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Patent Searching and Data


Title:
MILL PROVIDED WITH AN AGITATOR AND A TILTING WORKING ZONE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/020097
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a mill which is provided with an agitator and comprises a grinding chamber containing a grinding medium, a stator and a rotor which are arranged in said grinding chamber, an input opening for material to be ground and an output opening for ground material which are used for bringing the material to be ground to the grinding chamber and for evacuating the ground material therefrom. Said mill also comprises a device for separating the grinding medium arranged in the grinding chamber above the output opening. The inventive grinding chamber, the stator (13, 14, 15) and the rotor (21) thereof together with a separation device (18) can be placed in a tilting position in such a way that said separation device (18) riches a high position which is higher that the major part of the grinding chamber volume.

Inventors:
GEIGER ARMIN (CH)
EICHSTAEDT OLAF (CH)
MUEDESPACHER ELIAS (CH)
Application Number:
PCT/CH2003/000559
Publication Date:
March 11, 2004
Filing Date:
August 19, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BUEHLER AG (CH)
GEIGER ARMIN (CH)
EICHSTAEDT OLAF (CH)
MUEDESPACHER ELIAS (CH)
International Classes:
B02C17/16; B02C17/18; (IPC1-7): B02C17/16; B02C17/18
Foreign References:
GB1277715A1972-06-14
US6405952B12002-06-18
US5590841A1997-01-07
US5474237A1995-12-12
US3023973A1962-03-06
Attorney, Agent or Firm:
BÜHLER AG (Uzwil, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Rührwerksmühle mit einer Mahlkörper enthaltenden Mahlkammer bzw. einem Mahlbehälter, einem Stator und einem durch einen Motor angetriebenen Rotor, die in der Mahikammer angeordnet sind, einer MahigutEinlassöffnung und einer MahigutAuslassöffnung zum Zuführen und Abführen von Mahigut in die bzw. aus der Mahlkammer, sowie einer in der Mahikammer stromauf von der Auslassöff nung angeordneten MahlkörperTrenneinrichtung, die dazu dient, in dem Mahlgut mitgeführte Mahlkörper aus dem Mahlgut abzutrennen, bevor dieses durch die Auslassöffnung aus dem Mahlraum abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkammer (9) mit ihrem Stator (13,14, 15) und ihrem Rotor (21) und mit der Trenneinrichtung (18) um eine Verschwenkungsachse (28) derart in eine Ver schwenkungsstellung verschwenkbar ist, dass die Trenneinrichtung (18) an einen hochgelegen Ort gelangt, der höher als ein Grossteil des MahlkammerVolumens ist.
2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennein richtung (18) auswechselbar ist.
3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grossteil des MahlkammerVolumens, das sich unterhalb des hochgelegenen Orts befindet, zwischen 50% und 100% des MahlkammerVolumens einnimmt.
4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der hochgelegene Ort der Trenneinrichtung (18) der durch Verschwenkung höchstmöglich erreichbare Ort der Trenneinrichtung ist.
5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein RührwerksAggregat (RA) aufweist, das im wesentlichen aus dem den Stator bildenden Mahlbehälter (9) und dem das Rührwerk bildenden Rotor (21) besteht, sowie ein MotorAggregat (MA) aufweist, das im wesentlichen aus dem Motor (3) besteht, wobei das RührwerkAggregat (RA), das MotorAggregat (MA) und ein Riemenübertrieb (4) zusammen eine um die Verschwenkungsachse (28) verschwenkbare Einheit (RAMA) bilden.
6. Rührwerksmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver schwenkungsachse (28) durch die verschwenkbare Einheit (RAMA) verläuft.
7. Rührwerksmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver schwenkungsachse (28) durch den Schwerpunkt (29) der verschwenkbaren Ein heit (RAMA) verläuft.
8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (6) des RührwerkAggregats (RA) und die Rotationsach se (30) des MotorAggregats (MA) parallel zueinander verlaufen.
9. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwenkungsachse (28) sowohl die Rotationsachse (6) des Rühr werkAggregats (RA) als auch die Rotationsachse (30) des MotorAggregats (MA) vorzugsweise rechtwinklig schneidet.
10. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwenkungsachse (28) durch den räumlichen Bereich verläuft, der sich zwischen der Rotationsachse (6) des RührwerkAggregats (RA) und der Ro tationsachse (30) des MotorAggregats (MA) erstreckt.
11. Rührwerksmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotati onsachse (6) des RührwerkAggregats (RA) und die Rotationsachse (30) des Mo torAggregats (MA) in derselben räumlichen Ebene liegen, und dass die Ver schwenkungsachse (28) senkrecht zu dieser räumlichen Ebene verläuft.
12. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (18) ein selbstreinigendes (26) Trennsieb ist.
13. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung ein Paddelrad ist.
14. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung ein Trennspalt ist.
15. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwenkungsstellung eine NichtBetriebsstellung der Rührwerksmüh le ist.
16. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die RotorDrehachse in der Betriebsstellung der Rührwerksmühle im wesent lichen horizontal angeordnet ist.
17. Rührwerksmühle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotor Drehachse in der NichtBetriebsstellung im wesentlichen vertikal angeordnet ist.
18. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (21) im wesentlichen die Form eines rotationssymmetrischen Kör pers hat und der Stator (13,14, 15) durch eine im wesentlichen komplementäre Innenfläche der Mahlkammer (9) gebildet ist.
19. Rührwerksmühle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlgut Einlassöffnung (11) in einem radial äusseren Bereich der Mahlkammer (9) und die MahigutAuslassöffnung (12) in einem radial inneren Bereich der Mahikammer (9) angeordnet ist.
20. Rührwerksmühle nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes hat, wobei die Mahlgut Einlassöffnung im Bereich des breiten Kegeistumpfendes und die MahlgutAus lassöffnung im Bereich des schmalen Kegelstumpfendes der Mahlkammer ange ordnet ist.
21. Rührwerksmühle nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor im wesentlichen die Form eines DoppelKegelstumpfes hat.
22. Rührwerksmühle nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor im wesentlichen die Form eines Zylinders hat, wobei die MahlgutEinlass öffnung im Bereich des ersten Zylinderendes und die MahigutAuslassöffnung im Bereich des zweiten Zylinderendes der Mahlkammer angeordnet ist.
23. Rührwerksmühle nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor im wesentlichen die Form einer Scheibe (21) hat, wobei die MahlgutEin lassöffnung (11) im radial aussen liegenden peripheren Bereich und die Mahigut Auslassöffnung (12) im radial innen liegenden axialen Bereich der Mahlkammer (9) angeordnet ist.
24. Rührwerksmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Rotor (21) und der Stator (13,14, 15) an ihrer Oberfläche in den Prozessraum ragende Stifte (22,23, 24,25) aufweisen.
25. Rührwerksmühle nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (21) sowohl an ihren beiden ebenen Scheibenflächen als auch an ihrer Umfangs fläche Stifte (22,23) aufweist.
Description:
Rührwerksmühle mit kippbarer Verfahrenszone Die Erfindung bezieht sich auf eine Rührwerksmühle gemäss dem Oberbegriff von An- spruch 1.

