wall of the stator, the arrangement of the grinding tools should also be rotationally symmetrical to the axis of rotation and mirror-symmetrical to the plane of symmetry.
  • the grinding gap width i.e. the width of the grinding chamber, between 20 and 60 mm, the ratio of the stator length to the inside diameter of the stator between 2 and 4 and / or the ratio of the stator length to the grinding gap width 15 to 30.
  • the symmetrically constructed components can be rotated and used again during maintenance of the mill and can thus be reused. This can be done by the method according to the invention for the maintenance of a mill. So it can The service life of such components, in particular the rotor, the stator, and the rotor and stator separating rings can be extended.
  • the annular gap mill shown has a grinding chamber 7 in the usual way, which is formed between a stator inner wall 21 and a rotor wall 11 of a rotor 1.
  • the rotor 1 is rotatably mounted about a central longitudinal axis 19.
  • Grinding tools 13, which protrude into the grinding chamber 7, can be attached to a rotor wall 11.
  • the grinding tools 13 can be designed, for example, as round pins, but other shapes can also be useful. Tools can optionally also be attached to the inner wall of the stator 21.
  • the product reaches the grinding chamber 7 via a product inlet 41 and is dispersed or ground there with the aid of auxiliary grinding bodies 3.
  • the product flow is marked with dark arrows.
  • separating rings 12, 22 are attached on the outlet side to both the rotor 1 and the stator 2. These form a gap s which is dimensioned such that the auxiliary grinding bodies 3 cannot leave the grinding chamber 7.
  • the gap or separating gap s is therefore smaller than the diameter of the auxiliary grinding bodies 3 used. If, for example, auxiliary grinding bodies with a typical diameter of 2 mm are used, the separating gap s should be correspondingly smaller and be, for example, approximately 1 mm.
  • a similar ratio should apply accordingly to differently sized grinding aids, the diameter of the auxiliary grinding bodies depending on the application and the mill used being able to vary between a few micrometers and several millimeters.
  • the separation device with gap s is in the Fig. 2 shown, which is a detailed view of Fig. 1 is.
  • the separator rings 12, 22 are preferably made of a very resistant material such as ceramic, hardened metal, hard metal or similar shaped. Due to the drag forces generated during grinding, the concentration of auxiliary grinding bodies 3 on the separating device formed by rotor separating ring 12 and stator separating ring 22 is particularly high. This leads to high wear of the separating rings 12, 22 and the rows of grinding tools 13 located in the vicinity of the separating device, the grinding tools optionally arranged on the stator inner wall 21 and the rotor and stator inner wall surfaces on the output side. In particular, the areas of the first two to three rows of the grinding tools, which are arranged closest to the separating device, and the sides of the rotor separating ring 12 or stator separating ring 22 facing the grinding chamber 7 are affected.
  • Rotor wall 11 inner stator wall 21, rotor separating ring 12 and stator separating ring 22 can be used longer, these are constructed symmetrically according to the present invention.
  • the rotor wall 11 with the tools 13 attached to it is rotationally symmetrical and symmetrical to a plane of symmetry or section perpendicular to the axis of rotation 19.
  • the inner stator wall 21 is also constructed, with tools possibly arranged thereon, in such a way that it can be reinstalled after rotation through 180 ° perpendicular to the axis of rotation 19.
  • the stator 2 with the stator inner wall 21 is thus designed as a stator packing, which is formed between a cover and an outlet flange of the agitator mill and is thereby defined.
  • the cover is arranged on the product inlet side of the agitator mill, the outlet flange on the product outlet side, but these are only terminological and not structural definitions.
  • the inner stator wall 21 is also mirror-symmetrical to the section plane perpendicular to the axis of rotation 19.
  • the rotor separating ring 12 and the stator separating ring 22 are designed as rotationally symmetrical hollow cylinders. These can also be rotated and reinstalled.
  • FIG. 3 finally shows the structure of the rotor assembly Fig. 1 .
  • the rotor assembly 1 consists of the rotor wall 11 with the grinding tools 13 attached to it and the rotor separating ring 12. These components are fixed on a hub 14 which is held together by means of at least one tie rod 15.
