WO1996009894A1 - Trommelmühle - Google Patents

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WO1996009894A1
WO1996009894A1 PCT/DE1995/001282 DE9501282W WO9609894A1 WO 1996009894 A1 WO1996009894 A1 WO 1996009894A1 DE 9501282 W DE9501282 W DE 9501282W WO 9609894 A1 WO9609894 A1 WO 9609894A1
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WO
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drum mill
grinding chamber
loading
ball valves
unloading opening
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PCT/DE1995/001282
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Lisson
Manfred Adelmann
Kurt Gruber
Viktor Gliha
Horst Schwarz
Helmut Bierwirth
Thomas König
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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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
    • B02C17/04—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 with unperforated container
    • B02C17/06—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 with unperforated container with several compartments
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a drum mill with an at least approximately cylindrical grinding chamber and a feed container having a loading and unloading opening.
  • Milling process of a powdery medium as well as an agglomeration or assembly process of the powdery medium following the milling process may be necessary.
  • a drum mill with a generally cylindrical grinding chamber can be used to grind powdery media.
  • Such a drum mill is known, for example, from the publication "Preparation of Solid Mineral Raw Materials", H. Schubert, Vol. 1, VEB German Publisher for Basic Industry für (1975), pp. 147 ff.
  • the particle size of the particles of the medium can be reduced from, for example, approximately 500 ⁇ m to, for example, less than 1 ⁇ m.
  • a possibly subsequent agglomeration process which can facilitate the further processing of the medium, can lead to a concentration of the finely ground
  • the grinding chamber can also be used to carry out the agglomeration process.
  • a storage container in addition to the cylindrical grinding chamber, can be provided, the interior of which is connected to the grinding chamber by a number of through openings.
  • the storage container then has a loading and unloading opening.
  • toxic or radioactive substances used in manufacturing Such a drum mill is not suitable for nuclear fuel elements, however, since the required tightness, in particular of the loading and unloading opening and of the through openings, cannot be guaranteed.
  • the invention is therefore based on the object of designing a drum mill of the type mentioned above in such a way that it is also suitable for handling toxic and / or radioactive substances.
  • This object is achieved according to the invention for a drum mill of the type mentioned above in that both the loading and unloading opening and a number of through openings connecting the interior of the storage container to the grinding chamber can be blocked off with ball valves.
  • a ball valve has a high level of tightness with regard to the leakage of powdered medium, so that unintentional release of the powdered medium to the environment is reliably avoided.
  • the use of the ball valves thus turns the drum mill into a closed system that is particularly suitable for carrying out the grinding processes and the agglomeration process. Due to the use of ball valves, there are no internals disturbing the agglomeration process in the interior of the storage container.
  • the drum mill is pivotally mounted about a horizontal axis that is perpendicular to the main axis of the grinding chamber and is provided with a pivoting drive.
  • a drive device which is common to all ball valves is provided and which, in a first position of the drum mill, has a first drive shaft is detachably connected to the ball valve of the loading and unloading opening, and which in a second position of the drum mill rotated with respect to the first position by an angle around the main axis of the grinding chamber with a second drive shaft common to all ball valves of the through openings is detachably connected.
  • the storage container and the grinding chamber are advantageously arranged within a sealed housing that completely surrounds them, both the drives of the drum mill and the drive device common to the ball valves being arranged outside the housing.
  • a drum mill designed in this way is particularly suitable for handling toxic and / or radioactive materials.
  • the figure shows a drum mill.
  • a drum mill 1 according to the figure comprises a cylindrical grinding chamber 2 and a storage container 3.
  • the storage container 3 has a loading and unloading opening 4.
  • the interior space of the reservoir 3 is connected through through openings 5 with the grinding chamber 2.
  • the loading and unloading opening 4 and the passage openings 5 can be shut off with ball valves 6 and 7, respectively.
  • the cylindrical grinding chamber 2 rotates about its main axis H.
  • the drum mill 1 is mounted in a swivel frame 8 so as to be pivotable about a horizontal axis S which is perpendicular to the main axis H of the grinding chamber 2. As a result, the drum mill 1 can be brought into different positions by means of a rotary drive (not described in more detail).
  • a rotary drive not described in more detail.
  • the storage container 3 In a first position, in which the main axis H of the grinding chamber 2 points upwards in the vertical direction, so that the storage container 3 is located above the grinding chamber 2, the storage container 3 can be opened with the ball valve 6 and closed ball valves 7 be filled.
  • the storage container In a second position, in which the axis H compared to the first position e.g. is inclined by 45 °, with the ball valve 6 closed and the ball valves 7 open, the storage container can be emptied into the grinding chamber.
  • the drum mill 1 therefore expediently has at least two through openings 5, so that complete emptying of the storage container 3 into the grinding chamber 2 is ensured.
  • the grinding process is provided when the ball valves 6 and 7 are closed.
  • the drum mill 1 is also suitable for carrying out an agglomeration process in the storage container 3, it being possible for a binding agent to be fed through the loading and unloading opening 4.
  • the grinding chamber 2 can be emptied into the storage container 3 with the ball valves 7 open and the ball valve 6 closed.
  • a fifth position in which the axis H points downwards in the vertical direction, the reservoir 3 can be emptied when the ball valve 6 is open.
  • a drive device 9 is arranged on the drum mill 1.
  • the drive device 9 In a first position of the drum mill, the drive device 9 is detachably connected to the ball valve 6 of the loading and unloading opening 4 via a first drive shaft 10. In this position, the ball valve 6 can be operated mechanically by means of the drive device 9.
  • the drive device 9 In a second position of the drum mill, rotated by an angle of 180 ° about the main axis H of the grinding chamber 2 with respect to the first position, the drive device 9 is detachably connected to a second drive shaft 11 common to all ball valves 7 of the through openings 5 . In this position, the ball valves 7 can be operated mechanically.
  • the grinding chamber 2 and the feed container 3 of the drum mill 1 are arranged within a tight housing 12 completely surrounding them. Both the drives of the drum mill 13 and the drive device 9 are arranged outside of the housing 12. This ensures a high level of tightness of the drum mill with a high level of maintenance friendliness. To further increase the tightness of the drum mill 1, the volume enclosed by the housing 12 can be under negative pressure. By arranging the required drive units 9, 13 outside the housing 12, the heat accumulation inside the housing 12 is also kept particularly low.
  • Bellows seals 14 are provided for compensation and simultaneous sealing of thermal expansions of the drum mill 1 which inevitably occur during a grinding process and of displacements due to loading.