Derartige Rührwerksmühlen haben eine Mahikörper enthaltende Mahlkammer, einen Stator und einen Rotor, die in der Mahlkammer angeordnet sind, eine Mahigut-Einlass- öffnung und eine Mahlgut-Auslassöffnung zum Zuführen und Abführen von Mahlgut in die bzw. aus der Mahlkammer, sowie eine in der Mahlkammer stromauf von der Aus- lassöffnung angeordnete Mahlkörper-Trenneinrichtung, die dazu dient, in dem Mahlgut mitgeführte Mahlkörper aus dem Mahlgut abzutrennen, bevor dieses durch die Aus- lassöffnung aus dem Mahlraum abgeführt wird.

Rührwerksmühlen werden im Nahrungsmittelbereich und bei der Herstellung feiner Par- tikel bis hinab in den Nanobereich verwendet. Dabei werden in einer Flüssigkeit emul- gierte Partikel oder Agglomerate in die Mahikammer befördert und in der Mahlkammer mit Hilfe von Mahlhilfskörpern zerkleinert bzw. dispergiert, bevor sie aus der Mahikam- mer heraus befördert werden. Damit die Mahlhilfskörper bei dieser Nassvermahlung nicht durch den flüssigen Mahlgutstrom aus der Rührwerksmühle herausgeschleppt werden und somit der Rührwerksmühle verloren gehen und das Mahlgut verunreinigen, werden die Mahlhilfskörper durch eine Trenneinrichtung in der Mahlkammer zurückge- halten. Als Trenneinrichtungen werden Trennspalte, Trennsiebe oder Zellenräder ver- wendet. Als Mahlhilfskörper kommen Kügelchen aus Stahl, Keramik oder Kunststoff in Frage.

Je nach Art des zu vermahlenden Produktes müssen nach bestimmten Betriebsinterval- len die Mahlhilfskörper gewechselt und die Trenneinrichtung gereinigt oder gewechselt werden.

