DE1507671C - Rührwerksmühle zum Feinstmahlen und Dispergieren - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rührwerks- hälften-Stoßstellen werden die Mahlhilfskörper somühle zum Feinstmahlen und Dispergieren von Fest- wie die Mahlgutteilchen mit der Flüssigkeit einer stoffteilchen in einer Mahlgutsuspension, bestehend fortlaufenden Wechselwirkung in der Weise unteraus einem mit losen Mahlhilfskörpern, wie Sand oder worfen, daß sie zunächst durch die gewundenen Perlen gefüllten zylindrischen Behälter, in dem eine 5 Keilflächen der Rührscheibenhälften kurzzeitig nach Rührwellc mit hierauf befestigten Rührscheiben um- unten gedrückt und verdichtet und anschließend am läuft. Bei derartigen Mühlen wird die Flüssigkeit mit Ende der Keilflächen am Sprung zur zweiten Scheiden zu mahlenden Feststoilteilchen unter Druck von benhälfte sofort wieder entlastet werden. Bei der unten in den aufrechtstehenden Mahlbehälter einge- plötzlichen Entlastung tritt die leichtere Mahlgutführt und steigt zwischen den sich ständig in Be- i° suspension infolge des auftretenden Soges zuerst wegung befindlichen Mahlhilfskörpern nach oben, nach oben und kann durch die Öffnungen zwischen wobei die Feststoffteilchen zerrieben und zerschlagen den Scheibenhälften abströmen, während die schwewerden und sich gleichmäßig in der Flüssigkeit ver- reren Mahlhilfskörper länger verweilen und dadurch teilen. von der nachfolgenden Keilfläche erfaßt, wieder nach

Es sind Rührwerksmühlen bekannt, bei denen die 15 unten verdrängt und somit unten gehalten werden, so

übereinander auf der Rührwelle sitzenden Rühr- daß ein Verstopfen des Austrittssiebes vermieden

elemente als glatte Vollscheiben oder gelochte Schei- wird.

ben ausgebildet sind. Bei diesen Mühlen werden die Da die radialen Durchtrittsöffnungen zwischen Mahlhilfskörper während der Drehbewegung der den Rührscheibenhälften bei der Drehung der Rühr-Rührwelle infolge der Fliehkraft im Bereich der 20 welle über den Behälterquerschnitt wandern, kann Rührscheiben radial nach außen bis zur Behälter- die Mahlgutsuspension nicht nur durch den Ringinnenwand bewegt, während die Feststoffteilchen mit spalt zwischen den Rührscheiben und dem Behälter, der kleineren Masse dazu neigen, im mittleren Be- sondern nahezu über den ganzen Behälterquerschnitt reich der Rührscheiben zu verweilen und sich in star- durch die Durchtrittsöffnungen nach oben treten, keren Schichten an der Rührwerkswelle abzusetzen. 25 wodurch alle in die Mühle eingeführten Mahlgutteil-Dadurch wird das vertikale Aufströmen des Mahl- chen unabhängig von ihrer Lage im Behälter angutes behindert und der Mahlvorgang ungünstig nähernd gleich lange einem Mahlprozeß unterworfen beeinflußt. Nachteilig ist auch, daß die losen, radial werden', d. h. mit gleicher Feinheit die Mühle vernach außen bewegten Mahlhilfskörper durch den lassen können.

Flüssigkeitsdruck bestrebt sind, über den Ringspalt 30 Eine intensive Feinstmahlung wird dadurch ge-/wischen Mahlbehälter und den Rührscheiben nach währleistet, daß die Mahlhilfskörper von den Keileben zu wandern, so daß das Austrittssieb für die flächen der erfindungsgemäßen Rührscheibenhälften Mahlgutsuspeiision von den Mahlhilfskörpern ver- periodisch nach unten gedrängt und verdichtet werstopft wird. Es ist ferner bei diesen Rührwerksmüh- den. so daß sie sich ständig relativ zueinander belen bekannt, die glatten Vollscheiben oder die ge- 35 wegen und eng aneinanderliegen. Die zwischen den lochten Scheiben schräg zur Rührwellenachse auf Mahlhilfskörpern zusammen mit der Flüssigkeit hinder Rührwelle zu befestigen. Die vorgenannten durchtretenden Mahlgutteilchen werden dadurch Nachteile werden dadurch jedoch nur unwesentlich fortlaufend zerschlagen und zerrieben. Da die stänverringert. dig umlaufenden Keilflächen der Rührscheiben bis an

