CH689798A5 - Rührwerksmühle. - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. 



  Rührwerksmühlen sind schon in grosser Zahl bekannt und haben einen breiten Einsatzbereich. So werden sie beispielsweise beim Herstellen von Farben wie auch in der Nahrungsmittelbearbeitung verwendet. Sie zerkleinern und dispergieren Partikel oder Aglomerate in einer Flüssigkeit indem Mahlkörper durch das Mahlgut bewegt werden und indem die Bewegung des Rotors relativ zum Stator hohe Scherkräfte im Mahlgut erzeugt. Um möglichst hohe Scherkräfte zu erzeugen, weist zumindest ein Teil des Mahlraumes zwischen Rotor und Stator eine kleine Spaltweite auf. Die Bewegung der Mahlkörper wird häufig durch in der Mahlraum ragende Stator- und/oder Rotorfortsätze verstärkt. 



  Aus der Patentschrift DE-A 2 848 479 sind Rührwerksmühlen mit konischem Mahlbehälter und konischem Rotor bekannt. Die Drehachse ist vertikal und das Mahlgut strömt von unten nach oben durch die Rührwerksmühle. Der Mühlenaufbau erlaubt lediglich das Einfüllen von Mahlkörpern während des Betriebs. Zur Entnahme von Mahlkörpern müsste die Rührwerksmühle zerlegt werden. Auf eine häufige Zerlegung muss aufgrund des grossen Arbeitsaufwandes verzichtet werden, sodass nach den unvermeidlichen Betriebsunterbrüchen die Rührwerksmühle mitsamt der gegebenenfalls verklebten Mahlkörperfüllung angefahren wird. Dies führt bei häufigen Betriebsunterbrüchen zu einer äusserst starken Beanspruchung der Antriebsteile und zu einem erhöhten Verschleiss an den Mahlkörpern und den Mahlraumwandungen. 



  Gemäss der deutschen Patentschrift DE-C 3 448 302 ist vorgesehen, dass der Rührwerksrotor und der Mahlbehälter eine am einen Ende immer steiler werdende Konizität aufweisen. Modellrechnungen und Versuche haben gezeigt, dass eine Zunahme der Konizität noch keinesfalls eine Garantie für eine Verringerung des Ver schleisses beinhaltet. Es wurde im Gegenteil festgestellt, dass eine gegen die Trenneinrichtung flacher werdende Konizität gegenüber einer konstanten Konizität nachteilige Auswirkungen auf den Verschleiss an den Mahlkörpern, an den Mahlraumberandungen, sowie an der Trenneinrichtung haben kann, sodass die Mahlkörper häufiger nachgefüllt oder ersetzt werden müssen. 



  Nach der Beendigung eines Mahlvorganges befinden sich zwischen dem Rotor und dem Stator sowohl Mahlkörper wie auch eine Restmenge des Mahlgutes. Durch das Antrocknen des Mahlgutes, beispielsweise der Farbe, verkleben die Mahlkörper miteinander und teilweise mit dem Stator und/oder mit dem Rotor. Wenn nun die Rührwerksmühle erneut anlaufen soll, müssen äusserst hohe Kräfte zum Lösen dieser Verklebungen aufgewendet werden. Dies ist mit der Gefahr verbunden, dass die Mühle nicht anlaufen kann, ohne einen grossen Verschleiss zu verursachen oder zuerst zerlegt und gereinigt zu werden. Auch könnte der Antriebsmotor, das Getriebe, die Mahlkörper, gegebenenfalls vorhandene Rührwerkzeuge, der Rotor und/oder der Stator durch Überbeanspruchung beschädigt werden. 



  Es hat sich gezeigt, dass sowohl bei Mahlräumen mit konstanter Konizität, wie auch bei Mahlräumen mit gegen ein Ende steiler werdender Konizität die Mahlkörper, die Mahlraumwandungen und die Trenneinrichtung einem hohen Verschleiss ausgesetzt sind, der sowohl von der Betriebsphase sowie von der Anlaufphase nach einem Betriebsunterbruch herrührt. 



  Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den gesamten Verschleiss zu verringern, indem die Abnützung während des Betriebs und/oder während der Anlaufphase minimiert wird. Dabei soll die Mahlleistung und die Mahlqualität unverändert hoch sein. 



  Es hat sich gezeigt, dass die Verringerung des Verschleisses während des Betriebs im Wesentlichen durch eine optimale Gestaltung der Mahlraumgeometrie bzw. der Konizität des Ringraumes erreicht wird, und dass sich die Verschleissverringerung während  der Anlaufphase im Wesentlichen durch eine einfache Entfernung der Mahlkörper aus dem Mahlraum aufgrund eines konstruktiven Zusammenwirkens der Mahlraumgeometrie mit einer Entnahmevorrichtung ergibt. 



  Ferner hat es sich gezeigt, dass inwieweit die optimale Konizität oder die Mahlkörperentnahme zur Verschleissverminderung beitragen von der Betriebsart der Rührwerksmühle abhängt. Bei einer Betriebsart mit häufigen Unterbrüchen ist die Mahlkörperentfernung wesentlich für die Verschleissverminderung. Im Falle von langen Mahlzyklen ist hingegen die optimale Konizität wichtig. Wird eine erfindungsgemässe Rührwerksmühle im Wesentlichen nur in einer der obigen beiden Betriebsarten eingesetzt, so genügt das entsprechende die Verschleissverminderung dominierende Merkmal. Eine Rührwerksmühle für alle Betriebsarten wird vorzugsweise beide Merkmale aufweisen. 



  Ein erfindungsgemässer Mahlraum wird als ein einen Kegelmantel umschliessender Ringraum ausgebildet, dessen Abstand von der Drehachse entlang derselben abnimmt. Das Mahlgut strömt vom Mahlraumende mit grossem Radius zu jenem mit kleinem. Diese Mahlraumausformung gewährleistet auch bei einer bevorzugten horizontalen Drehachse, dass die vom Rotor den Mahlkörpern erteilte Drehbewegung um die Rotordrehachse bzw. die damit einhergehende Fliehkraft aufgrund der Bewegungsumlenkung in Richtung des Mahlraumes (beispielsweise an der äusseren Mahlraumbegrenzung) die Mahlkörper im ganzen Ringraum mit einer ersten Kraft gegen das Ringraumende mit grösserem Radius beschleunigt. Der Mahlgutfluss vom Mahlraumende mit grossem Radius zum Ende mit kleinem Radius wirkt mit einer zweiten Kraft in der entgegengesetzten Richtung auf die Mahlkörper.

   Vorzugsweise werden die einander entgegengesetzten Kräfte durch eine optimale Wahl der Mahlraumgeometrie (bzw. der Art der Änderung der Konizität), der Rotor-Drehzahl, des Mahlgutdurchsatzes, der Viskosität des Mahlgutes und der Mahlkörpergrösse so gewählt, dass die resultierende Beschleunigung im Mittel im gesamten Mahlraum verschwindet. Dies bedeutet, dass der Mahlkugeldruck entlang der Drehachse konstant ist und die Mahlkörper über den ganzen  Mahlraum vergleichmässigt werden. Es kommt somit nicht zu einer Ansammlung von Mahlkörpern vor der Trenneinrichtung. 



  Ein Vergleich einer zylindrischen mit einer erfindungsgemässen Rührwerksmühle hat gezeigt, dass die Mahlkörperlaufzeit gegenüber der zylindrischen Mühle bei gleicher Mahlleistung um das Fünffache erhöht werden kann. Entsprechend kleiner ist der Verschleiss an den Mahlraumberandungen und an der Trenneinrichtung. Der gewünschte minimale Verschleiss wird beobachtet, wenn der Abstand (r) der mittleren Mahlraumkontur oder der äusseren und vorzugsweise auch der inneren Mahlraumberandung von der Drehachse (x) als Lösung der obigen Differentialgleichung in der Form einer Potenzfunktion
 



  r = a . (x + c)<b>
 



  ausgebildet ist. Dabei ist der grösste Abstand auf der Seite des Produkteeinlasses und der kleinste auf der Seite des Produkteauslasses. Der Parameter b ist kleiner als 1 und grösser als 0, vorzugsweise liegt b in einem Bereich zwischen 0.25 und 0.4 und um äusserst gute Resultate zu erreichen, wird b im Wesentlichen bei 1/3 gewählt. 



  Die Parameter a und c hängen von den Betriebsparametern der Rührwerksmühle ab. Dies bedeutet, dass eine bestimmte Dimensionierung im Wesentlichen für einen bestimmten Satz von Betriebsparameterwerten optimal ist. Folgende Betriebsparameter beeinflussen die Dimensionierung: 
<tb><TABLE> Columns=2 
<tb><SEP>s<SEP>Spaltweite
<tb><SEP>qk<SEP>Mahlkörperdichte
<tb><SEP>dk<CEL AL=L>Mahlkörperdurchmesser
<tb><SEP>q<SEP>wirksame Dichte (im Wesentlichen die Mahlkörperdichte, gegebenenfalls mit der Mahlgutdichte korrigiert)
<tb><SEP>qg<SEP>Mahlgutdichte
<tb><SEP> eta <SEP>dynamische Mahlgut-Viskosität
<tb><SEP> omega <SEP>mittlere Winkelgeschwindigkeit der Mahlkörper (im Wesentlichen 1/4  Rotorwinkelgeschwindigkeit)
<tb><SEP>V/#SP.# <SEP>Mahlgutvolumenstrom
<tb><SEP> epsilon <SEP>Porosität der Kugelschüttung (Leer-/Gesamtvolumen) 
<tb></TABLE> 



  Um eine den Betriebsparametern entsprechende optimale Mahlraumkontur zu erhalten, müssen a und c folgendermassen gewählt werden: 
EMI5.1
 
 



  Der Parameter c hängt auch noch von einer konstruktiven Randbedingung ab, nämlich vom Mahlraumradius r0<3> (z.B. Abstand der inneren Mahlraumberandung von der Drehachse) am Mahlraumende bei der Mahlgut-Auslassöffnung. 



  Eine erfindungsgemässe Ausführungsform, die im Wesentlichen den Verschleiss während der Anlaufphase nach Betriebsunterbrüchen vermindert, umfasst einen verstellbaren Mahlkörperaufnahmeraum, der an der grossen Rührwerkmühlen-Basisfläche und somit auf der Seite des Mahlguteinlasses angeordnet ist. Wird nun am Ende eines Mahlvorganges der Mahlgutfluss ausgesetzt, so wirkt auf die Mahlkörper aufgrund der Fliehkraftkomponente entlang des Mahlraumes eine Kraft gegen den Mahlkörperaufnahmeraum. Da die Kraft lediglich im ganzen Mahlraum gegen den Mahlkörperaufnahmeraum gerichtet sein muss und keinen speziellen Verlauf entlang der Rotor-Drehachse bedingt, ergibt sich keine spezielle Anforderung an die Art der Konizität. Es kann sich somit um eine konstante oder eine gegen ein Mahlraumende zunehmende Konizität handeln. 



  Das Volumen des Mahlkörperaufnahmeraumes wird durch einen verstellbaren Kolben verändert. In einer ersten Kolben-Endlage ist der Mahlkörperaufnahmeraum so klein, dass sich eine maximale Anzahl von Mahlkörpern im Mahlraum befindet. 



  In einer zweiten Kolben-Endlage nimmt der Mahlkörperaufnahmeraum vorzugsweise einen Teil, gegebenenfalls aber alle Mahlkörper auf. Zur Kolbenbetätigung ist vorzugsweise eine mechanische Verstellvorrichtung, gegebenenfalls aber eine hydraulische oder eine pneumatische Druckvorrichtung vorgesehen. 



  Die Mahlkörperaufnahmevorrichtung bestehend aus Mahlkörperaufnahmeraum, Kolben und Verstellvorrichtung ist vorzugsweise mittels einer Haltevorrichtung so an der Rührwerksmühle befestigt, dass bei der Entfernung der Mahlkörperaufnahmevorrichtung keine schweren Teile weggetragen werden müssen und trotzdem der Zugang zum Rotor frei wird. Die Haltevorrichtung umfasst mindestens eine Führung, gegebenenfalls eine Geradführung, vorzugsweise aber eine Kombinationsführung bestehend aus mindestens drei Drehführungen oder gegebenenfalls aus einer Gerad- und einer Schwenkführung. Die Führung unterstützt nach dem Lösen der Befestigungselemente eine Bewegung der Mahlkörperaufnahmevorrichtung in der Richtung der Drehachse von der Mühle weg und anschliessend vorzugsweise eine Bewegung von der Drehachse weg. 



  Es hat sich gezeigt, dass der verstellbare Mahlkörperaufnahmeraum bereits bei konstanter und somit nicht optimaler Konizität zu einer entscheidenden Verschleisssenkung führt. Dies vor allem bei Mahl- bzw. Dispergierprozessen, die häufig unterbrochen werden. Ein zusätzlicher Vorteil einer Verstellvorrichtung, insbesondere einer Druckvorrichtung, besteht in der Möglichkeit, im Mahlraum grosse Mahlkörper-Dichten zu erzeugen und somit hohe Mahlleistungen zu erhalten. Trotz der hohen Mahlkörperdichte wird aufgrund der Fliehkraft-bedingten Vergleichmässigung der Mahlkörperverteilung relativ zur Mahlleistung ein geringer Verschleiss beobachtet. Diese Beobachtung wird bereits bei konstanter Konizität, wesentlich deutlicher aber bei der sich gemäss einer Potenzfunktion verändernden Konizität gemacht. 



  Die Mahlraumausformung mit konstanter Spaltweite bewirkt sicher, dass auf der gesamten Länge des Ringraumes in radialer Richtung im Wesentlichen eine ähnliche Scherstruktur existiert und keine Totzonen vorhanden sind, in denen sich Mahlkörper an sammeln könnten. Bei konischen Mahlräumen mit konstanter Spaltweite ändert sich der Schergradient (Quotient zwischen der Geschwindigkeitsdifferenz an der inneren und äusseren Mahlraumbegrenzungsfläche und der Spaltbreite) entlang der Drehachse, weil die Rotor-Umfangsgeschwindigkeit mit abnehmendem Rotorradius abnimmt. Um entlang des gesamten Mahlraumes im Wesentlichen einen konstanten rotationsbedingten Schergradienten zu erzeugen, kann auch die Spaltweite s entlang der Drehachse vom Mahlraumende mit grossem Umfang zum Mahlraumende mit kleinem Umfang abnehmen.

   Es ist dabei zu beachten, dass die Spaltweite nicht senkrecht zur x-Achse gemessen wird, sondern im Wesentlichen jeweils senkrecht zur Rotoraussen- und zur Mahlrauminnenfläche an der betrachteten Stelle. Aus der Forderung, dass der Schergradient
 



  D = w . r(x)/s
 



  konstant sein soll, ergibt sich für die Spaltweite s(x) folgender Verlauf:
 



  s (x) = D . r(x)/g
 



  wobei w die mittlere Winkelgeschwindigkeit der Mahlkörper bezeichnet. 



  Dies bedeutet, dass vorzugsweise auch die Spaltweite analog zum Abstand r(x) der mittleren Mahlraumkontur von der Drehachse gemäss einer Potenzfunktion abnimmt. 



  Um die Mahlkörper nach der Beendigung des Mahlvorganges aus dem Ringraum zu entfernen wird vorzugsweise der Mahlgutfluss unterbrochen, sodass lediglich die Fliehkraft und die Schwerkraft die Mahlkörper antreiben. Im Falle einer horizontalen Rotorachse kann die Komponente der Schwerkraft in der Richtung des Mahlraumes vernachlässigt werden. Im Falle einer vertikalen Rotorachse muss die Mahlkörperaufnahmevorrichtung unten angeordnet sein. Gegebenenfalls wird eine oben liegende Mahlkörperaufnahmevorrichtung mit einem Überlauf so aufgebaut, dass die Mahlkörper bei stehendem Rotor nicht aufgrund der Schwerkraft wieder aus dem Aufnahmeraum austreten. Um die Mahlkörper in die Mahlkörperaufnahmevorrichtung zu bewegen, muss die Wirkung der Fliehkraft entweder nach unten gerichtet, oder die Schwerkraft übersteigend nach oben gerichtet sein. 



  Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnung, die verschiedene erfindungsgemässe Ausführungsformen darstellen näher erläutert. 
 
   Fig. 1 Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit konstanter Konizität und einer Mahlkörperaufnahmevorrichtung 
   Fig. 2 Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit gegen ein Ende zunehmender Konizität 
   Fig. 3 Halber Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit herausgezogenem Rotor 
   Fig. 4 Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit gegen ein Ende zunehmender Konizität und einer Mahlkörperaufnahmevorrichtung 
   Fig. 5 Haltevorrichtung für eine Mahlkörperaufnahmevorrichtung 
   Fig. 6 Haltevorrichtung mit Schnellverschluss 
   Fig. 7 Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle mit Trennsieb und mit einem Rotor der auf der Seite der grossen Basisfläche gelagert ist 
   Fig.

   8 Trenneinrichtung mit einem zylindrischen Trennsieb und einem Fliehkrafttrennbereich 
 



  Eine erfindungsgemässe Rührwerksmühle gemäss Fig. 1 besteht im Wesentlichen aus einem konischen Mahlbehälter 1, einem darin um eine Drehachse 2 drehbar angeordneten kegelstumpfförmigen Rotor 3 mit einer grossen 4 und einer kleinen Basisfläche 5, einem zwischen einer Mahlbehälter-Innenwandung 6 und dem Rotor 3 gelegenen ringförmigen Mahlraum 7 und einer an der grossen Basisfläche 4 des Rotors 3 anschliessenden Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8. Das Mahlgut gelangt durch eine Einlassöffnung 9 in den Mahlraum 7, und zwar in dessen Endbereich mit der grossen Rotorbasisfläche 4. Nach dem Durchströmen des Mahlraumes 7 verlässt das Mahlgut den Mahlraum 7 durch eine Auslassöffnung 10 im Mahlraum-Endbereich mit der kleinen Rotorbasisfläche.

   Um im Mahlraum 7 vorgesehene Mahlkörper 21 am Austritt aus dem Mahlraum 7 zu hindern, ist im Bereich der Auslassöffnung 10 eine Trenneinrichtung 11 vorgesehen, welche vorzugsweise aus einem Stator- und einem Rotortrennring 12, 13 besteht. 



  Der Rotor 3 ist lediglich an einem auf der Seite mit der kleinen Basisfläche 5 anschliessenden Fortsatz 14 in einer Lagervorrichtung 15 gelagert. Die grosse Rotorbasisfläche 4 hingegen ist frei. Zum Antrieb des Rotors 3 ist am Fortsatz 14 eine Übertragungseinrichtung 16 vorgesehen. Um die Mahlwirkung, vor allem durch das erhöhte Antreiben der Mahlkörper 21 zu verstärken, sind zumindest in Teilbereichen der Rotoraussen- und der Mahlrauminnenfläche in den Mahlraum 7 vorstehende Rührelemente 17 vorgesehen. 



  Die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 umfasst einen Mahlkörperaufnahmeraum 18, einen darin verstellbaren Kolben 19 und eine Verstellvorrichtung 20 in der Form eines hyraulischen, pneumatischen, oder mechanischen Stellelementes. Der Mahlkörperaufnahmeraum 18 schliesst im Bereich der grossen Rotorbasisfläche 4 an den Mahlraum 7 an. Zu Beginn einer Mahlphase sind die Mahlkörper 21 vorzugsweise im Mahlkörperaufnahmebereich 18. Der Kolben 19 ist dabei in einer der grossen Basisfläche 4 abgewandten Lage. Nach dem Anlaufen des Rotors wird der Kolben 19 soweit gegen die grosse Basisfläche 4 verschoben, bis im Mahlraum 7 der gewünschte Füllgrad mit Mahlkörpern 21 erreicht ist.

   Am Ende einer Mahlphase wird der Mahlgutfluss unterbrochen und der Kolben 19 in eine der grossen Basisfläche 4 abgewandte Lage verschoben, bevor der Rotor abgebremst wird, sodass die Mahlkörper aufgrund der Komponente der Zentrifugalkraft entlang des Mahlraumes 7 gegen die grosse Basisfläche 4 und somit in den Mahlkörperaufnahmeraum beschleunigt werden. Die Mahlkörper werden ausgeschleudert, weil sie nicht mehr vom Mahlgutfluss gegen die Auslassöffnung 10 getrieben werden. 