Bei vielen Rührwerksmühlen ist die Trenneinrichtung und der sie umgebende Raum für eine Wartungsperson nicht leicht zugänglich, wodurch der Ausbau und Wiedereinbau der Trenneinrichtung erschwert wird.

Bei Rührwerksmühlen, deren Drehachse des Rührwerks bzw. Rotors im Betrieb hori- zontal angeordnet ist, kommt erschwerend hinzu, dass ein Wechsel der Trenneinrich- tung ohne Ablassen der Mahlhilfskörper nicht möglich ist, da die Mahlkörperschüttung in der Betriebsstellung (z. B. horizontaler Rotor) an der Trenneinrichtung anliegt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, die eine gute Zugänglichkeit der Trenneinrichtung für deren einfachen Wechsel ohne Ablassen der Mahlhilfskörper ermöglicht und die aus- serdem die Verwendung von Trenneinrichtungen ermöglicht, bei denen erst im"aktiven" Betriebszustand die Trennwirkung einsetzt.

Diese Aufgabe wird durch eine Rührwerksmühle der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Indem die Mahikammer mit dem in ihr angeordneten Stator und Rotor und mit der Trenneinrichtung derart in eine Verschwenkungsstellung verschwenkbar ist, dass die Trenneinrichtung an einen hochgelegen Ort gelangt, der höher als ein Grossteil des Mahlkammer-Volumens ist, wird eine Entnahme der Trenneinrichtung ohne Ablassen der Mahlhilfskörper ermöglicht, da die Mahlhilfskörper-Schüttung in der Verschwen- kungsstellung nicht bis an die Höhe der Trenneinrichtung reicht. Ausserdem ermöglicht die Erfindung die Verwendung einer rotierbaren Trenneinrichtung mit speichenartigen oder blattartigen Elementen, wie z. B. ein Speichenrad, Paddelrad oder Zellenrad, in einer Rührwerksmühle, wobei die Trennwirkung der Trenneinrichtung erst zustande kommt, wenn sie zu rotieren beginnt. Aufgrund der erfindungsgemässen Verschwenk- barkeit der Verfahrenszone kann in diesem Fall die Trenneinrichtung in Betrieb genom- men werden, solange die Verfahrenszone gekippt ist und sich die Trenneinrichtung an dem hochgelegen Ort befindet. Nach der Inbetriebnahme wird dann die Verfahrenszone in die Betriebsstellung gekippt, in der die Mahlhilfskörper an die nun trennend wirkende Trenneinrichtung gelangen.

Bei einer speziellen Ausführung nimmt der Grossteil des Mahlkammer-Volumens zwi- schen 50% und 100% des Mahlkammer-Volumens ein. Wenn in der Verschwenkungs- stellung je nach Mahikörpermenge in der Rührwerksmühle zwischen 50% und 100% des Mahlkammer-Volumens unterhalb der Trenneinrichtung liegen, wird gewährleistet, dass aufgrund der Verwendung einer im Ruhezustand nicht wirksamen"rotierbaren" Trenneinrichtung oder aufgrund des Fehlens einer ausgebauten Trenneinrichtung keine Mahlhilfskörper aus der Mahlkammer herausfallen.

Zweckmässigerweise ist der verschwenkte, hochgelegene Ort der Trenneinrichtung der höchstmögliche durch Verschwenkung erreichbare Ort der Trenneinrichtung. Dies er- leichter den Zugang zur Trenneinrichtung. Ausserdem können beim Ausbau der Trenn- einrichtung Mahlhilfskörper, die sich in oder an der Trenneinrichtung befinden, über der Öffnung problemlos in die Mahikammer ausgeschüttet oder abgestreift werden.

Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemässen Rührwerksmühle umfasst diese ein Rührwerk-Aggregat, das im wesentlichen aus dem den Stator bilden- den Mahlbehälter und dem das Rührwerk bildenden Rotor besteht, sowie ein Motor- Aggregat, das im wesentlichen aus dem Motor besteht, wobei das Rührwerk-Aggregat, das Motor-Aggregat sowie ein Riemenübertrieb zusammen eine um die Verschwen- kungsachse verschwenkbare Einheit bilden. Auf diese Weise wird die zu verschwen- kende Masse möglichst gering gehalten.

Vorzugsweise verläuft bei dieser Ausgestaltung die Verschwenkungsachse durch die verschwenkbare Einheit hindurch, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn die Ver- schwenkungsachse durch den Schwerpunkt der verschwenkbaren Einheit verläuft. Auf diese Weise werden die für die Verschwenkung aufzubringenden Kräfte bzw ; Drehmo- mente gering gehalten bzw. praktisch vollständig beseitigt.

