CH700446A1 - Rührwerkskugelmühle. - Google Patents

Abstract

In einer Rührwerkskugelmühle mit einer Mahlkammer (5) und einem Rührwerk mit einer drehbar gelagerten und angetriebenen Rührwelle (6) und auf ihr angeordneten Acceleratoren ist der am weitesten stromabwärts angeordnete, d.h. dem Mahlgutauslass am nächsten liegende Accelerator axial verlängert und erstreckt sich entlang der axialen Länge des Siebes (23).

Description

  [0001]    Die Erfindung betrifft eine Rührwerkskugelmühle mit einer Mahlkammer, die durch eine Seitenwand und je eine einlass-und eine auslassseitige Stirnwand begrenzt ist, einem in der Mahlkammer angeordneten Rührwerk mit einer drehbar gelagerten und angetriebenen Rührwelle und auf ihr angeordneten Acceleratoren, einem nahe der einlassseitigen Stirnwand angeordneten Einlass für Mahlgut und Mahlkörper, einem in der auslassseitigen Stirnwand angeordneten Mahlgutauslass, der durch ein Sieb von der Mahlkammer abgetrennt ist.

   Die Erfindung betrifft ausserdem ein Verfahren zum Verhindern des Zusetzens eines vor dem Mahlgutauslass der Rührwerkskugelmühle angeordneten Siebes, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Mahlguteinlass zum Mahlgutauslass strömende Massenstrom aus Mahlgut und Mahlkörpern im Bereich des Siebes umgelenkt und in der Strömungsrichtung entgegengesetzter Richtung an der Aussenfläche des Siebes entlang geführt wird.

  

[0002]    Bei bekannten Rührwerkskugelmühlen dieser Art besteht ein gravierendes und bisher noch nicht zufriedenstellend gelöstes Problem darin, dass sich das vor dem Mahlgutauslass angeordnete Sieb oft nach kurzer Betriebsdauer zunehmend zusetzt und somit den Durchsatz verringert bis schliesslich ein Betriebsunterbruch nötig ist, um das Sieb zu reinigen.

  

[0003]    Um diesem Problem beizukommen, wurden schon diverse konstruktive Lösungen mit vor dem Sieb angeordneten Separatoren vorgeschlagen. Eine der jüngsten Entwicklungen in dieser Richtung ist z.B. in der EP-751 830 beschrieben. Sie besteht darin, zusätzlich zu einem vor dem Sieb angeordneten Separator und stromaufwärts desselben eine vorgeschaltete Einrichtung zur Vorklassierung zwischen groben und feinen Partikeln anzuordnen. Diese Einrichtung besteht im wesentlichen darin, den Abstand zwischen der letzten Scheibe des Rührwerks und dem Separator so klein zu machen, dass das Gemisch aus Mahlgut und Mahlkörpern in diesem Zwischenraum stärker beschleunigt wird als im übrigen Mahlraum und dadurch die "Vorklassierung" genannte Trennung erfolgt. So soll erreicht werden, dass noch weniger oder überhaupt keine groben Mahlkörper mehr zum Sieb gelangen.

  

[0004]    Es ist jedoch höchst wahrscheinlich, dass auch mit dieser Lösung im Dauerbetrieb ein Zusetzen des Siebes erfolgen kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Zusetzen des Siebs auf andere und wirkungsvollere Weise zu verhindern.

  

[0005]    Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der am weitesten stromabwärts angeordnete, d.h. dem Mahlgutauslass am nächsten liegenden Accelerator axial verlängert ist und sich stromabwärts entlang der axialen Länge des Siebes erstreckt. Dadurch wird erfindungsgemäss der vom Mahlguteinlass zum Mahlgutauslass strömende Massenstrom aus Mahlgut und Mahlkörpern im Bereich des Siebes umgelenkt und in der Strömungsrichtung entgegengesetzter Richtung an der Aussen-flache des Siebes entlang geführt.

  

[0006]    Vorzugsweise sind die Acceleratoren als Schaufelräder ausgebildet. Des Weiteren erstrecken sich die Schaufeln des am weitesten stromabwärts angeordneten Schaufelrads über die ganze axiale Länge des Siebes, mindestens aber über mehr als die Hälfte derselben.

  

[0007]    Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der auslassseitigen Stirnwand ein das Sieb ringförmig umgebender Umlenkkanal angeordnet. Der Umlenkkanal hat zur Verringerung von Toträumen vorzugsweise eine Form ähnlich einem senkrecht zu seiner Achse halbierten Toroids.

  

[0008]    Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das Sieb in Richtung der auslassseitigen Stirnwand konisch aufgeweitet.

  

[0009]    Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
<tb>Fig. 1<sep>eine erfindungsgemässe Rührwerkskugelmühle in einer Axialebene geschnitten


  <tb>Fig. 2<sep>einen Schnitt senkrecht zur Achse in der Ebene A-A der Rührwerkskugelmühle gemäss Fig. 1


  <tb>Fig. 3<sep>eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemässen Rührwerkskugelmühle


  <tb>Fig. 4<sep>einen Schnitt senkrecht zur Achse in der Ebene A-A der Rührwerkskugelmühle gemäss Fig. 3

  

[0010]    Für die vorliegende Beschreibung werden die Begriffe stromaufwärts und stromabwärts im Hinblick auf die Richtung des Mahlgutstroms durch die Mühle, d. h. vom Mahlguteinlass abwärts zum Mahlgutauslass, auch für konstruktive Merkmale verwendet. Dieser Mahlgutstrom ist mit den schwarzen Pfeilen gekennzeichnet.

  

[0011]    Die in Fig. 1 im Axialschnitt gezeigte Rührwerkskugelmühle 1 besitzt ein Gehäuse aus einer zylindrischen Seitenwand 2, eine einlassseitige ebene Stirnwand 3 und eine auslassseitige ebene Stirnwand 4. Die Seitenwand und die Stirnwände begrenzen einen Mahlraum 5. Im Mahlraum ist koaxial zur Gehäuseachse ein Rührwerk angeordnet, das aus einer in der einlassseitigen Stirnwand drehbar gelagerten Rührwelle 6 und drei auf ihr in gleichem Abstand voneinander angebrachten Acceleratoren in Form von Schaufelrädern 7, 8, 9 besteht.

  

[0012]    Das einlassseitige Schaufelrad 7 und das mittlere Schaufelrad 8 sind identisch und bestehen aus einer mit der Rührwelle 6 fest verbundenen mittlere Scheibe 10 mit nahe der Rührwelle angebrachten achsparallelen Bohrungen 11 und beidseitig derselben angeordnete ringförmige Scheiben 12, wobei sich zwischen diesen Scheiben eine Anzahl von in gleichen Winkelabständen angeordnete Flügel 13 erstreckt. Die äusseren Scheiben 12 besitzen eine sich ringförmig um die Rührwelle 6 erstreckende Öffnung 14.

  

[0013]    Alternativ können die Schaufelräder auch anders aufgebaut sein, also beispielsweise jeweils aus zwei parallelen Scheiben und dazwischen angeordneten Schaufeln bestehen. Die Bohrungen 11 können auch unter einem Winkel zur Achse geführt sein. Dadurch wird einer Verpressung der Mahlkörper entgegengewirkt. Die Bohrungen können auch schlitzförmig ausgebildet sein.

  

[0014]    Das auslassseitige, bzw. am weitesten stromabwärts angeordnete Schaufelrad 9 besitzt ebenfalls eine mit der Rührwelle 6 verbundene, mit achsparallelen oder unter einem Winkel zur Achse geführten Bohrungen 16 versehene mittlere Scheibe 15, die nahe dem auslassseitigen Ende der Rührwelle angeordnet ist. Zum Mahlraum hin ist wie bei den anderen Schaufelrädern im Abstand eine ringförmige Scheibe 16 angeordnet und durch eine Anzahl Flügel 17 mit der mittleren Scheibe 15 verbunden. Auf der anderen Seite der mittleren Scheibe 15 ist ebenfalls eine ringförmige Scheibe 18 angeordnet, allerdings in einem grösseren Abstand von der mittleren Scheibe in der Nähe der auslassseitigen Stirnwand. Dieser unter einem Winkel zur Achse geführt grössere Abstand beträgt mindestens das Doppelte der Abstände der seitlichen ringförmigen Scheiben von den jeweils mittleren Scheiben.

   Auch zwischen diesen beiden Scheiben erstreckt sich eine Anzahl von Flügeln 19. Die Form der Flügel ist aus Fig. 2zu ersehen, die einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1 darstellt. Die Flügel sind mit Bezug auf die Rührwellenachse spiralig geformt, d.h. gekrümmt und gegenüber der radialen Richtung winkelversetzt.

  

[0015]    In der einlassseitigen Stirnwand 3 ist ein Einlasskanal 20 angeordnet, der in der Nähe der Rührwelle 6 in den Mahlraum mündet. In der Mitte der auslassseitigen Stirnwand 4 ist koaxial mit der Rührwelle ein Auslasskanal 21 angeordnet, der über einen ringförmigen Spalt 22 mit dem Mahlraum verbunden ist, wobei sich zwischen dem Mahlraum und dem Eingang zum Spalt ein Sieb 23 befindet, welches den Durchgang von Mahlkörpern und groben Mahlgutpartikeln zum Auslass verhindert.

  

[0016]    Die auslassseitige Stirnwand ist ausserdem mit einem das Sieb umgebenden Umlenkkanal 24 versehen. Dieser Umlenkkanal hat einen bogenförmigen Querschnitt und besteht beispielsweise in einer etwa toroidartigen ringförmigen Vertiefung in der Stirnwand. Der tiefste Bereich des Umlenkkanals liegt ungefähr der Mitte der Flügel 19 gegenüber. Der radial äussere Rand des Umlenkkanals entspricht dem äusseren Umfang des Mahlraums, so dass sich ein strömungsgünstiger Übergang ergibt. Durch die Form und die Anordnung des Umlenkkanals werden Toträume vermieden und der Mahlgut-Mahlkörperstrom optimiert.

  

[0017]    Zwischen den Acceleratoren können auf der Rührwelle noch Scheiben angeordnet werden, die eine Strömung von gering gemahlenem Mahlgut entlang der Rührwelle verhindern.

  

[0018]    In Fig. 1 sind, wie bereits erwähnt, ausser den konstruktiven Teilen der Rührwerkskugelmühle auch die Massenströme gezeigt. Mit schwarzen Pfeilen 25 ist der Produktmassenstrom, d.h. das Mahlgut ohne Mahlkörper bezeichnet, während die Umrisspfeile 26 die im Mahlraum stattfindenden Kreisläufe des Gemisches aus Mahlgut und Mahlkörpern darstellen. Demnach finden im Bereich der als Mahlorgane wirkenden Schaufelräder die bekannten Kreisläufe statt, in denen das Mahlgut durch Einwirkung der Mahlkörper zerkleinert wird.

  

[0019]    Im Bereich des am weitesten stromabwärts angeordneten, d.h. auslassseitigen Schaufelrads 9 findet ebenfalls, wie gezeigt, ein Kreislauf statt, bei dem das Mahlgut-Mahlkörpergemisch zwischen dem Schaufelrad und der Seitenwand im wesentlichen in axialer Richtung zur auslassseitigen Stirnwand, dort um die Schaufeln herum und zwischen dem Sieb 23 und dem Schaufelrad in umgekehrter axialer Richtung zurückströmt. Von diesem umgekehrt gerichteten Strom wird ein durch den Pfeil 27 bezeichneter Anteil durch die Schaufeln nach aussen beschleunigt, während der andere durch den Pfeil 28 bezeichnete Anteil zunächst am Sieb entlang verläuft und verhindert, dass sich Material auf der Aussenfläche des Siebs festsetzen kann, das mit der Zeit das Sieb verstopfen würde. Dieser Anteil 28 wird weiter stromaufwärts ebenfalls durch die Flügel nach aussen geschleudert.

  

[0020]    Gleichzeitig läuft auch im Bereich des am weitesten stromabwärts angeordneten Schaufelrads 9 durch den auch hier stattfindenden Kontakt mit den Mahlkörpern auch eine Vermahlung von noch nicht ausreichend zerkleinerten Mahlgutpartikeln ab.

  

[0021]    Durch die Ausbildung des Umlenkkanals sind Strömungstoträume vermieden, so dass die kinetische Energie, die vom Schaufelrad auf die Mahlkörper übertragen wird bei der Rückführung der Mahlkörper in den Kreislauf erhalten bleibt. Somit wird der gesamte Mahlraum zum Zerkleinern und Dispergieren des Mahlguts genutzt.

  

[0022]    Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform ist im Wesentlichen gleich aufgebaut wie die bereits beschriebene Rührwerkskugelmühle 1 mit dem Unterschied, dass das Sieb 23 konisch ausgebildet ist und sich zum Mahlraum hin verengt. Durch diese Form wird erreicht, dass der die Siebreinigung bewirkende Strom noch definierter geführt werden kann.

  

[0023]    Während bei den gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen nur insgesamt drei Schaufelräder auf der Rührwelle angeordnet sind, können es bei anderen Ausführungsformen selbstverständlich auch mehrere sein. Auch die Form des Umlenkkanals kann unterschiedlich gestaltet sein, solange die Umlenkung des Gemischstroms stattfindet. Die Anzahl der Flügel, mit denen die Schaufelräder ausgestattet sind, kann in weiten Grenzen variieren und beträgt vorzugsweise zwischen fünf und zwanzig.

Claims (18)

1. Rührwerkskugelmühle mit einer Mahlkammer, die durch eine Seitenwand und je eine einlass- und eine auslassseitige Stirnwand begrenzt ist, einem in der Mahlkammer angeordneten Rührwerk mit einer drehbar gelagerten und angetriebenen Rührwelle und auf ihr angeordneten Acceleratoren, einem nahe der einlassseitigen Stirnwand angeordneten Einlass für Mahlgut und Mahlkörper, einem in der auslassseitigen Stirnwand angeordneten Mahlgutauslass, der durch ein Sieb von der Mahlkammer abgetrennt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der am weitesten stromabwärts angeordnete, d.h. dem Mahlgutauslass am nächsten liegende Accelerator axial verlängert ist und sich stromabwärts entlang der axialen Länge des Siebes erstreckt.

2. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Acceleratoren als Schaufelräder ausgebildet sind.

3. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem am weitesten stromabwärts angeordneten Schaufelrad die Schaufeln axial verlängert sind.

4. Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der am weitesten stromabwärts angeordnete Accelerator über die ganze axiale Länge des Siebes erstreckt.

5. Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der am weitesten stromabwärts angeordnete Accelerator über mindestens die Hälfte der axialen Länge des Siebes erstreckt.

6. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der auslassseitigen Stirnwand ein das Sieb ringförmig umgebender Umlenkkanal angeordnet ist.

7. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkkanal einen bogenförmigen Querschnitt besitzt.

8. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkkanal die Form eines senkrecht zu seiner Achse halbierten Toroid besitzt.

9. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äussere Rand des Umlenkkanals dem äusseren Umfang des Mahlraums entspricht.

10. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb zylindrisch ist.

11. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb in stromabwärtiger Richtung konisch aufgeweitet ist.

12. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelräder aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Scheiben und dazwischen angeordneten Schaufeln bestehen.

13. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufelräder aus drei im Abstand voneinander angeordneten Scheiben und zwischen jeweils zweien angeordneten Schaufeln bestehen.

14. Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben mit Bohrungen versehen sind.

15. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen schlitzförmig sind.

16. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen zur Achse winkelversetzt sind.

17. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Acceleratoren Scheiben zur Verhinderung axialer Strömungen auf der Welle angeordnet sind.

18. Verfahren zum Verhindern des Zusetzens eines vor dem Mahlgutauslass einer Rührwerkskugelmühle angeordneten Siebes, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Mahlguteinlass zum Mahlgutauslass strömende Massenstrom aus Mahlgut und Mahlkörpern im Bereich des Siebes umgelenkt und in der Strömungsrichtung entgegengesetzter Richtung an der Aussenfläche des Siebes entlang geführt wird.