[0001] Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle mit
- einem Mahlbehälter, der einen Mahlraum umschließt,
- einem Vorratsbehälter, der Mahlkörper enthält,
- und einer Vorrichtung zum Einführen von Mahlkörpern aus dem Vorratsbehälter in den
Mahlraum mit einem Gehäuse und einem darin angeordneten, antreibbaren Förderglied.
[0002] Während des Betriebes einer Rührwerksmühle erleiden die Mahlkörper im Mahlraum einen
Verschleiß, so daß ihre Gesamtmenge allmählich verringert wird. Beim Feinmahlen von
Ferriten und ähnlich abrassivem Mahlgut kann der Verschleiß der Mahlkörper so groß
sein, daß an jedem Produktionstag eine gewisse Menge Mahlkörper in den Mahlraum nachgefüllt
werden muß, um den Volumenteil des Mahlraumes, der mit Mahlkörpern ausgefüllt ist,
etwa konstant zu halten. In größeren Rührwerksmühlen kann ein täglicher Verlust von
mehreren Kilogramm Mahlkörpern auftreten.
[0003] Bei geschlossenen, insbesondere kontinuierlich arbeitenden, Rührwerksmühlen herrscht
im Mahlraum ein leichter Überdruck. Deshalb lassen sich Mahlkörper nicht ohne weiteres
während des Betriebes einer solchen Rührwerksmühle nachfüllen; es ist daher üblich,
den Verlust an Mahlkörpern nur in größeren Zeitabständen, beispielsweise täglich vor
Betriebsbeginn oder nach Betriebsende, durch Nachfüllen von Mahlkörpern auszugleichen.
Das Arbeiten mit einer im Laufe des Tages stetig geringer werdenden Mahlkörperfüllung
hat jedoch zur Folge, daß bei gleicher Verweilzeit des Mahlgutes im Mahlraum abends
gemahlenes Mahlgut weniger fein ist als morgens gemahlenes.
[0004] Dieser Nachteil läßt sich vermeiden, wenn die Rührwerksmühle eine ständig oder in
kurzen Zeitabständen arbeitende Vorrichtung zum Einführen von Mahlkörpern aus einem
Vorratsbehälter in den Mahlraum aufweist. Eine solche Vorrrichtung mit einem zwischen
Vorratsbehälter und Mahlraum angeordneten Gehäuse und einem darin angeordneten antreibbaren
Förderglied ist aus der DE- 2 242 174 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung hat das Gehäuse
eine in den Mahlraum mündende zylindrische Bohrung, deren Durchmesser etwas kleiner
ist als der Mahlkörperdurchmesser. Die Wand der Bohrung ist elastisch, so daß die
Mahlkörper nacheinander durch die Bohrung hindurchgedrückt werden können, wobei jeweils
mindestens ein Mahlkörper die Bohrung dicht verschließt. Als Förderglied ist in einem
vom Mahlraum abgewandten Abschnitt der Bohrung ein Kolben angeordnet, der von einem
Kurbeltrieb hin- und herbewegbar ist, so daß er hubweise jeweils auf den hintersten
Mahlkörper eine Kraft ausübt, die über mehrere hintereinander in der Bohrung liegende
Mahlkörper übertragen wird, so daß jeweils der vorderste Mahlkörper in den Mahlraum
gestoßen wird. Bei jedem Rückhub gibt der Kolben die Mündung einer Leitung frei, durch
die jeweils ein frischer Mahlkörper aus dem Vorratsbehälter in die Bohrung fällt.
[0005] Es hat sich gezeigt, daß diese bekannte Vorrichtung nur dann zuverlässig arbeitet,
wenn die Mahlkörper alle gleich groß sind und eine einigermaßen genaue Kugelform aufweisen.
Diese Bedingungen werden nur von neuen und gut sortierten Mahlkugeln erfüllt; gebrauchte
Mahlkörper lassen sich mit der bekannten Vorrichtung nicht erneut in den Mahlraum
einführen.
