Gekühlte Rührwerkzeuganordnung

Abstract

 Eine gekühlte Rührwerkzeuganordnung bei Rührwerksmühlen weist vom Rotor (17) und/oder Stator in den Mahlraum (11) vorstehende hohle Rührwerkzeuge (18) auf. Der Hohlraum (13) erstreckt sich bis zu einem im Rotor bzw. Stator angeordneten, von einem Kühlmittel durchströmten Kühlkanal. Um den Kühlwirkungsgrad zu erhöhen, sind in dem Hohlraum (13) Mittel (14, 14') zur Vergrößerung des Wärmeabtransports zu dem Kühlkanal (12) vorgesehen (Fig. 1).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine gekühlte Rührwerkzeuganordnung bei Rührwerkskugelmühlen mit vom Rotor und/oder Stator in den Mahlraum vorstehenden hohlen Rührwerkzeugen, deren Hohlraum sich bis zu einem im Rotor bzw. Stator angeordneten, von einem Kühlmittel durchströmten Kühlkanal erstreckt.

[0002] Es ist bereits bekannt, an einem Rotor und Stator einer Rührwerkskugelmühle hohle Rührwerkzeuge anzuordnen, deren Hohlraum einem von einem Kühlmittel durchströmten Kühlkanal zugewandt ist (DE-OS 26 29 251). Ein Problem bei derartigen gekühlten Rührwerkzeuganordnungen besteht nun darin, daß das Kühlmittel selbst im allgemeinen nicht gut wärmeleitend ist und wegen des relativ schmalen Hohlraums im Innern der Kühlwerkzeuge nur eine mäßige Konvektion gegeben ist, so daß die Wärmeabfuhr von den Rührwerkzeugen trotz der Kühlmaßnahmen unbefriedigend ist.

[0003] Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine gekühlte Rührwerkzeuganordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der ein wesentlich besserer Kühlwirkungsgrad erzielt werden kann.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß in dem Hohlraum Mittel zur Vergrößerung des Wärmeabtransportes zu dem Kühlkanal vorgesehen sind.

[0005] Insbesondere soll dabei vorgesehen sein, daß in den Hohlraum ein Einsatz aus gut wärmeleitendem Material wie Kupfer oder Aluminium eingepaßt ist, der aus dem Hohlraum in den Kühlkanal vorsteht und daß insbesondere an dem in den Kühlkanal vorstehenden Einsatz ein Fortsatz angeordnet ist, der sich ebenfalls in dem.Kühlkanal befindet. Auf diese Weise wird die von den aus hartem, schlecht wärmeleitendem Material bestehenden Rührwerkzeugen aufgenommene Wärme auf das in ihrem Inneren befindliche relativ weiche, dafür aber gut wärmeleitende Material übertragen und von dort aus schnell und vollständig in den Kühlkanal überführt, wo aufgrund des Vorbeiströmens des im allgemeinen flüssigen Kühlmittels die zugeführte Wärme kontinuierlich abgeführt wird. So ist die Kühlung insbesondere im Bereich der Werkzeuge wesentlich verbessert. Dies bedeutet unter anderem, daß die Produktviskosität an der Werkzeugoberfläche erhöht ist, wodurch der Werkzeugverschleiß als Folge der größeren Tragfähigkeit des Produktschmierfilms vermindert wird. Überdies wird bei Werkzeugen aus den im allgemeinen sehr teuren harten Werkstoffen wie Hartmetall durch das Aushöhlen und das Anordnen eines relativ preiswerten gut wärmeleitenden Materials im Innern wertvoller Werkstoff eingespart. Wegen der gleichmäßigeren Kühlung über den gesamten Querschnitt des Mahlraumes wird von der Wand des Rotors bis zur Wand des Stators ein gleichmäßigeres Strömungsgeschwindigkeitsprofil erhalten, was der Mahlqualität und -gleichmäßigkeit zugute kommt.

[0006] Besonders vorteilhaft ist es, wenn in den länglichen Hohlraum des stabförmigen Rührwerkzeuges ein stabförmiger Einsatz eingepaßt ist. Derartige Bohrungen und Einsätze lassen sich sehr wirtschaftlich herstellen und montieren.

[0007] Eine erste praktische Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß an dem in den Kühlkanal ragenden Teil des Einsatzes eine Platte als Fortsatz befestigt, insbesondere angenietet oder angelötet ist. Die Platte wird dabei vorzugsweise in dem Kühlkanal so angeordnet, daß sie möglichst allseits wirksam von dem Kühlmittel umspült wird.

[0008] Eine weitere, sehr wirtschaftlich herstellbare Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der in den Kühlkanal ragende Teil des Einsatzes gegenüber der Querabmessung des Kühlkanals wesentlich verlängert und in Richtung des Kühlkanals abgebogen ist. Hierbei erübrigt sich das Anbringen eines besonderen Teiles an dem Einsatz.

[0009] Die Kühlkapazität zu beiden Seiten des Werkzeuges im Kühlkanal kann dadurch noch besser ausgenutzt werden, daß der in den Kühlkanal ragende Teil des Einsatzes gegenüber der Querabmessung des Kühlkanals wesentlich verlängert und längsgeschlitzt ist, und daß die beiden Schenkel des Fortsatzes nach entgegengesetzten Seiten in Richtung des Kühlkanals abgebogen sind.

[0010] Sehr wirtschaftlich und einfach herstellbar sowie montierbar ist eine Ausführungsform, bei der der Fortsatz ein sich erweiternder Kopf ist; der zusätzlich auch Rippen tragen kann.

[0011] Weiter kann der aus dem Hohlraum vorstehende Fortsatz in eine Bohrung in einer sich von der Wand des Rotors zur Bildung eines definierten Kühlkanals in diesen erstreckenden Kanalwand eingesetzt sein. Die betreffenden Kanalwände verlaufen also in radialer Richtung und verlängern den Weg des Kühlmittels um den Rotor herum.

[0012] Die Erfindung betrifft auch eine gekühlte Rührwerkzeuganordnung der eingangs genannten Gattung, bei der ein bei der Betriebstemperatur verdampfbares Kühlmittel in dem Hohlraum angeordnet ist und nach dem Verdampfen in einem außerhalb des Rührwerkzeuges vorhandenen Kondensator kondensiert wird.

[0013] Eine derartige bekannte Rührwerkzeugkühlanordnung (DE-OS 24 45 631) arbeitet mit hohlen Schräg- und Radialscheiben an einem Rotor. Durch die Zentrifugalkraft wird das verdampfbare Kühlmedium in den Rührscheiben nach außen geschleudert und durch die Erwärmung beim Arbeiten der Mühle verdampft. Das verdampfte Kühlmedium strömt durch einen Zwischenraum zwischen dem hohlen Rotor und einem Zentralrohr nach außen und wird außerhalb des Rotors in einem Kondensator verflüssigt.

[0014] _Da Rührwerksmühlen üblicherweise für die Zu- und Abfuhr eines flüssigen Kühlmediums vorgesehen sind, ist bei der bekannten Rührwerkzeugkühlanordnung das Erfordernis einer Herausleitung des verdampfbaren Kühlmittels nachteilig.

[0015] Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine gekühlte Rührwerkzeugkühlanordnung zu schaffen, bei der auf das Herausleiten des verdampften Kühlmediums aus dem Rotor bzw. Stator verzichtet werden kann.

[0016] Zur Lösung dieser weiteren Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Kondensator im Rotor bzw. Stator selbst angeordnet ist. Auf diese Weise kann nach dem klassischen Verfahren ein flüssiges Kühlmittel in den Rotor bzw. Stator eingeführt und dort dem Kondensator zugeführt werden. Der Kondensator selbst steht aufgrund seiner Anordnung in dem Rotor bzw. Stator in unmittelbarer kommunizierender Verbindung mit den nichtausgefüllten Hohlräumen der Rührwerkzeuge.

[0017] Nach einer ersten besonders vorteilhaften und einfachen Ausführungsform ist der Kondensator ein an das Rührwerkzeug in Richtung des Kühlkanals anschließender, im Kühlkanal angeordneter und vorzugsweise außen Kühlrippen tragender Hohlkörper, dessen Hohlraum mit dem Hohlraum des Rührwerkzeuges kommuniziert. Insbesondere soll der Hohlkörper mit dem Rührwerkzeug koaxial sein und sein Hohlraum im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Hohlraum des Rührwerkzeuges haben.

