DE4412408A1 - Rührwerksmühle - Google Patents
RührwerksmühleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Eine solche Rührwerksmühle ist in Fig. 4 der DE 26 50 439 A1
dargestellt. Sie hat einen liegenden Mahlbehälter, in dem eine
Rührwelle um eine waagerechte Achse drehbar angeordnet ist. Die
Rührwelle trägt scheibenförmige Rührelemente, die durch zwi
schen ihnen angeordnete Buchsen in gleichen Abständen voneinan
der gehalten sind. Die Rührwelle endet in einem axialen Abstand
von einer Trenneinrichtung, die ein mit der Rührwelle gleichachsi
ges, zylindrisches Sieb aufweist. Dessen der Rührwelle zugewand
te Seite ist mit einer Stirnplatte abgedeckt, die durch einen
zentral angeordneten Zuganker mit einem Boden des Mahlbehälters
verbunden ist. Rings um die Stirnplatte der Trenneinrichtung
ist eine ringförmige Vorklassierscheibe angeordnet, die mit
Speichen an dem letzten unmittelbar auf der Rührwelle befestig
ten, scheibenförmigen Rührelement befestigt ist. Der axiale
Abstand der Vorklassierscheibe vom letzten Rührelement ist nur
wenig mehr als halb so groß wie der axiale Abstand zwischen je
zweien der unmittelbar auf der Rührwelle befestigten Rührele
mente. Wegen dieses verhältnismäßig geringen Abstandes zwischen
der Vorklassierscheibe und dem letzten Rührelement bilden beide
gemeinsam eine Vorklassiereinrichtung, die in stärkerem Maß als
jedes beliebige Paar in normalem Abstand voneinander angeordne
ter Rührelemente die Tendenz hat, in ihren Einwirkungsbereich
gelangende Mahlhilfskörper selektiv, mehr als das Mahlgut,
radial nach außen zu schleudern. Infolgedessen bildet sich
rings um die Vorklassierscheibe eine toroidförmige Strömung der
Mahlhilfskörper aus, bei der diese in einem radial äußeren Be
reich des Mahlraums in Richtung zu dessen Ende strömen, am Bo
den des Mahlbehälters entlang radial nach innen, in Richtung
zur Trenneinrichtung strömen, von dort durch den axialen Durch
laß der Vorklassierscheibe hindurch in Richtung zum letzten
unmittelbar an der Rührwelle befestigten, scheibenförmigen Rühr
element und dann zwischen diesem und der Vorklassierscheibe,
durch die Speichen hindurch, radial nach außen strömen. Durch
die toroidförmige Strömung der Mahlhilfskörper werden diese
zwar gehindert, in größeren Mengen rings um die Trenneinrich
tung liegenzubleiben und diese dadurch zu verstopfen; die
Trenneinrichtung wird aber von den an ihr in Richtung Rührwelle
entlangströmenden Mahlhilfskörpern rasch verschlissen.
Einen besseren Schutz für die Trenneinrichtung bietet eine
andere, aus der DE 22 34 076 B2 bekannte Vorklassiereinrich
tung, die ebenfalls aus einem normalen, an einer Rührwelle be
festigten scheibenförmigem Rührelement und einer zusätzlichen
Scheibe besteht, die von diesem Rührelement einen verhältnis
mäßig geringen axialen Abstand hat und an ihm mittels achspa
ralleler Bolzen befestigt ist. Radial innerhalb der Bolzen ist
zwischen den beiden Scheiben ein zylindrisches Sieb eingespannt,
das eine mitrotierende Trenneinrichtung bildet. Die beiden
Scheiben sind ohne axiale Durchlässe ausgebildet, so daß die
Mischung aus Mahlgut und Mahlhilfskörpern nur radial, zwischen
den achsparallelen Bolzen hindurch, in den Zwischenraum zwischen
den beiden Scheiben hineinströmen kann. Dabei sollen die Mahlhilfs
körper durch Einwirkung der achsparallelen Bolzen Impulse erhal
ten, die ihre Bewegungsrichtung umkehren, so daß die Mahlhilfs
körper wieder nach außen abgeschleudert werden. Dies hat aber
die Folge, daß sich ständig Kollisionen zwischen radial in
Richtung zur Trenneinrichtung strömenden und in die entgegen
gesetzte Richtung umgelenkten Mahlhilfskörpern ergeben und da
durch die gewünschte Strömung des Mahlgutes zur Trenneinrichtung
behindert wird. Deshalb läßt sich nur ein verhältnismäßig gerin
ger Mahlgutdurchsatz erreichen.