  • the tie rods 15 clamp opposite parts of the hub 14, between which the rotor wall 11 and the rotor separating ring 12 are inserted, and thus serve as an axial clamping device.
  • the entire assembly can thus be taken apart very easily and, due to the symmetrical construction of the rotor wall 11, can be assembled with grinding tools 13 and the rotor separating ring 12 in the event of uneven wear.
  • Tensioners other than tie rods can also be useful.
  • a leak test of the rotor 1 can be carried out on the preassembled module.
  • both rotor 1 and stator 2 can be cooled in order to reduce the stress on the components and thus wear.
  • a coolant is passed through the coolant inlet 51, 61 into the interior of the rotor 1 or stator 2. After the heat exchange has taken place, the coolant is discharged through the coolant outlet 52, 62 from the rotor 1 or stator 2 and fed to the coolant circuit.
  • the coolant flow is in the Fig. 1 marked with bright arrows.
  • the coolant inlet of the stator 61 and the coolant outlet of the stator 62 can each be arranged at opposite ends of the stator and offset by 180 ° with respect to the central longitudinal axis 19.
  • the inlet acts as an outlet and the outlet is then used as an inlet.
  • the stator 2 in this embodiment is mirror-symmetrical to a diagonal axis.
  • the grinding gap width S ie the width of the grinding chamber 7 between the inner wall of the stator 21 and the rotor wall 11, is preferably in the range 20-60 mm, particularly preferably in the range 35-55 mm and can be in particular 36-45 mm.
  • L denotes the length of the inner stator wall 21, D the inner diameter of the stator and d the outer diameter of the rotor 1, neglecting the grinding tools 13.
  • the preferred ratio L / D is in the range 2-4 or in the range 2.7-3.3.
  • the ratio L / S is preferably in the range 15-30 or 18-25.
  • the rotor assembly Due to the symmetrical structure of the wear-intensive components of the rotor, stator and separating device, damaged or worn components can be turned over and reused with little effort, thus increasing the service life considerably.
  • the rotor assembly is also provided with an axial tensioning device in order to ensure that it can be removed and converted easily and quickly. This enables a much more resource-efficient and economical way of working compared to conventional agitator mills and thus ensures sustainable operation.
  • only the rotor assembly can be replaced. In addition to greater sustainability, this also allows increased flexibility in the use of the agitator mill.
  • the separating gap width s can easily be changed and thus adapted to different products or grinding aid body sizes.

Abstract

Es wird ein allgemein zylinderförmiger Rotor (1) für eine Rührwerksmühle bereitgestellt. Der Rotor weist eine Rotorwand (11), mehrere an der Rotorwand angebrachte Werkzeuge (13), einen Rotortrennring (12), eine Rotornabe (14) und mindestens eine Zugstange (15) auf. Die Rotorwand (11) und der Rotortrennring (12) sind mittels der Zugstangen (15) in der Nabe (14) eingespannt. Der Rotortrennring (12) ist als rotationssymmetrischer Hohlzylinder ausgeführt. Die Rotorwand (11) ist zu einer Drehachse (19) rotationssymmetrisch und zu einer Symmetrieebene senkrecht zur Drehachse spiegelsymmetrisch. Ferner werden eine Mühle mit dem erfindungsgemäßen Rotor, ein Verfahren zur Wartung der Mühle und eine Statorpackung zur Verwendung in einer Mühle bereitgestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rotor einer Rührwerksmühle, insbesondere einer Ringspaltmühle.
  • Rührwerksmühlen haben ein breites Anwendungsspektrum beim Vermahlen und Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeiten. Sie finden beispielsweise bei der Herstellung von Klebstoffen, Druckfarben, Kosmetik oder Pharmaka Anwendung. Eine gängige Bauform ist die Ringsspaltmühle, in der in einem Mahlraum zwischen Rotor und Stator mittels Mahlhilfskörpern Dispersionen hergestellt werden. Hierfür können am Rotor und/oder am Stator Mahlwerkzeuge, beispielsweise in Form runder Stifte, angebracht sein. Das Mahlgut wird über einen Zufuhrkanal in den Mahlraum geführt, dort vermahlen und über eine Trenneinrichtung, die die Mahlhilfskörper zurückhält, abgeführt. Die Trenneinrichtung besteht oftmals aus einem Trennsieb, kann aber auch als Spalt ausgeführt werden.