[0018] Auf diese Weise liegt praktisch ein nach innen in den Kühlkanal verlängertes Rührwerkzeug vor, dessen Innenfläche jedoch als Kondensator für das verdampfbare Kühlmedium dient. Zur besonders schnellen und wirkungsvollen Wärmeableitung soll der Hohlkörper aus einem gut wärmeleitenden Material wie Kupfer oder Aluminium bestehen, während das Rührwerkzeug beispielsweise aus Hartmetall besteht. Die beiden hohl ausgebildeten Körper können durch Löten miteinander verbunden werden.

[0019] Die voranstehenden Ausführungsformen eignen sich sowohl für Rotoren mit horizontaler als auch für solche mit vertikaler Drehachse.

[0020] Eine weitere praktische Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Hohlräume der Rührwerkzeuge im Innern des das verdampfbare Kühlmittel enthaltenden Rotors angeordnete Kühlschlange ist. Auch in diesem Fall kann das flüssige Kühlmittel in klassischer Weise in das Innere des Rotors bzw. des Stators eingeführt werden, wo lediglich statt der üblichen Kühlkanäle die Kühlschlange vorgesehen ist, an der sich das verdampfte Kühlmittel, das sich abgeschlossen im Rotor bzw. Stator befindet, niederschlägt. Insbesondere bei dem letztgenannten Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn die Rührwerkzeuge aus dem hohlen Rotor nach außen herausgeformt sind, weil hierdurch ein besonders günstiges Kommunizieren zwischen dem Kondensator und der Innenwand der Rührwerkzeuge gegeben ist.

[0021] Die vorstehend beschriebene Ausführungsform mit einer Kühlschlange ist besonders für Rührwerkskugelmühlen mit horizontalliegender Drehachse geeignet.

[0022] Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß in dem Hohlraum Wandmittel angeordnet sind, welche den Hohlraum in Längsrichtung in wenigstens einen Kühlmittelzufuhrteil und wenigstens einen Kühlmittelabfuhrteil unterteilen, wobei die Wandmittel bevorzugt durch einen Einsatz in Form einer zweigängigen Schraube gebildet sind. Auf diese Weise wird das Kühlmittel gezwungen, in das Rührwerkzeug bis zu dessen Ende hinein-und dann von dort zum Kühlkanal zurückzufließen.

[0023] Die Ausbildung als zweigängige Schraube ist dabei besonders vorteilhaft, weil der schraubenförmige Verlauf der Kühlmittelströmung eine besonders intensive Wärmeabführung mit sich bringt.

[0024] Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt eines Ausschnittes einer Rotorwand einer Rührwerkskugelmühle mit eingebautem Kühlkanal und in den Mahlraum vorstehenden Rührwerkzeug,

Fig.1A einen ähnlichen Schnitt einer etwas abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 2 einen zur Fig. 1 analogen Schnitt einer weiteren Ausführungsform,

Fig.2A einen ähnlichen Schnitt einer abgewandelten Ausführungsform,

Fig. 3 einen zu Fig. 1 analogen Schnitt einer noch weiteren Ausführungsform,

Fig. 4 einen Schnitt analog Fig. 1 einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 5 einen Schnitt analog Fig. 1 einer anderen Ausführungsfbrm,

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt analog Fig. 1 einer mit einem verdampfbaren Kühlmittel arbeitenden Ausführungsform,

Fig. 8 einen schematischen Axialschnitt einer mit horizontaler Drehachse angeordneten Rührwerkskugelmühle mit einem in dem hohlen Rotor angeordneten verdampfbaren Kühlmedium,

Fig. 9 einen schematischen Axialschnitt durch einen Teil der Wand eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Rotors einer Rührwerkskugelmühle,

Fig. 10 einen zu Fig. 9 analogen Schnitt einer ähnlichen Ausführungsform,

Fig. 11 eine Draufsicht von innen auf die in eine Ebene abgewickelte äußere Wand des Kühlmantels eines Rotors,

Fig. 12 eine ähnliche abgewickelte Ansicht einer weiteren Ausführungsform, und die

Fig. 13 bis 15 Längsschnitte bzw. einen Querschnitt zweier weiterer Ausführungsformen.

