DE3918092C2 - Rührwerksmühle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Rührwerksmühlen sind in verschiedenster Form bekannt ge­ worden. Ein Beispiel zeigt etwa die DE-OS 20 47 244, bei der der schei­ benförmige Teil den den Mahlraum abdeckenden Deckel bildet. Ein ande­ res Beispiel ist der DE 24 45 631 C2 zu entnehmen, die gekühlte Rotor­ scheibe in verschiedener Anordnung zeigt. Schließlich ist etwa der DE 32 45 825 C2 eine Ausführungsform zu entnehmen, bei der am Stator ringscheibenförmige Statorwerkzeuge angeordnet und von Kühlräumen durchzogen sind. Im Deckel sind keine Kühlkanäle vorgesehen. Bei einer weiteren Rührwerksmühle nach der DE 32 42 436 A1 enthält der Deckel zwar einen Kühlraum, der jedoch keine spezielle strömungsgünstige Struktur hat und auch von keinem Kühlmittel durchströmt wird.

Allen diesen Vorschlägen ist gemeinsam, daß der Scheibenkörper prak­ tisch lediglich einen ummantelten Hohlraum darstellt. Dies bedeutet, daß das zugeführte Kühlmittel in diesem relativ weitläufigen Hohlraum im all­ gemeinen den kürzesten Weg vom Zufluß zum Abfluß nehmen wird, woge­ gen alle nebenher angeordneten Räume zu Toträumen werden, in denen sich mit der Zeit Kesselstein u. dgl. ablagern wird. Nun kann man diese Ablagerungen teilweise verhindern, wenn die Durchflußrate des Kühlmit­ tels stark vergrößert wird. In diesem Falle besteht einerseits die Gefahr, daß es zu örtlichen Überkühlungen kommt, was besonders bei Rotorscheiben zu der unangenehmen Erscheinung einer Schichtbildung rund um die entsprechende Stelle führt, andererseits ist damit auch die Regelbarkeit des Kühlmittelflusses in Frage gestellt, da jedes - vom Verfahren her er­ forderliche - Absenken des Kühlmitteldurchflusses wieder zu jenen Abla­ gerungen führen muß. Deshalb und auch wegen der mit der erhöhten Strömung mitgetragenen größeren Menge an gelöstem Kesselstein werden sich also die erwähnten Ablagerungen nicht vermeiden lassen. Dies führt aber dann gerade zum Gegenteil des angestrebten Effektes, nämlich einer relativ schlechten Wärmeleitung und einem ungleichmäßigen und uneffi­ zienten Kühleffekt.

Zwar wurde dies im Falle der beiden zuletzt genannten Literaturstellen wohl schon erkannt und versucht, durch Umlenkungen (scheibenförmige Zwischenwände) die Strömung besser unter Kontrolle zu bringen, doch gelang dies nur unvollkommen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Rührwerksmühle der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der ein gleichmäßiger Kühleffekt unter kontrollierten Bedingungen auf einfache Weise erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 vorgesehen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteran­ sprüchen 2 bis 17.

Dadurch, daß für die Kühlung nun ein längliches, an einen Zu- und Ab­ fluß angeschlossenes Kanalsystem vorgesehen wird, wird die Kühlmittel­ strömung gezwungen, relativ rasch zu fließen, wobei ein gewisser Selbst­ reinigungseffekt entsteht. Darüberhinaus läßt sich auf diese Weise leicht erreichen, daß das Kühlmittel alle jene Orte erreicht, wo eine Kühlung an­ gestrebt wird, so daß der gesamte Kühlvorgang besser unter Kontrolle ge­ halten werden kann.

An sich wäre es durchaus möglich, dem Deckel einen gesonderten, paral­ lel zum Kühlkreislauf des Stators liegenden Kühlkreislauf zuzuordnen. Einfacher, vor allem im Falle einer Regelung des Kühlkreislaufes ist es je­ doch, wenn die Merkmale des Anspruches 7 vorgesehen sind.

Häufig werden Anschlüsse (wie etwa der Produktauslaß einer Rühr­ werksmühle) schräg angebracht, was jedoch im Falle eines Deckels dazu führen müßte, daß der Anschluß über eine der Kanten desselben ange­ bracht werden müßten. Günstiger ist es, wenn nach Anspruch 8 vorge­ gangen wird. Obwohl dies die aus der späteren Beschreibung ersichtlichen Vorteile mit sich bringt, kann alternativ oder zusätzlich auch Anspruch 11 verwirklicht sein, dessen Merkmale eine kompakte Bauweise begünstigen und im alle des Durchlasses die Kühlung des Mahlgutes von seinem Ein­ tritt in die Mühle und/oder bis zu seinem Austritt (vorzugsweise ist min­ destens das letztere vorgesehen) sichern.

Um die Herstellung und Reinigung des nach der Erfindung vorzusehenden Kanalsystems zu erleichtern, ist dieses vorzugsweise entsprechend An­ spruch 12 ausgebildet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Rührwerksmühle;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 veranschaulichten Deckel;

Fig. 3 ein Schnittbild nach der Linie A-A der Fig. 2, jedoch erst nach dem Vergießen der in Fig. 2 in Draufsicht gezeigten Rohrschlange;

Fig. 4 eine explodierte Darstellung, wobei Fig. 2 dann eine Draufsicht auf den Unterteil der Fig. 1 ist;

Fig. 5 eine Ausführungsform mit geradlinigen Kanälen;

Fig. 6 ein Detail bei einer Ausführung nach den Fig. 5 oder 7;

Fig. 7 und 8 ein weiteres Ausführungbeispiel, wobei Fig. 8 ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 7 ist und Fig. 7 als radialer Schnitt der Fig. 6 gedacht werden kann und

Fig. 9 die Verbindung von Deckel- und Statorkühlkreislauf sowie ei­ ne besondere Statorausbildung gemäß bevorzugten Ausfüh­ rungsformen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt den Oberteil einer Rührwerksmühle, wie sie aus der DE 28 13 781 C2 bekannt geworden ist, allerdings mit einigen später zu besprechenden Veränderungen. Die aus dieser DE 28 13 781 C2 be­ kannte Rührwerksmühle weist einen aus Ringen 1, zusammengesetzten Mahlbehälter 2 auf, wobei diese Ringe 1 an der Aussenseite wen­ delförmige Nuten besitzen, die der Hindurchführung eines Kühlmit­ tels, insbesondere von Wasser, dienen und die durch einen äusse­ ren Mantel 3 abgedeckt sind. An der Oberseite dieses Mahlbehäl­ ters 2 befindet sich ein Sitzring 4 sowie ein die Auslasskammer 5 umschliessender Lagerkörper 6.

In diesem Lagerkörper 6 ist eine Rotorwelle 7 gelagert, die in­ nen hohl zur Hindurchführung von Kühlwasser ausgebildet ist und die an ihrer Unterseite ein angeschweisstes Führungsrohr 8 trägt. An diesem Führungsrohr 8 sind einzelne Rotorringe 9 des Rotors 10 aufgefädelt und zentriert.

Abweichend von der Darstellung der genannten DE 28 13 781 C2 ist zur Abtrennung der Mahlkörper vom flüssigen Produkt ein aus der DE-OS 20 47 244 bekannter gekühlter Mahlraumdeckel 11 vorgesehen, der eine ringscheibenförmige Gestalt hat. Nach dem Stande der Technik ist in dieser Ringscheibe 11 ein Hohlraum 12 vorgesehen, der von Kühlmittel durchströmt werden soll. Über die Zufuhr dieses Kühlmittels in den Hohlraum 12 ist im Stande der Tech­ nik nichts ausgesagt, und man muss auf Grund der Darstellung eher annehmen, dass diese unabhängig von anderen Kühlkreisläufen erfolgt. Es sei schon jetzt vorweggenommen, dass beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung zweckmässig eine Zweigleitung 13 an die Aussenwendeln 14 des Stators 2 angeschlossen wird, denen das, Kühlwasser über eine Zufuhrleitung 15 zuführbar ist.

Ferner ist eine, z. B. aus der DE 29 32 783 C3 bekannt gewordene Regeleinrichtung 16 für den. Kühlkreislauf schematisch angedeutet, die an einer, an sich beliebigen Stelle, beispielsweise im Inne­ ren der Kühlwendeln 14, mittels eines Temperaturfühlers 17 die Kühlwassertemperatur misst und den Zustrom an Kühlmittel über den Einlass 15 dementsprechend regelt. Wenn auch der Fühler 17 an einer relativ nahe zum Einlass 15 gelegenen Stelle dargestellt ist, so versteht es sich doch, dass dieser Fühler zweckmässig gegen die Auslassseite des Kühlkreislaufes hin angeordnet ist.

Betrachtet man nun die Darstellung der Fig. 1 soweit sie sich auch dem genannten Stande der Technik entnehmen lässt, so wird zunächst auffallen, dass der Hohlraum 12 im scheibenförmigen Körper 11 nicht ohne weiteres herstellbar sein wird. Stellt man sich ferner auch noch vor, dass der Hohlraum 12 (verglichen mit dem Querschnitt der Zufuhrleitung 13), aufgrund der scheibenför­ migen Gestalt des Körpers 11 ein gegenüber der Leitung 13 stark vergrössertes Volumen besitzt, so wird klar werden, dass der Kühlmittelstrom innerhalb des Hohlraumes 12 seine Führung ver­ lieren wird und sich somit Toträume bilden, in denen sich der Kesselstein ablagert. Das Resultat ist, dass gewisse Abschnitte des Deckelkörpers 11 nicht nur nicht gekühlt werden, sondern wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kesselsteines sogar eine gewisse Wärmespeicherkapazität entwickeln, wobei die Flä­ chenbereiche mit guter bzw. mit schlechter Kühlung absolut nicht voraussagbar sind und das Kühlergebnis dem Zufall überlassen bleibt. Dies kann sogar so weit führen, dass bei starker Beein­ flussung des Regelkreises 16 durch das im Hohlraum 12 aufgeheiz­ te Kühlwasser, dann die Kühlregelung selbst nur mehr mangelhaft funktioniert.

Um nun definierte Strömungsverhältnisse auch an einem so gross­ flächigen Körper wie einer Scheibe zu schaffen, kann nun die Aus­ bildung erfindungsgemäss entsprechend Fig. 2 getroffen sein. Dabei ist anstelle eines alle Bereiche mit Ausnahme einer relativ dün­ nen Wandung des scheibenförmigen Körpers 11 ausfüllenden Hohl­ raumes 12 der Hohlraum für die Kühlflüssigkeit als längliches Kanalsystem 112 ausgebildet, das sich spiralenförmig praktisch über die gesamte Oberfläche (bzw. Volumen) des scheibenförmigen Körpers 11 erstreckt und so für eine gleichmässige Kühlung Sorge trägt. Dadurch, dass nun kein wesentlicher Querschnittsunter­ schied zwischen dem Zufuhrkanal 13 und dem Kanalsystem 112 mehr besteht, ist die Kühlflüssigkeit gezwungen, relativ rasch das Kanalsystem 112 zu durcheilen, wobei einerseits Ablagerungen auf­ grund der hohen Strömungsgeschwindigkeit vermieden werden (Selbst­ reinigungseffekt) und anderseits durch die Anordnung dieses Ka­ nalsystems 112 entsprechend einer Spirale ein vorhersehbarer und gleichmässiger Kühleffekt erreicht wird. Das Kühlwasser tritt sodann an einem lediglich strichliert angedeuteten Auslass 18 wieder aus, welcher Auslass 18 beispielsweise über den Lagerkör­ per 6 (Fig. 1) nach aussen geführt sein kann.

Die dargestellte Anordnung des Kanalsystems 112 wird sich selbst­ verständlich besonders dann eignen, wenn der scheibenförmige Kör­ per 11 mit dem Stator 2 (Fig. 1) verbunden ist, d. h. den in Fig. 1 gezeigten Deckel oder eine Statorringscheibe (als Werkzeug) bildet. In einem solchen Falle wird es besonders zweckmässig sein, wenn wenigstens die Zufuhr (Uebergang des Kanal 13 zum System 112) von der Mantelfläche des scheibenförmigen Körpers 11 her erfolgt, und zwar von der Aussenmantelfläche 19. Umgekehrt wird es im Fal­ le einer Rotorscheibe günstig sein, wenn die Zufuhr und/oder die Abfuhr des Kühlwassers von der Innenmantelfläche 20 her des schei­ benförmigen Körpers 11 erfolgt.

Geht man also von Fig. 2 aus, so lässt sich die Darstellung des Deckels 11 in Fig. 1 als Schnittdarstellung entlang der Linie I-I vorstellen. Anderseits sind mit einer solchen spiralförmigen An­ ordnung noch nicht alle Probleme beseitigt, denn es trägt sich, wie eine solche Spirale hergestellt werden kann. Zwei Realisa­ tionsformen werden in der Folge anhand der Fig. 3 und 4 bespro­ chen werden.

Gemäss Fig. 3 ist das Kanalsystem 112 als Kühlrohr ausgebildet, das beispielsweise auf eine plattenförmige Grundfläche aufgelegt und sodann an dieser Platte mit Metall 21 ausgegossen wird. Fig. 2 ist also dann als Darstellung des Kanalsystems 112 auf der Grundplatte vor dem Vergiessen anzusehen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass in einem ringschei­ benförmigen Körper 11' zunächst das Kanalsystem 112 eingefräst wird (auch andere Bearbeitungsvorgänge zur Formbildung sind denk­ bar, worauf das so gebildete Kanalsystem 112 durch einen Deckel 11" abgedeckt wird. Der Deckel 11" kann dann auf den Ringkörper 11' aufgeschrumpft oder aufgeschweist werden. Um die Gleichmäs­ sigkeit der Anlage der Oberfläche des Deckelkörpers 11" zu si­ chern, kann der Ringkörper 11' mit der aus Fig. 4 ersichtlichen Ausbauchung 22 versehen sein. Ferner kann es von Vorteil sein, an die Oberseite der Zwischenstege 23 Dichtungslippen 24 einzu­ setzen.

Die spiralförmige Anordnung gemäss Fig. 2 ist nun nicht unbe­ dingt erforderlich, vielmehr kann eine gute und gleichmässige Kühlung auch mit geradlinig verlaufende Kanälen erreicht werden, die leicht durch Bohren herstellbar sind. Ein Beispiel einer solchen Ausführung sei nun anhand der Fig. 5 beschrieben. Dabei besitzen Teile gleicher Funktion dieselben Bezugszeichen wie in den vorigen Figuren, Teile ähnlicher Funktion dieselben Bezugs­ zeichen, jedoch mit einer Hunderterziffer versehen.

Gemäss Fig. 5 ist der scheibenförmige Körper 11 von einem Kanal­ system 212 durchzogen, das jeweils aus einzelnen, hier zweckmäs­ sig zueinander parallel verlaufenden Kanälen 25, 25', 25" bzw. 26, 26', 26" bzw. 27, 27', 27" usw. besteht. Diese Kanäle 25-30 können leicht sekantenmäßig zum scheibenförmigen Teil 11 als geradlinige Bohrungen hergestellt wer­ den, die dann etwa in einer durch den scheibenförmigen Körper 11 gelegten Ebene verlaufen. In Fig. 5 sind jeweils zueinander para­ lelle Kanäle 25, 25', 25" bis 30, 30', 30" dargestellt, doch versteht es sich, dass je nach den gewünschten Kanalquerschnitt und der Dimension des zu kühlenden scheibenförmigen Körpers 11 bzw. dem erforderlichen Kühleffekt die Anzahl der Kanäle 25 bis 30 variieren kann.

Wie ersichtlich, sind die Kanäle 25 bis 30 nach Art eines Viel­ eckes angeordnet, d. h. theoretisch könnte bereits eine Dreieck­ form ausreichend sein, doch wird die Verteilung der Kühlkanäle über die Ringfläche umso besser, je mehr sich die Vieleckform einem Kreise (vgl. die Spirale in Fig. 2) annähert, wobei auch auf die damit erforderliche Ausgestaltung der Zu- und Abfuhrka­ näle Rücksicht zu nehmen ist. Jedenfalls wird es sich aufgrund der Vieleckform ergeben, dass die Bohrungen 25 bis 30 von einer Mantelfläche her, und zwar von der Aussenmantelfläche 19 her, gebohrt werden, und jeweils an einer anderen Stelle der Aussen­ mantelfläche 19 wiederum ausmünden. Dabei ergibt es sich, dass die geradlinig verlaufenden Kanäle jeweils miteinander einen Winkel 9 einschliessen, da sie einander kreuzen.

