DE29515434U1

DE29515434U1 - Micro-Wirbel-Mühle

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Publication number: DE29515434U1
Application number: DE29515434U
Authority: DE
Original assignee: MAHLTECHNIK GOERGENS GmbH
Current assignee: MAHLTECHNIK GOERGENS GmbH
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2005-09-28

Description

MahLtechnik Görgens GmbH

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Micro-Wirbel-Mühle

Die Erfindung betrifft eine.Micro-Wirbel-Mühle zum Mahlen, Trocknen, Mahltrocknen, Mischen bzw. zum selektiven Zerkleinern von Produkten, Grundstoffen oder Materialien der Nahrungsmittel- der Kunststoffindustrie, der Chemie oder anderer Industriezweige, umfassend auf einem Grundrahmen ein Antriebsaggregat mit Motor und Riemenscheibengetriebe sowie ein Fußstück mit einem unteren Wellenlager, einen darauf angeordneten Außenmantel mit inneren Mahlbahnen, einen an einer in einem unteren Wellenlager sowie in einem oberen Wellenlager gelagerten Rotorwelle «angeordneten Rotor, ein das obere Wellenlager mit seinem Gehäuse aufnehmendes Abschlußelement des Außenmantels, einen Luft/Mah lgut-Ei&eegr; laß und einen Luft/Fertiggut-AusLaß.

Micro-Wirbel-Mühlen der genannten Art sind bekannt. Sie werden mit unterschiedlichen Variationen ihrer Bauart seit ca. Jahren auf dem Gebiet der Fei nstzerkleinerung, der pneumatischen Trocknung und/oder der Mahltrocknung eingesetzt. Besondere Anforderungen an derartige Mühlen im Hinblick auf ihre Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche MahIgutbedingungen, Fertiggut-Feinheit sowie problemlosen Wechsel des Mahlgutes sind:

- robuste Konstruktion

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- Leichte ReinigungsmögLichkeit

- einfacher Austausch von MahLp Latten, MahLbahn und ggf. Si chter.

Je nach Konstruktion und Ausführung einer Micro-WirbeL-MühLe können folgende Operationen einzeln oder miteinander kombiniert abLaufen:

Mahlen, Mischen, Trocknen, Sichten bzw. selektives Zerkleinern.

Das Arbeitsprinzip der Micro-Wirbel-Mühle beruht auf einem hohen Luftdurchsatz. Dabei wird Mahlluft durch den mit hoher Umfangsgeschwindigkeit antreibbaren Rotor im Zusammenwirken mit stationären Mahlbahnen an der Innenseite des Mahlraumes in energiereiehe Turbulenzen versetzt. Durch zweckmäßige pneumatische und strömungstechnische Auslegung eines ringförmigen Mahlspaltes zwischen Rotor und stationärer MahLbahn wird in einzeLnen MahLräuinen zwischen den Mahlwerkzeugen des Rotors ein Höchstmaß von Micro-Wirbeln gebildet. Das Mahlgut wird in den Luftstrom dosiert und befindet sich während des gesamten Aufenthalts in der Micro-Wirbel-Mühle und insbesondere im ZerkleinerungsspaLt zwischen Rotor und MahLbahn stets in der Schwebe. Dabei wird in extrem kurzen ZeitintervaLLen sowohl die Richtung aLs auch die Geschwindigkeit der TeiLehen unter hoher Energiezufuhr spontan geändert, wobei die Teilchen einer Vielzahl schnelL wiederholter Prall-, Scher- und/oder Reibwirkungen unterzogen und dabei einer schonenden Feinstzerkleinerung unterworfen werden.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sauart für eine Micro-Wirbel-Mühle anzugeben,, die eine erwünscht schonende FeinstzerkLeinerung geeigneten Mahlgutes mit hoher Leistung bei besonders ökonomischem Energieeinsatz sowie bei unkompLi&zgr;ierter Konstruktion verwirklicht, und dabei die Mühle mit möglichst robuster Bauart derart auszugestalten, daß sie äußerst kostengünstig zu fertigen, zu reinigen und zu warten ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei einer Micro-Wirbel-Mühle der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art mit der Erfindung eine Bauart vorgeschlagen, bei der das Abschlußelement des Mahlraumes ein flacher Deckel mit einem senkrecht zu dessen Ebene aufgesetzten Luft/Fertiggut Auslaßrohr ist, der in einer mittigen, kreisförmigen Ausnehmung mit Paßsitz das Gehäuse des oberen Wellenlagers übergreift und der Rotor mit wenigstens zwei übereinander angeordneten, im umfangsnahen Bereich Abstandshalter aufweisenden, an ihrer Peripherie mit RadiaIgebLäseschaufe In bestückten Rotorscheiben als Scheibenrot or ausgebildet ist, und wobei der im Fußstück angeordnete Luft/Mah Igut-Ein laßkana I ein kreisförmiges, vertikales Anschlußelement aufweist, das durch eine kompatible kreisförmige Ausnehmung in der untersten Rotorscheibe in den Innenraum des Rotors hineinragt.

Mit großem Vorteil ist die Bauart der Mühle und insbesondere des Rotors mit Rotorscheiben und an ihrer Peripherie angeordneten Radialgebläseschaufeln unkompliziert, problemlos zu fertigen und in strömungstechnischer Hinsicht äußerst wirkungsvoll. Ein zusätzliches Gebläserad, wie es vielfach an Micro-WirbeL-Mühlen zur Erzeugung «ines genügend

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energiereichen Luftstromes angeordnet wird, kann bei der erfindungsgemäßen Bauart entfallen.

Dadurch, daß der Deckel in einer mittigen, kreisförmigen Ausnehmung mit Paßsitz das kompatibel ebenfalls mit Paßsitz ausgebildete Gehäuse des oberen Weilenlagers übergreift, ergibt sich eine unkomplizierte Montage oder Demontage des Deckels, beispielsweise zum Zwecke der Reinigung. Weiterhin kann nach Lösen der Flanschverschraubung zwischen Fußstück und Außenmantel dieser ohne Demontage des oberen Wellenlagers und des Rotors abgehoben werden, beispielsweise zum Zweck der Reinigung oder Einstellung der RadiaIgebLäseschaufe In. Insgesamt ist die Bauart der erfindungsgemäßen Micro-Wirbel-Mühle auf wenige, einfache Bauteile reduziert und unkompliziert, wobei zugleich ein Höchstmaß an Mahlleistung und Zerkleinerungsarbeit erreicht wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Mühle sind entsprechend den Merkmalen von Unteransprüchen vorgesehen.

Dabei ergeben sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung aus der nachstehenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt eine Micro-WirbeL-Müh Ie entsprechend einer mit der Rotationsachse des Rotors zusammenfallenden vertikalen Schnittebene,

Fig. 2 die Micro-Wirbe l-MühLe in einer Seitenansicht,

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Fig. 3 die Mühle gemäß Fig. 2 in Draufsicht,

Fig. 4 in Draufsicht sowie im Schnitt einer Schnittebene (IV-IV) in Fig. 1 eine Teitansicht des MühLeninnenraumes mit Rotor und wandseitiger Mah Lbahn.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen die Hicro-WirbeL-MühLe nach der Erfindung in vereinfachter, robuster Bauart, umfassend auf einem Grundrahmen (1) ein Antriebsaggregat mit Motor (18) und Riemenscheibengetriebe (19) sowie enn Fußstück (2) mit einem unteren We I Len lager (3), einen dariiuf angeordneten Außenmantel (4) mit inneren Mahlbahnen (5), einen an einer im unteren Wellenlager (3) sowie in einem oberen Wellenlager (8) gelagerten Rotorwelle (9) angeordneten Rotor (15), ein das obere Wellenlger (8) mit seinem Gehäuse (7) aufnehmendes AbschlußeLement (6) des Außenmantels (4), einen Luft/MahLgut-Einlaß (24) und einen Luft/Fertiggut-Auslaß (31).

Entsprechend dem erfindungswesentLichen Konzept der vereinfachten Bauart besteht mit Vorteil das Absch lußeLement (6) in einem flachen Deckel mit einem senkrecht zu dessen Ebene aufgesetzten Luft/Fertiggut-Auslaßrohr (31). Der Deckel (6) übergreift mit einer mittigen kreisförmigen Ausnehmung das Gehäuse (7) des oberen Wellenlagers (8) mit Paßsitz, wodurch gewährleistet ist, daß beim Abnehmen des Deckels (6), beispielsweise zwecks Revision des Mahlraumes (40), Lager (8) und Lagergehäuse (7) nicht von der Welle (9) demontiert zu werden brauchen. Das Gleiche gilt für den mit dem Fußstück (2) an einem FLanschpaar (32, 33) verschraubbaren AußenmanteL (4).

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Dieser kann ebenfaLLs nach Lösen der Verschraubung problemlos und ohne Demontage des Rotors (15) vom Fußstück (2) abgehoben werden.

Fig. 1 zeigt weiter, daß der Rotor (15) mit wenigstens zwei übereinander angeordneten, im umfangsnahen Bereich Abstandshalter (13) aufweisenden, an ihrer Peripherie mit Radi a lgebLäseschaufeLn (14) bestückten Rotorscheiben (21, 22) als GebLäserotor ausgebildet ist. Je nach Kapazität und Abmessungen liegt es im Ermessen des Fachmannes, zwei, drei und mehr Rotorscheiben (21, 22) übereinander anzuordnen. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine sehr einfache Ausführungsform mit zwei Rotorscheiben (21, 22). Der Luft-Mahlgut-EinLaßkanal (24) zeigt mit seiner Anordnung im Fußstück (2) eine Luftstromführung durch ein vertikales Anschlußelement (17), das durch eine kompatible kreisförmige Ausnehmung (20) in der untersten Rotorscheibe (22) in den Innenraum des Rotors (15) hineinragt. Dadurch ist eine definierte Eintragsströmung der Mahlluft und der darin in Schwebe transportierten MahIguttei lchen direkt in das Innere des Rotors (15) gewährleistet. Dieser Luftstrom breitet sich im unteren Teil des Rotors (15) radial nach außen aus, wobei die in Schwebe gehaltenen Teilchen zusammen mit dem Luftstrom in einen Mahlspalt zwischen den Radialgebläseschaufeln (14) des Rotors (15) und die an der Innenseite des Außenmantels (4) angeordnete Mahlbahn (5) gelangen. In der dort herrschenden Zerkleinerungs-Zone mit energiereichen Turbulenzen findet eine intensive Zerkleinerung der mitgeführten Mah Iguttei lchen statt.

In einem Raumteil (26) innerhalb des Außenmantels (4) unterhalb des Rotors (15) ist ein die obere Abschlußplatte

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(27) des Fußte ils (2) und dessen Außenwand durchdringender Neben Luft krümmer (28) angeordnet. Ferner ist im Außenmantet (4) eine innen mit MahLbahnsegmenten (50) bestückte Revisionstüre (29) vorgesehen.

Eine besonders wirkungsvoLLe Funktion des Rotors wird dadurch erreicht, daß der Luft/MahLgut-Ei &eegr; Laß (24) mit dem AnschLußeLement (17) unmitteLbar in den Innenraum des Rotors (15) hineinragt. Dabei wird,eine radiaLe Ausbreitung des das MahLgut in der Schwebe transportierenden MahLLuftstromes dadurch intensiviert, daß oberhaLb des MahLLuftaustritts eine geschLossene Trennscheibe (23) angeordnet ist. Diese zwingt den MahLLuftstrom zur radiaLen UmLenkung in Richtung der RadiaLgebLäseschaufeLn und damit in den Zwischenraum zwischen diesen und der MahLbahn (5), wodurch eine Fei nstmahLung intensiv unterstützt wird.

Figur 2 zeigt in Seitenansicht ein MühLenaggregat mit dem Grundrahmen (1), dem Fußstück (2), dem AußenmanteL (4) mit oberem AbschLußdeckeL (6) , weiterhin das obere WeLLenLager (8) sowie den Luft/Fertiggut-AusLaß (31). Am AußenmanteL (4) ist in Scharnieren anLenkbar eine Revisionstür (29) angeordnet. Weiterhin zeigt die Seitenansicht das Antriebsaggregat mit Motor (18) und Riemenscheibengetriebe (19).

In der Draufsicht der Figur 3 ist der Luft/MahLgut-Ei&eegr; Laß (24) sowie der auf dem DeckeL (6) des AußenmanteLs (4) angeordnete rohrförmige Luft/Fertiggut-AusLaß (31) zu erkennen. Weiterhin zeigt Fig. 3 auf dem DeckeL (6) die Anordnung des oberen WeLLenLagers (8) sowie die Form und AusbiLdung des das MühLenaggregat aufnehmenden Grundrahmens (1) mit Anordnung des Antriebsmotors (18).

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In der Figur 4 ist in vergrößertem Maßstab und in Draufsicht auf einen im Schnitt der Ebene IV-IV in Fig. 1 dargesteLLten Teil der Micro-WirbeL-MühLe das Zusammenwirken zwischen den mit hoher Geschwindigkeit an der Mahlbahn (5) vorbei geführten RadiaLgebLäseschaufeLn C14) gezeigt. Daraus ist erkennbar, daß die MahLbahn (4) aus einzelnen Mahl.bahnsegmenten (50) besteht, die mittels Schraubverbindungen (30) an der Innenwand des Außenmantels (4) angeschraubt sind,, Bei diesen Mahlbahnsegmenten (50) kann es sich um Strangpreßprofile aus Metall oder auch aus Kunststoff handeln, die auf Länge geschnitten mit Schrauben (30) an der Innenwand des Außenmantels (4) befestigbar sind. Ein solches Segment (50) kann in einer es senkrecht schneidenden Ebene mit wellen- oder sinusförmigen bzw. rippen-, zacken-· oder sägezahnförmi gen Profilierungen ausgebi Idet sein.

Fig. 4 zeigt weiterhin einen Teil li&r Rotorwelle (9) im Schnitt, ferner in Draufsicht den Nabenkörper (25) sowie die Abstandshalter (13) zwischen den Rotorscheiben (21, 22). Im gezeigten Beispiel sind die Radialgebläseschaufeln (14) um eine gedachte vertikale Achse im Winkel (&agr;) zum Radiusvektor (R) einstellbar dargestellt. Die RadiaLgebläseschaufeIn (14) können aber auch in Richtung eines Radiusvektors (R) radial verstellbar sein. Eine weitere bauartbedingte EinsteLLmög I ichkeit, beispielsweise zur Erzielung eines bestimmten Feinheitsgrades, ist dadurch gegeben, daß der am Umfang der Rotorscheiben (21, 22) gemessene Abstand zwischen jeweils zwei Radialgebläseschaufel &pgr; (14) einstellbar ist. Es wird deutlich, daß durch die Anstellung im Winkel alpha einerseits die MahI Luft förderung positiv beeinflußbar und andererseits durch Änderung des radialen Abstands zwischen den

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RadiaLgebLäseschaufeLn und den stationär angeordneten MahLbahnsegmenten die MahLfeinheit einsteLLbar ist. Auf diese Weise kann der MühLenwirkungsgrad optimiert und damit der MahLprozeß in einen Bestpunkt eingeregeLt werden. Die Maßnahme ist unkompLi&zgr;iert und wirkungsvoLL .

Mit der Bauart der Micro-WirbeL-MühLe nach der Erfindung vereinigt diese ein hohes Maß an Wirksamkeit. Insofern erfüLLt die Erfindung in optimaLer Weise die eingangs gesteLLte Aufgabe.

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Claims

25.09.1995 - 10 - 93627 Ansprüche

1. Mic&Ggr;&ogr;-W&igr;rbel-Mühle zum Mahlen, Trocknen, Mahltrocknen, Mischen bzw. zum selektiven Zerkleinern von Produkten, Grundstoffen oder Materialien der Nahrungsmittel- oder Kunstst offindustrie, der Chemie oder anderer Industriezweige, umfassend auf einem Grundrahmen (1) ein Antriebsaggregat mit Motor (18) und Riemenscheibengetriebe (19) sowie ein Fußstück (2) mit einem unteren Wellenlager (3), einen darauf angeordneten Außenmantel (4) mit inneren Mahlbahnen (5), einen an einer im unteren WeLlenlager (3) sowie in einem oberen Wellenlager (8) gelagerten Rotorwelle (9) angeordneten Rotor (15), ein das obere Wellenlager (8) mit seinem Gehäuse (7) aufnehmendes Abschlußelement (6) des Außenmantels (4), einen Luft/Mahlgut-Einlaß (24) und einen Luft/Fertiggut-Auslaß (31), dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußelement (6) des Mahlraumes (40) ein flacher Deckel mit einem senkrecht zu dessen Ebene.auf gesetzten Luft/Fertiggutauslaßrohr (31) ist, der in einer mittigen, kreisförmigen Ausnehmung mit Paßsitz das Gehäuse (7) des oberen We LlenLagers (8) übergreift, und daß der Rotor (15) mit wenigstens zwei übereinander angeordneten, im umfangsnahen Bereich Abstandshalter (13) aufweisenden, an ihrer Peripherie mit Radialgebläseschaufeln (14) bestückten Rotorscheiben (21, 22) ausgebildet ist, wobei der im Fußstück (2) angeordnete Luft/MahLgut-Ei&eegr;LaßkanaL (24) ein kreisförmiges, vertikales Anschlußelement (17) aufweist, das durch eine kompatible krei sf örrai ge Ausnehmung (20) in der untersten Rotorscheibe (22) in den Innenraum des Rotors (15) hineinragt.

2. Micro-Wirbel-MühLe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Radi aLgebLäseschaufeLn (14) zwecks optimalem Zusammenwirken mit der Mahlbahn (5) im Innern des Außenmantels (4) im radialen Abstand zu diesen einstellbar ausgebildet sind.

3. Micro-Wirbel-MühLe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die RadialgebIäseschaufein (14) um eine gedachte vertikale Achse relativ zu einem Radiusvektor (R) um einen vorgegebenen Winkelbetrag (&agr;) einstellbar sind.

4. Micro-Wirbel-Mühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialgebläseschaufeln (14) in Richtung eines Radiusvektors (R) radial verstellbar sind.

5. Micro-Wirbel-Mühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der am Umfang der Rotorscheiben (21, 22) gemessene Abstand zwischen jeweils zwei RadiaLgebl äseschaufeIn (14) nach Maßgabe des Mahlgutes sowie der Oberflächenstruktur der Mahlbahnsegmente (50) der Mahlbahn (5) einstellbar ist.

&oacgr;. Micro-WirbeL-Müh Ie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlbahn (5) aus einer Vielzahl einzelner relativ schmaler ebenflächiger, unmittelbar nebeneinander anordenbarer Segmente (50) besteht, die am inneren Umfang des AußenmanteLs (4) mit jeweils wenigstens einer Schraube (30) befestigbar sind.

7. Micro-Wirbe l-MühLe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Segment (50) ein Abschnitt eines Strangpreßprofils ist.

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8. Micro-Wirbel-Mühle nach einem der Ansprüche &oacgr; oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß ein Segment (50) in einer es senkrecht schneidenden Ebene mit einer wellen- oder sinusförmigen bzw. rippen-, zacken-, oder sägezahnförmigen Profilierung ausgebildet ist.

9. Micro-Wirbel-MühLe nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des AußenmanteLs (4) und oberhalb des Rotors(15) ein strömungsberuhigter Sichterraum (16) ausgebildet ist.

10. Micro-Wirbel-Mühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeweils zwei Rotorscheiben (21, 22) eine relativ dünne Trennscheibe (23) angeordnet ist.

11. Micro-Wirbel-Mühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennscheibe (23) und eine benachbarte Rotorscheibe (21) durch einen gemeinsamen Nabenkörper (25) verbunden sind.

12. Micro-Wirbel-Mühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Raumteil (26) innerhalb des Außenmantels (4) unterhalb des Rotors (15) ein die obere Absch lußp Lat t e (27) des f^:ußteils (2) und dessen Außenwand durchdringender Neben Luft krümmer (28) angeordnet ist .

13. Micro-Wirbel-Mühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenmantel (4) eine innen mit Mahlbahnsegmenten (50) bestückte Revisionstüre (29) angeordnet ist.