Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nassmühle mit einer um ihre Längsachse ro tierbaren und einen in einen Entnahmeabschnitt mündenden Mahlabschnitt auf weisenden Trommel, wobei zwischen dem Entnahmeabschnitt und zwei in Rich tung der Längsachse beidseits an den Entnahmeabschnitt angrenzenden Mahlab schnitten je ein füllstandsbegrenzendes Trennelement vorgesehen ist, das einen von der Trommelwand radial beabstandeten Mahlgutdurchlass aufweist.

Stand der Technik

Zur verfahrenstechnischen Zerkleinerung von Mahlgut, wie mineralischem Gestein oder Erzen kommen in der Regel Mahlkörpermühlen, insbesondere Kugelmühlen, zum Einsatz. Dabei wird das Mahlgut über eine Beschickungsöffnung der Trom mel zugeführt und in deren Mahlabschnitt durch die Schlagbeanspruchung der Mahlkörper zu Grob- oder Feinkorn verarbeitet, wonach das zerkleinerte Mahlgut im Entnahmeabschnitt abgeführt wird. In diesem Zusammenhang bieten Nass mühlen besonders günstige Prozessbedingungen, da aufgrund des dabei verwen deten Prozessfluids der Mahlgutstrom ein homogeneres Fließverhalten ausbildet, sodass insgesamt ein effizienterer Zerkleinerungsprozess bei geringer Wärme entwicklung erfolgen kann. Darüber hinaus erleichtert der entstandene Mahlgut schlamm auch etwaige, dem Nassmühlverfahren nachgeschaltete Separations und Siebprozesse durch die Vermeidung von Feinstaub.

Nachteilig an derartigen Nassmühlen bzw. an Mahlkörpermühlen im Allgemeinen ist deren vergleichsweise niedriger Durchsatz aufgrund der konstruktionsbedingt begrenzten, vom Trommelinnendurchmesser abhängigen kritischen Trommelrota tionsgeschwindigkeit. Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Nassmühle der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass trotz kompakter Bauweise höhere Durchsatzraten bei gleichbleibender Prozessqualität ermöglicht werden, wobei insbesondere ein zuverlässiges Trennen des Mahlgutstromes von den Malkörpern ermöglicht wird, ohne dass die Gefahr eines Verschlusses des Mahlgutdurchlas ses durch die Mahlkörper und / oder unzureichend zerkleinertes Mahlgut besteht.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Mahlgutdurchlass we nigstens zwei zueinander auf Lücke versetzte Reihen von Rückhaltestäben um fasst.

Zufolge dieser Maßnahmen kann trotz der für eine ausreichende Verarbeitungs qualität erforderlichen Verweilzeiten des Mahlgutes in den Mahlabschnitten der Gesamtdurchsatz der Nassmühle erhöht werden, weil die beiden Mahlabschnitte zur Erhöhung des zugeführten Mahlgutstromes jeweils mit einer gesonderten Be schickungsöffnung verbunden sein können, wohingegen die füllstandsbegrenzen den Trennelemente einen für einen qualitativ hochwertigen Zerkleinerungsprozess erforderlichen Füllstand bzw. ein hierfür ausreichendes Prozessvolumen in den jeweiligen Mahlabschnitten ermöglichen. Damit darüber hinaus die Trennelemente den während des Betriebes auftretenden Prozessdrücken dauerhaft standhalten können, empfiehlt es sich, dass die Trennelemente zur besseren Lastaufnahme der entsprechenden Druckkräfte vom Entnahmeabschnitt konvex in den Mahlab schnitt gewölbt sind. Dadurch, dass aufgrund der erfindungsgemäßen Merkmale die Erhöhung des Durchsatzes weitgehend unabhängig von der Trommelrotati onsgeschwindigkeit erfolgt, kann diese vergleichsweise niedrig gewählt werden, sodass auch der Trommelinnendurchmesser geringer ausfallen und somit insge samt eine kompakte Baugröße sowie ein energieeffizienter Betrieb der Nassmühle realisierbar ist. So sind beispielsweise kompakte Ausführungsformen möglich, bei denen die Trommel drehfest mit einem Zahnrad verbunden ist, das sich im direk ten Eingriff mit einem Ritzel einer Antriebswelle eines Antriebsmotors, insbesonde re eines Elektromotors, befindet. Vorzugsweise ist das Zahnrad so an einem Trommelendabschnitt angebracht, dass dieser vom Zahnrad umfangsseitig um schlossen wird.

Die vorzugsweise abgerundete Mantelfläche der jeweiligen Rückhaltestäbe verrin gert dabei die Reibung zu den Mahlkörpern bzw. zu dem unzureichend zerkleiner ten Mahlgut insoweit, als dass ein Verklemmen der Mahlkörper bzw. des groben Mahlgutes zwischen den Rückhaltestäben weitgehend vermieden werden kann. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den Rückhaltestäben einer Reihe un gefähr dem Durchmesser eines Mahlkörpers entsprechen, wobei die einzelnen Durchmesser der Rückhaltestäbe sowie der Abstand der Stabreihen zueinander so gewählt werden, dass das durch die auf Lücke versetzten Stabreihen gebildete, effektive Spaltmaß jedenfalls kleiner als der Mahlkörperdurchmesser ist.

In diesem Zusammenhang ergeben sich besonders günstige Bedingungen, wenn die Rückhaltestäbe bezüglich ihrer Längsachse drehbar gelagert sind. Dadurch reicht beispielsweise bereits ein durch die Mahlkörper induzierter, auf die Rückhal testäbe wirkender Impuls aus, um einzelne oder mehrere Rückhaltestäbe in Rota tion zu versetzen und etwaige zwischen den Rückhaltestäben eingeklemmte Mahlkörper oder Gesteinsbrocken auf zuverlässige Weise wieder freizugeben und in den Mahlgutabschnitt zurückzuführen.

Um die Ausbildung eines homogenen Mahlgutstromes zu begünstigen, ohne hier für auf zusätzliche Steuereinrichtungen angewiesen zu sein, wird vorgeschlagen, dass die beiden Mahlabschnitte zur Förderung des Mahlguts in den Entnahmeab schnitt jeweils zueinander gegenläufige, Spiralfördergänge aufweisen. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise bei vorgegebener Trommelrotationsrichtung die Ausbildung eines homogenen Strömungsprofils von den jeweiligen Beschi ckungsöffnungen hin zum Entnahmeabschnitt bei gegensätzlichen Hauptströ mungsrichtungen des Mahlgutstromes in den jeweiligen Mahlabschnitten ermög- licht werden, ohne eine zusätzliche Abzugspumpe vorsehen zu müssen. Bei spielsweise können Wandauskleidungselemente vorgesehen sein, die bezüglich der Trommel radial nach innen abstehende, vorzugsweise stegförmige Strö mungskörper aufweisen, sodass durch eine Aneinanderreihung solcher Wandaus kleidungselemente ein oder mehrere Spiralfördergänge gebildet werden.

Besonders günstige Prozessbedingungen bei gleichzeitig einfachen konstruktiven Maßnahmen ergeben sich, wenn die beiden Mahlabschnitte trommelstirnseitige Beschickungsöffnungen aufweisen. Zufolge dieser Maßnahmen wird die Voraus setzung geschaffen, dass das zu zerkleinernde Mahlgut gemeinsam mit dem Pro zessfluid, beispielsweise Wasser, über die jeweilige Beschickungsöffnung dem entsprechenden Mahlgutabschnitt so zugeführt werden kann, dass sich ein be sonders homogenes Strömungsprofil des Mahlgutstromes ausbilden kann und et waige, eine Homogenisierung erschwerende Einlaufeffekte, die insbesondere bei radialen Beschickungsöffnungen und / oder gesonderten Beschickungsöffnungen für das Mahlgut und das Prozessfluid auftreten können, vermieden werden. So wohl die Beschickungsöffnungen als auch die Mahlgutdurchlässe können dabei radial von der Trommelinnenwand beabstandet angeordnet sein.

Die Trennelemente sind im Betrieb hohen Prozessdrücken sowie einer ständigen mechanisch-chemischen Beanspruchung durch eine Mischung aus Mahlkörpern, etwaigem Grobkorn und dem Prozessfluid ausgesetzt und damit einem gewissen Verschleiß unterworfen. Folglich müssen die Trennelemente in vorgegebenen Ab ständen gewartet und gegebenenfalls ausgewechselt werden, sodass mitunter nicht nur hohe Stehzeiten, sondern auch hohe Materialkosten verursacht werden.

Um vor diesem Hintergrund sowohl die durch allfällige Wartungsarbeiten beding ten Stehzeiten und Materialkosten, als auch insgesamt die Fertigungskosten so wie den Montageaufwand für die Nassmühle zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass die Trennelemente mehrere, in Trommellängsrichtung aneinandergesetzte Ringkörper bilden. Dadurch ist es nicht nötig, dass das gesamte Trennelement als einstückiges massives Gussteil gefertigt wird, sodass kosten- und zeitintensive Maßnahmen wie das Fertigen einer Gussform und das Abkühlen des Gussteils in einen spannungsfreien Zustand entfallen. Die Ringkörper, die im einfachsten Fall miteinander verschraubt sind, können somit auch auf einfache Weise einzeln aus gewechselt werden, sodass bei gegebenenfalls auftretenden Verschleiß- und Er müdungserscheinungen nicht in jedem Fall das gesamte Trennelement ausge tauscht werden muss. Dabei können die Ringkörper beispielsweise als Standard bauteile vorgefertigt und auf Lager gehalten werden, sodass im Bedarfsfall War tungsarbeiten rascher durchgeführt werden können.

In diesem Zusammenhang können trotz geringem Materialaufwand gute Stabili tätseigenschaften des Trennelementes erzielt werden, wenn der Innen- und Au ßendurchmesser der Ringkörper vom Entnahmeabschnitt aus abnimmt. Dadurch ergibt sich trotz der vereinfachten Ausführungsform ein grundsätzlich konvexer Verlauf des Trennkörpers vom Entnahmeabschnitt zum jeweiligen Mahlgutab schnitt, sodass über die einzelnen Ringkörper ein besonders materialschonender Lastabtrag der auf das Trennelement aus dem Mahlgutabschnitt einwirkenden Druckkräfte erfolgen kann. Der Mahlgutdurchlass wird dabei durch die Ausneh mungen der Ringkörper gebildet, wobei der Durchmesser des Mahlgutdurchlasses dem Innendurchmesser des kleinsten, dem jeweiligen Mahlgutabschnitt zuge wandten Ringkörpers entsprechen kann. Da sich zudem gezeigt hat, dass Ver schleiß- und Ermüdungserscheinungen tendenziell im Zentralbereich des Trenn elementes auftreten, erlaubt eine derartige Ausgestaltung der Ringkörper, dass lediglich der zentrale und somit kleinste Ringkörper ausgewechselt werden muss, sodass im Zuge von Wartungsarbeiten nicht nur geringere Materialkosten anfallen, sondern die dabei anfallenden Montagearbeiten rascher durchgeführt werden können. Dies gilt insbesondere für den Fall, wenn die Ringkörper bereits als vor gefertigte Standardbauteile auf Lager gehalten werden.

Kurze Beschreibung der Erfindung

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zei gen

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Nassmühle in einer Seitenansicht, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III - III der Fig. 2 durch einen Mahlgutdurch lass in einem größeren Maßstab.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Eine erfindungsgemäße Nassmühle umfasst eine um ihre Längsachse A rotierba re Trommel 1, die hierfür beispielsweise über trommelstirnseitige Lagerzapfen 2 auf Wälzlagern 3 gelagert ist. Die Trommel 1 weist einen Entnahmeabschnitt 4 auf, an den in Richtung der Längsachse A beidseits zwei Mahlabschnitte 5, 6 an grenzen. Zwischen dem Entnahmeabschnitt 4 und den Mahlabschnitten 5, 6 ist je ein füllstandsbegrenzendes Trennelement 7 vorgesehen, das einen von der Trommelwand radial beabstandeten Mahlgutdurchlass 8 aufweist. Die Trommel 1 ist zudem drehfest mit einem Zahnrad 9 verbunden, das von einem Ritzel 10 eines nicht näher dargestellten Antriebsmotors angetrieben werden kann.

Wie insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann, kann den Mahlabschnitten 5, 6 über trommelstirnseitige Beschickungsöffnungen 11, 12 das zu zerkleinernde Mahlgut gemeinsam mit dem Prozessfluid zugeführt werden. Das Mahlgut wird in den Mahlabschnitten 5, 6 mit Hilfe von Mahlkörpern zerkleinert, wobei der Mahl gutstrom über die Mahlgutdurchlässe 8 dem Entnahmeabschnitt 4 zugeführt und von dort wiederum über Auslassöffnungen 13 der Trommelwand aus dem Ent nahmeabschnitt 4 abgeführt werden kann. Um darüber hinaus die Ausbildung ei nes homogenen Mahlgutstromes zu begünstigen, können die beiden Mahlab schnitte 5, 6 zur Förderung des Mahlguts in den Entnahmeabschnitt 4 jeweils zu einander gegenläufige Spiralfördergänge 14 aufweisen.

Die Trennelemente 7 können durch mehrere, in Trommellängsrichtung aneinan dergesetzte Ringkörper 15 gebildet sein. Dabei kann der der Innen- und Außen durchmesser der Ringkörper 15 vom Entnahmeabschnitt 4 in Richtung des Mahl gutabschnitts 5 bzw. 6 abnehmen, wie dies insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht. Dadurch ergibt sich trotz der vereinfachten Ausführungsform ein grundsätzlich konvexer Verlauf des Trennkörpers 7 vom Entnahmeabschnitt 4 zum jeweiligen Mahlgutabschnitt 5 bzw. 6, sodass über die einzelnen Ringkörper 15 ein beson ders materialschonender Lastabtrag der auf das Trennelement 7 aus dem Mahl gutabschnitt 5 bzw. 6 einwirkenden Druckkräfte erfolgen kann.

Um ein zuverlässiges Trennen des Mahlgutstromes von den Mahlkörpern zu er- möglichen, kann der Mahlgutdurchlass 8 wenigstens zwei zueinander auf Lücke versetzte Reihen von Rückhaltestäben 16 umfassen, wie dies in der geschnittenen Draufsicht auf einen Mahlgutdurchlass 8 nach der Fig. 3 schematisch angedeutet wird. Dabei ist das durch die auf Lücke versetzten Stabreihen gebildete, effektive Spaltmaß jedenfalls kleiner als der Mahlkörperdurchmesser. Die Rückhaltestäbe 16 können darüber hinaus bezüglich ihrer Längsachse drehbar gelagert sein.

Dadurch können die Rückhaltstäbe 16 insbesondere durch Impulsbeaufschlagung der Mahlkörper in Rotation versetzt werden, sodass etwaige zwischen den Rück haltestäben 16 eingeklemmte Mahlkörper oder Gesteinsbrocken auf zuverlässige Weise wieder freigegeben und in die Mahlgutabschnitte 5, 6 zurückgeführt werden können.