DD256460A1

DD256460A1 - Mahlkoerperabtrennsystem in ruehrwerkskugelmuehlen

Info

Publication number: DD256460A1
Application number: DD29872086A
Authority: DD
Inventors: Paul Jacobi; Juergen Rittner; Juergen Obst; Bodo Jahn
Original assignee: Nagema Veb K
Priority date: 1986-12-30
Filing date: 1986-12-30
Publication date: 1988-05-11
Also published as: CH673784A5; DE3726610A1; BE1001520A3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mahlkoerperabtrennsystem in Ruehrwerkskugelmuehlen zum kontinuierlichen Feinmahlen und Dispergieren von Feststoffen in Fluessigkeiten und findet Anwendung fuer die Herstellung von Suspensionen. Aufgabe der Erfindung ist, eine grosse Abtrennflaeche zu schaffen, Totraeume im Mahlbehaelter zu beseitigen, den Austausch des Abtrennsystems ohne Mahlbehaelterentleerung sowie eine zusaetzliche Sicherheit gegen ein Austragen verschlissener Mahlkoerper zu ermoeglichen. Erfindungsgemaess ist das Mahlkoerperabtrennsystem aus einem rechteckigen kastenfoermigen Siebrahmen (9), einem unteren daran befestigten gekruemmten Trennsieb (10) und einem im Abstand darueber liegenden Mahlkoerperfangsieb (11) gebildet und weist zwischen den beiden Sieben einen Sammelraum (15) auf. Die zum Mahlraum (5) zeigende Oberflaeche des Trennsiebes umschliesst unabhaengig von der Breite maximal die Haelfte der zylindrischen Oberflaeche des Mahlbehaelters (1) in Umfangsrichtung. Das Mahlkoerperfangsieb ist als Flachsieb ausgefuehrt, besitzt kleinere Durchlassoeffnungen als das Trennsieb und ist oben in den Siebrahmen lose eingelegt und von einem am Mahlbehaelter befestigten Deckel (12) in seiner Lage fixiert. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mahlkörperabtrennsystem in Rührwerkskugelmühlen zum kontinuierlichen Feinmahlen und Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeiten und findet insbesondere Anwendung bei der Herstellung von Suspensionen für die Bereiche der Chemie sowie der Farben- und Lebensmittelindustrie.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Rührwerkskugelmühlen zum kontinuierlichen Feinmahlen und Dispergieren von Feststoffdispersionen werden mit Mahlkörpern betrieben, deren Mahlbehälter teilweise mit Glas-, Keramik-oder Stahlkugeln gefüllt sind. Die kontinuierlich in die Rührwerksmühle geförderte Feststoffdispersion wird nach entsprechender Zerkleinerung über eine Auslaßöffnung im Mahlbehälter in feindispergiertem Zustand wieder ausgetragen. Eine entscheidende Voraussetzung für eine ordnungsgemäße Funktion der Rührwerkskugelmühle ist die kontinuierliche Abtrennung der Mahlkörper vom Mahlgut. Hie^r sind verschiedenartige Ausführungen von Trenneinrichtungen bekannt. Verbreitet finden wir in RührwerksKUQcimühlen mit liegend angeordneten Mahlbehältern statische Abtrennvorrichtungen in Form von Zylinder- oder Plansieben Anwendung, die am Auslauf den Mahlbehälter oben abschließen. Aber auch Siebeinrichtungen als Spaltsiebe sind im Einsatz, bei denen das gemahlene Gut in radialer oder axialer Richtung einen oder mehrere Ringspalte durchströmt und ausgetragen wird. Um ein schnelles Auswechseln bei Verstopfung der Siebe zu ermöglichen, wurden auch in Mahlbehältern der Rührwerksmühle hineinragende oder außerhalb des Mahlraumes in den Suspensionsauslauf einsetzbare Siebpatronen bekannt. Siebpatronen

