DE29515435U1

DE29515435U1 - Micro-Wirbel-Mühle

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Publication number: DE29515435U1
Application number: DE29515435U
Authority: DE
Original assignee: MAHLTECHNIK GOERGENS GmbH
Current assignee: MAHLTECHNIK GOERGENS GmbH
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2005-09-28

Description

Mahltechnik Görgens GmbH
25.09.1995

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Micro-WirbeL-MühLe

Die Erfindung betrifft eine Micro-WirbeL-MühLe zum Mahlen, Trocknen, Mahltrocknen, Mischen bzw. zum selektiven Zerkleinern von Produkten, Grundstoffen oder Materialien der Nahrungsmittel- oder Kunststoff Industrie, der Chemie oder anderer Industriezweige, umfassend auf einem Maschinengestell ein Antriebsaggregat mit Motor und Zwischengetriebe und eine in einer Lageranordnung gelagerte, einen mit Mahlwerkzeugen bestückten Rotor aufnehmende Rotorwelle, einen mit einer Grundplatte und einem Außenmantel mit Abschlußdeckel ausgebildeten Mahlraum mit einer an den Innenflächen des Außenmantels angeordneten Mahlbahn sowie einen MahIgut/Luft-EinlaßkanaL in der Grundplatte und einen Luft/Fertiggut-AuslaßkanaI im Abschlußdeckel.

Das Prinzip der Micro-Wirbel-Mühle beruht auf einem hohen Luftdurchsatz, wobei das Mahlgut iin der Schwebe in den Mahlraum eingetragen wird. Die Mahlluft wird im Mahlraum und insbesondere in einer ringförmigen Zone zwischen einer stationären mit Mahlbahnsegmenten bestückten Mahlbahn und den an diesen schnell vorbeibewegten MahLwerkzeugen des Rotors in einer Vielzahl energiereicher Turbulenzen und Luftwirbel durch Prall-, Scher- und Reibwirkung schonend feinstzerkleinert. Durch eine strömungstechnisch wirkungsvolle Auslegung dieser

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Zerkleinerungszone kann der Mahleffekt nach Maßgabe des Mahlgutes und der erwünschten Mahlfeinheit optimiert und die Mühle hinsichtlich ihrer Leistung in einen Bestpunkt eingeregelt werden.

Das Mahlgut wird dosiert in den Luftstrom eingegeben und befindet sich während des gesamten Aufenthaltes in der Micro-Wirbe l-MühLe stets in der Luftschwebe.

Aus dem Funktionsprinzip der Micro-Wirbe l-Müh Ie ergibt sich, daß deren konstruktive Ausgestaltung durch Besonderheiten und Anforderungen des Mahlgutes sowie der vorgegebenen Fertiggut-Feinheit in weiten Grenzen beeinflußbar sind. Dabei ist es folgerichtig,, daß eine Müh Lenbauwei se für extreme Anforderungen wesentlich aufwendiger ausgebildet ist, als eine vergleichbare Mühle für reduzierte Anforderungen.

Im vorliegenden Falle Liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine möglichst unkomplizierte, mit einfachsten konstruktiven Elementen besonders kostengünstig herstellbare und betreibbare Micro-WirbeL-MühLe anzugeben, die bei reduzierter Leistungsaufnahme und relativ geringem Verschleiß mit vergleichsweise hohem Ausbringen bei deutlich verringerter Mahlfeinheit einsetzbar ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer Micro-WirbeL-MühLe der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art mit der Erfindung durch eine vom üblichen Bauprinzip bekannter Micro-Wirbel-Mühlen abweichende Bauart dadurch, daß die gemeinsame zentrale Achse von Rotorwelle, Rotor und Mahlraum in einer horizontalen Ebene angeordnet und der Rotor mit der Welle außerhalb des Mahlraumes in der Lageranordnung

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fLiegend gelagert ist.

Die nach der Erfindung ausgebildete Micro-WirbeL-MühLe ist von sehr unkonmplizierter Bauart, kostengünstig herstellbar und ergibt bei deutlich verringerter Mahlfeinheit z. B. bei etwa 200 &mgr;&eegr;&igr; des Mahlgutes ein relativ hohes Maß an Ausbringen bei spezifisch günstigem Energiebedarf.

Weitere erfindungswesentLiehe Merkmale sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen. Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich ferner aus der nachstehenden Erläuterung einiger in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele.

Es zeigen:

Fig. 1 Im Schnitt einer durch die Achse der Rotorwelle verlaufenden Ebene eine Micro-Wirbel-Mühle in horizontaler Anordnung mit TurboRotor,

Fig. 2 eine Ausführung der Mühle mit TurboRotor mit radial im Kopfstück angeordnetem Luft/Fertiggut-Aus laß,

Fig. 3 eine Ausführung der Mühle mit TurboRotor und Siebeinsatz,

Fig. 4 eine Ausführung der Mühle mit GebläseRotor,

Fig. 5 eine Ausführung der Mühle mit GebläseRotor und Siebei nsatz,

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Fig. 6 eine Ausführung der Mühle mit ScheibenRotor.

Die in Figur 1 dargestelLte Micro-WirbeL-MühLe umfaßt auf einem MaschinengestelL (1) ein Antriebsaggregat mit Motor und Zwischengetriebe (nicht dargestellt) und eine in einer Lageranordnung (3, 8) präzisionsgeLagerte, einen mit Mahlwerkzeugen (13) bestückten Rotor (15) aufnehmende Rotorwelle (9), einen mit einer Grundplatte (2) und einem Außenmantel (4) mit Abschlußdeckel (6) ausgebildeten Mahlraum (40) mit einer an den Innenflächen des Außenmantels (4) angeordneten MahLbahn (5) sowie einen die Grundplatte (2) durchdringenden MahLgut/Luft-Ein laßkanaI (24) und einen Luft/Fertiggut-Auslaßkanal (31) im Abschlußdeckel (6).

Das besondere Merkmal der erfindungsgemäßen Bauart besteht darin, daß die gemeinsame zentrale Achse (x-x) von Rotorwelle (9), Rotor (15) und Mahlraum (40) in einer horizontalen Ebene (I-I) angeordnet und der Rotor (15) mit der Welle (9) außerhalb des Mahlraumes (40) in der Lageranordnung (3, 8) fliegend gelagert ist.

Diese fliegende Lageranordnung (3, 8) ist so ausgebildet, daß die Welle (9) mit einem als Doppel-Wälzlager ausgebildeten Festlager (8) am rotorseitigen Ende und einem in relativ weitem axialem Abstand angeordneten Gegenwälzlager (3) als Los lager am antriebsseitigen Ende in einer am Maschinengese I L (1) angeordneten Lagerhülse (7) gelagert ist.

Durch die erfindungsgemä'ße Ausgestaltung wird eine besonders robuste, unkomplizierte, einfach herstellbare sowie problemlos zwecks Reinigung, Revision und Ersatz von Verschleißteilen

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demontierbare Micro-WirbeL-MühLe geschaffen, die bei reduzierter Anforderung an die Mahltiefe und hohem Ausbringen bei geringem Verschleiß in vieLen Fällen äußerst kostengünstig einsetzbar ist und damit die Produktionskosten für entsprechendes Mahlgut drastisch reduziert.

Eine Ausgestaltung sieht vor,, daß der Mahlraum (40) in druckfester Ausführung mit verstärkten Platten (2, 6) und Außenmantel (4) ausgebiIdet·ist. Die unkomplizierte Ausgestaltung des Mahlraumes (40) schafft für eine druckfeste Ausführung der Mühle besonders günstige Voraussetzungen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Außenmantel (4) und der Deckel (6) an Flanschverbindungen (25, 26) mit der Grundplatte (2) sowie untereinanader verbindbar und ohne Demontage anderer Bauteile wie Rotor (15) oder Wellenlager (3, 8) voneinander lösbar bzw. von der Grundplatte (2) lösbar und abnehmbar sind. Damit sind beste Voraussetzungen für eine mit geringem Arbeitsaufwand durchführbare öffnung des Mahlraumes (40) zwecks Revision und/oder Reinigung gegeben. Dies ist sehr vorteilhaft, weil dadurch die erfindungsgemäß unkompliziert ausgebildete Micro-WirbeL-MühLe speziell bei häufig wechselndem Mahlgut besonders wirtschaftlich eingesetzt werden kann. Dabei ist es in vieLen Fällen erforderlich, beispieLsweise beim Mahlen von Gewürzen mit hohem Anteil an ätherischen ölen etc. zwischen dem Wechseln unterschied L icher Gewürzfraktionen die MühLe, d. h. deren Mahlraum, Rotor und Mahlbahn, gründlich zu säubern, bevor neues Mahlgut verarbeitet wird.

Eine extrem einfache, unkomplizierte Bauart ist auch dadurch gegeben, daß nach der Erfindung der Rotor (15) aus einzelnen

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mit MahLwerkzeugen (13) am Umfang bestückbaren und an Naben (19, 20) anordenbaren Rotorplatten (21, 22) besteht, die mit z. B. Schiebesitz auf das freie Ende (10) der in den MahLraum (40) hineinragenden WeLLe (9) aufschiebbar und mit einer endständigen AxiaLverschraubung in Form eines Gewindespannringes (11) festLegbar sind. Weiterhin ist an der Nabe (19) mit der Rotorscheibe (21) gemeinsam umlaufend ein Lüfterrad (23) vorgesehen, welches mit seinen LuftforderschaufeLn einerseits für einen hohen Luftdurchsatz an MahLLuft sorgt und andererseits das eingetragene MahLgut auf kürzestem Wege radial nach außen gegen die MahLbahn (5) schleudert und damit den Mahlvorgang in eine Art Vormah Istufe spontan in Gang setzt und intensiviert. Die geschilderte Rotorbauart ist sehr kostengünstig und eignet sich für eine individuelle Ausgestaltung des Rotorkörpers in einer beliebigen Anzahl von Stufen sowie mit unterschiedlichen Durchmessern.

Weiter sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Mahlbahn (5) aus einzelnen Mahlbahnsegmenten (50) zusammensetzbar ist und daß diese mit unterschiedlichen Mahlgut-Zerkleinerungsprofilen ausbildbar sind. Nach einer entsprechenden Ausgestaltung können die Profile der Mahlbahnsegmente (50) beispielsweise wellenförmig, sinusförmig, rippenförmig, zackenförmig oder sägezahnförmig ausgebildet sein und diese Ausbildung ist nach Maßgabe des zu mahlenden Gutes und/oder der erwünschten Mahlfeinheit mit auswechselbaren Mahlbahnsegmenten problemlos erreichbar.

Eine weitere Möglichkeit zur Anpassung des Mahlverhaltens der Mühle an spezielle Mahlaufgaben bei unterschiedlichem Mahlgut ist durch Wahl der Rotorbauart z. B. mittels Austausch

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unterschiedlicher Rotoren C15) gegeben. Während in der Bauart nach Fig. 1 ein einfacher zweistufiger Turbo-Rotor in einem niedrig gehaltenen Mahlraum (40) gezeigt ist, wobei der Luft/Fertiggut-Auslaß (31) senkrecht auf den Deckel (6) aufgesetzt ist, zeigt Figur 2 einen ebenfalls zweistufigen, unkomplizierten TurboRotor (15) innerhalb eines durch ein Kopfstück (60) in axialer Richtung erweiterten Mahlraumes (40). Im weiteren Unterschied zur Bauart nach Fig. 1 weist die in Fig. 2 rein schematisch dargestellte Mühle eine Anordnung des Luft/Mahlgut-Eintrags (24), an dem dem rot &ogr;rseitigen Ende (10) der Rotorwelle (9) zugeordneten Deckel (6) des Mahlraumes (40) auf, wogegen der Luft/Fertiggut-Auslaß (31) in radialer Anordnung am Kopfstück (60) vorgesehen ist. Die außerhalb des Mahlraumes (40) angeordnete fliegende Lagerung der Welle (9) ist mit Bezugszeichen (3, 8) symbolisch angedeutet. Zum Rotor (15) gehört weiterhin die bekannte Anordnung eines Lüfterrades (23), Die Ausführung der Mühle nach der Erfindung gemäß Fig. ist nicht nur besonders einfach konzipiert, sondern wegen der extrem kürzeren Wege für Zustrom und Abstrom der Mahlluft in strömungstechnischer Hinsicht besonders günstig.

Die Bauart der Mühle nach Figur 3 unterscheidet sich dadurch, daß der Außenmantel in einen geschlossenen Teil (4a) im Bereich des Lüfterrades (23) und in einen mit einem Siebeinsatz (61) ausgebildeten Teil. (4b) unterteilt ist. Der Siebeinsatz (61) ist am Grunde eines

Luft/Fertiggut-Auslaßkanals (31) angeordnet. Im übrigen entspricht der rein schematisch gezeigte Aufbau der Mühle nach Fig. 3 dem Aufbau der Mühle nach Fig. 2. Der Rotor (15) ist ebenfalls ein TurboRotor und Anordnung sowie Lagerung (3, 8) der Welle (9) entsprechen einander.

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Dies trifft auch auf Lagerung und Anordnung der Rotorwelle (9) für die in Figur 4 gezeigte andere Ausführung der Micro-Wirbet-MühLe zu. Innerhalb des Mahlraumes (40) ist ein Radi a I Lüfterrad (23) mit besonders strömungsgünstiger Ausbildung und ein als GebLäseRotor mit axialen RadiaLgeb läseschaufeLn (14) ausgebildeter Rotor (15) angeordnet. Der Mahlraum (40) ist durch ein Kopfstück (60) in axialer Richtung vergrößert und weist in diesem einen radial angeordneten Luft/Pertiggut7AustrittskanaI (31) auf.

Von dieser Bauart unterscheidet sich diejenige nach Figur 5 durch ein besonders hohes Maß an Einfachheit. Der GebläseRotor (15) weist anstelle eines separaten Lüfterrades (23) einfache axiale LuftforderschaufeLn (62) auf und besitzt als Zerkleinerungsorgane ausgebildete Radi a IförderschaufeLn (14). Der vom AußenmanteL (4) umschlossene Mahlraum (40) weist in radialer Anordnung einen Siebeinsatz (61) am Grunde des Luft/Fertiggut-Auslaßkanals (31) auf. Der Luft/MahLgut-Ei&eegr; laß (24) befindet sich weiterhin am Deckel (6) des Mahlraumes (40) .

Die MühLe nach Figur 6 unterscheidet sich von den Mühlen nach Fig. 1 bis 5 durch Ausbildung des Rotors (15) als ScheibenRotor. Dabei bilden die axial gestellten Rotorscheiben (63, 64) zugleich sowohl Luftförderschaufeln als auch Zerkleinerungswerkzeuge. Der Mahlraum (40) weist in mittiger, axialer Anordnung einen Luft/Mah Igut-EinlaßkanaL (24) und einen Luft / Fertiggut-AusLaßkanaL (31) in radialer Anordnung auf .

Die nach der Erfindung in besonderem Weise unkompliziert und aus möglichst wenig Bauelementen aufgebaute Micro-Wirbel-Mühle

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eignet sich vorzüglich bei rasch wechselndem Mahlgut für eine hohe MahlLeistung bei reduzierter Feinheit (ca. 200 pm). Sie ist kostengünstig herstellbar und betreibbar und löst in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe.

Claims

25.09.1995 - 10 - 93628 Ansprüche

1. Micro-WirbeL-MühLe zum Mahlen, Trocknen, MahLtrocknen , Mischen bzw. zum selektiven Zerkleinern von Produkten, Grundstoffen oder Materialien der Nahrungsmittel- oder Kunststoffindustrie, der Chemie oder anderer Industriezweige, umfassend auf einem Maschinengestell (1) ein Antriebsaggregat mit Motor und Zwischengetriebe und eine in einer Lageranordnung (3, 8) gelagerte, einen mit MahLwerkzeugen (13) bestückten Rotor (15) aufnehmende Rotorwelle (9), einen mit einer Grundplatte (2) und einem Außenmantel (4) mit Abschlußdeckel (6) ausgebildeten Mahlraum (40) mit einer an den Innenflächen des Außenmantels (4) angeordneten Mahlbahn (5) sowie einen MahLgut/Luft-Ei&eegr;laßkanaL (24) und einen Luft/Fertiggut-AusLaßkanaI (31) im AbschLußdeckeL (6), dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame zentrale Achse (x-x) von Rotorwelle (9), Rotor (15) und Mahlraum (40) in einer horizontalen Ebene (I-I) angeordnet und der Rotor (15) mit der Welle (9) außerhalb des Mahlraumes (40) in einer Lageranordnung (3, 8) fliegend gelagert ist.

2. Micro-Wirbel-Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (9) mit einem als Doppel-Wälzlager ausgebildeten Festlager (8) am rotorseitigen Ende und einem in relativ weitem axialem Abstand angeordneten Gegenwälzlager (3) als Loslager am antriebsseitigen Ende in einer am Maschinengestell (1) angeordneten Lagerhülse (7) gelagert ist.

3. Micro-Wirbel-Mühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlraum (40) in druckfester Ausführung mit verstärkten Platten (2, 6) und Außenmantel (4)

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ausgebildet ist.

4. Micro-Wirbel-Mühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (4) und der Deckel (6) an Flanschverbindungen (25, 26) mit der Grundplatte (2) sowie untereinander verbindbar und ohne Demontage anderer Bauteile wie Rotor (15) oder Welle&eegr; lager (3, 8) voneinander lösbar bzw. von der Grundplatte (2) lösbar und abnehmbar sind.

5. Micro-Wirbel-Mühle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (15) aus einzelnen mit Mahlwerkzeugen (13) am Umfang bestückbaren und an Naben (19, 20) anordenbaren Rotorplatten (21, 22) besteht, die mit Gleitsitz auf das freie Ende (10) der in den Mahlraum (40) hineinragenden Welle (9) aufschiebbar und mit einer endständigen Axia Iverschraubung in Form eines Gewindespannringes (11) festlegbar sind.

6. Micro-WirbeL-Müh Ie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlbahn (5) aus einzelnen Mahlbahnsegmenten (50) zusammensetzbar ist und daß diese mit unterschiedlichen Mahlgut-Zerkleinerungsprofilen ausbildbar sind.

7. Micro-Wirbel-Mühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Profile der MahLbahnsegmente (50) wellenförmig, sinusförmig, rippenförmig, zackenförmig oder sägezahnförmig ausgebildet sind und diese Ausbildung nach Maßgabe des zu mahlenden Gutes und/oder der erwünschten Mahlfeinheit mit auswechselbaren Mahlbahnsegmenten einstellbar ist.