EP3785801A1

EP3785801A1 - Rührwelle für eine rührwerkskugelmühle

Info

Publication number: EP3785801A1
Application number: EP20192535.1A
Authority: EP
Inventors: Holger Möschl; Dennis Linberg
Original assignee: Netzsch Feinmahltechnik GmbH
Current assignee: Netzsch Feinmahltechnik GmbH
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2021-03-03
Also published as: JP2021030228A; CN112439512A; JP7401623B2; CN112439512B; KR20210027150A; DE102019123138A1; JP2022191308A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle die modular aufgebaut ist. Diese modulare Rührwelle besteht aus einem Rotor und einer Vollwelle. Auf dem Rotor und auf der Vollwelle sind mindestens zwei Mahlelemente angeordnet. Die mindestens zwei Mahlelemente sind mindestens im Bereich der Vollwelle auf mindestens zwei Modulen angeordnet. Die mindestens zwei Module sind formschlüssig und/oder kraftschlüssig im Bereich der Vollwelle mit der Rührwelle lösbar verbunden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle mit einem modularen Aufbau. Die modulare Rührwelle besteht aus einem Rotor und einer Vollwelle. Auf dem Rotor und auf der Vollwelle sind mehrere Mahlelemente angeordnet.
Rührwerkskugelmühlen werden zum Zerkleinern und Homogenisieren von Feststoffpartikeln eingesetzt, bei der mittels einem Rührwerk Mahlhilfskörper, die beispielsweise aus Stahl oder verschleißfesten keramischen Materialien bestehen, intensiv bewegt werden. Dabei werden die Feststoffpartikel durch Prall, Druck, Scherung und Reibung zerkleinert. Die Aktivierung der Mahlhilfskörper in einem Mahlbehälter erfolgt durch das Rührwerk, das mit Rührkörpern wie beispielswiese Stäben oder Scheiben ausgestattet sein kann.
Die verwendeten Mahlhilfskörper führen zum Verschleiß, insbesondere des Mahlbehälters und des Rührwerkes. In der Vergangenheit wurde deshalb vorgeschlagen, die Behälterwand mit Verschleißschutzelementen auszustatten, welche bei Bedarf ausgetauscht werden können. Beispielsweise ist in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 051 041 A1 eine Rührwerkskugelmühle offenbart, bei der mit Hilfe eines Befestigungssystems ein an der Behälterinnenwand anbringbares Verschleißschutzelement angeordnet ist, wobei das Befestigungssystem aus einem Befestigungszapfen und einer Befestigungsausnehmung besteht, die derart an der Behälterinnenwand und/oder der Rückseite des Verschleißschutzelementes angeordnet sind, dass das Verschleißschutzelement durch eine Bewegung des Verschleißschutzelementes in eine Richtung an der Behälterwand befestigt werden kann, indem der Befestigungszapfen in die Befestigungsausnehmung geführt wird.
Einem besonders hohen Verschleiß unterliegt das Rührwerk, da dieses auch der Aktivierung der Mahlhilfskörper dient, so dass ein Austausch des Rührwerkes nach einer bestimmten Betriebsdauer der Rührwerkskugelmühle erforderlich ist, verbunden mit einem erheblichen Kostenaufwand. Um die Kosten zu verringern, ist aus dem Stand der Technik beispielsweise bekannt, die Rührkörper des Rührwerkes an einer Rührwelle austauschbar anzubringen. So ist in der Druckschrift DE 20 2008 006 745 U1 eine Mahlscheibe offenbart, welche einen Ringkörper sowie eine Mehrzahl von Nocken aufweist, wobei die Nocken lösbar mit dem Ringkörper verbunden sind. Die Nocken bestehen vorzugsweise aus Keramik und können mit dem Ringkörper verschraubt sein. Vorteilhaft sollen sich so die Rührkörper einfach erneuern lassen ohne den Ringkörper auszubauen, indem lediglich einzelne verschlissene Nocken vom Ringkörper gelöst und durch neue Nocken ersetzt werden.
Das deutsche Patent DE 10 2014 101 727 B3 offenbart eine Verschleißschutzanordnung für eine Rührwerksmühle, insbesondere eine Rührwerkskugelmühle mit einem Modulkörper umfassenden Rührwerk. Dieser soll einen effektiven Verschleißschutz des gesamten modularen Rührwerks ermöglichen. Dazu ist erfindungsgemäß das Rührwerk an mindestens einem Endabschnitt stirnseitig mit einem eine Mahlscheibe bildenden Modulkörper versehen, und die Modulkörper sind mittels einer Klemmeinrichtung axial verspannt angeordnet. Die Klemmeinrichtung ist mit einem Schutzkörper als Abdeckung versehen und den Modulkörpern, der Klemmeinrichtung und dem Schutzkörper sind Dichtmittel zugeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wartungsfreundliche und ökonomische Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle bereit zu stellen.
Die obige Aufgabe wird durch eine Rührwelle gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Weitere erfindungsgemäße Gestaltungen sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle, die modular aufgebaut ist. Diese modulare Rührwelle besteht aus einem Rotor und einer Vollwelle. Auf dem Rotor und auf der Vollwelle sind mindestens zwei Mahlelemente angeordnet. Die mindestens zwei Mahlelemente sind mindestens im Bereich der Vollwelle auf mindestens zwei Modulen angeordnet. Die mindestens zwei Module sind formschlüssig und/oder kraftschlüssig im Bereich der Vollwelle mit der Rührwelle lösbar verbunden.
Die Module mit den Mahlelementen bestehen aus mindestens einer Grundplatte und aus mindestens zwei Segmenten. Die mindestens zwei Segmente sind erfindungsgemäß mit mindestens einer Grundplatte durch Verbindungsmittel verbunden. Die Segmente sind in der Regel Formkörper, die die Mahlelemente haltern. Mit den Segmenten wird sichergestellt, dass die Mahlelemente sicher mit der Grundplatte in Wirkzusammenhang stehen und lösbar mit dieser verbunden sind.
Die Verbindungsmittel, mit denen die Grundplatte und die Segmente verbunden sind, können Schrauben, Bolzensicherungen oder Ähnliches sein. Auch ein Verkleben oder Verpressen, sowie die einteilige Bauweise der Module ist möglich.
Es ist mindestens eine Klaue vorhanden, durch welche der Form- und/oder Kraftschluss zur Verbindung der mindestens zwei Module im Bereich der Vollwelle realisierbar ist. Je nach Größe und Ausgestaltung der Rührwerkskugelmühle kann die Anzahl der Klauen variiert werden. Werden, wie in der Erfindung beschrieben, mindestens zwei Module verwendet, so sind in der Regel auch zwei Klauen vorhanden.
Die Vollwelle ist mit einer ersten Aufnahme versehen, durch welche der Form- oder Kraftschluss zur Verbindung der mindestens zwei Module im Bereich der Vollwelle realisierbar ist. Der Rotor der erfindungsgemäßen Rührwelle ist mit einer zweiten Aufnahme versehen. Die mindestens zwei Module sind durch die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme form- und kraftschlüssig im Bereich der Vollwelle mit der erfindungsgemäßen Rührwelle verbunden. Die mindestens zwei Module sind mit einer ersten Halterung und mit einer zweiten Halterung versehen. Die erste Halterung und die zweite Halterung dienen als Gegenstücke für die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme. Durch den Wirkzusammenhang, der beim Verbinden oder Zusammenführen der ersten und zweiten Halterung mit der ersten und zweiten Aufnahme entsteht, werden die mindestens zwei Module form- und/oder kraftschlüssig lösbar mit der Vollwelle verbunden.
In einer besonderen Ausführungsform sind die mindestens zwei Module symmetrisch ausgestaltet. Durch diese spezielle Ausgestaltung sind die mindestens zwei Module derart gleich, sodass die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme identisch sind. Somit ist es möglich, die erste Aufnahme und die zweite Halterung, sowie die zweite Aufnahme und die erste Halterung in Wirkzusammenhang zu bringen. Somit kann die Standzeit der mindestens zwei Module unter bestimmten Umständen nahezu verdoppelt werden. Weiterhin sind durch die Symmetrie der Module Fehler beim Einbau der Module vermeidbar.
