CH679645A5 - - Google Patents

Description

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CH 679 645 A5 CH 679 645 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rührwerksmühle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Rührwerksmühlen sind in grosser Zahl bekannt geworden. Sie dienen meist zum Zerkleinern von in einer Flüssigkeit dispergierten Feststoffen, doch ist anstelle einer Flüssigkeit als Fluid auch schon die Verwendung eines Gases, beispielsweise von Luft, vorgeschlagen worden. Die Eintrittsöffnung für das Mahlgut ist oft als Trennspalt einer Trenneinrichtung ausgebildet, doch sind auch schon Öffnungen vorgeschlagen worden, die nicht spaltförmig ausgebildet waren, wie etwa eine von einem Sieb abgedeckte Öffnung, die Mündung einer Schwanenhals-Trenneinrichtung oder einer Flieh-kraft-Trenneinrichtung in Form eines Zellenrades. The invention relates to an agitator mill according to the preamble of claim 1. Such agitator mills have become known in large numbers. They are mostly used to crush solids dispersed in a liquid, but the use of a gas, for example air, has also been proposed instead of a liquid as a fluid. The inlet opening for the regrind is often designed as a separating gap of a separating device, but openings have also been proposed which were not designed in the form of a gap, such as an opening covered by a sieve, the mouth of a gooseneck separating device or a centrifugal separating device in Shape of a cellular wheel.

In allen Fällen werden die Feststoffe innerhalb des Mahlraumes mit Hilfe von Mahlkörpern zerkleinert, die innerhalb des Mahiraumes mit Hilfe des Rührwerkes in Bewegung gehalten werden. Nun ist dieser Zerkleinerungsvorgang durchaus kein einseitiger, d.h. es werden nicht nur die eingebrachten und dispergierten Feststoffe zermahlen, sondern es ergibt sich auch ein nicht unerheblicher Abrieb an den Mahlkörpern selbst. Da nun aber die Packungsdichte an Mahlkörpern innerhalb des Mahlraumes für die Prozessführung von entscheidender Bedeutung ist, muss Sorge dafür getragen werden, dass die Packungsdichte möglichst einem Optimum entspricht. In Kenntnis dessen, dass also auch die Mahlkörper einem Abnützungsprozess unterworfen sind, wurden nun bereits die verschiedensten Vorrichtungen ersonnen. Ein Beispiel dafür liefern etwa die DE-OS 2 242 174 oder die EP-PS 74 633, in denen jeweils relativ komplizierte Schleusen vorgeschlagen werden, die es ermöglichen sollen, auch bei laufender Rührwerksmühle Mahlkugeln in den Mahlraum einzubringen, um so den Abrieb zu ersetzen und die Packungsdichte der Mahlkörper gleich zu halten. In all cases, the solids are comminuted within the grinding chamber with the aid of grinding media which are kept in motion within the grinding chamber with the aid of the agitator. Now this shredding process is by no means one-sided, i.e. not only are the introduced and dispersed solids ground, but there is also a not inconsiderable abrasion on the grinding media themselves. However, since the packing density of grinding media within the grinding chamber is of crucial importance for the process control, care must be taken to ensure that the packing density corresponds to an optimum if possible. Knowing that the grinding media are also subject to a wear process, a wide variety of devices have now been devised. An example of this is provided by DE-OS 2 242 174 or EP-PS 74 633, in each of which relatively complicated locks are proposed, which should make it possible to introduce grinding balls into the grinding chamber even when the agitator mill is running, so as to replace the abrasion and to keep the packing density of the grinding media the same.

Natürlich ist man beim Nachführen von Mahlkugeln in den Mahlraum weitgehend auf Schätzungen darüber angewiesen, wie gross der Abrieb denn eigentlich sei, und es kann daher mit solchen Vorrichtungen nur dann eine Vergleichmässigung der Packungsdichte erreicht werden, wenn eine Abweichung von der Soll-Packungsdichte festgestellt werden kann. Of course, when tracking grinding balls into the grinding chamber, one largely relies on estimates of how great the abrasion actually is, and it is therefore only possible to achieve a uniform packing density with such devices if a deviation from the target packing density is found can.

In der DE-PS 2 932 783 ist nun ein Regelkreis beschrieben, der mit Hilfe eines Druckkolbens die Packungsdichte konstant hält. Hier erfolgt also kein Ersatz der Mahlkörper, die etwa durch Abrieb verloren gegangen sind, vielmehr wird das Volumen des Mahlraumes entsprechend der auch von der Packungsdichte abhängigen Stromaufnahme des Antriebsmotors geregelt. Nun dient diese Regelung nicht nur dem Ersatz verlorengegangener Mahlkörper alleine, denn andernfalls wäre wohl der Aufwand zu hoch. In DE-PS 2 932 783 a control circuit is now described which keeps the packing density constant with the aid of a pressure piston. So there is no replacement of the grinding media, which have been lost due to abrasion, rather the volume of the grinding chamber is regulated according to the current consumption of the drive motor, which is also dependent on the packing density. Now this regulation does not only serve to replace lost grinding media alone, otherwise the effort would be too high.

Mit der Steigerung der Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Rührwerksmühlen und dem damit verbundenen höheren Durchsatzmengen ergaben sich auch entsprechend grössere Probleme mit dem Mahlkörperabrieb. Vor allem machte sich unangenehm bemerkbar, dass die Mahlkörper aufgrund der stärkeren Strömung gegen den Auslass hin getrieben wurden und sich dort ansammelten. Aufgrund des höheren Druckes gegen den Ausgang hin ergab sich dann auch ein höherer Abrieb. Sobald man dieses Problem erkannt hatte, versuchte man den Mahlkörperdruck bzw. die Verteilung der Mahlkörper innerhalb des Mahlraumes zu ver-gleichmässigen, wie dies etwa in der DE-OS 3 245 825 beschrieben ist. Auch für diese Massnahme wurde also ein relativ grosser Aufwand betrieben. With the increasing demands on the performance of agitator mills and the associated higher throughputs, there were correspondingly larger problems with the grinding media abrasion. Above all, it was unpleasantly noticeable that the grinding media was driven towards the outlet due to the stronger current and accumulated there. Due to the higher pressure towards the exit there was also a higher abrasion. As soon as this problem had been recognized, attempts were made to uniformize the grinding media pressure or the distribution of the grinding media within the grinding chamber, as is described, for example, in DE-OS 3 245 825. For this measure, too, a relatively large effort was made.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, wenigstens eine Verbesserung hinsichtlich des Mahlkörperabriebes mit einfachen Mitteln zu schaffen, dabei aber dennoch eine saubere Trennung zu gewährleisten. The invention had for its object to provide at least an improvement in grinding abrasion with simple means, but still ensure a clean separation.

Die Patentinhaberin hat sich nun dieses Problems angenommen und es eingehend untersucht. Bisher ist man ja davon ausgegangen, dass der Abrieb der Mahlkörper relativ gleichmässig innerhalb des Mahlraumes stattfände. Modelle und Untersuchungen zeigten aber in einem ersten zur Erfindung führenden Schritt, dass ein Gutteil des Abriebes im Bereiche der Trenneinrichtungen stattfindet, und zwar im Hochleistungsbetrieb einer Rührwerksmühle vornehmlich im Bereiche der Auslass-Trenneinrich-tung, im herkömmlichen Betrieb hingegen im Bereiche der Einlass-Trenneinrichtung. The patentee has now taken on this problem and examined it in detail. So far, it has been assumed that the abrasion of the grinding media takes place relatively evenly within the grinding chamber. In a first step leading to the invention, however, models and investigations showed that a good part of the abrasion takes place in the area of the separating devices, namely in the high-performance operation of an agitator mill, primarily in the area of the outlet separating device, in conventional operation, however, in the area of the inlet separating device .

Nun bestehen Trenneinrichtungen bei Rührwerksmühlen der eingangs genannten Art aus einem Trennringpaar, das miteinander einen Trennspalt begrenzt, der kleiner ist, als dem Durchmesser der Mahlkörper entspricht. Die bisherige Theorie ging dahin, dass diese Trennringe relativ scharfe Kanten besitzen müssten, weil sonst die Gefahr bestünde, dass die Mahlkörper in den Trennspalt hineingelangen und dort zerrieben werden. Diese Theorie ist auch weitgehend richtig. Anderseits wurde nun gefunden, dass gerade die scharfen Kanten der Trennringe wiederum als eine Art Schneidwerkzeug wirken, zumal diese Trennringe im allgemeinen auch noch aus härterem Material als die Mahlkörper hergestellt sind. Damit ergab sich überraschend die Erkenntnis, dass es gerade die zur Vermeidung des Zerreibens verwendeten scharfen Kanten sind, die diesen Effekt sogar noch herbeiführen. Im zweiten zur Erfindung führenden Schritt wurde dann die Lösung gemäss dem kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gefunden, die sich durch überraschende Einfachheit auszeichnet und in der Praxis eine nicht unerhebliche Erleichterung des Problèmes bringt. Obwohl also nun bewusst auf scharfe Kanten der Trennringe verzichtet wird, ergeben sich - aufgrund der Abrundung lediglich der Kante selbst keinerlei Risiken eines Vermahlens der Mahlkörper, wie Versuche bestätigt haben. Separating devices in agitator mills of the type mentioned at the outset now consist of a separating ring pair which, together, delimits a separating gap which is smaller than the diameter of the grinding media. The previous theory was that these separating rings should have relatively sharp edges, because otherwise there would be the risk that the grinding media would get into the separating gap and be ground there. This theory is also largely correct. On the other hand, it has now been found that the sharp edges of the separating rings in turn act as a kind of cutting tool, especially since these separating rings are generally also made of harder material than the grinding media. Surprisingly, this led to the realization that it is precisely the sharp edges used to avoid rubbing that even bring about this effect. In the second step leading to the invention, the solution according to the characterizing features of claim 1 was found, which is characterized by surprising simplicity and in practice brings a not inconsiderable relief to the problem. Thus, although there are now deliberately no sharp edges on the separating rings, there are no risks of grinding the grinding media due to the rounding of the edge itself, as tests have confirmed.