Zweckmässigerweise verlaufen die Rotationsachse des Rührwerk-Aggregats und die Rotationsachse des Motor-Aggregats parallel zueinander. Dabei ist es besonders vor- teilhaft, wenn die Verschwenkungsachse sowohl die Rotationsachse des Rührwerk- Aggregats als auch die Rotationsachse des Motor-Aggregats vorzugsweise rechtwinklig schneidet. Wenn, das Verhältnis zwischen der Länge und dem Durchmesser sowohl beim Rührwerk-Aggregat als auch beim Motor-Aggregat kleiner als 2 und vorzugsweise im Bereich von 1 liegt, lässt sich durch diese Ausrichtung der Verschwenkungsachse ein relativ kleines Trägheitsmoment der verschwenkbaren Einheit bzgl. der Verschwen- kungsachse erzielen. Auch dadurch wird das Verschwenken der verschwenkbaren Ein- heit erleichtert.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemässen Rührwerksmüh- le kann die Verschwenkungsachse auch durch den räumlichen Bereich verlaufen, der sich zwischen der Rotationsachse des Rührwerk-Aggregats und der Rotationsachse des Motor-Aggregats erstreckt, wobei vorzugsweise die Rotationsachse des Rührwerk- Aggregats und die Rotationsachse des Motor-Aggregats in derselben räumlichen Ebene liegen und die Verschwenkungsachse senkrecht zu dieser räumlichen Ebene verläuft.

Diese Anordnung der Verschwenkungsachse ist dann vorteilhaft, wenn bei dem Rühr- werk-Aggregat und/oder dem Motor-Aggregat das Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser besonders gross ist, insbesondere dann, wenn es grösser als 2 und vor- zugsweise grösser als 3 ist, und gleichzeitig der Abstand zwischen der Rotationsachse des Rührwerk-Aggregats und der Rotationsachse des Motor-Aggregats klein ist. Für diese räumliche Form der verschwenkbaren Einheit wird dann ebenfalls ein relativ klei- nes Trägheitsmoment der verschwenkbaren Einheit bzgl. der Verschwenkungsachse erzielt.

Allgemein ist man erfindungsgemäss bestrebt, die Verschwenkungsachse bzgl. der ver- schwenkbaren Einheit aus Rührwerk-Aggregat und Motor-Aggregat derart auszurichten, dass das Trägheitsmoment der verschwenkbaren Einheit bzgl. der Verschwenkungs- achse möglichst gering und vorzugsweise minimiert ist.

Die Trenneinrichtung kann z. B. ein Trennsieb, ein Paddelrad oder ein Trennspalt sein.

Das Trennsieb ist vorzugsweise ein selbstreinigendes Trennsieb.

Vorzugsweise ist die Verschwenkungsstellung eine Nicht-Betriebsstellung der Rühr- werksmühle, wobei insbesondere die Rotor-Drehachse in der Betriebsstellung der Rühr- werksmühle im wesentlichen horizontal und in der Verschwenkungsstellung vertikal oder annähernd vertikal, z. B. in einem Winkel bis zu etwa 30° zur Vertikalen, angeord- net ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemässen Rührwerksmühle hat der Rotor im wesentlichen die Form eines rotationssymmetrischen Körpers und ist der Sta- tor durch eine im wesentlichen komplementäre Innenfläche der Mahlkammer gebildet.

Dies ermöglicht für den mechanischen Energieeintrag in das Mahlgut eine hohe Leis- tungsdichte sowie ein grösstmögliches Verhältnis zwischen Prozessraum-Oberfläche und Prozessraum-Volumen und somit eine optimale Kühlung des Mahlgutes während der Nassvermahlung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mahigut-Einlassöffnung in einem radial äusseren Bereich der Mahlkammer und die Mahigut-Auslassöffnung in einem radial inneren Be- reich der Mahlkammer angeordnet ist. Im Betrieb stellt sich dann an den Mahlhilfskör- pern ein Gleichgewicht ein zwischen einer radial nach aussen gerichteten Zentrifugal- kraft-Komponente aufgrund der Drehung des Rotors um seine Drehachse und einer radial nach innen gerichteten Schleppkraft-Komponente aufgrund des radial von aussen nach innen strömenden Mahigutes. Die Strömung des Mahlgutes wird z. B. durch eine gesonderte Pumpe aufrechterhalten. Durch diese Zentrifugalkraft-Wirkung erreicht man eine"dynamische"Entlastung der radial innen im Mahlgut-Auslassbereich angeordne- ten Trenneinrichtung, d. h. ein Grossteil der Mahlhilfskörper schwebt mehr oder weniger ortsfest in den radial aussen gelegenen Bereichen des Prozessraumes und bildet einen "Schwarm"aus Mahlhilfskörpern, durch den das Mahlgut hindurchgepumpt wird. Die wenigen dabei in den radial inneren Bereich des Prozessraumes gelangenden Mahl- hilfskörper werden dann von der Trenneinrichtung abgefangen. Somit wird die Trenn- einrichtung geschont und weniger stark abgenützt.