stellen, bedingt durch ihre Anordnung, einen erhöhten Strömungswiderstand im Mahlbehälter dar und sind erhöhtem Verschleiß unterworfen. Durch die spezifische Anordnung der Siebpatronen lassen sich Toträume im Mahlbehälter nicht vermeiden. Es treten Mahlkörperablagerungen auf, die den Dispergiereffekt nachteilig beeinflussen. Um einen leichten Wechsel der Siebpatronen zu realisieren, ist es notwendig, eine bestimmte Menge Mahlgut/ Mahlkörpergemisch aus dem Mahlbehälter abzulassen, die später wieder zugegeben werden muß. Außerdem ist der Innenraum der Siebpatronen schwer zugänglich und nur mit erhöhtem Aufwand zu reinigen. (DE-AS 2037258, DE-OS 2154713) Weiterhin ist eine Rührwerksmühle mit einer Austragskammer, in die ein oder mehrere Siebkörper mit nierenförmigem Querschnitt angeordnet sind. Die Siebkörper befinden sich oberhalb der Rührelemente. Der verbleibende freie Teil der Austragskammer dient als Bypass für die im Mahlraum aktivierte Strömung aus Mahlgut und Mahlkörpern. Der Siebkörper besitzt annähernd die gleiche Funktion einer allgemein bekannten Siebpatrone. Nachteilig für die Funktionstüchtigkeit dieser Ausbildung des Siebkörpers ist dessen starke Abhängigkeit von der Viskosität des Mahlgut-Mahlkörpergemisches. Die beabsichtigte Strömungsführung um den Siebkörper wird bei hohen Viskositäten des Mahlgut-Mahlkörpergemisches in ihrer Wirkung abgeschwächt und dadurch die Ausbildung eines Mahlkörperstaues in der Austragskammer gefördert. (DE-OS 3330893)

Aus der DE-AS 2446341 ist eine Rührwerkskugelmühle mit horizontal angeordnetem Mahlbehälter bekannt, die an einem Ende einen Einlaßstutzen und am anderen Ende einen Auslaufstutzen aufweist, indem die Mahlkörperabtrennvorrichtung angeordnet ist. Sie besteht im wesentlichen aus einer, mit einem oder mehreren Vibratoren ausgestatteten Trennvorrichtungen, die aus einem Stapel konzentrisch zueinander angeordneter scheiben- oder plattenförmiger, durch radiale Spalte abgegrenzter Trennglieder aufgebaut ist. Jeweils zwischen zwei feststehenden Trenngliederh ist ein in Vibrationsbewegung versetzbares Trennglied angeordnet, oder auch für den Fall des Einsatzes von mehreren Vibratoren können alle Trennglieder des gebildeten Stapels in Schwingungen versetzt werden. Obwohl durch diese Lösung ein Durchfluß auch hochviskoser Feststoffdispersionen durch die Trennspalte ermöglicht und die Neigung zum Verstopfen reduziert wird, besteht jedoch im Auslaufstutzen zwischen Mahlbehälter und Trennvorrichtung ein toter Raum, in dem keine ausreichende Bewegung des Mahlgut-Mahkörpergemisches erfolgen kann. Diese Mangel wird noch durch die in Auslaufrichtung zunehmende Mahlkörperkonzentration verstärkt, so daß ein Mahlkörperstau im Auslaufstutzen auftritt. Ferner können sich abgeriebene Mahlkörper oder Mahlkörperbruchstücke in den Spalten zwischen den Trenngliedern festklemmen und deren Vibrationsbewegung dadurch blockieren. Diese Störungen führen zum Ausfall der Rührwerksmühle und sind verbunden mit einer Demontage und sorgfältigen Reinigung des gesamten Abtrennsystems.