Selbstverständlich ist es zweckmässig, wenn der Rundungsradius der Kante nicht allzu gross ist, zumal es ja an sich genügt, eine Schneidwirkung der Kante zu vermeiden. Von diesem Gesichtspunkt aus stellen die Angaben des Anspruches 2 ein Optimum dar. Of course, it is useful if the radius of curvature of the edge is not too large, especially since it is sufficient in itself to avoid a cutting effect of the edge. From this point of view, the details of claim 2 represent an optimum.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass nun auch Materialien für die Trennringe ver5 Another advantage of the invention is that materials for the separating rings are now also used

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wendet werden können, die sich schon an sich schiecht für die Ausbildung scharfer Trennkanten eignen. Es wurde oben bereits erwähnt, dass die Trennringe im allgemeinen eine relativ grosse Härte besitzen sollten. Zu dieser Härte soll sich aber auch eine gewisse Bruchzähigkeit gesellen, um etwa eingedrungene Mahlkörperstückchen wieder durchzulassen. Von diesem Gesichtspunkt aus ist es vorteilhaft, wenn die Merkmale des Anspruches 5 verwirklicht werden. Damit können zwei Vorteile auf einmal erhalten werden, denn einerseits handelt es sich bei solchen Werkstoffen um solche, die die geforderten Eigenschaften im besonderen Masse besitzen, anderseits sind diese Werkstoffe bereits zu sehr günstigem Preise erhältlich, so dass die Trennringe sogar noch verbilligt werden. can be used, which are already sneaky suitable for the formation of sharp separating edges. It has already been mentioned above that the separating rings should generally have a relatively high hardness. In addition to this hardness, there should also be a certain fracture toughness in order to let any pieces of grinding media that have penetrated pass through again. From this point of view, it is advantageous if the features of claim 5 are realized. This means that two advantages can be obtained at once, because on the one hand such materials are those that have the required properties in a particular mass, on the other hand these materials are already available at very reasonable prices, so that the separating rings are even cheaper.

Es hat sich gezeigt, dass durch die Erfindung eine so weitgehende Verminderung der Zerstörung von Mahlkörpern erzielt werden kann, dass auf eigene, nur zu diesem Zwecke vorgesehene Einrichtungen verzichtet werden kann, weshalb vorteilhafterweise, die Merkmale des Anspruches 7 verwirklicht werden, wodurch teure Einbauten vermieden sind. It has been shown that the invention can reduce the destruction of grinding media to such an extent that it is possible to dispense with dedicated devices intended only for this purpose, which is why the features of claim 7 are advantageously realized, thereby avoiding expensive internals are.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen: Further details of the invention result from the following description of exemplary embodiments shown schematically in the drawing. Show it:

Fig. 1 die Oberseite einer Rührwerksmühle mit der Auslass-Trenneinrichtung in einem Längsschnitt, wovon Fig. 1 shows the top of an agitator mill with the outlet separator in a longitudinal section, of which

Fig. 2 eine stark vergrösserte Darstellung des Details A aus Fig. 1 ist, wozu FIG. 2 is a greatly enlarged illustration of the detail A from FIG. 1, for which purpose

Fig. 3 eine Variante der Ausbildung eines der Trennringe der Fig. 2 veranschaulicht. Fig. 3 illustrates a variant of the formation of one of the separating rings of Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Rührwerksmühle dargestellt, die ähnlich derjenigen ausgebildet ist, die in der DE-A In Fig. 1, an agitator mill is shown, which is similar to that formed in DE-A

3 614 721 beschrieben ist. Dementsprechend ist ein Stator bildender Mahlbehälter 1 mit einem Kühlmantel vorgesehen sowie ein Rührwerksrotor 2, beide bestückt mit stiftförmigen Werkzeugen 3 bzw. 4. 3,614,721. Accordingly, a grinding container 1 forming a stator is provided with a cooling jacket and an agitator rotor 2, both equipped with pin-shaped tools 3 and 4.

Der Rotor 2 wird oben über ein nicht gezeigtes Motor-Getriebeaggregat und eine Welle 5 in Rotation versetzt. Innerhalb des Mahlbehälters 1 sind, vorzugsweise kugelförmige Mahlkörper 20 eingefüllt, von denen nur einige dargestellt sind. Über eine nicht dargestellte, jedoch aus der erwähnten DE-AS bekannte, Einlassöffnung tritt dispergiertes Mahlgut unter dem Druck einer (ebenfalls nicht dargestellten) Pumpe in die Rührwerksmühle ein und passiert eine einlasseitige Trennvorrichtung, die ein Austreten der Mahlkörper aus der Rührwerksmühle verhindert. The rotor 2 is set in rotation via a motor gear unit (not shown) and a shaft 5. Spherical grinding bodies 20 are filled into the grinding container 1, only a few of which are shown. Dispersed regrind enters the agitator mill under the pressure of a pump (also not shown) via an inlet opening, which is not shown, but is known from the aforementioned DE-AS, and passes through an inlet-side separating device which prevents the grinding media from escaping from the agitator mill.