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Abstract

Um die für den Umgang mit toxischen und/oder radioaktiven Stoffen erforderliche Dichtigkeit einer Trommelmühle (1) mit einem mindestens annähernd zylinderförmigen Mahlraum (2) und einem eine Be- und Entladeöffnung (4) aufweisenden Vorlagebehälter (3) zu gewährleisten, sind erfindungsgemäß sowohl die Be- und Entladeöffnung (4) als auch eine Anzahl von den Innenraum des Vorlagebehälters (3) mit dem Mahlraum (2) verbindenden Durchgangsöffnungen (5) mit Kugelhähnen (6, 7) absperrbar.

Description

1 Beschreibung
Trommelmühle
Die Erfindung bezieht sich auf eine Trommelmühle mit einem mindestens annähernd zylinderförmigen Mahlraum und einem eine Be- und Entladeöffnung aufweisenden Vorlagebehälter.
Im Verlauf eines Herstellungsprozesses chemischer Verbindun- gen, zum Beispiel von Sintermaterialien, kann sowohl ein
Mahlvorgang eines pulverförmigen Mediums als auch ein sich an den Mahlvorgang anschließender Agglomerations- oder Zusammen¬ bailungs-Vorgang des pulverförmigen Mediums erforderlich sein. Zum Mahlen pulverförmiger Medien kann eine Trommelmühle mit einem in der Regel zylindrischen Mahlraum eingesetzt wer¬ den. Eine derartige Trommelmühle ist beispielsweise aus der Druckschrift "Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe", H. Schubert, Bd. 1, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindu¬ strie Leipzig (1975), S. 147 ff, bekannt. Durch das Mahlen eines pulverförmigen Mediums mittels einer Trommelmühle kann die Korngröße der Partikel des Mediums von beispielsweise et¬ wa 500 μ auf beispielsweise weniger als 1 um reduziert wer¬ den. Ein sich möglicherweise anschließender Agglomerations- Vorgang, der die Weiterverarbeitung des Mediums erleichtern kann, kann eine Zusammenballung der feinkörnig gemahlenen
Partikel zu Kügelchen einer Größe von beispielsweise einigen hundert μm bewirken. Dabei kann in einer Ausgestaltung der Trommelmühle der Mahlraum auch zur Durchführung des Agglome¬ rations-Vorgangs dienen.
Um den Mahlvorgang vom Agglomerations-Vorgang räumlich zu trennen, kann in einer alternativen Ausgestaltung zusätzlich zu dem zylindrischen Mahlraum ein Vorlagebehälter vorgesehen sein, dessen Innenraum mit dem Mahlraum durch eine Anzahl von Durchgangsöffnungen verbunden ist. Der Vorlagebehälter weist dann eine Be- und Entladeöffnung auf. Für den Umgang mit to¬ xischen oder radioaktiven Stoffen, die bei der Herstellung von nuklearen Brennelementen benötigt werden, ist eine derar¬ tige Trommelmühle jedoch nicht geeignet, da eine erforderli¬ che Dichtigkeit insbesondere der Be- und Entladeöffnung sowie der Durchgangsöffnungen nicht gewährleistet ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trommel¬ mühle der obengenannten Art derart auszubilden, daß sie auch für den Umgang mit toxischen und/oder radioaktiven Stoffen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird für eine Trommelmühle der obengenannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowohl die Be- und Entladeöffnung als auch eine Anzahl von den Innenraum des Vorlagebehälters mit dem Mahlraum verbindenden Durchgangsöff- nungen mit Kugelhähnen absperrbar sind.