Um daher eine definierte Strömung durch die Kanäle 25 bis 30 zu erhalten, ist es nötig, diejenigen Kreuzungsstellen zu blockie­ ren, an denen das Kühlmedium umgeleitet bzw. am Austreten gehin­ dert werden soll. Es versteht sich, dass bei einer gegebenen An­ ordnung von Kanälen 25 bis 30 man es in der Hand hat, durch Ver­ änderung der Stellung einzelner Stopfen auch die Umleitungsstel­ len zu beeinflussen. Beispielsweise könnte es für eine sehr in­ tensive Kühlung zweckmässig sein, für jeden der Kanäle 25 bis 30 einen eigenen Zufluss vorzusehen. Das Kanalsystem 212 sei aber nachstehend anhand einer anderen Anordnung beschrieben, bei der ein quasi spiralförmiger Verlauf erreicht wird.

Es sei angenommen, dass rund um den scheibenförmigen Körper 11 sechs Zuläufe 13, 213, 313, 413, 513 vorgesehen sind, die je­ weils dem Zuflusskanal 13 der Fig. 1 in etwa entsprechen. Wenn daher das Kühlwasser über den Zufluss 13 in den Kanal 25 ein­ tritt, so gelangt es zunächst an dem den Kanal 25 schneidenden Kanal 30 vorbei, wobei die Verbindungsstelle durch einen Stop­ fen 31 abgeschlossen wird. Analog verfährt man an der nächsten Kreuzungsstelle, d. i. die Kreuzung zwischen den Kanälen 25 und 30', wo zu beiden Seiten des Kanales 25 Stopfen 31 einzusetzen sind. Analoges gilt für die Kreuzungsstelle des Kanales 25 mit dem Kanal 30".

Nachdem der Kanal 25 die Hälfte seiner Lauflänge überschritten hat, kreuzt er sich mit dem Kanal 26", in den dementsprechend zu beiden Seiten des Kanales 25 Stopfen 31 einzusetzen sind. Da sich aber nun der Kanal 25 der Aussenmantelfläche 19 nähert, wird die Strömungsrichtung an der nächsten Kreuzung mit dem Ka­ nal 26' umgelenkt, zu welchem Zwecke am Ende des Kanales 26' sowie am Ende des Kanales 25 je ein Stopfen 31 vorgesehen ist. Das Kühlmedium wird daher im Sinne des Pfeiles 32 aus dem Kanal 25 in den Kanal 26' umgelenkt, wo sie in einer etwas geringeren Entfernung vom Mittelpunkt des scheibenförmigen Körpers 11 wei­ terfliesst, als vorher. Da in diesem Bereiche der Umlenkstelle vom Kanal 25 auf den Kanal 26' ein weiterer Zufluss 113 in den Kanal 26 einmündet, von wo aus dann die Kühlflüssigkeit in ana­ loger Weise in den Kanal 27' umgelenkt wird, muss auch die den Kanal 26' durchströmende Flüssigkeit nach dem Passieren der Kreuzungsstellen mit den Kanälen 25' und 25", die jeweils durch Stopfen 31 verschlossen sind, an der Kreuzungsstelle mit dem Kanal 27" in diesen umgelenkt werden. Hierzu sind entsprechende Stopfen 31 vorgesehen. Die Kühlflüssigkeit wird somit entspre­ chend dem Pfeil 33 in den radial innersten Kanal 27" umgelenkt, wo sie lediglich noch den Kanal 26" kreuzt, der durch entspre­ chende Stopfen 31 verschlossen ist. Am Ende des Kanales 27" ist eine weitere Umlenkung nicht mehr möglich. Es muss daher für einen entsprechenden Abfluss Sorge getragen werden, der entweder über die Innenmantelfläche 20 erfolgen kann, im dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch über eine Bohrung 34 in der Stirnflä­ che des scheibenförmigen Körpers 11 erfolgt.

Nachdem also auf diese Weise eine über die Hälfte des Umfanges des scheibenförmigen Körpers 11 verlaufende, aus einzelnen ge­ radlinigen Kanälen zusammengesetzte Spiralform erzielt ist, ver­ steht es sich, dass die übrigen Kühlkreisläufe - ausgehend von den Zuflüssen 113, 213, 313, 413 und 513 - jeweils analog aus­ gebildet sind. In jedem Falle wird durch die Geradlinigkeit der Kanäle 25 bis 30 erreicht, dass diese im Bedarfsfall leicht ge­ reinigt werden können. Überdies sind sie auch relativ einfach herzustellen, wobei die Masshaltigkeit des scheibenförmigen Kör­ pers 11 leichter zu sichern ist, als im Falle der Zusammensetzung desselben aus zwei Teilen 11', 11" (vgl. Fig. 4). Überdies kann eine solche Konstruktion leicht den Erfordernissen angepasst wer­ den: es wurde ja bereits erwähnt, dass im Bedarfsfall für jeden einzelnen der Kanäle 25 bis 30 ein Zuflussrohr vorgesehen sein kann, es ist aber ebenso möglich, die jeweilige Abflussöffnung 34 wiederum mit einer Zuflussöffnung zu verbinden, um so einen Reihenschluss der Kanäle zu erreichen. Beispielsweise könnte die am unteren Ende der Fig. 5 gezeigte Öffnung 34 mit der benach­ barten Zuflussöffnung 313 verbunden werden. Selbstverständlich sind auch beliebige Durchflusskombinationen möglich, die für den Konstrukteur jeweils entsprechend den Erfordernissen wählbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, die scheibenförmigen Kör­ per 11 in grösseren Stückzahlen herzustellen und dann durch ent­ sprechendes Einsetzen der Stopfen 31 an die jeweils geforderten Verhältnisse anzupassen.