Das Mahlgut durchläuft nun den vom Stator 1 umschlossenen, zwischen diesem und dem Rotor 2 gelegenen Mahlraum 6 von unten nach oben und wird gleichzeitig durch die vom rotierenden Rührwerk 2, The millbase now passes through the grinding chamber 6, which is surrounded by the stator 1 and is located between the latter and the rotor 2, and is simultaneously passed through by the rotating agitator 2,

4 in Bewegung versetzte Mahlkörperfüllung durch Reib- und Scherkräfte einem Zerkleinerungseffekt ausgesetzt. Vor Austritt aus dem Mahlraum passiert das Mahlgut eine weitere Trennvorrichtung, bei der zwischen einer Schulterfläche 61 und der stirnseitigen oberen Randfläche 64 des Rotors 2 4 grinding media set in motion is exposed to a grinding effect due to friction and shear forces. Before the material emerges from the grinding chamber, it passes through a further separating device in which between a shoulder surface 61 and the front upper edge surface 64 of the rotor 2

ein sich mit dem Rotor 2 mitdrehender Trennring 62 eingeklemmt ist. Dieser drehbare Trennring 62 wirkt in bekannter Weise mit einem an einer Trennplatte 215 befestigten Trennring 63 zusammen. a separating ring 62 rotating with the rotor 2 is clamped. This rotatable separating ring 62 interacts in a known manner with a separating ring 63 fastened to a separating plate 215.

Diese beiden im Querschnitt etwa rechteckförmi-gen Trennringe wurden bisher üblicherweise mit relativ scharfen Kanten an den einen dazwischenliegenden Trennspalt 7 begrenzenden Flächen 8, 9 der miteinander zusammenwirkenden Trennringe 62, 63 ausgebildet. Wie anhand der Beschreibung der Fig. 2 noch ersichtlich wird, führten diese scharfen Kanten, von denen man meinte, sie ergäben auch eine scharfe Trennung, zu einer Beschädigung der Mahlkugeln 20. Nachstehend sei daher das in Fig. 2 stark vergrössert gezeigte Detail A der Fig. 1 erläutert. These two separating rings, which are approximately rectangular in cross section, have hitherto usually been formed with relatively sharp edges on the surfaces 8, 9 of the mutually cooperating separating rings 62, 63 which delimit an intermediate separating gap 7. As can still be seen from the description of FIG. 2, these sharp edges, which were believed to also result in a sharp separation, resulted in damage to the grinding balls 20. The detail A shown in FIG Fig. 1 explains.

Gemäss Fig. 2 besitzt der Trennspalt 7 eine Breite w, die kleiner ist, als der Durchmesser d der Mahlkugeln 20. Um den Durchfluss des fertig gemahlenen Produktes im Sinne der Pfeile 10 zu erleichtern, wird man natürlich die Breite w so gross als möglich wählen. Anderseits ist zu berücksichtigen, dass die Breite w klein genug sein muss, um auch im Falle geringer Toleranzen und/oder eines mehr oder weniger geringen Abriebes der Mahlkugeln 20 die letzteren noch immer mit Sicherheit im Mahlraum 6 zurückzuhalten. 2, the separation gap 7 has a width w that is smaller than the diameter d of the grinding balls 20. In order to facilitate the flow of the finished product in the direction of arrows 10, the width w will of course be chosen as large as possible . On the other hand, it must be taken into account that the width w must be small enough so that even in the case of small tolerances and / or a more or less slight abrasion of the grinding balls 20, the latter are still reliably retained in the grinding chamber 6.

Selbst wenn also der Trennspalt 7 die aus Fig. 2 ersichtliche extrem geringe Breite w (im Verhältnis zum Kugeldurchmesser d) besitzt, so genügt doch ein relativ geringer Abrieb der Kugeln 20 und/oder eine geringe durch Toleranzen bewirkte Vergrösse-rung der Breite w des Trennspaltes 7, dass diese Breite w die Grösse d/2 erreicht oder sogar überschreitet. Wenn dann die Kugeln 20 aufgrund der Strömung des Mahlproduktes im Sinne der Pfeile 10 gegen den Spalt 7 getrieben werden, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist, so steht in einem solchen Falle die an der Fläche 9 vorgesehene Kante 11 der obersten Kalotte der Kugel 20 gegenüber, wobei die Drehung des Rotors 2 (Fig. 1) und des mit ihm verbundenen Trennringes 62 eine Abscherung dieser obersten Kalotte begünstigt, falls die Kante 11 in herkömmlicher Weise scharf ausgebildet ist. Thus, even if the separation gap 7 has the extremely small width w shown in FIG. 2 (in relation to the ball diameter d), a relatively low abrasion of the balls 20 and / or a slight increase in the width w des caused by tolerances is sufficient Separating gap 7 that this width w reaches or even exceeds the size d / 2. If the balls 20 are then driven against the gap 7 due to the flow of the ground product in the direction of the arrows 10, as can be seen from FIG. 7, the edge 11 of the uppermost cap of the ball provided on the surface 9 is in such a case 20 opposite, wherein the rotation of the rotor 2 (Fig. 1) and the separating ring 62 connected to it favors shearing of this uppermost calotte if the edge 11 is sharp in the conventional manner.