  • Ringspaltmühlen weisen in der Regel eine lange Verweilzeit des Produkts sowie eine Pfropfenströmung im Inneren auf. Durch die Schleppkräfte befinden sich ausgangsseitig besonders viele Mahlkörper, wodurch es zu einem erhöhten Verschleiß sowohl der Trenneinrichtung als auch des Stators, des Rotors und den daran angebrachten Werkzeugen an dieser Stelle kommt. Dies führt zu einer asymmetrischen Abnutzung der Bauteile, was einen häufigen Austausch bestimmter Baugruppen nach sich zieht.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es somit, die Verwendungsdauer der Bauteile, insbesondere des Rotors, zu verlängern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst; die abhängigen Ansprüche beschreiben Ausführungsformen der Erfindung.
  • Durch die Erfindung wird ein allgemein zylinderförmiger Rotor für eine Rührwerksmühle bereitgestellt. Der Rotor weist eine Rotorwand, mehrere an der Rotorwand angebrachte Werkzeuge, einen Rotortrennring, eine Rotornabe und mindestens eine Zugstange auf. Die Rotorwand und der Rotortrennring sind mittels der Zugstangen in der Nabe eingespannt und werden so zusammengehalten. Der Rotortrennring ist als rotationssymmetrischer Hohlzylinder ausgeführt. Die Rotorwand ist zu einer Drehachse rotationssymmetrisch und zu einer Symmetrieebene senkrecht zur Drehachse spiegelsymmetrisch. Vorzugsweise gilt dies auch für die Anordnung der Werkzeuge an der Rotorwand. Der Rotortrennring sollte aus einem sehr widerstandsfähigen Material wie Keramik, Hartmetall, gehärtetem Metall o.ä. geformt sein.
  • Weiterhin wird eine Mühle zum Behandeln von fließfähigem Mahlgut mit dem erfindungsgemäßen Rotor bereitgestellt. Die Mühle weist ferner einen Stator mit einer im Allgemeinen zylinderförmigen Statorinnenwand, einen Produktzulauf und einen Produktablauf auf. Der Rotor ist innerhalb des Stators angeordnet, wobei zwischen einer Statorinnenwand und der Rotorwand ein Mahlraum ausgebildet ist. Das Mahlgut kann über den Produktzulauf in den Mahlraum und über den Produktablauf aus dem Mahlraum geführt werden. Zusätzlich weist die Mühle einen Statortrennring auf, der vorzugsweise im Wesentlichen eine Seitenfläche der Mahlraums bildet und zusammen mit dem Rotortrennring den Spalt bildet, der für die Abtrennung des Mahlguts von gegebenenfalls im Mahlraum angeordneten Mahlhilfskörpern dient. Dieser Spalt wird auch als Trennspalt bezeichnet. Der Statortrennring ist vorzugsweise ebenfalls als rotationssymmetrischer Hohlzylinder ausgeführt und aus Keramik, Hartmetall oder einem gehärteten Metall gebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist auch die Statorinnenwand rotationssymmetrisch zu der Drehachse und spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieebene. Sind auch an der Statorinnenwand Mahlwerkzeuge angeordnet, sollte auch die Anordnung der Mahlwerkzeuge rotationssymmetrisch zu der Drehachse und spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieebene sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Mahlspaltweite, d.h. die Breite des Mahlraums, zwischen 20 und 60 mm, das Verhältnis der Statorlänge zum Statorinnendurchmesser zwischen 2 und 4 und/oder das Verhältnis der Statorlänge zur Mahlspaltweite 15 bis 30.
  • Sind Bauteile der Mühle abgenutzt, können bei einer Wartung der Mühle die symmetrisch aufgebauten Bauteile gedreht wieder eingesetzt und so weiterverwendet werden. Dies kann durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Warten einer Mühle geschehen. So kann die Verwendungsdauer solcher Bauteile, also insbesondere der Rotors, des Stators, sowie der Rotor- und Statortrennringe verlängert werden.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren. Gleiche Bezugszeichen benennen hierbei gleiche oder ähnliche Elemente. Es zeigen
    • Fig. 1: eine Ringsspaltmühle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • Fig. 2: eine Ausschnittsansicht des Trennspalts der Ringsspaltmühle aus Fig. 1 mit Rotor- und Statortrennring und
    • Fig. 3 die Rotorbaugruppe der Ringspaltmühle aus Fig. 1.
  • Die in Figur 1 dargestellte Ringsspaltmühle weist in üblicher Weise einen Mahlraum 7 auf, der zwischen einer Statorinnenwand 21 und einer Rotorwand 11 eines Rotors 1 ausgebildet ist. Der Rotor 1 ist um eine Mittel-Längs-Achse 19 drehbar gelagert. An einer Rotorwand 11 können Mahlwerkzeuge 13 angebracht sein, die in den Mahlraum 7 hineinragen. Die Mahlwerkzeuge 13 können beispielsweise als runde Stifte ausgeführt sein, aber auch andere Formen können zweckdienlich sein. Optional können zusätzlich auch an der Statorinnenwand 21 Werkzeuge angebracht sein.
  • Das Produkt gelangt über einen Produktzulauf 41 in den Mahlraum 7 und wird dort mithilfe von Mahlhilfskörpern 3 dispergiert bzw. vermahlen. Der Produktfluss ist mit dunklen Pfeilen gekennzeichnet. Um zu verhindern, dass die Mahlhilfskörper 3 mit dem fertigen Produkt in den Produktablauf 42 gelangen, sind auslaufseitig sowohl am Rotor 1 als auch am Stator 2 Trennringe 12, 22 angebracht. Diese bilden einen Spalt s aus, der so bemessen ist, dass die Mahlhilfskörper 3 den Mahlraum 7 nicht verlassen können. Insbesondere ist der Spalt bzw. Trennspalt s also kleiner als der Durchmesser der verwendeten Mahlhilfskörper 3. Werden also beispielsweise Mahlhilfskörper mit einem typischen Durchmesser von 2 mm verwendet sollte der Trennspalt s entsprechend kleiner ausgestaltet sein und beispielsweise etwa 1 mm betragen. Ein ähnliches Verhältnis sollte entsprechend bei anders bemessenen Mahlhifsköper gelten, wobei der Durchmesser der Mahlhilfskörper je nach Anwendung und eingesetzter Mühle zwischen wenigen Mikrometern bis zu mehreren Millimetern variieren kann.
  • Die Trenneinrichtung mit Spalt s, auch Trennspalt genannt, ist in der Fig. 2 gezeigt, die eine Detailansicht von Fig. 1 ist. Die Trennringe 12, 22 sind dabei vorzugsweise aus einem sehr widerstandsfähigen Material wie Keramik, gehärtetem Metall, Hartmetall o.ä. geformt. Aufgrund der beim Vermahlen entstehenden Schleppkräfte ist die Konzentration an Mahlhilfskörpern 3 an der durch Rotortrennring 12 und Statortrennring 22 ausgebildeten Trenneinrichtung besonders hoch. Dies führt zu einem hohen Verschleiß der Trennringe 12, 22 sowie den in der Nähe der Trenneinrichtung gelegenen Reihen der Mahlwerkzeuge 13, den gegebenenfalls an der Statorinnenwand 21 angeordneten Mahlwerkzeugen und der ausgangsseitigen Rotor- und Statorinnenwandoberflächen. Insbesondere sind die Bereiche der ersten zwei bis drei Reihen der Mahlwerkzeuge, die am nächsten an der Trenneinrichtung angeordnet sind, sowie die dem Mahlraum 7 zugewandten Seiten des Rotortrennrings 12 bzw. Statortrennrings 22 betroffen.