Nun können die Stopfen 31 an sich auf beliebige Weise hergestellt werden, beispielsweise auch von einer eingesetzten Klebe- bzw. Dichtungsmasse gebildet sein. Allerdings sind zwei Erfordernisse zu berücksichtigen. Einerseits sollten die Stopfen 31 zu Reini­ gungszwecken gegebenenfalls auch wieder entfernbar sein, ander­ seits sollte gesichert werden, dass sie auch mit hoher Positio­ niergenauigkeit an die jeweils gewünschte Stelle eingesetzt wer­ den können. Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind die Kanäle 25 bis 30 wenigstens über einen Teil ihrer Länge, insbesondere gegen die Mantelfläche 19 zu mit einem aus Fig. 6 ersichtlichen Innengewinde 35 versehen, in das die Stopfen 31 in Form von Wurm­ schrauben einschraubbar sind. Die Abdichtung zwischen den einzel­ nen Kanälen 25 bis 30 (Fig. 5) ist sicherlich nicht sehr kritisch, doch kann gewünschtenfalls im Zusammenhang mit den Wurmschrauben 31 auf aus der Installationstechnik geläufige Dichtungsmittel zurückgegriffen werden. In jedem Falle, ist es durch Verwendung solcher geradliniger Kanäle mit beliebig einsetzbaren Stopfen 31 leicht möglich, den vorgefertigten scheibenförmigen Körper 11 an beliebige Verhältnisse anzupassen, bzw. durch Herausschrauben der Stopfen 31 eine Reinigung nötigenfalls durchzuführen. Die schei­ benförmigen Teile 11 können dann in grösserer Stückanzahl herge­ stellt und dann der endgültige Verlauf der Kühlkanäle je nach den Anforderungen durch entsprechendes Einsetzen der Stopfen 31 den jeweiligen Umständen angepasst werden.

Während bei einer vieleckförmigen Anordnung gemäss Fig. 5 relativ lange Bohrungen entlang der Achsen a auszuführen sind, gelingt es mit verhältnismässig kurzen Bohrungen auszukommen, wenn diese Bohrungen wenigstens teilweise eine Radialrichtung zur Zentral­ achse des scheibenförmigen Körpers 11 besitzen oder um einen klei­ neren Winkel als 45° von einer solchen Radialrichtung abweichen. In jedem Falle gelangt man dann zu einer etwa sternförmigen Anord­ nung der Einzelkanäle des Kanalsystems, und es soll nachstehend anhand der Ausführung gemäss den Fig. 7 und 8 ein mögliches Aus­ führungsbeispiel (unter vielen denkbaren anderen sternförmigen Anordnungen) besprochen werden.

Das aus Fig. 7 ersichtliche Kanalsystem 312 besitzt einen radial verlaufenden Zuflusskanal 36, dessen Achse a zur Achse a' eines weiteren Kanalabschnittes 37 einen Winkel θ' einschliesst. Dies bedeutet, dass die über den Kanal 36 eintretende Kühlflüssigkeit in den Kanal 37 umgeleitet wird, der mit der Radialen einen klei­ neren Winkel als 45° einschliesst. Sodann strömt das Kühlmedium radial auswärts den Kanal 37 entlang, der jedoch an seinem Ende mit einem Stopfen 31 verschlossen ist. Der Kanal 37 schliesst mit einem weiteren Kanal 38 einen Winkel θ" ein, wobei der zur Aussenmantelfläche 19 führende Endabschnitt des Kanales 38 wie­ derum durch einen Stopfen 31 verschlossen ist. Sodann schliesst an den Kanal 38 ein weiterer Kanalabschnitt an, der nach Lage und Länge dem Kanal 37 entspricht und daher dasselbe Bezugszeichen be­ trägt. Dazwischen liegt ein Winkel θ'''.

Sternförmig ergibt sich so eine Aufeinanderfolge von Kanalab­ schnitten 37 und 38, deren Enden jeweils durch Stopfen 31 ver­ schlossen werden können, bis das Kühlmittel letzten Endes durch einen Abflusskanal 39 austreten kann, dem ein entsprechender Abfluss im Stator gegenüberliegt. Selbstverständlich lässt sich auch hier wiederum gewünschtenfalls durch Verändern der Lage der Stopfen 31 erreichen, dass gewünschtenfalls mehrere Kühlkreis­ läufe parallel zueinander betrieben werden. Im allgemeinen wird dies jedoch nicht erforderlich sein.

Die Ausführung nach den Fig. 7 und 8 zeigt aber auch noch eine weitere Besonderheit, die eine kompaktere und kostengünstigere Herstellung der Rührwerksmühle erlaubt. Wenn nämlich der Deckel 11 gleichzeitig entweder selbst oder über einen einsetzbaren Trennring 40 die Begrenzung des Trennspaltes bildet, wie dies gemäss der DE-OS 20 47 244 bereits vorgeschlagen wurde, so kann das an der Oberseite dieses Trennringes 40 austretende und fer­ tig gemahlene Produkt unmittelbar über eine im gekühlten Deckel 11 vorgesehene Auslassöffnung 41 abgeführt werden. Während bei der Ausführung nach Fig. 1 also die Auslassöffnung 141 oberhalb des Deckels 11 vorgesehen ist und so die Bauhöhe vergrössert wird, kann bei einer Ausführung gemäss den Fig. 7 und 8 nicht nur an Bauhöhe eingespart werden, sondern es wird auch gesichert, dass das Produkt bis zu seinem Austritt aus der Mühle mit Sicherheit unter dem Einfluss der Kühlanordnung steht, was mit den bisheri­ gen Ausführungen nach dem Stande der Technik nur in unvollkomme­ ner Weise erreicht werden konnte. Die Auslassöffnung 41 wird sich dabei vorzugsweise innerhalb der Begrenzungsebenen des schei­ benförmigen Körpers 11 erstrecken, doch wäre auch eine schräge Anordnung bzw. eine Anordnung von Stirnfläche zu Stirnfläche denk­ bar. Letztere Ausführung wird insbesondere dann zweckmässig sein, wenn eine Aussentrennung der Mahlkörper vom Mahlgut erwünscht ist. Selbstverständlich ergibt sich der Vorteil der kompakteren Konstruktion auch dann, wenn der scheibenförmige Körper 11 im Bereiche des Einlasses für das Mahlgut angeordnet ist und der Kanal 41 die Einlassöffnung bildet, doch wird dann der Trennring 40 - in Strömungsrichtung gesehen - dahinter liegen. Anderseits ist eine gute Kühlung auslasseitig besonders von Vorteil, wes­ halb die Ausbildung des Kanals 41 als Auslassöffnung bevorzugt ist.

Da nun aber aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, dass bei einer erfindungsgemässen Ausbildung mindestens ein, oft aber sogar mehrere Kanalanschlüsse genau zu positionieren sind, ist es für jeden solchen scheibenförmigen Körper 11 von Vorteil, wenn ihm Orientierungseinrichtungen zugeordnet sind, die bei der Mon­ tage von vornherein das stellungsrichtige Einsetzen des Körpers 11 sichern. Eine solche Orientierungseinrichtung kann sowohl alleine am scheibenförmigen Körper (z. B. eine Anzeigemarke) als auch alleine an dem mit diesem Körper zu verbindenden Teil vorge­ sehen sein, ist aber zweckmässig als formschlüssige Orientie­ rungseinrichtung an beiden miteinander zu verbindenden Teilen vorhanden, wie etwa in Fig. 7 der Körper 11 an einer Seite eine Abflachung 42 aufweist, die statorseitig mit einer entsprechenden Abflachung der Statorwand zusammenwirkt. Diese Abflachung 42 ist vorteilhaft im Bereiche wenigstens eines Kanalanschlusses, hier im Bereiche der Auslassöffnung 41, vorgesehen, da dann auch die Abdichtung in diesem Bereiche erleichtert wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 9 unterscheidet sich von der Dar­ stellung der Fig. 1 in verschiedener Hinsicht. Eine der Besonder­ heiten liegt darin, dass hier jeder der Deckel 111, 211 einen Durchmesser aufweist, der grösser als der Innendurchmesser des Stators 102 ist, so dass er in einem, hier der Wandstärke des Stators 102 entsprechenden, Überlappungsbereich auf diesem aufliegt. Dadurch ergibt sich zunächst einmal eine einfachere Verbindung der beiden Kühlkreisläufe 36, 37 bzw. 136, 112 etc. einerseits (vgl. auch Fig. 2, 7) und 114 anderseits über einen geraden, von der Stirnfläche des jeweiligen Deckels 111 bzw. 211 ausmündenden und damit leicht herstellbaren Verbindungskanal 113.

Dazu lässt sich aber auch eine weitere Besonderheit auf einfache Weise verwirklichen. Wie ersichtlich, werden hier die Kühlwendeln 114 des Stators durch eine zylindrische Dichtungsschürze 43 abge­ dichtet, die als gummielastischer Mantel (z. B. aus Neopren) auf den die Wendeln 114 bildenden Zwischenwänden 44 aufliegt. Durch diese Materialkombination ergibt sich bereits eine leicht her­ stellbare Abdichtung des Kühlkreislaufes 114 des Stators 102. Es ist vorteilhaft, den gummielastischen Mantel 43 noch durch einen Aussenmantel 45, insbesondere aus Metall, gegebenfalls aber auch einem anderen Material wie gewickelten Glasfasern, zu schützen. Dabei kann die Dichtung noch verbessert werden, wenn der Aussen­ mantel unter Spannung gebracht wird und damit den gummielasti­ schen Mantel 43 unter Druck umschliesst und ihn so gegen die von den Zwischenwänden 44 gebildeten Dichtflächen presst. Dies kann beispielsweise so erfolgen, dass um den Mantel 43 ein Faser­ material, beispielsweise aus Kohle- oder Glasfasern, unter Span­ nung gewickelt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass der Aussenmantel 45 einen Längsschlitz aufweist und nach Art einer Rohrschelle zusammengespannt wird. Schliesslich ist es auch denkbar, den Aussenmantel 45 auf die Dichtungsschürze 43 einfach aufzuschrumpfen.

Zur Vermeidung von Abdichtungsproblemen ist es, bei einer solchen Ausbildung vorteilhaft, wenn der Stator 102 frei von Einmündun­ gen, insbesondere zur Zu- oder Abfuhr des Kühlmediums, ist. Dies kann nun aber durch die an Hand der bisher besprochenen Ausbildung der Deckel 111, 211 wesentlich leichter verwirklicht werden, indem jeder Deckel 111, 211 an den Kühlkreislauf 114 des Stators 102 über einen Verbindungskanal 113 angeschlossen ist. Dabei ist es an sich für die eben erläuterte Ausbildung des Stators 102 mit seiner Dichtungsschürze 43 unerheblich, wie der Hohlraum des Deckels ausgebildet ist, ja es wäre sogar denkbar, den Stator 102 auch bei ungekühlten Deckeln 111, 211 in dieser Form herzu­ stellen, in welchem Falle im Deckel nur die Kanäle 36 bzw. 136 und 113 vorzusehen wären. Im übrigen versteht es sich, dass die neuartige Ausgestaltung mit dem Mantel 43 prinzipiell für alle zu kühlenden, gegebenenfalls auch für zu wärmende Gefässe angewandt werden kann, doch wird sie in Kombination mit der beschriebenen Deckelausgestaltung am leichtesten und auch am wirksamsten sein, zumal nun auch die Kühlregelung gemeinsam erfolgen kann.

Es ist ersichtlich, dass in vorteilhafter Weise auch an der Ein­ gangsseite der Rührwerksmühle, d. h. im Bereiche eines Einlass­ kanales 46 (der beispielsweise über ein nicht dargestelltes Schwanenhalsrohr an die Mahlgutpumpe angeschlossen sein kann) für das zu bearbeitende Mahlgut, ein ähnlicher Deckel 211 vorgesehen ist, so dass auch an der Unterseite der Mühle Kühlwasseranschlüs­ se am Stator 102 vermieden werden. Dadurch wird aber auch in vorteilhafter Weise eine zu einer horizontalen Mittelebene spie­ gelbildliche Ausgestaltung von Stator und Rotor erleichtert, wie dies in der DE 36 14 721 A1 vorgeschlagen wurde. Darauf soll hier bezüglich der weiteren Ausbildung von Stator und Rotor ausdrücklich Bezug genommen werden.

Obwohl die an Hand der gezeigten Mantelkonstruktion 43, 44 für den Stator 102 wegen der möglichen Ausnützung der Eigenelastizi­ tät des Materials besonders günstig ist, zumal dadurch ja auch allfällige Toleranzen ausgeglichen werden, kann eine ähnliche Dichtungskonstruktion auch am Deckel 211 vorgesehen sein. Dieser Deckel 211 besitzt zweckmässig ein an einer seiner Stirnflächen eingedrehtes Kanalsystem 112, wie es an Hand der Fig. 2 bereits geschildert wurde. Mit diesem Kanalsystem 112 steht eine vom Kanal 136 abzweigende Verlängerung 213 des Kanales 113 in Verbin­ dung, wobei das andere Ende der Kühlkanalspirale 112 mit dem etwa mittig angeordneten Kanal 18 (vgl. Fig. 2) verbunden ist, der an der Stirnfläche eines mittels radiale Fortsätze 52, 53 der Deckel 49, 211 durchsetzenden Druckschrauben 48 aufgepressten Druckdeckels 49 ausmündet. Es versteht sich, dass dabei die Durchflussrichtung für das Kühlmittel, ebenso wie am Statormantel an sich frei wählbar ist. Zur Vergleichmässigung des Druckes können weitere Druckschrauben 50 über die Stirnfläche der Deckel 49, 211 verteilt sein.

Zwischen den beiden Deckeln 49, 211 befindet sich eine scheiben­ förmige Dichtungsschürze 143, die durch die Druckschrauben 48, 50 dicht gegen die Zwischenwände 47 des Kanalsystems 112 gepresst wird. Auch dadurch lassen sich allfällige Toleranzen ausgleichen. Gegebenenfalls mag es zweckmässig sein, wenn der Druckdeckel 49 einen ringförmigen (allenfalls mit Unterbrechungen) Begrenzungs­ steg 51 besitzt. Ebenso kann die Oberfläche der Zwischenwände 47 mit in die Dichtungsschürze einbeissenden Ringriefen versehen sein. Es ist ersichtlich, dass die Dichtungsschürze 143 des Deckels 211 zweckmässig eine grössere Wandstärke aufweist, als die Dichtungsschürze 43.

Zur Erleichterung der Reinigung ist es vorteilhaft, wenn wenig­ stens einer der Deckel 111 bzw. 211, vorzugsweise beide, einen axial sich erstreckenden Umfangsflansch 54 aufweist, der einen mit einem Krümmungsradius R gerundeten Übergang in die innere Stirnfläche aufweist.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche verschiedene Modifika­ tionen möglich; so versteht es sich, dass der Trennring 40 vorzugsweise aus einem Hartmaterial bestehen kann. Andere Vari­ anten könnten in der Anordnung mehrerer Statoren und/oder Rotoren bestehen, wie dies verschiedentlich schon vorgeschlagen wurde. Statt der in Fig. 9 gezeigten fliegenden (einseitigen) Lagerung des Rotors 110 kann selbstverständlich auch eine beid­ seitige Lagerung vorgesehen werden. Statt der in der Zeichnung veranschaulichten Trennvorrichtung an der Mühle selbst kann auch eine Aussentrennung im Rahmen eines Kugelumlaufes vorgesehen werden, etwa in der Art, wie dies die DE 30 38 794 A1 zeigt.