Die Erkenntnis dieser Zusammenhänge ermöglichte nun den zweiten zur Erfindung führenden Schritt, der im wesentlichen darin besteht, eine solche scharfe Kante zu vermeiden, indem die Kante 11 einen Rundungsradius r zur Abrundung erhält. Dadurch ist es also nicht mehr möglich, dass die Kante 11 in die Kugeln 20 einzuschneiden vermag. Wie ersichtlich kann der Radius r relativ klein gewählt werden, da es ja nur erforderlich ist, eine Messerwirkung der Kante 11 zu vermeiden. The knowledge of these relationships now enabled the second step leading to the invention, which essentially consists in avoiding such a sharp edge by giving the edge 11 a radius of curvature r for rounding off. This means that it is no longer possible for the edge 11 to be able to cut into the balls 20. As can be seen, the radius r can be chosen to be relatively small, since it is only necessary to avoid a knife effect of the edge 11.

Wie ferner in Fig. 2 gezeigt ist, ist auch die an der den Trennspalt 7 begrenzenden Fläche 8 des Trennringes 62 gelegene Kante 12 abgerundet. Herkömmlicherweise wurde diese Kante 12 in der strichpunktiert gezeigten Lage 12' angeordnet, wo die strichpunktiert gezeigte Abrundung etwa die gleiche Aufgabe hätte, wie die Abrundung der Kante 11, weshalb sie auch mit dem selben Radius r erfolgen könnte. Diese einander gegenüberliegende Anordnung von Kanten 11, 12' hatte bisher den Zweck, unmittelbar hinter dem Trennspalt 7 eine rasche Quer- As is also shown in FIG. 2, the edge 12 located on the surface 8 of the separating ring 62 delimiting the separating gap 7 is also rounded. Conventionally, this edge 12 was arranged in the position 12 'shown in broken lines, where the rounding shown in broken lines would have approximately the same task as rounding the edge 11, which is why it could also be done with the same radius r. This opposite arrangement of edges 11, 12 'has so far served the purpose of providing a rapid transverse

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schnittserweiterung zu erzielen, die bewirkte, dass etwaige innerhalb des Mahlraumes 6 eindispergier-te Luft im Trennspalt 7 erst zusammengepresst und dann plötzlich entspannt wurde, was das Entfernen solcher Gasblasen erleichterte. Gemäss der EPOS 19 834 wurde ja sogar vorgeschlagen, dieses Entfernen der Gasblasen noch zusätzlich durch Anlegen eines Vakuums zu begünstigen. To achieve a sectional expansion that caused any air that had been dispersed within the grinding chamber 6 to be compressed in the separation gap 7 and then suddenly relaxed, which made it easier to remove such gas bubbles. According to EPOS 19 834, it was even proposed to additionally promote this gas bubble removal by applying a vacuum.

Nun zeigt die Linie 12' ziemlich genau, warum diese Anordnung im Hinblick auf den Abrieb der Mahlkugeln 20 ungünstig ist. Anderseits soll der erwähnte günstige Entgasungseffekt möglichst erhalten bleiben. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn einerseits die Kanten 11,12 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise in Achsrichtung gegeneinander versetzt sind, und zwar um ein Mass o, das nun einen Überlappungsbereich der beiden Trennringe 62, 63 definiert. Gleichzeitig erhält aber die Kante 12 ebenfalls eine Abrundung, deren Radius R zweckmässig grösser ist als der Abrundungsradius r der zum Mahlraum (6) weisenden Kante 11. Wie anhand der Pfeile 10 ersichtlich ist, entsteht dann unmittelbar hinter dem Trennspalt 7 ein ähnlicher Entspannungseffekt, wie er vorher nach dem Stande der Technik an den Kanten 11, 12' erzielt wurde, als diese noch unabgerundet ausgeführt wurden. Es ist ferner ersichtlich, dass der Überlappungsbereich o im vorliegenden Falle grösser ist, als die Summe der Radien R+r, und zwar übersteigt die Grösse des Überlappungsbereiches o die Summe der Rundungsradien R+r um ein Mass a. Der Grund für diese Massnahme ergibt sich anhand der Erläuterungen der Nachteile einer Anordnung der Kante 12 an der Kante 12'. Durch den Überlappungsbereich o wird auch im Falle einer Abnützung der Trennringe 62, 63 und vor allem des Trennringes 63 mit Sicherheit vermieden, dass die Kugeln 20 Beschädigungen ausgesetzt sein können. Falls nur eine der Kanten 11 bzw. 12 mit einem Rundungsradius versehen wäre, so genügt es selbstverständlich, wenn das Mass o der Versetzung mindestens diesem einen Radius entspricht. Günstiger ist jedoch aus den erläuterten Gründen die Anordnung gemäss Fig. 2 mit zwei Ab-rundungen und einem geringfügig um das Mass a grösseren Überlappungsbereich o als der Summe R+r entspricht. Line 12 'now shows quite precisely why this arrangement is disadvantageous with regard to the abrasion of the grinding balls 20. On the other hand, the above-mentioned favorable degassing effect should be retained as far as possible. It is therefore advantageous if, on the one hand, the edges 11, 12 are offset from one another in the axial direction in the manner shown in FIG. 2, namely by a dimension o which now defines an overlap area of the two separating rings 62, 63. At the same time, however, the edge 12 also has a rounding, the radius R of which is expediently greater than the rounding radius r of the edge 11 facing the grinding chamber (6). As can be seen from the arrows 10, a similar relaxation effect then arises immediately behind the separating gap 7, such as it was previously achieved according to the prior art on the edges 11, 12 'when they were still not rounded. It can also be seen that the overlap area o in the present case is greater than the sum of the radii R + r, namely the size of the overlap area o exceeds the sum of the rounding radii R + r by a dimension a. The reason for this measure follows from the explanations of the disadvantages of arranging the edge 12 on the edge 12 '. Due to the overlap region o, even if the separating rings 62, 63 and, in particular, the separating ring 63 are worn, the balls 20 can be reliably prevented from being damaged. If only one of the edges 11 or 12 were provided with a radius of curvature, it is of course sufficient if the dimension o of the offset corresponds to at least this one radius. For the reasons explained, however, the arrangement according to FIG. 2 with two roundings and an overlap area o slightly larger by the dimension a than the sum R + r is more favorable for the reasons explained.

