DE2843501C2

DE2843501C2 -

Info

Publication number: DE2843501C2
Application number: DE2843501A
Authority: DE
Inventors: Richard John Manchester Gb Wood
Original assignee: EIGER ENGINEERING Ltd NEW BARNET HERTFORDSHIRE GB
Current assignee: EIGER ENGINEERING Ltd NEW BARNET HERTFORDSHIRE GB
Priority date: 1977-10-05
Filing date: 1978-10-05
Publication date: 1991-05-02
Also published as: GB1588172A; CH635523A5; DE2843501A1; BE871050A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mahlen, Schleifen, Mischen, Dispergieren, Emulgieren, Homogeni sieren u. dgl. von fließfähigen Materialien der im Ober begriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a device for grinding, Grinding, mixing, dispersing, emulsifying, homogeneous sieren u. Like. of flowable materials in the upper Concept of claim 1 specified genus.

Für die vorstehend angegebenen Behandlungen von insbe sondere hochviskosen Materialien werden spezielle Sand- oder Kugelmühlen verwendet, deren Mahlkammer zumindest teilweise mit einer Ladung aus Körner oder Kugeln gefüllt ist. Ein Rührwerk in der Mahlkammer versetzt diese körnige Ladung zusammen mit dem Behandlungsgut in eine intensive Bewegung, wobei relativ hohe Scherkräfte auftreten.For the treatments from insbe special highly viscous materials, special sand or ball mills used, the grinding chamber at least partially filled with a load of grains or spheres is. An agitator in the grinding chamber moves this granular Charge together with the material to be treated in an intensive Movement, whereby relatively high shear forces occur.

Aus der US-PS 38 44 490 ist eine Vorrichtung zum Disper gieren von Feststoffpartikeln in einem flüssigen Medium bekannt, bei welcher eine mit scheibenförmigen Rührorganen besetzte Welle zentral in einem vertikalen Rührwerk-Ge häuse angeordnet und in dessen oberer Stirnwand gelagert ist. Am freien Ende der Rührwerkswelle sitzt ein Treibrad, das von einem Elektromotor über einen Treibriemen in Drehung versetzt wird. Der Elektromotor ist seitlich neben dem Rührwerk-Gehäuse an einem gesonderten Tragrahmen montiert, der achsparallel zum Rührwerk-Gehäuse ausgerichtet und mit dessen Außenwandung verschraubt ist. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist einmal der durch den Riementrieb und die achsparallele Anordnung des Motors verursachte technische Aufwand sowie insbesondere die durch diese Anordnung und Kraftübertragung hervorgerufenen Schwingungen der Rührwerkswelle, die zu erheblichen Bela stungen der Wellenlager führen.From US-PS 38 44 490 is a device for disper yaw solid particles in a liquid medium known in which one with disc-shaped stirring elements occupied shaft centrally in a vertical agitator housing arranged and stored in the upper end wall is. At the free end of the agitator shaft there is a driving wheel that of an electric motor rotating over a drive belt is moved. The electric motor is on the side the agitator housing mounted on a separate support frame, aligned parallel to the agitator housing and is screwed to the outer wall. Disadvantageous in this known device is the one by Belt drive and the axially parallel arrangement of the motor caused technical effort and in particular the caused by this arrangement and power transmission Vibrations of the agitator shaft, which lead to considerable bela shaft bearings.

Aus der US-PS 33 37 140 ist eine gattungsgemäße Vorrich tung zum Dispergieren und Zerkleinern von Feststoffparti keln in einem flüssigen Medium bekannt, deren Mahlkammer zumindest teilweise mit körnigem Zirkoniumoxid mit vor zugsweise 0,25 bis 3,0 mm Korngröße gefüllt ist. Auf der oberen Stirnwand des zylindrischen Rührwerk-Gehäuses ist eine gesonderte Halterung von geringerem Durchmesser als das Rührwerk-Gehäuse befestigt, in welcher ein entspre chend klein bemessener Antriebsmotor fixiert ist. Die ggf. die vertikale Rührwerkswelle bildende Motorwelle durchragt die obere Stirnwand des Rührwerk-Gehäuses und trägt schei benförmige Rührorgane. Bei dieser bekannten Vorrichtung können nur relativ schwache Antriebsmotoren eingesetzt werden, da deren Montage auf der oberen Deckplatte des Rührwerk-Gehäuses bei größer dimensionierten Motoren zu außerordentlich hohen Belastungen des gesamten Aggregats, insbesondere der Wellenlager, führen würde. Durch die not wendige Fixierung des Rührwerk-Gehäuses werden die im Be trieb auftretenden Vibrationen in sich periodisch ändernde Spannungen zwischen den Bauteilen des Rührwerks und den Motorbauteilen umgesetzt, was eine entsprechend hohe Wech selbeanspruchung der Bauteile und ihrer Lager zur Folge hat.From US-PS 33 37 140 is a generic Vorrich device for dispersing and crushing solid particles known in a liquid medium, the grinding chamber at least partially with granular zirconium oxide preferably 0.25 to 3.0 mm grain size is filled. On the top end wall of the cylindrical agitator housing a separate bracket of smaller diameter than the agitator housing attached, in which a correspond accordingly small drive motor is fixed. The possibly the motor shaft forming the vertical agitator shaft protrudes the top end wall of the agitator housing and wearing shi ben-shaped agitators. In this known device can only use relatively weak drive motors be because their mounting on the upper cover plate of the Agitator housing for larger motors extraordinarily high loads on the entire unit, especially the shaft bearing. Due to the need agile fixation of the agitator housing are in the loading drive occurring vibrations in periodically changing Tensions between the components of the agitator and the Engine components implemented, which is a correspondingly high change self-stress on the components and their bearings Has.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrich tung zu schaffen, die bei kompakten Abmessungen eine sta bilere Lagerung und damit verminderte Beanspruchungen der Rührwerksteile sowie ausreichende Durchsatzleistungen gewährleistet.The object of the invention is a generic Vorrich to create a stance with compact dimensions bilere storage and thus reduced stresses of the Agitator parts and sufficient throughput guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is characterized by the characteristics of the Claim 1 solved.

Durch die direkte Anflanschung des Rührwerk-Gehäuses an dem fest abgestützten Motorgehäuse ergibt sich eine wirk same Entlastung der in den Motor integrierten Wellenlager. Da nämlich das Rührwerk-Gehäuse praktisch nur vom Motorge häuse getragen wird, kann das gesamte Rührwerk durch die im Betrieb auftretenden Vibrationen in Schwingungen ver setzt werden, ohne daß dessen einzelne Bauteile für sich schwingen bzw. vibrieren und dadurch Wechselspannungen zwischen dem Rührwerk-Gehäuse, dem Motorgehäuse und der Rührwerkswelle erzeugen. Bei kompakter und in sich steifer Ausführung der Vorrichtung ergeben sich somit verringerte Belastungen insbesondere der Wellenlager. Durch die ein stückige Ausbildung der Motorwelle als Rührwerkswelle er gibt sich der Vorteil, daß zur Lagerung der gesamten Welle lediglich die Motorlager herangezogen und zusätzliche Wellenlager im Rührwerk vermieden werden können.Due to the direct flange mounting of the agitator housing the firmly supported motor housing gives an effect same relief of the shaft bearings integrated in the motor. Because the agitator housing practically only from the motor the entire agitator can be carried through the housing vibrations occurring during operation in vibrations ver be set without its individual components vibrate or vibrate and thereby alternating voltages between the agitator housing, the motor housing and the Generate agitator shaft. With more compact and stiffer in itself Design of the device thus results in reduced Loads especially on the shaft bearings. Through the one lumpy design of the motor shaft as an agitator shaft there is the advantage that to support the entire shaft only the engine mounts used and additional Shaft bearings in the agitator can be avoided.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further expedient refinements of the invention are Subject of the subclaims.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben, die eine Mahlvorrichtung im Axialschnitt zeigt.The following is an embodiment of the invention using the drawing described a grinder shows in axial section.

Die dargestellte Mahlvorrichtung enthält einen Elektromo tor 1 mit vertikaler Längsachse, der aufrecht auf einer Tragplatte 2 befestigt ist. Das Motorgehäuse 3 enthält einen oberen ebenen Flansch 4 mit einem nach oben gerich teten Zentrierring 5. Die Welle 6 des Elektromotors 1 ragt nach aufwärts in eine Mahlkammer 7, die von einem als ko axiale Verlängerung des Motorgehäuses 3 ausgebildeten zylindrischen Rührwerk-Gehäuse 8 begrenzt wird. An dem in der Mahlkammer 7 befindlichen Abschnitt der Welle 6 sind scheibenförmige Rührorgane 9 befestigt. In der Umfangswand des Rührwerk-Gehäuses 8 sind oberhalb der Stirnwand 4 eine Einlaßöffnung 10 für das zu behandelnde Material und in der oberen Deckplatte 22 eine Auslaßöffnung 11 für das ge mahlene Material vorgesehen. Das Rührwerk-Gehäuse 8 ist von einem Kühlmantel 12 umgeben, der eine Einlaßöffnung 13 und eine Auslaßöffnung 14 für Kühlwasser aufweist.The grinding device shown contains an electric gate 1 with a vertical longitudinal axis, which is fixed upright on a support plate 2 . The motor housing 3 contains an upper flat flange 4 with a centering ring 5 directed upwards. The shaft 6 of the electric motor 1 projects upwards into a grinding chamber 7 , which is delimited by a cylindrical agitator housing 8 designed as a coaxial extension of the motor housing 3 . Disk-shaped stirring elements 9 are attached to the section of the shaft 6 located in the grinding chamber 7 . In the peripheral wall of the agitator housing 8 , an inlet opening 10 for the material to be treated and an outlet opening 11 for the ground material are provided in the upper cover plate 22 above the end wall 4 . The agitator housing 8 is surrounded by a cooling jacket 12 which has an inlet opening 13 and an outlet opening 14 for cooling water.

