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Patent Searching and Data


Title:
AGITATOR MILL HAVING SPECIAL DRIVERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/052131
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an agitator mill (1), in particular in the form of a full-volume disc mill, having a grinding container (2) and an agitator shaft (3) which rotates therein about a horizontal axis (6) and supports a plurality of grinding discs (4) which are connected to this shaft for conjoint rotation and are spaced apart from one another in the direction of the horizontal axis (6), the grinding discs (4) each having slots or openings, characterised in that, in the region between two grinding discs (4), the agitator mill (1) has drivers which rotate synchronously with the grinding discs (4) during grinding and which impart a movement component in the radially outwards direction to at least some of the grinding bodies coming into contact with these discs, by directly moving these grinding bodies as they rotate, preferably in the radial direction.

Inventors:
SUDERMANN WITALI (DE)
MÖSCHL HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/073208
Publication Date:
March 14, 2024
Filing Date:
August 24, 2023
Export Citation:
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Assignee:
NETZSCH FEINMAHLTECHNIK (DE)
International Classes:
B02C17/18; B02C17/16
Foreign References:
US20030209618A12003-11-13
DE3918092A11989-12-14
US20180104699A12018-04-19
CN207287618U2018-05-01
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Claims:
SCHUTZANSPRÜCHE

1. Rührwerksmühle (1), insbesondere in Gestalt einer Vollraum- Scheibenmühle, mit einem Mahlbehälter (2), einer darin um eine horizontale Achse (6) umlaufenden Rührwelle (3), die mehrere drehfest an sie angebundene, in Richtung der horizontalen Achse (6) voneinander beabstandete Mahlscheiben (4) trägt, wobei die Mahlscheiben (4) jeweils Schlitze oder Durchbrüche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwerksmühle (1) im Bereich zwischen zwei Mahlscheiben (4) Mitnehmer besitzt, die beim Mahlen synchron mit den Mahlscheiben (4) umlaufen und die zumindest einem Teil der mit ihnen in Kontakt kommenden Mahlkörper eine Bewegungskomponente in radial auswärtiger Richtung vermitteln, indem sie diese Mahlkörper bei ihrem Umlauf unmittelbar verdrängen, vorzugsweise in radialer Richtung.

2. Rührwerksmühle (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mitnehmer mindestens einen Abschnitt mit einem - in Bezug auf die horizontale Achse (6) der Rührwelle (3) - nicht-kreisrunden Oberflächenverlauf aufweist, der einen Impulsgeber (7) bildet, durch den die Mahlkörper beim Umlauf des Mitnehmers verdrängt werden.

3. Rührwerksmühle (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer Buchsen (8) sind, die die Rührwelle (3) im freien Bereich zwischen den Mahlscheiben (4) übergreifen, oder durch die Rührwelle (3) in diesem Bereich integral ausgebildet werden oder stirnseitig abstehender integraler Bestandteil mindestens einer Mahlscheibe (4) sind, wobei zwischen zwei unmittelbar benachbarten Mahlscheiben (4) vorzugsweise jeweils eine einzige Buchse (8) liegt. Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Buchsen (8) jeweils die Ausgangsform eines Körpers mit Polygonquerschnitt aufweisen, der zwischen seinen Stirnseiten (10) zumindest abschnittsweise eine Taille (9) besitzt, deren Querschnitt einen kleineren Umfang als der Polygonquerschnitt der Ausgangsform aufweist. Rührwerksmühle (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Taille (9) zumindest überwiegend einen Kreis, bevorzugt mit über die Länge der Taille (9) gleichbleibendem Durchmesser, darstellt. Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergänge (13) zwischen den jeweiligen Stirnseiten (10) und/oder Stirnseitenabschnitten (11) und der Taille (9) abgeschrägt sind, bevorzugt konisch oder ballig. Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taille (9) der Buchsen (8) gegenüber den Impulsgebern (7) durch eine Oberfläche berandet wird, welche derart gekrümmt ist, dass sie auch bei Rotation der Buchse (8) keinen Impulsgeber (7) bildet. Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen (8) im Bereich ihrer Taille (9), bevorzugt im Übergangsbereich (13) zwischen Taille (9) und Stirnseite (10) und/oder zwischen Taille (9) und Stirnseitenabschnitt (11), Schrägflächen aufweisen, die derart gestaltet sind, dass die Mahlkörper von ihnen gerade durch die Drehung der Buchsen (8) eine in Umfangsrichtung der Rührwelle (3) verlaufende Bewegung aufgezwungen erhalten und dabei bevorzugt auch in den Bereich der Mitte zwischen zwei unmittelbar benachbarten Mahlscheiben (4) geschoben werden. Rückwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchsen (8) so tailliert sind, dass die Länge ihrer Taille (9) mindestens 45% des Abstandes zwischen zwei unmittelbar benachbarten Mahlscheiben (4) beträgt, jeweils gemessen in Richtung parallel zur horizontalen Achse (6) der Rührwelle (3). Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 45% der dem Mahlraum (14) zugewandten Buchsenoberfläche frei von Impulsgebern (7) sind. Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Taillierung der Buchsen (8) frei von Impulsgebern (7) ist. Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsgeber (7) überwiegend oder sogar vollständig im Nahbereich der Mahlscheibenstirnseiten angeordnet sind, vorzugsweise macht der besagte Nahbereich weniger oder gleich 1/4 des Abstandes zwischen zwei unmittelbar benachbarten Mahlscheiben (4) - gemessen in Richtung der horizontalen Achse (6) der Rührwelle (3) - aus. Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlscheiben (4) mindestens einen, besser mehrere, Durchbrüche aufweisen, durch die die Mahlkörper von einem Zwischenraum zwischen zwei Mahlscheiben (4) in den benachbarten Zwischenraum zwischen zwei Mahlscheiben (4) gelangen können.

14. Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Mahlscheiben (4) Strömungsbrecher (12) angeordnet sind, die von der Mahlbehälterinnenoberfläche in den freien Bereich zwischen zwei Mahlscheiben (4) hineinragen, bevorzugt unmittelbar über der Taillierung der Buchsen (8), idealerweise im Bereich von deren Mitte.

15. Rührwerksmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsbrecher (12) bevorzugt in Umfangsrichtung gesehen- asymmetrisch angeordnet sind, d. h. in dem Zwischenraum zwischen zwei unmittelbar benachbarten Mahlscheiben (4) näher an der einen Mahlscheibe (4) als an der anderen Mahlscheibe (4) liegen.

16. Mitnehmer, bevorzugt in Form einer Buchse (8), welcher im Bereich zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Mitnehmer beim Mahlen synchron mit den Mahlscheiben (4) umläuft und zumindest einem Teil der mit ihnen in Kontakt kommenden Mahlkörper eine Bewegungskomponente in radial auswärtiger Richtung vermittelt, indem er diese Mahlkörper bei ihrem Umlauf unmittelbar verdrängt, vorzugsweise in radialer Richtung.

17. Mitnehmer, bevorzugt in Form einer Buchse (8), nach dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer nach mindestens einem den Mitnehmer und/oder die Buchse (8) betreffenden Merkmal der Ansprüche 2 bis 15 ausgestaltet ist.

Description:
RÜHRWERKSMÜHLE MIT BESONDEREN MITNEHMERN

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle mit Mitnehmern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Das grundlegende Prinzip einer Rührwerksmühle soll zunächst anhand der Fig. 1 erklärt werden.

In Fig. 1 ist schematisch eine Rührwerksmühle 1 mit horizontaler Rührwelle 3 dargestellt. Auf die Darstellung der im Mahlbehälter 2 befindlichen Mahlkörper, welche in der Regel als Stahl- oder Keramikkugeln ausgeführt sind, wurde verzichtet.

Im Betrieb der Rührwerksmühle 1 wird über den Einlass 101 der Rührwerksmühle 1 das zu mahlende Gut in bzw. durch den vom Mahlbehälter 2 umschlossenen Mahlraum 14 gepumpt. Bei dem zu mahlenden Gut handelt es sich im Falle der Nassvermahlung um eine Suspension bzw. Dispersion aus einer Flüssigkeit, meist in Gestalt von Wasser, und Feststoffen. In anderen Fällen kann eine solche Rührwerksmühle 1 auch zur Trockenvermahlung eingesetzt werden. Sie kann dann etwa als Rührwerksmühle mit vertikaler Welle konzipiert sein, durch die das Mahlgut von einem gasförmigen Fluid hindurchgetragen wird, meist im Fallstrom.

Die vorliegende Erfindung betrifft ihrem weitesten Aspekt nach beide Arten der Rührwerksmühlen. Ganz besonders bevorzugt ist ihr Einsatz bei Rührwerksmühlen mit horizontaler Rührwelle 3.

Durch eine Rotationsbewegung der Rührwelle 3 um die Rührwellenachse 6 werden die drehfest mit der Rührwelle 3 verbundenen Mahlorgane, welche häufig auch als Mahlscheiben 4 ausgeführt und bezeichnet werden, in Rotation versetzt. Ebenfalls möglich, auch im Rahmen der sogleich zu beschreibenden Erfindung, ist die Ausbildung der Mahlorgane in Form von einzelnen Stiften. Bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung jedoch die Verwendung von Mahlscheiben, weshalb im Folgenden nur noch von „Mahlscheiben" gesprochen wird und als Mahlorgane auch nur derartige Mahlscheiben gezeigt werden. Zur Erzeugung der Rotationsbewegung kann die Rührwelle 3 beispielsweise über einen Riementrieb von einem Elektromotor angetrieben werden. Der Antrieb der Rührwerksmühle 1 befindet sich dabei meist in einem an den Mahlbehälter 2 angrenzenden Gehäuse. Der Antrieb sowie das Gehäuse sind zur besseren Übersichtlichkeit nicht in Fig. 1 gezeigt.

Durch die Rotation der Mahlscheiben 4 werden die im Mahlraum 14 befindlichen Mahlkörper, welche sich in der Nähe der Mahlscheiben 4 befinden, in Umfangsrichtung des Mahlbehälters 2 mitgenommen. Im Mittelbereich zwischen je zwei Mahlscheiben 4 fließen die bewegten Mahlkörper, sobald sie den Scheitelbereich erreicht haben, wieder zurück in Richtung der Rührwelle 3. Somit entsteht zwischen je zwei Mahlorganen bzw. Mahlscheiben 4 eine Zirkulationsbewegung der Mahlkörper. Diese Zirkulationsbewegung ist in Fig. 1 schematisch mittels zweier gestrichelter Pfeile (Strichzweipunktlinie) beispielhaft für den Freiraum zwischen der ersten und zweiten Mahlscheibe 4 (vom Einlass 101 aus gesehen und nur im oberen Bereich der Schnittansicht der Rührwerksmühle 1) dargestellt.

Durch die Bewegung der Mahlkörper werden Kollisionen und Überrollungen zwischen den Feststoffen der durch den Mahlbehälter 2 gepumpten Mahlgutsuspension und den Mahlkörpern hervorgerufen. Diese Kollisionen und Überrollungen führen zum Absplittern feiner Partikel von den Festoffen in der Mahlgutsuspension, sodass die am Auslass 102 der Rührwerksmühle 1 ankommenden Feststoffe letztendlich deutlich kleiner sind als die am Einlass 101 zugeführten Feststoffe.

Um zu gewährleisten, dass Mahlkörper nicht aus dem Mahlraum 14 ausgetragen werden, ist vor dem Auslass 102 und/oder vom Auslass 102 getragen meist noch ein Sieb 103 angebracht. Um dieses Sieb 103 herum ist ein dieses Sieb umgreifender Korb 104 angebracht. Der Korb dient dazu, zu verhindern, dass von den durch den Druck der Speisepumpe tendenziell in Richtung des Siebes gedrängten Mahlkörpern unzuträglicher Mahlkörperdruck auf das Sieb ausgeübt wird.