Die erste Halterung des jeweiligen Moduls bildet mit der ersten Aufnahme und der zweiten Halterung des jeweiligen Moduls und mit der zweiten Aufnahme jeweils einen form- und kraftschlüssigen Wirkzusammenhang. Die mindestens zwei Module können jeweils aus einem Bauteil bestehen. Wenn die Module aus einem Bauteil bestehen, bedeutet dies, dass jedes Modul für sich einteilig ausgeführt ist. Diese Bauart ermöglicht es zum Beispiel, Module aus Keramik, Kunststoff oder Druckguss herzustellen. Die Auswahl der genannten Materialien ist natürlich nicht abschließend und kann sich aufgrund von neu entwickelten Technologien jederzeit verlängern.
In einer nicht weiter gezeigten Ausführungsform der Rührwelle wäre es auch möglich, das Verfahren der Klauen elektrisch oder hydraulisch zu realisieren. In diesen Fällen könnte auf die Verwendung von außenliegenden Spindeln und Stopfen verzichtet werden, was einen geringeren Wartungsaufwand bedeuten würde.
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.
Die Figuren 1a und 1b zeigen schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Rührwelle 20 in einer ersten bevorzugten Ausführungsform.
Die Figuren 2a und 2b zeigen den schematischen Aufbau einer zweiten bevorzugten Ausführungsform für die Rührwelle.
Die Figuren 3a bis 4b zeigen schematisch den Aufbau weiterer Ausführungsformen, bei welchen mindestens das eine Modul sich zusätzlich zur Vollwelle über den Rotor erstreckt.
Die Figuren 5a und 5b zeigen schematisch den Aufbau des erfindungsgemäßen Moduls, welches aus mehreren Teilen bestehen kann.
Die Figur 6 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen Moduls wie es in den Figuren 3a bis 4b beschrieben wird.
Die Figur 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Modul als einteiliges Bauteil.
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 Figuren 1a und 1b zeigen schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Rührwelle 20 in einer ersten bevorzugten Ausführungsform. Die Rührwelle 20 ist Teil einer Rührwerkskugelmühle (nicht dargestellt), wobei die Rührwelle 20 im Bereich einer Vollwelle 24 über eine Antriebswelle 12 mit dem Gehäuse 10 der Rührwerkskugelmühle verbunden ist. Die eigentliche Rührwelle 20 besteht aus einem Rotor 22 und einer Vollwelle 24. Die gesamte Rührwelle 20 ist mit Mahlelementen 26 versehen. Im Bereich der Vollwelle 24 befinden sich die Mahlelemente 26 auf einem oder mehreren Modulen 28. Das oder die Module 28 verfügen über eine erste Halterung 46 und eine zweite Halterung 44. Über eine Klaue 40, die mit einer ersten Aufnahme 42 versehen ist und über die Vollwelle 24, die mit einer zweiten Aufnahme 48 versehen ist, werden die erste Halterung 46 und die zweite Halterung 44 des Moduls 28 form- und kraftschlüssig mit der Vollwelle 24 verbunden. Für die form- und kraftschlüssige Verbindung werden die erste Halterung 46 und die erste Aufnahme 42 sowie die zweite Halterung 44 und die zweite Aufnahme 48 in Wirkzusammenhang gebracht. Wird nun die Spindel 14 in Drehrichtung 16 bewegt, so entfernt sich die Klaue 40 in Richtung 17 vom Modul 28. Durch das Entfernen der Klaue 40 wird der Wirkzusammenhang zwischen der ersten Halterung 46 und der ersten Aufnahme 42 sowie der Wirkzusammenhang zwischen der zweiten Halterung 44 und der zweiten Aufnahme 48 aufgehoben. Nach dem Aufheben des Wirkzusammenhangs zwischen den Halterungen 46/44 und den Aufnahmen 42/48 kann das Modul 28 in Richtung 18 von der Vollwelle 24 getrennt werden. In der beschriebenen Ausführungsform in den Figuren 1a und 1b ist das Modul 28 symmetrisch aufgebaut, sodass die erste Halterung 46 und die zweite Halterung 44 gleich aufgebaut und somit austauschbar sind. Durch diese Gleichgestaltung ist es möglich, das Modul 28 auf der Vollwelle 24 zu drehen, sodass die erste Halterung 46 mit der zweiten Aufnahme 48 und die zweite Halterung 44 mit der ersten Aufnahme 42 einen Wirkzusammenhang bilden. Somit ist es möglich, das Modul 28 bei Verschleiß der Mahlelemente 26 zu drehen und möglicherweise länger zu verwenden.
Die Figuren 2a und 2b zeigen den schematischen Aufbau einer zweiten bevorzugten Ausführungsform für die Rührwelle 20. Der Unterschied zu der Ausführungsform in den Figuren 1a und 1b besteht darin, dass die erste Aufnahme 42 Bestandteil der Vollwelle 24 ist. Um nun das Modul 28 von der Vollwelle 24 zu trennen, muss die mindestens eine Spindel 14 in Drehrichtung 16 bewegt werden, um den Rotor 22 in Richtung 17 zu verschieben. Durch das Bewegen des Rotors 22 in Richtung 17 wird der Wirkzusammenhang zwischen der ersten Halterung 46 und der ersten Aufnahme 42 sowie zwischen der zweiten Halterung 44 und der zweiten Aufnahme 48 aufgehoben. Anschließend kann das Modul 28 in Richtung 18 von der Vollwelle 24 getrennt werden. Weiterhin sind in der Figur 2b eine Schraube 60 zur Halterung des Rotors 22 und Stopfen 62 zur Abdeckung der Spindeln 14 dargestellt. Um der Rotor 22 von der Vollwelle 24 zu trennen, muss die Scheibe 60 entfernt werden. Je nach Größe und Ausgestaltung des Rotors 22 und der Vollwelle 24 können für die Verbindung dieser Bauteile auch mehr als eine Schraube 60 verwendet werden. Die Stopfen 62 dienen im Betrieb der Rührwerkskugelmühle dazu, die Köpfe der Spindeln 14 vor Verschleiß und vor dem Eindringen von Mahlhilfskörpern zu schützen.
Die Figuren 3a bis 4b zeigen schematisch den Aufbau weiterer Ausführungsformen, bei welchen sich das mindestens eine Modul 28 zusätzlich zur Vollwelle 24 über den Rotor 22 erstreckt. In den Figuren 3a und 3b wird das Modul 28 durch eine Klaue 40 form- und kraftschlüssig mit der Rührwelle 20 verbunden. Die erste Halterung 46 des Moduls 28 wird durch die erste Aufnahme 42 der Klaue 40 gehaltert. Die zweite Halterung 44 wird durch die zweite Aufnahme 48 form- und kraftschlüssig mit der Rührwelle 20 verbunden. Durch das Drehen der Spindeln 14 in Drehrichtung 16 werden die Klauen 40 in Richtung 17 verschoben, sodass das Modul 28 in Richtung 18 von der Rührwelle 20 getrennt werden kann. Um die Spindeln 14 drehen zu können, müssen zuerst die Stopfen 62 entfernt werden. Ähnlich verhält es sich in den Figuren 4a und 4b, nur dass in der Figur 4 die erste Aufnahme 42 Teil der Vollwelle 24 ist. Durch diese Anordnung wird keine zusätzliche Klaue 40 benötigt. Durch das Drehen der Spindeln 14 in Drehrichtung 16 wird die Aufnahme 48 in die Richtung 17 verschoben, so dass die Module 28 entnehmbar sind.
Die Figuren 5a und 5b zeigen schematisch den Aufbau des erfindungsgemäßen Moduls 28, welches aus mehreren Teilen bestehen kann. Das Modul 28 besteht aus einer Grundplatte 30 und mindestens einem Segment 32. Das Segment 32 dient zur Aufnahme der Mahlelemente 26 und zu deren Fixierung auf der Grundplatte 30. Die Segmente 32 werden durch Verbindungsmittel 34 mit der Grundplatte 30 verbunden. An den äußeren Seiten des Moduls 28 befinden sich die erste Halterung 46 und die zweite Halterung 44. Das in der Figur 5a dargestellte Modul 28 ist symmetrisch aufgebaut, sodass die erste Halterung 46 und die zweite Halterung 44 gleich ausgestaltet sind und austauschbar verwendet werden können.
Die Figur 6 zeigt den Aufbau des erfindungsgemäßen Moduls 28 wie es in den Figuren 3a bis 4b beschrieben wird. Auch hier besteht das Modul 28 aus einer Grundplatte 30 und mindestens einem Segment 32, mit dem die Mahlelemente 26 gehalten werden. Die Grundplatte 30 und die Segmente 32 sind auch hier durch Verbindungsmittel 34 form- und kraftschlüssig lösbar miteinander verbunden. Die erste Halterung 46 und die zweite Halterung 44 sind bei dieser Ausführungsform in einem unteren Bereich der Grundplatte 30 angeordnet. Das in Figur 6 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt ein nicht symmetrisches Modul 28.
Die Figur 7 zeigt ein erfindungsgemäßes Modul 28, welches einteilig ausgeführt ist. In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Modul 28 mit den Mahlelementen 26 aus einem Bauteil. Auch die erste Halterung 46 und die zweite Halterung 44 sind fester Bestandteil dieses Bauteils.
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.

Bezugszeichen

10: Gehäuse der Rührwerkskugelmühle
12: Antriebswelle
14: Spindel
16: Drehrichtung
17: Richtung
18: Richtung der Entnahme
20: Rührwelle
22: Rotor
24: Vollwelle
26: Mahlelement
28: Modul
30: Grundplatte
32: Segment
34: Verbindungsmittel
40: Klaue
42: erste Aufnahme
44: zweite Halterung
46: erste Halterung
48: zweite Aufnahme
60: Schraube zur Halterung des Rotors
62: Stopfen

Claims

Rührwelle (20) für eine Rührwerkskugelmühle mit einer modular aufgebauten Rührwelle (20), wobei die modulare Rührwelle (20) aus einem Rotor (22) und einer Vollwelle (24) besteht und wobei auf dem Rotor (22) und auf der Vollwelle (24) mindestens zwei Mahlelemente (26) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Mahlelemente (26) mindestens im Bereich der Vollwelle (24) auf mindestens zwei Modulen (28) angeordnet sind und dass die mindestens zwei Module (28) formschlüssig und/oder kraftschlüssig im Bereich der Vollwelle (24) mit der Rührwelle (20) lösbar verbunden sind.
Rührwelle (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (28) mit den Mahlelementen (26), mindestens aus einer Grundplatte (30) und aus mindestens zwei Segmenten (32) bestehen, wobei die mindestens zwei Segmente (32) mit der mindestens einen Grundplatte (30) durch Verbindungsmittel (34) verbunden sind.
Rührwelle (20) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Klaue (40) vorhanden ist, durch welche der Form- und/oder Kraftschluss zur Verbindung der mindestens zwei Module (28) im Bereich der Vollwelle (24) realisierbar ist.
Rührwelle (20) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vollwelle (24) mit einer ersten Aufnahme (46) versehen ist, durch welche der Form- oder Kraftschluss zur Verbindung der mindestens zwei Module (28) im Bereich der Vollwelle (24) realisierbar ist.
Rührwelle (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (22) mit einer zweiten Aufnahme (48) versehen ist.
Rührwelle (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Module (28) durch die erste Aufnahme (42) und die zweite Aufnahme (48) form- und kraftschlüssig im Bereich der Vollwelle (24) mit der Rührwelle (20) verbunden sind.
Rührwelle (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Module (28) mit einer ersten Halterung (46) und mit einer zweiten Halterung (44) versehen sind.
Rührwelle (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Module (28) symmetrisch sind.
Rührwelle (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halterung (46) des Moduls (28) mit der ersten Aufnahme (42) und die zweite Halterung (44) des Moduls (28) mit der zweiten Aufnahme (48) jeweils einen form- und kraftschlüssigen Wirkzusammenhang bilden.
Rührwelle (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Module (28) jeweils aus einem Bauteil bestehen.