[0001] Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
[0002] Bei einer derartigen aus der DE-OS 26 29 251 (entsprechend US-PS 4 129 261) bekannten
Rührwerksmühle sind auf einer kühlbaren Rührwerkswelle etwa radial abstehende Scheiben
angebracht, an denen die Rührstäbe befestigt sind. An der durch einen Innenzylinder
gebildeten Mahlraumwand sind Gegenstäbe angeordnet, die radial in den Mahlraum hineinragen.
Der Durchmesser der Scheiben beträgt etwa das o,5- bis o,6-fache des Mahlraumdurchmessers.
[0003] Aus der DE-PS 12 33 237 ist eine grundsätzlich ähnlich aufgebaute Rührwerksmühle
bekannt, bei der die Rührwerkswelle in Form eines Hohlzylinders ausgebildet ist, der
kühlbar ist. Von diesem Hohlzylinder stehen Rührstäbe radial ab. An der Mahlraumbegrenzungswand
sind ebenfalls radial in den Mahlraum hineinstehende Gegenstäbe angebrächt. Der Durchmesser
der Rührwerkswelle beträgt bei dieser bekannten Rührwerksmühle mindestens das o,6-fache
des Mahlraumdurchmessers.
[0004] Alle diese bekannten Rührwerksmühlen weisen insbesondere bei der Verwendung von Mahlhilfskörpern
großen Durchmessers und spezifisch schweren Materials einen hohen Verschleiß der Mahlraumbegrenzungswand
im Bereich der umlaufend angetriebenen Rührstäbe auf. Des weiteren ist der Wärmeübergang,
insbesondere bei der Verarbeitung relativ hochviskoser Mahlgüter, nicht zufriedenstellend.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle der gattungsgemäßen
Art so auszugestalten, daß der Verschleiß der Mahlraumbegrenzungswand stark reduziert,
der Wärmeübergang vom Mahlgut an die Mahlraumbegrenzungswand bzw. Mahlraumbegrenzungswände
verbessert wird, wobei gleichzeitig eine Erhöhung des Mahlgutdurchsatzes pro Zeiteinheit
und/oder der Mahlfeinheit des Mahlgutes erreicht wird.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des
Anspruches 1 gelöst. Durch diese Maßnahmen wird ein Verklemmen der Mahlhilfskörper
zwischen den Rührstäben und der in der Regel durch einen Innenzylinder gebildeten
Mahlraumbegrenzungswand verhindert. Bei den bekannten Rührwerksmühlen besitzen die
Mahlhilfskörper an der äußeren Mahlraumbegrenzungswand nur eine geringe Umlaufgeschwindigkeit.
Andererseits weisen die jeweils in der Nähe eines Endes eines Rührstabes befindlichen
Mahlhilfskörper eine maximale Tangentialgeschwindigkeit auf. Aufgrund dieses - bezogen
auf den Mahlraum - radialen Geschwindigkeitsgradienten soll sich eine hohe Mahlwirkung
der umlaufenden Mahlhilfskörper einstellen. Tatsächlich laufen - wie im Rahmen der
Erfindung erkannt wurde - die Mahlhilfskörper im Bereich der Rührstäbe in Schichten
unterschiedlicher Geschwindigkeit derart um, daß die Geschwindigkeit an der durch
einen Innenzylinder gebildeten Mahlraumbegrenzungswand minimal ist. Die jeweils vor
den Rührstäben befindlichen Mahlhilfskörper werden maximal auf eine der Umlaufgeschwindigkeit
der Rührstäbe entsprechende Geschwindigkeit beschleunigt. Diese energiereichen Mahlhilfskörper
schlagen auf eine Schicht umlaufender Mahlhilfskörper auf. Der hierdurch ausgeübte
Impuls wird über die darunter befindlichen langsamer umlaufenden Schichten auf die
Mahlraumbegrenzungswand übertragen, die aufgrund der außerordentlich hohen Schlag-Reib-Beanspruchung
einem großen Verschleiß unterworfen ist. Da der Energiegehalt der Mahlhilfskörper
linear mit deren Masse und somit mit der dritten Potenz ihres Durchmessers wächst,
nimmt die Schlagbeanspruchung der Mahlraumbegrenzungswand, insbesondere beim Einsatz
von großen Mahlhilfskörpern aus Material mit hohem spezifischen Gewicht, unvertretbare
Ausmaße an. Reibverschleißfeste harte oder gehärtete Oberflächen der Mahlraumbegrenzungswand
neigen zum Abplatzen. Eine in der Praxis eingesetzte Maßnahme zur Reduktion dieses
Verschleißes bestand in einer weiteren Verkürzung der Rührstäbe. Der normale Abstand
der Rührstäbe von der Mahlraumbegrenzungswand beträgt beim Stand der Technik mindestens
den dreifachen Durchmesser der Mahlhilfskörper. Dieser Abstand wurde zur Verschleißreduktion
in der Praxis noch weiter vergrößert. Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß
diese Verschleißprobleme anstelle einer bisher praktizierten Verkürzung der Rührstäbe
durch eine Verlängerung der Rührstäbe bis unmittelbar an die
0 Mahlraumbegrenzungswand heran weitestgehend beseitigt werden können. Durch die erfindungsgemäßen
Maßnahmen erhalten die Mahlhilfskörper auch im Bereich der Mahlbehälterwand nur noch
- bezogen auf den Mahlraum - axiale und tangentiale Impulse; die Schlagbeanspruchung
der Mahlraumbegrenzungswand wird also auf ein Minimum zurückgeführt, so daß ein Abplatzen
von harten Beschichtungen beispielsweise Hartverchromungen, der Mahlraumbegrenzungswand,
weitgehend ausgeschlossen ist. Gleichzeitig wird der für Mahlwirkungen effektive Mahlraum
vergrößert. Insbesondere bei Mahlung viskoser Massen, wie beispielsweise pastösen
oder ähnlichen Mahlgütern, wird der Wärmeübergang auf die äußere Mahlraumbegrenzungswand
vergrößert, weil an dieser nicht mehr eine sich weitgehend nicht bewegende Mahlgut-Mahlhilfskörper-Schicht
steht. Je viskoser das Mahlgut ist, umso größer ist die Verbesserung des Wärmeübergangs.
[0007] Wenn nach Anspruch 2 die entsprechenden Maßnahmen auch bei Gegenstäben vorgesehen
werden, dann treten auch im Bereich zur Rührwerkswelle die gleichen bereits geschilderten
vorteilhaften und überraschenden Verbesserungen des Wärmeübergangs ein.
[0008] Wenn nach den Ansprüchen 3 und 4 der Abstand der Enden der Rührstäbe und/oder der
Gegenstäbe kleiner als der halbe Durchmesser der kleinsten eingesetzten Mahlhilfskörper
wird, dann werden die geschilderten Effekte optimiert. Die Mahlhilfskörper, von denen
hier die Rede ist, haben einen Durchmesser von 5 bis 12 und sogar 15 mm; sie bestehen
nicht aus Glas, sondern aus schwererem Material, wie beispielsweise reinem Zirkonoxid
mit einer Dichte von ca. 5,4 g/cm
3 oder Stahl mit einer Dichte von ca. 7,8 g/cm
3. Der minimale Abstand der Rührstäbe von der Mahlraumbegrenzungswand bzw. der Gegenstäbe
von der Rührwerkswelle beträgt also etwa 2 mm.
[0009] Durch die Ausgestaltung der Enden der Rührstäbe nach Anspruch 5 bzw. der Gegenstäbe
nach Anspruch 6 wird zusätzlich unterbunden, daß von den Enden der Stäbe noch radial
gerichtete Impulse auf die Mahlhilfskörper ausgeübt werden können. Die Enden können
eben ausgebildet sein oder auch als Ringzylinderabschnitte mit einer der Krümmung
der Mahlraumbegrenzungswand bzw. der Rührwerkswelle angepaßten Krümmung. Da der Durchmesser
der Stäbe aber erheblich kleiner ist als der Durchmesser des Mahlraums bzw. der Rührwerkswelle
reicht es völlig aus, wenn die Stäbe einen ebenen Abschluß haben.
[0010] Da naturgemäß der Verschleiß der Stäbe an ihren Enden besonders hoch ist, sind die
Maßnahmen nach Anspruch 7 bzw. 8 besonders vorteilhaft.
[0011] Wenn die Mahlgutzuführung zur Rührwerksmühle über eine Mischschnecke erfolgt, dann
sind die Maßnahmen nach Anspruch 9 besonders vorteilhaft. Gleichzeitig wird dadurch
unterbunden, daß überhaupt Mahlhilfskörper verschleißend auf die Mischschnecke einwirken
können.
[0012] Aus der DE-OS 32 45 825 ist es bekannt, mehrere Rührwerksmühlen im Abstand von einer
gemeinsamen Drehachse anzuordnen und auf einer Umlaufbahn anzutreiben. Bezogen auf
diese Drehachse liegt der Mahlguteinlaß radial außen und der Mahlgutauslaß der Rührwerksmühlen
radial innen, so daß eine Entlastung der Trenneinrichtungen erreicht wird. In den
Rührwerksmühlen sind in üblicher Weise drehantreibbare Rührwerkswellen angeordnet,
von denen radial Rührstäbe abstehen. An den konisch oder zylindrisch ausgebildeten
Mahlraumbegrenzungswänden sind ebenfalls radial in den Mahlraum hineinstehende Rührstäbe
angeordnet. Bei der geschilderten Anordnung und Betriebsweise besteht die Gefahr der
Ausbildung eines Wirbeltorus. Um die Ausbildung solcher Wirbel zu verhindern bzw.
zu stören ist der Abstand zwischen den Rührstäben und der Mahlraumbegrenzungswand
und gegebenenfalls auch zwischen den Gegenstäben und der Rührwerkswelle kleiner als
der Durchmesser der Mahlhilfskörper gemacht. Mit den bei Rührwerksmühlen mit ortsfesten
Mahlbehältern auftretenden Verschleiß- und Wärmeübergangsproblemen hat dies nichts
zu tun.
[0013] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rührwerksmühle,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Mahlbehälter der Rührwerksmühle nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Einzelheit entsprechend dem Sichtpfeil III in Fig. 2 und
Fig. 4 einen vertikalen Teilschnitt durch einen abgewandelten Mahlbehälter der Rührwerksmühle.
[0014] Die in der Zeichnung dargestellte Rührwerksmühle weist in üblicher Weise einen Ständer
1 auf, an dessen Oberseite ein vorkragender Tragarm 2 angebracht ist, an dem wiederum
ein zylindrischer Mahlbehälter 3 befestigt ist. In dem Ständer 1 ist ein elektrischer
Antriebsmotor 4 untergebracht, der mit einer Keilriemenscheibe 5 versehen ist, von
der über Keilriemen 6 eine mit einem Rührwerk 7 drehfest verbundene Keilriemenscheibe
8 drehend antreibbar ist.
[0015] Der Mahlbehälter 3 besteht aus einem zylindrischen, einen Mahlraum 9 umgebenden,
gleichzeitig die Mahlbehälterwand bildenden Innenzylinder lo, der von einem ebenfalls
im wesentlichen zylindrischen Kühlmantel 11 umgeben ist. Der untere Abschluß des Mahlraumes
9 und des Kühlmantels 11 ist durch eine Bodenplatte 12 gegeben, die am Innenzylinder
1o und am Kühlmantel 11 beispielsweise durch Anschweißen befestigt ist. An der Bodenplatte
12 ist ein Mahlgutzuführstutzen 13 angebracht, durch den Mahlgut von unten in den
Mahlraum 9 hineingepumpt werden kann.
[0016] Das konzentrisch im Mahlbehälter 3 angeordnete Rührwerk 7 besteht aus einem eine
Rührwerkswelle 14 bildenden Rohr, auf dem konzentrisch und drehfest radial abstehende,
als Hohlscheiben ausgebildete Scheiben 15 angebracht sind. Diese Scheiben bestehen
aus einer oberen, ringförmigen, dünnen Platte 16, an der ein nach unten vorstehender,
ringzylinderförmiger Außenring 17 und eine ebenfalls nach unten vorspringende, die
Rührwerkswelle 14 dicht umgebende Nabe 18 angebracht ist. Die obere Platte 16 mit
Außenring 17 und Nabe 18 kann einstückig ausgebildet sein. Die Platte ist mittels
einer Paßfederverbindung 19 drehfest mit der Rührwerkswelle 14 verbunden. Der durch
den Außenring 17, die Nabe 18 und die obere Platte 16 umgrenzte Hohlraum 2o wird nach
unten durch eine untere Platte 21 abgeschlossen, an der ein rohrförmiges Distanzstück
22 angebracht ist, das die Rührwerkswelle 14 mit Abstand umgibt und mit seinem freien
Ende auf der Oberseite der nächstunteren oberen Platte 16 aufliegt. Durch diese Ausbildung
können die Hohlscheiben 15 durch einfaches Aufstecken auf die Rührwerkswelle 14 montiert
werden.