Wesentlich günstiger hinsichtlich Verschleiß der Trenneinrich
tung wie auch hinsichtlich deren Durchsatzleistung sind die
Verhältnisse bei einer aus der DE 33 45 680 A1 und der EP 01 46 852
bekannten Rührwerksmühle, deren Rührwerk an einem Ende
einen endseitig offenen Käfig aufweist, in dem die Trenn
einrichtung angeordnet ist. Mahlgut und Mahlhilfskörper im
Mahlraum umströmen den Käfig in Richtung zu dessen Ende hin
und werden dort in einem Ringraum rings um die Trenneinrichtung
umgelenkt, so daß sie entgegengesetzt zu der im Mahlraum herr
schenden Hauptströmungsrichtung in den Käfig hineinströmen.
Durch Einwirkung des Käfigs auf die Mahlhilfskörper werden
diese beschleunigt und durch den Käfig hindurch radial nach
außen abgeschleudert, während das Mahlgut durch die Trennein
richtung hindurch abgeführt wird. Die Trenneinrichtung ist
durch den sie umgebenden Käfig dem Aufprall von Mahlhilfskör
pern weitgehend entzogen, so daß sie wenig verschleißt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle
derart weiterzubilden, daß ihr Auslaßkörper einen im Verhältnis
zu seiner Baugröße besonders großen Mahlgutdurchsatz ermöglicht
und dennoch vor Verschleiß weitgehend geschützt ist.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Rührwerksmühle ist die Vorklassier
scheibe einerseits Bestandteil einer dem Auslaßkörper axial
vorgeschalteten Vorklassiereinrichtung und andererseits Bestand
teil eines den Auslaßkörper weitgehend umschließenden, rotieren
den Käfigs. Durch die Rotation des Käfigs wird ein radialer
Zustrom von Mahlgut und Mahlhilfskörpern zum Auslaßkörper weit
gehend verhindert. Deshalb kann sich keine toroidförmige Strö
mung einstellen, bei der die Mahlhilfskörper an dem Auslaßkör
per entlang in Richtung zur Rührwelle zurück durch den axialen
Durchlaß der Vorklassierscheibe strömen und dabei den Auslaßkör
per verschleissen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird ein
erheblicher Teil der Mahlhilfskörper schon von der Vorklassier
einrichtung radial abgeschleudert und der axiale Durchlaß der
Vorklassierscheibe wird, im wesentlichen nur von Mahlgut, in
Richtung zum Auslaßkörper hin durchströmt. Der verhältnismäßig
geringe Anteil an Mahlhilfskörpern, der in dieser Strömung noch
enthalten ist, wird vom Käfig abgeschleudert. Dadurch wird der
Auslaßkörper geschont. Der Auslaßkörper kann eine Trennvorrich
tung sein die einer der üblichen Bauarten (Sieb, Spaltzylinder
oder dergleichen) angehört. Vor allem bei größeren Rührwerksmüh
len nach der Erfindung kann der Auslaßkörper aber ein beispiels
weise topfförmiger Verdrängungskörper mit Öffnungen sein, die
größer als die durchschnittliche Größe der Mahlhilfskörper sind.
Die erfindungsgemäße Vorklassierscheibe kann eine ringförmige
Scheibe der aus Fig. 4 der DE 26 50 439 A1 bekannten Bauart mit
nur einem einzigen axialen Durchlaß sein. Der axiale Durchlaß
der erfindungsgemäßen Vorklassierscheibe kann aber auch von
mehreren einzelnen Öffnungen gebildet sein, von denen jede bei
spielsweise die Form eines Kreisringsektors oder Kreises haben
kann. Gleiches gilt für die normalen, an der Rührwelle befestig
ten Rührelemente, die ebenfalls Scheiben mit einem oder mehreren
axialen Löchern sein können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand
schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Rührwerksmühle, teilweise in einem axialen
Schnitt,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1,
Fig. 3 bis 6 entsprechende Ausschnitte weiterer
Ausführungsformen der Erfindung.