  Zwischen dem Kolben 19 und einer den Mahlkörperaufnahmeraum 18 umschliessenden Berandung 22 ist eine erste Dichtung 23 vorgesehen. Im Falle einer pneumatischen bzw. hydraulischen Verstellvorrichtung 20 ist zwischen dem Aufnahmeraum 18 und der Verstelleinrichtung 20 eine zweite Dichtung 24 vorgesehen. Zwischen der ersten und der zweiten Dichtung 23, 24 ist gegebenenfalls eine Entlüftung 25 in der Berandung 22 vorgesehen. Um ein möglichst präzises Stellen des Kolbens 19 zu ermöglichen, sind  im Falle der pneumatischen, bzw. hydraulischen Verstellvorrichtung 20 im Wesentlichen ein Druckraum 26, darin ein Druckkolben 27 und in den Druckraum führende Zu- bzw. Abführleitungen 28 für ein Druckmedium vorgesehen.

   Im Falle einer mechanischen Verstellvorrichtung ist vorzugsweise ein manuellen betätigbarer Griff und eine Gewindeeinheit so vorgesehen, dass der Kolben 19 in jede gewünschte Position verstellt werden kann. 



  Es hat sich gezeigt, dass der Verschleiss an den Mahlkörpern 21, dem Rotor 3, dem Mahlbehälter 1, der Trenneinrichtung 11 und den Rührelementen 17 mittels einer Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 wesentlich reduziert werden kann, weil die Mahlkörper zwischen verschiedenen Mahlphasen immer aus dem Mahlraum 7 entfernt werden können. Durch das Entfernen der Mahlkörper wird verhindert, dass beim erneuten Anlaufen der Rührwerksmühle zwischen mit dem Mahlgut verklebten Mahlkörpern und der Mahlraumberandung enorm grosse Kräfte und daher eine extreme Materialbelastung entsteht. Die Verminderung der Materialbelastungsspitzen führt zu einer massgeblichen Verlängerung der Lebensdauer einer Rührwerksmühle.

   Die Mahlkörperaufnahmevorrichtung führt erst zusammen mit einer konischen, sich gegen die Aufnahmevorrichtung erweiternden Mahlraumgeometrie zur Möglichkeit die Mahlkörper 21 vollständig aus dem Mahlraum 7 zu entfernen. 



  Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform der Rührwerksmühle gemäss Fig. 2 sieht eine sich entlang der Drehachse 2 ändernde Konizität des Mahlraumes 7 vor. Der Abstand (r) einer mittleren Mahlraumkontur 29 von einer Koordinatenachse x entlang der Drehachse hat die Form einer Potenzfunktion
 



  r = a . (x + c)<b>.
 



  Der Nullpunkt der x-Achse liegt beim Mahlraumende mit dem kleinsten Abstand und somit bei der Trenneinrichtung 11. Die positive x-Achse zeigt gegen die grosse Rotor-Basisfläche. Der Parameter b ist kleiner als 1 und grösser als 0, vorzugsweise liegt b in einem Bereich zwischen 0.25 und 0.4 und um äusserst gute Resultate zu erreichen, wird b im Wesentlichen bei 1/3 gewählt. 



  Die Parameter a und c hängen von den Betriebsparametern der Rührwerksmühle ab. Dies bedeutet, dass eine bestimmte Dimensionierung im Wesentlichen für einen bestimmten Satz von Betriebsparameterwerten optimal ist. Die Betriebsparameter liegen für den hauptsächlich untersuchten Anwendungsbereich im Wesentlichen zwischen den nachstehend angegebenen Grenzen:

   
<tb><TABLE> Columns=3 
<tb><SEP>Spaltweite<SEP>s:<SEP>0.01-0.05 m
<tb><SEP>Mahlkörperdichte<SEP>qk:<SEP>2500-5700 kg/m<3>
<tb><SEP>Mahlkörperdurchmesser<SEP>dk:<SEP>0.3-0.6 mm
<tb><SEP>wirksame Dichte (im Wesentlichen die Mahlkörperdichte, gegebenenfalls mit der Mahlgutdichte korrigiert)<SEP>q:<SEP>1500-5700 kg/m<3>
<tb><SEP>Mahlgutdichte<SEP>qq:<CEL AL=L>800-1500 kg/m<3>
<tb><SEP>dynamische Mahlgut-Viskosität<SEP> eta :<SEP>0.2-0.8 kg/ms
<tb><SEP>mittlere Winkelgeschwindigkeit der Mahlkörper (im Wesentlichen
 1/4  Rotorwinkelgeschwindigkeit)<SEP> omega :<SEP>50-110 s<-><1>
<tb><SEP>Mahlgutvolumenstrom<SEP>V/#SP.#:<CEL AL=L>3 . -70 . 10<-><3>m<3>/s
<tb><SEP>Porosität der Kugelschüttung (Leer-/Gesamtvolumen)<SEP> epsilon :<CEL AL=L>0.3-0.6 
<tb></TABLE> 



  Mit Werten aus diesen Betriebsparameterbereichen wird a und c folgendermassen berechnet: 
EMI12.1
 
 



  Der Parameter c hängt auch noch von einer konstruktiven Randbedingung ab, nämlich vom Mahlraumradius r0 am Mahlraumende bei der Mahlgut-Auslassöffnung, also bei x = 0. Dies bedeutet, dass die Mühlengrösse über r0, den Radius am Mahlraumende in die Mahlraumkontur eingeht. 



  Durch die oben beschriebene Wahl der Mahlraumgeometrie wird erreicht, dass die Mahlkörper 21 im Wesentlichen nicht mit dem Mahlgut gegen die Trenneinrichtung 11 geführt und dort zurückgehalten werden, sondern dass sie bereits aufgrund der der Zentrifugalkraftkomponente in Richtung des Mahlraumes im Mahlraum 7 gehalten werden. Dieses Zurückhalten der Mahlkörper 21 im  Mahlraum 7 führt zu einer Vergleichmässigung der Mahlkörperverteilung entlang der Drehachse. 



  Die erfindungsgemässe Ausführungsform gemäss Fig. 2 umfasst vorzugsweise ein speziell für konische Rotoren und Mahlbehälter geeignetes Kühlkanalsystem. Dieses Kühlsystem sieht beim Rotor 3 und/oder beim Mahlbehälter 1 Doppelwände mit einem dazwischenliegenden konischen Kühlhohlraum vor. Somit wird der Mahlbehälter 7 von einer inneren Mahlbehälterwand 30, einem Mahlbehälter-Kühlraum 31 und einer äusseren Mahlbehälterwand 32 umgeben. Analog umfasst der Rotor 3 eine innere Rotorwand 33, einen Rotor-Kühlraum 34 und eine äussere Rotorwand 35. Im Mahlbehälter- und im Rotor-Kühlraum sind vorzugsweise Dichtungsprofile 36 spiralförmig um die Drehachse 2 angeordnet, sodass spiralförmige Mahlbehälter- und Rotor-Kühlkanäle 37, 38 gebildet werden.

   Kühlmittel gelangt durch einen Mahlbehälter-Kühlmitteleinlass 39 im Bereich der Trenneinrichtung in den Mahlbehälter-Kühlkanal 37 und tritt an dessen Ende durch einen Mahlbehälter-Kühlmittelauslasses 40 am grossen Mahlbehälterende wieder aus. Zum Einspeisen und Abführen von Kühlmittel in den und aus dem Rotor-Kühlkanal 38 sind Kühl-Leitungen 41 und 42 durch eine die Drehachse 2 umgebende zentralen Rotorspindel 43 vorgesehen. Im Innern des Rotors 3 ist ein Kühlmittel-Sammelraum 44 vorgesehen, der von der inneren Rotorwand 33, von der Rotorspindel 43 und von einem die grosse Basisfläche 4 bildenden und an der Rotorspindel 43 befestigten Rotor-Abschlussdeckel 45 berandet. 



  Der Rotor-Abschlussdeckel 45 drückt die innere und die äussere Rotorwand 33, 35 in der Richtung der Drehachse 2 gegen entsprechende Anschläge an der Rotorspindel 43 und an der Trenneinrichtung 11. Die Anschläge sind so gewählt, dass das Dichtungsprofil 36 zwischen der inneren und der äusseren Rotorwand 33, 35 eingeklemmt wird und somit ein Verstellen der Kühlkanäle verhindert wird. Zur Dichtung des Sammelraumes 44 gegen den Rotor-Kühlkanal 38 ist vorzugsweise eine Rotordichtung 48 vorgesehen. Das Dichtungsprofil 36 wird zwischen der inneren und der äusseren Mahlbehälterwand 30, 32 festgeklemmt. Dabei wird die innere Mahlbehälterwand 30 durch einen den Rotor-Abschlussdeckel 45 umgebenden grossen Mahlbehälterring 46 an die äussere  Mahlbehälterwand 32 festgeschraubt, sodass das Dichtungsprofil 36 festgeklemmt wird.

   Zwischen der äusseren Mahlbehälterwand 32 und dem grossen Mahlbehälterring 46 ist eine Mahlbehälterdichtung 47 vorgesehen. Im Bereich der Trenneinrichtung 11 ist ein kleiner Mahlbehälterring 49 so an die äussere Mahlbehälterwand 32 befestigt, dass die innere Mahlbehälterwand 30 einen Anschlag an der Trenneinrichtung 11 findet. 



  Das Einklemmen der Dichtungsprofile zwischen Wänden, die einen konischen Ringraum begrenzen, ist aufgrund der konischen Ausgestaltung durch eine Kraftwirkung entlang der Konus- bzw. Drehachse möglich und gilt auch unabhängig von den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 für alle konischen Rotoren und Mahlräume als Erfindung. 



  Das Mahlgut gelangt durch mindestens einen Einlasskanal 50, der vorzugsweise durch den grossen Mahlbehälterring 46 führt, zur mindestens einen Einlassöffnung 9. Von der Einlassöffnung 9 strömt das Mahlgut in der Form einer vom Rotor angeregten Scherströmung durch den ringförmigen Mahlraum 7 zur Trenneinrichtung 11, welche im Wesentlichen aus einem mit dem Rotor verbundenen Rotortrennring 13, einem mit dem Mahlbehälter verbundenen Statortrennring 12 und einem dazwischenliegenden Trennspalt besteht. An die Trenneinrichtung anschliessend ist ein ringförmiger Mahlgut-Sammelraum 51 angeordnet. Vom Mahlgut-Sammelraum 51 gelangt das Mahlgut durch mindestens eine Auslassöffnung 10 in Auslasskanäle 52, die durch den kleinen Mahlbehälterring 49 führen. 



  Der Mahlraum 7 wird am Ende mit dem grössten Umfang durch einen am grossen Mahlbehälterring 46 befestigten Mahlbehälter-Abschlussdeckel 53 abgeschlossen. Wird der Mahlbehälter-Abschlussdeckel 53 entfernt, so erhält man einen freien Zugang zum Rotor-Abschlussdeckel 45. Nach der Entfernung des Rotor-Abschlussdeckels 45 können auch die innere und die äussere Rotorwand 33, 35, sowie der Rotor-Trennring 13 über die Rotorspindel 43 abgezogen werden. 



  Gegebenenfalls wird gemäss Fig. 3 nach der Entfernung des Rotor-Abschlussdeckels 45 durch das Lösen einer ihn festhaltenden Schraube 84 eine Spindelverlängerung 43 min  an das freie Ende der Rotorspindel 43 angeschraubt. Die Spindel 43 und die Spindelverlängerung 43 min  sind so ausgebildet, dass die Rotorwände 33 und 35 mit an beiden Rotorenden angeordneten Führungen 85, 85 min  durch die Spindelverlängerung 43 min geführt von der Trenneinrichtung 11 weg aus dem Mahlbehälter 1 gezogen werden können. Am freien Ende der Spindelverlängerung 43 min  ist gegebenenfalls ein Anschlag 86 vorgesehen, der das Abrutschen der Rotorwände 33, 35 von der Spindelverlängerung 43 min  verhindert. Zur Entfernung des Rotortrennringes 13 ist eine vorzugsweise ringförmige Nut 87 im Spindelbereich, der an den inneren Rand des Rotor-Trennringes 13 angrenzt vorgesehen.

   Mit einem Hilfswerkzeug 88 kann bei der Nut 87 unter den Rotor-Trennring 13 gegriffen und dieser weggezogen werden, sodass auch der Sammelraum 51 zugänglich ist. Der gesamte Mahlbehälter 1, die Trenneinrichtung 11 und der Rotor 3 können nach dieser einfachen Demontage vollständig gereinigt, kontrolliert und gegebenenfalls teilweise ersetzt werden. Vorteilhaft an dieser Zerlegung ist die möglichkeit direkt die dem stärksten Verschleiss ausgesetzten Teile, nämlich den Rotor 3 und den Rotor-Trennring 13 zu entfernen. Zudem ist der Rotor 3 leichter und für Reinigungszwecke mit kleinerem Aufwand entfernbar als der Mahlbehälter. 



  Eine Rührwerksmühle gemäss Fig. 4 sieht einen Mahlraum 7 mit zunehmender Konizität und eine Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 vor. Die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 ist anstelle des Mahlbehälter-Abschlussdeckels am grossen Mahlbehälterring 46 befestigt. Der im Mahlkörperaufnahmeraum 18 verschiebbar angeordnete Kolben 19 wird vorzugsweise durch eine mechanische Verstellvorrichtung 54 mit von Hand drehbaren Griffen 55 betätigt. Dabei wird die Links- bzw. Rechts-Drehung der Griffe 55 von einer Gewindeeinrichtung 56 in eine Vor- bzw. Rückwärtsbewegung des Kolbens 19 übertragen. 



  Der effektive Füllgrad des Mahlraumes 7 mit Mahlkörpern 21 hängt von der Position des Kolbens 19, von der Anzahl der be nützten Mahlkörper 7 und von ihrem Abnützungszustand ab. Um einen gewünschten Füllgrad einstellen und gegebenenfalls eine Verschleiss bedingte Verkleinerung des gesamten Mahlkörpervolumens feststellen zu können, ist eine Füllstandsanzeige 57 vorgesehen. Sie besteht im Wesentlichen aus einer Skala 58 und einem entlang einer Geradführung 59 verstellbaren Zeiger 60. Die Skala 58 und die Geradführung 59 sind je an gegeneinander verschiebbaren Teilen des verstellbaren Kolbens 20 und des Mahlkörperaufnahmeraumes 18 bzw. seiner Berandung befestigt. Entweder ist die Skala 58 am Kolben 19 und die Geradführung 59 an der Berandung des Mahlkörperaufnahmeraumes 18 befestigt, oder die Befestigungsorte sind gerade vertauscht. 

   Ein Mahlraum-Füllgrad von 100% stellt sich ein, wenn der Kolben 19 so weit wie möglich gegen den Rotor 3 geschoben wird. In dieser Kolbenstellung kann der Zeiger 60 so verstellt werden, dass er auf der Skala 58 100% anzeigt. Von Zeit zu Zeit kann nachgeprüft werden, ob der Zeiger 60 bei der grösstmöglichen Verschiebung des Kolbens 19 gegen den Rotor 3 immer noch auf 100% zeigt. Kann der Kolben über 100% hinaus verschoben werden, so deutet dies auf eine Verschleiss bedingte Verminderung des gesamten Mahlkörpervolumens hin. Durch ein erneutes Verschieben des Zeigers 60 auf 100% kann auch bei einem veränderten gesamten Mahlkörpervolumen eine verbesserte Füllstandsanzeige gewährleistet werden. 



  Die Füllstandsanzeige unterstützt eine konstante Produktqualität. Nach Betriebsunterbrüchen kann der Rotor 3 bei einem kleinen Füllstand, bzw. mit wenig Mahlkörpern im Mahlraum angefahren werden. Anschliessend wird der Kolben direkt auf den für die Produktqualität nötigen Füllstand verschoben. Das Produkt erhält dadurch im Wesentlichen ab Betriebsbeginn die gewünschte Qualität, ohne dass die Produktequalität überwacht und die Kolbenposition bis zum Erreichen der gewünschten Qualität verstellt werden muss. 



  Eine erfindungsgemässe Rührwerksmühle kann gemäss Fig. 5 eine Führungseinrichtung 61 für die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 umfassen. Die Führungseinrichtung 61 ist einerseits mit einer ersten Befestigung 62 am grossen Mahlbehälterring 46 und ande rerseits mit einer zweiten Befestigung 63 an der Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 befestigt. Beide Befestigungen sind vorzugsweise als Drehbefestigungen ausgebildet. Von der ersten Befestigung 62 führt ein ersten Schenkel 64 zu einem Drehgelenk 65 von dem ein zweiter Schenkel 66 zur zweiten Befestigung 63 führt. Um der Führungseinrichtung 61 die nötige Stabilität zu verleihen, sind die Befestigungen 62, 63, die Schenkel 64, 66 und das Drehgelenk 65 je auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Mahlbehälterringes 46 und der Aufnahmevorrichtung 8 angeordnet und durch Verbindungsteile 67 miteinander verbunden.

   Die Führungseinrichtung 61 dient als Haltevorrichtung zum Zu- bzw. Wegführen der Aufnahmevorrichtung 8. Beim Wegführen muss die Aufnahmevorrichtung 8 etwas in Drehrichtung vom Mahlbehälter 1 weg verschoben und anschliessend um einen freien Zugang zum Rotor 3 zu gewähren vorzugsweise aus der Drehachse 2 weggeschwenkt werden. Die Führungseinrichtung könnte gegebenenfalls auch lediglich aus einer Geradführung, oder aus einer Geradführung und einer Dreh- bzw. Schwenkführung bestehen. Mit der Haltevorrichtung wird die Demontage erleichtert und verhindert, dass demontierte Teile herunterfallen können. 



  Eine Ausführungsform der Führungseinrichtung 61 gemäss Fig. 6 umfasst nebst den drehbaren Befestigungen 62, 63, den Schenkeln 64, 66 und dem Drehgelenk 65 einen Schnellverschluss 68. Der Schnellverschluss 68 ersetzt mehrere, die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 mit dem grossen Mahlbehälterring 46 verbindenden Schrauben. Der Schnellverschluss 68 umfasst gegebenenfalls zwei oder drei, vorzugsweise aber nur ein Feststellelement, mit einem am grossen Mahlbehälterring 46 befestigten Befestigungsteil 69 und einem daran dreh- oder gegebenenfalls ein- und ausrastbar anschliessenden Klemmschenkel 70. Ein Feststellorgan 71 ist entlang des Klemmschenkels 70, vorzugsweise mittels eines Gewindes gegen den zweiten Schenkel 66 der Führungseinrichtung 61 pressbar. Vom zweiten Schenkel 66 wird die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 gegen den grossen Mahlbehälterring 46 gepresst.

   Ein Kontaktbereich 73 zwischen dem Mahlbehälterring 46 und der Aufnahmevorrichtung 8 ist vorzugsweise konisch ausgebildet, sodass beim Zuschieben keine Einpassungsprobleme auftreten können. Zur Demontage bzw. zum Wegklappen der Auf nahmevorrichtung 8 muss das Feststellorgan gelöst und vorzugsweise vom zweiten Schenkel weg nach aussen gedreht oder gegebenenfalls durch einen Ausrastvorgang vom grossen Mahlbehälterring 46 entkoppelt werden. 



  Bei einer Rührwerksmühle gemäss Fig. 7 ist die Rotor-Lagervorrichtung 15 an einem an die grosse Basisfläche 4 des Rotors 3 anschliessenden Spindelfortsatz 14 min  angeordnet. Zwischen dem Rotor 3 und der Lagervorrichtung 15 ist eine Dichtungseinrichtung 74 angeordnet. Aufgrund der Lagerung auf der Einlasseite der Rührwerksmühle ist die kleine Rotor-Basisfläche 5 im Bereich der Mahlgutauslassöffnung 10 als freie Fläche ausgebildet. Die Trennung der Mahlkörper 21 vom Mahlgut muss deshalb nicht mehr an einem Trennspalt erfolgen, sondern erfolgt nun an einem der kleinen Rotor-Basisfläche 5 unmittelbar gegenüberliegenden Trennsieb 75.

   Zur Erleichterung der Demontage bzw. der Montage ist eine Mahlbehälter-Führungsvorrichtung 76 vorgesehen, die analog zur Führungseinrichtung 61 für die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 8 aufgebaut ist, aber am grossen Mahlbehälterring 46 und an der äusseren Mahlbehälterwand 32 befestigt ist. 



