CH638111A5

CH638111A5 - Ruehrwerk-kugelmuehle mit einer mahlkammer, deren wand einen schraubenlinienfoermig verlaufenden kanal aufweist.

Info

Publication number: CH638111A5
Application number: CH47779A
Authority: CH
Inventors: Albert Leuthold
Original assignee: Bachofen Willy A Ag
Priority date: 1979-01-18
Filing date: 1979-01-18
Publication date: 1983-09-15
Also published as: JPS5594631A; BR8000340A; GB2040729B; NL173607C; ES488557A1; IT1193365B; ATA27580A; JPS5815009B2; DE2920758C2; GB2040729A; AU528707B2; IT8019321A0; AT367658B; AU5438880A; SE8000385L; SE434603B; US4371119A; DE2920758B1; NL8000292A; FR2446675A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerk-Kugelmühle mit einer Mahlkammer, deren Wand einen Innenmantel, einen Aussenmantel und dazwischen mindestens einen schraubenlinienförmig verlaufenden Kanal für ein Kühl- oder Heizmittel aufweist, wobei einer der Mäntel mit einer schraubenlinienförmig verlaufenden Nut versehen ist, in die ein die seitliche Kanalbegrenzung bildendes Band eingesetzt ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 634 835 ist eine Rührwerk-Kugelmühle mit einer Mahlkammer bekannt, deren Wand einen metallischen Innen- sowie einen metallischen Aussenmantel aufweist. Die beiden Mäntel sind bei-denends an einem Flansch angeschweisst. Zwischen den beiden Mänteln ist ein Zwischenraum vorhanden und der Innenmantel ist auf seiner Aussenseite mit einer im Querschnitt rechteckigen Nut versehen, die entlang einer Schraubenlinie verläuft. In die Nut ist ein im Querschnitt rechtwinkliges, aus Metall bestehendes Band eingesetzt. Dessen Enden sind am Innenmantel angeschweisst. Die äussere Rechteckseite des Bandes liegt am Aussenmantel an, so dass das Band zusammen mit den beiden Mänteln einen schrau-benlinienförmigen Kanal für ein Kühl- oder Heizmittel bildet. Die in der Richtung der Mahlkammer-Achse gemessene Breite des Bandes ist annähernd gleich der radial gemessenen Abmessung des Zwischenraumes zwischen den beiden Mänteln, so dass das Band nach dem Einsetzen praktisch völlig starr ist.

Als Kühl- oder Heizmittel wird beim Betrieb der Rühr-werk-Kugelmühle normalerweise Leitungswasser verwendet. 45 Da dieses im allgemeinen Verunreinigungen, Mineralien und gelöste Salze enthält, können im Kanal Ablagerungen, insbesondere Kalk-Ablagerungen, entstehen. Durch diese Ablagerungen kann der Kanal verstopft werden, so dass er seine Aufgabe natürlich nicht mehr erfüllen kann. Da beide so Mäntel festgeschweisst sind, ist es im allgemeinen nicht möglich, den Kanal ohne Zerstörung der Kammerwand freizumachen, so dass bei einer Verstopfung jeweils die ganze Kammerwand ersetzt werden muss.

In der bereits erwähnten deutschen Offenlegungsschrift 55 2 634 835 sind auch noch Ausführungsbeispiele beschrieben, bei denen die beiden Mäntel lösbar miteinander verbunden sind. Die seitlichen Begrenzungen des Kanals für das Kühlmittel werden dann aber nicht durch ein in eine Nut eines Mantels eingesetztes Band, sondern durch eine Rippe des In-60 nen- oder Aussenmantels gebildet.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass es, obschon die beiden Mäntel an sich lösbar miteinander verbunden sind, bei verstopftem Kühlmittel-Kanal meistens nicht möglich ist, die 65 Innen- und Aussenmäntel dieser vorbekannten Rührwerk-Kugelmühlen ohne Zerstörung voneinander zu trennen. Durch die Ablagerungen werden nämlich die Rippen so fest mit demjenigen Mantel, mit dem sie an sich nicht zusam

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menhängen, verbunden, dass eine Trennung eben nicht mehr möglich ist.

Die Erfindung hat sich nun, ausgehend von der zuerst beschriebenen, vorbekannten Rührwerk-Kugelmühle, zur Aufgabe gestellt, eine Rührwerk-Kugelmühle zu schaffen, bei der im Kanal vom Kühl- bzw. Heizmittel gebildete Ablagerungen wieder entfernt werden können, ohne dass die Mäntel zerstört werden müssen.

Diese Aufgabe wird durch eine Rührwerk-Kugelmühle der einleitend genannten Art gelöst, die erfmdungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 gekennzeichnet ist. Zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:

die Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Rührwerk-Kugelmühle,

die Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 in grösserem Massstab und die Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Fig. 2 in noch grösserem Massstab.