Jede der dargestellten Rührwerksmühlen hat einen Mahlbehälter
10 mit einem doppelwandigen, kühlbaren zylindrischen Mantel 12,
einem Deckel 14 und einem Boden 16. In den so gebildeten Mahl
raum 18 ragt eine Rührwelle 20 hinein, die durch den Deckel 14
abdichtend hindurchgeführt ist und innerhalb des Mahlraumes
mehrere, in allen dargestellten Beispielen scheibenförmige,
Rührelemente 22 und dazwischen angeordnete Distanzbüchsen 24
trägt. Die Rührwelle 20 ist mit einem Elektromotor 26 verbunden
und in einem ortsfesten Lagergehäuse 28 gelagert. In allen darge
stellten Beispielen handelt es sich um liegende Rührwerksmühlen,
also mit waagerechter Achse A des Mahlbehälters 10 und der Rühr
welle 20, die in allen dargestellten Ausführungsbeispielen fliegend
gelagert ist, also vor dem Boden 16 endet. Anstelle der darge
stellten liegenden Anordnung ist auch eine stehende Anordnung
möglich.
Bei den in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen ist
am Ende der Rührwelle 20 eine Vorklassiereinrichtung 30
angeordnet, die von einem der scheibenförmigen Rührelemente 22
und einer Vorklassierscheibe 32 gebildet ist. Die Vorklas
sierscheibe 32 unterscheidet sich gemäß Fig. 1 und 2 von den
Rührelementen 22 dadurch, daß sie von dem vor ihr angeordneten,
letzten normalen Rührelement 22 einen Abstand a hat, der zum
Abstand b zwischen je zwei normalen Rührelementen 22 im
Verhältnis 0,4 bis 0,6 steht, also ungefähr halb so groß ist wie
der Abstand b. Die Vorklassierscheibe 32 hat einen axialen
Durchlaß 34, der in allen dargestellten Beispielen von mehreren
rings um die Rührwelle 20 angeordneten kreisförmigen Löchern
gebildet ist. Die normalen, ebenfalls scheibenförmigen
Rührelemente 22 können, wie in Fig. 1 bis 3 mit gestrichelten
Linien angedeutet, ebenfalls solche Löcher aufweisen. Zweck
mäßigerweise sollte zumindest das letzte normale Rührelement
22, das zusammen mit der Vorklassierscheibe 32 die Vorklassier
einrichtung bildet, einen axialen Durchlaß 34 haben, der in
seiner Anordnung und Größe dem Durchlaß 34 der
Vorklassierscheibe 32 entspricht oder sogar noch etwa größer
ist.
Die Vorklassierscheibe 32 hat einen äußeren Durchmesser d2, der
in allen dargestellten Beispielen mit dem äußeren Durchmesser d
der normalen Rührelemente 22 übereinstimmt; das Verhältnis d2/d
liegt vorzugsweise im Bereich von 0,8 bis 1,2. Von besonderer
Bedeutung ist, daß der Abstand a zum Durchmesser d - und somit
auch zum Durchmesser d2 - ungefähr im Verhältnis 0,15 bis 0,20
steht, also im Vergleich zu diesen Durchmessern klein ist. Der
Abstand a braucht aber nur vier- bis zehnmal so groß wie der
durchschnittliche Durchmesser der verwendeten Mahlhilfskörper
zu sein. In der gleichen Größenordnung von 0,15 bis 0,20 mal
Durchmesser d1 der Vorklassierscheibe 32 liegt zweckmäßiger
weise der Durchmesser d4 der radial inneren Begrenzung der
Vorklassiereinrichtung 30; gemäß Fig. 1 bis 4 ist diese radial
innere Begrenzung von einer der Distanzbüchsen 24 gebildet. Der
aus einem oder mehreren Löchern bestehende Durchlaß 34 der Vor
klassierscheibe 32 grenzt vorzugsweise, wie in Fig. 3 dargestellt,
unmittelbar an die radial innere Begrenzung der Vorklassierein
richtung 30 an. Wie ebenfalls in Fig. 3 dargestellt ist, kann
die Vorklassiereinrichtung 30 Förderschaufeln 36 oder derglei
chen aufweisen, die rings um den Durchlaß 34 an der Vorklassier
scheibe 32 und/oder an dem ihr unmittelbar benachbarten Rührele
ment 22 angeordnet sind.
Alternativ kann die Vorklassierscheibe 32 mit dem ihr unmittel
bar benachbarten Rührelement 22 gemäß Fig. 4 und 5 durch in
einem radial äußeren Bereich der Vorklassiereinrichtung 30 an
geordnete achsparallele Stäbe 38 verbunden sein, so daß die
Vorklassiereinrichtung eine Art Käfig bildet.
Im Betrieb ist der Mahlraum 18, wie in Fig. 1 und 2 angedeutet,
teilweise mit Mahlhilfskörpern G gefüllt und wird von Mahlgut P
durchströmt, das durch einen Mahlguteinlaß 46 eingeleitet und
durch einen hinter der Trenneinrichtung 40 angeordneten Mahl
gutauslaß 48 abgeführt wird.