Ferner ist in der DE-OS 3131370 eine Rührwerkskugelmühle mit horizontal angeordnetem Mahlbehälterund einer Trenneinrichtung bekannt, die aus einem Flachsieb besteht, das parallel zur Achse der Rührwelle an der höchsten Stelle am Ende des Mahlraumes in einem kappenartige, als Siebgehäuse ausgebildeten Deckel des Mahlbehälters liegend angeordnet ist. Als Abdeckung der Trenneinrichtung dient eine, mit einem schräg nach oben gerichteten Auslaßstutzen versehenen Mahlgutsammeihaube, die lösbar mit dem Deckel des Mahlbehälter verbunden ist. Das eingesetzte Flachsieb kann leicht ausgewechselt werden, ohne daß dabei Mahlkörperverluste eintreten. Bedingt durch die ebene Siebanordnung sind jedoch Toträume im Bereich derTrennvorrichtung, in denen eine Anreicherung von Mahlkörpern im stationären Zustand erfolgen kann, nicht zu vermeiden. Die hohe spezifische Belastung der Trennsiebfläche hat auch ein öfteres Reinigen des derart angeordneten Flachsiebes zur Folge.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat den Zweck, die dargestellten Mängel der bekannten Rührwerkskugelmühlen dieser Art beim Abtrennen der Mahlkörper vom Mahlgut weitestgehend zu beseitigenden Verlust von Suspension, Mahlkörpern und Lösungsmitteln beim Siebwechsel weiter zu verringern, den dafür benötigten Zeitaufwand zu reduzieren und den Siebeffekt deutlich zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Rührwerkskugelmühle der eingangs beschriebenen Art derart zu gestalten und mit einem Mahlkörperabtrennsystem zu versehen, das eine volle Nutzung des Mahlbehälters durch Vermeidung von Toträumen, eine große Abtrennfläche durch geometrische Anpassung an den Mahlbehälterumfang, ein Austausch des Mahlkörperabtrennsystems ohne Mahlbehälterentleerung ermöglicht und eine zusätzliche Sicherheit gegen das Austragen von verschlissenen Mahlkörpern bietet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Mahlkörperabtrennsystem aus einem rechtwinkligen kastenförmigen Siebrahmen, einem unteren gekrümmten Trennsieb mit rech, jckirjsr Form und einem im Abstand darüberliegenden Mahlkörperfangsieb gebildet ist und zwischen Trennsieb und Mi hlkörperfangsieb einen Sammelraum aufweist, wobei die zum Mahlraum zeigende Oberfläche des r-achteckigen gekrümmten Trennsiebes an die zylindrische Oberfläche des Mahlbehälters angepaßt und das Mahlkörperfangsieb als gerade rechteckige Fläche ausgeführt ist. Ein weiteres Merkmal hierzu ist, daß die gekrümmte Oberfläche des Trennsiebes unabhängig von der Breite maximal die Hälfte der zylindrischen Oberfläche des Mahlbehälters im Umfangsrichtung umschließt. Weiterhin ist vorgesehen, daß das Trennsieb durch Halteelemente mit dem Siebrahmen verbunden ist und das Mahlkörperfangsieb in eine Aussparung am oberen inneren Rand des Siebrahmens lose eingelegt und von einem am Mahlbehälter befestigten Deckel in seiner Lage fixiert ist. In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Durchlaßöffnungen des Mahlkörperfangsiebes kleiner als die des Trennsiebes ausgebildet sind und für beide Siebe rechteckige Form aufweisen, wobei die rechteckigen Durchlaßöffnungen des Trennsiebes mit ihrer längeren Seite parallel zur Rührwellenlängsachse ausgerichtet sind. Ein weiteres Merkmal ist, daß das Verhältnis des Volumens des Sammelraumes zum Volumen des Mahlraumes 1:20 beträgt. Zu der Erfindung gehört ferner, daß das Abtrennsystem als geschlossene Baueinheit in den Mahlbehälter einsteckbar ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: schematisch einen Längsschnitt durch eine Rührwerkskugelmühle mit Mahlkörperabtrennsystem Fig. 2: einen Querschnitt durch das Mahlkörperabtrennsystem nach der Linie A-A der Fig. 1 Fig. 3: als Einzelheit eine Ansicht des Mahlkörperabtrennsystems

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besitzt die kontinuierlich arbeitende Rührwerkskugelmühle einen horizontal angeordneten zylindrischen Mahlbehälter 1 mit einem Mahlguteinlaßstutzen 2 und einem Auslaßstutzen 3 für das feingemahlene und dispergierte Mahlgut. Zum Zwecke der Kühlung ist der Mahlbehälter 1 mit einem Kühlmantel 4 ausgestattet. Zum kontinuierlichen Feinmahlen und Dispergieren erfolgt die Zuführung des Mahlgutes von oben durch die Mahlguteinlaßstutzen 2 in den Mahlraum 5 des Mahlbehälters 1, der zu einem großen TeN mit frei beweglichen Mahlkörpern gefüllt ist. Durch das im Mahlbehälter 1 mit hoher Drehzahl rotierende Rührwerk, das aus einer Rührwelle 6 mit darauf befestigen Mahlscheiben 7 besteht, werden die im Mahlraum 5 befindlichen nicht dargestellten Mahlkörper intensiv bewegt und dadurch das Mahlgut gemahlen und feindispergiert. Die Rührwelle 6 ist einseitig im Bereich des Mahlguteinlasses 3 gelagert und gegen den Mahlraum 5 durch eine Rührwellendichtung 8 abgedichtet. Zum Trennen des Mahlgutes von den Mahlkörpern dient das an der höchsten Stelle am Ende des Mahlbehälters angeordnete Mahlkörperabtrennsystem, das aus dem kastenförmigen Siebrahmen 9, dem gekrümmten Trennsieb 10 und dem als Flachsieb ausgebildeten Mahlkörperfangsieb 11 besteht, das von dem am Mahlbehäter 1 mit einem nicht näher dargestellten Verschluß befestigten Deckel 12, der den Auslaßstutzen 3 trägt, abgedeckt ist. Die eigentliche Mahlkörperabtrennung wird durch das rechteckig gestaltete Trennsieb 10 realisiert, das mittels der Haltelemente 13 an zwei sich gegenüber liegenden Seiten am Siebrahmen 9 befestigt ist, der mit den beiden Sieben als geschlossene Baueinheit in den Mahlbehälter 1 eingesetztjst.

Wie Fig.2 und 3 zeigen, ist die zum Mahlraum 5 gerichtete Oberfläche des gekrümmten Trennsiebes 10 an die zylindrische' Oberfläche des Mahlbehälters 1 angepaßt, wodurch Toträume im Mahlraum 5 vermieden werden und eine große wirksame Trennsiebfläche gewährleistet ist. Unterstützt wird diese Wirkung durch die vor der Trennsiebfläche rotierenden Mahlscheiben 7, die auch bei hohem Mahlkörperfüllungsgrad eine intensive Bewegung der Mahlkörper ermöglichen und damit die Ausbildung eines Mahlkörperstaues vor dem Trennsieb 10 verhindern. Verschlissene Mahlkörper, welche die Durchlaßöffnungen des Trennsiebes 10 passieren, oder auch Mahlkörper, die bei einem Trennsiebdefekt durchgetreten sind, werden von dem im Abstand darüberliegenden Mahlkörperfangsieb 11, dessen Durchlaßöffnungen kleiner als die des Trennsiebes sind, zurückgehalten, wodurch ein unerwünschter Eintrag von Mahlkörpern in das nach der Rührwerkskugelmühle folgende Suspensionsleitungssystem wirksam unterbunden wird. Um ein Zusetzen des Trennsiebes 10 und des Mahlkörperfangsiebes 11 zu verhindern, besitzen die Durchlaßöffnungen beider Siebe eine rechteckige Form, wobei die Durchiaßöffnungen des Trennsiebes 10 mit ihrer längeren Seite parallel zur Rührwellenlängsachse ausgerichtet sind. Das rechteckige Mahlkörperfangsieb 11 ist in eine entsprechende Aussparung am oberen inneren Rand in den Siebrahmen 9 eingelegt und durch die Dichtung 14 und den mit dem Auslaßstutzen 3 versehenen am Mahlbehälter 1 befestigten Deckel 12 in seiner Lage fixiert. Der zwische Mahlkörperfangsieb 11 und Trennsieb 10 gebildete Sammelraum 15, dessen Volumen zum Mahlraumvolumen ca. 1:20 beträgt, ermöglichtes, vom Mahlkörperanfangsieb zurückgehaltene Mahlkörper über einen längeren Zeitraum zu speichern. Da das Mahlkörperfangsieb 11 separat vom Mahlkörperabtrennsystem demontierbar ist, kann durch Lösen des Deckelverschlusses eine schnelle Kontrolle des Zustandes im Sammelraum 15 bzw. des Trennsiebes 10 erfolgen, ohne daß das gesamte einsteckbare Mahlkörperabtrennsystem aus dem Mahlbehälter 1 gezogen werden muß. Durch die rechteckige Gestaltung der Durchlaßöffnungen des Trennsiebes 10 in Verbindung mit dessen gekrümmter Form wird ein Festklemmen von Mahlkörpern in den Durchlaßöffnungen stark vermindert.

Dadurch, daß die Durchlaßöffnungen des Mahlkörperfangsiebes 11 kleiner als die Durchlaßöffnungen des Trennsiebes 10 gehalten sind, ist besonders beim Einsatz von kleinen Mahlkörpern, z.B. unter 0,8 mm durch die erreichte Tiefenstaffelung im Abtrennverhalten des Mahlkörperabtrennsystems eine wesentliche Verlängerung der störungsfreien Betriebszeit erreichbar.

Claims

1. Mahlkörperabtrennsystem in Rührwerkskugelmühlen zum kontinuierlichen Feinmahlen und Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeiten mit einem teilweise mit Mahlkörpern gefüllten zylindrischen doppelwandigen geschlossenem Mahlbehälter, mit sich gegenüberliegenden Mahlguteinlaß- und Mahlgutauslaßstutzen, einer zentral angeordneten einseitig gelagerten Rührwelle mit darauf befestigten Mahlscheiben und einem an der höchsten Stelle am Ende im Mahlraum angeordneten Mahlkörperabtrennsystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlkörperabtrennsystem aus einem rechteckigen kastenförmigen Siebrahmen (9), einem unteren gekrümmten Trennsieb (10) mit rechteckiger Form und einem im Abstand darüber liegenden Mahlkörperfangsieb (11) gebildet ist und zwischen Trennsieb und Mahlkörperfangsieb ein Sammeiraum (15) aufweist, wobei die zum Mahlraum (5) zeigende Oberfläche des rechteckigen, gekrümmten Trennsiebes an die zylindrische Oberfläche des Mahlbehälters (1) angepaßt und das Mahlkörperfangsieb als gerade rechteckige Fläche zugeführt ist.

2. Mahlkörperabtrennsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte

- Oberfläche des Trennsiebes (10) unabhängig von der Breite maximal die Hälfte der zylindrischen Oberfläche des Mahlbehälters (1) in Umfangsrichtung umschließt.

3. Mahlkörperabtrennsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennsieb

(10) durch Halteelemente (13) mit dem Siebrahmen (9) verbunden ist und das Mahlkörperfangsieb

(11) in eine Aussparung am oberen inneren Rand des Siebrahmens lose eingelegt und von einem am Mahlbehälter (1) befestigten Deckel (12) in seiner Lage fixiert ist.

4. Mahlkörperabtrennsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnungen des Mahlkörperfangsiebes (11) kleiner als die des Trennsiebes (10) ausgebildet sind und für beide Siebe rechteckige Form aufweisen.

5. Mahlkörperabtrennsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckigen Durchlaßöffnungen des Trennsiebes (10) mit ihrer längeren Seite parallel zur Rührwellenlängsachse ausgerichtet sind.

6. Mahlkörperabtrennsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Volumens des Sammelraumes (15) zum Volumen des Mahlraumes (5) 1:20 beträgt.

7. Mahlkörperabtrennsystem nach den vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtrennsystem als geschlossene Baueinheit m den Mahlbehälter (1) einsteckbar ist.