Der Rotor kann im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes haben, wobei die Mahl- gut-Einlassöffnung im Bereich des breiten Kegelstumpfendes und die Mahigut-Auslass- öffnung im Bereich des schmalen Kegelstumpfendes der Mahlkammer angeordnet ist.

Alternativ kann der Rotor auch im wesentlichen die Form eines Doppel-Kegelstumpfes haben. In beiden Fällen wird das Mahlgut vorzugsweise von radial aussen nach radial innen gepumpt.

Als weitere Alternative kann der Rotor im wesentlichen die Form eines Zylinders haben, wobei die Mahlgut-Einlassöffnung im Bereich des ersten Zylinderendes und die Mahl- gut-Auslassöffnung im Bereich des zweiten Zylinderendes der Mahlkammer angeordnet ist und das Mahlgut im wesentlichen schraubenförmig entlang des Zylindermantels des Rotors durch den Prozessraum transportiert wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung hat der Rotor im wesentlichen die Form einer Scheibe, wobei die Mahlgut-Einlassöffnung im radial aussen liegenden peripheren Bereich und die Mahlgut-Auslassöffnung im radial innen liegenden axialen Bereich der Mahlkammer angeordnet ist, so dass das Mahlgut wiederum von aussen nach innen durch den Prozessraum strömt. Auch hier stellt sich im Betrieb an den Mahlhilfskörpern das oben beschriebene Gleichgewicht einer Zentrifugalkraft-Komponente und einer Schleppkraft-Komponente ein. Das von aussen nach innen gepumpte Mahlgut bewirkt dann wieder die"dynamische"Entlastung der radial innen angeordneten Trenneinrich- tung.

Zweckmässigerweise weisen der Rotor und der Stator an ihrer Oberfläche Stifte auf, welche die Mahlwirkung der Mahlhilfsköper verstärken.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der scheibenförmige Rotor sowohl an seinen beiden ebenen Scheibenflächen als auch an seiner Umfangsfläche Stifte aufweist. Die radial am weitesten aussen liegenden Stifte haben im Betrieb die grösste Geschwindigkeit aller Stifte. Da ausserdem ein Grossteil der Mahlhilfskörper radial aussen schwebt, er- folgt ein wesentlicher Teil der Mahlwirkung schon allein in diesem peripheren Bereich des Prozessraumes, so dass gegenüber einer Rührwerksmühle ohne Stifte am Schei- benrand eine deutliche Steigerung der Mahileistung erzielt wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines nicht einschränkend aufzufassenden Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnung, wobei : Fig. 1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemässen Rührwerksmühle in ihrer Betriebsstellung ist ; Fig. 2 eine Perspektivansicht der Rührwerksmühle von Fig. 1 in einer gekippten Nicht-Betriebsstellung bzw. Wartungsstellung ist ; Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche und vergrösserte Perspektivansicht der erfindungs- gemässen Rührwerksmühle mit ausgebauter Trenneinrichtung ist ; Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Perspektivansicht der erfindungsgemässen Rühr- werksmühle ist ; Fig. 5 eine Perspektivansicht der Rührwerksmühle von Fig. 4 mit geöffneter Verfah- renszone ist ; und Fig. 6 eine schematische Darstellung der verschwenkbaren Einheit ist.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Rührwerksmühle in ihrer Betriebsstellung mit hori- zontaler Rotordrehachse. Die Rührwerksmühle ist an einem Vertikalelement 2 befestigt, das mit einem Maschinensockel 1 verbunden ist. Ein Motor 3 treibt über einen Riemen- übertrieb 4 eine Riemenscheibe 5 an, die über eine unter einer Verkleidung 8 angeord- neten Antriebsachse 6 (siehe Fig. 4) drehfest mit dem Rotor 21 (siehe Fig. 5) der Rühr- werksmühle verbunden ist. Der drehangetriebene Rotor 21 rotiert in der Mahlkammer 9.

Das zu vermahlende Mahlgut gelangt über eine radial aussen an der Mahlkammer 9 radial angeordnete Mahlgut-Einlassöffnung 11 in die Mahlkammer 9 und verlässt die Mahlkammer 9 über eine radial innen an der Mahlkammer axial angeordnete Mahigut- Auslassöffnung 12. Die Mahlkammer besteht im wesentlichen aus drei Teilen, und zwar einer ersten ebenen Mahlkammerwand 13, einer gekrümmten Mahlkammerwand 14 am Mahlkammerumfang und einer zweiten ebenen Mahlkammerwand 15. Die gekrümmte Mahikammerwand 14 und die zweite ebene Mahlkammerwand 15 sind miteinander zu einer Einheit fest verbunden. Diese Einheit 14,15 ist über ein Scharnier 10 an der ers- ten ebenen Mahlkammerwand 13 angelenkt. Ausserdem ist mit der zweiten ebenen Mahikammerwand 15 ein zylindrischer Siebmantel 16 fest verbunden, der auf der Mahl- kammerwand 15 mittig und axial nach aussen ragend angeordnet ist. Innerhalb dieses Siebmantels 16 befindet sich eine Trenneinrichtung 18 in Form eines zylindrischen Trennsiebes (siehe Fig. 3). Die Mahlgut-Auslassöffnung 12 wird durch ein axial verlau- fendes Rohr gebildet, das ins Innere des zylindrischen Trennsiebes 18 mündet. Unter- halb der Auslassöffnung 12 ist eine schräg nach unten verlaufende Produktrinne 17 an- geordnet.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemässe Rührwerksmühle der Fig. 1 im gekippten Zustand mit vertikaler Rotordrehachse. Die Bezugsziffern und die ihnen entsprechenden Ele- mente sind dieselben wie in Fig. 1. Wie man sieht, sind in Fig. 2 alle funktionellen Ele- mente 3 bis 17 der Rührwerksmühle um 90° um eine horizontale Schwenkachse ge- kippt. Lediglich der Maschinensockel 1 und das Vertikalelement 2 sind in derselben Stellung wie in Fig. 1. In dieser gekippten Stellung ist der Siebmantel 16 leichter zu- gänglich, so dass im Rahmen einer Wartung das Trennsieb 18 (siehe Fig. 3) leichter aus-und eingebaut werden kann. Ausserdem können an dem Trennsieb haftende oder eingeklemmte Mahlhilfskörper (nicht gezeigt) leicht in die Mahlkammer 9 abgestreift oder abgeschüttelt werden.

Fig. 3 zeigt die gekippte erfindungsgemässe Rührwerksmühle ähnlich wie in Fig. 2, aber etwas vergrössert. Die Bezugsziffern und die ihnen entsprechenden Elemente sind die- selben wie in Fig. 1 und in Fig. 2. Ausserdem ist das Trennsieb 18 im ausgebauten Zu- stand gezeigt. Wie man am besten in Fig. 3 erkennt, weist das zylinderFörmige Trenn- sieb 18 an seinem oberen Zylinderrand einen Flansch 19 mit Löchern auf, über den das Trennsieb 18 beim Wiedereinbau mit Hilfe von Schrauben 20 am Siebmantel 16 befes- tigt wird. Der Aus-und Einbau des Trennsiebes 18 wäre in der Betriebsstellung mit ho- rizontaler Rotordrehachse (siehe Fig. 1) nicht möglich. Die Mahlkörper müssten zuvor abgelassen werden. Ausserdem ermöglicht die erfindungsgemässe Rührwerksmühle aufgrund ihrer Kippbarkeit anstelle des"passiven"Trennsiebes die Verwendung einer anderen Trenneinrichtung, wie z. B. eines Zellenrades oder eines Paddelrades, das nur im Betriebszustand, d. h. bei Rotation, Mahlhilfskörper abtrennen kann. Wenn die mit einer solchen"aktiven"Trenneinrichtung ausgestattete Rührwerksmühle angehalten werden soll, kann sie zuvor in die vertikale Lage mit vertikaler Drehachse gekippt wer- den. Bei der erneuten Inbetriebnahme geht man umgekehrt vor. Zunächst werden der Rotor und die"aktive"Trenneinrichtung bei noch gekippter Rührwerksmühle mit vertika- ler Drehachse in Rotation versetzt, so däss die Trennwirkung der"aktiven"Trennein- richtung wieder hergestellt wird, woraufhin die Rührwerksmühle in die horizontale Be- triebstellung mit horizontaler Drehachse zurückgekippt wird.

Fig. 4 zeigt die erfindungsgemässe Rührwerksmühle etwas vergrössert als in Fig. 1. Die Bezugsziffern und die ihnen entsprechenden Elemente sind dieselben wie in Fig. 1, Fig.

