DE19839210A1 - Rührwerksmühle - Google Patents

Abstract

Eine Rührwerksmühle weist einen zylindrischen Mahlbehälter (9) auf, in dem ein drehantreibbares Rührwerk (14) angeordnet ist. An einem Ende mündet eine Mahlgut-Zuführleitung (20) in den Mahlraum (13) ein. Am anderen Ende mündet eine Mahlgut-Abführleitung (21) hieraus aus. Es ist eine Mahlhilfskörper-Rückführleitung (24) vorgesehen, die im Bereich eines hohen örtlichen Druckes aus dem Mahlraum (13) ausmündet und im Bereich eines niedrigen örtlichen Druckes in den Mahlraum (13) einmündet, und zwar gesondert von der Mahlgut-Zuführleitung (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle.

Aus der EP 0 058 886 A2 (entspr. US-PS 4,496,106) ist es bekannt, in einer Rührwerksmühle mit einem zylindrischen, walzenförmigen Rührwerk das Mahlgut konzentrisch von unten zuzuführen und oben durch eine Ring­ spalt-Trennvorrichtung abzuführen. Es findet ein Mahlhilfskörper-Umlauf mit externer Rückführung statt, wobei die Mahlhilfskörper der Mahlgut- Zuführleitung wieder zugeführt werden, also gemeinsam mit dem Mahlgut dem Mahlgutbehälter zentrisch von unten zugeführt werden. Es hat sich gezeigt, daß der Mahlhilfskörper-Umlauf hierbei ungleichmäßig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle mit ei­ nem externen Mahlhilfskörper-Umlauf zu schaffen, bei der ein gleichmäßi­ ger und stabiler Umlauf der Mahlhilfskörper stattfindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sich immer dann ein besonders stabiler Mahlhilfskörper-Umlauf einstellt, wenn die Mahlhilfs­ körper-Rückführleitung in einem Bereich höheren örtlichen Drucks aus dem Mahlraum ausmündet und wenn die Rückführleitung in einen Bereich örtlichen Unterdrucks im Mahlraum einmündet. Die Druckdifferenz zwi­ schen der Ausmündung und der Einmündung der Mahlhilfskörper- Rückführleitung liefert die Kraft und damit den Antrieb für einen stetigen und gleichmäßigen Rücktransport von Mahlhilfskörpern (zusammen mit einem Teil des Mahlgutes) durch die Mahlhilfskörper-Rückführleitung. Dadurch, daß die Mahlhilfskörper-Rückführleitung und insbesondere deren Einmündung in den Mahlraum gesondert von der Mahlgut-Zuführleitung ist, kann sich an der Einmündung der niedrige Druck einstellen, der sich in der Nähe der Rührwerkswelle im Mahlraum ausbildet. Da das Mahlgut durch die Mahlgut-Zuführleitung mittels einer Pumpe zugeführt wird, herrscht dort ein entsprechend höherer Druck, der bei einer gemeinsamen Einführung von frischem Mahlgut und rückgeführten Mahlhilfskörpern dem geschilderten Effekt entgegenwirken würde. Die Einmündung der Mahlhilfskörper-Rückführleitung in den Mahlraum befindet sich einerseits radial zur Achse der Rührwerkswelle so nahe wie möglich an der Rühr­ werkswelle und andererseits an dem Ende des Mahlraums, wo die Mahlgut- Zuführleitung einmündet.

Vorteilhafte und zum Teil erfinderische Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von vier Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Rührwerksmühle in Draufsicht gemäß dem Sichtpfeil I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Teildarstellung der Rührwerksmühle im Vertikalschnitt entspre­ chend der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Rührwerksmühle in einer Dar­ stellung entsprechend Fig. 2,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform einer Rührwerksmühle in einer Dar­ stellung entsprechend den Fig. 2 und 3 und

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform einer Rührwerksmühle in einer Dar­ stellung entsprechend den Fig. 2 bis 4.

Bei den in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsformen handelt es sich jeweils um eine sogenannte liegende Rührwerksmühle. Die­ se weist ein im wesentlichen durch eine Grundplatte gebildetes Maschinen­ gestell 1 auf, das auf dem Boden abgestützt ist. Auf diesem Maschinenge­ stell 1 ist ein gegebenenfalls drehzahlregelbarer Antriebsmotor 2 unterge­ bracht, der mit einer Keilriemenscheibe 3 versehen ist. Neben dem An­ triebsmotor 2 ist auf dem Maschinengestell 1 ein Lagergehäuse 4 angeord­ net, in dem eine Antriebswelle 5 drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 5 ist an ihrem der Keilriemenscheibe 3 benachbarten Ende ebenfalls mit einer Keilriemenscheibe 6 versehen, die mit der Keilriemenscheibe 3 des An­ triebsmotors 2 über Keilriemen 7 in Antriebsverbindung steht. Die Keil­ riemenscheiben 3, 6 und die Keilriemen 7 sind mit einer Abdeckung 8 ver­ sehen.

An dem der Keilriemenscheibe 6 abgewandten Ende des Lagergehäuses 4 ist ein zylindrischer Mahlbehälter 9 mit seinem Deckel 10 mittels Gewin­ debolzen 11 befestigt. Der Mahlbehälter 9 ist an seinem dem Lagergehäuse 4 abgewandten Ende mittels eines Bodens 12 verschlossen. In einem einen Mahlraum 13 bildenden Innenraum des Mahlbehälters 9 ist ein Rührwerk 14 angeordnet, das eine mit der Antriebswelle 5 drehfest verbundene, flie­ gend gelagerte Rührwerkswelle 15 aufweist. An dieser Rührwerkswelle 15 sind Rührwerkzeuge 16 angebracht, die durch Rührscheiben 17 mit Durchlaßöffnungen 18 gebildet sind. Die Rührwerkswelle 15, die An­ triebswelle 5 und der Mahlbehälter 9 haben eine gemeinsame Achse 19. Durch den Deckel 10 mündet eine Mahlgut-Zuführleitung 20 in den Mahl­ raum 13, durch die mittels einer Pumpe 20a dem Mahlraum 13 zu behan­ delndes Mahlgut zugeführt wird. Im Bereich des Bodens 12 mündet eine Mahlgut-Abführleitung 21 aus dem Mahlraum 13, durch die fertig behan­ deltes Mahlgut abgeführt wird. Dieser Abführleitung 21 ist mindestens eine Trennvorrichtung 22 zugeordnet, bei der es sich in der Regel um minde­ stens eine sogenannte Siebpatrone handelt, die in den Mahlraum 13 ragt und zwar in den Raum zwischen dem Boden 12 und der nächstbenachbar­ ten Rührscheibe 17. Solche Siebpatronen haben eine Ausgestaltung, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 20 37 258 (entspr. US-Patent 3,780,957) und der DE 35 36 857 C (entspr. US-PS 4,739,936) bekannt sind. Der Mahl­ raum 13 ist in erheblichem Umfang, beispielsweise zu 70 bis 90%, mit Mahlhilfskörpern 23 gefüllt. Die Trennvorrichtung 22 ist so ausgestaltet, daß derartige Mahlhilfskörper 23 nicht in die Abführleitung 21 gelangen können.

Soweit die Rührwerksmühle bis hierher geschildert ist, ist sie im wesentli­ chen aus der DE 196 30 186 A (entspr. US-PS 5,758,833) bekannt, worauf bezüglich weiterer Einzelheiten verwiesen werden darf.

Alle Ausführungsformen weisen eine Mahlhilfskörper-Rückführleitung 24 auf, die benachbart zur Trennvorrichtung 22 aus dem Mahlraum 13 aus­ mündet und benachbart zur Mahlgut-Zuführleitung 20 wieder in den Mahl­ raum einmündet. Die Einmündung 25 befindet sich jeweils in der Nähe der Rührwerkswelle 15, also im Bereich eines örtlichen Unterdrucks. Die Ausmündung 26 der Rückführleitung 24 befindet sich dagegen in der Wand 27 des Mahlbehälters 11, d. h. an der Peripherie des Mahlraums 13, also im Bereich eines örtlichen Überdrucks. Dadurch wird ein besonders guter und effektiver Umlauf der Mahlhilfskörper 23 vom Bereich der Mahlgut-Zufüh­ rung zum Bereich der Trennvorrichtung 22 und zurück zum Bereich der Mahlgut-Zuführung erreicht. In der Rückführleitung 24 kann ein Absperr­ ventil 28 zum teilweisen oder vollständigen Sperren der Rückführleitung 24 vorgesehen sein, mittels dessen also der Grad des Mahlhilfskörper- Umlaufs beeinflußt wird.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 liegt die Ausmündung 26 der Mahlhilfskörper-Rückführleitung 24 unmittelbar neben dem Anschluß der Abführleitung 21 an die Trennvorrichtung 22, also benachbart zum Bo­ den 12. Die Einmündung 25 der Rückführleitung 24 befindet sich zwischen den beiden dem Deckel 10 benachbarten Rührscheiben 17 in der Nähe der unmittelbaren Nachbarschaft zur Rührwerkswelle 15. Um ein Einleiten der aus der Einmündung 25 der Rückführleitung 24 in den Mahlraum 13 aus­ tretenden Mahlhilfskörper 23 zu verbessern, sind die Durchlaßöffnungen 18a in der Rührscheibe 17a schräg zur Rührwerkswelle 15 hin geneigt. Bei der Rührscheibe 17a handelt es sich um die vom Deckel 10 her gesehen zweite Rührscheibe, die also benachbart zur Einmündung 25 auf der der Ausmündung 26 zugewandten Seite angeordnet ist.

Um die Ausmündung 26 möglichst nahe an die Rührwerkswelle 15 heran­ führen zu können, ist die Rückführleitung 24 in diesem Bereich als radial, also quer zur Achse 19 in Richtung 29, verschiebbares Tauchrohr 30 aus­ gebildet. Wegen der sich zwischen benachbarten Rührscheiben 17 ausbil­ denden, nur in Fig. 2 genauer angedeuteten Zopfströmung 31 herrscht in der Nähe der Rührwerkswelle 15 der höchste Unterdruck im Mahlraum 13. An der Peripherie, also im Bereich der Wand 27 herrscht dagegen der höchste Druck im Mahlraum 13. Dies gilt insbesondere für den Bereich radial um eine Rührscheibe 17. Aus diesem Grunde ist die letzte Rühr­ scheibe 17b, radial zu der die Ausmündung 26 der Rückführleitung 24 an­ geordnet ist, doppelt so dick, also mit doppelter axialer Erstreckung, wie die übrigen Rührscheiben 17 ausgebildet.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 im wesentlichen nur dadurch, daß die Rückführleitung 24' durch den Deckel 10' in den Mahlraum 13 einmündet, wobei die Einmündung 25' unmittel­ bar benachbart zur Rührwerkswelle 15 liegt. Die Zuführleitung 20 mündet radial weiter außen in den Mahlraum 13 ein. Ansonsten haben alle Bezugs­ zeichen in Fig. 3 die gleiche Bedeutung wie in Fig. 2, so daß auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 mündet die Mahlhilfskörper-Rück­ führleitung 24" in einen die Rührwerkswelle 15 umgebenden, im Deckel 10" angebrachten und diesen durchsetzenden und zum Mahlraum 13 hin offenen topfförmigen Anschlußstutzen 32 ein. Die Einmündung 25" befin­ det sich hierbei ebenfalls unmittelbar benachbart zur Rührwerkswelle 15, also in einem Bereich hohen örtlichen Unterdrucks. Auch hier gilt im übri­ gen die obige Beschreibung.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 mündet die Mahlgut-Zuführleitung 20''' durch den Boden 12''' in den Mahlraum 13, während die Trennvor­ richtung 22''' sich in der Nähe des Deckels 10''' befindet und dort in die Mahlgut-Abführleitung 21''' angeschlossen ist. In diesem Fall besteht die Trennvorrichtung 22''' aus mindestens zwei Siebpatronen, die beiderseits der Rührwerkswelle 15 angeordnet und an dieser seitlich vorbeigeführt sind. Die Ausmündung 26''' der Mahlhilfskörper-Rückführleitung 24''' befindet sich unmittelbar benachbart zur Trennvorrichtung 22'''. Entspre­ chend ist die Rührscheibe 17c, also die dem Deckel 10''' nächstbenach­ barte Rührscheibe dicker ausgebildet als die übrigen Rührscheiben 17. Die Einmündung 25''' der Rückführleitung 24''' befindet sich im Boden 12''' und zwar konzentrisch zur Achse 19. Das Mahlgut fließt in umgekehrter Richtung wie bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 bis 4 durch den Mahlraum 13, wobei sich zwischen benachbarten Rührscheiben 17 eine Zopf-Strömung 31''' ausbildet. Auch hier gilt im übrigen die obige Be­ schreibung, soweit dieselben Bezugsziffern wie oben verwendet worden sind.

Bei allen Ausführungsformen wird das zu mahlende Mahlgut mittels der Pumpe 20a durch die Mahlgut-Zuführleitung 20, 20''' in den Mahlraum 13 eingeführt und dann zusammen mit den Mahlhilfskörpern durch diesen transportiert, wobei durch die hochtourige Umdrehung des Rührwerks 14 in bekannter Weise eine Dispergierung und Zerkleinerung des in fließfähiger Suspension befindlichen Mahlguts erfolgt. Durch die Trennvorrichtung 22 bzw. 22''' wird das Mahlgut abgezogen. Durch die Ausmündung 26 bzw. 26''' werden die Mahlhilfskörper 23 und ein Teil des Mahlguts aufgrund des im Bereich der Ausmündung 26 bzw. 26''' herrschenden relativ hohen Drucks in die Mahlhilfskörper-Rückführleitung 24, 24', 24", 24''' ge­ drückt und fließen aufgrund der zwischen der Ausmündung 25, 26''' und der Einmündung 25, 25', 25", 25''' herrschenden Druckdifferenz durch die Rückführleitung 24, 24', 24", 24''' zur Einmündung 25, 25', 25", 25'''. Aufgrund dieses durch die Druckdifferenz bedingten Transports erfolgt ein sehr stabiler und kontinuierlicher Mahlhilfskörper-Umlauf.

Obwohl die geschilderten Ausführungsbeispiele nur Rührwerksmühlen mit horizontaler Achse 19 zeigen, sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch bei Rührwerksmühlen mit vertikaler Achse anwendbar. In diesem Fall würde die Antriebswelle 5 mit dem Rührwerk 14 von oben in den Mahlbe­ hälter 9 einmünden. Die Mahlgut-Zuführleitung 20, 20''' würde von unten in den Mahlbehälter 9 einmünden. Die Trennvorrichtung 22, 22' wäre oben im Mahlbehälter 9, also im Bereich des Eintritts der Antriebswelle 5 ange­ ordnet. Die Mahlhilfskörper-Rückführleitung 24, 24', 24", 24''' würde oben, benachbart zur Trennvorrichtung 22, 22''' aus dem Mahlbehälter 9 ausmünden und entsprechend unten wieder einmünden. Grundsätzlich wäre also die Anordnung so wie in Fig. 5 dargestellt.

Claims (9)

1. Rührwerksmühle
mit einem mit einer zylindrischen Wand (27) und einem Deckel (10, 10', 10", 10''') und einem Boden (12, 12''') einen mit Mahlhilfskörpern (23) füllbaren Mahlraum (13) begrenzenden Mahlbehälter (9),
mit einem in dem Mahlbehälter (9) angeordneten Rührwerk (14), das eine Rührwerkswelle (15) und an dieser angebrachte Rührwerkzeuge (16) auf­ weist,
mit einem Antriebsmotor (2) zum Dreh-Antrieb des Rührwerks (14) um eine Achse (19),
mit einer zumindest benachbart zum Deckel (10, 10', 10") oder zum Bo­ den (12''') angeordneten, in den Mahlraum (13) einmündenden Mahlgut- Zuführleitung (20, 20'''),
mit einer zumindest benachbart zum Boden (12) oder zum Deckel (10''') angeordneten, in eine Mahlgut-Abführleitung (21, 21''') einmündenden Mahlgut-Mahlhilfskörper-Trennvorrichtung (22, 22''') und
mit einer Mahlhilfskörper-Rückführleitung (24, 24', 24", 24'''), die
von der Mahlgut-Zuführleitung (20, 20''') gesondert ist, eine Ausmündung (26, 26''') aus dem Mahlraum (13) im Bereich der zylindrischen Wand (27) und benachbart zur Trennvorrichtung (22, 22''') und
eine Einmündung (25, 25', 25", 25''') in den Mahlraum (13) radial zur Achse (19) in der Nähe der Rührwerkswelle (15) und in Richtung der Achse (19) benachbart zur Einmündung der Mahlgut-Zuführleitung (20, 20''')
aufweist.

2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (25) der Mahlhilfskörper-Rückführleitung (24) an einem einen Abschnitt der Mahlhilfskörper-Rückführleitung (24) bildenden Tauchrohr (30) ausgebildet ist, das zwischen in Richtung der Achse (19) beabstandeten und benachbarten Rührwerkzeugen (16) angeordnet ist.

3. Rührwerksmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauchrohr (30) in der Weise verschiebbar ausgebildet ist, daß der Abstand der Einmündung (25) von der Rührwerkswelle (15) einstellbar ist.

4. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (25') der Mahlhilfskörper-Rückführleitung (24') im Deckel (10') ausgebildet ist.

5. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (25") der Mahlhilfskörper-Rückführleitung (24") außerhalb des Mahlraums (13) in einem mit dem Mahlraum (13) verbunde­ nen, den Deckel (10") durchsetzenden und die Rührwerkswelle (15) um­ gebenden Anschlußstutzen (32) angeordnet ist.

6. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (25''') der Mahlhilfskörper-Rückführleitung (24''') in den Mahlraum (13) im Boden (12''') und konzentrisch zur Achse (19) an­ geordnet ist.

7. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zur Ausmündung (26, 26''') der Mahlhilfskörper-Rück­ führleitung (24, 24', 24", 24''') mindestens ein Rührwerkzeug (16) ange­ ordnet ist.

8. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlbehälter (9) mit horizontaler Achse (19) ausgebildet ist.

9. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (25, 25', 25", 25''') bezogen auf die Achse (19) radi­ al näher an der Rührwerkswelle (15) angeordnet ist als die Einmündung der Mahlgut-Zuführleitung (20, 20''') in den Mahlraum (13).