Das von der Mahlkammer 7 und den Rührorganen 9 gebildete Rührwerk bildet zusammen mit dem Elektromotor 1 eine stabile und kompakte Baueinheit, die vertikal und auch in anderer geeigneter Ausrichtung montiert bzw. angeordnet werden kann. Eine Bodenplatte oder ein Verbindungsteil 15 des Rührwerk-Gehäuses 8 ist durch Schrauben 16 am Motor flansch 4 befestigt und weist eine ringförmige Ausnehmung 17 auf, in welche der Zentrierring 5 eingreift. Der Gehäuse mantel 8 ist durch Schrauben 16a am Motorflansch 4 be festigt. Ein von einer Stirnplatte 18a abgedeckter hohl zylindrischer Schaft 18 bildet ein Dichtungsgehäuse 19 für eine Wellendichtung. In der Bodenplatte 15 können Bohrungen für eine Schmierflüssigkeit der Dichtungsanordnung vorgesehen sein.The agitator formed by the grinding chamber 7 and the stirring elements 9 forms, together with the electric motor 1, a stable and compact structural unit which can be mounted or arranged vertically and in another suitable orientation. A base plate or a connecting part 15 of the agitator housing 8 is fastened to the motor flange 4 by screws 16 and has an annular recess 17 , in which the centering ring 5 engages. The housing shell 8 is fastened by screws 16 a on the motor flange 4 be. A covered by an end plate 18 a hollow cylindrical shaft 18 forms a seal housing 19 for a shaft seal. Bores for a lubricating liquid of the sealing arrangement can be provided in the base plate 15 .

Ein Sieb 20 deckt eine kreisförmige Ausnehmung 21 in der oberen Endplatte 22 ab, in welcher die Auslaßöffnung 11 angeordnet ist. Alternativ kann ein Sieb auch vor einer kreisförmigen Ausnehmung in der Bodenplatte 15 angeordnet sein, wenn das Mahlgut durch die Öffnung 11 eintritt und durch eine hinter dem Sieb in der Bodenplatte 15 vorgesehene Auslaßöffnung ausgetragen wird.A sieve 20 covers a circular recess 21 in the upper end plate 22 , in which the outlet opening 11 is arranged. Alternatively, a sieve can also be arranged in front of a circular recess in the base plate 15 when the ground material enters through the opening 11 and is discharged through an outlet opening provided in the base plate 15 behind the sieve.

Die Mahlkammer 7 ist im Betrieb mit einer Schleifladung aus teilchenförmigem Material mit einem Korndurchmesser von 0,1 bis 5,0 mm teilweise gefüllt und wird von dem mit Wasser versetzten Mahlgut beschickt. Der Elektromotor 1 treibt über seine Welle 6 die scheibenförmigen Rührorgane 9, welche die intensiven Rühr- und Scherzustände in der Mahlkammer 7 erzeugen. Ein Austreten der Schleifladung wird durch das Sieb 20 verhindert.In operation, the grinding chamber 7 is partially filled with a grinding charge made of particulate material with a grain diameter of 0.1 to 5.0 mm and is fed by the regrind mixed with water. The electric motor 1 drives the disk-shaped stirring elements 9 via its shaft 6 , which produce the intensive stirring and shear conditions in the grinding chamber 7 . The sieve 20 prevents the sanding charge from escaping.

Die vorstehend beschriebene Mahlvorrichtung ist konstruk tiv einfach, weil das Rührwerk direkt am Motorgehäuse mon tiert ist und die Rührorgane 9 von der verlängerten Motor welle 6 angetrieben werden. Besondere Übertragungselemen te, wie Riemen, Zahnräder o. dgl., werden dadurch ver mieden. Durch die senkrechte Ausrichtung der Vorrichtung werden die beim Anfahren mit in Ruhe befindlicher Schleif ladung auftretenden hohen Belastungen unmittelbar am Aus tritt der Welle aus dem Motorgehäuse gleichmäßig verteilt aufgenommen. Die obere Stirnplatte 22 kann z. B. zum Ein füllen der Schleifladung, zur Wartung usw. abgebaut werden.The grinding device described above is constructively simple because the agitator is mounted directly on the motor housing and the stirring elements 9 are driven by the extended motor shaft 6 . Special transmission elements, such as belts, gears or the like, are thereby avoided. Due to the vertical orientation of the device, the high loads that occur when starting with the grinding charge at rest are absorbed directly at the shaft from the motor housing and distributed evenly. The upper end plate 22 may e.g. B. to fill a grinding load, for maintenance, etc. are dismantled.

Derartige Mahlvorrichtungen arbeiten mit Umfangsgeschwin digkeiten der Rührorgane von z. B. 10 bis 20 m/sec, wobei für hochviskose Materialien auch geringere Geschwindigkei ten erforderlich sein können, die entweder durch Verringe rung des Durchmessers der Rühreinrichtung oder durch ge ringere Motordrehzahlen erzielt werden.Such grinding devices work with peripheral speeds the stirring elements of z. B. 10 to 20 m / sec, wherein lower speed for highly viscous materials ten may be required, either by reducing tion of the diameter of the stirring device or by ge lower engine speeds can be achieved.

Die Betriebsdaten mehrerer Mühlengrößen sind in der folgenden Tabelle angegeben:The operating data of several mill sizes are in the following table:

Claims

1. Vorrichtung zum Mahlen, Schleifen, Mischen, Dispergieren, Emulgieren, Homogenisieren u. dgl. von fließfähigen Materialien, bestehend

- aus einem mit Sand oder Kugeln von 0,1 bis 5,0 mm Korn größe teilweise gefülltem zylindrischen Gehäuse, das durch Siebe abgedeckte Eintrags- und Austragsöffnungen aufweist,
- aus einem im Gehäuse angeordneten Rührwerk, dessen zen trale Welle mit axial beabstandeten Rührorganen besetzt ist, und
- aus einem koaxial zum Rührwerk an einer Stirnseite des Rührwerk-Gehäuses angeordneten Motor, dessen verlängerte Motorwelle die Rührwerkswelle bildet,

1. Device for grinding, grinding, mixing, dispersing, emulsifying, homogenizing and. Like. Made of flowable materials

- from a cylindrical housing partially filled with sand or spheres of 0.1 to 5.0 mm grain size, which has inlet and outlet openings covered by sieves,
- From a stirrer arranged in the housing, the central shaft is occupied by axially spaced stirring elements, and
a motor arranged coaxially to the agitator on one end face of the agitator housing, the elongated motor shaft of which forms the agitator shaft,

dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Rührwerk-Gehäuse (8) stirnseitig an das Motorgehäuse (5) angeflanscht und von diesem getragen ist. characterized in that the cylindrical agitator housing ( 8 ) is flanged to the end of the motor housing ( 5 ) and is supported by the latter.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gkennzeichnet, daß das Rührwerk-Gehäuse (8) eine mit der Stirnwand (4) des Motorgehäuses (1) verschraubte Bodenplatte (15) auf weist, in der eine als hohlzylindrisches Dichtungsgehäuse (19) ausgebildete Wellendurchführung angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the agitator housing ( 8 ) has a bottom plate ( 15 ) screwed to the end wall ( 4 ) of the motor housing ( 1 ), in which a shaft bushing designed as a hollow cylindrical seal housing ( 19 ) is arranged is.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gkennzeichnet, daß der zylindrische Mantel des Rührwerk-Gehäuses mit der Bodenplatte (15) und mit der Stirnwand (4) des Motorgehäuses verschraubt ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the cylindrical casing of the agitator housing is screwed to the base plate ( 15 ) and to the end wall ( 4 ) of the motor housing.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gkennzeichnet, daß die Bodenplatte (15) durch den Eingriff eines Ringan satzes (5) in eine in der Stirnwand (4) des Motorgehäuses (1) ausgebildete Ringnut (17) zentriert ist.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the base plate ( 15 ) is centered by the engagement of a Ringan set ( 5 ) in a in the end wall ( 4 ) of the motor housing ( 1 ) formed annular groove ( 17 ).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gkennzeichnet, daß an jedem Ende des Motorgehäuses (3) je ein Rührwerk angeordnet ist, wobei die nach beiden Seiten verlängerte Motorwelle die beiden Rührwerkswellen bildet.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that an agitator is arranged at each end of the motor housing ( 3 ), the motor shaft being extended on both sides forming the two agitator shafts.