Rührwerkskugelmühle

Abstract

 Bei Rührwerkskugelmühlen zum Herstellen von Dispersionen fester Stoffteilchen mit Flüssigkeiten, insbesondere zum Herstellen von Farben, mindestens einem unter Überdruck stehenden Mahltopf, welcher zum Teil mit einem Mahlmittel gefüllt ist und wobei vor dem Auslauf ein Sieb vorgesehen ist, ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten dadurch, daß sich die Mahlkörper des Mahlmittels vor dem Sieb sammeln undzusammenballen.
Um eine Vergleichmäßigung der Mahlwirkung des Mahlmittels innerhalb des Mahltopfes sowie eine ständige Reinigungswirkung in bezug auf das Sieb und damit eine Erhöhung der Dispersionswirkung und des Durchsatzes zu erreichen, wird vorgeschlagen, das Mahlwerk (4) etwa in Höhe des Siebes (5) mit einem angetriebenen Rotationskörper (6) zu versehen, welcher derart ausgestaltet ist, daß ein Freihalten des Siebes von Zusammenballungen der Mahlkörper des Mahlmittels erfolgt, wobei das Sieb mit einem auf der Auslaufseite liegenden Auslaufraum (7) über einen Umfang von etwa 180° in bezug auf den Rotationskörper (6) erweitert ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Rührwerkskugelmühle zum Herstellen von Dispersionen fester Stoffteilchen mit Flüssigkeiten, insbesondere zum Herstellen von Farben, mit mindestens einem unter Überdruck stehenden Mahltopf, welcher zum Teil mit einem Mahlmittel gefüllt ist, am unteren Ende einen Zulauf für das zu behandelnde Gut sowie am oberen Ende einen Auslauf für das Fertiggut und vor dem Auslauf ein Sieb zum Zurückhalten des Mahlmittels aufweist, wobei in den Mahltopf ein antreibbares Mahlwerk hineinragt.

[0002] Rührwerkskugelmühlen, die in der Fachwelt auch unter der Bezeichnung "Sandmühlen" Eingang gefunden haben, dienen zum Mahlen und gleichzeitig Mischen eines Gutes, wie beispielsweise Farben, die aus einem Gemisch von Bindemitteln, Pigment, Lösungsmittel und ggfs. weiteren Zusatzstoffen bestehen können. Durch Wirkung der in dem Mahltopf vorhandenen Mahlmittel, z.B. Glaskugeln, und des angetriebenen Mahlwerkes wird das Gut einer Reibung, Friktion und Scherwirkung unterworfen. Dabei besteht das Mahlwerk je Mahltopf aus mindestens einer von oben in den Mahltopf eintauchenden Welle, auf welcher eine Anzahl mit Abstand voneinander angeordneter Scheiben bekannter Konstruktion sitzen.

[0003] Bei Rührwerkskugelmühlen muß man nun zwei Arten unterscheiden, nämlich die eine Mühlenart, die ohne Überdruck gefahren wird, so daß der Mahltopf am oberen Ende offen ist und frei mit der Atmosphäre in Verbindung steht, so daß das Fertiggut nach Durchströmen durch einen Siebkopf frei austreten kann. Die andere Art der Rührwerkskugelmühlen wird unter Überdruck bis beispielsweise etwa drei bar gefahren. Bei dieser Mühlenart ist am oberen Ende des Mahltopfes ein Auslauf in Form eines Rohrstutzens fest angeordnet. Auf der Eingangsseite dieses Rohrstutzens ist ein Sieb vorgesehen, welches zum Zurückhalten des Mahlmittels bestimmt ist. Die Maschenweite des Siebes ist also kleiner gehalten als die Teilchen des Mahlmittels.

[0004] Durch den Überdruck im Innern des Mahltopfes soll gegenüber der erstgenannten Mühlenart eine intensivere Dispersionswirkung und gleichzeitig ein höherer Durchsatz erzielt werden. In der Praxis haben sich aber gerade hier Schwierigkeiten aufgetan.

[0005] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Schwierigkeiten in der Hauptsache dadurch entstehen, daß bei Druckbeaufschlagung die Mahlkörper des Mahlmittels gewissermaßen aufschwimmen, d.h. sich in verstärktem Maße im oberen Raum des Mahlkopfes sammeln und sich vor die verhältnismäßig kleine etwa dem Auslauf entsprechende Siebfläche setzen.

[0006] Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise die oben aufgezeigten Schwierigkeiten zu beseitigen, eine Vergleichmäßigung der Mahlwirkung des Mahlmittels innerhalb des Mahltopfes sowie eine stände Reinigungswirkung in bezug auf das Sieb und damit eine Erhöhung der Dispersionswirkung und des Durchsatzes zu erreichen.

[0007] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mahlwerk etwa in Höhe des Siebes mit einem ebenfalls angetriebenen Rotationskörper versehen ist, welcher derart ausgestaltet ist, daß ein Freihalten des Siebes von Zusammenballungen der Mahlkörper des Mahlmittels erfolgt, und daß das Sieb mit einem auf der Auslaufseite liegenden Auslaufraum über einen Umfang von etwa 180⁰ in bezug auf den Rotationskörper erweitert ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß vor allem die Mahlkörper des Mahlmittels ständig nach unten bewegt werden, so daß der obere Ballungsraum der Mahlkörper aufgelöst und die Siebfläche frei gehalten wird und das Fertiggut abfließen kann. Durch die wesentliche Vergrößerung der Siebfläche wird die spezifische Durchtrittsbelastung der Siebfläche wesentlich verkleinert, ohne daß eine Herabsetzung des Innendruckes erforderlich ist.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0009] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigen

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Rührwerkskugelmühle mit zwei nebeneinander angeordneten Mahltöpfen,

Figur 2 einen Vertikalschnitt durch das obere Ende eines Mahltopfes gemäß Schnittlinie II - II in Figur 3 und

Figur 3 einen Horizontalschnitt zu Figur 2 gemäß Schnittlinie III-III in Figur 2.

[0010] Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer Rührwerkskugelmühle handelt es sich gemäß Figur 1 um eine Mehrkammermühle, wobei also zwei Mahltöpfe 1 mit Abstand nebeneinander angeordnet sind. Die Erfindung gilt aber auch gleichermaßen für Rührwerkskugelmühlen mit nur einem oder mit mehr als zwei Mahltöpfen. Im Innern des Maschinenständers 15 bzw. Maschinengehäuses befindet sich der Antrieb, der über Getriebe mit den vertikal verlaufenden Wellen des Mahlwerkes verbunden ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in jedem Mahltopf 1 eine vertikale Welle 8 vorgesehen, auf welcher mit Abstand übereinander eine Anzahl von Scheiben 16 angeordnet ist, die das übliche Mahlwerk bilden.

[0011] Die Mühle ist mit Manometern 17 und 18, Amperemetern 19, einer Drehzahlverstellung 20 für den Antrieb u. dgl. ausgestattet. Ferner ist der Mahltopf zum Kühlen und/oder Heizen mit einem Mantel 21 umgeben. Das zu behandelnde Produkt wird durch eine Rohrleitung 22 zugeführt und über eine Ansaugpumpe 23 sowie weitere Rohr- bzw. Schlauchleitungen 24 zu einem Zulauf 2 am unteren Ende des Mahltopfes geführt. Am oberen Ende des Mahltopfes befindet sich der Auslauf 3. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 mit zwei Mahltöpfen kann der Auslauf 3 des ersten Mahltopfes über eine Rohr- bzw. Schlauchleitung 25 mit dem Zulauf 2 am unteren Ende des zweiten Mahltopfes verbunden werden, so daß das Fertiggut erst am Auslauf des zweiten Mahltopfes austritt. Der Druck im Innern des vorbeschriebenen Leitungssystems und der Mahltöpfe kann ebenfalls geregelt werden, und zwar etwa bis zu drei bar.

[0012] Wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, ist das Mahlwerk 4 oberhalb der obersten Mahlwerksscheibe 16, etwa in Höhe des Siebes 5, mit einem Rotationskörper 6 versehen, welcher derart ausgestaltet ist, daß eine Förderung etwa in Richtung der Pfeile 26, also nach unten hin entgegen der Strömungsrichtung des Gutes und des Mahlmittels erfolgt. Der Rotationskörper 6 sitzt mit seiner Nabe 9 auf der Welle 8 des Mahlwerks 4. Von der Nabe 9 gehen mehrere schräg gestellte Rippen 10 aus, und zwar sind diese Rippen derart schräg gestellt, daß bei Umlauf etwa in Richtung des Pfeiles 27 (Figur 3) die Vorderkante 10a oben und die rückseitige Kante 10b unten liegt. Die äußeren Enden der schräg gestellten Rippen 10 sind von einem gemeinsamen äußeren zylindrischen Ring 11 gehalten. Auf seinem Umfang, vorzugsweise auf der äußeren Zylinderfläche des Ringes 11, ist der Rotationskörper 6 mit Vorsprüngen 6a, vorzugsweise mit radial nach außen weisenden.Rippen, Stegen, Noppen oder gewindeartigen Gängen versehen.

[0013] Wie insbesondere Figur 3 verdeutlicht, ist das Sieb 5 mit einem auf der Auslaufseite liegenden Auslaufraum 7 über einen Umfang von etwa 180° in bezug auf den Rotationskörper 6 erweitert bzw. vergrößert. Vorteilhafterweise besitzt der Mahltopf 1 einen rechteckigen, wiederum bevorzugt einen quadratischen Querschnitt. Bei dieser Ausgestaltung besteht das Sieb 5 aus zwei äußeren ebenflächigen Siebflächen 5a, 5b und einem dazwischen befindlichen zylindrischen Siebteil 5c. Außerhalb der gesamten Siebfläche sind Auslaufräume 7 gegenüber der Innenwandung des Mahltopfes frei gelassen.

[0014] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Konstruktion besteht darin, daß das Sieb 5 mittels eines Siebrahmens 12 leicht auswechselbar an einem abgedichteten Decker 13 gehalten ist. Die Dichtungen sind mit dem Bezugszeichen 28 versehen. An dem Deckel befindet sich dann der Auslaufstutzen 14. Das Lösen und Festspannen des Deckels 13 kann in einfacher Weise mit Schraubenbolzen 29 vorgenommen werden, die über Drehgelenke 31 zum Öffnen des Deckels nach außen geschwenkt werden können bzw. zum Festspannen des Deckels durch Schraubenmuttern 30 festgespannt werden können.

[0015] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist jeder Mahltopf 1 in bezug auf den Ständer bzw. das Gehäuse der Rührwerkskugelmühle derart angeordnet, daß dessen vertikale Längskante la (Figur 1), zu deren beiden Seiten sich das Sieb 5 erstreckt, nach der Bedienungsseite zu liegt. Die Rechteckflächen des Mahltopfes verlaufen also nicht wie üblich parallel bzw. senkrecht zu den Seitenflächen des Maschinenständers 15, sondern unter einem Winkel von 45°. Die Bedienungsperson, die sich also auf der Vorderseite der Rührwerkskugelmühle befindet, kann besonders einfach den auf der Vorderseite liegenden Deckel 13 öffnen und wieder schließen.

Ansprüche

1. Rührwerkskugelmühle zum Herstellen von Dispersionen fester Stoffteilchen mit Flüssigkeiten, insbesondere zum Herstellen von Farben, mit mindestens einem unter Überdruck stehenden Mahltopf, welcher zum Teil mit einem Mahlmittel gefüllt ist, am unteren Ende einen Zulauf für das zu behandelnde Gut sowie am oberen Ende einen Auslauf für das Fertiggut und vor dem Auslauf ein Sieb zum Zurückhalten des Mahlmittels aufweist, wobei in den Mahltopf ein antreibbares Mahlwerk hineinragt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mahlwerk (4) etwa in Höhe des Siebes (5) mit einem ebenfalls angetriebenen Rotationskörper (6) versehen ist, welcher derart ausgestaltet ist, daß ein Freihalten des Siebes von Zusammenballungen der Mahlkörper des Mahlmittels erfolgt, und daß das Sieb mit einem auf der Auslaufseite liegenden Auslaufraum (7) über einen Umfang von etwa 180⁰ in bezug auf den Rotationskörper (6) erweitert ist.

2. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotationskörper derart ausgestaltet ist, daß eine Förderung entgegen der Strömungsrichtung des Gutes und der Mahlmittel erfolgt.

3. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotationskörper (6) eine auf der Welle (8) des Mahlwerkes (4) sitzende Nabe (9), mehrere radial von der Nabe nach außen verlaufende schräg gestellte Rippen (10) und einen äußeren zylindrischen Ring (11) aufweist.

4. Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotationskörper (6) auf seinem Umfang mit Vorsprüngen (6a), vorzugsweise Rippen, Stegen, Noppen oder gewindeartigen Gängen, versehen ist.

5. Rührwerkskugelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Mahltopf (1) einen rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Querschnitt aufweist, daß das Sieb (5) zwei äußere ebenflächige, unter Freilassen von Auslaufräumen (7) gegenüber der Innenwandung des Mahltopfes (1) gehaltene Siebflächen (5a, 5b) und dazwischen eine zylindrische Siebfläche (5c) aufweist.

6. Rührwerkskugelmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sieb (5) mittels eines Siebrahmens (₁2) leicht auswechselbar an einem abgedichteten Deckel (13) gehalten ist, und daß an dem Deckel ein Auslaufstutzen (14) angebracht ist.

7. Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Mahltopf (1) derart angeordnet ist, daß dessen vertikale Längskante (la), zu deren beiden Seiten sich das Sieb (5) erstreckt, nach der Bedienungsseite zu liegt.

Zeichnung