[0006] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle mit einer Vorrichtung
zum Einführen von Mahlkörpern auszustatten, die auch die Wiederverwendung teilweise
verschlissener Mahlkörper ermöglicht.
[0007] Die Aufgabe ist bei einer Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das Förderglied eine drehantreibbare Schnecke ist. Es hat sich
überraschenderweise gezeigt, daß selbst Mahlkörper mit erheblichen Durchmesserunterschieden
und Abweichungen von der Kugelform nicht dazu neigen, sich zwischen der Schnecke und
dem Gehäuse zu verklemmen.
[0008] Die Schnecke kann in einem Abstand vom Mahlraum nahe dem Anfang eines Kanals enden,
dessen Querschnitt sich zum Mahlraum hin vergrößert. Dies hat den Vorteil, daß einerseits
die Schnecke davor geschützt ist, von den im Mahlraum sich bewegenden Mahlkörpern
verschlissen zu werden, und andererseits Verstopfungen in dem Kanal vermieden werden.
[0009] Vorzugsweise sind der die Schnecke aufnehmende Innenraum des Gehäuses sowie der Vorratsbehälter
druckdicht nach außen abgeschlossen.
[0010] Die Schnecke kann einen Antriebszapfen aufweisen, der mit einem Abtriebszapfen eines
Motors durch eine Kupplungsmuffe verbunden ist, deren äußere Mantelfläche gegen das
Gehäuse durch eine Stopfbuchse abgedichtet ist.
[0011] Das Gehäuse weist zweckmäßigerweise eine zylindrische Innenwand auf. In diesem Fall
ist es vorteilhaft, wenn die Schnecke einen konischen Kern mit in Förderrichtung abnehmendem
Durchmesser aufweist. Dadurch wird Verstopfungen entgegengewirkt.
[0012] Der Vorratsbehälter kann mit einem Eintrittstutzen des Gehäuses verbunden sein. In
diesem Fall hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß ein im Bereich des Eintrittsstutzens
angeordneter Wendelabschnitt der Schnecke aus elastischem Werkstoff ausgebildet ist.
Dadurch wird dem Verschleiß der Schnecke und des Gehäuses im Bereich der Einmündung
des Eintrittsstutzens entgegengewirkt.
[0013] Entsprechendes läßt sich dadurch erreichen, daß die Schnecke im Bereich des Eintrittsstutzens
einen kleineren Durchmesser aufweist als innerhalb eines sich an den Eintrittsstutzen
anschließenden Hauptteils des Gehäuses.
[0014] Ein besonders wirksamer Schutz gegen Verschleiß läßt sich dadurch erzielen, daß entweder
die Schnecke insgesamt mit einer Schicht aus elastischem Werkstoff überzogen oder
das Gehäuse mit einer solchen Schicht ausgekleidet ist.
[0015] Wenn die Rührwerksmühle einen stehenden Mahlbehälter hat, ist es vorteilhaft, daß
die Schnecke im oberen Bereich des Mahlbehälters zumindest annähernd waagerecht angeordnet
ist.
[0016] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt:
Fig.l eine Seitenansicht einer stehenden Rührwerksmühle mit einer Vorrichtung zum
Einführen von Mahlkörpern,
Fig.2 einen senkrechten Längsschnitt der genannten Vorrichtung in größerem Maßstab,
Fig.3 die Draufsicht eines Teils von Fig.2,
Fig.4 den Schnitt IV-IV in Fig.3,
Fig.5 einen der Fig.2 entsprechenden Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform,
Fig.6 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform und
Fig.7 einen Längsschnitt einer vierten Ausführungs- form, der Vorrichtung zum Einführen von Mahlkörpern.