Solche Rührwerksmühlen und insbesondere Vollraum- Scheibenmühlen, wie in Fig. 1 gezeigt, zeichnen sich dadurch aus, dass zwischen den unmittelbar benachbarten Mahlscheiben 4 voluminöse Freiräume ausgebildet sind, die - wie erwähnt - im Wesentlichen mit Mahlkörpern ausgefüllt sind. Eine derartige Vollraum-Scheibenmühle liegt insbesondere dann vor, wenn als Mahlorgane Mahlscheiben verwendet werden und wenn der Innendurchmesser D B des Mahlbehälters 2 gleich oder größer ist als 2,5 Mal der Durchmesser D W der Rührwelle 3. Als Durchmesser D W wird hier der Außendurchmesser der Rührwelle 3 im Bereich zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben 4 verstanden.

Aufgrund der entsprechenden Packungsdichte verbleiben die Mahlkörper im Wesentlichen in ihrem Bereich zwischen zwei Mahlscheiben 4, auch wenn Spalte oder Durchbrüche anzutreffen sind, die ihrer Natur nach einen Übertritt eines Mahlkörpers von einem Bereich zwischen zwei Mahlscheiben 4 in einen benachbarten Bereich zwischen zwei Mahlscheiben 4 gestatten würden. Durch die Zwischenräume zwischen den Mahlkörpern hindurch wird vom Einlass 101 der Rührwerksmühle 1 bis zu deren Auslass 102 ein Fluid gepumpt. Hierzu kommt eine Speisepumpe zum Einsatz. Der Speisepumpenstrom dieses Fluids trägt das zu vermahlende Gut durch die Rührwerksmühle 1.

Die Mahlkörper werden beim Umlaufen der Rührwelle 1 und der mit ihr verbundenen Mahlscheiben 4 nicht zuletzt auch durch die Friktion an den Mahlscheiben 4 mitgenommen. Wie erwähnt kreisen sie dadurch in Umfangsrichtung. Dabei rollen sie schleifend aufeinander, auf dem Mahlbehälter 2 und an den Mahlscheiben 4 ab. Vor allem durch die Impulswirkung sich aufeinander zu bewegender und dann aneinanderstoßender Mahlkörper und durch die besagte Schleifwirkung wird das

Mahlgut zerkleinert, also vermahlen.

PROBLEMSTELLUNG

Dabei stellt sich immer wieder das Problem, dass sich die Mahlkörper nicht dynamisch genug im Freiraum zwischen den beiden benachbarten Mahlscheiben 4 bewegen bzw. sich ausgerechnet im radialen Nahbereich der Rührwelle 3, in dem die Speisepumpe eine Querströmung auszubilden versucht, nicht hinreichend stark bewegen und/oder die Zirkulationsbewegung der Mahlkörper nicht nahe genug an den radialen Nahbereich der Rührwelle 3 heranreicht.

Das führt dann dazu, dass das von der Speisepumpe kommende Fluid, das das Mahlgut trägt, einen Freiraum zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben 4 nach dem anderen auf kürzestem Wege durchquert, anstatt erst einmal nach und nach jeweils eine Zeit lang in jedem Freiraum zwischen zwei Mahlscheiben 4 zu kreisen. Es kommt dann zu einem sogenannten Durchschuss. Bei einem Durchschuss hat das Mahlgut keinen hinreichend intensiven Kontakt mit den Mahlkörpern. Es wird daher nur unzulänglich vermahlen. Die schematische Bewegung des Mahlguts bei einem derartigen „Durchschuss" ist wiederum schematisch in Fig. 1 mittels eines geschwungenen Pfeiles beispielhaft für die Bewegung vom Einlass 101 über den Freiraum zwischen der ersten und zweiten Mahlscheibe 4 (vom Einlass 101 aus gesehen und nur im oberen Bereich der Schnittansicht der Rührwerksmühle 1) dargestellt.

Das Problem des Durchschusses ist bei Vollraum-Scheibenmühlen besonders prekär, da bei solchen Rührwerksmühlen der hoch aufragende Freiraum zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben 4 in besonderem Maße dazu neigt, keine hinreichende Mahlkörperbewegung zu generieren.

DIE ZUGRUNDE LIEGENDE AUFGABE

Im Lichte des zuvor Gesagten ist es die Aufgabe, eine Rührwerksmühle mit weiter verbesserter Mahlwirkung zu schaffen.

DIE ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG

Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruchs gelöst.

Zu diesem Zweck wird eine Rührwerksmühle, insbesondere in Gestalt einer Vollraum-Scheibenmühle, mit einem Mahlbehälter und einer darin um eine horizontale Achse umlaufenden Rührwelle vorgeschlagen. Die Rührwelle trägt hierbei mehrere drehfest an sie angebundene, in Richtung der horizontalen Achse voneinander beabstandete Mahlscheiben, wobei die Mahlscheiben jeweils Schlitze oder Durchbrüche aufweisen. Wie schon eingangs erläutert, liegt eine derartige Vollraum- Scheibenmühle jedenfalls dann vor, wenn als Mahlorgane Mahlscheiben verwendet werden und wenn der Innendurchmesser D B des Mahlbehälters gleich oder größer ist als 2,5 Mal der Durchmesser D W der Rührwelle. Als Durchmesser D W wird hier der Außendurchmesser der Rührwelle im Bereich zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben verstanden.