  • Da der Verschleiß einseitig und somit asymmetrisch erfolgt, müssen aufgrund des Aufbaus bei herkömmlichen Mühlen auch Bauteile gewechselt werden, bei denen die dem Trennspalt s abgewandte Seite wenig oder gar nicht verschlissen ist. Um die verschleißintensiven Bauteile, d.h. Rotorwand 11, Statorinnenwand 21, Rotortrennring 12 und Statortrennring 22, länger verwenden zu können, sind diese gemäß der vorliegenden Erfindung symmetrisch aufgebaut. Insbesondere ist die Rotorwand 11 mit den daran angebrachten Werkzeugen 13 rotationssymmetrisch und symmetrisch zu einer Symmetrie- bzw. Schnittebene senkrecht zur Drehachse 19 ausgebildet. Ferner ist auch die Statorinnenwand 21 mit gegebenenfalls darauf angeordneten Werkzeugen so konstruiert, dass diese nach einer Drehung um 180° senkrecht zur Drehachse 19 wieder eingebaut werden kann. Der Stator 2 mit Statorinnenwand 21 ist somit als Statorpackung ausgeführt, die zwischen einem Deckel und einem Austrittsflansch der Rührwerksmühle gebildet und dadurch definiert ist. Der Deckel ist hierbei an der Produkteinlaufseite der Rührwerksmühle angeordnet, der Austrittsflansch produktauslaufseitig, dies sind jedoch nur terminologische und keine baulichen Definitionen. Die Statorinnenwand 21 ist dabei ebenfalls spiegelsymmetrisch zu der Schnittebene senkrecht zur Drehachse 19. Rotortrennring 12 und Statortrennring 22 sind als rotationssymmetrische Hohlzylinder ausgeführt. Auch diese können somit gedreht und wieder eingebaut werden.
  • Dadurch können bei Verschleißerscheinungen die Anlage auseinandergebaut und die betreffenden Bauteile, Rotor 1 und Stator 2, Rotortrennring 12 sowie Statortrennring 22, umgedreht und wieder verwendet werden. Dies kann die Benutzungsdauer der jeweiligen Komponenten verdoppeln und stellt so eine im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen wesentlich nachhaltigere Verwendung dar.
  • Figur 3 schließlich zeigt den Aufbau der Rotorbaugruppe aus Fig. 1. Diese kann als vormontierte Rotorbaugruppe ausgeliefert werden, wodurch ein Austausch vereinfacht wird. Die Rotorbaugruppe 1 besteht gemäß der gezeigten Ausführungsform aus der Rotorwand 11 mit den daran angebrachten Mahlwerkzeugen 13 sowie dem Rotortrennring 12. Diese Bauteile werden auf einer Nabe 14 fixiert, die mittels mindestens einer Zugstange 15 zusammengehalten wird. Die Zugstangen 15 spannen gegenüberliegende Teile der Nabe 14, zwischen denen die Rotorwand 11 und der Rotortrennring 12 eingefügt sind, und dienen somit als axiale Spannvorrichtung. Durch ein Lösen der mindestens einen Zugstange 15 kann somit die gesamte Baugruppe sehr einfach auseinandergenommen und aufgrund des symmetrischen Aufbaus der Rotorwand 11 mit Mahlwerkzeugen 13 sowie des Rotortrennrings 12 im Falle ungleichmäßigen Verschleißes umgedreht zusammengebaut werden. Auch andere Spannvorrichtungen als Zugstangen können zweckdienlich sein.
  • Eine Dichtigkeitsprüfung des Rotors 1 kann an der vormontierten Baugruppe vorgenommen werden.
  • Wegen der Hitzeentwicklung beim Vermahlen können, um die Belastung auf die Bauteile und somit den Verschleiß zu verringern, sowohl Rotor 1 als auch Stator 2 gekühlt werden. Hierfür wird ein Kühlmittel durch den Kühlmittelzulauf 51, 61 ins Innere des Rotors 1 bzw. Stators 2 geleitet. Nach erfolgtem Wärmetausch wird das Kühlmittel durch den Kühlmittelablauf 52, 62 aus dem Rotor 1 bzw. Stator 2 abgeleitet und dem Kühlmittelkreislauf zugeführt. Der Kühlmittelfluss ist in der Fig. 1 mit hellen Pfeilen gekennzeichnet. Der Kühlmittelzulauf des Stators 61 und der Kühlmittelablauf des Stators 62 können jeweils an gegenüberliegenden Enden des Stators und im Bezug auf die Mittel-Längs-Achse 19 um 180° versetzt angeordnet sein. Somit fungiert bei einer Drehung des Stators 2 der Zulauf als Ablauf und der Ablauf wird dann als Zulauf verwendet. Mit anderen Worten ist der Stator 2 in dieser Ausführung spiegelsymmetrisch zu einer Diagonalachse.
  • Die Mahlspaltweite S, d.h. die Breite des Mahlraums 7 zwischen Statorinnenwand 21 und Rotorwand 11, ist bevorzugt im Bereich 20-60 mm, besonders bevorzugt im Bereich 35-55 mm und kann im Speziellen 36-45 mm betragen. L bezeichnet die Länge der Statorinnenwand 21, D den Innendurchmesser des Stators und d den Außendurchmesser des Rotors 1 unter Vernachlässigung der Mahlwerkzeuge 13. Das bevorzugte Verhältnis L/D ist im Bereich 2-4 oder im Bereich 2,7-3,3. Das Verhältnis L/S ist bevorzugt im Bereich 15-30 oder 18-25.
  • Durch den symmetrischen Aufbau der verschleißintensiven Bauteile von Rotor, Stator und Trenneinrichtung können beschädigte oder verschlissene Bauteile mit geringem Aufwand umgedreht und wiederverwendet werden und somit die Verwendungsdauer erheblich erhöht werden. Hierzu ist ferner die Rotorbaugruppe mit einer axialen Spannvorrichtung versehen, um einen einfachen und schnellen Aus- und Umbau gewährleisten zu können. Dies ermöglicht eine wesentlich ressourcenschonendere und wirtschaftlichere Arbeitsweise im Vergleich zu herkömmlichen Rührwerksmühlen und sorgt so für einen nachhaltigen Betrieb. Desweiteren kann je nach Verschleiß auch lediglich die Rotorbaugruppe ersetzt werden. Dies erlaubt neben der höheren Nachhaltigkeit auch eine erhöhte Flexibilität im Einsatz der Rührwerksmühle.
  • Ferner kann durch den Austausch eines der Trennringe 12, 22 die Trennspaltweite s einfach verändert und so an unterschiedliche Produkte oder Mahlhilfskörpergrößen angepasst werden.
    • Liste der Bezugszeichen
    • 1
    Rotor
    11
    Rotorwand
    12
    Rotortrennring
    13
    Mahlwerkzeuge
    14
    Rotornabe
    15
    Zugstange
    19
    Drehachse
    2
    Stator
    21
    Statorinnenwand
    22
    Statortrennring
    3
    Mahlhilfskörper
    41
    Produktzulauf
    42
    Produktablauf
    51
    Kühlmittelzulauf Rotor
    52
    Kühlmittelablauf Rotor
    61
    Kühlmittelzulauf Stator
    62
    Kühlmittelablauf Stator
    7
    Mahlraum
    d
    Außendurchmesser des Rotors
    D
    Innendurchmesser des Stators
    L
    Länge der Statorinnenwand
    s
    Trennspalt
    S
    Mahlspalt

Claims (15)

  1. Rotor (1), wobei der Rotor allgemein zylinderförmig ausgeführt ist und
    eine Rotorwand (11),
    mehrere an der Rotorwand (11) angebrachte Werkzeuge (13),
    einen Rotortrennring (12),
    eine Rotornabe (14) und
    mindestens eine Zugstange (15) aufweist,
    wobei die Rotorwand (11) und der Rotortrennring (12) mittels der Zugstangen (15) in der Nabe (14) eingespannt sind,
    wobei der Rotortrennring (12) als rotationssymmetrischer Hohlzylinder ausgeführt ist und
    wobei die Rotorwand (11) zu einer Drehachse (19) rotationssymmetrisch ist und zu einer Symmetrieebene senkrecht zur Drehachse (19) spiegelsymmetrisch ist.
  2. Rotor (1) nach Anspruch 1, wobei die Anordnung der Werkzeuge (13) an der Rotorwand (11) rotationssymmetrisch zu der Drehachse (19) und spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieebene ist.
  3. Rotor (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Rotortrennring (12) aus Keramik, einem gehärteten Metall oder Hartmetall gebildet ist.