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesonde¬ re darin, daß ein Kugelhahn hinsichtlich der Leckage von pul- verförmigem Medium eine hohe Dichtigkeit aufweist, so daß ei- ne unbeabsichtigte Abgabe des pulverförmigen Mediums an die Umwelt sicher vermieden ist. Somit wird durch den Einsatz der Kugelhähne die Trommelmühle zu einem geschlossenen System, das zur Durchführung der Mahlprozesse und des Agglomerations- prozesses besonders geeignet ist. Durch den Einsatz von Ku- gelhähnen befinden sich im Innenraum des Vorlagebehälters zu¬ dem keine den Agglomerationsprozeß störenden Einbauten.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Trommelmühle um eine horizontale, auf der Hauptachse des Mahlraums senkrecht ste- hende Achse schwenkbar gelagert und mit einem Schwenkantrieb versehen. Dadurch ist sowohl das Be- als auch das Entladen des Mahlraums aus dem bzw. in den Vorlagebehälter maschinell möglich und automatisierbar.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung ist eine allen Kugel¬ hähnen gemeinsame Antriebsvorrichtung vorgesehen, die in ei¬ ner ersten Position der Trommelmühle über eine erste An- triebswelle mit dem Kugelhahn der Be- und Entladeöffnung lös¬ bar verbunden ist, und die in einer zweiten, bezüglich auf die erste Position um einen Winkel um die Hauptachse des Mahlraums gedrehten Position der Trommelmühle mit einer zwei¬ ten, allen Kugelhähnen der Durchgangsöffnungen gemeinsamen Antriebswelle lösbar verbunden ist. Durch diese Antriebsvor¬ richtung sind alle Kugelhähne maschinell betätigbar, so daß Bedienungspersonal nicht mit den Absperrarmaturen in Kontakt treten muß.
Zur zusätzlichen Erhöhung der Dichtigkeit der Trommelmühle sind der Vorlagebehälter und der Mahlraum vorteilhafterweise innerhalb eines diese vollständig umgebenden dichten Gehäuses angeordnet, wobei sowohl die Antriebe der Trommelmühle als auch die den Kugelhähnen gemeinsame Antriebsvorrichtung außerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
Zur Kompensation und gleichzeitigen Abdichtung der während der Mahlvorgänge unvermeidlichen Wärmedehnung der Trommelmüh- le sowie möglicherweise auftretender Verschiebungen durch Be¬ lastung sind Faltenbalgdichtungen vorgesehen.
Aufgrund der erzielten hohen Dichtigkeit bezüglich Leckage des pulverförmigen Mediums an die Umwelt mittels der Kugel- hähne und aufgrund der maschinellen Bedienbarkeit der Ab¬ sperrarmaturen ist eine derartig ausgestaltete Trommelmühle für den Umgang mit toxischen und/oder radioaktiven Materia¬ lien besonders geeignet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Trommelmühle.
Eine Trommelmühle 1 gemäß der Figur umfaßt einen zylindri¬ schen Mahlraum 2 und einen Vorlagebehälter 3. Der Vorlagebe¬ hälter 3 weist eine Be- und Entladeöffnung 4 auf. Der Innen- räum des Vorlagebehälters 3 ist durch Durchgangsöffnungen 5 mit dem Mahlraum 2 verbunden. Die Be- und Entladeöffnung 4 sowie die Durchgangsόffnungen 5 sind mit Kugelhähnen 6 bzw. 7 absperrbar. Während eines Mahlvorgangs rotiert der zylindri- sehe Mahlraum 2 um dessen Hauptachse H.