  Wenn, wie bereits in Fig. 7, die Lagerung nicht auf der Seite der kleinen Rotorbasisfläche 5 vorgesehen ist, kann gemäss Fig. 8 die Trenneinrichtung auch so aufgebaut sein, dass die Mahlkörper im Wesentlichen durch die Fliehkraft und gegebenenfalls durch ein Sieb vom Mahlgut getrennt werden. Dabei ist am Ende des Mahlraumes 7 im Rotor 3 ein vorzugsweise ringförmiger Durchgangsraum 77 vorgesehen, durch welchen das Mahlgut im Wesentlichen radial nach innen strömt. Der Ringraum 77 wird beidseits in der Richtung der Drehachse 2 von einer ersten und einer zweiten Rotorscheibe 78, 79 begrenzt. Die erste Scheibe 78 ist an der Rotorspindel 43 befestigt und schliesst direkt an die äussere Rotorwand 35 an.

   Zwischen der ersten und der zweiten Rotorscheibe 78, 79 sind mindestens zwei, insbesondere drei, vorzugsweise aber vier Halteteile 80 entlang des Scheibenumfangs in im Wesentlichen gleichen Abständen angebracht. Die Halteteile 80 erstrecken sich radial vom Scheibenrand bis zu einem Aussenradius eines zylindrischen Trennsiebes 81. In  der Umfangsrichtung haben die Halteteile 80 eine kleine Ausdehnung, sodass das Mahlgut ungehindert vom Scheibenumfang zum zylindrischen Sieb 81 strömen kann. Treten Mahlkörper 21 in den Durchgangsraum 77 ein, so werden sie von den Halteteilen 80 mitgedreht und aufgrund der Fliehkraft wieder ausgeschleudert. Werden vereinzelt Mahlkörper nicht ausgeschleudert, so werden sie vom zylindrischen Trennsieb 81 zurückgehalten.

   Innerhalb des Trennsiebes 81 befindet sich ein Mahlgutsammelraum 82 aus dem das Mahlgut durch eine Auslassöffnung 10 der zweiten Rotorscheibe 79 in eine Auslassröhre 83 gelangt. Das dem Rotor 3 zugewandte Ende der Auslassröhre 83 steht schleifend an der zweiten Rotorscheibe 79 an. 


 Verzeichnis der Bezugszeichen 
 
 
   1 Mahlbehälter 
   2 Drehachse 
   3 Rotor 
   4 grosse Basisfläche des Rotors 
   5 kleine Basisfläche des Rotors 
   6 Mahlbehälter-Innenwandung 
   7 Mahlraum 
   s Spaltbreite des Mahlraumes 
   8 Mahlkörperaufnahmevorrichtung 
   9 Einlassöffnung in den Mahlraum 
   10 Auslassöffnung für Mahlgut 
   11 Trenneinrichtung im Mahlraum 
   12,

   13 Stator- und Rotortrennring der Trenneinrichtung 
   14 Fortsatz 
   14 min  Spindelfortsatz 
   15 Lagervorrichtung des Rotors 
   16 Übertragungseinrichtung zum Antrieb des Rotors 
   17 Rührelemente in dem Mahlraum 
   18 Mahlkörperaufnahmeraum 
   19 Kolben 
   20 Verstellvorrichtung 
   21 Mahlkörper 
   22 Berandung des Mahlkörperaufnahmeraumes 
   23 erste Dichtung 
   24 zweite Dichtung 
   25 Entlüftung in der Berandung 
   26 Druckraum 
   27 Druckkolben 
   28 Zu- bzw.

   Abführleitungen für ein Druckmedium 
   29 Mahlraumkontur 
   x Koordinatenachse entlang einer Drehachse 
   r Abstand einer mittleren Mahlraumkontur von einer Koordinatenachse x 
   a, b, c Satz von Betriebsparametern 
   30 innere Mahlbehälterwand 
   31 Mahlbehälter-Kühlraum 
   32 äussere Mahlbehälterwand 
   33 innere Rotorwand 
   34 Rotor-Kühlraum 
   35 äussere Rotorwand 
   36 Dichtungsprofile im Mahlbehälter- und im Rotor-Kühlraum 
   37, 38 Mahlbehälter- und Rotor-Kühlkanäle 
   39 Mahlbehälter-Kühlmitteleinlass 
   40 Mahlbehälter-Kühlmittelauslass 
   41,

   42 Kühl-Leitungen im Rotor-Kühlkanal 
   43 Rotorspindel 
   43 min  Spindelverlängerung 
   44 Kühlmittel-Sammelraum 
   45 Rotor-Abschlussdeckel 
   46 grosser Mahlbehälterring 
   47 Mahlbehälterdichtung 
   48 Rotordichtung 
   49 kleiner Mahlbehälterring 
   50 Einlasskanal 
   51 Mahlgut-Sammelraum 
   52 Auslasskanäle 
   53 Mahlbehälter-Abschlussdeckel 
   54 mechanische Verstellvorrichtung 
   55 Griffe 
   56 Gewindeeinrichtung 
   57 Füllstandsanzeige 
   58 Skala 
   59 Geradführung 
   60 Zeiger 
   61 Führungseinrichtung für die Mahlkörperaufnahmevorrichtung 
   62 erste Befestigung der Führungseinrichtung 
   63 zweite Befestigung der Führungseinrichtung 
   64 erster Schenkel 
   65 Drehgelenk 
   66 zweiter Schenkel 
   67 Verbindungsteile 
   68 Schnellverschluss 
   69 Befestigungsteil des Schnellverschlusses 
   70 Klemmschenkel 
   71 Feststellorgan 
   73 

  Kontaktbereich 
   74 Dichtungseinrichtung 
   75 Trennsieb 
   76 Mahlbehälter-Führungsvorrichtung 
   77 Durchgangsraum 
   78 erste Rotorscheibe 
   79 zweite Rotorscheibe 
   80 Halteteile 
   81 Trennsieb 
   82 Mahlgutsammelraum 
   83 Auslassröhre 
   84 Schraube, welche den Rotor-Abschlussdeckel festhält 
   85, 85 min  Führungen an beiden Rotorenden 
   86 Anschlag am freien Ende der Spindelverlängerung 
   87 Nut im Spindelbereich 
   88 Hilfswerkzeug 
 

Claims (14)

1. Rührwerksmühle mit einem Mahlbehälter (1) mit konischer Innenkontur und einem darin drehbar angeordneten kegelstumpfförmigen Rotor (3), wobei zwischen dem Mahlbehälter und dem Rotor ein im Querschnitt ringförmiger Mahlraum (7) mit einer konischen mittleren Mahlraumkontur (29) ausgebildet ist, welcher Mahlraum Mahlgut-Ein- und Auslassöffnungen (9;

10) aufweist und zur Aufnahme von Mahlkörpern (21) und zum Behandeln von Mahlgut dient, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einlassöffnung (9) im Mahlraumbereich mit dem grössten Umfang und mindestens eine Auslassöffnung (10) im Mahlraumbereich mit dem kleinsten Umfang angeordnet ist, sowie eine sich vom Mahlraumende mit der Auslassöffnung (10) gegen das Mahlraumende mit der Einlassöffnung (9) verringernde Konizität der mittleren Mahlraumkontur (29), wobei der Abstand r der mittleren Mahlraumkontur (29) von der Drehachse (2) in Funktion einer Koordinate x entlang der Drehachse (2) im Wesentlichen einer Potenzfunktion r = a . (x + c)<b> mit b kleiner als 1 und grösser als 0 sowie a und c abhängig von Betriebsparametern, entspricht, vorgesehen ist.

