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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschicken oder Entleeren
eines Behälters,
insbesondere eines mit diskontinuierlich Mahlkörpern arbeitenden Mahlaggregates
zur Feinstmahlung von Feststoffen, wie Attritor, Trommelmühle, Schwingmühle oder
dergleichen, mit einem als Mahlraum ausgebildeten Behälter mit
Mitteln zur Agitation der Mahlkörper
in einem energiereichen Massenstrom zusammen mit Mahlgut, sowie
mit einer Ein- und Ausfüllöffnung,
umfassend eine Ventileinheit und eine Siebplatte.
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Zum
Beschicken oder Entleeren derartiger Mahlaggregate, die zumeist
unter Hoch- oder Ultrahochvakuum, zumindest aber unter kontrollierter
Atmosphäre,
bspw. mit Inertgas arbeiten, werden beim Stand der Technik unterschiedliche
Vorrichtungen verwendet. Bekannt ist ein Verschluss der Ein- und Ausfüllöffnung mit
einem sogenannten Mahldeckel, wobei der Mahlraum vollständig verschlossen
ist und ein geometrisches Optimum bezüglich kinetischem Energieeintrag
einschließlich
der Strömungsverhältnisse
im Massenstrom der Mahlkörper
mit Mahlgut im Mahlraum erreicht wird.
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Diese
Maßnahme
wird aber nur selten ergriffen, weil zum Entleeren des Mahlraumes
der Mahldeckel entfernt und gegen einen Entleerungsstutzen mit einer
darin angeordneten Siebplatte ausgetauscht werden muss. Bei diesem
Vorgang ist es nicht zu vermeiden, dass das pulverförmige Mahlgut
mit der Umgebungsatmo sphäre
in Kontakt kommt und mit dieser reagiert. Dabei werden die meisten
Materialien des Mahlgutes aufgrund ihrer extremen Korngrößenreduzierung
im Mahlprozess und der daraus sich ergebenden exponentiellen Oberflächenvergrößerung nachteilig
verändert,
weil bei der exorbitanten Größe der aktiven
Oberfläche
eine Oxidationsreaktion mit äußerster
Kinetik abläuft.
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Eine
andere, bisher vielfach angewendete Vorrichtung zur Beschickung
oder Entleerung eines mit Mahlkörpern
diskontinuierlich arbeitenden Mahlaggregats besteht darin, dass
in einen Stutzen der Ein- und Ausfüllöffnung ein Verlängerungsstück eingesetzt
wird, welches unmittelbar am Mahlraum eine Siebplatte trägt und mit
Abstand von dieser mit einem Kugelhahn bestückt ist (vgl. 2a bis 2c).
Hierbei ergibt sich jedoch ein Problem, indem das Verlängerungsstück einen
Totraum darstellt. Dieser Totraum hat einen Volumenbereich, der
zwar mit dem Mahlraum geometrisch verbunden ist, nicht aber im Einflussbereich
des hochenergetischen Massenstromes der Mahlkörper liegt. Aufgrund der sich
einstellenden Strömungsverhältnisse
gelangen Mahlgutpartikel in diesen Totraum, der sich zwischen Siebplatte
und Kugelhahn erstreckt und gelangen unkontrolliert, zum Teil ungenügend aufgemahlen
und daher nur teillegiert entweder teilweise wieder in den Mahlprozess
zurück,
oder im ungünstigeren
Fall wird das Austragsgut mit unkontrolliert bearbeitetem Gut kontaminiert
bzw. verunreinigt.