[0017] In Fig. 1 ist ein Ständer 1 einer Rührwerksmühle dargestellt, der einen Antriebsmotor,
ein Getriebe und eine Regeleinrichtung enthält. Durch eine Verkleidung 2 ist eine
Kupplung abgedeckt, die das Getriebe mit einer von oben in einen Mahlbehälter 3 ragenden,
in den Zeichnungen nicht sichtbaren Rührwerkwelle verbindet. Der Mahlbehälter 3 steht
auf Füßen mit Rollen 4 und ist in Betrieb mit Halterungen 5 am Ständer 1 befestigt.
[0018] Am Boden des Mahlbehälters 3 ist ein Rohr 6 angeordnet, durch das sich Mahlgut von
einer nicht dargestellten Pumpe in einen Mahlraum im Innern des Mahlbehälters 3 einleiten
läßt. Am oberen Ende des Mahlbehälters 3 befindet sich ein Rohr 7, durch das behandeltes
Mahlgut aus dem Mahlraum austritt.
[0019] Im oberen Bereich des Mahlbehälters 3 ist seitlich eine Vorrichtung 8 zum Einführen
von Mahlkörpern in den Mahlraum angebaut. Zu diesem Zweck ist am Mahlbehälter 3 eine
Konsole 9 befestigt, auf der ein Getriebemotor 10 und ein Gehäuse 11 mit aufgesetztem
Speisetrichter 12 angeordnet sind. Einzelheiten der Vorrichtung 8 sind aus Fig.2-7
ersichtlich.
[0020] Bei allen in Fig. 2-7 dargestellten Ausführungsformen ist im Gehäuse 11 eine waagerecht
liegende Schnecke 13 aus gehärtetem Stahl angeordnet. Das Gehäuse weist gemäß Fig.2,
5 und 6 einen Flansch 14 auf, der mit einem rohrstutzenartigen Einsatz 15 verschraubt
ist. Der Einsatz 15 erstreckt sich durch einen Kühlmantel 16 des Mahlbehälters 3 und
ist mit einer doppelten Wandung 17 verschweißt. Der Mahlraum schließt sich an das
rechte Ende des .Einsatzes 15 an. Bei den in Fig.2 und 5 dargestellten Ausführungsformen
erstreckt sich die Schnecke 13 innerhalb des Einsatzes 15 durch die Wandung 17- des
Mahlbehälters 3 hindurch und endet erst unmittelbar vor dem Mahlraum.
[0021] Am anderen Ende weist die Schnecke 13 einen Antriebszapfen 18 auf, der mit einem
Abtriebszapfen 19 des in Fig.l dargestellten Getriebemotors 10 durch eine Kupplungsmuffe
20 sowie eine Paßfeder 21 verbunden ist und in Lagern 22 gelagert ist. Zur Abdichtung
des Innenraums 23 des Gehäuses 11 dienen eine Bronzescheibe 24 und eine Gummischeibe
25. Diese oder ähnliche Abdichtungsmaßnahmen genügen für Fälle, in denen beim Betrieb
der Rührwerksmühle im Mahlbehälter 3 und im Innenraum 23 des Gehäuses 11 nur geringe
Drücke auftreten.
[0022] Das Gehäuse 11 weist an seiner Oberseite einen Eintrittsstutzen 26 auf, oberhalb
dessen ein Vorratsbehälter für Mahlkörper angeordnet ist, beispielsweise der in Fig.1
dargestellte, oben offene Speisetrichter 12. Unterhalb des Eintrittsstutzens 26 ist
ein radial äußerer Wendelabschnitt 27 der Schnecke 13 aus elastischem Werkstoff ausgebildet.
Hierfür ist ein Teil eines Schneckenganges, beispielsweise gemäß Fig.4, bogenförmig
ausgefräst und mit dem elastischen Wendelabschnitt 27 ausgefüttert, der beispielsweise
eingeklebt sein kann. Mahlkörper 28 können dann an einer in Fig.2 dargestellten kritischen
Stelle am unteren Rand des Eintrittsstutzens 26 nicht eingeklemmt werden, sondern
sie werden vorübergehend von dem elastischen Wendelabschnitt 27 aufgenommen und wieder
freigegeben, sobald die Schnecke 13 sich weitergedreht hat.