2.

Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lagervorrichtung (15) für den Rotor (3) und eine Übertragungseinrichtung (16) zum Antrieb des Rotors a) am Rotorende mit der kleinen Basisfläche (5) angesetzt ist und vorzugsweise eine Trenneinrichtung (11) vorgesehen ist; oder b) am Rotorende mit der grossen Basisfläche (4) angesetzt ist; und dass c) das der Lagervorrichtung (15) abgewandte Rotorende vorzugsweise verbindungsfrei ausgebildet ist.

3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltweite des Mahlraumes (7) vorzugsweise im We sentlichen konstant ist, gegebenenfalls aber sich gegen das Mahlraumende mit dem kleineren Umfang verkleinert, um so trotz der kleineren Rotorumfangsgeschwindigkeit eine im Wesentlichen konstante Scherspannung zu gewährleisten.

4.

Rührwerksmühle nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschlussdeckel (53) des Mahlbehälters (1) entfernbar ist, und vorzugsweise der Rotor (3, 33, 34, 35) und gegebenenfalls auch der Rotortrennring (13) lösbar und ohne Entfernung des Mahlbehälters (1) aus diesem entnehmbar ist.

5. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rührelemente (17) auf der Mantelfläche des Rotors (3) und gegebenenfalls auf der dieser Fläche zugewandten Innenfläche des Mahlbehälters (1) vorgesehen sind.

6. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (2) des Rotors (3) vorzugsweise im Wesentlichen horizontal, gegebenenfalls aber im Wesentlichen vertikal angeordnet ist.

7.

Rührwerksmühle nach Anspruch 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (3) und/oder der Mahlbehälter (1) ein Kühlsystem aus Doppelwänden (33, 35; 30, 32) mit einem dazwischenliegenden Mahlbehälter- und Rotor-Kühlraum (31, 34) aufweist bzw. aufweisen.

8. Rührwerksmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Mahlbehälter- und im Rotor-Kühlraum (31, 34) vorzugsweise Dichtungsprofile (36) spiralförmig um die Drehachse (2) angeordnet sind, so dass Mahlbehälter- und Rotorkühlkanäle (37, 38) gebildet werden.

9.

Rührwerksmühle mit einem Mahlbehälter (1) mit konischer Innenkontur und einem darin drehbar angeordneten kegelstumpfförmigen Rotor (3), wobei zwischen dem Mahlbehälter und dem Rotor ein im Querschnitt ringförmiger Mahlraum (7) mit einer konischen mittleren Mahlraumkontur (29) und einer Spaltweite s ausgebildet ist, welcher Mahlraum Mahlgut-Ein- und Auslassöffnungen (9; 10) aufweist und zur Aufnahme von Mahlkörpern (21) und zum Behandeln von Mahlgut dient, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einlassöffnung (9) im Mahlraumbereich mit dem grössten Umfang und die mindestens eine Auslassöffnung (10) im Mahlraumbereich mit dem kleinsten Umfang angeordnet ist, sowie eine verstellbare an der grossen Basisfläche (4) des Rotors (3) anschliessende Mahlkörperaufnahmevorrichtung (8) vorgesehen ist.

10.

Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörperaufnahmevorrichtung (8) einen Mahlkörperaufnahmeraum (18) mit einem darin verstellbaren Kolben (19) und einer vorzugsweise mechanischen gegebenenfalls aber hydraulische oder pneumatische Verstellvorrichtung (54, 20), umfasst.

11. Rührwerksmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass a) eine Führungseinrichtung (61) für die Mahlkörperaufnahmevorrichtung (8) vorgesehen ist, welche Führungseinrichtung (61) mindestens eine Führung, gegebenenfalls eine Geradführung, vorzugsweise aber eine Kombinationsführung bestehend aus mindestens zwei Drehbefestigungen (62, 63) und einem Drehgelenk (65) oder gegebenenfalls aus einer Gerad- und einer Schwenkführung umfasst, b) ein Schnellverschluss (68) zwischen einem grossen Mahlbehälterring (46) und der Führungseinrichtung (61) vorgesehen ist.

12.

Rührwerksmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörperaufnahmevorrichtung (8) eine Füllstandsanzeigevorrichtung (57) mit einer Skala (58) und einem entlang einer Geradführung (59) einstellbaren Zeiger (60) umfasst, wobei die Skala (58) und die Zeigerführung (59) je an gegeneinander bewegbaren Teilen des verstellbaren Kol bens (19) und des Mahlkörperaufnahmeraumes (8) befestigt sind, sodass jeder Kolbenposition eine entsprechende Skalenanzeige zugeordnet ist.

13.

Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Konizität in der Form einer Potenzfunktion ändert, wobei der Parameter b kleiner als 1 und grösser als 0 ist, gegebenenfalls in einem Bereich von 0.25 bis 0.4, vorzugsweise aber im Wesentlichen bei 1/3 liegt und die Parameter a und c von folgenden Betriebsparametern abhängen:

<tb><TABLE> Columns=2 <tb><SEP>s<SEP>Spaltweite <tb><SEP>qk<SEP>Mahlkörperdichte <tb><SEP>dk<CEL AL=L>Mahlkörperdurchmesser <tb><SEP>q<SEP>wirksame Dichte <tb><SEP>qq<SEP>Mahlgutdichte <tb><CEL AL=L> eta <SEP>dynamische Mahlgut-Viskosität <tb><SEP> omega <SEP>mittlere Winkelgeschwindigkeit der Mahlkörper <tb><CEL AL=L>V/#SP.# <SEP>Mahlgutvolumenstrom <tb><SEP> epsilon <SEP>Porosität der Kugelschüttung <tb></TABLE> wobei diese Abhängigkeit vorzugsweise folgendermassen gewählt wird EMI26.1 und r0<3> über eine konstruktive Randbedingung als Mahlraumradius am Mahlraumende bei der Mahlgut-Auslassöffnung in die Mahlraumkontur eingeht.

14.

Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Spaltbreite (s) in Form einer Potenzfunktion s (x) = D . r(x)/g ändert, und von folgenden Betriebsparametern abhängt: <tb><TABLE> Columns=2 <tb><SEP>D<SEP>Schergradient <tb><SEP>W<SEP>mittlere Winkelgeschwindigkeit der Mahlkörper <tb><CEL AL=L>r(x)<SEP>Abstand der mittleren Mahlraumkontur von der Koordinatenachse x. <tb></TABLE>