Es wurde oben bereits ausgeführt, dass der Rundungsradius r relativ klein sein kann, da es lediglich darauf ankommt, der Kante 11 die Schärfe zu nehmen. Im Prinzip ergibt bereits ein Rundungsradius r von wenigstens 0,05 mm (50 mikron) einen positiven Effekt, vorzugsweise wird dieser Radius r jedoch mit mindestens 0,1 mm gewählt, wobei er ohne weiteres auch das Doppelte bis Dreifache betragen kann, beispielsweise 0,25 mm. Anderseits muss ja aus den oben erläuterten Gründen auf das Verhältnis der Masse w und d Rücksicht genommen werden, weshalb der Radius r auch nicht zu gross gewählt werden sollte. Hierfür ist natürlich das Mass d von entscheidender Bedeutung, doch kann allgemein gesagt werden, dass ein Rundungsradius von höchstens 2 mm, gegebenenfalls maximal 1,5 mm zweckmässig ist. Der im Vergleich zum Abrundungsradius r der Kante 11 wesentlich grössere Radius R der Kante 12 wird dabei eher gegen diesen It has already been stated above that the radius of curvature r can be relatively small, since it is only important to remove the sharpness from the edge 11. In principle, a radius of curvature r of at least 0.05 mm (50 microns) already produces a positive effect, but this radius r is preferably chosen to be at least 0.1 mm, and it can easily be twice to three times, for example 0, 25 mm. On the other hand, for the reasons explained above, the ratio of the masses w and d must be taken into account, which is why the radius r should not be chosen too large. The dimension d is of course of crucial importance for this, but it can generally be said that a radius of curvature of at most 2 mm, possibly at most 1.5 mm, is appropriate. The radius R of the edge 12, which is substantially larger than the rounding radius r of the edge 11, is more likely to be against this

Maximalbereich zu wählen sein und kann beispielsweise 1 mm betragen. Maximum range must be selected and can be, for example, 1 mm.

Folgt man den obigen Überlegungen und wählt die an den den Trennspalt 7 begrenzenden Flächen 8, 9 gelegenen Kanten 11, 12 in abgerundeter Form, so bieten sich nun aber auch Materialien an, die früher nicht verwendet werden konnten, als man noch scharfe Kanten 11, 12 für erforderlich hielt, die aber aufgrund ihrer Eigenschaften für die Anwendung bei Trennringen 62, 63 besonders vorteilhaft sind. Die Rede ist hier von Keramikwerkstoffen und vorzugsweise von nicht-metallischen Keramikwerkstoffen (also weder A1- noch Ti-Verbindungen). Da die Trennringe 62, 63 auch eine gewisse Nachgiebigkeit bzw. Elastizität aufzuweisen haben, eignen sich besonders Siliziumverbindungen, wie Siliziumnitrid, vorzugsweise aber Siliziumkarbid. If one follows the considerations above and selects the edges 11, 12 located on the surfaces 8, 9 delimiting the separating gap 7 in rounded form, then materials are also now available which previously could not be used when sharp edges 11, 12 considered necessary, but because of their properties are particularly advantageous for use with separating rings 62, 63. We are talking about ceramic materials and preferably non-metallic ceramic materials (i.e. neither A1 nor Ti compounds). Since the separating rings 62, 63 also have a certain flexibility or elasticity, silicon compounds, such as silicon nitride, but preferably silicon carbide, are particularly suitable.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung kann der Abrieb an den Mahlkugeln 20 soweit abgesenkt werden, dass auf teure und komplizierte Einbauten wie Mahlkugelschleusen, zum Einschleusen derselben in den Mahlraum 6 verzichtet werden kann, weshalb der Mahlbehälter 1 zweckmässig frei von derartigen Schleusen ausgebildet ist. By means of the design according to the invention, the abrasion on the grinding balls 20 can be reduced to such an extent that expensive and complicated internals such as grinding ball locks for introducing them into the grinding chamber 6 can be dispensed with, which is why the grinding container 1 is expediently free of such locks.

Es versteht sich, dass der Effekt einer abgerundeten Kante 11 bzw. 12 auch durch eine analoge Massnahme erreicht werden kann, die lediglich beispielshalber in Fig. 3 anhand des Trennringes 62 und der Kante 12 gezeigt ist, obwohl eine entsprechende Ausführung auch an der Kante 11 denkbar wäre. Gemäss Fig. 3 ist die Kante 12 in dem gezeigten Querschnitt polygonförmig gefast, wodurch sich - im Querschnitt gesehen - Poiygonflächen 13, 14,15 ergeben. Am Übergang zwischen den Flächen 13, 14 bzw. 14, 15 ergibt sich das Abrundungsmass R. Je nach der maschinellen Ausrüstung kann es gegeberîenfalls einfacher sein, die Kante 12 bzw. 11 mit derartigen Polygonflächen 13 bis 15 herzustellen, doch ist aus geometrischen und aus den obigen Erläuterungen folgenden Gründen eine Abrundung im Sinne der Fig. 2 vorzuziehen. It goes without saying that the effect of a rounded edge 11 or 12 can also be achieved by an analogous measure, which is shown only by way of example in FIG. 3 with the aid of the separating ring 62 and the edge 12, although a corresponding design is also provided on the edge 11 would be conceivable. According to FIG. 3, the edge 12 is chamfered polygonally in the cross section shown, which - viewed in cross section - results in polygon surfaces 13, 14, 15. At the transition between the surfaces 13, 14 and 14, 15, the rounding dimension R is obtained. Depending on the machine equipment, it may be easier to produce the edge 12 or 11 with such polygon surfaces 13 to 15, but it is made of geometrical and the following explanations prefer a rounding in the sense of FIG. 2.

Obwohl die Erfindung oben anhand des Beispieles einer Auslasstrenneinrichtung (vgl. die Beschreibung der Fig. 1) erläutert wurde, versteht es sich, dass eine derartige Trenneinrichtung auch ein-lasseitig vorgesehen sein kann, obgleich gerade bei Hochleistungsmühlen die Ausbildung der Trennringe im Einlassbereich (falls dort eine solche Trenneinrichtung vorgesehen ist) weniger kritisch sein wird. Deshalb ist die Anwendung abgerundeter Trennkanten 11,12 besonders bei Auslass-Trennein-richtungen von Vorteil. Although the invention was explained above using the example of an outlet separating device (see the description of FIG. 1), it goes without saying that such a separating device can also be provided on the inlet side, although in the case of high-performance mills in particular the formation of the separating rings in the inlet area (if there is such a separation device) will be less critical. Therefore, the use of rounded separating edges 11, 12 is particularly advantageous in the case of outlet separating devices.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Ausbildungen denkbar; beispielsweise ergibt sich aus obigen Erläuterungen, dass eine gewisse Verbesserung des Problèmes auch schon dann eintreten kann, wenn nur die Kante 12 (z.B. im Sinne des Verlaufes 12') abgerundet ist. Obwohl die Erfindung anhand einer vertikalen Rührwerksmühle mit von unten nach eben verlaufendem Mahlgutfluss erläutert wurde, versteht es sich, dass die erfindungsgemässe Ausbildung der Trennringe sowohl unabhängig von der Lage der Rührwerksmühle, als auch von der Richtung des Materialflusses ist. Daher könnte der Trennspalt 7, der sich gemäss Fig. 2 parallel zur Various configurations are conceivable within the scope of the invention; For example, it follows from the above explanations that a certain improvement in the problem can also occur if only the edge 12 (e.g. in the sense of the course 12 ') is rounded. Although the invention was explained on the basis of a vertical agitator mill with a ground material flow running from below, it goes without saying that the design of the separating rings according to the invention is independent both of the position of the agitator mill and of the direction of the material flow. Therefore, the separating gap 7, which is parallel to FIG

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

7 7

CH 679 645 A5 CH 679 645 A5

8 8th

Drehachse des Rotors erstreckt, auch in an sich bekannter Weise in radialer Richtung verlaufen, wobei die Anordnung nach Fig. 2 um 90° gedreht vorzustellen ist. Schliesslich ist die Kantenabrundung auch unabhängig von der Querschnittsform der Trennringe 62 bzw. 63. Beispielsweise ist es bekannt, die Trennringe statt mit einem Rechtecksprofil (Fig. 1), mit einem Trapezquerschnitt zu versehen, wobei die kürzeren der beiden zueinander parallelen Trapezseiten einannder zugekehrt sind. Aber auch die Querschnittsform eines unregelmässigen Viereckes wäre möglich, wobei die Abrundung gerade an der Kante der spitzwinkelig aufeinander zulaufenden Flächen von Bedeutung sein wird. The axis of rotation of the rotor extends, also in a manner known per se, to extend in the radial direction, the arrangement according to FIG. 2 being presented rotated by 90 °. Finally, the rounded edges are also independent of the cross-sectional shape of the separating rings 62 and 63. For example, it is known to provide the separating rings with a trapezoidal cross-section instead of a rectangular profile (FIG. 1), the shorter of the two mutually parallel trapezoidal sides facing one another . However, the cross-sectional shape of an irregular quadrilateral would also be possible, the rounding being of importance particularly at the edge of the surfaces which converge at an acute angle.