Die erfindungsgemäße Rührwerksmühle zeichnet sich dadurch aus, dass sie im Bereich zwischen zwei direkt benachbarten Mahlscheiben Mitnehmer besitzt, die beim Mahlen synchron mit den Mahlscheiben umlaufen. Zudem vermitteln diese Mitnehmer zumindest einem Teil der mit ihnen in Kontakt kommenden Mahlkörper eine Bewegungskomponente in überwiegend oder im Wesentlichen radial auswärtiger Richtung, indem sie diese Mahlkörper bei ihrem Umlauf unmittelbar verdrängen, vorzugsweise in überwiegend oder im Wesentlichen radialer Richtung. Somit weist der jeweils lokal verursachte Bewegungsvektor eines Mahlkörpers nach Zusammenstoß mit dem Mitnehmer eine Bewegungskomponente in radial auswärtiger Richtung auf, die mindestens 60%, bevorzugt mindestens 75%, des gesamten Bewegungsvektors ausmacht. Es sei hierbei jedoch nochmals explizit darauf hingewiesen, dass dies nicht für jeden Mahlkörper nach einem Zusammenstoß mit dem Mitnehmer gilt, sondern eben nur für zumindest einen Teil. Wie viele Mahlkörper tatsächlich mit dem Mitnehmer Zusammenstößen, hängt von vielen Faktoren wie der Ausgestaltung des Mitnehmers, der Fördergeschwindigkeit, der Größe der Mahlkörper, dem Mahlgut, etc. ab. Im Allgemeinen wird so bevorzugt ein Impuls an den jeweiligen Mahlkörper abgegeben, was dazu führt, dass der jeweilige Mahlkörper wiederum einen Impuls an mindestens einen Mahlkörper weitergibt, der mit dem jeweiligen Mahlkörper in Kontakt kommt. Auch dieser Mahlkörper gibt dann wiederum einen Impuls an Mahlkörper weiter, die mit diesem Zusammenstößen. So ergibt sich eine Impulskette an Mahlkörpern, deren Ursprung in der Impulsweitergabe vom Mitnehmer zu Mahlkörpern, die mit dem Mitnehmer in Kontakt kommen, liegt.

Diese hierdurch verursachte Bewegungskomponente für zumindest einen Teil der Mahlkörper vor allem in radial auswärtiger Richtung führt dazu, dass eine verbesserte Zirkulation der Mahlkörper erreicht wird. Zudem werden hier vor allem auch die Mahlkörper im Nahbereich der Rührwelle aktiviert, wodurch die beschriebene Zirkulationsbewegung der Mahlkörper näher an die umlaufende Oberfläche der Rührwelle heranreicht.

Im Allgemeinen wird so der effektiv für die Mahlwirkung genutzte Mahlraum vergrößert und/oder die Mahlwirkung auf das zu mahlende Gut wird erhöht. Zudem wird die Anzahl der Durchschüsse reduziert, da eine gesteigerte Bewegung der Mahlkörper im gesamten Mahlraum radial außerhalb der Rührwelle gewährleistet wird, wodurch eine verbesserte Mitnahme des zu mahlenden Gutes festgestellt werden kann.

BEVORZUGTE WEITERBILDUNGEN

Es besteht eine Reihe von Möglichkeiten, um die Erfindung so auszugestalten, dass ihre Wirksamkeit oder Brauchbarkeit noch weiter verbessert wird. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass ein Mitnehmer mindestens einen Abschnitt mit einem - in Bezug auf die horizontale Achse der Rührwelle - nicht-kreisrunden Oberflächenverlauf aufweist, der einen Impulsgeber bildet, durch den die Mahlkörper beim Umlauf des Mitnehmers verdrängt werden. Dieser „nicht-kreisrunde Oberflächenverlauf" wird bevorzugt dadurch erreicht, dass bevorzugt mehrere Abflachungen am Mitnehmer vorgesehen werden. Diese sind bevorzugt so ausgebildet, dass sie einen sonst runden Querschnitt im Bereich seines Umfangs zumindest teilweise abflachen. Es sei hierbei erwähnt, dass ein Mitnehmer auch derart gestaltet sein kann, dass zumindest abschnittsweise so viele Abflachungen über den Umfang eines Mitnehmers angebracht sind, dass jeweilige Querschnitte überhaupt keine runden Bereiche mehr aufweisen. Diese Abflachungen sind bevorzugt als ebene Flächen ausgebildet und können zudem so ausgebildet sein, dass sie parallel zur Längsachse des Mitnehmers und damit zur Rührwellenachse verlaufen oder auch einen gewissen Anstellwinkel gegenüber der Längsachse des Mitnehmers aufweisen. Die abgeflachten Flächen einer Buchse wirken so effektiv als Impulsgeber und sind dabei nur einem verringerten Eigenverschleiß ausgesetzt. Allgemein sei zudem erwähnt, dass nicht jeder Abschnitt, der einen „nicht-kreisrunden Oberflächenverlauf" aufweist, auch zugleich als Impulsgeber fungieren muss.

Darüber hinaus ist es besonders bevorzugt, dass die Mitnehmer Buchsen sind, die die Rührwelle im freien Bereich zwischen den Mahlscheiben übergreifen, oder durch die Rührwelle in diesem Bereich integral ausgebildet werden oder stirnseitig abstehender integraler Bestandteil mindestens einer Mahlscheibe sind, wobei zwischen zwei unmittelbar benachbarten Mahlscheiben vorzugsweise jeweils eine einzige Buchse im Sinne einer der vorgenannten Alternativen liegt. So kann gewährleistet werden, dass die Mitnehmer auf einfache Art und Weise (einfach montierbar und ohne großen Fertigungsaufwand) an ihrer bestimmungsgemäßen Position zwischen den Mahlscheiben angebracht werden können. Die bevorzugte Ausführungsform des Mitnehmers stellt hierbei bevorzugt die Ausführung als externe Buchse dar, die die Rührwelle zumindest im Bereich zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben umschließt. Da diese Ausführungsform die deutlich bevorzugte darstellt, wird im Folgenden nur noch von Mitnehmern in Buchsenform gesprochen, weshalb nur noch der Begriff „Buchse" verwendet wird. Es sei hierbei jedoch betont, dass auch Mitnehmer in anderer Ausführungsform derartige Gestaltungsmerkmale aufweisen können, die im Folgenden genannt werden. Da die Buchsenform jedoch die deutlich bevorzugte Ausführungsform darstellt, wird sie im Folgenden zur Vereinfachung der „Mitnehmer, bevorzugt in Gestalt einer Buchse", vereinfachend als „Buchse" beschrieben .