[0017] Zwischen den freiliegenden Stirnseiten der Distanzstücke 22 und einer zugeordneten
oberen Platte 16 und zwischen dem freien Rand der Außenringe 17 und der zugeordneten
Seite einer unteren Platte 21 sind jeweils Dichtungsringe 23, 24 angebracht. Der von
jedem Distanzstück 22 und dem zugeordneten Abschnitt der Rührwerkswelle 14 umschlossene
Ringraum 25 ist jeweils über eine oder mehrere Bohrungen 26 in der oberen Platte 16
mit dem Hohlraum 2o der nächstunteren Scheibe 15 verbunden, wobei diese Bohrung 26
im Bereich der Nabe 18 angeordnet ist. Weiterhin ist an jeder Nabe 18 eine radial
nach außen abstehende, sich bis in die Nähe des Außenrings 17 erstreckende Leitscheibe
27 angebracht. An der untersten Scheibe 15' des Rührwerks 7 ist kein Distanzstück
angebracht. Hier ist die Bohrung 28 der Rührwerkswelle 14 direkt mit dem Hohlraum
der Scheibe über eine Querbohrung 28' verbunden.
[0018] Aufgrund dieser Ausbildung kann durch die Bohrung 28 nach unten strömendes Kühlwasser
durch die Querbohrung 28' in den Hohlraum 2o der untersten Scheibe 15' und von dort
nach oben strömen, wobei es durch eine Bohrung 26 in einen Ringraum 25 und von dort
durch ein oder mehrere Bohrungen 26' in einer unteren Platte 21 in einen Hohlraum
2o und dort um die Leitscheibe 27 zur nächsthöheren Bohrung 26 fließt. Durch diese
Ausbildung ist eine außerordentlich intensive Kühlung der Scheiben 15 und der die
Rührwerkswelle 14 umgebenden Distanzstücke 22 gewährleistet. Am Außenring 17 jeder
Scheibe 15 sind radial abstehend mehrere Rührstäbe 29, beispielsweise durch Einschrauben,
Anschweißen od.dgl. befestigt, die eine zum Hohlraum 2o hin offene Bohrung 3o aufweisen
können, wodurch die Kühlung dieser Rührstäbe 29 noch verbessert wird.
[0019] An dem Innenzylinder 1o sind radial in den Mahlraum 9 hineinragende Gegenstäbe 31
angebracht, die axial so angeordnet sind, daß sie immer zwischen zwei axial benachbarten
Rührstäben 29 liegen. Bei der in Fig. 2 links dargestellten üblichen Ausführung sind
die Gegenstäbe 31 nur so lang, daß sie sich radial nicht mit den Scheiben 15 überlappen.
Auch die Gegenstäbe 31 können mit einer Bohrung 32 versehen sein, die zum Kühlmantel
11 hin offen ist. Am Kühlmantel 11 sind ein unterer Kühlwassereinlaßstutzen 33 und
ein oberer Kühlwasseraustrittsstutzen 34 vorgesehen.
[0020] Wenn - wie in Fig. 2 auf der rechten Seite angedeutet - die Gegenstäbe 31' so lang
ausgebildet sind, daß sie radial mit den benachbarten Scheiben 15 überlappen, dann
ist es zweckmäßig, den Kühlmantel 11 jeweils an der Befestigungsstelle eines solchen
Gegenstabes 31' mit einer bis an den Innenzylinder lo heranreichenden Einsickung 35
zu versehen, so daß der Kopf 36 des Gegenstabes 31' nach außen freiliegt, so daß ein
Gegenstab 31' in einfacher Weise vom Mahlbehälter 3 gelöst werden kann, wenn beispielsweise
das Rührwerk 7 aus diesem herausgenommen werden soll. Anhand der unteren Scheiben
15' in Fig. 2 ist gezeigt, daß die Scheiben 15' sehr flach ausgebildet werden können.
Der Außendurchmesser der Scheiben 15 bzw. 15' beträgt etwa das o,5- bis 6-fache des
Mahlraumdurchmessers.
[0021] Der Mahlbehälter 3 ist an seiner Oberseite mit einem angeflanschten Deckel 37 verschlossen,
an dem ein Mahlgutaustrittsrohr 38 angebracht ist. Dem Mahlgutaustrittsrohr 38 ist
eine Trenneinrichtung 39 vorgeschaltet, die aus einem an der Innenseite des Deckels
37 angebrachten Ring 4o und einer mittels einer Paßfederverbindung 41 an der Rührwerkswelle
14 angebrachten Ringscheibe 42 besteht, wobei im Überlappungsbereich zwischen Ring
4o und Ringscheibe 42 besteht, wobei im Überlappungsbereich zwischen Ring 4o und Ringscheibe
42 ein sich zumindest teilweise radial erstreckender Ringspalt 43 gebildet wird, durch
den zum einen im Mahlraum 9 befindliche, in der Zeichnung lediglich angedeutete Mahlhilfskörper
44, die den Mahlraum 9 zu 50 bis 90 %, bevorzugt zu 70 bis 85 %, füllen, zurückgehalten
werden. Gleichzeitig wird das austretende flüssige Mahlgut noch einer Reib- und Scherbehandlung
unterworfen, was noch zu einer weiteren Verbesserung des Mahleffektes führt. Eine
solche Trenneinrichtung, die den zusätzlichen erwähnten Effekt bewirkt, ist im einzelnen
in der DE-PS 14 82 391 beschrieben.
[0022] Die Rührwerkswelle 14 ist nach oben in üblicher Weise durch eine Rohrwelle 45 verlängert,
die in Lagern 46 gelagert ist, die wiederum in einem am Tragarm 2 angebrachten Lagerbock
47 abgestützt sind. Die Rührwerkswelle 14 ist also fliegend gelagert. Die Rohrwelle
45 ist gegenüber dem Deckel 37 mittels einer Stopfbuchsdichtung 48 abgedichtet. An
ihrem oberen Ende ist die Keilriemenscheibe 8 angebracht. Durch die Rohrwelle 45 läuft
konzentrisch ein Kühlwasserzuführrohr 49, das an das die Rührwerkswelle 14 bildende
Rohr angeschlossen ist. Der Kühlwasserrücklauf erfolgt durch den Ringkanal 5o zwischen
dem Kühlwasserzuführrohr 49 und der Rohrwelle 45. Am oberen Ende der Rohrwelle 45,
also oberhalb der Keilriemenscheibe 8 ist eine handelsübliche Rohrkupplung 51 zur
Zufuhr bzw. Ableitung des Kühlwassers angebracht.
[0023] Der gesamte Mahlbehälter 3 ist hängend an dem Tragarm 2 befestigt.
[0024] In der Bodenplatte 12 des Mahlbehälters 3 ist ein verschließbarer Ablaßstutzen 52
für die Mahlhilfskörper 44 vorgesehen. Im Bereich des oberen Endes des Mahlbehälters
3 ist ein Nachfüllstutzen 53 für diese Mahlhilfskörper 44 angebracht.
[0025] Alternativ zu den sich radial mit zwei benachbarten Scheiben 15 überdeckenden Gegenstäben
31' können auch Gegenstäbe 31" vorgesehen sein, die durch den Kühlmantel 11 und den
Innenzylinder 1o hindurch in den Mahlraum 9 so weit eingeschoben sind, daß ihre freien
Enden sich mit den Scheiben 15 bzw. 15' überlappen. Sie sind bei dieser Art der lösbaren
Anbringung mittels Dichtungen 31"' gegenüber dem Innenzylinder lo abgedichtet.
[0026] Die bisher beschriebene Rührwerksmühle ist aus der DE-OS 26 29 251 (entsprechend
US-PS 4 129 261) bekannt.
[0027] Die Rührstäbe 29 sind an ihren dem Innenzylinder zugewandten Ende 54 jeweils im wesentlichen
eben ausgebildet. Der Abstand a zwischen dem jeweiligen Ende 54 eines Rührstabes 29
und dem Innenzylinder 1o ist kleiner als der Durchmesser d der kleinsten zum Einsatz
kommenden Mahlhilfskörper 44. Es ist besonders zweckmäßig, wenn gilt a < 0,5 d. Wenn
a < d ist, dann ist ein Verklemmen von Mahlhilfskörpern 44 zwischen dem Ende 54 eines
Rührstabes 29 und dem Innenzylinder 1o ausgeschlossen. Eine Schlagbeanspruchung des
Innenzylinders 1
0 durch Mahlhilfskörper 44 findet nicht statt. Wenn a < 0,5 d ist, dann erhalten die
Mahlhilfskörper 44 - bezogen auf den Innenzylinder lo - nur axiale und/oder tangentiale
Bewegungsimpulse mit einer minimalen mechanischen Beanspruchung der inneren Oberfläche
des Innenzylinders 1
0. Da das jeweilige Ende 54 der Rührstäbe 29 eben (plan) ausgebildet ist, erhalten
die Mahlhilfskörper 44 keine - bezogen auf den Mahlraum 9 - radialen Impulse.
[0028] Mahlhilfskörper 44, die sich in der Nähe des Innenzylinders lo in einer horizontalen,
durch die Umlaufbewegung eines Rührstabes 29 bestimmten Ebene befinden, werden durch
die rotatorische Bewegung des jeweiligen Rührstabes 29 zum Ausweichen nach oben oder
nach unten gezwungen. Diese Bewegungen der Mahlhilfskörper 44 werden auf benachbarte,
am Innenzylinder 1o befindliche Mahlhilfskörper 44 übertragen. Insoweit ergeben sich
erzwungene - bezogen auf den Innenzylinder lo - tangentiale und axiale Bewegungskomponenten
für die Mahlhilfskörper 44 im Bereich des Innenzylinders 1
0. Hierdurch wird der Wärmeübergang vom Mahlgut auf den Innenzylinder 1o und damit
der Wärmedurchgang auf das durch den Kühlmantel 11 strömende Kühlmittel erheblich
verbessert.
[0029] Die in Mahlraum 9 hineinragenden Gegenstäbe 31, 31', 31" führen zu einer Erhöhung
der Energieeinleitung und zu einer Intensivierung der Mahlwirkung, da an diesen Gegenstäben
31, 31', 31" die bewegten Mahlhilfskörper 44 abgebremst werden. Die hohe Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen Mahlhilfskörpern 44 in der Nähe der rotatorisch bewegten Rührstäbe 29 und
den ortsfesten Gegenstäben 31, 31', 31" ist für die außerordentlich gute Mahlwirkung
ursächlich. Da die Rührstäbe 29 bis nahe an den Innenzylinder 1o heranragen, wird
annähernd das gesamte äußere Volumen des Mahlraums 9 zur Erzeugung der Mahlwirkungen
genutzt, während dies bei den konventionellen Rührwerksmühlen nicht der Fall ist,
wo die Rührstäbe in einem Abstand vor dem Innenzylinder enden, der mindestens dem
dreifachen Durchmesser der Mahlhilfskörper entspricht.
[0030] Wenn die Gegenstäbe, wie die Gegenstäbe 31' bzw. 31" bis zwischen die Scheiben 15
bzw. 15' geführt sind, dann sind sie an ihren der Rührwerkswelle 14 bzw. den Distanzstücken
22 zugewandten Enden 55 ebenfalls plan ausgebildet, wobei für ihren Abstand b von
der Rührwelle 14 die gleichen Beziehungen gelten, wie für den Abstand der Enden 54
der Rührstäbe 29 vom Innenzylinder 1
0.
[0031] Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rührwerkswelle 14a als
Hohlzylinder ausgebildet der in im Prinzip gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2, kühlbar ist. Der Außendurchmesser dieser Rührwerkswelle 14a beträgt ebenfalls
das o,5- bis o,6-fache des Durchmessers des Mahlraums 9. An der Rührwerkswelle 14a
sind Rührstäbe 29a radial abstehend angebracht, die in gleicher Weise ausgebildet
sind, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, d.h. insbesondere sind ihre Enden
54a eben ausgebildet. Für den Abstand a' ihrer Enden 54a vom Innenzylinder loa gilt
ebenfalls das oben zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 Gesagte.
[0032] Am Innenzylinder sind Gegenstäbe 31a angebracht, die mit ihren ebenfalls ebenen (planen)
Enden 55a bis an die zylindrische Oberfläche der Rührwerkswelle 14a heranreichen.
Auch hier gilt für den Abstand b' zwischen den Enden 55a und der Rührwerkswelle 14a
das oben zum Abstand b bei Fig. 2 Gesagte.
[0033] Dadurch daß der Abstand b' zwischen der Rührwerkswelle 14a und dem zugeordneten ebenen
Ende 55a der Gegenstäbe 31a kleiner und in der Regel sogar erheblich kleiner als der
Durchmesser der kleinsten Mahlhilfskörper ist, wird auch der Wärmeübergang zwischen
Mahlgut und Rührwerkswelle 14a deutlich verbessert. Außerdem wird nunmehr der gesamte
Mahlraum 9a von der zylindrischen Oberfläche der Rührwerkswelle 14a bis zum Innenzylinder
loa fast vollständig zur Erzeugung von Mahlwirkungen ausgenutzt.
[0034] Wenn zur Zuführung von Mahlgut 56 und gegebenenfalls Dispersionsmitteln 57 eine Mischschnecke
58 eingesetzt wird, dann ist es zweckmäßig, in die der Mischschnecke 58 nachgeordnete
Einlaßöffnung 59 im Innenzylinder 1oa den in diesem Bereich befindlichen Rührstäben
29a Ringzylinderabschnitts-Stege 6o zuzuordnen, die - gleichermaßen als ein Teil der
Wand des Innenzylinders 1oa im Abstand a' vor dem jeweiligen Ende 54a des entsprechenden
Rührstabes 29a angeordnet sind. Diese Stege 6o können selbstverständlich auch mit
dem Gehäuse 61 der Mischschnecke 58 verbunden sein. Aufbau und Wirkung einer solchen
Mischschnecke 58 - mit Ausnahme der Stege 6
0 - ist aus der DE-OS 24 32 86
0 (entsprechend US-PS 3 957 21o) bekannt. Die Mischschnecke 58 mündet - gleichermaßen
wie der Mahlgutzuführstutzen 13 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 - an dem der Trenneinrichtung
39 in Fig. 2 entgegengesetzten, in der Regel also unteren Ende in den Mahlraum 9a.
Hinsichtlich Anordnung, Antrieb, Kühlung und dgl. entspricht die Rührwerksmühle nach
Fig. 4 der nach Fig. 2, so daß sich eine weitere Darstellung und Beschreibung erübrigt.
[0035] Die Mahlhilfskörper 44 sind regelmäßig als Kugeln mit einem Durchmesser von 5 bis
12 mm ausgebildet. Sie bestehen insbesondere aus Stahl oder aus reinem Zirkonoxid.
Die Rührstäbe 29 bzw. 29a und auch die Gegenstäbe 31 und insbesondere die Gegenstäbe
31' und 31" und 31a können an ihren Enden mit Hartmetall versehen sein, wobei zweckmäßigerweise
ein solcher Hartmetall-Endabschnitt 62 bei den Rührstäben 29 oder 29a und ein entsprechender
Hartmetall-Endabschnitt 63 bei den Gegenstäben 31', 31" bzw. 31a am eigentlichen Rührstab
bzw. Gegenstab angelötet und damit auswechselbar ist. Die Endabschnitte 62, 63 sind
üblicherweise als Hülsen ausgebildet und können außer aus Hartmetall aus allen geeigneten
verschleißfesten Materialien bestehen.
[0036] Bei allen dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Mahlbehälter
3 bzw. 3a ortsfest angeordnet, so daß das Mahlgut und die Mahlhilfskörper 44 nur der
Schwerkraft und den vom Rührwerk 7 bzw. 7a ausgeübten Kräften unterworfen ist.
[0037] Die ebene Ausbildung der Enden 54 bzw. 55 der Rührstäbe 29 bzw. der Gegenstäbe 31
sagt, daß diese plan oder ringzylinderabschnittsförmig unter Anpassung an die Krümmung
des Innenzylinders 1o bzw. der Rührwerkswelle 14 ausgebildet sind und daß sie tangential
also parallel zu diesen angeordnet sind.
1. Rührwerksmühle mit einem zylindrischen ortsfesten Mahlbehälter(3, 3a), dessen von
einer Mahlraumbegrenzungswand begrenzter Mahlraum (9, 9a) teilweise mit Mahlhilfskörpern
(44) gefüllt ist, und mit einem konzentrisch in diesem angeordneten, aus einer hohlen
Rührwelle (14m 14a) und an dieser radial abstehend angebrachten Rührstäben (29, 29a)
bestehenden, drehend antreibbaren Rührwerk (7, 7a), wobei der Mahlbehälter (3, 3a)
einen Mahlguteinlaß (13) und einen Mahlgutauslaß (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand (a, a') der Enden (54, 54') der Rührstäbe (29, 29a) von der Mahlraumbegrenzungswand
(Innenzylinder 10, loa) kleiner ist als der Durchmesser (d) der kleinsten im Mahlraum (9, 9a) befindlichen
Mahlhilfskörper (44).
2. Rührwerksmühle mit am Mahlbehälter (3) angebrachten, radial nach innen in den Mahlraum
(9) hineinragenden Gegenstäben (31', 31", 31a) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand (b, b') der Enden (55, 55a) der Gegenstäbe (31', 31", 31a) von der
Rührwerkswelle (14, 14a) kleiner ist als der Durchmesser (d) der kleinsten im Mahlraum
(9, 9a) befindlichen Mahlhilfskörper (44).
3. Rührwerksmühle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a,
a') der Enden (54, 54a) der Rührstäbe (29, 29a) von der Mahlraumbegrenzungswand (Innenzylinder
10, loa) kleiner ist als der halbe Durchmesser (d) der kleinsten im Mahlraum (9, 9a)
befindlichen Mahlhilfskörper (44).
4. Rührwerksmühle nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b,
b') der Enden (55, 55a) der Gegenstäbe (31', 31", 31a) von der Rührwerkswelle (14,
14a) kleiner ist als der halbe Durchmesser der kleinsten im Mahlraum (9, 9a) befindlichen
Mahlhilfskörper (44).
5. Rührwerksmühle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (54,
54a) der Rührstäbe (29, 29a) im wesentlichen eben und tangential zur Mahlraumbegrenzungswand
(Innenzylinder 10, loa) ausgebildet sind.
6. Rührwerksmühle nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (55,
55a) der Gegenstäbe (31', 31", 31a) im wesentlichen eben und tangential zur Rührwerkswelle
(14, 14a) ausgebildet sind.
7. Rührwerksmühle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührstäbe
(29, 29a) im Bereich ihrer Enden (54, 54a) mit verschleißfesten Endabschnitten (62)
versehen sind.
8. Rührwerksmühle nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstäbe
(31', 31", 31a) im Bereich ihrer Enden (55, 55a) mit verschleißfesten Endabschnitten
(63) versehen sind.
9. Rührwerksmühle mit einer dem Mahlraum vorgeordneten Mischschnecke (58) zum Vormischen
und Zuführen von Mahlgut durch eine Einlaßöffnung (59) in den Mahlraum (9a) nach Patentanspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einlaßöffnung (59) mindestens ein dem jeweiligen
Ende (54, 54a) mindestens eines entsprechenden Rührstabes (29, 29a) zugeordneter,
dem Verlauf der Mahlraumbegrenzungswand (Innenzylinder lOa) folgender Steg (60) angeordnet
ist.
10. Rührwerksmühle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlraum
(9, 9a) zu 50 bis 90$ mit Mahlhilfskörpern (44) gefüllt ist.
11. Rührwerksmühle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser
(d) der Mahlhilfskörper (44) 5 bis 15 mm beträgt.
12. Rührwerksmühle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlraum
(9, 9a) während des Betriebes vollständig mit Mahlhilfskörpern (54) und Mahlgut bzw.
Mahlgutdispersion gefüllt ist.