2 und Fig. 3. Im Gegensatz zu Fig. 1 wurde hier die Verkleidung 8 weggelassen, so dass man die Antriebsachse 6 und die Steuerungseinheit 7 erkennen kann.

Fig. 5 zeigt die Rührwerksmühle der Fig. 4 mit geöffneter Verfahrenszone, d. h. in einem Zustand, bei dem die Mahlkammer 9 geöffnet ist. Die Mahlkammer 9 wurde geöffnet, indem die aus der zweiten ebenen Mahikammerwand 15, der gekrümmten Mahlkam- merwand 14 und dem Siebmantel 16 bestehende und über das Scharnier 10 an die ers- te ebene Mahikammerwand 13 angelenkte Einheit 14,15, 16 von der Mahlkammer- wand 13 weggeschwenkt wurde. Man erkennt den mit der Antriebsachse 6 (siehe Fig.

4) drehfest verschraubten scheibenförmigen Rotor 21, der an seinen ebenen Oberflä- chenbereichen mit Stiften 22 und an seinem gekrümmten Randbereich entlang der Um- gangsrichtung mit weiteren Stiften 23 ausgestattet ist. Entsprechende, gegenüber den Stiften 22 entgegengesetzt und zu ihnen radial versetzt angeordnete Stifte sind auch an den Statorflächen, d. h. auf der in den Prozessraum weisenden Seite der Mahlkammer- wände 13 und 15 angeordnet. In der Mitte der weggeschwenkten Einheit 14,15, 16 er- kennt man das innerhalb des Siebmantels 16 konzentrisch angeordnete Trennsieb 18.

Eine Besonderheit stellen die Siebreinigungsstifte 26 dar, die ebenfalls an der Rotor- scheibe 21, allerdings nur an ihrer zur Mahikammerwand 15 weisenden Seite angeord- net sind. Diese Siebreinigungsstifte, deren Länge ungefähr der Zylinderlänge des Trennsiebs entspricht, sind konzentrisch um den Mittelpunkt der Rotorscheibe 21 ange- ordnet und erstrecken sich parallel zueinander und zur Rotordrehachse, so dass sie beim Schliessen der Mahikammer, d. h. beim Zurückschwenken der Einheit 14,15, 16, in den Zwischenraum zwischen dem Trennsieb 18 und dem Siebmantel 16 ragen.

Sämtliche Elemente der Mahikammerwand, d. h. die erste ebene Mahikammerwand 13, die gekrümmte Mahikammerwand 14 und die zweite ebene Mahikammerwand 15 sowie der Siebmantel 16 weisen (nicht gezeigte) Kühlkanäle auf. In der Nähe der Verbin- dungsstellen zwischen den Siebreinigungsstiften 26 und der Rotorscheibe 21 befinden sich konzentrisch um den Mittelpunkt der Rotorscheibe 21 angeordnete Löcher 27 in der Rotorscheibe 21, über die die beiden Prozessraumhälften in Verbindung stehen.

Im Betrieb wird das zu vermahlende Produkt (z. B. Suspension mit zu zerkleinernden Partikeln) über die Einlassöffnung 11 in die Mahlkammer 9 gepumpt, in der die ange- triebene Rotorscheibe 21 rotiert. Durch das Zusammenspiel der Mahlkörper (nicht ge- zeigt) und der Stifte 22,23 an der Rotorscheibe 21 sowie der Stifte 24,25 am Stator werden die im Produkt suspendierten Partikel zerkleinert. Das auf diese Weise bei sei- nem Durchtritt von aussen nach innen durch den Prozessraum nassvermahlene Pro- dukt gelangt schliesslich in den Zwischenraum zwischen dem Trennsieb 18 und dem Siebmantel 16 und tritt durch das Trennsieb 18 zur Auslassöffnung 12 hindurch. Sollten trotzt des starken Zentrifugalfeldes in der Mahlkammer 9 und trotzt ihrer gegenüber dem Mahlgut höheren Dichte einige Mahlkörper durch"unglückliche"Stösse und/oder durch die Schleppwirkung des Mahlgutstromes bis an das Trennsieb gelangen, so wer- den sie spätestens dort zurückgehalten. Die gegenüber dem ruhenden Trennsieb 18 an dessen Oberfläche mit der Rotordrehzahl umlaufenden Siebreinigungsstifte 26 sorgen für eine starke Verwirbelung des Mahlgutes mit zur Oberfläche des Trennsiebes tangentialen Geschwindigkeitskomponenten. Dadurch wird das Trennsieb weitgehend von Ablagerungen und Verklebungen freigehalten. Ausserdem wird verhindert, dass sich Irrläufer unter den Mahlhilfskörpern am Trennsieb anlagern und zusammen mit dem Mahlgut das Trennsieb rasch verstopfen.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen verschwenkbaren Einheit (RA-MA), die durch ein Rührwerk-Aggregat RA, ein Motor-Aggregat MA sowie einen in Fig. 6 nicht gezeigten Riemenübertrieb 4 (siehe Fig. 1) gebildet ist. Die Rotati- onsachse 6 des Rührwerk-Aggregats RA und die Rotationsachse 30 des Motor-Aggre- gats MA verlaufen parallel zueinander und definieren eine räumliche Ebene, die der Papierebene der Fig. 6 entspricht. Die Verschwenkungsachse 28, um welche die verschwenkbare Einheit RA-MA verschwenkt werden kann, verläuft durch den Schwer- punkt 29 der verschwenkbaren Einheit RA-MA und schneidet die Rotationsachse 6 so- wie die Rotationsachse 30 des Rührwerk-Aggregats RA bzw. des Motor-Aggregats MA in einem rechten Winkel. LR bezeichnet die axiale Länge des Rührwerk-Aggregats, während DR den Durchmesser des Rührwerk-Aggregats RA bezeichnet. Entsprechend bezeichnet LM die axiale Länge des Motor-Aggregats während DM den Durchmesser des Motor-Aggregats MA bezeichnet. D stellt den Abstand der zueinander parallel ver- laufenden Rotationsachsen 6,30 des Rührwerk-Aggregats RA bzw. des Motor- Aggregats MA dar.