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass Buchsen jeweils die Ausgangsform eines Körpers mit Polygonquerschnitt, bevorzugt mit quadratischem Querschnitt, aufweisen, der zwischen seinen Stirnseiten zumindest abschnittsweise eine Taille besitzt, deren Querschnitt einen kleineren Umfang als der Polygonquerschnitt der Ausgangsform aufweist.

Dies hat einerseits fertigungstechnische Vorteile, da es bevorzugt ist, dass die Buchsen Polygonkörper darstellen, die partiell abgedreht werden. Darüber hinaus können so einfach die eben erwähnten „nicht-kreisrunden Oberflächenverläufe" bzw. Abflachungen an den Buchsen vorgesehen werden. So kann beispielsweise ein Bereich von der jeweiligen Stirnseite der Buchse aus bis hin zu einer bestimmungsgemäßen Umfangsreduzierung ohne Bearbeitung der Buchse beibehalten werden, der dann aufgrund seiner „eckigen", polygonalen Grundform schon diverse Impulsgeber integral ausbildet. Die angesprochene Taille wird darüber hinaus an der Buchse vorgesehen, damit die Mahlkörper näher an die ursprüngliche Rührwelle heranreichen können. So wird der Mahlraum nochmals vergrößert und es kann sich - wie eingangs beschrieben - über einen großen Bereich eine gewünschte Zirkulationsbewegung der Mahlkörper bis hin zum Nahbereich der Rührwellenoberfläche ausbilden .

Darüber hinaus hat diese Taille vor allem in Kombination mit den angesprochenen Abflachungen diverse Vorteile. Dabei haben nämlich vor allem diejenigen abgeflachten Flächen eine besondere Schaufelwirkung, die sich neben der Taille in die Randbereiche mit dem größeren Durchmesser hinein erstrecken.

Zudem ist es besonders bevorzugt, wenn der Querschnitt der Taille zumindest überwiegend einen Kreis, bevorzugt mit über die Länge der Taille gleichbleibendem Durchmesser, darstellt. Dies ist einerseits fertigungstechnisch einfacher zu realisieren und da die Rührwelle bevorzugt ebenfalls einen kreisrunden Querschnitt aufweist, kann so andererseits gewährleistet werden, dass die Mahlkörper über den gesamten Umfang der Buchse gleich nahe an die Rührwellenoberfläche herangeführt werden können. Zudem hat die Ausgestaltung der Taille einen entscheidenden Einfluss auf das Strömungsverhalten der Mahlkörper. Die Taille führt beispielsweise bei kreisrunder Ausführung zu nahezu keinerlei Impulswirkung radial nach außen. So entstehen keine nennenswerten Gegenbewegungen zur gewünschten Mahlkörperbewegung Richtung Wellenachse und die Kreiselbewegung der Mahlkörper in der Mitte zwischen zwei Mahlscheiben zur Buchse hin wird nicht abgebremst. Somit können die Mahlkörper auch in den wellennahen Bereich ungestört fließen und es bildet sich wellennah kein mahlkörperfreier Raum aus. Hierdurch geschehen im Allgemeinen weniger Durchschüsse.

Darüber hinaus ist es besonders bevorzugt, wenn die Übergänge zwischen den jeweiligen Stirnseiten und/oder Stirnseitenabschnitten und der Taille abgeschrägt sind, bevorzugt konisch oder ballig. Hierdurch werden die im Bereich zwischen den Mahlscheiben zirkulierenden Mahlkörper dazu angeregt, zur Wellenachse hin zu strömen, d. h., sich beispielsweise im Rahmen ihrer Abwärtsbewegung wieder stärker in den Bereich der Mitte zwischen zwei Mahlscheiben zu begeben, was das Kreisen der Mahlkörper im freien Bereich zwischen zwei Mahlscheiben verstärkt.

Ein „Stirnseitenabschnitt" liegt dann vor, wenn - wie schon erwähnt - der Ausgangs-Querschnitt der Stirnseite jeweils noch abschnittsweise bis zu einer gewissen Umfangsreduzierung zur Buchsenmitte hin beibehalten wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass die Taille der Buchsen gegenüber den Impulsgebern durch eine Oberfläche berandet wird, welche derart gekrümmt ist, dass sie auch bei Rotation der Buchse keinen Impulsgeber bildet. So kann über das Verhältnis von Flächenanteil der Taille zu Flächeninhalt der Impulsgeber die „Schaufelwirkung" der Buchse eingestellt werden, d. h., welche Intensität der mit dieser Buchse gebildete Impulsgeber hat bzw. wie stark er die Mahlkörper verdrängt.

Des Weiteren ist es besonders bevorzugt, dass die Buchsen im Bereich ihrer Taille, bevorzugt im Übergangsbereich zwischen Taille und Stirnseite und/oder zwischen Taille und Stirnseitenabschnitt, Schrägflächen aufweisen, die derart gestaltet sind, dass die Mahlkörper von ihnen gerade durch die Drehung der Buchsen eine überwiegend oder im Wesentlichen in Umfangsrichtung der Rührwelle verlaufende Bewegung aufgezwungen erhalten. So werden die Mahlkörper aus der Mitte zwischen zwei Mahlscheiben kommend wellennah Richtung Mahlscheibe abgelenkt und dann von den Schrägflächen Richtung Mahlscheibenwand radial nach außen bewegt, um die „Reibförderung" der Mahlscheibenwand zu unterstützen und die Mahlkörper dort zu beschleunigen. Die Mahlkörper werden dabei verstärkt zum Kreisen im Bereich des Freiraums zwischen zwei unmittelbar benachbarten Mahlscheiben und/oder zur Eigenrotation um sich selbst gebracht, was jeweils die Mahlwirkung erhöht.

Darüber hinaus ist es besonders bevorzugt, wenn die Taillierung der Buchsen frei, d. h. völlig frei oder im Wesentlichen frei, von Impulsgebern ist. So kann eine gesteuerte Beeinflussung der „Schaufelwirkung" der Buchsen realisiert werden. Auch wenn die jeweilige Taille von den Abflachungen angeschnitten wird, ist die impulsgebende Wirkung des Abschnitts im Bereich der Taillen vernachlässigbar klein im Vergleich zu den Impulsgebern.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass die Impulsgeber überwiegend oder sogar vollständig, nämlich absolut vollständig oder im Wesentlichen vollständig, im Nahbereich der Mahlscheibenstirnseiten angeordnet sind, vorzugsweise macht der besagte Nahbereich weniger oder gleich 1/4 des Abstandes zwischen zwei unmittelbar benachbarten Mahlscheiben - gemessen in Richtung der horizontalen Achse der Rührwelle - aus. So wird eine bevorzugte Zirkulationsbewegung der Mahlkörper erreicht.

Zudem ist es besonders bevorzugt, wenn die Mahlscheiben mindestens einen, besser mehrere, Durchbrüche aufweisen, durch die die Mahlkörper von einem Zwischenraum zwischen zwei Mahlscheiben in den benachbarten Zwischenraum zwischen zwei Mahlscheiben gelangen können. Ein „Durchbruch" kann ein allseitig berandetes Fenster sein oder ein vom größten Außenradius her nach innen ragender Schlitz. Diese Durchbrüche ermöglichen ein Passieren des zu mahlendes Gutes vom Einlass zum Auslass der Rührwerksmühle.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass zwischen den Mahlscheiben Strömungsbrecher angeordnet sind, die von der Mahlbehälterinnenoberfläche in den freien Bereich zwischen zwei Mahlscheiben hineinragen, bevorzugt unmittelbar über der Taillierung der Buchsen, idealerweise im Bereich von deren Mitte. Diese Strömungsbrecher sind meist Stifte, die idealerweise - in Umfangsrichtung gesehen - in einer Flucht hintereinander vorgesehen sind, sodass sie das Umlaufen der Mahlkörper in Umfangsrichtung nicht oder nicht wesentlich ausbremsen.

Darüber hinaus ist es möglich, dass die Strömungsbrecher - bevorzugt in Umfangsrichtung gesehen - asymmetrisch angeordnet sind, d. h. in dem Zwischenraum zwischen zwei unmittelbar benachbarten Mahlscheiben näher an der einen Mahlscheibe als an der anderen Mahlscheibe liegen. Ansonsten gilt das zuvor Gesagte. Allgemein führen die Strömungsbrecher und deren beschriebene Anordnung je nach Form der Buchse wiederum zur bevorzugten Strömung der Mahlkörper im Bereich zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben. So bewirken die Strömungsbrecher ein „Auflockern" des Kugelpaketes, welches die Mahlkörper ausbilden. Dieses „Kugelpaket" neigt durch die Zentrifugalkraft der drehenden Rührwelle dazu, sich an der Behälterwand zu verdichten. Ein derart dichtes Kugelpaket bewegt sich nur langsam und bietet somit nur wenig Kollisionsenergie zur Vermahlung. Die Strömungsbrecher lockern das Kugelpaket entsprechend auf und durch diese Auflockerung wird die Kreiselbewegung der Mahlköper zusätzlich beschleunigt .

FIGURENLISTE

Die Fig. 1 zeigt eine Rührwerksmühle nach dem Stand der Technik in geschnittener Seitenansicht, wobei schematisch die Mahlkörperströmung (Pfeile mit Strichzweipunktlinie) und die Strömung des Mahlgutes (geschwungener Pfeil mit durchgezogener Linie) eingezeichnet sind.

Die Fig. 2 zeigt analog zu Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rührwerksmühle in geschnittener Seitenansicht mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Buchsen und resultierender Mahlkörperströmung (Pfeile mit Strichzweipunktlinie).

Die Fig. 3 zeigt analog zu Fig. 2 eine erfindungsgemäße Rührwerksmühle in geschnittener Seitenansicht mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Buchsen und resultierender Mahlkörperströmung (Pfeile mit Strichzweipunktlinie).

Die Fig. 4 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Buchse aus Fig. 3 in dreidimensionaler Ansicht.

Die Fig. 5a zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Buchse in Seitenansicht und Fig. 5b zeigt die dreidimensionaler Ansicht dieses Ausführungsbeispiels.

Die Fig. 6a zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Buchse in dreidimensionaler Ansicht, Fig. 6b zeigt dieses Ausführungsbeispiel in Frontansicht und Fig. 6c zeigt dieses Ausführungsbeispiel in Seitenansicht. Die Fig. 7a zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Buchse in dreidimensionaler Ansicht, Fig. 7b zeigt dieses Ausführungsbeispiel in Frontansicht und Fig. 7c zeigt dieses Ausführungsbeispiel in Seitenansicht.

Die Fig. 8a zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Buchse in dreidimensionaler Ansicht, Fig. 8b zeigt dieses Ausführungsbeispiel in Frontansicht und Fig. 8c zeigt dieses Ausführungsbeispiel in Seitenansicht.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Zunächst zeigt Fig. 1 den Stand der Technik, wobei dieser schon eingangs im Abschnitt „Technischer Hintergrund" genauer beschrieben wurde. Aus diesem Grund wird diese Fig. 1 hier nicht näher erläutert. Es sei jedoch nochmals darauf hingewiesen, dass es bei einer derartig ausgeführten Rührwerksmühle 1 nicht zu einer gewünschten Durchmischung der Mahlkörper im Bereich zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben 4 kommt. Die Mahlkörper führen zwar eine gewünschte Zirkulationsbewegung durch (siehe Pfeile mit Strichzweipunktlinien), diese Zirkulationsbewegung ist jedoch nicht dynamisch genug und reicht nicht bis in den Nahbereich der Rührwelle 3 heran, weshalb es vor allem in diesem Bereich zu „Durchschüssen" kommt. Dies bedeutet, dass das Mahlgut nicht lange genug im Bereich zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben 4 verweilt und die Zirkulationsbewegung nicht oder nur teilweise vollführt und somit nicht die gewünschte Mahlwirkung erfährt, bevor es durch Durchbrüche in der Mahlscheibe 4 direkt in den angrenzenden Bereich zwischen zwei Mahlscheiben 4 „durchschießt". Zur Vereinfachung wird der jeweilige Raum zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben 4 im weiteren nur „Mahlkammer" genannt, wobei diese „Mahlkammern" somit Teil des gesamten Mahlraumes 14 sind.

Analog zu Fig. 1 zeigt Fig. 2 nun eine erfindungsgemäße Rührwerksmühle 1 mit Mitnehmern, die erfindungsgemäß ausgestaltet sind. Auch hier wurde wiederum zur besseren Veranschaulichung auf die Darstellung der Mahlkörper und des Mahlgutes sowie der antreibenden Teile der Rührwerksmühle 1 verzichtet .

Die Mitnehmer sind hier und auch in den weiteren Figuren als Buchsen 8 ausgeführt, die die Rührwelle 3 zumindest zwischen zwei benachbarten Mahlscheiben 4 umschließen und bevorzugt auf Absätze der Rührwelle aufgeschoben werden. Die Rührwelle 3 ist in diesen Bereichen somit bevorzugt komplett von den Buchsen 8 umschlossen. In dieser und allen weiteren Figuren sind die Mitnehmer in Gestalt von Buchsen 8 gezeigt, welche im Folgenden zur Vereinfachung wiederum nur „Buchsen" genannt werden. Die genaue Ausgestaltung dieser Buchsen 8 wird im späteren Verlauf noch näher beleuchtet.

In Fig. 2 kann somit die Anbringung der Buchsen 8 zwischen den Mahlscheiben 4 und die Ausbildung der Mahlkammer radial außerhalb der Buchsen 8 erkannt werden. Zudem ist wiederum beispielhaft und schematisch in einer Mahlkammer die Zirkulationsbewegung der Mahlkörper (Pfeile mit Strichzweipunktlinie) gezeigt. Diese ist einerseits deutlich dynamischer (nicht dargestellt) als die Zirkulationsbewegung aus Fig. 1, aber vor allem verläuft diese Zirkulationsbewegung näher an die Oberfläche der Buchse 8 - im Vergleich zur äquivalenten Rührwellenoberfläche von Fig. 1.

Vor allem gemeinsam mit den Strömungsbrechern 12, welche als radial nach innen ragende Vorsprünge ausgestaltet und bevorzugt in Form von Stiften ausgebildet sind, die an der Innenwand des Mahlbehälters 2 umlaufend periodisch angebracht sind, bildet sich so eine gewünschte, dynamische Zirkulationsbewegung der Mahlkörper aus.

Es kommt somit zu weniger Durchschüssen, da das Mahlgut länger in der jeweiligen Mahlkammer verbleibt und von dieser Zirkulationsbewegung eher mitgerissen wird. So kann eine zusätzliche Mahlwirkung auf das Mahlgut erreicht werden. Dies wird schematisch durch den Mahlgutstrom (drei geschwungene, durchgezogene Pfeile, die vom Einlass 101 in die jeweilige Mahlkammer führen,) angedeutet.

Diese gewünschte Zirkulationsbewegung stellt sich vor allem dadurch ein, dass den Mahlkörpern, die mit den Impulsgebern 7 der Buchse 8 Zusammenstößen, eine Bewegungskomponente in radial auswärtiger Richtung vermittelt wird, indem sie diese Mahlkörper bei ihrem Umlauf unmittelbar verdrängen, vorzugsweise in radialer Richtung. Diese Impulsgeber 7 und die einzelnen Abschnitte der Buchsen 8 werden später genauer beleuchtet .

Analog zu Fig. 2 zeigt Fig. 3 die gleiche Ansicht einer Rührwerksmühle 1, jedoch mit einer zweiten Ausführungsform der Buchsen 8. Es verhält sich hier alles analog zu der Rührwerksmühle 1 aus Fig. 2. Die Zirkulationsbewegung der Mahlkörper ist hier wiederum mit Pfeilen mit Strichzweipunktlinien dargestellt. Zudem ist hier erkennbar, dass die Mahlkörper über die Taille 9 bzw. die an die Taille 9 anschließenden Übergänge 13 hin zu den Impulsgebern 7 gedrängt werden. Figur 3 zeigt zudem auch noch Strömungspfeile des Mahlgutes, welches die Tendenz aufweist, wellennah „durchschießen" zu wollen, also in einem ungemahlenen oder nicht gewünscht stark vermahlenen Zustand einen Mahlraum zu überspringen. Hier wird deutlich, dass gewisse Teile des Mahlguts zwar in die Kreiselbewegung der Mahlkörper eingemischt werden, aber auch diverse Durchschüsse entstehen, was verhindert werden soll.

Diese Ausführungsform der Buchsen 8 aus Fig. 3 ist in Fig. 4 nochmals dreidimensional dargestellt. Hier kann der Aufbau einer solchen Buchse erkannt werden. Zunächst verfügt der Ausgangskörper bzw. Grundkörper der Buchse 8 bevorzugt einen Polygon-Querschnitt. Im Beispiel von Fig. 4 kann dies als Achteck oder eher als Quadrat mit abgekanteten Ecken angesehen werden. Eine derartige Buchse 8 verfügt zudem über eine zentrale Durchgangsbohrung zum Aufziehen der Buchse 8 auf die Rührwelle 3. Sodann weist die Buchse 8 jeweils zwei Stirnseiten 10 auf. Von dieser jeweiligen Stirnseite 10 ausgehend hin zur Mitte der Buchse 8 wird hier die Ausgangs- Grundform zunächst für einige Millimeter beibehalten, wodurch sich ein Stirnseitenabschnitt 11 ausbildet. Von dem jeweiligen Stirnseitenabschnitt 11 aus hin zur Mitte bildet sich ein Übergangsbereich 13 aus, der hier ballig gestaltet ist. Dieser Übergangsbereich 13 geht dann im Mittenbereich der Buchse 8 in die Taille 9 über, die zumindest teilweise einen kreisrunden Querschnitt aufweist.

Der Umfang der jeweiligen Querschnitte nimmt hierbei vom Stirnseitenabschnitt 11 zu der Taille 9 kontinuierlich ab.

Diese zweite Ausführungsform der Buchse 8 aus Fig. 4 weist zudem jeweils einen Verbindungssteg 16 auf jeder der vier Seiten auf, die die Stirnseiten 10 miteinander verbinden und die Taille 9 überbrücken.

Die sich so ausbildenden Impulsgeber 7 sind in Fig. 4 zur besseren Anschaulichkeit schraffiert dargestellt. Wie erwähnt sind vor allem diese Impulsgeber 7 für den radial auswärtig wirkenden Impuls auf die Mahlkörper verantwortlich, während die Mahlkörper von der Taille 9 über den Übergangsbereich 13 bevorzugt zu diesen Impulsgebern 7 und/oder den Mahlscheiben 4 hingeleitet werden.

So ist es im Allgemeinen bevorzugt so, dass der jeweils lokal verursachte Bewegungsvektor eines Mahlkörpers nach Zusammenstoß mit den Impulsgebern 7 eine Bewegungskomponente in radial auswärtiger Richtung aufweist, die mindestens 60%, bevorzugt mindestens 75%, des gesamten Bewegungsvektors ausmacht .

Und nach einem Zusammenstoß mit der Taille 9 weist der jeweils verursachte Bewegungsvektor eines Mahlkörpers eine Bewegungskomponente in axialer Richtung auf, die mindestens 60%, bevorzugt mindestens 75%, des gesamten Bewegungsvektors ausmacht .

Dass die Taille 9 bevorzugt jedoch überhaupt nicht von Verbindungsstegen 16 überbrückt werden muss, zeigt eine weitere Ausführungsform der Buchse 8, die in den Fig. 5a und Fig. 5b abgebildet ist. Auch hier verfügt die Buchse 8 wiederum über einen polygonalen Grundkörper, der hier ein Sechseck darstellt. Diese Grundform wird ebenfalls von der jeweiligen Stirnseite 10 aus einige Millimeter beibehalten, bis über den Übergangsbereich 13 in die Taille 9 übergegangen wird. Die Taille 9 weist hierbei einen kreisrunden Querschnitt auf. Die Impulsgeber 7 der Buchse 8 sind wiederum schraffiert dargestellt. In Fig. 5a ist zudem auch die Buchsenachse 15 eingezeichnet, die bei bestimmungsgemäßer Fertigung und Montage bevorzugt im Wesentlichen mit der Rotationsachse der Rührwelle 3 übereinstimmt.

Um die Montage der Buchse 8 auf die Rührwelle 3 zu erleichtern und um eine Verdrehsicherung gegenüber der Rührwelle zu realisieren, weist die Buchse 8 zudem bevorzugt mehrere über die gesamte Länge der Buchse 8 ausgeführte Nuten 17 im Grund der zentralen Durchgangsbohrung auf. Hierzu muss die Rührwelle 3 natürlich komplementär ausgeführte Verdickungen aufweisen, die in diese Nuten 17 greifen können.

Eine weitere nahezu identisch ausgeführte Ausführungsform der Buchse 8 ist in den Fig. 6a bis Fig. 6c dargestellt. Diese weist im Vergleich zu der vorhergehenden Ausführungsform jedoch einen Ausgangskörper mit rein quadratischer Ausgangsform auf.

Dass die Impulsgeber 7 nicht nur durch die Weiterführung der Ausgangsform gebildet werden können, wird anhand einer weiteren Ausführungsform der Buchse 8, die in den Fig. 7a bis 7c abgebildet ist, deutlich. Hier stellen die Impulsgeber 7 (wiederum schraffiert) ebene Abflachungen dar, die parallel zur Buchsenachse 15 stehen. Die ursprüngliche Ausgangsform der Buchse 8 stellt hierbei eine Vierkantbuchse dar, die durch eine bogenförmige Taille 9 abgedreht wurde.

Auch die Taille 9 selbst kann nur wenige Millimeter breit sein oder gar nur die Verbindung zwischen den Übergangsbereichen 13 darstellen, die sich in der Mitte der Buchse 8 berühren. Eine derartig ausgestaltete Ausführungsform ist in den Fig. 8a bis 8c dargestellt. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Rührwerksmühle

2 Mahlbehälter

3 Rührwelle

4 Mahlscheibe

5 nicht vergeben

6 horizontale Achse bzw. Rührwellenachse

7 Impulsgeber

8 Buchse

9 Taille

10 Stirnseite der Buchse

11 Stirnseitenabschnitt der Buchse

12 Strömungsbrecher

13 Übergang bzw. Übergangsbereich

14 Mahlraum

15 Buchsenachse

16 Verbindungssteg

17 Nut

101 Einlass

102 Auslass

103 Sieb

104 Korb D B Innendurchmesser Mahlbehälter D W Durchmesser Rührwelle