Ferner wurde die Erfindung zwar an Hand einer Rührwerksmühle mit vertikaler Drehachse des Rührwerkes beschrieben, doch lässt sich die Erfindung selbstverständlich auch an im wesentlichen horizon­ talen oder in beliebiger Lage befindlichen Rührwerksmühlen anwen­ den. An Stelle eines unter seiner Eigenelastizität an den Zwi­ schenwänden 44 aufliegenden Mantels 43 könnte auch dieser als Folie um den Stator gewickelt und an seinen zusammenstossenden Enden verklebt werden, worauf ein Anlagedruck zum Andrücken des gummielastischen Materials an die Zwischenwände in der schon geschilderten Weise mit Hilfe des Aussenmantels 45 erzeugt werden kann. Es ist aber klar, dass die Klebestelle Dichtungsprobleme mit sich bringen kann, die vermieden werden, wenn die Dichtungs­ schürze 43 unter ihrer Eigenelastizität an den Zwischenwänden aufliegt, indem sie strumpfartig auf den Stator 102 aufgezogen wird.

Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von einem "länglichen" Kanalsystem die Rede ist, so versteht es sich, dass dies bedeu­ tet, dieses Kanalsystem erstrecke sich im wesentlichen parallel zu den Stirnflächen des scheibenförmigen Körpers, wobei geringe Abweichungen von der Parallelität natürlich keine Rolle spielen; wesentlich ist lediglich, dass die Kanäle - um länglich sein zu können - nicht etwa senkrecht zu den Stirnflächen des Körpers erstrecken, wobei es etwa für den Fall des Deckels 211 durchaus möglich wäre, Kühlkanäle 112 jeweils an beiden Stirnflächen vor­ zusehen, wie auch der Statormantel gewünschtenfalls mit je einem Kühlkanalsystem innen und aussen ausgebildet sein könnte. Dies wird aber in den meisten Fällen überflüssig sein.

Claims (17)

1. Rührwerksmühle mit einem Rotor (10) und wenigstens einem Stator (2), welcher mit einem im wesentlichen scheibenförmigen Deckel (11; 111, 211) versehen ist, der zur Kühlung hohl ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des scheibenförmigen Deckels (11; 111, 211) ein längliches, mit einem Zufluß (13; 36) und einem Abfluß (18; 34; 39) verbundenes Kühlkanalsystem (12; 112; 212; 312) ausgebildet ist.

2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (11; 111, 211) bzw. das mit ihm zu verbindende Teil (2) eine Orientierungseinrichtung (42) zur genauen Positionie­ rung bei der Montage aufweist.

3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom länglichen Kühlkanalsystem (12; 112; 212; 312) durchzogene Deckel (11; 111, 211) zusätzlich einen ihn durchset­ zenden Kanal (41) für den Durchlaß des Mahlproduktes besitzt.

4. Rührwerksmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (41) zentral an einer vom Kühlsystem freien Stelle des Deckels (211) denselben durchsetzt.

5. Rührwerksmühle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (11; 111) einen Einsatz (40) aus Hartmaterial auf­ weist, der einen Trennspalt begrenzt.

6. Rührwerksmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustrom von Kühlmittel zu dem innerhalb des Deckels (11; 111, 211) angeordneten länglichen Kühlkanalsystem (12; 112; 212; 312) mit dem Kühlkreislauf (14) des Stators (2) verbunden ist.

7. Rührwerksmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlkanalsystem (12; 112; 212; 312) mit dem Kühlkreis­ lauf (14) des Stators (2) verbunden ist.

8. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß (113) und/oder der Abfluß (34) an einer Stirnfläche des Deckels (11; 111, 211) mündet.

9. Rührwerksmühle nach den Ansprüchen 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (111, 211) einen größeren Durchmesser aufweist als der Innendurchmesser des von ihm abgeschlossenen Statorteils (102), wobei er auf diesem Statorteil (102) in einem radialen Über­ lappungsbereich aufruht, und daß in diesem Überlappungsbereich die stirnseitige Verbindung (113) des Deckels (111, 211) mit dem Kühlkreislauf (114) des Stators (102) angeordnet ist.

10. Rührwerksmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (111, 211) einen axial sich erstreckenden Umfangs­ flansch (54) aufweist, mit dem er im Überlappungsbereich am Stator (102) aufruht, und daß dieser Umfangsflansch (54) an seiner radia­ len Innenseite einen gerundeten Übergang (R) in dem Deckel (111, 211) aufweist.

11. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß (13; 36) und/oder der Abfluß (18; 39) bzw. der Kanal (41) an einer Mantelfläche (19 bzw. 20) des Deckels (11; 111, 211) mündet.

12. Rührwerksmühle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlkanalsystem (212; 312) von miteinander einen Winkel einschließenden, geradlinigen Kanälen (25 bis 30; 36 bis 39) inner­ halb des Deckels (11; 111, 211) gebildet ist.

13. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlkanalsystem (112) von mindestens einem innerhalb des scheibenförmigen Körpers (11; 111, 211) spiralförmig verlaufen­ den Kanal gebildet ist.

14. Rührwerksmühle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander einen Winkel einschließenden geradlinigen Ka­ näle (25 bis 30; 36 bis 39) zur Umlenkung des Kühlmittels minde­ stens zum Teil mit Hilfe von Stopfen (31) begrenzt sind.

15. Rührwerksmühle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (25) mindestens zum Teil mit einem Innengewinde (35) versehen sind, in die die mit einem entsprechenden Außenge­ winde versehenen Stopfen (31) zwecks genauer Positionierung ein­ schraubbar sind.

16. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (25 bis 30) innerhalb des Deckels (11; 111) nach ei­ nem Mehreckmuster angeordnet sind.

17. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (36 bis 39) innerhalb des Deckels (11; 111) stern­ förmig angeordnet sind.