[0023] Der Innenraum 23 des Gehäuses 11 kann sich zum Mahlbehälter 3 hin konisch erweitern.
Bei allen dargestellten Ausführungsformen ist das Gehäuse 11 jedoch innen zylindrisch;
die Schnecke 13 ist demenentsprechend außen zylindrisch, hat jedoch einen Kern 29,
der derart konisch geformt ist, daß sein Durchmesser 30 in Förderrichtung 31 abnimmt.
Dadurch nimmt der freie Förderquerschnitt im Innenraum 23 des Gehäuses 11 in Förderrichtung
31 zu, wodurch eine Verstopfung mit Mahlkörpern verhindert wird.
[0024] Gemäß Fig.5 ist nicht nur ein begrenzter, radial äußerer Teil der Schnecke 13 aus
elastischem Werkstoff ausgebildet, sondern die gesamte Schnecke 13 ist mit einer Schicht
32 aus elastischem Werkstoff, insbesondere Kunststoff, überzogen. Nach Fig.6 ist stattdessen
das Gehäuse 11 mit einer Schicht 33 aus elastischem Werkstoff, insbesondere Kunststoff,
ausgekleidet. Jede der Schichten 32 und 33 erfüllt die Aufgabe, klemmende Mahlkörper
28 vorübergehend aufzunehmen und den Verschleiß von Mahlkörpern 28, Gehäuse 11 und
Schnecke 13 zu verringern.
[0025] Bei dem in Fig.6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schnecke 13 nicht durch
die Wandung 17 des Mahlbehälters 3 hindurchgeführt, sondern sie endet schon vor dem
Einsatz 15, der in diesem Fall eine Büchse 35 enthält. Die Büchse 35 ist innen derart
konisch ausgebildet, daß sie sich, beginnend mit dem gleichen Querschnitt wie das
Gehäuse 11, in Richtung zum Mahlbehälter 3 hin, also in Förderrichtung 31, stetig
erweitert. Den durch die Schnecke 13 zugeführten Mahlkörpern 28 steht der ganze Querschnitt
der Büchse 35 frei zur Verfügung; daher wird auch hier ein Stau der Mahlkörper mit
Sicherheit vermieden.
[0026] Fig.7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das für Betrieb mit etwas höherem Druck im Mahlbehälter
3 bestimmt ist. Ein höherer Druck tritt beipsielsweise dann auf, wenn eine hochviskose
Masse im Mahlbehälter 3 behandelt wird und dann durch verhältnismäßig enge Spalte
oder eine andere Vorrichtung zur Trennung von Mahlgut und Mahlkörpern hindurchgepumpt
wird. In solchen Fällen kann der Druck im Schneckengehäuse beispielsweise 2 bar erreichen.
Dann wird statt des in Fig.1 gezeigten offenen Speisetrichters 12 ein geschlossener,
druckfester Vorratsbehälter 37 für die Mahlkörper verwendet, der in Fig.7 über dem
Eintrittsstutzen 26 teilweise dargestellt ist. Der Vorratsbehälter 37 kann beispielsweise
das 30fache Volumen des Gehäuses 11 haben und mit einer druckdicht verschließbaren
Nachfüllöffnung für Mahlkörper versehen sein.
[0027] An dem antriebsseitigen Ende der Schnecke 13 ist gemäß Fig.7 wegen des höheren Drucks
eine Stopfbuchse mit mehreren Ringen 39 angeordnet, die durch eine Stopfbuchsbrille
40 zusammengepreßt werden. Der Antriebszapfen 18 der Schnecke 13 und der Abtriebszapfen
19 des Getriebemotors 10 stecken in einer Kupplungsmuffe 42 und sind mit dieser durch
je eine Paßfeder 43 bzw. 44 drehfest verbunden. Die Kupplungsmuffe 42 ist durch eine
Senkschraube 45 am Antriebszapfen 18 axial befestigt und hat eine zylindrische Mantelfläche
46 als Lauffläche für die Ringe 39 der Stopfbuchse.
[0028] Bei dem in Fig.7 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Schnecke 13 in ihrem Hauptteil
den Außendurchmesser 48, der dem Innendurchmesser des zylindrisch ausgedrehten Gehäuses
11 entspricht. In ihrem Anfangsbereich, unter dem Eintrittsstutzen 26, weist die Schnecke
13 dagegen nur niedrigere Schneckengänge mit einem Außendurchmesser 49 auf. Durch
die Linie 50 ist die Grenze zwischen niedrigen Schneckengängen mit dem Durchmesser
49 im Anfangsbereich und normalen Schneckengängen mit Durchmesser 48 im Hauptteil
der Schnecke 13 angedeutet. Diese Ausbildung der Schnecke 13 trägt ebenfalls dazu
bei, daß die Mahlkörper störungsfrei aus dem Eintrittsstutzen 26 in das Gehäuse 11
und weiter in Förderrichtung 31 zum Mahlbehälter 3 gelangen.
1. Rührwerksmühle mit
- einem Mahlbehälter (3), der einen Mahlraum umschließt,
- einem Vorratsbehälter (37), der Mahlkörper (28) enthält,
- und einer Vorrichtung (8) zum Einführen von Mahlkörpern (28) aus dem Vorratsbehälter
(37) in den Mahlraum mit einem Gehäuse (11) und einem darin angeordneten, antreibbaren
Förderglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderglied eine drehantreibbare Schnecke
(13) ist.
2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Schnecke (13) in einem Abstand vom Mahlraum nahe dem Anfang eines Kanals endet,
dessen Querschnitt sich zum Mahlraum hin vergrößert.
3. Rührwerksmühle nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet ,
daß der die Schnecke (13) aufnehmende Innenraum (23) des Gehäuses (11) sowie der Vorratsbehälter
(37) druckdicht nach außen abgeschlossen sind.
4. Rührwerksmühle nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Schnecke (13) einen Antriebszapfen (18) aufweist, der mit einem Abtriebszapfen
(19) eines Motors (10) durch eine Kupplungsmuffe (42) verbunden ist, deren äußere
Mantelfläche (46) gegen das Gehäuse (11) durch eine Stopfbuchse (39,40) abgedichtet
ist.
5. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei welcher das Gehäuse (11) eine zylindrische Innenwand aufweist,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Schnecke (13) einen konischen Kern (29) mit in Förderrichtung (31) abnehmendem
Durchmesser (30) aufweist.
6. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der Vorratsbehälter
(37) mit einem Eintrittsstutzen (26) des Gehäuses (11) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet ,
daß ein im Bereich des Eintrittsstutzens (26) angeordneter Wendelabschnitt (27) der
Schnecke (13) .aus elastischem Werkstoff ausgebildet ist.
7. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der Vorratsbehälter
(37) mit einem Eintrittsstutzen (26) des Gehäuses (11) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Schnecke (13) im Bereich des Eintrittsstutzens (26) einen kleineren Außendurchmesser
(49) aufweist, als innerhalb eines sich an den Eintrittsstutzen (26) anschließenden
Hauptteils des Gehäuses 11.
8. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die
Schnecke (13) mit einer Schicht (32) aus elastischem Werkstoff überzogen ist.
9. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet ,
daß das Gehäuse (11) mit einer Schicht (33) aus elastischem Werkstoff ausgekleidet
ist.
10. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit stehendem Mahlbehälter (3),
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Schnecke (13) im oberen Bereich des Mahlbehälters (3) zumindest annähernd
waagerecht angeordnet ist.