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Durch
den Siebeinsatz in der Öffnung
der Wand des Mahlraumes wird die Kinetik des Massenstromes der Mahlkörper in
geringem Maße
nachteilig beeinflusst, was nach der Erfahrung in den meisten Fällen jedoch
vernachlässigt
werden kann. Problematischer ist hierbei die Tatsache, dass aufgrund
der Siebdurchbrüche
an der Siebplatte und deren Kanten diese keine dauerhafte Beschickung
durch das Einsatzpulver des Mahlgutes erhält, welche in den übrigen Bereichen
des Mahlraumes eine Kontamination von Mahlgut mit dem Grundwerkstoff
des Mahlaggregates verhindert. Zwar ist die Kontamination von Mahlgut
durch den Grundwerkstoff des Mahlaggregates, die teilweise durch
die Vorrichtung zum Beschicken oder Entleeren und teilweise durch
die Rotorkanten eines im Inneren des Mahlaggregates arbeitenden
Rotors hervorgerufen wird, bei den meisten auf FE-Werkstoften basierenden
Mahlgutchargen vernachlässigbar.
Bei Prozessabläufen
mit der Zielsetzung, andere Werkstoffe mit nanostrukturierter Phasenverteilung
herzustellen, wie z.B. neue Magnetwerkstoffe auf oxidischer Basis,
verschleißresistente
Werkstoffe auf karbidischer oder nitridischer Basis (Schneidwerkstoffe)
oder bspw. selbstschmierende Lagerwerkstoffe, kann sich eine Kontamination des
Mahlgutes mit dem Grundwerkstoff des Mahlaggregates extrem nachteilig
auf die Endqualität
des Mahlgutes auswirken und im Extremfall den Erfolg des Prozessablaufes
in Frage stellen. Da manche Feinstmahlpulver, bspw. von neuen Magnetwerkstoffen,
einen Wert von US-$ 1.000,-/g übersteigen,
ergeben Qualitätseinbußen oder
geringere Ausbeute unerträgliche
Verluste.
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Das
Dokument
DE 40 15 925
A1 beschreibt einen kontinuierlichen Trockenmischer zum
Mahlen von partikelförmigem
Material mit einem Mahlgefäß, in dem
Mahlelemente enthalten sind. Das zu mahlende Gut wird über eine
obere Füll-Schurre zugeführt, und
das fertig gemahlene Material wird über ein radial angeordnetes
Sieb, ein Ventil und eine Auslassschurre abgeführt. Im Rührgefäß ist eine motorgetriebene
Rühreinheit
angeordnet, die abwechselnd sich radial erstreckende Rührarme und
Streuscheiben aufweist, die auf einer Rührwelle angeordnet sind. Die
Rührarme
sind L-förmig
ausgebildet und weisen mit ihren kurzen Schenkeln abwechselnd zur
Oberseite und zum Boden des Gefäßes.
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Das
Dokument
DE 36 21 050
A1 beschreibt eine Mahlmaschine, die in einer horizontalen
Ebene eine Schwenkbewegung durchführt, mit einem Mahlbehälter, in
den das zu mahlende Material eingegeben wird, sowie mit einem Mahlmedium,
das in dem Mahlbehälter
an der Innenwand entlang des Umfanges rotierbar angeordnet ist sowie
mit einer Antriebseinrichtung, die den Mahlbehälter in eine Bewegung entlang
einer Kreisbahn versetzt, wodurch das zu mahlende Material zwischen
der inneren Umfangsfläche
des Mahlbehälters
und dem rotierbar einge brachten Mahlmedium, das sich entlang deren
Innenfläche
bewegt, fein gemahlen wird. Die Ladeöffnung des Mahlbehälters kann
mit einem Deckel geöffnet bzw.
verschlossen werden.
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Ausgehend
vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschicken oder Entleeren eines Behälters, insbesondere
eines mit Mahlkörpern diskontinuierlich
arbeitenden Mahlaggregates zur Feinstmahlung von Feststoffen anzugeben,
welche die vorgenannten Schwierigkeiten und technischen Grenzen überwindet
und Verluste durch Qualitätsminderung
oder geringes Ausbringen von Mahlgut vermeidet und häufiges Auswechseln
von Verschleißteilen
namentlich am Verschlussorgan der Vorrichtung signifikant reduziert.
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Die
Lösung
der Aufgabe ergibt sich bei einer Vorrichtung zum Beschicken oder
Entleeren eines Behälters,
insbesondere eines diskontinuierlich mit Mahlkörpern arbeitenden Mahlaggregates
zur Feinstmahlung von Feststoffen wie Attritor, Trommelmühle, Schwingmühle oder
dergleichen, mit einem als Mahlraum ausgebildeten Behälter und
Mitteln zur Agitation der Mahlkörper
in einem energiereichen Massenstrom zusammen mit Mahlgut, sowie
mit einer Ein- und Ausfüllöffnung,
umfassend eine Ventileinheit und eine Siebpatte mit der Erfindung
dadurch, dass die Ventileinheit als ein mediendicht wirkendes Absperrorgan
mit einer daran angeordneten Siebplatte ausgebildet ist, das Absperrorgan
Anschlussmittel an der Ein- und Ausfüllöffnung des Behälters und
wenigstens einen Kugelhahn aufweist, wobei zumindest in der Durchtrittsöffnung der
Ventilkugel des der Ein- und Ausfüllöffnung nächstgelegenen Kugelhahnes mindestens
eine Siebplatte angeordnet ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
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Mit
der Erfindung ergibt sich mit großem Vorteil eine Vorrichtung
bestehend aus zwei zusammenwirkenden integrierten Bauelementen (Ventilkugel mit
Siebplatte), deren Funktionen sich gegenseitig ergänzen und
damit die Gesamtfunktion optimieren. Dies gilt insbesondere dann,
wenn die Siebplatte bei Betätigung
der Ventilkugel annähernd
den gleichen Radianten wie die Sperrfläche der Ventilkugel umschreibt.
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Nach
einer bevorzugten Ausgestaltung ist dabei der dem Mahlbehälter nächstgelegene
Kugelhahn zum staubdichten Abschluß des Mahlbehälters und
der dem Mahlbehälter
weiter abgelegene Kugelhahn zur Aufrechterhaltung eines Vakuums
ausgebildet. Dabei wird bewußt
in Kauf genommen, daß der den
Mahlbehälter
abschließende
erste Kugelhahn infolge seiner durch mechanische Einwirkung während des
Mahlprozesses ungleichmäßigen Oberfläche im Zusammenwirken
mit einer Dichtung seines Dichtsitzes gegen Vakuum nicht vollständig abzudichten
ist, ohne daß hierdurch
die Dichtflächen
infolge gegenseitiger Zerstörung
viel zu schnell verschleißen
würden.
Weiterhin wird die bei dieser Ausbildung mögliche Beschichtung der Ventilkugel
mit Mahlgut nicht nur akzeptiert, sondern bewußt zugelassen, da sie eine
Kontamination des Mahlgutes mit den Werkstoffen des Mahlaggregates,
insbesondere der Ventilkugel verhindert. Damit soll der erste Kugelhahn
im wesentlichen einen staubdichten Abschluß des Mahlbehälters bewirken,
während
der dem Mahlbehälter
mit Zwischenraum weiter abgelegene Kugelhahn zur Aufrechterhaltung
eines Vakuums dient, weil dessen Dichtflächen nicht mehr durch den Mahlprozeß beschädigt werden
können.
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In
weiteren Ausgestaltungen der Erfindung wird vorgesehen, daß das mit
der Öffnung
des Behälters
verbindbare Absperrorgan einen Anschlußflansch mit einem in einer
Nut angeordneten Dichtungselement aufweist, und daß der Flansch
mit Bohrungen für
Spannbolzen versehen ist und mit diesen zusammenwirkende Spannbolzen
im Bereich der Öffnung
des Behälters
an diesem angeordnet sind.
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Dabei
ist es insbesondere für
diese Kombination neu und erfinderisch, daß der dem Mahlraum nächstgelegene
Kugelhahn zum mechanischen Abschluß des Mahlraums und der dem
Mahlraum weiter abgelegene Kugelhahn zur Aufrechterhaltung eines Vakuums
unterschiedlich ausgebildet sein können.
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Dies
kann bspw. dadurch erreicht werden, daß der den Mahlraum mechanisch
verschließende Kugelhahn
an seinen Dichtsitzen und insbesondere an der behälterseitigen
Dichtleiste mit Losegang ausgebildet ist. Damit wird zum Vorteil
einer einwandfreien Funktion der Vorrichtung die ursprünglich unterstellte
Fehlfunktion der behälterseitigen
Baugruppe bewußt
toleriert. Mit geringem Auflagedruck bspw. mit einem Losegang wird
die Beschichtung der Ventilkugel des Kugelhahns mit einer Staubschicht
des Mahlgutes nicht verhindert und der Verschleiß des Kugelhahns wird infolgedessen
auf ein wirtschaftlich verträgliches
Maß reduziert.
Dennoch wird ein Eindringen von nur unvollkommen gemahlenem Gut
in den Totraum zwischen den beiden Kugelhähnen wirksam verhindert. Dabei
wird die Schaltfunktion der Einheit als Produktdichtung und als
Gasdichtung optimal gewährleistet
und ein Verschleißteilwechsel
auf mindestens 50 bis 100 Arbeitszyklen erreichbar.
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Der
zwischen den Kugelhähnen
liegende Zwischenraum ist im Sinne der Erfindung keine Mahl-Totzone,
weil das Produkt nicht unkontrolliert in diesen Raum gelangen kann.
Die Vergrößerung der Baulänge ist
unbedenklich, weil sie unter der Baulänge der bisher erforderlichen
Beruhigungsrohre liegt, die bei Verwendung der Lösung nach der Erfindung überflüssig sind
und durch ein einfaches Anschlußstück ersetzt
werden können.
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Zur
weiteren Entwicklung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Absperrorgan
mit einer Entlüftungseinrichtung
zu versehen, um in dessen Sperrstellung aus den Durchtrittsräumen und
Zwischenräumen
mögliche
Kontaminationsmedien oder Kontaminationsprodukte absaugen zu können und
das Absperrorgan hochgradig rein zu halten. Dies gelingt in besonders
vorteilhafter Weise mit den Maßnahmen
nach Anspruch 14.
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Grundsätzlich ist
eine Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung nicht nur auf
mit Mahlkörpern
diskontinuierlich arbeitende Mahlaggregate zur Feinstmahlung von
Feststoffen beschränkt,
sondern auch bei Filtern oder Sieben vorteilhaft einsetzbar, und
insbesondere dann, wenn in diesen Bereichen im Vakuum oder mit Inertgasen
gearbeitet wird.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines exemplarisch ausgesuchten
Ausführungsbeispieles
erläutert.
Es zeigen:
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1a im Schnitt einen an sich
bekannten Attritor mit durch einen Deckel verschlossener Ein- und
Ausfüllöffnung;
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1b im Schnitt den Attritor
mit Verschluß der
Ein- und Ausfüllöffnung durch
einen Kugelhahn mit in der Ventilkugel integrierter Siebplatte gemäß der Erfindung;
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1c eine in die Öffnung des
Attritors einsetzbare selbständige
Baugruppe mit Kugelhahn, ebenfalls im Schnitt;
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1d eine in die Öffnung des
Attritors einsetzbare selbständige
Baugruppe mit Kugelhahn und Absaugstutzen, ebenfalls im Schnitt;
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2a im Schnitt einen Attritor
mit einer Vorrichtung zum Beschicken oder Entleeren gemäß dem Stand
der Technik,
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2b die vorbekannte Vorrichtung
als selbständige
Baugruppe im Schnitt,
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2c einen vorbekannten Verschlußdeckel für die Ein-
und Ausfüllöffnung im
Schnitt;
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3a im Schnitt einen Attritor
mit einer Vorrichtung zum Beschicken oder Entleeren; bestehend aus
zwei Kugelhähnen
gemäß einer
weiteren Ausführung
nach der Erfindung;
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3b die Vorrichtung nach 3a im Schnitt als selbständige Baugruppe;
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3c im Schnitt einen an sich
bekannten Behälterdeckel;
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4a im Schnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung
nach 3a mit geschlossenen
Absperrorganen in vergrößerter Darstellung;
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4b im Schnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung
nach 3a mit geöffneten
Absperrorganen in vergrößerter Darstellung.