Die in der Fig. 1 ersichtliche Rührwerk-Kugelmühle weist ein nur teilweise dargestelltes Gestell 1 mit einem Flansch 3 auf. Am Gestell 1, und insbesondere am Flansch 3 ist eine als Ganzes mit 5 bezeichnete Mahlkammer lösbar befestigt.

Die Mahlkammer wird an ihrem sich in der Fig. 1 links befindenden Ende durch einen aus mehreren Ringen bestehenden, am Flansch 3 festgeschraubten Flansch 7 begrenzt. Das sich rechts in der Fig. 1 befindende Ende der Mahlkammer wird ebenfalls durch einen mehrteiligen Flansch 9 gebildet. An den Flanschen 7 und 9 ist auf ihren einander zugewandten Seiten je ein Ring 11 bzw. 13 festgeschraubt.

Die Wand der Mahlkammer 5 weist einen zylindrischen Innenmantel 15 und einen dazu koaxialen, zylindrischen Aussenmantel 17 auf. Der Innenmantel 15 besteht aus rostfreiem Stahl. Wie es für das sich in der Fig. 1 rechts befindende Innenmantel-Ende besonders deutlich aus der Fig. 2 ersichtlich ist, steht der Innenmantel mit seinen Stirnflächen an den Flanschen 7 und 9 an und liegt zudem mit den Enden seiner Aussenfläche an den Innenflächen der Ringe 11 und 13 an, wobei die Berührungsflächen durch Dichtungsringe abgedichtet sind. Der Aussenmantel 17 liegt auf einer Schulter der Ringe 11 und 13 auf, wobei die Auflageflächen mittels je eines Dichtungsringes abgedichtet sind. Zwischen den beiden Mänteln 15,17 ist ein ringspaltförmiger Zwischenraum vorhanden. Der Aussenmantel 17 weist aussen eine metallische Schale 17a auf, auf deren Innenfläche ein Hartgummi-Belag 17b aufgebracht ist. Der Hartgummi-Belag 17b ist innen mit einer im Querschnitt schwalbenschwanz-förmigen Ringnut 17c versehen, die entlang einer Schraubenlinie um die Achse 21 der Mahlkammer 5 verläuft. In die Nut 17c ist ein in der Fig. 1 nur teilweise gezeichnetes Band 19 aus gummielastischem Material, beispielsweise Kunststoff, eingesetzt. Wie es besonders deutlich aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist der in der Nut 17c sitzende Profilabschnitt 19a des Bandes 19 schwalbenschwanzförmig und komplementär zur Nut. Das Band 19 weist ferner einen eine Lippe bildenden, ungefähr radial zur Achse 21 gegen diese hin aus der Nut 17c herausragenden Abschnitt 19b auf. Der Bandabschnitt 19b ist bei entspannter Dichtung, d.h. vor dem Zusammenbau der Mäntel 15 und 17 vollständig radial zur Achse 21 und seine radiale Abmessung ist etwas grösser als die radiale Abmessung h des zwischen den beiden Mänteln 15,17 vorhandenen Zwischenraumes. Wenn die beiden Mäntel 15,17 beim Montieren ineinander geschoben werden, wird der freie Rand 19c des Bandabschnittes 19b dann je nach der Schieberichtung beispielsweise in der in den Fig. 1,2 und 3 ersichtlichen Weise nach links abgebogen. Der abgebogene Rand 19c liegt daher unter elastischer Vorspannung an der Aussenfläche des Innenmantels 15 an. Die rechtwinklig zu einem durch das Band 19 verlaufenden Radius der Mahlkammer-Achse 21 und ungefähr parallel zur Achse 21 gemessene Breite b des Bandabschnittes 19b ist schmäler als die Nut 17c sowie der in sie eingesetzte Bandabschnitt 19a und beträgt höchstens einen Drittel der entlang dem genannten Radius gemessenen Zwischenraum-Abmessung h. Der Bandabschnitt 19b ist daher verhältnismässig stark flexibel. Das Band 19 begrenzt zusammen mit den einander zugewandten Flächen der Mäntel 15 und 17 einen schraubenlinienförmig verlaufenden Kanal 23.

Die Ringe 11 und 13 sind ausserhalb des Aussenmantels 17 mittels Schrauben an einem Kranz von Stäben, von denen einer versetzt dargestellt und mit 25 bezeichnet ist, befestigt und durch diese Stäbe miteinander verbunden. Am Aussenmantel 17 sind ferner Distanzstücke 27 angeschweisst, an denen mittels Schrauben ein Schutzmantel 29 lösbar befestigt ist. In der Nähe des sich in der Fig. 1 rechts unten befindenden Kammerrandes ist die Mahlkammer 5 mit einer mehrteiligen Halterung 31 lösbar am Gestell 1 befestigt. Bei dem sich in der Fig. 1 links unten befindenden Randabschnitt der Mahlkammer-Wand ist ein Einlass-Stutzen 33 vorhanden, der beim Anfang des Kanals 23 in den Zwischenraum zwischen den Mänteln 15 und 17 mündet. Beim Ende des Kanals 23 ist ein den Aussenmantel 17 durchdringender Auslass-Stutzen 35 vorhanden.