Wenn das Verhältnis LR/DR klein ist, d. h. vorzugsweise kleiner als 2 ist und/oder das Verhältnis LM/DM klein ist, d. h. vorzugsweise kleiner als 2 ist, wird durch die in Fig. 6 dargestellte Anordnung der Verschwenkungsachse 28 ein geringes Trägheitsmoment der verschwenkbaren Einheit RA-MA bzgl. der Verschwenkungsachse 28 erzielt. Dabei spielt der Wert des Abstands D zwischen den beiden Rotationsachsen 6 und 30 keine Rolle.

Wenn hingegen das Verhältnis LR/DR und/oder das Verhältnis LM/DM gross ist, vor- zugsweise grösser als 2 ist, ist eine Anordnung der Verschwenkungsachse 28 senk- recht zu der durch die beiden Rotationsachsen 6 und 30 aufgespannten räumlichen Ebene zu bevorzugen, und zwar insbesondere dann, wenn auch der Abstand D zwi- schen den beiden Rotationsachsen 6 und 30 klein ist. Dieser in Fig. 6 nicht gezeigte Verlauf der Verschwenkungsachse entspricht der Normalen zur Papierebene.

Die Ausführungen der letzten beiden Absätze bzgl. zweier möglicher Anordnungen der Verschwenkungsachse 28 gelten für den Fall, dass die in Fig. 6 nicht gezeigte Trenn- einrichtung 18 (siehe Fig. 3) an einem der Zylinderenden des Rührwerk-Aggregats RA angeordnet ist. Eine Verschwenkung der verschwenkbaren Einheit RA-MA um 90° um ihre Verschwenkungsachse 28 überführt dann die Trenneinrichtung 18 von ihrer Be- triebsstellung in die erfindungsgemässe Verschwenkungsstellung an einem hochgele- genen Ort, der höher als ein Grossteil des Mahlkammer-Volumens ist.

Bezugszeichenliste 1 Maschinensockel 2 Vertikalelement 3 Motor 4 Riemenübertrieb 5 Riemenscheibe 6 Antriebsachse/Rotationsachse des Rührwerk-Aggregats 7 Steuerungseinheit 8 Verkleidung 9 Mahlkammer bzw. Mahlbehälter 10 Scharnier 11 Mahlgut-Einlassöffnung 12 Mahlgut-Auslassöffnung 13 erste ebene Mahlkammerwand 14 gekrümmte Mahikammerwand am Mahikammerumfang 15 zweite ebene Mahikammerwand 16 Siebmantel 17 Produktrinne 18 Trenneinrichtung, Trennsieb 19 Flansch 20 Schrauben 21 Rotor, Scheibe 22 Stift an Scheibenebene 23 Stift am Scheibenrand 24 Stift am Stator 25 Stift am Stator 26 Siebreinigungsstift 27 Verbindungslöcher 28 Verschwenkungsachse 29 Schwerpunkt 30 Rotationsachse des Motor-Aggregats RA Rührwerks-Aggregat MA Motor-Aggregat RA-MA verschwenkbare Einheit




 
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