  4. Mühle zum Behandeln von fließfähigem Mahlgut, wobei die Mühle
    den Rotor (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
    einen Stator (2) mit einer Statorinnenwand (21), wobei der Rotor (1) innerhalb der Stators (2) angeordnet ist,
    einen Statortrennring (22),
    einen Produktzulauf (41) und
    einen Produktablauf (42) aufweist,
    wobei zwischen einer Statorinnenwand (21) und der Rotorwand (11) ein Mahlraum (7) ausgebildet ist, wobei das Mahlgut über den Produktzulauf (41) in den Mahlraum (7) und über den Produktablauf (42) aus dem Mahlraum (7) geführt werden kann, und
    wobei zwischen Rotortrennring (12) und Statortrennring (22) ein Spalt (s) ausgebildet ist, durch den das im Mahlraum (7) angeordnete Mahlgut zum Produktablauf (42) geführt wird.
  5. Mühle nach Anspruch 4, wobei der Statortrennring (22) als rotationssymmetrischer Hohlzylinder ausgeführt ist und zu der Symmetrieebene spiegelsymmetrisch ist.
  6. Mühle nach Anspruch 4 oder 5, wobei eine Seitenfläche des Mahlraums (7) im Wesentlichen durch den Statortrennring (22) gebildet wird.
  7. Mühle nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Statortrennring (22) aus Keramik, Hartmetall, oder einem gehärteten Metall gebildet ist.
  8. Mühle nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Statorinnenwand (21) rotationssymmetrisch zu der Drehachse (19) und spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieebene ist.
  9. Mühle nach einem der Ansprüche 4 bis 8, ferner mit mehreren, an der Statorinnenwand (21) angerordneten Mahlwerkzeugen, wobei die Anordnung der Mahlwerkzeuge insbesondere rotationssymmetrisch zu der Drehachse (19) und spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieebene ist.
  10. Mühle nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei eine Mahlspaltweite (S) des Mahlraums (7) zwischen 20 und 60 mm beträgt.
  11. Mühle nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei das Verhältnis der Statorlänge L zum Statorinnendurchmesser D zwischen 2 und 4 beträgt und/oder das Verhältnis der Statorlänge zur Mahlspaltweite S 15 bis 30 beträgt.
  12. Mühle nach einem der Ansprüche 4 bis 11, wobei der Mahlraum (7) zumindest teilweise mit Mahlhilfskörpern (3) gefüllt ist.
  13. Verfahren zum Warten einer Mühle gemäß einem der Ansprüche 4 bis 12, mit den Schritten:
    Ausbauen des Rotors (1) aus der Mühle,
    Trennen der Rotorwand (11) und des Rotortrennrings (12) von der Rotornabe (14) durch Lösen der Zugstangen (15),
    Drehen der Rotorwand (11) und/oder des Rotortrennrings (12) um eine senkrecht durch die Drehachse (19) verlaufende Rotationsachse um 180°,
    Einspannen der Rotorwand (11) und des Rotortrennrings (12) in umgedrehter Ausrichtung mittels der Zugstangen (15) in der Nabe (14), wobei die Seite der Nabe (14), die vor dem Schritt des Trennens benachbart zum Rotortrennring (12) angeordnet war, nach dem Schritt des Einspannens wiederum benachbart zum Rotortrennring (12) angeordnet ist und
    Einbauen des Rotors (1) in die Mühle.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Verfahren zwischen dem Schritt zum Einbauen und dem Schritt zum Ausbauen ferner den Schritt aufweist:
    Ausbauen der Statorinnenwand (21) und des Statortrennrings (22) aus der Mühle, Drehen der Statorinnenwand (21) und/oder des Statortrennrings (22) um eine senkrecht durch die Drehachse (19) verlaufende Rotationsachse um 180°, Einbauen der Statorinnenwand (21) und des Statortrennrings (22) in umgedrehter Ausrichtung in die Mühle.
  15. Statorpackung zur Verwendung in einer Mühle gemäß einem der Ansprüche 4 bis 13, wobei die Statorpackung einen Stator (2) und eine Statorinnenwand (21) aufweist, die zwischen einem Deckel und einem Austrittsflansch, die je an gegenüberliegenden Seiten der Statorpackung angeordnet sind, angeordnet sind und wobei die Statorinnenwand (21) zu der Symmetrieebene senkrecht zur Drehachse (19) spiegelsymmetrisch ist.
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