Im Gestell 1 ist eine Antriebs-Welle 37 koaxial zur Kammer-Achse 21 drehbar gelagert. An dieser ist ein sich im Innern, d.h. im Mahlraum der Mahlkammer 5 befindendes Rührorgan 39 befestigt. Dieses wird beim Betrieb gedreht, um die im Mahlraum enthaltenden Kugeln zu bewegen. Das zu mahlende Gut kann durch einen am Flansch 9 befestigten Einlass-Stutzen 41 zugeführt und nach dem Mahlen durch einen Auslass-Stutzen 43 entnommen werden.

Beim Betrieb der Rührwerk-Kugelmühle wird durch die Reibung der Kugeln und durch das Zerkleinern des zu mahlenden Gutes, bei dem es sich beispielsweise um eine Bakterien enthaltende Flüssigkeit handeln kann, Wärme freigesetzt. Um diese abzuführen, wird unter geringem Überdruck stehendes, kaltes Leitungswasser durch den Kanal 23 hindurchgeleitet, wobei das Leitungswasser beim Einlass-Stutzen 33 ein- und beim Auslass-Stutzen 35 ausströmt. Das zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen des Kanals 23 von links nach rechts vorhandene Druckgefalle hat zur Folge, dass der abgebogene Band-Rand 19c zusätzlich an den Innenmantel 19 angedrückt wird.

Beim Betrieb können sich im Wasser vorhandene Feststoffe und gelöste Salze im Kanal 23 ablagern. Es kann sich insbesondere eine Kalkablagerung bilden. Diese abgelagerten Stoffe hemmen den Durchfluss des Wassers, reduzieren den Wärmeaustausch und können zur völligen Verstopfung des Kanals 23 führen. Um solche Ablagerungen zu entfernen, kann man nun beispielsweise von Zeit zu Zeit ein unter relativ grossem Druck stehendes Strömungsmittel entgegen der Strömungsrichtung beim normalen Betrieb, d.h. in den Fig. 1,2 und 3 von rechts nach links, durch den Kanal 23 hindurchleiten. Das dabei entstehende Druckgefälle hat dann die Tendenz, den abgebogenen Band-Rand I9c vom Innenmantel 15 abzuheben. Dies reicht unter Umständen aus, um die Ablagerung zu lockern und zu zerbröckeln, so dass das abgelagerte Material aus dem Kanal herausgespült werden kann.

Wenn dieses Verfahren nicht ausreicht, um den Kanal freizumachen, kann man den Flansch 9 vom Ring 13 und

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den letzteren von den Stäben 25 losschrauben, den Schutzmantel 29 entfernen und die ganze Kammerwand demontieren. Insbesondere kann man nun auch den Innenmantel 15 und den Aussenmantel 17 in der Richtung der Kammer-Achse 21 gegeneinander verschieben und voneinander trennen. Auch wenn das Band und die einander zugewandten Mantelflächen durch eine feste, kompakte Ablagerung verkrustet sind, ermöglicht die Flexibilität des Bandes 19, die beiden Mäntel 15, 17 voneinander zu trennen. Danach können die Mäntel und das Band mechanisch und eventuell unter Zuhilfenahme eines Lösungsmittels gereinigt werden. Falls das Band 19 bei der Demontage oder Reinigung beschädigt worden sein sollte, kann es mit relativ geringen Kosten ersetzt werden. Danach kann die Wand wieder zusammengebaut werden.

Die Rührwerk-Kugelmühle kann in verschiedener Hinsicht modifiziert werden. Beispielsweise können der Innen-und der Aussenmantel der Mahlkammer-Wand in verschiedener Weise lösbar miteinander verbunden werden. Ferner könnte man statt nur eines Kanals 23 analog wie bei einer zwei- oder mehrgängigen Schraube zwei oder mehr Kanäle vorsehen. Im weiteren könnte der Aussenmantel statt aus dem beschriebenen Verbundmaterial auch aus einem harten Kunststoff oder einem korrosionsbeständigen Metall bestehen.

Ferner kann der Innenmantel statt aus rostfreiem Stahl beispielsweise auch aus Messing oder Glas oder irgend einem andern Material bestehen. Man wählt zweckmässigerweise ein Material, das sowohl gegenüber den zu mahlenden s Gütern als auch gegenüber dem Kühlmittel resistent ist und auch einen möglichst guten Wärmeaustausch ermöglicht.