Claims (8)

PatentansprücheClaims 1. Rührwerksmühle zum kontinuierlichen Verarbeiten fliessfähigen Mahlgutes, mit einem zu einer Drehung antreibbaren Rührwerksrotor (2) und einem Stator (1), zwischen denen ein Mahlraum (6) ausgebildet ist, in den Mahlgut über eine Öffnung eintritt und über eine andere Öffnung wieder austritt, wobei wenigstens einer dieser Öffnungen eine Trenneinrichtung zugeordnet ist, welche zumindest einen eine Kante (12) aufweisenden Rotorring (62) und einen mit einer weiteren Kante (11 ) versehenen Statorring (63) aufweist, welche Kanten an einander zugewandten, einen Trennspalt (7) begrenzenden Flächen (8, 9) der beiden Ringe ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine dieser Kanten (11 bzw. 12) abgerundet oder-gesehen im Querschnitt - polygonförmig gefast ist.1. Agitator mill for the continuous processing of flowable regrind, with a stirrer rotor (2) which can be driven to rotate and a stator (1), between which a grinding chamber (6) is formed, enters the regrind through an opening and exits again via another opening At least one of these openings is assigned a separating device which has at least one rotor ring (62) having an edge (12) and a stator ring (63) provided with a further edge (11), which edges on one another, a separating gap (7 ) delimiting surfaces (8, 9) of the two rings, characterized in that at least one of these edges (11 or 12) is rounded or, viewed in cross section, is chamfered polygonally. 2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abgerundete Kante (11 bzw. 12) einen Rundungsradius (r bzw. R) von mindestens 0,05 mm, vorzugsweise mindestens 0,1 mm, insbesondere aber von höchstens 2 mm, gegebenenfalls maximal 1,5 mm, aufweist.2. Agitator mill according to claim 1, characterized in that the rounded edge (11 or 12) has a radius of curvature (r or R) of at least 0.05 mm, preferably at least 0.1 mm, but in particular of at most 2 mm, if appropriate has a maximum of 1.5 mm. 3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten (11 bzw. 12) des Rotor- und des Stator-Trennringes (62, 63) in Achsrichtung gegeneinander versetzt sind, wobei in Achsrichtung ein Überlappungsbereich (o) beider Trennringe (62, 63) vorgesehen ist.3. Agitator mill according to claim 1 or 2, characterized in that the edges (11 or 12) of the rotor and stator separating ring (62, 63) are offset from one another in the axial direction, with an overlap region (o) of both separating rings in the axial direction (62, 63) is provided. 4. Rührwerksmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlappungsbereich (o) mindestens der Grösse des Rundungsradius (R bzw. r) entspricht, im Falle der Abrundung der Kanten (11, 12) beider Trennringe (62, 63) zweckmässig mindestens der Grösse beider Rundungsradien (R+r) zusammen.4. agitator mill according to claim 3, characterized in that the overlap area (o) corresponds at least to the size of the radius of curvature (R or r), in the case of rounding the edges (11, 12) of the two separating rings (62, 63) suitably at least Size of both rounding radii (R + r) together. 5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorbzw. der Stator-Trennring (62 bzw. 63) mit der gerundeten odergefasten Kante (11 bzw. 12) aus einem Keramikwerkstoff bestehen, vorzugsweise aus einem nichtmetallischen Keramikwerkstoff, insbesondere einer Siliziumverbindung, zweckmässig aus Si-liziumcarbid.5. agitator mill according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotor or. the stator separating ring (62 or 63) with the rounded or chamfered edge (11 or 12) consist of a ceramic material, preferably of a non-metallic ceramic material, in particular a silicon compound, expediently of silicon carbide. 6. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trenneinrichtung der Auslassöffnung zugeordnet ist.6. Agitator mill according to one of claims 1 to 5, characterized in that a separating device is assigned to the outlet opening. 7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden Trennringen (62 bzw. 63) einer Trenneinrichtung beide mit abgerundeten an einander zugekehrten Flächen (8, 9) angeordneten Kanten versehen sind und dass der Abrundungsradius (r) der zum Mahlraum (6) weisenden Kante (11), insbesondere im Falle einer Auslass-Trenneinrichtung, kleiner ist als der Abrundungsradius (R) der dem Mahlraum (6) abgekehrten Kante (12).7. agitator mill according to one of claims 1 to 6, characterized in that of the two separating rings (62 or 63) of a separating device are both provided with rounded, mutually facing surfaces (8, 9) and that the rounding radius (r) the edge (11) facing the grinding chamber (6), in particular in the case of an outlet separating device, is smaller than the rounding radius (R) of the edge (12) facing away from the grinding chamber (6). 8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie frei von Kugelnachfüllschleusen ist.8. agitator mill according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is free from ball refill locks. 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565