Es sind auch schon Riihrwerksmühlen bekannt- 40 die Welle reichen, erstreckt sich die Beunruhigung geworden, bei denen die Rührglieder als Ringschei- der Mahlhilfskörper über den ganzen Behälterquerben mit schräg nach unten gerichteten und an einer schnitt, so daß alle Mahlhilfskörper der Behälter-Nabe befestigten Speichen ausgebildet sind. Bei die- füllung durch die auftretenden Druckwellen in axialer sen Ringscheiben wird zwar ein Durchtreten der Richtung ständig relativ zueinander bewegt werden. Mahlhilfskörper und der Mahlgutteilchen mit der 45 In Verbindung mit der starken Fliehkraftwirkung in Flüssigkeit auch im mittleren Bereich des Mahl- radialer Richtung, verursacht durch die mögliche behäliers zwischen Ring und Nabe ermöglicht, jedoch hohe Drehzahl und die große Fläche der beiden haben diese Ringscheiben auf Grund der schmalen Ringscheibenhälften, wird eine außerordentlich starke Ringlläche eine verminderte Aktivierung der Mahl- Bewegung aller Mahlhilfskörper zueinander erzielt, hilfskörper in radialer Richtung und damit eine ver- 50 die eine hohe Mahlleislung und eine weitgehend minderte Mahlleistung zur Folge. gleiche Mahlfeinheit aller Mahlgutteilchen zur Folge

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die hat.

Rührschcibeii so auszubilden, daß eine starke ReIa- Dadurch, daß die dem Verhältnis von Höhe des

tivbewegung aller Mahlhilfskörper zueinander und Sprunges zum Scheibendurchmesser entsprechende damit eine hohe Mahlleistung gewährleistet ist, wobei 55 Neigung der Scheibenhälften geringer ist als 1 : 5, er-

gleichzeitig das Aufströmen der Flüssigkeit mit dem folgt die Beunruhigung der Mahlhilfskörper allein

Mahlgut möglichst über den ganzen Behälterquer- durch die schnell wechselnden Druckwellen und nicht

schnitt erfolgen soll. durch eine laufende Förderung der Mahlhilfskörper

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfin- nach unten, wie dies bei einer bekannten· Rührwerksdung darin gesehen, daß die Rührscheiben aus zwei 60 mühle mit auf der Rührwelle aufgebrachten Sclmek-

in gleicher Höhe liegenden, miteinander verbundenen kenflügeln der Fall ist.

und gleichstark entgegengesetzt geneigten Scheiben- ■ Bei dieser bekannten Rührwerksmühle mit Schnek-

hälflen bestehen, die zwischen ihren erhöhten und kenllügelrührwerk, die mit geringerer Drehzahl ar-

ihren darunterliegenden Stoßkanten Durchtritts- betten muß, wird eine laufende Förderung der öffnungen für das Mahlgut aufweisen. 65 Mahlhilfskörper nach . unten bewirkt, so daß die

Durch die vorgeschlagene Ausbildung der Rühr- bewegte Menge über den Ringspalt zwischen

scheiben als entgegengesetzt geneigte Selieibenhälften Schneckenllügel und Behälterwand wieder nach oben

mit DurchtriiisüffiHingen an den beiden Scheiben- abströmen muß. Die von unten aufgegebenen Mahl-

gutteilchen werden daher zum Teil von dem aufsteigenden Mahlkörperstrom erfaßt und so schnell durch den Mahlbehälter getragen, daß sie unzureichend fein gemahlen die Mühle verlassen.

Die geringe Neigung der erfindungsgemäßen Rührscheibenhälften erlaubt dagegen eine hohe Umlaufdrehzahl der Rührwelle und damit eine hohe Druckwellenfrequenz in axialer Richtung, die eine große Durchsatzgeschwindigkeit des Mahlgutes ermöglicht.

In Weiterentwicklung der Erfindung wird vorgeschlagen, die beiden entgegengesetzt geneigten Rührscheibenhälften auf einer gemeinsamen Nabe zu befestigen, deren Länge dem Abstand der Rührscheiben voneinander entspricht. Dadurch ergibt sich eine einfache Verbindung der beiden Rührscheibenhälften, und die Naben können lückenlos übereinander auf die Rührwelle aufgeschoben werden und fixieren sich selbst. Besondere Befestigungsschrauben und tote Räume zwischen den Naben und der Welle werden somit vermieden. Ordnet man die mit dem Nabenmantel verbundenen Rührscheibenhälften im mittleren Bereich der Nabe an, so ergibt sich ein stabiler und symmetrischer Aufbau, und die Rührscheiben können bei einseitigem Verschleiß um 180° gedreht in die Mühle eingebaut und wieder verwendet werden. Der symmetrische Aufbau gewährleistet ferner einen ruhigen Lauf der Rührwelle, so daß ein dynamisches Auswuchten entfallen kann.

Weiterhin empfiehlt es sich, die vorlaufenden Stoßkanten der Rührscheibenhälften derart abzurunden oder zuzuspitzen, daß sie Ablenkflächen für die Mahlhilfskörper bilden. Dadurch wird der Widerstand der Stoßkanten beim Eindringen in die Mahlkörperfüllung wesentlich verringert.

Ein fester Zusammenhalt der Rührscheibenhälften ergibt sich, wenn die zwischen den erhöhten und den darunterliegenden Stoßkanten der Rührscheibenhälften vorgesehenen Durchtrittsöffnungen in radialer Richtung nach innen durch die Nabe und nach außen durch einen die Scheibenhälften miteinander verbindenden Randsteg begrenzt werden. Sind die Stoßkanten der Rührscheibenhälften nicht nur in Achsrichtung der Rührwelle, sondern auch in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet, so ergeben sich schrägliegende Durchtrittsöffnungen mit großem Querschnitt, die vor allem ein leichteres Abströmen der Mahlgutteilchen mit der Flüssigkeit nach oben ermöglichen.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung werden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, welches die Zeichnung erkennen läßt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Rührwerksmühle mit den vorgeschlagenen Rührscheiben im Querschnitt,

F i g. 2 eine erfindungsgemäße Rührscheibe vergrößert in Seitenansicht und

F i g. 3 die Rührscheibe nach F i g. 2 in Draufsicht.

In einen aufrechtstehenden Mahlbehälter 1 ragt eine Rührwerkswelle 2, auf der Naben 3 mit Rührscheiben 4 aufgeschoben sind. Die Rührwelle 2 ist fliegend gelagert und trägt an ihrem unteren Ende eine Stabilisierungsscheibe 5. Eine Antriebswelle 6 ist über eine Kupplung 7 mit der Rührwelle 2 verbunden. Am Boden des Mahlbehälters 1 ist ein Zuführungsstutzen 8 für die Mahlgutsuspension vorgesehen, der tangential in den Behälter einmündet. Der Mahlbehälter 1 ist bis zur gewünschten Höhe mit Mahlhilfskörpern, vorzugsweise mit Sand oder mit Perlen aus Glas oder Kunststoff gefüllt, die der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

Die Mahlgutsuspension wird durch eine Pumpe 9 über eine Leitung 10 und den Zuführungsstutzen 8 tangential im Drehsinne der Rührwelle 2 am Boden des Behälters 1 eingeführt und durch den Förderdruck der Pumpe nach oben geführt. Über ein Austrittssieb 11 fließen die feinstzerriebenen Mahlgutteilchen mit der Flüssigkeit in eine Abflußrinne 12, von wo sie der weiteren Verwendung zugeleitet werden.

Zur Kühlung des Mahlbehälters 1 ist dieser mit einem Außenmantel 13 versehen, dem das Kühlmittel über einen Eintrittsstutzen 14 zufließt. Der Abfluß des Kühlmittels erfolgt durch einen Austrittsstutzen 15. Am oberen Ende der Rührwerksmühle ist eine abnehmbare Haube 16 vorgesehen. Nach Abnehmen der Haube 16 und Lösen der Kupplung 7 kann der Mahlbehälter 1 mit der Rührwelle 2 transportiert werden.

Wie insbesondere die F i g. 2 und 3 zeigen, bestehen die Rührscheiben 4 aus zwei entgegengesetzt geneigten Scheibenhälften 17 und 18, die auf der gemeinsamen Nabe 3 sitzen. Die Neigung der beiden Scheibenhälften ist gleichstark und geringer als das Verhältnis 1:5. Zwischen den erhöhten Stoßkanten 19 und den darunterliegenden Stoßkanten 20 der Scheibenhälften 17,18 sind Durchtrittsöffnungen 21 vorgesehen, die sich in radialer Richtung nach innen bis zur Nabe 3 und nach außen bis zu einem Randsteg 22 erstrecken, der die beiden Scheibenhälften 17,18 in der Randzone fest miteinander verbindet. Dieser Randsteg 22 versteift die Rührscheibe und vermindert den Verschleiß im äußeren Bereich der Stoßkanten 19 und 20. Die Durchtrittsöffnungen 21 liegen schräg, da die Stoßkanten 19,20 nicht nur durch den Sprung in Achsrichtung der Rührwelle 2 versetzt, sondern auch in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet sind. Die Stoßkanten 19, 20 sind zur Bildung von Ablenkflächen für die Mahlhilfskörper abgerundet oder zugespitzt. Die Länge der Naben 3 entspricht dem Abstand der Rührscheiben 4, so daß die Naben unmittelbar auf der Welle 2 aneinanderliegen. Die Rührscheiben 4 sind hierbei symmetrisch in der Mitte der Naben 3 angeordnet. Mittels einer Nut 23 werden die Naben 3 mit den Rührscheiben 4 auf der Rührwelle 2 gegen Verdrehen gesichert. Die übereinanderliegenden Rührscheiben 4 sind einzeln oder paarweise um 90° zueinander versetzt, so daß die Durchtrittsöffnungen 21 nicht miteinander fluchten und ein einwandfreier Rundlauf der Mühle gewährleistet ist. Die versetzte Anordnung der Rührscheiben läßt sich leicht dadurch erreichen, daß die Keilnut 23 um 90° gedreht in die Nabe eingearbeitet wird. Zur Sicherung gegen Verdrehen der Rührscheiben 4 kann eine gemeinsame, sich über die ganze Länge der Rührwelle 2 erstreckende Paßfeder in die Keilnuten 23 eingeschoben werden, während die Verspannung der Naben 3 gegeneinander beim Aufschrauben der Stabilisierungsscheibe 5 erfolgt.

Die Wirkungsweise der vorgeschlagenen Rührscheiben ist folgende:

Wird die Mahlgutsuspension kontinuierlich in den Mahlbehälter 1 eingeführt und läuft die Rührwelle 2

um, so werden bei der Rotation der Rührscheibenhälften 17,18 die Mahlhilfskörper infolge der Fliehkraft radial nach außen bewegt, während zugleich unterhalb der Riihrscheiben eine druckwellenartige Verdrängung mit Verdichtung und nachfolgender Entspannung der Mahlhilfskörper mit der Mahlgutsuspension stattfindet. Bei dieser Verdrängung in axialer Richtung tritt zusätzlich eine Neigung der Mahlhilfskörper zur Radialbewegung auf. Dadurch wird eine starke Relativbewegung aller Mahlhilfskörper zueinander erreicht, und die Mahlgutteilchen werden zwischen den Mahlhilfskörpern intensiv zerschlagen und zerrieben.

Die behandelte Mahlgutsuspension tritt infolge des Pumpendruckes sowohl über den Ringspalt 24 zwisehen den Rührscheiben 4 und der Wand des Behälters 1 als auch über die Durchtrittsöffnungen 21 der Rührscheibenhälften in axialer Richtung nach oben, wobei im Bereich der Rührscheiben 4 die Aufströmbewegung der Mahlgutsuspension noch wesentlieh durch den Sog unterstützt wird, der bei der durch die Rührscheibenhälften verursachten druckwellenartigen Wechselbewegung auftritt.

Dieser Vorgang wiederholt sich beim Aufsteigen der Mahlgutsuspension von Rührscheibe zu Rührscheibe, bis die Suspension das Austrittssieb 11 erreicht hat und über die Rinne 12 abfließt.

Claims (7)

Patentansprüche: 30

1. Rührwerksmühle zum Feinstmahlen und Dispergieren von Feststoffteilchen in einer Mahlgutsuspension, bestehend aus einem mit losen Mahlhilfskörpern, wie Sand oder Perlen gefüllten zylindrischen Behälter, in dem eine Rührwelle mit hierauf befestigten Rührscheiben umläuft, dadurchgekennzeichnet, daß die Rührscheiben (4) aus zwei in gleicher Höhe liegenden, miteinander verbundenen und gleich stark entgegengesetzt geneigten Scheibenhälften (17, 18) bestehen, die zwischen ihren erhöhten und ihren darunterliegenden Stoßkanten Durchtrittsöffnungen (21) für das Mahlgut aufweisen.

2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Verhältnis von Höhe des Sprunges zum Scheibendurchmesser entsprechende Neigung der Scheibenhälften (17, 18) geringer ist als 1: 5.

3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden entgegengesetzt geneigten Rührscheibenhälften (17, 18) auf einer gemeinsamen Nabe (3) befestigt sind, deren Länge dem Abstand der Rührscheiben voneinander entspricht.

4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorlaufenden Stoßkanten (19) der Rührscheibenhälften (17, 18) derart abgerundet oder zugespitzt sind, daß sie Ablenkflächen für die Mahlhilfskörper bilden.

5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den erhöhten und den darunterliegenden Stoßkanten (19, 20) der Rührscheibenhälften (17, 18) vorgesehenen Durchtrittsöffnungen (21) in radialer Richtung nach innen durch die Nabe (3) und nach außen durch einen die Scheibenhälften miteinander verbindenden Randsteg (22) begrenzt werden.

6. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stoßkanten (19, 20) der Rührscheibenhälften (17, 18) nicht nur in Achsrichtung der Rührwelle (2), sondern auch in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet sind, so daß sich schrägliegende Durchtrittsöffnungen (21) ergeben.

7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Rührwelle (2) übereinander angeordneten Rührscheiben (4) einzeln oder paarweise um 90° zueinander versetzt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen