DE2240751A1

DE2240751A1 - Ruehrwerksmuehle

Info

Publication number: DE2240751A1
Application number: DE19722240751
Authority: DE
Inventors: Norbert Klimaschka
Original assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Current assignee: Erich Netzsch GmbH and Co Holding KG
Priority date: 1972-08-18
Filing date: 1972-08-18
Publication date: 1974-02-28
Also published as: DE2240751B2; IT1001528B; FR2196204B1; FR2196204A1; DE2240751C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle mit einem Mahlbehälter, einer darin drehbaren Rührwerkswelle, einer Mahlkörperfüllung, einem an die untere Stirnseite des Mahlbehälters oder an dessen Seitenwand nahe dessen Boden angebauten, mindestens einen Teil der Mahlkörperfüllung fassenden Zylinder .und einem darin, zum Verändern der Mahlkörperpackungsdichte im Mahlbehälter^ verschiebbaren Kolben.

Bei Rührwerksmühlen wird das normalerweise naß zu mahlende oder zu dispergierende Mahlgut meist durch eine Speisepumpe von unten her in den vorzugsweise zylindrischen, hochschlanken Mahlbehälter gefördert und nach Durchtritt, durch die Mahlzone am oberen Ende des Mahlbehälters abgezogen. Die ■' Mahlkörperfüllung, die aus zumindest annähernd kugelförmigen Mahlkörpern aus Stahl, Glas, Keramik oder ähnlichen Werkstoffen besteht, wird durch eine Trennvorrichtung, beispielsweise ein Sieb oder einen Ringspalt, im Mahlbehälter zurückgehalten. Das ausreichend gemahlene oder dispergierte Mahl-

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gut fließt im allgemeinen oberhalb der Trennvorrichtung durch feine seitliche Öffnung ab.

Den gewünschten Feinheitsgrad oder die erstrebte Dispergierung des Mahlguts erzielt man einerseits durch entsprechende Gestaltung der Rührwerksmühle und andererseits durch Auswahl einer bestimmten Mahlkörperfüllung, in der Menge und Größe der Mahlkörper aufeinanderabgestimmt sind, und durch .Steuerung oder Regelung der Verweilzeit des Mahlguts im Mahlbehälter, wozu die Förderleistung der Speisepumpe, beispielsweise mit einem stufenlosen Getriebe, veränderbar sein kann.

Mit dem Ziel, die Mahlkörperfüllung, und damit auch die Mahlkorperpackungsdichte, im Mahlbehälter während des Betriebs verändern zu können, ist schon eine Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Bauart vorgeschlagen worden (DT-PS 2 051 003), deren zum Verändern der Mahlkorperpackungsdichte verschiebbarer Kolben eine Kolbenstange oder Betätigungsspindel aufweist, die am vom Mahlbehälter abgewandten Ende aus dem Zylinder herausragt und an diesem Ende axial beweglich geführt ist. Bei einer Ausführungsform dieser bereits vorgeschlagenen Rührwerksmühle mit an die untere Stirnseite des Mahlbehälters angebautem Zylinder ist der Mahlguteinlaß etwa in Höhe des unteren Endes der Rührwerkswelle angeordnet. Bei der anderen Ausführungsform mit an die Seitenwand des Mahlbehälters nahe dessen Boden angebautem Zylinder ist der Mahlguteinlaß am Boden des Mahlbehälters gleichachsig mit der Rührwerkswelle angeordnet. In beiden Fällen erstreckt sich die Achse des Zylinders im rechten Winkel zur Achse des Mahlguteinlasses. Deshalb besteht die Gefahr, daß die Mahlkörperfüllung den Mahlguteinlaß verstopft, wenn sie nach dem Anlaufen der Rührwerkswelle vom Kolben aus dem Zylinder in den Mahlbehälter verdrängt wird. Zwar wäre es bei der bereits vorgeschlagenen Rührwerksmühle denkbar, den Zylinder

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und den Mahlguteinlaß nebeneinander beide am Boden des Mahlbehälters anzuordnen; dies ist aber nur dann möglich, wenn der Zylinder einen erheblich kleineren Durchmesser hat als der Mahlbehälter, was wiederum mit dem Nachteil verbunden ist, daß ein erheblicher Teil der Mahlkörperfüllung nicht in den Zylinder fallen kann. Der Möglichkeit, den Zylinder und den Mahlguteinlaß beide nebeneinander an der Seitenwand des Behälters anzuordnen, steht entgegen, daß der durch den Mahlguteinlaß in den Mahlbehälter gelangende Mahlgutstrom unvermeidlich einen erheblichen Teil, der im Zylinder enthaltenen Mahlkörper schon vor dem Anlauf der Rührwerkswelle aus dem Zylinder heraus in den Mahlbehälter spülen würde, wie das auch der Fall ist, wenn die Achsen.des Zylinders und des Mahlguteinlasses im rechten Winkel zueinander verlaufen.

Die Rührwerksmühle gemäß dem älteren Vorschlag hat indessen gegenüber vorbekannten Rührwerksmühlen den wesentlichen Vorteil, daß mindestens ein Teil der ' Mahlkörperfüllung beim Zurückziehen des Kolbens in den Zylinder gelangt und auf diese Weise aus dem Mahlbehälter entfernt wird, so daß die Rührwerkswelle selbst bei vollständig mit Mahlgut gefülltem Mahlbehälter mit einer Antriebsleistung in Drehung versetzt werden kann, die nicht wesentlich über der normalen Betriebsleistung liegt, da das Losbrechmoment der Rührwerkswelle wegen der Verminderung der Mahlkörperfüllung im Mahlbehälter gering ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Bauart ■ weiterzubilden, um unter. Beibehaltung und wenn möglich Verstärkung dieses Vorteils die Gefahr einer Verstopfung des Mahlguteinlasses mit geringem Bauaufwand zu vermeiden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolben auf einer hohlen Führungsstange geführt ist, die im

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Zylinder befestigt und zugleich als Mahlguteinlaß ausgebildet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Rührwerksmühle stimmt die Richtung, in der die Mahlkörper vom Kolben aus dem Zylinder in den Mahlbehälter verdrängt werden, mit der Strömungsrichtung des Mahlguts im Mahlguteinlaß überein, deshalb haben die vom Kolben verdrängten Mahlkörper nicht die Tendenz, den Mahlguteinlaß zu verstopfen. Andererseits kann das durch den Mahlguteinlaß in den Mahlbehälter gelangende Mahlgut die Mahlkörper njdit aus dem Zylinder herausspülen, solange der Kolben seine zurückgezogene Stellung einnimmt; infolgedessen besteht Gewähr dafür, daß der Zylinder solange mit Mahlkörpern gefüllt bleibt, bis diese nach dem Anlaufen der Rührwerkswelle vom Kolben in den Mahlbehälter verdrängt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung begrenzt das der Rührwerkswelle zugewandte Ende der Führungsstange oder einer damit verschraubten Buchse zusammen mit dem unteren Ende der Rührwerkswelle oder einer daran auswechselbar befestigten Scheibe einen engen ringförmigen Einlaßspalt. Diese Anordnung hat die Vorteile_r daß einerseits das durch den Mahlguteinlaß einströmende Mahlgut im Einlaßspalt gleichmäßig nach allen in bezug auf den Zylinder radialen Richtungen verteilt wird und deshalb im Mahlbehälter keinen Strom bilden kann, der innerhalb des Mahlbehälters eine Richtung zum Zylinder hin einschlagen könnte, und daß andererseits bei entsprechend enger Bemessung des Einlaßspalts die Mahlkörper nicht in den Mahlguteinlaß gelangen können.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Führungsstange und/oder die damit verschraubte Buchse axial verstellbar ist, so daß die Breite des Ringspalts verändert werden kann.

Die Erfindung wird vorzugsweise bei einer Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Bauart angewandt, deren Zylinder

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gleichachsig mit dem Mahlbehälter angeordnet ist, denn diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Mahlkörper von der Rührwerkswelle jedenfalls nicht unmittelbar an die Zylinderwand geschleudert werden können. Bei der. erfindungsgemäßen'Verwendung einer hohlen Führungsstange für den Kolben als Mahlguteinlaß kommt der Vorteil^ hinzu, daß die Mahlkörper von der Rührwerkswelle auch nicht unmittelbar gegen die Mündung des Mahlguteinlasses geschleudert werden können. Bei der mit dem Mahlbehälter gleichachsigen Anordnung des Zylinders ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Speichen durch einen äußeren Ring, der zwischen der unteren Stirnseite des Mahlbehälters und der oberen Stirnseite des · Zylinders angeordnet ist, und einen inneren Ring, der die Führungsstange zentriert, zu einem Speichenkranz verbunden sind. Hierdurch wird einerseits der Anbau eines Zylinders mit erfindungsgemäßer Führungsstange an den Mahlbehälter, auch vorhandener älterer Rührwerksmühlen, sehr erleichtert, und andererseits grenzt der Speichenkranz den Zylinder derart gegen den Mahlbehälter ab, daß dp.e von der Rührwerkswelle erzeugte Bewegung des Mahlguts und der Mahlkörperfüllung im Mahlbehälter nicht oder höchstens in ganz unbeachtlichem Maß auf die im Zylinder enthaltenen Mahlkörper übertragen wird, so daß die Zylinderwand geschont wird und auch nach langer Betriebsdauer gut gegen den Kolben abdichtet.

Wenn eine mit der Führungsstange verschraubte Buchse vorgesehen ist, dann ist diese-am inneren Ring des Speichenkranzes· vorzugsweise auswechselbar befestigt, und die Führungsstange ist am von der Rührwerkswelle abgewandten Ende des Zylinders verdrehbar gelagert und v/eist einen Kopf auf, der von der Unterseite des Zylinders her für einen Schlüssel zugänglich ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, durch Verdrehen der Führungsstange von außen her den Einlaßspalt zu verändern. Wenn der Kopf der Führungsstange am von der Rührwerkswelle abgewandten Ende des Zylinders

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axial unverschiebbar gelagert ist, verändert sich beim Verdrehen der Führungsstange die axiale Lage der Buchse unter elastischer Verformung des Speichenkranzes, so daß sich der Abstand zwischen der oberen Stirnfläche der Buchse und der unteren Stirnfläche der Rührwerkswelle oder der daran befestigten Scheibe, also die Breite des Einlaßspalts, verändert.

Der Kopf der Führungsstange kann indessen am von der Rührwerkswelle abgewandten Ende des Zylinders auch axial verschiebbar geführt und in axialer Richtung nur durch seine Gewindeverbindung mit der Buchse festgelegt sein. In diesem Fall ist es möglich, durch Verdrehen der Führungsstange deren der Rührwerkswelle zugewandtes Ende mehr oder weniger weit aus der Buchse herausragen zu lassen, so daß sich auch auf diese Weise der EinlaßspeQ-t verändert, der in diesem Fall vom genannten Ende der Führungsstange selbst begrenzt ist.

Zweckmäßigerweise ist der Zylinder, wie bei einer Ausführungsform der Rührwerksmühle gemäß dem älteren Vorschlag, auf seiner vom Mahlbehälter abgewandten Seite mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagbar. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Druckflüssigkeit in einem Druckbehälter gespeichert ist, der ein Druckgaspolster und einen Flüssigkeitsstandsanzeiger aufweist, und dessen Innenquerschnitt zumindest annähernd mit dem um den Querschnitt der Führungsstange verminderten Innenquerschnitt des Zylinders überein-* stimmt. Am Flüssigkeitsstandsanzeiger läßt sich die Stellung des Kolbens im Zylinder ablesen, und damit auch das Maß, in dem der Mahlbehälter mit Mahlkörpern gefüllt ist.

. Der Innendurchmesser des Zylinders ist vorzugsweise zumindest annähernd so groß wie der Innendurchmesser des Mahl-

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behälters.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Rührwerksmühle;

Fig. 2 einen senkrechten Teilschnitt längs der Linie H-II in Fig.. 1; und "

Fig. 3 einen waagerechten Schnitt längs der Linie IH-III in Fig. 2.

Hauptbestandteile der dargestellten Rührwerksmühle sind ein Ständer 12 mit einem Ständerkopf 14, eine im Ständerkopf 14 gelagerte Rührwerkswelle 16, ein Mahlbehälter 1.8, in den die Rührwerkswelle 16 eintaucht, ein an die untere Stirnseite des Mahlbehälters 18 angeschraubter Zylinder 20 und ein Druckbehälter 22.

Im Ständer 12 ist ein elektrischer Antriebsmotor 23 angeordnet, der ein im Ständerkopf 14 untergebrachtes stufenlos regelbares Getriebe 24 antreibt. Das Getriebe 24 ist,innerhalb eines aufklappbaren Kupplungsgehäuses 26 lösbar mit der Rührwerkswelle 16 gekuppelt. Die Rührwerkswelle 16 erstreckt sich durch eine Stopfbuchse 28, die an einem Deckel 30 des Mahlbehälters 18 befestigt ist. Der Mahlbehälter 18 steht auf Rollenfüßen 32 und läßt sich vom Ständer 12 wegfahren, wenn die Rührwerkswelle 16 vom Getriebe 24 abgekuppelt ist und wenn Leitungen, die an den Zylinder 20 angeschlossen sind, ebenfalls entkuppelt sind. . .

Solche Leitungen sind eine nicht dargestellte Beschickungsleitung für den Mahlbehälter 18, die an einen Rohrkrümmer an der Unterseite des Zylinders 20 anscbließbar ist, und eine Druckleitung 36, die den Innenraum des Zylinders 20

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über ein Manometer 38, ein erstes Absperrventil 40, eine Kupplung 42 und ein zwifetes Absperrventil 44 mit dem Druckbehälter 22 verbindet. Der Druckbehälter enthält Hydrauliköl, das unter dem Druck eines Luftpolsters steht. Das Luftpolster wird von einem Druckluftnetz 46 erzeugt, an das der Druckbehälter 22 über ein Absperrventil 48 und ein Druckminderventil 50 angeschlossen ist. Der ölstand im Druckbehälter 22 läßt sich an einem Schauglas 52 ablesen.

Zwischen der Stopfbuchse 28 und dem Deckel 30 des Mahlbehälters 18 führt ein Auslauf 54 nach außen, durch den das feingemahlene und/oder dispergierte Mahlgut entweder in einen Auffangbehälter oder in eine ebenfalls entkuppelbare Abflußleitung fließen kann. Vom Mahlbehälter 18 ragen zwei Arme weg, die am Ständer 12 angeschraubt sind, solange der Mahlbehälter 18 seine in Fig. 1 dargestellte Betriebsstellung einnimmt.

Fig. 2 ist ein stark vergrößerter axialer Schnitt durch den Zylinder 20 und läßt von der Rührwerkswelle 16 sowie vom Mahlbehälter 18 jeweils nur das untere Ende erkennen _r

Die Rüiirwerkswelle 16 ist mit zahlreichen Rührelementen 58 besetzt, von denen nur zwei dargestellt sind. Am unteren Ende der Rührwerkswelle 16 ist eine Scheibe 60 auswechselbar befestigt, die einen Eintrittsspalt 62 nach oben begrenzt.

Der Mahlbehälter 18 weist eine doppelte kreiszylindrische Seitenwand 64 auf, deren Hohlraum von Wasser durchströmt ist, und eine untere Stirnwand 66 aufweist.

Mit der unteren Stirnwand 66 ist ein äußerer Ring 68 eines Speichenkranzes verschraubt, der mindes^Sis drei mit dem äußeren Ring 68 und einem inneren Ring 70 verschweißte Speichen 72 aufweist. In den inneren Ring 70 ist von unten nach oben eine Buchse 74 eingeschoben, deren ringförmige

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obere Stirnfläche den Eintrittsspalt 62 nach unten begrenzt. Die Buchse 74 weist an ihrem unteren Ende einen Flansch auf, der mit Schrauben am inneren Ring 70 befestigt ist. Auf diese Weise ist die Buchse 74 genau gleichachsig mit dem Mahlbehälter 18 gehalten. .

An dem äußeren Ring 68 ist ein oberer Flansch 76 des Zylinders 20 festgeschraubt. An einem unteren Flansch 78 des, Zylinders 20 ist ein Zylinderboden 80 festgeschraubt; zwischen diesem Zylinderboden und einem im Zylinder 20 geführten Kolben 82 ist eine Druckmittelkammer 84 vorgesehen, in welche die Druckmittelleitung 36 mündet. An der Unterseite des Kolbens sind, in gleichmäßigen Winkelabständen gegeneinander versetzt, mehrere Rückholfedern 86 angehängt,.die jeweils mit ihrem unteren Ende an einem Bolzen angehängt sind, der sich quer durch das untere Ende eines an den Zylinderboden 80 von unten her angeflanschten rohrförmigen Federgehäuses 90 erstreckt.

Axial durch den Zylinderboden ß0, eine im Kolben 82 zentral angeordnete Führungsbüchse 92 und den Zylinder 20 hindurch erstreckt sich eine rohrförmige Führungsstange 94, deren oberes Ende in die Buchse 74 eingeschraubt ist. Die Führungsstange 94 weist an ihrem unteren Ende einen Kopf 96 auf, der von.unten her teilweise in eine Aussenkung des Zylinderbodens 80 und teilweise in eine Aussenkung eines mit dem Zylinderboden 80 verschraubten Klemmrings 98 eingelassen und zwischen beiden festgeklemmt ist. Mit dem Klemmring 98 ist der - Rohrkrümmer 34 verschweißt. Da der Rohrkrümmer 34 einerseits mit einer Beschickungsleitung für das Mahlgut kuppelbar ist . und andererseits über den Klemmring 98 dicht mit der rohrförmigen Fun-rungsstange 94 verbunden ist,dient diese nicht nur als Führung für den Kolben 82, sondern auch als Mahlguteinlaß.

Wenn .der Klemmring 98 vom Zylinderboden 80 abgeschraubt · ist, liegt der Kopf 96 der Führungsstange 94 frei und läßt

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sich mit einem Schlüssel erfassen. Dreht man die Führungsstange 94, so schraubt sie sich mehr oder weniger weit in die Buchse 74 ein. Da die Führungsstange aber durch den Zylinderboden 80 einerseits und nach dem erneuten Aufschrauben des Klemmrings 98 durch diesen andererseits axial festgelegt ist, bedeutet jede Verdrehung der Führungsstange 94 eine Höhenverstellung der Buchse 74. Diese Höhenverstellung Wird in den engen Grenzen, innerhalb derer eine Veränderung des Eintrittsspalts 62 von Interesse ist, entweder durch elastische Verformung der Speichen 72 ermöglicht oder dadurch, daß die Buchse 74 in bezug auf den inneren Ring 70 ein gewisses axiales Spiel hat, sich aber nicht verdrehen kann. Ss ist somit möglich, einfach durch Absohrauben des Klemmrings 98 und Verdrehen der FUhrungsstange 94 den Eintrittsspalt 62 zu verändern.

Innerhalb des Zylinders 20 ist der Raum oberhalb des Kolbens 82 dazu bestimmt, je nach der Stellung des Kolbens einen mehr oder weniger großen Teil der Mahlkörperfüllung der Rührwerksmühle aufzunehmen und diesen Teil der Mahlkörperfüllung somit aus dem Mahlraum 100, in dem die Rührwerkswelle 16 arbeitet, zu entfernen und auf diese Weise vorallem das Anlaufen der Rührwerkswelle 16 bei Betriebsbeginn zu erleichtern.

Der um den Querschnitt der Führungsstange 94 verminderte Innenquerschnitt des Zylinders 20 stimmt zumindest annähernd mit dem Innenquerschnitt des Druckbehälters 22 überein. Die Druckflüssigkeitsmenge, die insgesamt im Druckbehälter 22, in der Druckleitung 36 und in der Druckmittelkammer 84 des Zylinders 20 vorhanden ist, bleibt bei einer Verschiebung des Kolbens 82 konstant und ist so bemessen, daß die im Flüssigkeitsstandsanzeiger 52 sichtbare Höhe des Flüssig&eitsspiegels mit dem Abstand des Kolbens 82 von seiner oberen Endstellung übereinstimmt.

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Claims

Ansprüche

Rührwerksmühle mit einem .Mahlbehälter, einer darin drehbaren Rührwerkswelle, einer Mahlkörperfüllung, einem an die untere Stirnseite des Mahlbehälters oder an dessen Seitenwand nahe dessen" Boden angebauten, mindestens einen Teil der Mahlkörperfüllung fassenden Zylinder und einem darin, zum Verändern der Mahlkcrperpackungsdichte im Mahlbehälter, verschiebbaren Kolben, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (82) auf einer hohlen Führungsstange (94) geführt ist, die im Zylinder(20) befestigt und zugleich als Mahlguteinlaß ausgebildet ist. ■
2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch g e k e.n η » zeichnet, daß das der Rührwerkswelle (16) zugewandte Ende der Führungsstange (94) oder einer damit verschraubten Buchse (74) zusammen mit dem unteren Ende der Rührwerkswelle (16) oder einer daran auswechselbar befestigten Scheibe (60) einen engen rin'gförmigen Einlaßspalt (62) begrenzt.
3. Rührwerksmühle nach Anspruch 2, dadurch ge k e η η zeichnet, daß die Führungsstange (94) und/oder die damit verschraubte Buchse (74) axial verstellbar ist.
4. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstange (94) an ihrem der Rührwerkswelle (16) zugewandten Ende durch Speichen (72) mit dem Mahlbehälter (18) verbunden ist.

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5. Rührwerksmühle nach Anspruch 4, deren Zylinder gleichachsig mit dem Mahlbehälter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Speichen (72) durch einen äußeren Ring (68), der zwischen der unteren Stirnseite des Mahlbehälters (18) und der oberen Stirnseite des Zylinders (20) angeordnet ist, und einen inneren Ring (70), der die Führungsstange (94) zentriert, zu einem Speichenkranz verbunden sind.
6. Rührwerksmühle nach den Ansprüchen 2 und 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Buchse (74) am inneren Ring (70) des Speichenkranzes auswechselbar befestigt ist und die Führungsstange (94) am von der Rührwerkswelle (16) abgewandten Ende des Zylinders (20) verdrehbar gelagert ist und einen Kopf (96) aufweist, der von der Unterseite des Zylinders (20) her für einen Schlüssel zugänglich ist.
7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, deren Zylinder auf seiner vom Mahlbehälter abgewandten Seite mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagbar ist, dadurch g e kennzeichnet, daß die Druckflüssigkeit in einem Druckbehälter (22) gespeichert ist, der ein Druckgaspolster und einen Flüssigkeitsstandsanzeiger (52 ) aufweist, und dessen Innenquerschnitt zumindest annähernd mit dem um den Querschnitt der Führungsstange (94) verminderten Innenquerschnitt des Zylinders (20) übereinstimmt.
8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Innendurchmesser des Zylinders (20) zumindest annähernd so groß ist wie der Innendurchmesser des Mahlbehälters (18).

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