In jedem Fall ist die Vorklassierscheibe 32 in einem geringen
Abstand c vor einem Auslaßkörper 40 angeordnet, der in allen
dargestellten Beispielen zylindrisch gestaltet ist und in der
Art bekannter Trenneinrichtungen ringsförmige Spalte 42 oder
kreisförmige Löcher 44 (Fig. 2) aufweisen kann. Diese können
aber, vor allem bei größeren Rührwerksmühlen nach der Erfin
dung, größer sein als der durchschnittliche Durchmesser der
Mahlhilfskörper. Beispielsweise kann der Auslaßkörper 40 ein
Lochblech mit Löchern von 10 mm Durchmesser aufweisen, wenn mit
Mahlhilfskörpern gearbeitet wird, deren Durchmesser in der
Größenordnung von 0,5 bis 5 mm liegt. Der Auslaßkörper 40 ist
gemäß Fig. 1 bis 4 am Boden 16 des Mahlbehälters 10 befestigt.
Die Vorklassierscheibe 32 ist erfindungsgemäß nicht nur Bestand
teil der Vorklassiereinrichtung 30 sondern auch Bestandteil
eines rotierenden Käfigs 50, der den Auslaßkörper 40 weitgehend
oder sogar vollständig umschließt. Gemäß Fig. 1 bis 4 ist der
Käfig 50 von der Vorklassierscheibe 32 und von Käfigstäben 52
gebildet, die an der Vorklassierscheibe 32 befestigt oder mit
ihr einstückig ausgebildet sind und in Richtung zum Boden 16
des Mahlbehälters 10 achsparallel auskragen. Der so gebildete
Käfig 50 hat einen Innendurchmesser d1 und den gleichen Außendurch
messer d2 wie die Vorklassierscheibe 32 und umschließt den Aus
laßkörper 40 in einem radialen Anstand e, der ungefähr halb so
groß ist wie die Differenz zwischen d2 und d1. Innerhalb des
Käfigs 50 besteht zwischen der Vorklassierscheibe 32 und der
ihr benachbarten, vorzugsweise undurchlässigen Stirnwand des
Auslaßkörpers 40 ein schmaler Zwischenraum, dessen in axialer
Richtung gemessene Breite c ungefähr halb so groß ist wie die
Differenz zwischen dem Außendurchmesser d2 und dem Innendurch
messer d1 des Käfigs 50. Die zweckmäßigste Größe der Abstände c
und e richtet sich nach dem Durchmesser der verwendeten Mahl
hilfskörper g und ist vorzugsweise fünf- bis zwanzigmal so groß
wie der Durchmesser der Mahlhilfskörper.
Damit das Mahlgut P vorwiegend durch den Durchlaß 34 der Vor
klassierscheibe 32 hindurch zum Auslaßkörper 40 strömt, soll
der Käfig 50 durch seine Bemessung der Neigung des Mahlgutes,
den Käfig radial außen zu umströmen, eine gewisse Stauwirkung
entgegensetzen. Deshalb ist es zweckmäßig, wenn der Außendurch
messer d2 des Käfigs 50 zum Innendurchmesser d3 des Mahlbehälters
10 im Verhältnis 0,70 bis 0,95 steht.
Es ist jedoch nicht erforderlich, daß der Innenraum des Käfigs
50, und somit der Auslaßkörper 40, vom Mahlgut ausschließlich
durch den aus einem oder mehreren Löchern bestehenden Durchlaß
34 erreicht wird. Um dies zu demonstrieren, sind in Fig. 5 und 6
zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen der Käfig 50
den Auslaßkörper 40 vollständig umschließt; der Auslaßkörper 40
ist in beiden Fällen ein zylindrisches Sieb, das rings um die
Rührwelle 20 angeordnet und zwischen der Vorklassierscheibe 32
und einer Endscheibe 54 des Käfigs 50 eingespannt ist. Die
Vorklassierscheibe 32 und die Endscheibe 54 sind in ähnlicher
Weise wie sämtliche Elemente 22 an der Rührwelle 20 befestigt,
und der Mahlgutauslaß 48 ist von einer axialen Bohrung der Rühr
welle gebildet. Die Endscheibe 54 hat gemäß Fig. 5 und 6 einen
axialen Durchlaß 56, der von gleicher Art und Größe wie der
Durchlaß 34 der Trennscheibe 32, also ebenfalls beispielsweise
von mehreren kreisförmigen Löchern gebildet ist.
Gemäß Fig. 5 und 6 strömt vorklassiertes Mahlgut P, ebenso wie
bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 4, durch den
axialen Durchlaß 34 der Vorklassierscheibe 32 hindurch in den
Innenraum des Käfigs 50 und weiter zum Auslaßkörper 40. Zu
gleich umgeht eine aus Mahlhilfskörpern G und Mahlgut P be
stehende Teilströmung den Käfig 50 und gelangt durch den Durch
laß 56 der Endscheibe 54 hindurch in den Innenraum des Käfigs.
Von dort werden die Mahlhilfskörper G zwischen den Käfigstäben
52 hindurch radial nach außen abgeschleudert, während das Mahl
gut P durch den Auslaßkörper 40 hindurch zum Mahlgutauslaß 48
strömt. Die in Fig. 5 und 6 dargestellten Rührwerksmühlen können
demnach als Mischformen zwischen den in Fig. 1 bis 4 dargestell
ten Ausführungsformen und den aus der DE 33 45 680 A1 bzw.
EP 01 46 852 bekannten Rührwerksmühlen bezeichnet werden.
Claims (11)
1. Rührwerksmühle mit
- - einem Mahlbehälter (10), der einen mit Mahlhilfskörpern (G) teilweise füllbaren und von Mahlgut (P) hauptsächlich axial durchströmbaren Mahlraum (18) umschließt,
- - einer Rührwelle (20), die axial hintereinander angeordnete Rührelemente (22) trägt,
- - einem Auslaßkörper (40), der einem Mahlgutauslaß (48) des Mahlbehälters (10) vorgeschaltet ist, und
- - einer Vorklassiereinrichtung (30), die eine unmittelbar vor dem Auslaßkörper (40) angeordnete Vorklassierscheibe (32) mit axialem Durchlaß (34) aufweist und in ihren Wirkungsbereich gelangte Mahlhilfskörper (G) bevorzugt radial nach außen för dert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorklassierschei
be (32) zugleich Bestandteil eines rotierenden Käfigs (50) ist,
der den Auslaßkörper (40) so weitgehend umschließt, daß dieser
für einen wesentlichen Teil des Mahlguts (P) durch die Vorklas
sierscheibe (32) hindurch erreichbar ist.
2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser
(d2) des Käfigs (50) zum Innendurchmesser (d3) des Mahlbehäl
ters (10) im Verhältnis 0,70 bis 0,95 steht.
3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlbehälter (10)
unmittelbar hinter dem Käfig (50) in einem Abstand (s) endet,
der ungefähr halb so groß ist wie die Differenz zwischen Außen
durchmesser (d2) und Innendurchmesser (dl) des Käfigs (50).
4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser
(d2) des Käfigs (50) zum Außendurchmesser (d) der vor ihm ange
ordneten Rührelemente (22) im Verhältnis 0,8 bis 1,2 steht.
5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (50) von
dem unmittelbar vor ihm angeordneten Rührelement (22) einen
Abstand (a) hat, der mindestens viermal so groß ist wie der
durchschnittliche Durchmesser der Mahlhilfskörper (G) und der
zum Außendurchmesser (d) dieses Rührelements höchstens im Ver
hältnis 0,20 steht.
6. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand
(a) zwischen dem Käfig (50) und dem unmittelbar vor ihm ange
ordneten Rührelement (22) zum Abstand (b) zwischen den einzel
nen Rührelementen (22) im Verhältnis 0,4 bis 0,6 steht.
7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (50) den
Auslaßkörper (40) mit einem radialen Abstand (e) umschließt,
die fünf- bis zwanzigmal so groß ist wie der durchschnittliche
Durchmesser der Mahlhilfskörper (G).
8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkörper (40)
von der Vorklassierscheibe (32) einen Abstand (c) hat, der fünf-
bis zwanzigmal so groß ist wie der durchschnittliche Durchmesser
der Mahlhilfskörper (G).
9. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß von den an der Rühr
welle (20) befestigten Rührelementen (22) mindestens das letzte,
unmittelbar vor der Vorklassierscheibe (32) angeordnete Rühr
element (22) ebenfalls eine Scheibe mit axialem Durchlaß (34)
ist.
10. Rührwelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorklassier
einrichtung (30) eine radial innere Begrenzung mit einem
Durchmesser (d4) aufweist, der zum Außendurchmesser (d1) der
Vorklassierscheibe (32) im Verhältnis 0,15 bis 0,20 steht.
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