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Mühle; insbesondere zum Aufbereiten von Faserstoffen Als Mühle, insbesondere
zum Aufbereiten von Faserstoffen od. dgl., werden heute in zunehmendem Maße schnellaufende
Mühlen, wie z. B. Kegelmühlen oder Scheibenmühlen verwendet.
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Bei beiden bekannten Mühlenarten arbeiten ruhende und umlaufende Mahlorgane
zusammen, und zwar arbeiten bei den Kegelmühlen in der Regel auf der Außenseite
des Kegelmantels eines konischen Läufers befindliche Mahlorgane zusammen mit auf
der Innenseite eines feststehenden Kegelmantels vorhandenen Mahlorganen, während
bei den bekannten einfachen Scheibenmühlen die Mahlorgane auf den einander zugekehrten,
in - achssenkrechten Ebenen liegenden Flächen von umlaufenden bzw. stillstehenden
Scheiben getragen bzw. gebildet werden. In beiden Fällen ist eines der Mahlorgane,
in der Regel der Läufer, axial verschiebbar ausgebildet, um die Spaltgröße zwischen
den zusammenarbeitendenMahlorganen variieren und um eine Abnutzung der Mahlorgane
kompensieren zu können.
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Diesen Mühlen haftet der Nachteil an, daß auf der Rückseite der umlaufenden
Mahlorgane Energie verbraucht wird, ohne -daß dort nutzbare Mahlarbeit geleistet
wird. Ferner sind wegen des axial einseitigen Mahldruckes schwere Axiallager für
die umlaufenden Mahlorgane (Rotor) erforderlich. Diese Nachteile werden bei den
Scheibenmühlen durch die ebenfalls bekannte Anwendung der Zwillingsbauweise vermieden,
bei denen zwei Paare von Mahlorganen in spiegelbildlicher Doppelanordnung zusammenarbeiten.
Dabei läuft normalerweise zwischen zwei als Stator ausgebildeten, einander zugekehrten
Mahlorganen eine Rotorscheibe, die auf beiden Seiten Mahlorgane aufweist. In diesen
bekannten Zwillings- oder Doppelscheibenmühlen ist der eine Stator axial unverschieblich
angeordnet, während der andere Stator mechanisch oder hydraulisch axial verschoben
werden kann. Dabei stellt sich der ebenfalls axial nach-. giebig (»schwimmend«)
gelagerte Rotor zwischen den beiden äußeren Statoren selbsttätig so ein, daß sich
der Mahldruck gleichmäßig auf beide Paare von Mahlorganen verteilt. Es ist ferner
bekannt, bei derartigen Zwillings- oder Doppelscheibenmühlen Stator und Rotor je
durch eigene voneinander abhängige Verstelleinrichtungen axial zu verstellen.
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Alle diese bekannten Einrichtungen sind mit Nachteilen behaftet. Bedingt
durch die konstruktiv erforderliche doppelte Führung der Verstelleinrichtung - z.
B. der Verstellkolben im Fälle einer hydraulischen Verstellung - für den verschieblichen
Stator ergibt sich eine sehr verwickelte und daher aufwendige Konstruktion der ganzen
Maschine. Dieser verschiebliche Statorteil muß zudem an seinem äußeren Umfang abgedichtet
werden. Dies erhöht die Reibungskräfte, erfordert größere. Verschiebungskräfte in.
der Verstelleinrichtung und erschwert die Einstellung konstanter Belastung. Für
die Speisung der Maschine bei dem üblichen parallelen Durchsatz des Stoffes sind
zwei Einlaufstutzen notwendig, von denen einer über eine bewegliche Schlauchleitung
an die Zuführung angeschlossen sein muß. Bei dem wegen des hohen Verschleißes der
Mahlorgane häufig notwendig werdenden Wechsel der Mahlorgane muß jedesmal das Maschinengehäuse
praktisch völlig dementiert werden, und dabei müssen alle Leistungsanschlüsse abgeflanscht
werden. Einen weiteren Nachteil bildet die Notwendigkeit, Lagerung und Antrieb für
eine axial verschiebliche Welle auszubilden. Durch die axiale Verschieblichkeit
der Antriebswelle verschleißt auch die Stopfbüchse, verglichen mit einer unverschieblichen
Welle, schneller und dichtet schlechter.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile
bei einer Mühle mit zwei Paaren von zusammenarbeitenden und relativ zueinander rotierenden,
in einem Gehäuse koaxial angeordneten Mahlorganen in spiegelbildlicher Doppelanordnung
mit ebenen oder kegelig gekrümmten Mahlflächen, wobei die in der Mitte liegenden
Mahlorgane zum Zwecke der Mahlspaltverstellung axial verschiebbar sind, zu vermeiden.
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Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß die in der Mitte liegenden Mahlorgane
von relativ zueinander axial verschiebbaren Körpern getragen oder gebildet werden,
die mit einer Einrichtung für diese Verschiebung versehen sind. Die Einrichtung
für die gegenseitige Verschiebung der Körper dient dabei vorzugsweise zum Spreizen
der axial verschiebbaren Körper.
Die Konstruktion einer Mühle nach
der Erfindung ist sehr klar und einfach. Ihr Aufbau kann völlig symmetrisch sein
mit allen hieraus resultierenden Vorteilen bezüglich Modellkosten; Fertigungskosten,
Ersatzteilhaltung usw. Die Maschinenabmessungen sind kleiner als bei den bekannten
Einrichtungen.
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Es braucht nur ein Einlaufstutzen vorgesehen zu werden und es entfällt
die bei derartigen Anlagen mit parallelem Durchsatz erforderliche störanfällige
Schlauchverbindung im Zulauf.
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Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil der Mühle nach der Erfindung
besteht darin, daß die in der Regel als Segmente ausgebildeten Mahlorgane relativ
einfach ohne zeitraubende vollständige Demontage der ganzen Anlage ausgewechselt
werden können.
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Das Verschieben der Mahlkörper kann mechanisch, z. B. mittels einer
auf einen Kniehebel einwirkenden Spindel, geschehen. Besonders vorteilhaft ist jedoch
gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung, wenn zum Verschieben der Mahlkörper
die einander zugekehrten Flächen der relativ zueinander verschiebbaren Körper zumindest
zum Teil als Wirkflächen für ein Druckmedium, vorzugsweise Druckluft, ausgebildet
sind und der zwischen diesen Wirkflächen liegende Raum mit einer Druckquelle in
Verbindung steht und gegenüber dem Mahlraum durch eine Dichtung abgeschlossen ist,
die eine axiale Relativbewegung der Körper zueinander zuläßt. Dabei dient als Dichtung
vorzugsweise ein Faltenbalg.
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Die hierbei zur Verfügung stehenden, relativ großen Wirkflächen gestatten
mit relativ niedrigen Drükken zu arbeiten, so daß als Druckmedium Druckluft verwendbar
ist, die in der Regel ohnehin dort vorhanden ist, wo derartige. Mühlen zur Anwendung
kommen. Dadurch erübrigt sich die Verwendung einer komplizierten und die Anlage
erheblich verteuernden ölhydraulik. Die erfindungsgemäße Ausbildung der einander
zugekehrten Flächen der verschiebbaren Körper als Wirkflächen für ein Druckmedium
bietet zudem noch in sehr vorteilhafter Weise eine völlig gleichmäßige Druckverteilung
über die gesamte Mahlfläche, ohne daß hierfür aufwendige Führungen oder sonstige
Einrichtungen erforderlich sind.
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In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind in axialer
Richtung auf die verschiebbaren Körper einwirkende Federn vorgesehen, durch welche
die Mahlkörper, etwa bei Druckluftausfall, automatisch rückgestellt werden.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung einer Mühle nach der
Erfindung sind in bekannter Weise die rotierenden Mahlorgane zwischen den stillstehenden
Mahlorganen angeordnet, und die Antriebswelle für die rotierenden Mahlorgane ist
axial unverschieblich im Gehäuse gelagert. Dadurch entfällt die nachteilige axiale
Verschiebung der Welle in der Stopfbüchse. Außerdem sind bei dieser Ausführung Verschiebedichtungen
am Umfang -der Mahlorgane nicht erforderlich, so daß bei insgesamt viel besserer
Abdichtung ein wesentlich geringerer Verschleiß der Dichtungen eintritt und sehr
geringe axiale Reibungskräfte auftreten.
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Die Erfindung ist nicht nur auf Mühlen mit in bekannter Weise scheibenförmig
ausgebildeten Mahlorganen beschränkt, sondern erfindungsgemäß kann eine solche Mühle
auch als Doppelkegelmühle eingerichtet sein, in welcher die verschiebbaren Körper
als mit ihren größeren Stirnflächen einander zugekehrte Kegelstümpfe, vorzugsweise
von Steilkegeln, mit Mahlorganen auf der Mantelaußenfläche ausgebildet sind, die
mit Mahlorganen auf der Innenfläche entsprechender Kegelmäntel zusammenarbeiten.
Es läßt sich also hierdurch in einfacher Weise die vorteilhafte Anordnung zweier
Paare von Mahlorganen auch auf solche Kegelmühlen anwenden.
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Auch ist die Erfindung für Mahlmaschinen anwendbar, in welcher nicht
nur zwei Paare von relativ zueinander rotierenden Mahlorganen in spiegelbildlicher
Doppelanordnung vorgesehen sind, sondern auch für Maschinen mit zwei oder mehr derartiger
zweipaariger Mahlorgan-Anordnungen auf einer gemeinsamen Welle. Dabei kann der Durchsatz
des Stoffes z. B. in der Weise erfolgen, daß er die jeweilige zweipaarige Doppelanordnung
parallel und die einzelnen zweipaarigen Doppelanordnungen hintereinander durchläuft.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigt F i g. 1 im Schnitt eine - Zwillingsscheibenmühle nach der Erfindung
und F i g. 2 in kleinerem Maßstab eine Seitenansicht der Mühle nach F i g. 1.
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In einem aus zwei Teilen 1 und 2 bestehenden Gehäuse ist mittels Lager
3 die Antriebswelle 4 axial unverschieblich gelagert. Der mittlere Tei15 dieser
Welle ist mit einer Verzahnung versehen, so daß Drehmomente auf der Welle 4 kraftschlüssig
auf die verschieblich auf ihr angeordneten und mit einer entsprechenden Verzahnung
versehenen scheibenförmigen Körpex 6 und 7 übertragen werden können. Die Körper
6 und 7 tragen je in bekannter Weise als Segmente ausgebildete Mahlorgane 8, die
mit entsprechenden feststehenden, auf Deckeln 9 und 10 des Gehäuses
befestigten, ebenfalls segmentförmig ausgebildeten Mahlorganen 11 zusammenarbeiten.
Die Gehäusedeckel9 und 10 sind mittels Schrauben 12 an einem zwischen den durch
Bolzen 13 (F i g. 2) zusammengehaltenen beiden Teilen 1 und 2 des Gehäuses fest
eingeklemmten Einsatz 14 angeschraubt. Die Stoffzuführung erfolgt über den an diesen
Einsatz 14 angegossenen Einlaßstutzen 15 durch die in den Gehäusedeckeln 9 und 10
ausgebildeten Kanäle 16 in parallelem Durchsatz zwischen die jeweils zusammenarbeitenden
Mahlorgane 8 und 11 im Mahlraum 17. Der gemahlene Stoff verläßt die Maschine durch
den ebenfalls an den Einsatz 14 angegossenen Auslaßstutzen 18.
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Während des Mahlvorganges werden die axial verschiebbaren scheibenförmigen
Körper 6 und 7 zur Veränderung des Abstandes zwischen den zusammenarbeitenden Mahlorganen
und damit des Mahldrukkes gespreizt. Hierzu wird über den Preßluftanschlußstutzen
19 Preßluft durch die zentrale Längsbohrung 20 und die Kanäle 21 in der Welle 4
dem Raum 22 zwischen den Körpern 6 und 7 zugeführt, deren einander zugekehrte Rückseiten
als Kolbenflächen dienen, wobei die gesamten radialen Flächen dieser Rückseiten
als Kolbenflächen wirksam sind. Der Raum 22 ist gegenüber dem Mahlraum 17 mittels
einer Balgdichtung 23, die durch einen Stützring 24 in ihrer gefalteten Lage gehalten
wird, abgedichtet. Gleichfalls zur Abdichtung gegenüber der Preßluft dienen Rollmembranen
25, die den mittleren Wellenteil 5 und den jeweiligen verschiebbaren
Körper 6
bzw. 7 abdichtend verbinden. Zwischen den Körpern 6 und 7 sind ferner
Federglieder 26, z. B. Tellerfedern
vorgesehen, welche der Spreizwirkung
der Preßluft entgegenwirken und beim Nachlassen des Druckes die Körper wieder in
ihre Ausgangslage zurückführen. Mit 27 sind Stopfbüchsen zwischen der Antriebswelle
4 und den Gehäuseteilen 1 und 2 bezeichnet.
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Das Auswechseln der Segmente der Mahlorgane 8 und 11 kann in leichter
Weise ausgeführt werden, nachdem lediglich die, wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich,
leicht zugänglichen Schrauben 12 gelöst worden sind, worauf die Gehäusedeckel 9
bzw. 10 innerhalb des Gehäuses weit zurückgezogen werden können. Dann können die
verbrauchten Segmente der Mahlorgane durch Lösen ihrer nicht dargestellten Befestigungsschrauben
von den Körpern 6 bzw. 7 und den Gehäusedeckeln 9 und 10 entfernt und neue
Segmente in kurzer Zeit eingesetzt werden.