Die Trommelmühle 1 ist in einem Schwenkrahmen 8 um eine hori¬ zontale, auf der Hauptachse H des Mahlraums 2 senkrecht ste¬ hende Achse S schwenkbar gelagert. Dadurch kann die Trommel- mühle 1 mittels eines nicht näher bezeichneten Schwenkan¬ triebs in verschiedene Stellungen gebracht werden. In einer ersten Stellung, in der die Hauptachse H des Mahlraums 2 in vertikaler Richtung nach oben weist, so daß der Vorlagebehäl¬ ter 3 sich oberhalb des Mahlraums 2 befindet, kann der Vorla- gebehälter 3 bei geöffnetem Kugelhahn 6 und geschlossenen Ku¬ gelhähnen 7 befüllt werden.
In einer zweiten Stellung, in der die Achse H im Vergleich zur ersten Stellung z.B. um 45° geneigt ist, kann bei ge- schlossenem Kugelhahn 6 und geöffneten Kugelhähnen 7 der Vor¬ lagebehälter in den Mahlraum entleert werden. Die Trommel¬ mühle 1 weist daher zweckmäßigerweise mindestens zwei Durch¬ gangsöffnungen 5 auf, so daß eine vollständige Entleerung des Vorlagebehälters 3 in den Mahlraum 2 gewährleistet ist.
In einer dritten Stellung, in der die Achse H in horizontale Richtung weist, ist bei geschlossenen Kugelhähnen 6 und 7 der Mahlvorgang vorgesehen. In dieser dritten Stellung ist die Trommelmühle 1 auch für die Durchführung eines Agglomerati- onsvorgangs im Vorlagebehälter 3 geeignet, wobei ein Binde¬ mittel durch die Be- und Entladeöffnung 4 zugeführt werden kann.
In einer vierten Stellung, in der die Achse H im Vergleich zur dritten Stellung z.B. um 45° nach unten geneigt ist, kann der Mahlraum 2 bei geöffneten Kugelhähnen 7 und geschlossenem Kugelhahn 6 in den Vorlagebehälter 3 entleert werden. In einer fünften Stellung, in der die Achse H in vertikaler Richtung nach unten weist, kann bei geöffnetem Kugelhahn 6 der Vorlagebehälter 3 entleert werden.
An der Trommelmühle 1 ist eine Antriebsvorrichtung 9 angeord¬ net. In einer ersten Position der Trommelmühle ist die An¬ triebsvorrichtung 9 über eine erste Antriebswelle 10 mit dem Kugelhahn 6 der Be- und Entladeöffnung 4 lösbar verbunden. In dieser Position kann der Kugelhahn 6 mittels der Antriebsvor¬ richtung 9 maschinell betätigt werden. In einer zweiten, be¬ züglich der ersten Position um einen Winkel von 180° um die Hauptachse H des Mahlraums 2 gedrehten Position der Trommel¬ mühle ist die Antriebsvorrichtung 9 mit einer zweiten, allen Kugelhähnen 7 der Durchgangsöffnungen 5 gemeinsamen Antriebs¬ welle 11 lösbar verbunden. In dieser Position sind die Kugel¬ hähne 7 maschinell betätigbar.
Der Mahlraum 2 und der Vorlagebehälter 3 der Trommelmühle 1 sind innerhalb eines diese vollständig umgebenden dichten Ge¬ häuses 12 angeordnet. Sowohl die Antriebe der Trommelmühle 13 als auch die Antriebsvorrichtung 9 sind außerhalb des Gehäu¬ ses 12 angeordnet. Dadurch wird eine hohe Dichtigkeit der Trommelmühle bei gleichzeitig hoher Wartungsfreundlichkeit erreicht. Zur weiteren Erhöhung der Dichtigkeit der Trommel¬ mühle 1 kann das vom Gehäuse 12 umschlossene Volumen unter Unterdruck stehen. Durch die Anordnung der erforderlichen An¬ triebseinheiten 9, 13 außerhalb des Gehäuses 12 wird zudem der Wärmeanfall innerhalb des Gehäuses 12 besonders gering gehalten.
Zur Kompensation und gleichzeitigen Abdichtung von während eines Mahlvorgangs unvermeidbar auftretenden Wärmedehnungen der Trommelmühle 1 sowie von Verschiebungen durch Belastung sind Faltenbalgdichtungen 14 vorgesehen.

Claims

Patentansprüche
1. Trommelmühle (1) mit einem mindestens annähernd zylinder- fόrmigen Mahlraum (2) und einem eine Be- und Entladeöffnung (4) aufweisenden Vorlagebehälter (3), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sowohl die Be- und Entladeöffnung (4) als auch eine Anzahl von den Innenraum des Vorlagebehälters (3) mit dem Mahlraum (2) ver¬ bindenden Durchgangsöffnungen (5) mit Kugelhähnen (6, 7) ab- sperrbar sind.
2. Trommelmühle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trom¬ melmühle (1) schwenkbar gelagert und mit einem Schwenkantrieb versehen ist.
3. Trommelmühle nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine den Kugelhäh¬ nen (6, 7) gemeinsame Antriebsvorrichtung (9), die in einer ersten Position der Trommelmühle (1) über eine erste An¬ triebswelle (10) mit dem Kugelhahn (6) der Be- und Entlade¬ öffnung (4) lösbar verbunden ist, und die in einer zweiten, bezüglich der ersten Position um einen Winkel um die Haupt¬ achse (H) des Mahlraums (2) gedrehten Position der Trommel- mühle (1) mit einer zweiten, den Kugelhähnen (7) der Durch¬ gangsöffnungen (5) gemeinsamen Antriebswelle (11) lösbar ver¬ bunden ist.
4. Trommelmühle nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Mahl- rau (2) und der Vorlagebehälter (3) innerhalb eines diese vollständig umgebenden dichten Gehäuses (12) angeordnet sind, und daß sowohl deren Antriebe (13) als auch die den Kugelhäh¬ nen (6, 7) gemeinsame Antriebsvorrichtung (9) außerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
5. Trommelmühle nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Faltenbalgdichtun- gen (14) zur Abdichtung von Getriebewellen gegen das Gehäuse (12) .
PCT/DE1995/001282 1994-09-28 1995-09-15 Trommelmühle WO1996009894A1 (de)

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WO (1) WO1996009894A1 (de)

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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 437 (C - 1238) 16 August 1994 (1994-08-16) *
See also references of EP0783374A1 *

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DE4434707A1 (de) 1996-04-04
EP0783374A1 (de) 1997-07-16

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