Das die Schraubenlinie bildende Band kann statt aus einem synthetischen, gummielastischen Material auch aus Naturkautschuk oder einer Mischung von natürlichem und syn-10 thetischen Kautschuk bestehen. Am zweckmässigsten wird das Band aus einem gummielastischen Material gebildet, dessen Elastizitätsmodul 100 bis 1000 N/cm2 beträgt. Auch Bandmaterialien mit einem Elastizitätsmodul bis zu 10 000 N/cm2, wie beispielsweise Bänder aus Weich-Polyvi-15 nylchlorid, sind noch gut geeignet. Für gewisse Anwendungen kann sogar noch flexible Bänder aus Polyamid oder Polyäthylen oder andern Kunststoffen mit einem Elastizitätsmodul bis zu einem Maximalwert von etwa 200 000 N/cm2 verwenden.

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In gewissen Fällen kann es erforderlich sein, die Mahlkammer zu erwärmen. In diesem Fall ist es natürlich ohne weiteres möglich, statt eines Kühlmittels ein Heizmittel, beispielsweise heisses Wasser, durch den Kanal der Mahlkam-25 mer-Wand strömen zu lassen.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Rührwerk-Kugelmühle mit einer Mahlkammer (5), deren Wand einen Innenmantel (15), einen Aussenmantel (17) und dazwischen mindestens einen schraubenlinienförmig verlaufenden Kanal (23) für ein Kühl- oder Heizmittel aufweist, wobei einer der Mäntel (15,17) mit einer schraubenlinienförmig verlaufenden Nut (17c) versehen ist, in die ein die seitliche Kanalbegrenzung bildendes Band (19) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mäntel (15,17) lösbar miteinander verbunden sind, so dass sie in der Richtung der Mahlkammer-Achse (21) voneinander trennbar sind, und dass das Band (19) flexibel ist.
2. Rührwerk-Kugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul des Bandes (19) höchstens 200 000 N/cm2 beträgt.
3. Rührwerk-Kugelmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19) gummielastisch ist.
4. Rührwerk-Kugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die rechtwinklig zu einem durch das Band (19) verlaufenden Radius der Mahl-kammer-Achse (21) gemessene Breite (b) des aus der Nut (17c) herausragenden Bandabschnittes (19b) höchstens einen Drittel der entlang dem genannten Radius gemessenen Abmessung (h) des Zwischenraumes zwischen den beiden Mänteln (15, 17) beträgt.
5. Rührwerk-Kugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19) unter Vorspannung an dem der Nut (17c) gegenüberliegenden Mantel (15) anliegt.
6. Rührwerk-Kugelmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der an dem der Nut (17c) gegenüberliegenden Mantel (15) anliegende Rand des Bandes (19) gegen den letztgenannten Mantel (15) geneigt ist, so dass das Band (19) durch das beim normalen Betrieb in der einen Richtung durch den Kanal (23) hindurch geleitete Kühl- oder Heizmittel an den letztgenannten Mantel (15) angedrückt wird und durch ein in der entgegengesetzten Richtung zur Reinigung durch den Kanal (23) hindurch geleitetes Strömungsmittel vom letztgenannten Mantel (15) abgehoben wird.
7. Rührwerk-Kugelmühle nach einem der Ansprüche 1 s bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Nut (17c) herausragende Bandabschnitt (19b), rechtwinklig zu einem durch das Band (19) verlaufenden Radius der Mahlkammer-Achse (21) gemessen, schmäler ist als der in der Nut (17c) sitzende Bandabschnitt.

io 8. Rührwerk-Kugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (17c) sich von derjenigen Fläche des sie enthaltenden Mantels (17) weg, die dem anderen Mantel (15) zugewandt ist, gegen ihren Grund hin erweitert und dass das Band (19) einen zur Nut (17c) ls komplementären, in dieser eingesetzten Profilabschnitt (19a) aufweist.
9. Rührwerk-Kugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (17c) und der in ihr sitzende Bandabschnitt (19a) im Querschnitt schwalben-

20 schwanzförmig sind.
10. Rührwerk-Kugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19) in eine Nut (17c) des Aussenmantels (17) eingesetzt ist.
11. Rührwerk-Kugelmühle nach einem der Ansprüche 1 25 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenmantel (17)

eine metallische Schale (17a) aufweist, die innen mit einem nichtmetallischen Belag (17b) versehen ist.
12. Rührwerk-Kugelmühle nach Anspruch 11, dadurch 30 gekennzeichnet, dass der Belag (17b) aus Hartgummi besteht.
13. Rührwerk-Kugelmühle nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nut (17c) bis zu ihrem Grund im Belag (17b) befindet.

35 14. Rührwerk-Kugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19) lösbar in die Nut (17c) eingesetzt ist.