[0025] In Fig. 1 ist schematisch ein Schnitt durch die Wand eines Rührwerksmühlenrotors 17 dargestellt, welcher im Wandbereich einen Kühlkanal 12 aufweist, durch den hindurch eine von außen zugeführte bzw. nach außen abgeführte Kühlflüssigkeit kontinuierlich hindurchströmt. Hierdurch wird die im Mahlraum 11 während des Mahlvorganges entstehende Wärme durch die zwischen dem Mahlraum 11 und dem Kühlkanal 12 befindliche Wand bzw. über das aus der Wand in den Mahlraum 11 vorstehende Rührwerkzeug 1.8 abgeführt.

[0026] Da die Rührwerkzeuge 18 aus schlecht wärmeleitendem Hartmaterial bestehen, welches in eine Radialbohrung der Wand des Rotors 17 eingepreßt ist, ist nach Fig. 1 das Rührwerkzeug 18 aus Hartmetall mit einem radial verlaufenden Hohlraum 13 versehen, in den ein genau zu dem Hohlraum passender Einsatz aus Kupfer, Aluminium oder einem anderen gut wärmeleitenden Material z.B. mittels einer Wärmeleitpaste eingeklebt ist. Durch die Verwendung einer Wärmeleitpaste können etwa an der Grenzfläche zwischen dem Einsatz 14 und dem Rührwerkzeug 18 vorliegende Wärmewiderstände überwunden werden.

[0027] Erfindungsgemäß ragt der gut wärmeleitende Einsatz 14 ein Stück in den Kühlkanal 12 hinein. An dem dortigen Ende ist eine aus gut wärmeleitendem Material bestehende Platte 15 beispielsweise mittels eines Nietes befestigt. Da die Platte allseits von der Kühlflüssigkeit umströmt wird, wird die vom _Rührwerkzeug 18 her durch den Einsatz 14 schnell und kontinuierlich zur Platte 15 abgeleitete Wärme wirksam abgeführt.

[0028] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist statt der eine große Fläche aufweisende Platte 15 ein in Richtung des Kühlkanals 12 abgebogener Fortsatz 15' des Einsatzes 14 vorgesehen, um die für die Ableitung der Wärme aus dem Einsatz .14 erforderliche große Fläche zu schaffen.

[0029] In analoger Weise ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 der stabförmige Einsatz 14 in dem aus dem Hohlraum 13 herausragenden Bereich geschlitzt. Die beiden durch die Schlitzung entstehenden Schenkel 15" sind in Richtung des Kühlkanals 12 in entgegengesetzten Richtungen abgebogen und bilden zusammen eine große Oberfläche zur wirkungsvollen Abführung der vom Einsatz 14 her zugeführten Abwärme.

[0030] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist das Rührwerkzeug 18 mittels eines O-Ringes 10 mit Spielfassung in eine Radialbohrung des Rotors 17 eingesetzt. Der in dem Hohlraum 13 des Rührwerkzeuges 18 wieder angeordnete Einsatz aus gut wärmeleitendem Material weist an seinem zum Kühlkanal 12 gewandten Ende einen sich allseits erweiternden Kopf 15"' auf, der allseits vom flüssigen Kühlmittel umströmt ist und so die zugeführte Wärme wirkungsvoll abführt. Dieser Kopf kann zusätzlich auch Kühlrippen tragen.

[0031] Das Ausführungsbeispiel nach' den Fig. 5 und 6 zeigt wieder ein einen Hohlraum 13 aufweisendes Rührwerkzeug 18 mit einem axial darin eingesetzten stabförmigen Einsatz 14 aus gut wärmeleitendem Material, welcher einen radial verlaufenden Fortsatz 15"" aufweist, der in eine Bohrung 13' einer Kanalwand 17' eingesetzt ist. Mit f ist jeweils die Strömungsrichtung des Kühlmediums be- . zeichnet.

[0032] Nach Fig. 11 verlaufen die Zwischenwände 17' schraubenlinienförmig in dem zylindrischen Kühlkanal des Rotor 17, so daß ein schraubenförmig um den Rotor herumführender Kühlkanal 12 gebildet wird. Das Kühlmittel wird so gezwungen, statt axial, schraubenförmig um den Rotor herumzufließen, was wieder durch die Pfeile f angedeutet ist. Im Bereich der Bohrungen 13', in die die Fortsätze 15"" eingesetzt sind, weisen die Zwischenwände 17'Verdickungen 17''' auf, damit einerseits ein guter Halt der Fortsätze 15"" gewährleistet ist und zum anderen in diesem Bereich eine ausreichende Wärmekapazität zur Verfügung steht. Um auch bei dem Ausführungsbeispiel mit in die Zwischenwände 17' eingesetzten Fortsätzen 15"" eine ausreichend gute Wärmeübertragung zu erhalten, sind die Zwischenwände ₁₇' einschließlich der Verdickungen 17"' erfindungsgemäß ebenfalls aus gut wärmeleitendem Material wie Kupfer ausgebildet.

[0033] Mit t ist in den Fig. 11 und 12 die Tangentialrichtung, mit a die Axialrichtung der abgewickelten Rotorwand angedeutet.

[0034] In Fig. 12 ist eine etwas andere, besonders bevorzugte Anordnung der _Kanalzwischenwände 17' gezeigt. Die Kanalwände 17' erstrecken sich über einen Winkel von weniger als 360 Grad um die Achse a des Rotors 17 herum. Das jeweils in Fig. 12 linke Ende einer Zwischenwand 17' ist über ein Schrägstück 17'' mit dem in der gleichen Figur rechten Ende der darunter angeordneten Zwischenwand 17' verbunden zu denken. Hierdurch entstehen im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Kanäle 12, welche jeweils an einer bestimmten Umfangsstelle mit dem benachbarten Kanal verbunden sind, so daß das Kühlmedium in Richtung der Pfeile f wieder von einem _Kühlkanal zum benachbarten zu fließen gezwungen ist, bevor es schließlich aus dem Kühlkanal des Rotors 17 austritt.

[0035] 

Fig. 6 zeigt einen Kühlkanal 12 zu beiden Seiten einer Zwischenwand 17'.

_Fig. 1A zeigt ein unmittelbar aus der Wand des Kühlmantels des Rotors 17 herausgeformtes Rührwerkzeug 18, welches einen annähernd konischen Hohlraum 13 aufweist, in den ein entsprechend konisch geformter Kupferstab 14 eingesetzt ist, der wieder in den Kühlkanal 12 hineinreicht und dort mit einer die Wärmeübergangsfläche vergrößernden Kupferplatte 15 wärmeleitend verbunden ist..

_Fig. 2 A zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform,bei der ein Kupferstab 14 in den Hohlraum 13 eines Rührwerkzeuges 18 eingegossen ist. Die radiale Zwischenwand 17' -(Fig.11,12) des Kühlkanals 12 ist an den Rotorring 17 angegossen. Weiter ist an den Rotorring 17 ein Stützzahn 4 mitangegossen, gegen den sich in der Drehrichtung R das Rührwerkzeug 18 durch Anlöten abstützt. Hierdurch ist ein besonders guter Halt des Rührwerkzeuges 18 im Rotor 17 gewährleistet. Der Stützzahn ist gegen Abrieb geschützt, weil er sich in Drehrichtung R gesehen hinter dem Rührwerkzeug 18 befindet..

[0036] Von besonderer Bedeutung ist, daß bei allen erfindungsgemäß hohlgeformten Rührwerkzeugen 18 ein verschleißfesteres Material verwendet wird als bei aus vollem Material bestehenden Rührwerkzeugen. Vorzugsweise wird eine sehr hohe Verschleißgüte mit CVD-behandeltem Hartmetall erzielt. Es handelt sich hierbei um ein Oberflächen-Hartbeschichten mit Nitriden oder Karbiden, Chrom oder Titan bis zu einer Härte von 4500 Vickers. Das Aufdampfen bei Temperaturen von 1000 bis 1050 Grad C unter Zusatz von Gasen ergibt eine chemische Reaktion, und dann werden die Nitride oder Karbide abgesetzt. Die Verbindung der CVD-Behandlung mit der erfindungsgemäß baulichen Ausbildung stellt einen besonders wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.

[0037] Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 sind auch die im Mahlraum 11 in jedem Fall vorhandenen Mahlkörper bzw. -kugeln 21 dargestellt. Der in dem wieder aus Hartmetall bestehenden Rührwerkzeug 18 vorhandene Hohlraum 13 ist nach Fig. 7 mit einem verdampfbaren Kühlmedium/wie beispielsweise Freon teilweise gefüllt. Zum Kühlkanal 12 des Rotors 17 hin ist der Hohlraum 13 offen. An dieser Seite ist ein mit dem Rührwerkzeug 18 koaxialer und im wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisender Hohlkörper 16 angeschlossen. Die Verbindung erfolgt über eine Lötstelle 9. Der Hohlkörper 16 besteht aus gut wärmeleitendem Material wie Kupfer oder Aluminium. Am Außenumfang des Hohlkörpers 16 sind in gleichmäßigen Abständen rundum Kühlrippen 23 angeordnet. Der Hohlkörper 16 und die Kühlrippen 23 verlaufen vollständig innerhalb des von einem flüssigen Kühlmittel durchströmten Kühlkanals 12. Die radial innere Stirnseite des Hohlkörpers 16 ist z.B. durch einen Schraubverschluß 8 mit einer Dichtung 10 dicht verschlossen.

[0038] Aufgrund der Rotation des Rotors 17 wird das an der Innenwand des gekühlten Hohlkörpers 16 kondensierte Kühlmedium als Flüssigkeit.nach außen in das Innere des Rührwerkzeuges 18 geschleudert, wo es durch die beim Mahlen entstehende Wärme wieder verdampft wird. Es gelangt dann als Gas erneut in den Hohlkörper 16, wo es wieder kondensiert wird. Auf engstem Raum erfolgt so ein ständiges Verdampfen und Kondensieren des Kühlmediums, was mit einer wirkungsvollen und schnellen Abführung der Mahlwärme in die Kühlflüssigkeit im Kühlkanal 12 verbunden ist.

[0039] Das Rotorwerkzeug 18 ist wie bei den vorangehenden Ausführungen in den äußeren Rotorring des Rotors 17 bei 7 eingepreßt.

[0040] Fig. 8 zeigt schematisch eine horizontal angeordnete Rührwerkskugelmühle mit einem Materialzulauf 24 und einem Materialablauf 25. Der Stator 26 trägt radial nach innen vorstehende Rührwerkzeuge 27, welche bei diesem Ausführungsbeispiel nicht gekühlt sind. Der innerhalb des Stators angeordnete Rotor ist hohl ausgebildet und bei 28 an einer Stirnseite fliegend gelagert. Durch die hohle Drehwelle 29 wird Kühlwasser einer Kühlschlange 22 zugeführt bzw. aus dieser abgeführt. Die Kühlschlange 22 erstreckt sich in das Innere des hohlen Rotors 17 über seine gesamte Länge.

[0041] Zwischen dem Rotor 17 und dem Stator 26 sind die Mahlkörper 21 angeordnet. Im Innern des hohlen Rotors 17 befindet sich das verdampfbare Kühlmedium 20 wie beispielsweise Freon.

[0042] Die am Rotor angeordneten Rührwerkzeuge 18 weisen wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen einen Hohlraum 13 auf, welcher jedoch zum Inneren des Rotors hin offen ist, so daß das Kühlmedium insbesondere bei der Rotation des Rotors 17 in die Hohlräume 13 eindringen kann.

[0043] Im Betrieb wird das an der Kühlschlange 22 kondensierte flüssige Kühlmedium vorzugsweise an der jeweils unteren Wand des Rotors unterstützt durch die Zentrifugalkraft in die Hohlräume 13 der Rührwerkzeuge 18 eintreten. Es wird dort durch die vom Mahlraum 11 her zugeführte Wärme verdampft. Das Gas gelangt erneut zur Kühlschlange 22 und wird dort unter Abführung der Kondensationswärme kondensiert.

[0044] Nach den Fig. 9 und 10 sind die Rührwerkzeuge_'18 unmittelbar aus dem Rotorring des Rotors 17 nach außen herausgeformt, und zwar bei dem Ausführungsbeispiel 9 mehr als bei der Ausführungsform nach Fig. 10, wo die Rührwerkzeuge 18 auf radiale Ausbeulungen aus dem Rotorring beschränkt sind. Die Ausführungsform nach den Fig. 9 und 10 hat den Vorteil, daß die Hohlräume 13 sehr gut und intensiv mit dem Innern des Rotors 17 kommunizieren. Es ist so ein guter Umlauf des Kühlmediums 20 gewährleistet.

[0045] Die leicht von außen nach innen konische Formgebung des Hohlraums 13 ist auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 6 (siehe Fig. 1A) von Vorteil, weil die abzuführende Wärme von außen nach innen zunimmt, so daß das zur Verfügungstehen größerer Querschnitte weiter innen von Vorteil ist.

[0046] Nach Fig. 13 ist das Rührwerkzeug 18 mit einem Hohlraum 13 versehen, der durch eine Zwischenwand 14' in einen Kühlmittelzufuhrteil 13' und in einen Kühlmittelabfuhrteil 13" unterteilt ist. Die Zwischenwand 14 ' erstreckt sich in Längsrichtung des Rührwerkzeuges 18 und reicht nicht ganz bis zu deren Ende, so daß zwischen dem Ende der Wand und dem Boden des Rührwerkzeuges 13 ein Zwischenraum 10 verbleibt, der von dem Kühlmittel umströmt werden kann. Auf.der gegenüberliegenden Seite erstreckt sich die Zwischenwand 14' bis zu der gegenüberliegenden Wand des Kühlkanals 12, so daß das Kühlmittel im Sinne der eingezeichneten Pfeile gezwungen wird, durch die gesamte Länge des Rührwerkzeuges 18 hindurchzutreten.

[0047] Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 14 und 15 ist in den Hohlraum 13 ein Einsatz 14' in Form einer zweigängigen Schraube eingebracht. An dem dem Kühlmittelkanal 12 zugewandten Ende des Einsatzes 14' ist ein Wandteil 9 vorgesehen, welches den einen Gewindegang im Zufuhrteil des Kühlmittelkanals 12 münden läßt, so daß durch diesen Gewindegang das Kühlmittel schraubenförmig bis zum äußeren Endbereich 8 des Hohlraumes 13 hindurchströmen kann.

[0048] Der andere Gewindegang mündet auf der entgegengesetzten Seite des Wandteils 9, so daß das von dem Endbereich 8 in den zweiten Gewindegang strömende Kühlmittel in den Austrittsteil des Kühlmittelkanals 12 eintritt, wie das durch die Pfeile in Fig. 14 angedeutet ist.

[0049] Die Anordnung eines Einsatzes 14' in Form eines zweigängigen Gewindes ist gegenüber dem Einsetzen einer ebenen Zwischenwand gemäß Fig. 13 insofern vorteilhafter, als der Einsatz 14' allseitig zentriert ist und ein besserer Wärmeübergang wegen der höheren Geschwindigkeit des Kühlmittels gewährleistet ist.

[0050] Fig. 15 zeigt einen Querschnitt der Anordnung nach Fig.14 im Bereich der Berührung des Wandstückes 9 mit dem Einsatz 14'.

Ansprüche

1. Gekühlte Rührwerkzeuganordnung bei Rührwerkskugelmühlen mit vom Rotor und/oder Stator in den Mahlraum vorstehenden hohlen Rührwerkzeugen, deren Hohlraum sich bis zu einem im Rotor bzw. Stator angeordneten, von einem Kühlmittel durchströmten Kühlkanal erstreckt, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Hohlraum (13) Mittel (14, 14') zur Vergrößerung des Wärmeabtransportes zu dem Kühlkanal (12) vorgesehen sind.

2. _Rührwerkzeuganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in den Hohlraum (13) ein Einsatz (14) aus gut wärmeleitendem Material wie Kupfer oder Aluminium eingepaßt ist, der aus dem Hohlraum (13) in den Kühlkanal (12) vorsteht und daß insbesondere an dem in den Kühlkänal (12) vorstehenden Einsatz (14) ein Fortsatz (15, 15', 15", 15"' , 15" " ) angeordnet ist, der sich ebenfalls in dem Kühlkanal (12) befindet.

3. Rührwerkzeuganordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in den länglichen Hohlraum (13) des stabförmigen Rührwerkzeuges (18) ein stabförmiger Einsatz (14) eingepaßt ist.

4. _Rührwerkzeuganordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß an dem in den Kühlkanal (12) ragenden Teil des Einsatzes (14) eine Platte (15) als Fortsatz befestigt, insbesondere angenietet oder angelötet ist oder daß der in den Kühlkanal (12) ragende Teil des Einsatzes (14) gegenüber der Querabmessung des Kühlkanals (12) wesentlich verlängert und in Richtung des Kühlkanals (12) abgebogen ist oder daß der in den Kühlkanal (12) ragende Teil des Einsatzes (14) gegenüber der Querabmessung des Kühlkanals (12) wesentlich verlängert und längs-geschlitzt ist, und daß die beiden Schenkel (15") des Fortsatzes nach entgegengesetzten Seiten in Richtung des Kühlkanals (12) abgebogen sind oder daß der Fortsatz ein sich allseits erweiternder Kopf (15"'), der vorzugsweise Kühlrippen tragen kann, oder daß der aus dem Hohlraum (13) vorstehende Fortsatz (15"") in eine Bohrung (13') in einer sich von der Wand des Rotors (17) zur Bildung eines definierten Kühlkanals (12) in diesen erstreckenden Kanalwand (17') eingesetzt ist, wobei vorzugsweise die Kanalwand (17') teilweise oder ganz aus Kupfer besteht und durch den Fortsatz (15"") in ihrer Relativlage zum Rotor (17) gehalten ist und wobei insbesondere der Kühlkanal (12) durch Zwischenwände (17') in einen oder mehrere verlängerte Einzelkanäle unterteilt ist und die Zwischenwände (17') bevorzugt entweder in Abständen schraubenförmig um den Rotor (17) herumführen oder auf Umfangslinien von weniger als 360° um den Rotor (17) herumführen und ihre Enden über Schrägstücke (17") mit einer in Axialrichtung versetzten benachbarten Zwischenwand (17') verbunden sind.

5. Rührwerkzeuganordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenwände (17') im Bereich der Fortsätze (15"") verdickt sind.

6. Gekühlte Rührwerkzeuganordnung bei Rückwerkskugelmühlen mit vom Rotor und/oder Stator in den Mahlraum vorstehenden hohlen Rührwerkzeugen, deren Hohlraum sich bis zu einem im Rotor bzw. Stator angeordneten, von einem Kühlmittel durchströmten Kühlkanal erstreckt, wobei ein bei der Betriebstemperatur verdampfbares Kühlmittel in dem Hohlraum angeordnet ist und nach dem Verdampfen in einem außerhalb des Rührwerkzeuges vorhandenen Kondensator kondensiert wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Kondensator (16) im Rotor (17) bzw. Stator selbst angeordnet ist.

7. Rührwerkzeuganordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Kondensator ein an das Rührwerkzeug (18) in Richtung des Kühlkanals (12) anschließender, im Kühlkanal (12) angeordneter Hohlkörper (16) ist, welcher auf seiner zum Kühlkanal weisenden Seite vorzugsweise Kühlrippen (23) trägt und dessen Hohlraum (19) mit dem Hohlraum (13) des Rührwerkzeuges (18) kommuniziert, und daß insbesondere der Hohlkörper (16) mit dem Rührwerkzeug (18) im wesentlichen koaxial ist und der Hohlraum (19) des Hohlkörpers (16) im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Hohlkörper (13).des Rührwerkzeuges hat.

8. Rührwerkzeuganordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Hohlräume (13) der Rührwerkzeuge (18) im Innern des das verdampfbare Kühlmittel (20) enthaltenden Rotors (17) münden und der Kondensator eine im Innern des Rotors (17) angeordnete Kühlschlange (22) ist und daß vorzugsweise die Rührwerkzeuge (18) aus dem hohlen Rotor (17) einstückig nach außen herausgeformt sind.

9. Rührwerkzeuganordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Hohlraum (13) Wandmittel (14') angeordnet sind, welche den Hohlraum (13) in Längsrichtung in wenigstens einen Kühlmittelzufuhrteil (13') und wenigstens einen Kühlmittelabfuhrteil (13") unterteilen, wobei die Wandmittel bevorzugt durch einen Einsatz (14') in Form einer zweigängigen Schraube gebildet sind.

10. Rührwerkzeuganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Rührwerkzeuge (18), insbesondere nach dem CVD-Verfahren besonders gehärtet sind.

Zeichnung