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Der
in den
1a,
1b,
2a und
3a gezeigte Attritor
1 entspricht
hinsichtlich seiner Bauart und Funktion der als Attritor ausgebildeten
Vorrichtung zur Feinstmahlung von Feststoffen nach der
DE 43 07 083 A1 des gleichen Anmelders.
Unter ausdrücklichem
Hinweis auf dieses Dokument soll eine eingehende Beschreibung von
Bauart und Funktion des dem Fachmann bekannten Mahlaggregates an
dieser Stelle erübrigt
sein.
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In
den 2a bis 2c ist eine bisher übliche Vorrichtung
zum Beschicken oder Entleeren eines mit Mahlkörpern 5 diskontinuierlich
arbeitenden Attritors 1 zur Feinstmahlung von Feststoffen
gezeigt.
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Ausgehend
von dem zuvor erwähnten
und vorausgesetzten Stand der Technik mit vorbekannter Vorrichtung
zum Beschicken oder Entleeren des Mahlaggregats bzw. des Attritors
besteht die Aufgabe darin, diese Vorrichtung signifikant zu verbessern.
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Gemäß 1a ist der Attritor 1 mit
dem Mahlbehälter 3 gezeigt,
in dessen Inneren der Mahlraum 2 ausgebildet ist, in welchem
eine Mahlkörperfüllung 5 (1b, 2a, 3a)
durch einen mit Agitationsarmen in bekannter Weise bestückten Rotor 4 in
einen energiereichen Massestrom zusammen mit dem Mahlgut versetzt
wird, wobei das Mahlgut durch eine Vielzahl von Stoß- und Quetschbeanspruchungen
zerkleinert wird. Der Mahlbehälter 3 weist eine
Ein- und Ausfüllöffnung 6 auf,
die im gezeigten Beispiel mit einem Deckel 7 bündig verschlossen
ist. Ein solcher Deckel 7 bildet zwar ein geometrisches Optimum
bezüglich
der Strömungsverhältnisse
im Mahlraum 2. Weil der Deckel jedoch zum Befüllen und
Entleeren des Behälters 3 entfernt
und bspw. gegen eine die Mahlkörper
zurückhaltende
Siebplatte ausgetauscht werden muß, bedingt dies eine aufwendige
Prozedur. Dabei ergibt sich die wesentlich kritischere Problematik,
daß das
oder die Einsatzpulver mit der Umgebungsatmosphäre in Berührung kommen und damit einer
Oxidationsreaktion bis zur Unbrauchbarkeit ausgesetzt werden können.
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Dies
trifft aus anderem Grunde auch auf die in den 2a und 2b gezeigte
Baugruppe 26 einer vorbekannten Vorrichtung zum Beschicken
oder Entleeren eines Attritors 1 zu . Zwar ist hier das
Absperrorgan 10 (Kugelhahn mit Kugelhahngehäuse 22 und Ventilkugel 20)
vom Mahlraum 2 des Attritors 1 durch ein Zwischenstück 27 getrennt
und daher nicht mehr einer Beschädigung
oder Veränderung
seiner Dichtflächen 20, 21 durch
die Mahlkugelfüllung 5 ausgesetzt.
Dagegen ergibt sich aber ein anderes, ebenso schwerwiegendes Problem
dadurch, daß durch
die in der Ebene der Ein- und Ausfüllöffnung 6 angeordnete Siebplatte 30 in
den damit geschaffenen Totraum zwischen Siebplatte 30 und
Ventilkugel 20 Mahlgut in diesen Totraum 12 gelangen
kann, das sich darin zum Teil festsetzt und nicht am Mahlprozeß teilnimmt,
so daß beim
Entleerungsvorgang unvollkommen gemahlenes Gut mit Fertiggut zusammen
ausgetragen wird. Damit wird das Austragspulver mit unkontrolliert
bearbeitetem Pulver verunreinigt.
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In
der 2b ist die Baugruppe 26 als
Einheit, fertig zum Einbau, gezeigt. Bei dieser bekannten Bauart
ist der Behälter 3 des
Attritors 1 mit einem feststehenden Kragen 8 ausgebildet,
der seinerseits in einer Nut eine Dichtung 9 aufweist und
mit dem Zwischenstück 27 den
Kugelhahn aufnimmt. In der 2c ist
als zusätzliches
Verschlußorgan
ein zum Kragen 8 passend ausgebildeter Deckel 7 gezeigt.
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Insoweit
ist zuvor der Stand der Technik beschrieben.
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Gemäß der Erfindung
zeigt 1b eine Vorrichtung
zum Beschicken oder Entleeren des Attritors 1 mit einer
Baugruppe 25. Diese besteht aus einem Absperrorgan 10 in
Form eines Kugelhahnes mit Ventilkugel 20 mit integrierter
Siebplatte 30. In der 1c ist
die selbständige
Baugruppe 25 vor dem Einsetzen in die Ein- und Ausfüllöffnung 6 des
Mahlbehälters 3 im
geschlossenen Zustand gezeigt. Diese Anordnung ergibt in geschlossenem
Zustand einen befriedigenden geometrischen Raumabschluß bezüglich der
Strömungsverhältnisse
im Inneren des Mahlbehälters.
Gemäß 1d ist der Kugelhahn geschlossen.
Die Durchtrittsöffnung 23 der
Ventilkugel 20 ist mit einem Absaugstutzen 17 dadurch
verbunden, daß im
Kugelhahngehäuse 22 eine
Durchbrechung 18 vorgesehen ist. An dem Absaugstutzen 17 kann
eine bekannte Absaugeinrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen
sein, um aus der Durchtrittsöffnung
der Ventilkugel möglicherweise
dort verbliebene Restmedien bzw. restliches Mahlprodukt abzusaugen
und vollständig
zu entfernen.
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Weil
aber die Ventilkugel 20, wie dies aus der 1c ersichtlich ist, den Mahlraum 2 im
Bereich hoher kinetischer Energiedichte abschließt, ist die Vollfläche der
Ventilkugel 20 hohen Belastungen durch Stoß und Schlag
der Mahlkörperfüllung 5 ausgesetzt. Sie
wird infolgedessen möglicherweise
beschädigt und
deformiert werden, wodurch dann beim Öffnungsvorgang die Dichtleisten 21 beschädigt werden könnten.
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In
diesem Zusammenhang ist in den 3 und 4 eine weiter verbesserte
Vorrichtung gemäß der Erfindung
dargestellt. Diese weiterentwickelte Vorrichtung zum Beschicken
oder Entleeren des mit Mahlkörpern
diskontinuierlich arbeitenden Attritors 1 zur Feinstmahlung
von Feststoffen ist mit zwei in axialem Abstand in Reihe angeordneten,
unter Ausbildung eines Zwischenraumes 12 untereinander
mediendicht verbundenen Absperrorganen 10, 11 ausgebildet.
Die Absperrorgane 10, 11 sind Kugelhähne 20a, 20b und
sind mit ihren Gehäusen 22 an
die Öffnung 6 des
Behälters 3 anschließbar. Der
untere Kugelhahn 20a weist in der Durchtrittsöffnung 23 der Ventilkugel 20 eine
integrierte Siebplatte 30 auf. Die Siebplatte 30 umschreibt
bei Betätigung
der Ventilkugel 20 annähernd
den gleichen Radianten wie die Sperrfläche der Ventilkugel 20.
