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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Starten von Rührwerkskugelmühlen. Es wird eine Vorrichtung zum Starten einer Rührwerkskugelmühle beschrieben, wobei die Rührwerkskugelmühle einen senkrecht stehenden Mahlbehälter besitzt. In dem Mahlbehälter ist eine senkrecht verlaufende Rührwelle angeordnet, auf der mindestens ein Mahlelement angeordnet ist. Der Mahlbehälter ist zum Großteil mit Mahlhilfskörpern gefüllt.
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In der Offenlegungsschrift
DE 10 2011 010 527 A1 wird eine Rührwerkskugelmühle beschrieben, die mit einem Mahlbehälter und einer axial in dieser verlaufenden Rührwelle, die an wenigstens einem Ende über eine Drehdurchführung mit der Wandung des Mahlbehälters verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, dass benachbart zu der Drehdurchführung im Mahlbehälter eine die Drehdurchführung abdeckende Schutzscheibe angeordnet ist.
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Weiter offenbart die
DE 30 22 809 A1 eine Startvorrichtung für Kugelmühlen, welche beim Start eine Rührwelle und einen Verdrängungskörper selbstständig bei zu hoher Last anhebt. Dies geschieht über eine Drehmoment gesteuerte Anfahrtsvorrichtung. Die Startvorrichtung der Kugelmühle verfügt über eine Welle, die senkrecht zu einem Mahlbehälter angeordnet ist und über ein Lagerrohr und ein Deckel gelagert ist. Ein Umwandelgetriebe ist am unteren Ende der Welle angebracht, dass aus Kurventrägern und aus einer Kupplungsfeder besteht. Bei überschreiten eines bestimmten Grenzwerts, weicht das durch die Kurventräger gebildete Kupplungsgehäuse aus und bewirkt somit ein anheben der Rührwelle und des Verdrängungskörper vom Boden eines Mahlbehälters.
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Die in der
DE 38 38 981 A1 beschriebene Rührwerksmühle weist einen Mahlbehälter mit einem durch eine Mahlraumwand begrenzten zylindrischen Mahlraum auf. In letzterem ist mindestens ein mit abstehenden Rührwerkzeugen versehenes Rührwerk angeordnet. Das Rührwerk und der Mahlbehälter sind um ihre jeweilige zueinander parallele Achse drehantreibbar. Der Mahlraum ist teilweise mit Mahlhilfskörpern gefüllt und weist eine Mahlgutzuführung und eine Mahlgutabführung mit einer Mahlgut-Mahlkörper-Trenneinrichtung auf. Um sowohl eine Nasszerkleinerung als auch eine Trockenzerkleinerung zu ermöglichen, weist die Rührwerksachse eine Exzentrizität zur Mittel-Längs-Achse des Mahlraums auf. Weiterhin ist im Bereich der Mahlraumwand mindestens ein von dieser in den Mahlraum hin gerichteter, sich über einen wesentlichen Teil der Länge des Mahlraums erstreckender, ortsfester Umlenker mit einer zur Mittel-Längs-Achse hin offenen Umlenkfläche vorgesehen.
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Die Erfindung der
DE 10 2006 012 489 A1 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zerkleinerung von natürlichen oder künstlichen mineralischen Produkten in einer Größe von 10 mm bis 30 mm, welche aus dem vorgeschalteten Prozess zerkleinert beispielsweise in einer Gutbett-Walzenmühle anfallen, wobei diese Feststoffe in einem Arbeitsprozess kontinuierlich zunächst trocken weiterzerkleinert, anschließend mit Flüssigkeit benetzt und in dieser zu einer pumpfähigen Suspension feinst gemahlen werden, welche anschließend durch Rührwerkskugelmühlen auf die gewünschte Endfeinheit vermahlen wird.
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Allen vorab genannten Druckschriften ist gemein, dass sie senkrecht stehende Rührwerkskugelmühlen beschreiben, in deren Mahlbehälter im unteren Bereich eine große Menge von Mahlhilfskörpern angeordnet ist. Da die Mahlhilfskörper im Allgemeinen eine sehr hohe Dichte besitzen, ist die Mahlhilfskörperpackung relativ schwer. Durch dieses relativ hohe Gewicht wird das Anlaufen bzw. das Anfahren der beschriebenen Rührwerkskugelmühlen deutlich erschwert. Gemäß dem Stand der Technik wird dieses Problem in aller Regel durch eine Überdimensionierung des Antriebsmotors gelöst. Durch diesen stark vergrößerten Antrieb entstehen für die Herstellung der Mühle deutlich erhöhte Kosten und auch der bei der Produktion benötigte Energiebedarf ist deutlich höher als bei beispielsweise liegenden Rührwerkskugelmühlen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum ökonomischen und betriebssicheren Starten einer stehenden Rührwerkskugelmühle bereit zu stellen.
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Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum ökonomischen und betriebssicheren Starten einer stehenden Rührwerkskugelmühle bereit zu stellen.
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Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 6 umfasst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Es wird eine Vorrichtung zum Starten einer Rührwerkskugelmühle beschrieben, wobei die Rührwerkskugelmühle einen senkrecht stehenden Mahlbehälter besitzt. In dem Mahlbehälter ist eine senkrecht verlaufende Rührwelle angeordnet, auf welcher mindestens ein Mahlelement angeordnet ist. Der Mahlbehälter ist zum Großteil mit Mahlhilfskörpern gefüllt. Die Rührwelle ist beim Start der Rührwerkskugelmühle durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Starten anhebbar. Hierbei ist es von großem Vorteil, dass nur die Rührwelle mit den sich darauf befindenden Mahlelementen angehoben wird. Der Antrieb der Rührwerkskugelmühle bleibt an seiner Position. Die Rührwelle ist hierzu in einer Buchse gelagert und ist durch die Drehbewegung dieser Buchse anhebbar. Die Buchse ist mit dem Antrieb der Rührwerkskugelmühle verbunden und wird durch diesen entsprechend rotatorisch bewegt. Weiterhin ist die Buchse mit mindestens einer Aussparung versehen, in der mindestens ein Bolzen, der mit der Rührwelle verbunden ist, beweglich geführt ist. Die in der Buchse befindliche Aussparung weist eine Steigung auf. Je größer die Steigung der Aussparung ist, desto größer ist der axiale Weg, den der Bolzen bei der Drehbewegung zurücklegen muss. Mit der Größe der Steigung nimmt jedoch die Axialkraft zum Heben der Rührwelle ab. Bei einer flachen Steigung verhält es sich genau umgekehrt. Der Weg, um den die Rührwelle angehoben wird, ist geringer und die Axialkraft zum Heben der Rührwelle, an welcher sich die Mahlelemente befinden, nimmt entsprechend zu.
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In einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, dass die Aussparung sowohl eine Steigung als auch ein Gefälle aufweist. Bei dieser Ausführungsform wird während der Drehbewegung der Bolzen und mit ihm die verbundene Rührwelle kurz angehoben und kurz darauf im Bereich des Gefälles wieder abgesenkt. Um den Bolzen wieder in seine Ausgangsposition zurückzubewegen, muss in dieser Ausführungsform die Rührwerkskugelmühle rückwärts betrieben/gefahren werden. Im Normalbetrieb befindet sich die Rührwelle mit den Mahlelementen immer in der unteren Position (Ausgangsposition). Die Rührwelle wird während des Startens angehoben und im weiteren Verlauf wieder abgesenkt, was dem normalen Betriebszustand entspricht. Bei einem darauffolgenden Start der Mühle muss diese in die entgegengesetzte Drehrichtung eingeschaltet werden. Die Drehrichtung der Rührwelle ist somit abhängig von der Position des Bolzens in der Ausnehmung der Buchse. Die Drehrichtung muss so gewählt werden, dass der Bolzen während des Starts in die jeweils andere Endlage geführt wird.
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In der ersten beschriebenen Ausführungsform können die Rührwelle und die Mahlelemente durch das Anhalten der Rührwerkskugelmühle allein, durch die Gewichtskraft der Rührwelle, der Mahlelemente, der auf den Mahlelementen liegenden Mahlhilfskörpern in eine Ausgangsposition zurückgedreht und somit in Ausgangsposition abgesenkt werden. In dieser Ausführungsform ist es auch denkbar, dass die Mühle nach dem Ausschalten kurz in die entgegengesetzte Drehrichtung eingeschaltet wird, um das Absenken der Rührwelle mit den Mahlelementen aktiv zu unterstützen.
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In der Buchse kann eine Rückhaltevorrichtung vorhanden sein, die den Anschlag des Bolzens an einer Endposition abbremst. Die Rückhaltevorrichtung kann eine Feder, ein Dämpfer oder ein ähnliches Bauteil sein. Weiterhin ist es auch möglich, mit der Rückhaltevorrichtung das Absenken der Rührwelle und somit die Rückführung in die Ausgangsposition zu unterstützen. Für den Fachmann ist klar, dass es eine Vielzahl von Möglichkeiten und Rückhaltevorrichtungen gibt, um den Anschlag des Bolzens zu verringern. Daher stellt die vorab gemachte Aufzählung keine Einschränkung der Erfindung dar.
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Weiterhin wird ein Verfahren zum Starten einer Rührwerkskugelmühle beschrieben, bei welchem die Rührwelle mit den Mahlelementen durch eine Drehbewegung angehoben wird. Die Drehbewegung wird durch eine Buchse realisiert, wobei durch die Drehbewegung der Buchse ein Bolzen angehoben wird, der in einer Aussparung angeordnet und mit der Rührwelle fest verbunden ist. Der Bolzen und mit ihm die Rührwelle wird um den Weg angehoben, der einer Steigung der Aussparung der Buchse entspricht.
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Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
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1 zeigt eine Rührwerkskugelmühle mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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2 zeigt eine Rührwerkskugelmühle mit angehobener Rührwelle.
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3 bis 7 zeigen erfindungsgemäße Vorrichtungen in verschiedenen Ausführungsformen.
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Die 1 zeigt eine Rührwerkskugelmühle 10, welche mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 30 ausgestattet ist. Die Rührwerkskugelmühle 10 besteht aus einem Mahlbehälter 12, in welchem eine Rührwelle 14 mit mehreren Mahlelementen 16 angeordnet ist. Am oberen Ende der Rührwelle 14 befindet sich der Antrieb 20 für die Rührwelle 14. Im unteren Bereich sind die Mahlhilfskörper 18 um die Rührwelle 14 und auf den Mahlelementen 16 angeordnet. In der in der 1 dargestellten Ausgangsposition ist das letzte Mahlelement 17 mit einem Abstand A vom Mahlbehälterboden 13 entfernt.
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Die 2 zeigt eine Rührwerkskugelmühle 10, bei welcher die Rührwelle 14 und die Mahlelemente 16 durch die Vorrichtung 30 angehoben wurden. Der Abstand B zwischen Mahlbehälterboden 13 und dem letzten Mahlelement 17 ist deutlich zu dem Abstand A, welcher in der 1 dargestellt ist, vergrößert. Die Position des Antriebs 20 ist bei dem Anheben der Rührwelle 14 und der Mahlelemente 16 gleich geblieben.
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Die 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 30, in welche die Rührwelle 14 eingebracht ist. Die Vorrichtung 30 besteht aus einer Buchse 32, welche mit einer Aussparung 34 versehen ist. In der Aussparung 34 befindet sich ein Bolzen 36, der fest mit der Rührwelle 14 verbunden ist.
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Die 4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 30, nachdem die Buchse 32 in Drehrichtung D gedreht worden ist. Durch das Bewegen der Buchse 32 in Drehrichtung D wurde die Rührwelle 14 in der Hubrichtung H nach oben bewegt. Diese Hubbewegung entstand dadurch, dass der Bolzen 36, welcher fest mit der Rührwelle 14 verbunden ist, die Steigung der Aussparung 34 überwunden hat. Dies geschieht dadurch, dass der Bolzen 36 von der Ausgansposition 38 in die Endposition 40 bewegt wird.
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Die 5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 30 in einer Seitenansicht. In dieser Ansicht ist deutlich die Steigung der Aussparung 34 in der Buchse 32 zu erkennen. Auf der linken Seite der Vorrichtung 30 befindet sich der Bolzen 36 in der Ausgangsposition 38. Um in die Endposition 40 zu gelangen, müsste der Bolzen 36 die Steigung der Aussparung 34 überwinden.
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Die 6 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung 30. In der Mitte der Vorrichtung 30 ist die Rührwelle 14 mit dem Bolzen 36 zu erkennen. Der Bolzen 36 ist in der Aussparung 34 geführt, welche sich in der Buchse 32 befindet.
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Die 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 30. Die Vorrichtung 30 besteht aus einer Buchse 32, in die die Rührwelle 14 eingebracht ist. Die Rührwelle 14 ist mit einem Bolzen 36 versehen, der in der Aussparung 34 der Buchse 32 geführt wird. In der dargestellten Ausführungsform befindet sich der Bolzen 36 an der Ausgangsposition 38. Zum Anheben und späteren Absenken der Rührwelle 14 muss der Bolzen 36 von der Ausgangsposition 38 in die Endposition 40 bewegt werden. Dies geschieht wie bei der vorab beschriebenen Ausführungsform durch eine Drehbewegung der Buchse 32. In der in 7 dargestellten Ausführungsform ist zu erkennen, dass die Steigung der Aussparung entlang der Steigungslinie 44 vom Ausgangspunkt 38 zur Mittellinie 42 hin zunimmt. Von der Mittellinie 42 zum Endpunkt 40 hin nimmt die Steigung der Aussparung 34 entlang der Steigungslinie 44 ab.
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Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rührwerkskugelmühle
- 12
- Mahlbehälter
- 13
- Mahlbehälterboden
- 14
- Rührwelle
- 16
- Mahlelement
- 17
- letztes Mahlelement
- 18
- Mahlhilfskörpern
- 20
- Antrieb
- 30
- Vorrichtung
- 32
- Buchse
- 34
- Aussparung
- 36
- Bolzen
- 38
- Ausgangsposition
- 40
- Endposition
- 42
- Mittellinie
- 44
- Steigungslinie
- A
- Abstand
- B
- Abstand
- D
- Drehrichtung
- H
- Hubrichtung