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In
der 3a ist die Stellung
der Kugelhähne 20a, 20b in
geöffnetem
Zustand gezeigt. Dabei wird beim Entleeren des Mahlpulvers durch
Umkehr des Mahlbehälters 3 von
der Siebplatte 30 die Mahlkörperfüllung 5 zurückgehalten,
während
das feingemahlene Pulver durch die Schlitze der Siebplatte 30 problemlos
austreten kann.
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In
geschlossenem Zustand entsprechend der Darstellung in 3b ist zwar die Vollfläche der Ventilkugel 20 der
Mahlströmung
der Mahlkörperfüllung 5 ausgesetzt,
jedoch kann dies deshalb toleriert werden, weil der dem Mahlbehälter 3 nächstgelegene
Kugelhahn 20a lediglich zum staubdichten Abschluß des Mahlbehälters 3 und
der dem Mahlbehälter 3 weiter
abgelegene Kugelhahn 20b zur Aufrechterhaltung des Vakuums
ausgebildet ist.
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Der
Anschluß der
Baugruppe 24 geschieht dabei in der Weise, daß das mit
der Öffnung 6 verbindbare
Absperrorgan 10 einen Anschlußflansch 13 mit einem
in einer Nut 14 angeordneten Dichtungselement aufweist (4a), wobei der Flansch 13 mit Bohrungen
für Spannbolzen
(nicht gezeigt) versehen und mit diesen zusammenwirkende Spannbolzen
im Bereich der Öffnung 6 des
Behälters 3 an
diesem angeordnet sind.
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Wie
zuvor gesagt, eignet sich die Erfindung bevorzugt für ein als
Attritor ausgebildetes Mahlaggregat 1 mit als Kugelhähne ausgebildeten
Absperrorganen 10, 11. Bei dieser Ausgestaltung
ist in erfindungswesentlicher Ausbildung vorgesehen, daß der dem
Mahlraum 2 nächstgelegene
Kugelhahn 20a lediglich zum mechanischen Abschluß des Mahlraumes 2 und
der dem Mahlraum 2 weiter abgelegene Kugelhahn 20b zur
Aufrechterhaltung eines Vakuums unterschiedlich ausgebildet sind.
Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, daß der den Mahlraum 2 mechanisch
verschließende
Kugelhahn 20a an seinen Dichtsitzen und insbesondere an
der behälterseitigen
Dichtleiste 21a mit Losegang ausgebildet ist.
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Dadurch
wird erreicht, daß der
infolge Beschädigung
der Vollfläche
der Ventilkugel 20 bedingte Verschleiß der Dichtleiste 21a signifikant
verringert wird. Weil aber der Kugelhahn 20a bei der erfindungsgemäßen Ausbildung
der Vorrichtung lediglich zum staubdichten Abschluß des Mahlraumes 2 ausgebildet
ist, kann dessen geringe Undichtigkeit toleriert werden. Immerhin
verhindert dies, daß ungemahlenes
Pulver in den Zwischenraum 12 der Baugruppe 24 eindringt
und damit das Mahlgut beim Austragen verunreinigt. Andererseits
aber verhindert die räumliche
Entfernung zwischen den Kugelhähnen 20a, 20b eine
Beschädigung
der Ventilkugel 20 des Kugelventils 20b während des
Mahlprozesses durch Mahlkörper,
so daß das
Kugelventil 20b vakuumdicht ausgebildet sein kann und während des
Betriebes auch keinem Verschleiß unterliegt.
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Eine
erfindungswesentliche Ausgestaltung sieht vor, daß die Ventilkugeln
der Kugelhähne 20a, 20b und/oder
deren Dichtleisten 21a, 21b nach Maßgabe von
deren unterschiedlichen Beanspruchungen aus unterschiedlichen Werkstoffen
bestehen.
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Bspw.
kann hier vorgesehen sein, daß der den
Mahlraum 2 unmittelbar verschließende Kugelhahn 20a eine
Ventilkugel 20 aus vergleichsweise weichelastischem, bevorzugt
zähelastischem
Kunststoff aufweist und die Dichtleisten 21a aus einem
vergleichsweise härteren
Kunststoff bestehen. Bspw. kann die Ventilkugel 20 aus
einer Kunststoff- oder Kautschukmischung entsprechend einer abriebresistenten
Qualität
und die Dichtleisten 21a bevorzugt aus PTFE bestehen. Andererseits
kann der zum Aufrechterhalten des Vakuums ausgebildete Kugelhahn 20b eine
Stahlkugel mit polierter Oberfläche
und vergleichsweise weichelastische Dichtleisten 21b aufweisen.
Die Vorrichtung weist weiterhin in an sich bekannter Weise einen
endständigen
Flansch 40 zum Anschluß einer
Füll- bzw.
Entleerungsvorrichtung auf.
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In
den 4a und 4b ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
einmal mit geschlossenen Kugelhähnen 20a, 20b und
einmal mit geöffneten
Kugelhähnen
gezeigt. Darin sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern entsprechend
den 3a und 3b bezeichnet. Aus den Figuren
ist insbesondere die durch Verwendung gleicher Elemente außerordentlich
unkomplizierte Bauart der Baugruppe 24 erkennbar. Die Kugelhähne weisen
jeweils ein Gehäuse 22a, 22b auf.
Diese sind durch je eine gemeinsame Doppelmuffe 16 miteinander
schraubbar verbunden. Am Gehäuse 22a ist
ein Anschlußflansch 13 angeordnet und
mit diesem bspw. durch Schweißnähte fest
verbunden, wobei dieser Flansch eine kreisförmige Nut 14 aufweist,
in welcher bspw. als Dichtungselement 15 ein O-Ring eingelegt
ist. Der Anschlußflansch 13 kann
in seiner Grundform quadratisch sein und an den vier Ecken Bohrungen
(nicht dargestellt) aufweisen, mit welchen er auf kompatibel angeordnete Spannbolzen
(nicht dargestellt) aufgesetzt und festgeschraubt ist. Die Spannbolzen
sind in diesem Falle auf dem Oberteil des Behälters 3 mit diesem
fest verbunden angeordnet.
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Wie
gesagt, beruht die positive Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Beschicken und Entleeren des Attritors 1 nach den 3 und 4 darin, daß mit dem ersten Kugelhahn 20a und
dessen Ventilkugel 20 der Mahlraum 2 des Attritors 1 staubdicht
abgedichtet und mit dem zweiten Kugelhahn 20b und dessen
Ventilkugel die Vakuumatmosphäre
im Mahlraum 2 dichtend aufrechterhalten wird.
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Das
damit erreichte verschleißarme
und sichere Beschickungs- oder Entleerungssystem für Attritoren
ist aber auch auf sonstige mit Mahlhilfsmitteln wie Mahlkörpern arbeitende
Mahlanlagen anwendbar, bspw. für
Trommelmühlen
oder Schwingmühlen. Grundsätzlich erscheint
auch eine Anwendung im Filter- und/oder Siebbereich außerordentlich
vorteilhaft, weil auch hier ähnliche
Probleme bei der Füllung
und Entleerung, insbesondere mit Vakuum oder künstlicher Atmosphäre arbeitende
Systeme auftreten, wie bei Mahlaggregaten.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist
darüber hinaus
in wirtschaftlicher Hinsicht vorteilhaft, weil die vorgeschlagenen
Maßnahmen
keine Mehrkosten in der Produktion verursachen, wobei der Einsparungseffekt
durch Fortfall bisher erforderlicher Beruhigungsrohre und Armaturenteile
höher zu
veranschlagen ist als der Aufwand für die Vorrichtung nach der Erfindung.
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Insofern
erfüllt
die Erfindung in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe.