| (19) |
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(11) |
EP 0 243 682 B2 |
| (12) |
NEUE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Veröffentlichungstag und Bekanntmachung des Hinweises auf die Entscheidung über den
Einspruch: |
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02.11.1994 Patentblatt 1994/44 |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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03.01.1990 Patentblatt 1990/01 |
| (22) |
Anmeldetag: 25.03.1987 |
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| (54) |
Regelung einer Rührwerksmühle
Control of an agitator mill
Régulation d'un broyeur agitateur
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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BE CH DE FR GB IT LI NL |
| (30) |
Priorität: |
02.05.1986 DE 3614980
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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04.11.1987 Patentblatt 1987/45 |
| (73) |
Patentinhaber: Draiswerke GmbH |
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D-68305 Mannheim (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Stehr, Norbert, Dr.-Ing.
D-6800 Mannheim 31 (DE)
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| (74) |
Vertreter: Rau, Manfred, Dr. Dipl.-Ing. et al |
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Rau, Schneck & Hübner
Patentanwälte
Königstrasse 2 90402 Nürnberg 90402 Nürnberg (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 074 633 DE-A- 2 629 251 DE-A- 3 245 825
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EP-A- 0 109 157 DE-A- 2 932 783
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- AUFBEREITUNGS-TECHNIK, Nr. 10, 1983, Seiten 597-604, Verlag für Aufbereitung Schirmer
und Zeh, Wiesbaden, DE; N. STEHR et al.: "Verfahrenstechnische Untersuchung an einer
Rührwerkskugelmühle"
- GERMAN CHEMICAL ENGINEERING, Band 6, 1983, Seiten 337-343, Verlag Chemie GmbH, Wiesbaden,
DE; N. STEHR et al.: "Investigation of the grinding behaviour of a stirred ball mill"
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[0001] Die Erfindung betrifft eine Regelungseinrichtung für eine Rührwerksmühle entsprechend
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] In den Veröffentlichungen von Stehr und Schwedes in German Chemical Engineering 6
(1983). Seiten 337 bis 343 « Investigation of the Grinding Behaviour of a Stirred
Ball Mill » und aus AUFBEREITUNGS-TECHNIK Nr. 10/1983, Seiten 597 bis 604 « Verfahrenstechnische
Untersuchung an einer Rührwerkskugelmühle » ist die empirisch gewonnene Erkenntnis
niedergelegt, daß eine Abschätzung eines zu erwartenden Zerkleinerungsergebnisses,
repräsentiert durch eine mittlere Teilchengröße, mit nur einer Information, nämlich
dem Zahlenwert der spezifischen Energiezufuhr möglich ist. Bei einer gewünschten Mahlgutfeinheit
kann die erforderliche spezifische Energiezufuhr angegeben werden. Die Praxis hat
gezeigt, daß diese Erkenntnis allein noch nicht ausreicht, in einem großen Variationsbereich
von Rührwerksdrehzahl, Mahlkörperfüllgrad, geometrischer Ausgestaltung des Mahlraumes,
Mahlgutviskosität, Mahlgutdurchsatz und dgl. eine gleichbleibende Mahlgutfeinheit
zu erzielen.
[0003] Aus der DE-A-29 32 783 ist es bekannt, zur Einhaltung einer konstanten, reproduzierbaren
Qualität des Mahlgutes die Temperatur des Mahlgutes am Mahlgut-Auslaß der Rührwerksmühle
etwa auf einem konstanten Wert zu halten. Hierzu ist einerseits ein Regelkreis für
einen Kühlkreislauf vorgesehen, der in Abhängigkeit von der Temperatur im Mahlraum
arbeitet. Zusätzlich ist ein Regelkreis vorgesehen, der den Strom des Rührwerks-Motors
zurückregelt, wenn die Mahlgut-Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet, wobei
die Rücknahme des Motorstroms durch eine entsprechende Regelung der Durchsatzmenge
der Mahlgut-Pumpe und/oder durch Änderung des Volumens der Mahlhilfskörper im Mahlraum
erfolgt. Besondere, eine Konstanthaltung der Mahlfeinheit betreffende Maßnahmen sind
aus dieser Veröffentlichung nicht bekannt.
[0004] Aus der DE-A-32 45 825 ist es bekannt, zur Vergleichmäßigung des Mahlkörperdruckes
in einer Rührwerksmühle eine selektiv zumindest im wesentlichen nur auf die Mahlkörper
eine Kraft in Gegenrichtung zum Mahlgutstrom ausübende Einrichtung vorzusehen. Hiermit
soll verhindert werden, daß die Mahlkörper vor die Trenneinrichtung wandern. Um vor
die Trenneinrichtung gelangende Mahlhilfskörper zu erfassen, ist dort ein Drucksensor
vorgesehen, mittels dessen der Druck der Mahlhilfskörper in diesem Bereich erfaßt
wird.
[0005] Aus der EP-A-0 109 157 ist es bekannt, eine Drehzahlregelung des Rührwerks vorzunehmen,
um gewünschte Eigenschaften des aus der Rührwerksmühle austretenden Mahlguts zu erreichen,
wobei die Drehzahlregelung in Abhängigkeit von geeigneten Parametern erfolgen soll.
So soll beispielsweise die Kühlwassermenge in Abhängigkeit von der Mahlguttemperatur
geregelt werden. Maßnahmen zur Konstanthaltung der Mahlgutfeinheit sind hieraus ebenfalls
nicht bekannt.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der in der Veröffentlichung
von Stehr und Schwedes niedergelegten Erkenntnis, wonach auf einer Rührwerksmühle
verarbeitetes Mahlgut gleichbleibende Mahlgutfeinheit aufweist, wenn der spezifische
Energieeintrag konstant, gehalten wird, eine Regelung für eine Rührwerksmühle zu schaffen,
bei der eine gleichbleibende Mahlgutfeinheit unter weitgehend allen Betriebsbedingungen
erreicht wird.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches
1 gelöst. Der Erfindung liegt hinausgehend über die bereits erläuterte Erkenntnis
die weitere Erkenntnis zugrunde, daß ein Konstanthalten des spezifischen Energieeintrags
nur dann zu einer gleichbleibenden Mahlgutfeinheit im Mahlprozeß führt, wenn die Mahlhilfskörper-Verteilung
im Mahlraum weitgehend gleichmäßig ist. Die Erfindung schafft also in ihrer allgemeinsten
Form eine Regelung, durch die einerseits die Konstanthaltung des spezifischen Energieeintrags
und andererseits die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Mahlhilfskörper im Mahlraum
gewährleistet wird.
[0008] Anspruch 1 gibt weiterhin zwei Alternativen einer Einrichtung zur Erfassung der Verteilung
der Mahlhilfskörper über den Mahlraum wieder. Die erste Alternative beruht auf der
Erkenntnis, daß eine Konzentration von Mahlhilfskörpern vor dem Mahlgut-Einlaß oder
vor der Trenneinrichtung zu einer Erhöhung des Druckabfalls beim Durchströmen des
Mahlraumsführt. Sie gibt weiterhin an, wie übermäßige Konzentrationen von Mahlhilfskörpern
an den beiden Enden des Mahlraumes ausgeregelt werden. Der zweiten Alternative liegt
die Erkenntnis zugrunde, daß die übermäßige Konzentration von Mahlhilfskörpern vor
dem Mahlgut-Einlaß bzw. vor der Trenneinrichtung zu einer Erhöhung der in diesem Bereich
eingebrachten, im wesentlichen in Wärme umgesetzten Leistung führt, die über einen
zugeordneten gesonderten Kühlkreislauf abgeführt wird. Ein Vergleich von mindestens
zwei den beiden Endbereichen des Mahlraums zugeordneten gesonderten Kühlkreisläufen
bzw. der von diesen übertragenen Wärmeströme gibt also eine Auskunft über die Verteilung
der Mahlhilfskörper im Mahlraum.
[0009] Der Anspruch 2 gibt als Einrichtung zur Erfassung der Verteilung der Mahlhilfshörper
im Mahlraum an, daß hierfür eine Röntgen- oder Ultraschall- oder radioaktive Meßeinrichtung
vorgesehen ist.
[0010] Nach Anspruch 3 ist als Einrichtung zur Erfassung der Verteilung der Mahlhilfskörper
im Mahlraum eine Schallanalyse-Einrichtung vorgesehen, da die Frequenz und Stärke
der im Mahlraum entstehenden Geräusche von der jeweiligen örtlichen Konzentration
von Mahlhilfskörpern abhängen.
[0011] Um die Konstanz des spezifischen Energieeintrages sehr genau einzuhalten, wird bevorzogt
der Mahlgut-Massenstrom direkt gemessen, d.h. es wird bevorzugt nicht eine - ansonsten
an sich übliche - mittelbare Messung über die Messung des Volumen-Stroms vorgenommen,
sondern es wird der Massenstrom, d.h. die dem Mahlraum pro Zeiteinheit zugeführte
Masse erfaßt. Entsprechende Meßgeräte sind im Handel erhältlich.
[0012] Die Ansprüche 4 und 5 geben für die zweite Alterative des Anspruches 1 und für die
Lösungen nach den Ansprüchen 2 und 3 an, wie übermäßige Konzentrationen von Mahlhilfskörpern
an den beiden Enden des Mahlraums ausgeregelt werden.
[0013] Die Ansprüche 6 bis 10 geben an, welche Regelgröße zu verändern ist, wenn eine Abweichung
von dem vorgegebenen konstanten Wert des spezifischen Energieeintrags in das Mahlgut
auftritt. Wenn der spezifische Energieeintrag nicht mehr konstant geregelt werden
kann, dann wird durch die Maßnahmen nach Anspruch 11 Abhilfe geschaffen.
[0014] Die Anwendung der erfindungsgemäßen Regelung ist nicht auf vertikale Rührwerksmühlen
beschränkt; sie kann gleichermaßen bei horizontalen Rührwerksmühlen angewendet werden.
Dort kann eine übermäßige Konzentration von Mahlhilfskörpern gleichermaßen vor der
Trenneinrichtung auftreten; eine übermäßige Konzentration von Mahlhilfskörpern am
Mahlgut-Einlaß ist dort nicht möglich.
[0015] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht einer Rührwerksmühle,
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung für eine Regelung einer Rührwerksmühle für konstanten
spezifischen Energieeintrag und gleichmäßige Verteilung der Mahlhilfskörper über Erfassung
des Druckabfalls im Mahlraum,
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung für eine Regelung einer Rührwerksmühle mit konstantem
spezifischem Energieeintrag und gleichmäßige Verteilung der Mahlhilfskörper im Mahlraum
über eine Erfassung der Wärmeströme,
Fig. 4 die erste Hälfte eines Flußdiagramms für jeweils ein Regelschema der Rührwerksmühle
nach Fig. 2 und 3,
Fig. 5 die zweite Hälfte des Flußdiagramms für das Regelschema der Rührwerksmühle
nach Fig. 2 und
Fig. 6 die zweite Hälfte des Flußdiagramms für das Regelschema der Rührwerksmühle
nach Fig. 3.
[0016] 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
Rührwerks-Motor 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.
[0017] Der vertikal angeordnete Mahlbehälter 3 besteht aus einem zylindrischen, einen Mahlraum
9 umgebenden, gleichzeitig die Mahlbehälterwand bildenden Innenzylinder 10, 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 10 und am Kühlmantel 11 beispielsweise durch Anschrauben befestigt
ist. An der Bodenplatte 12 ist ein Mahlgutzuführstutzen 13 angebracht, durch den Mahlgut
von unten in den Mahlraum 9 hineingepumpt werden kann. Am Kühlmantel 11 sind ein oberer
Kühlwassereinlaßstutzen 14 und ein unterer Kühlwasseraustrittsstutzen 15 vorgesehen.
In der Bodenplatte 12 ist weiterhin ein Ablaßstutzen 16 für Mahlhilfskörper vorgesehen.
[0018] Der Mahlbehälter 3 weist einen oberen Ringflansch 17 auf, mittels dessen er an einem
den Mahlraum 9 verschließenden Deckel 18 befestigt ist Dieser Deckel 18 ist an der
Unterseite eines Traggehäuses 19 angebracht, das mit seinem oberen Ende am Tragarm
2 der Rührwerksmühle befestigt ist. In diesem Traggehäuse 19 ist eine einen wesentlichen
Teil des Rührwerks 7 ausmachende Rührwerkswelle 20 in üblicher Weise fliegend in Lagern
21 gelagert, wie es beispielsweise aus der DE-A-26 29 251 (entsprechend US-A-4 129
261) bekannt ist. Die Rührwerkswelle 20 ist in ebenfalls aus der erwähnten Druckschrift
bekannter Weise abgedichtet durch den Deckel 18 hindurchgeführt. Das Rührwerk 7 weist
in aus der erwähnten Druckschrift bekannter Weise auf der Rührwerkswelle 20 angebrachte
Scheiben 23 auf, von denen als Rührwerkzeuge Rührstäbe 24 radial vorragen. Am Innenzylinder
10 sind jeweils axial gegen die Rührstäbe 24 versetzt Gegenstäbe 25 angebracht.
[0019] Am oberen Ende des Mahlraums 9, also an dem dem Mahlgutzuführstutzen 13 entgegengesetzten
Ende des Mahlraums 9 ist ein Mahlgutauslaßstutzen 26 vorgesehen, dem eine sogenannte
Ringspalttrenneinrichtung 27 vorgeordnet ist, mittels der die Mahlhilfskörper 28 im
Mahlraum 9 zurückgehalten werden.
[0020] Eine derartige Trenneinrichtung 27 ist ebenfalls aus der erwähnten Druckschrift bekannt.
Wie ebenfalls aus der erwähnten Druckschrift bekannt ist, ist das Rührwerk 7 kühlbar.
Hierzu ist in bekannter Weise an dem der Keilriemenscheibe 8 zugeordneten Ende der
Rührwerkswelle 20 ein Kühlwasseranschluß 29 und ein Kühlwasserabfluß 30 vorgesehen.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, kann auch die Bodenplatte 12 kühlbar, also hohl, ausgebildet
sein und mit einem Kühlwasserzufluß 31 und einem Kühlwasserabfluß 32 versehen sein.
[0021] Der Detailaufbau der Rührwerksmühle ist für die Erfindung ohne Bedeutung ; es können
also jede Art von Rührwerkzeugen eingesetzt werden. Auch der Deckel 18 kann kühlbar
ausgebildet sein. Gleichermaßen kommt es auf die konkrete Ausbildung der Trenneinrichtung
in diesem Zusammenhang nicht an.
[0022] Der Mahlraum 9 ist 50 bis 90 % mit Mahlhilfskörpern 28 gefüllt, die einen Durchmesser
im Bereich von 0,3 bis 10 mm haben.
[0023] Ein erstes Schaltungsschema wird nachfolgend anhand der Fig. 2 erläutert.
[0024] Mit ausgezogenen Linien sind in der Regel Flüssigkeitsleitungen gezeichnet, während
gestrichelt Steuerleitungen dargestellt sind, die von einem zentralen Rechner 33 zu
verschiedenen Stellen führen, wo ein vom Rechner gesteuerter Vorgang ausgelöst werden
soll.
[0025] Die Stromversorgung des Rührwerks-Motors 4 erfolgt über einen vom Rechner 33 angesteuerten
Frequenzumformer 34, so daß eine feinfühlige Drehzahlsteuerung des Motors 4 und damit
des Rührwerks 7 möglich ist. Die Leistungsaufnahme des Rührwerks-Motors 4 wird an
einer Meßstelle 35 erfaßt. In den Darstellungen der Meßstellen sind Kennbuchstaben
angebracht, die bei allen noch zu erwähnenden Meßstellen folgende Bedeutung haben
:

[0026] Im konkreten Fall der Meßstelle 35 bedeuten die dort angegeben Buchstaben, daß die
erfaßte elektrische Leistung angezeigt, registriert und zum Rechner gegeben wird.
[0027] Die Mahlgutzufuhr erfolgt mittels einer Mahlgut-Pumpe 36 über eine Mahlgut-Zulaufleitung
37 zum Mahlgutzuführstutzen 13 des Mahlbehälters 3. Die Pumpe 36 wird mittels eines
elektrischen Pumpenmotors 38 angetrieben, dessen Stromversorgung über einen Frequenzumformer
39 erfolgt, so daß die Drehzahl des Pumpenmotors 38 und damit die Förderleistung der
Pumpe 36 sehr genau steuerbar ist Auch dieser Frequenzumformer wird vom Rechner 33
angesteuert. Dem Pumpenmotor 38 ist eine Meßstelle 40 zur Erfassung der aufgenommenen
elektrischen Leistung zugeordnet. Weiterhin ist eine Meßstelle 41 zur Erfassung der
Pumpenmotor- bzw. Pumpendrehzahl zugeordnet
[0028] In der Mahlgut-Zulaufleitung 37 sind weiterhin eine Meßstelle 42 zur Erfassung der
Temperatur des zuzuführenden Materials, eine Meßstelle 43 zur Erfassung des von der
Mahlgut-Pumpe geförderten Mahlgut-Massenstroms und eine Meßstelle 44 zur Erfassung
des Mahlgut-Drucks vor dem bzw. am Eingang des Mahlraums 9.
[0029] Dem Mahlgutauslaßstutzen 26 ist eine Meßstelle 45 zur Erfassung der Temperatur des
austretenden gemahlenen Mahlguts zugeordnet. Der Rührwerkswelle 20 ist eine Meßstelle
46 zum Erfassen der Drehzahl der Rührwerkswelle 20 zugeordnet.
[0030] Die Kühlwasserzufuhr erfolgt über eine zentrale Kühlwasser-Leitung 47, in der ein
vom Rechner 33 ansteuerbares Absperr-Ventil 48 angeordnet ist dem ein ebenfalls vom
Rechner 33 angesteuertes Proportional-Ventil 49 nachgeordnet ist, dessen Absperrverhalten
also proportional dem Öffnungs- oder Schließgrad ist. Solche handelsüblichen Ventile
eignen sich also besonders gut zur Volumenstrom-Steuerung, im vorliegenden Fall also
zur Kühlwasserstrom-Steuerung.
[0031] Hinter dem Ventil 49 sind in der Leitung 47 eine Meßstelle 52 zur Erfassung der Kühlwasser-Vorlauf-Temperatur
und eine Meßstelle 53 zur Erfassung des Volumenstroms des Kühlwasser-Vorlaufs angeordnet.
Das durch das Ventil 49 und die Meßstellen 52, 53 fließende Kühlwasser wird in mehrere
Kühlwasser-Vorlauf-Zweigleitungen 54, 55, 56 aufgeteilt. Die Zweigleitung 54 führt
zum Kühlwasseranschluß 29 der Rührwerkswelle 20, die Zweigleitung 55 führt zum Kühlwassereinlaßstutzen
14 des Kühlmantels 11 und die Zweigleitung 56 führt zum Kühlwasserzufluß 31 des Bodens
12 des Mahlbehälters 3. Das aus der Rührwerkswelle kommende Rücklauf-Kühlwasser fließt
über eine Kühlwasser-Rücklauf-Teilleitung 57 zu einem Kühlwasser-Rücklauf-Sammelleitung
58. Vom Kühlwasserauslaßstutzen 15 des Kühlmantels 11 führt eine Kühlwasser-Rücklauf-Teilleitung
59 und vom Kühlwasserabfluß 32 des Bodens 12 eine Kühlwasser-Rücklauf-Teilleitung
60 zu der Sammelleitung 58, in der sich eine Meßstelle 61 zur Erfassung der Kühlwasser-Rücklauf-Temperatur
befindet. Die Aufteilung des Kühlwasser-Vorlaufs auf die drei Zweigleitungen 54, 55,
56 erfolgt mittels handverstellbarer Ventile 62, 63, 64 in diesen Zweigleitungen 54,
55, 56. Anstelle dieser handverstellbaren Ventile können selbstverständlich auch vom
Rechner angesteuerte Proportional-Ventile vorgesehen sein, so daß eine Einzel-Steuerung
der Kühlwasser-Teil-Volumenströme möglich ist.
[0032] Es ist weiterhin eine Einrichtung 66 zur Zuführung von Mahlhilfskörpern 28 vorgesehen,
die ebenfalls vom Rechner 33 ansteuerbar ist Solche Einrichtungen sind beispielsweise
aus der DE-C-20 51 003 bekannt. Die Zuführung von Mahlhilfskörpern 28 mittels dieser
Einrichtung 66 erfolgt in die Mahlgut-Zulaufleitung 37 unmittelbar vor dem Mahlgutzuführstutzen
13.
[0033] Während bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vom Innenzylinder 10 und dem Kühlmantel
11 ein sich im wesentlichen über die volle axiale Länge des Mahlraums 9 erstreckender
Kühlraum 11' gebildet wird, ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 dieser Kühlraum
etwa in der axialen Mitte durch eine Trennwand 67 unterteilt, so daß zwei Teil-Kühlräume
11'a und 11'b gebildet werden. Der eine Teil-Kühlraum 11'a ist dem Teil-Mahlraum 9a
zugeordnet, der sich an den Mahlgutzuführstutzen 13 anschließt. Der andere Teil-Kühlraum
11'b ist dem Teil-Mahlraum 9b zugeordnet, der sich vor der Trenneinrichtung 27, also
vor dem Mahlgutauslaßstutzen 26 befindet. Soweit gleiche Teile bei diesem Ausführungsbeispiel
vorhanden sind, werden die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 2 verwendet, wobei von
einer erneuten Beschreibung Abstand genommen wird.
[0034] Zur Versorgung der beiden Teil-Kühlräume 11'a und 11'b sind entsprechende Kühlwasser-Vortauf-Zweigleitungen
54a und 54b vorgesehen, die von der Kühlwasser-Vorlauf-Leitung 47 abzweigen. In beiden
Zweigleitungen 54a und 54b sind ebenfalls handverstellbare Ventile 63a und 63b vorgesehen.
Auch hier können anstelle der handverstellbaren Ventile 63a und 63b vom Rechner angesteuerte
Proportional-Ventile vorgesehen sein.
[0035] Von den Teil-Kühlräumen 11'a und 11'b führen Kühlwasser-Rücklauf-Teilleitungen 59a
und 59b zur Kühlwasser-Rücklauf-Sammelleitung 58.
[0036] In den beiden Zweigleitungen 54a und 54b befinden sich Meßstellen 68a bzw. 68b zur
Messung des Kühlwasser-Volumenstroms, also zur Messung der Kühlwassermenge pro Zeiteinheit
in der jeweiligen Zweigleitung 54a bzw. 54b.
[0037] In den beiden Kühlwasser-Rücklauf-Teilleitungen 59a und 59b sind Meßstellen 69a und
69b zur Messung der Temperatur des entsprechend Rücklauf-Kühlwassers angeordnet.
[0038] Mit den zusätzlich vorgesehenen Meßstellen lassen sich also Volumenstrom und Austrittstemperatur
des Kühlwassers in den beiden Teil-Kühlräumen 11'a und 11'b erfassen, die der unteren
Mahlraumhälfte 9a bzw. der oberen Mahlraumhälfte 9b zugeordnet sind. Der unteren Mahlraumhälfte
9a kann als Teil-Kühlraum auch die kühlbare Bodenplatte 12 mit entsprechender in der
geschilderten Weise mit Meßstellen versehener Kühlwasserversorgung zugeordnet werden.
Entsprechendes gilt für die obere Mahlraumhälfte 9b, wenn der Deckel 18 in der bereits
angesprochenen Weise kühlbar ausgebildet ist.
[0039] Die Betriebsweise ist wie folgt :
[0040] Grundvoraussetzung ist, daß für einen bestimmten Bearbeitungsfall der spezifische
Energieeintrag in das Mahlgut, d.h. der Quotient aus dem durch das Rührwerk 7 in das
Mahlgut eingebrachter Leistung und aus dem Mahlgut-Massenstrom, d.h. dem pro Zeiteinheit
dem Mahlraum 9 zugeführter Mahlgut-Masse unter Berücksichtigung einer zulässigen Abweichung,
konstant gehalten werden soll. Der Wert des spezifischen Energieeintrags für den konkreten
Mahlfall wird empirisch im Labor oder Technikum unter ähnlichen Bedingungen in verkleinertem
Maßstab ermittelt. Eine solche Rührwerksmühle zur Ermittlung eines solchen Wertes
sollte also einen ähnlich gestalteten Mahlbehälter und ein ähnlich gestattetes Rührwerk
einschließlich ähnlicher Rührwerkzeuge aufweisen.
[0041] Regelgrößen für den spezifischen Energieeintrag sind der Leistungseintrag in das
im Mahlraum 9 befindliche Mahlgut einerseits und der Mahlgut-Massenstrom. Stellgrößen
hierfür sind wiederum die Leistungsaufnahme des Rührwerks-Motors 4, und zwar die Wirkleistungsaufnahme
abzüglich einer empirisch zu erfassenden und im Rechner 32 abzuspeichernden Leerlaufleistung
von Motor 4 und Rührwerksmühle (ohne Mahlhilfskörper-Füllung).
[0042] Als Stellgröße für den Leistungseintrag in den Prozeßraum dient die Drehzahl des
Rührwerks 7 und/oder der Füllgrad, mit dem der Mahlraum 9 mit Mahlhilfskörpern 28
gefüllt ist. Die Drehzahl des Rührwerks 7 wird über den Frequenzumformer 34 eingestellt.
Der Mahlkörperfüllgrad wird über die Einrichtung 66 zur Zuführung von Mahlhilfskörpern
28, die beide vom Rechner 33 ansteuerbar sind, verändert.
[0043] Eine wesentliche übergeordnete Größe ist die Soll-Temperatur des Mahlgutes am Austritt
26. Bei Überschreiten einer maximal zulässigen Mahlguttemperatur kann eine Schädigung
des Mahlgutes eintreten. Beispielsweise kann eine Beeinträchtigung von gewünschten
coloristischen Eigenschaften auftreten, es können gefährliche Lösungsmittelverdampfungen
auftreten, chemische Additive wie Dispergatoren und Stabilisatoren können thermisch
abgebaut werden. Aus diesem Grunde können die Regelung der Leistungsaufnahme und/oder
des Mahlgut-Massenstroms zur Konstanthaltung der massespezifischen Energiezufuhr nur
jeweils unter Berücksichtigung einer maximal zulässigen Temperatur des Mahlgutes,
die an der Meßstelle 45 erfaßt wird, verändert werden. Diese maximal zulässige Temperatur
liegt um eine zulässige Temperaturabweichung oberhalb der Solltemperatur.
[0044] Stellgröße zur Regelung einer konstanten Mahlgut-Austrittstemperatur ist der Volumenstrom
des Kühlwassers. Dieser wird entsprechend der an der Meßstelle 45 gemessenen Mahlgut-Austrittstemperatur
- angesteuert vom Rechner 33 - durch eine Stellung des Proportional-Ventils 49 eingestellt.
Die Aufteilung auf die einzelnen Zweigleitungen 54, 55, 56 erfolgt über eine manuelle
Grundeinstellung der Ventile 62, 63, 64. Wenn das Ventil 49 bereits vollständig geöffnet
ist, dann kann eine Reduktion der Mahlgut-Austrittstemperatur nur noch durch eine
Reduktion des Leistungseintrags über das Rührwerk 7 unter entsprechender Verringerung
des Mahlgut-Massenstroms erreicht werden.
[0045] Die Drehzahl des Rührwerks 7 kann - zur Veränderung des Leistungseintrags in das
Mahlgut innerhalb eines Drehzahlregelbereiches um die Soll-Drehzahl geregelt werden.
Dieser Drehzahlregelbereich liegt beispielsweise in einem Bereich von 10 % um die
Solldrehzahl.
[0046] Die Ist-Drehzahl des Rührwerks 7 wird von der Meßstelle 46 auf den Rechner 33 gegeben.
[0047] Der Mahlgut-Massenstrom wird nach oben durch eine maximale Leistungsaufnahme und
eine maximale Drehzahl des Pumpen-Motors 38 und durch einen maximal zulässigen Druck
begrenzt. Die Leistungsaufnahme wird von der Meßstelle 40 erfaßt und zum Rechner gegeben.
Da die an der Meßstelle 41 erfaßte Drehzahl des Pumpen-Motors 38 bzw. der Mahlgutpumpe
36 nur einen indirekten Hinweis auf den Mahlgut-Massenstrom gibt und da zu hoher Gegendruck,
Lufteinschlüsse und weitere Störeinflüsse die Förderung der Mahlgut-Pumpe 36 beeinträchtigen
können, wird der tatsächliche Massenstrom an der Meßstelle 43 erfaßt und auf den Rechner
gegeben.
[0048] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird eine gleichmäßige Mahlkörperverteilung
im Mahlraum 9 durch eine Erfassung des Mahlgut-Druckes an der Meßstelle 44 unmittelbar
vor dem Mahlraum erfaßt. Da das Mahlgut hinter der Trenneinrichtung 27 Atmosphärendruck
unterliegt, gibt der an der Meßstelle 44 erfaßte Mahlgut-Druck den Druckverlust im
Mahlraum 9 wieder. Bei einer gleichmäßigen Verteillung der Mahlhilfskörper 28 im Mahlraum
ist ein Mahlgut-Solldruck gegeben. Ein Überschreiten dieses Soll-Druckes über eine
zulässige Abweichung hinaus zeigt an, daß eine übermäßige Mahlkörperkonzentration
entweder am Mahlguteinlaß, also am Boden des Mahlraums 9 oder im Bereich des Mahlgutauslasses
vor der Trenneinrichtung 27 erfolgt ist.
[0049] Eine gleichmäßige Mahlkörperverteilung im Mahlraum 9 liegt dann vor, wenn die an
den Mahlhilfskörpern 28 angreifenden Kräfte, nämlich die Schwerkraft, die Auftriebs-
und Strömungskräfte, sich im Gleichgewicht befinden. Wenn die Schwerkraft überwiegt,
tritt eine übermäßige Konzentration von Mahlkörpern am Boden des Mahlraums ein. Wenn
die Auftriebs- und Strömungskräfte überwiegen, tritt eine übermäßige Konzentration
vor der Trenneinrichtung ein. In beiden Fällen tritt ein erhöhter Druckabfall im Mahlraum
ein, d.h. der an der Meßstelle 44 erfaßte Mahlgut-Druck steigt an. Des weiteren nimmt
die lediglich zum Rühren der aufkonzentrierten Mahlhilfskörper 28, nicht in Mahlleistung
umgesetzte Verlustleistung zu, d.h. eine übermäßige Konzentration der Mahlhilfskörper
28 im Bereich des Mahlguteinlasses oder vor der Trenneinrichtung 27 führt zu einer
verstärkten Erwärmung des Mahlgutes und zu stark erhöhtem Verschleiß der Mahlhilfskörper
28, der Rührwerkzeuge und der Mahlraumbegrenzungswände.
[0050] Eine Aussage über die Frage, ob die Ursache einer Druckerhöhung in einer Konzentration
von Mahlhilfskörpern 28 am Boden des Mahlraums 9 oder vor der Trenneinrichtung 27
ist, läßt sich im wesentlichen aus der « Geschichte )) der Druckerhöhung herleiten.
Wenn bei einer Erhöhung des Mahlgut-Massenstroms durch entsprechende Erhöhung der
Drehzahl der Mahlgut-Pumpe 36 der Mahlgut-Druck an der Meßstelle 44 ansteigt, dann
ist dies ein Indiz dafür, daß eine übermäßige Konzentration an Mahlhilfskörpern 28
vor der Trenneinrichtung 27 erfolgt ist, während eine Abnahme des Druckes anzeigt,
daß die Mahlhilfskörper 28 im Bereich des Mahlguteinlasses übermäßig konzentriert
sind, wobei durch Erhöhung des Volumenstroms die auf die Mahlhilfskörper 28 wirkenden
Strömungskräfte erhöht werden mit der Konsequenz, daß die Verteilung vergleichmäßigt
wird. Ist dagegen - wie erläutert - eine übermäßige Konzentration vor der Trenneinrichtung
27 erfolgt, so muß der Mahlgut-Massenstrom zurückgenommen werden.
[0051] Der spezifische Energieeintrag durch das Rührwerk 7 in das im Mahlraum 9 befindliche
Mahlgut läßt sich nicht mehr konstant halten, wenn beide bestimmenden Größen ihren
entsprechenden Extremwert erreicht haben. Wenn also der Mahlgut-Massenstrom bereits
auf ein Minimum heruntergeregelt ist und die Drehzahl des Rührwerks 7 auf den maximal
zulässigen Wert hochgeregelt worden ist, dann wird vom Rechner 33 her über die Einrichtung
66 die Nachfüllung des Mahlraums 9 mit Mahlhilfskörpern 28 in die Wege geleitet. Gleichzeitig
wird die Drehzahl zurückgeregelt.
[0052] Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die bereits erwähnte durch
zusätzliche Verlustleistungen bedingte Erwärmung des Mahlgutes im Bereich einer übermäßigen
Konzentration von Mahlhilfskörpern 28 erfaßt. Hierzu wird die Erwärmung des Kühlwassers
im Teil-Kühlraum 11'a und andererseits im Teil-Kühlraum 11'b erfaßt, und zwar durch
Erfassen der Kühlwasser-Vorlauf-Temperatur an der Meßstelle 52 und durch Erfassen
der Kühlwasser-Rücklauf-Temperaturen an den Meßstellen 69a und 69b. Durch gleichzeitiges
Erfassen der Kühlwasser-Volumenströme an den Meßstellen 68a und 68b ist im Rechner
33 in einfacher Weise die einerseits im Teil-Kühlraum 11a aufgenommene Wärme und die
andererseits im Teil-Kühlraum 11 aufgenommene Wärme ermittelt werden. Deren Verhältnis
zueinander sind unmittelbar ein Maß dafür, ob entweder am Mahlguteinlaß oder vor der
Trenneinrichtung 27 eine übermäßige Konzentration von Mahlhilfskörpern 28 erfolgt
ist. Wenn mehr Wärme im Bereich des Teil-Kühlraums 11'a übertragen wird, ist ersteres
der Fall, während bei einer größeren Wärmeübertragung im Bereich des Teil-Kühlraums
11'b letzteres der Fall ist. Abhilfe wird auch hier in der gleichen Weise geschaffen,
wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.
[0053] Auf der Basis der vorstehenden allgemeinen Erläuterungen sind die Flußdiagramme nach
den Fig. 4, 5 und 6, 7 aus sich heraus verständlich, wobei das Flußdiagramm nach den
Fig. 4, 5 die Regelung der Mahlkörperverteilung über die Erfassung des Mahlgut-Druckes
vor dem Mahlraum wiedergibt, während das Flußdiagramm nach den Fig. 6 und 7 die Regelung
der Mahlkörperverteilung über die Erfassung der Wärmeströme Qu bzw. Qo im unteren
und oberen Teil 9a bzw. 9b des Mahlraums 9 wiedergibt. Ansonsten sind die Regelungsschemen
gleich. Sie beschreiben entsprechend der Erfindung vollautomatische Regelungen.
[0054] In den Flußdiagrammen haben die nachfolgend aufgelisteten Zeichen die jeweils angegebene
Bedeutung :

[0055] Es werden folgende Indizes verwendet :

[0056] In den Rhomben in den Fig. 4 bis 6 sind die jeweils vom Rechner durchzuführenden
Vergleichsoperationen angegeben, die mit den Meßdaten durchgeführt werden, die von
den einzelnen Meßstellen zum Rechner 33 gegeben werden. Die aus den einzelnen Rhomben
herausführenden Pfeile mit dem Zusatz « nein )) oder « ja » geben an, welche Operation
als nächstes durchgeführt wird, wenn die in einem Rhombus angegebene Bedingung erfüllt
(ja) oder nicht erfüllt (nein) ist. Die in Rechtecken angegebenen Maßnahmen geben
an, welche Stellgroße unter entsprechender Ansteuerung des zugeordneten Stellgliedes
vom Rechner her verändert wird, wenn ein oder mehrere (in Rhomben angegebene) Bedingungen
erfüllt sind.
[0057] In Einzelfällen sind in den Rechtecken Ziffern angegeben. Es handelt sich hierbei
um die Bezugsziffern des entsprechenden Stellgliedes aus Fig. 2 oder 3.
[0058] Vor Beginn des Mahlens werden die nachfolgend aufgelisteten Parameter in den Rechner
33 eingegeben, die sich auf einen speziellen Mahlvorgang mit den entsprechenden Bedingungen
beziehen :

[0059] Bei der Ausführung nach Fig. 3 entsprechend dem Flußdiagramm nach Fig. 4 und 6 wird
zusätzlich noch zur Erfassung der in den Teil-Kühlräumen abgeführten Wärmeströme eingegeben
die zulässige Differenz der abgeführten Wärmeströme:

[0060] Wie sich aus Fig. 4 ergibt, werden nach dem Start der Druck und die Temperatur im
Hinblick auf die maximal zulässigen Werte überprüft und bei Erreichen des maximal
zulässigen Wertes eine Notabschaltung (NOTAUS) durchgeführt. Anschließend werden weitere
Temperatur- und Druckbedingungen abgefragt und jeweils bei Nichtvorhandensein die
entsprechenden oben geschilderten Maßnahmen ergriffen. Wenn Druck und Temperatur des
Mahlgutes im Bereich der zulässigen Abweichung sind, wird der tatsächliche spezifische
Energieeintrag überprüft, und zwar im Hinblick auf die zulässige Abweichung. Je nachdem
ob eine Abweichung vorliegt oder nicht, erfolgen dann die im einzelnen in den Fig.
5 bzw. 6 angegebenen weiteren Abfragen bzw. Maßnahmen.
[0061] Wenn das Programm des Rechners jeweils durchgefahren ist, springt er zurück zum Anfang
A und fährt erneut eine Schleife durch.
1. Regelungseinrichtung für eine Rührwerksmühle zum Zerkleinern, Desagglomerieren
und Dispergieren Von als Suspension vorliegendem Mahlgut, mit einem Mahlraum (9 ;
9a, 9b), in dem ein mit regelbarer Drehzahl von einem Rührwerks-Motor (4) antreibbares
Rührwerk (7) angeordnet ist, der teilweise mit Mahlhilfskörpern (28) gefüllt ist,
in den an einem Ende eine von einer Mahlgut-Pumpe (36) kommende Mahlgut-Zulaufleitung
(37) einmündet, und der an seinem anderen Ende mit einer Mahlgut-Mahlhilfskörper-Trenneinrichtung
(27) und einem nachgeordneten Mahlgut-Austritt (26) versehen ist, mit einer Einrichtung
zum Erfassen der vom Rührwerk (7) in das Mahlgut eingebrachten Leistung und mit einer
Einrichtung zum Erfassen des Mahlgut-Massenstroms und mit einem den Mahlraum (9 ;
9a, 9b) umgebenden Kühlraum (11'; 11'a, 11'b), der an eine Kühlwasser-Vorlauf-Leitung
(47) und eine Kühlwasser-Rücklauf-Leitung (58) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung zur Konstanthaltung der spezifischen Energiezufuhr vorhanden
ist, wobei die spezifische Energiezufuhr durch den Quotienten von in das Mahlgut eingebrachter
Leistung und Mahlgut-Massenstrom bestimmt ist, daß eine Einrichtung zur Erfassung
der Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum (9 ; 9a, 9b) vorgesehen ist, und
daß eine Einrichtung zur gleichmäßigen Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum
(9 ; 9a, 9b) vorgesehen ist, und daß als Einrichtung zur Erfassung der Verteilung
der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum (9) eine den Mahlgutdruck unmittelbar vor dem
Mahlraum erfassende Meßstelle (44) zur Erfassung des Druckabfalls im Mahlraum (9)
gegen Atmosphärendruck vorgesehen ist, wobei das Überschreiten eines vorgegebenen
Druckabfalls ein Maß für eine Konzentration von Mahlhilfskörpern (28) am Mahlgut-Einlaß
(13) bzw. vor der Trenneinrichtung (27) ist, und bei Konzentration der Mahlhilfskörper
(28) vor dem Mahlgut-Einlaß (13) der Mahlgut-Massenstrom erhöht bzw. bei Konzentration
der Mahlhilfskörper (28) vor der Trenneinrichtung (27) der Mahlgut-Massenstrom abgesenkt
wird. oder daß als Einrichtung zur Erfassung der Verteilung der Mahlhilfskörper (28)
der Mahlraum (9a, 9b) von mindestens zwei parallel zueinander geschalteten Teil-Kühlräumen
(11'a, 11'b) umgeben ist, von denen einer dem Mahlgut-Einlaß (13) und der andere der
Trenneinrichtung (27) zugeordnet ist und daß Einrichtungen zur Erfassung der auf die
Teil-Kühlräume (11'a, 11'b) übertragenen Wärmeströme vorgesehen sind.
2. Regelungseinrichtung für eine Rührwerksmühle zum Zerkleinem, Desagglomerieren und
Dispergieren von als Suspension vorliegendem Mahlgut, mit einem Mahlraum (9 ; 9a,
9b), in dem ein mit regelbarer Drehzahl von einem Rührwerks-Motor (4) antreibbares
Rührwerk (7) angeordnet ist, der teilweise mit Mahlhilfskörpern (28) gefüllt ist,
in den an einem Ende eine von einer Mahlgut-Pumpe (36) kommende Mahlgut-Zulaufleitung
(37) einmündet, und der an seinem anderen Ende mit einer Mahlgut-Mahlhilfskörper-Trenneinrichtung
(27) und einem nachgeordneten Mahlgut-Austritt (26) versehen ist, mit einer Einrichtung
zum Erfassen der vom Rührwerk (7) in das Mahlgut eingebrachten Leistung und mit einer
Einrichtung zum Erfassen des Mahlgut-Massenstroms und mit einem den Mahlraum (9 ;
9a, 9b) umgebenden Kühlraum (11' ; 11'a, 11'b), der an eine Kühlwasser-Vorlauf-Leitung (47) und eine Kühlwasser-Rücklauf-Leitung
(58) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Konstanthaltung
der spezifischen Energiezufuhr vorhanden ist, wobei die spezifische Energiezufuhr
durch den Quotienten von in das Mahlgut eingebrachter Leistung und Mahlgut-Massenstrom
bestimmt ist, daß eine Einrichtung zur Erfassung der Verteilung der Mahlhilfskörper
(28) im Mahlraum (9 ; 9a, 9b) vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zur gleichmäßigen
Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum (9 ; 9a, 9b) vorgesehen ist, und daß
als Einrichtung zur Erfassung der Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum
(9) eine Röntgen- oder Ultraschall- oder radioaktive Meßeinrichtung vorgesehen ist.
3. Regelungseinrichtung für eine Rührwerksmühle zum Zerkleinem, Desagglomerieren und
Dispergieren von als Suspension vorliegendem Mahlgut, mit einem Mahlraum (9 ; 9a,
9b), in dem ein mit regelbarer Drehzahl von einem Rührwerks-Motor (4) antreibbares
Rührwerk (7) angeordnet ist, der teilweise mit Mahlhilfskörpern (28) gefüllt ist,
in den an einem Ende eine von einer Mahlgut-Pumpe (36) kommende Mahlgut-Zulaufleitung
(37) einmündet, und der an seinem anderen Ende mit einer Mahlgut-Mahlhilfskörper-Trenneinrichtung
(27) und einem nachgeordneten Mahlgut-Austritt (26) versehen ist, mit einer Einrichtung
zum Erfassen der vom Rührwerk (7) in das Mahlgut eingebrachten Leistung und mit einer
Einrichtung zum Erfassen des Mahlgut-Massenstroms und mit einem den Mahlraum (9 ;
9a, 9b) umgebenden Kühlraum (11' ; 11'a, 11'b), der an eine Kühlwasser-Vorlauf-Leitung (47) und eine Kühlwasser-Rücklauf-Leitung
(58) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Konstanthaltung
der spezifischen Energiezufuhr vorhanden ist, wobei die spezifische Energiezufuhr
durch den Quotienten von in das Mahlgut eingebrachter Leistung und Mahlgut-Massenstrom
bestimmt ist, daß eine Einrichtung zur Erfassung der Verteilung der Mahlhilfskörper
(28) im Mahlraum (9 ; 9a, 9b) vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zur gleichmäßigen
Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum (9 ; 9a, 9b) vorgesehen ist, und daß
als Einrichtung zur Erfassung der Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum
(9) eine Schallanalyse- Einrichtung vorgesehen ist.
4. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1 bei einer Rührwerksmühle bei der zwei Teil-Kühlräume
vorgesehen sind, bzw. nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Konzentration
der Mahlhilfskörper (28) vor dem Mahlgut-Einlaß (13) der Mahlgut-Massenstrom erhöht
wird.
5. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1 bei einer Rührwerksmühle bei der zwei Teil-Kühlräume
vorgesehen sind, bzw. nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Konzentration
der Mahlhilfskörper (28) vor der Trenneinrichtung (27) der Mahlgut-Massenstrom abgesenkt
wird.
6. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1 bei einer Rührwerksmühle bei der zwei Teil-Kühlräume
vorgesehen sind, bzw. nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlwasser-Leitung
(47) ein in Abhängigkeit von der Mahlgut-Temperatur am Mahlgut-Auslaß (26) gesteuertes
Ventil angeordnet ist.
7. Regelungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichmäßiger
Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum (9 ; 9a, 9b) bei Überschreiten des
vorgegebenen Wertes der spezifischen Energie und nur teilweise geöffnetem Kühlwasser-Ventil
(49) der Mahlgut-Massenstrom erhöht wird.
8. Regelungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichmäßiger
Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum (9 ; 9a, 9b) bei Überschreiten des
vorgegebenen Wertes der spezifischen Energie und bei vollständig geöffnetem Kühlwasser-Ventil
(49) die Drehzahl des Rührwerks (7) gesenkt wird.
9. Regelungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichmäßiger
Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum (9 ; 9a, 9b) und bei Unterschreiten
des vorgegebenen Wertes der spezifischen Energiezufuhr bei nur teilweise geöffnetem
Kühlwasser-Ventil (49) die Drehzahl des Rührwerks (7) erhöht wird.
10. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1, bei einer Rührwerksmühle bei der zwei Teil-Kühlräume
vorgesehen sind, bzw. nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichmäßiger
Verteilung der Mahlhilfskörper (28) im Mahlraum (9 ; 9a, 9b) und bei Unterschreiten
des vorgegebenen Wertes der spezifischen Energiezufuhr bei vollständig geöffnetem
Kühlwasser-Ventil (49) der Mahlgut-Massenstrom verringert wird.
11. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1, bei einer Rührwerksmühle bei der zwei Teil-Kühlräume
vorgesehen sind, bzw. nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung
(66) zur Zuführung von Mahlhilfskörpern (28) in den Mahlraum (9 ; 9a, 9b) vorgesehen
ist und daß bei Erreichen einer maximal zulässigen Drehzahl des Rührwerks (7) und
bei Absenkung des Mahlgut-Massenstroms auf einen vorgegebenen Minimalwert Mahlhilfskörper
(28) in den Mahlraum (9 ; 9a, 9b) eingespeist werden.
1. A regulating device for an agitator mill for comminution, deagglomeration and dispersing
of grinding stock present in the form of a suspension, including a grinding chamber
(9; 9a, 9b), in which an agitator mechanism (7) drivable at a regulatable speed by
an agitator motor (4) is disposed, which grinding chamber is partly filled with auxiliary
grinding bodies (28), into which chamber, at one end, a grinding stock inflow line
(37) coming from a grinding stock pump (36) discharges, and which chamber is provided
at its other end with a separating device (27) for seaprating grinding stock from
auxiliary grinding bodies and with a subsequent grinding stock outlet (26), a device
for detecting the power introduced into the grinding stock by the agitator mechanism
(7), and means for detecting the grinding stock mass flow, and a cooling chamber (11';
11'a, 11'b) surrounding the grinding chamber (9; 9a, 9b), which cooling chamber is
conected to a forward coolant flow line (47) and a return coolant flow line (58),
characterized in that a device is provided for keeping the specific energy input constant,
wherein the specific energy input is determined by the quotient of the power introduced
into the grinding stock and the grinding stock mass flow, that means are provided
for detecting the distribution of the auxiliary grinding bodies (28) in the grinding
chamber (9; 9a, 9b), and that means are provided for a uniform distribution of the
auxiliary grinding bodies (28) in the grinding chamber (9; 9a, 9b), and that as a
device for detecting the distribution of the auxiliary grinding bodies (28) in the
grinding chamber (9), a measuring location (44) collecting the grinding stock pressure
directly before the grinding chamber and for detecting the pressure drop in the grinding
chamber (9) against atmospheric pressure is provided in the grinding chamber (9),
wherein variation from a predetermined pressure drop is used as a measure for the
concentration of auxiliary grinding bodies (28) at the grinding stock inlet (13) or
before the separating device (27), and that in the event of a concentration of the
auxiliary grinding bodies (28) before the grinding stock inlet (13), the grinding
stock mass flow is increased and, respectively, if there is a concentration of the
auxiliary grinding bodies (28) before the separating device (27), the grinding stock
mass flow is reduced, or that as means for detecting the distribution of the auxiliary
grinding bodies (28), the grinding chamber (9a, 9b) is surrounded by at least two
partial cooling chambers (11'a, 11'b) connected parallel to one another, one of which
is associated with the grinding stock inlet (13) and the other with the separating
device (27), and that means are provided for detecting the heat flows transmitted
to the partial cooling chamber (11'a, 11'b).
2. A regulating device for an agitator mill for comminution, deagglomeration and dispersing
of grinding stock present in the form of a suspension, including a grinding chamber
(9; 9a, 9b), in which an agitator mechanism (7) drivable at a regulatable speed by
an agitator motor (4) is disposed, which grinding chamber is partly filled with auxiliary
grinding bodies (28), into which chamber, at one end, a grinding stock inflow line
(37) coming from a grinding stock pump (36) discharges, and which chamber is provided
at its other end with a separating device (27) for seaprating grinding stock from
auxiliary grinding bodies and with a subsequent grinding stock outlet (26), a device
for detecting the power introduced into the grinding stock by the agitator mechanism
(7), and means for detecting the grinding stock mass flow, and a cooling chamber (11';
11'a, 11'b) surrounding the grinding chamber (9; 9a, 9b), which cooling chamber is
conected to a forward coolant flow line (47) and a return coolant flow line (58),
characterized in that a device is provided for keeping the specific energy input constant,
wherein the specific energy input is determined by the quotient of the power introduced
into the grinding stock and the grinding stock mass flow, that means are provided
for detecting the distribution of the auxiliary grinding bodies (28) in the grinding
chamber (9; 9a, 9b), and that means are provided for a uniform distribution of the
auxiliary grinding bodies (28) in the grinding chamber (9; 9a, 9b), and that an X-ray
or ultrasonic or radioactive measuring device is provided as a device for detecting
the distribution of the auxiliary grinding bodies (28) in the grinding chamber (9).
3. A regulating device for an agitator mill for comminution, deagglomeration and dispersing
of grinding stock present in the form of a suspension, including a grinding chamber
(9; 9a, 9b), in which an agitator mechanism (7) drivable at a regulatable speed by
an agitator motor (4) is disposed, which grinding chamber is partly filled with auxiliary
grinding bodies (28), into which chamber, at one end, a grinding stock inflow line
(37) coming from a grinding stock pump (36) discharges, and which chamber is provided
at its other end with a separating device (27) for seaprating grinding stock from
auxiliary grinding bodies and with a subsequent grinding stock outlet (26), a device
for detecting the power introduced into the grinding stock by the agitator mechanism
(7), and means for detecting the grinding stock mass flow, and a cooling chamber (11';
11'a, 11'b) surrounding the grinding chamber (9; 9a, 9b), which cooling chamber is
conected to a forward coolant flow line (47) and a return coolant flow line (58),
characterized in that a device is provided for keeping the specific energy input constant,
wherein the specific energy input is determined by the quotient of the power introduced
into the grinding stock and the grinding stock mass flow, that means are provided
for detecting the distribution of the auxiliary grinding bodies (28) in the grinding
chamber (9; 9a, 9b), and that means are provided for a uniform distribution of the
auxiliary grinding bodies (28) in the grinding chamber (9; 9a, 9b), and that a sonic
analysis device is provided as a device for detecting the distribution of the auxiliary
grinding bodies (28) in the grinding chamber.
4. A regulating device as defined by claim 1 for an agitator mill, in which two partial
cooling chambers are provided, and, respectively, as defined by claims 2 or 3, characterized
in that in the event of a concentration of the auxiliary grinding bodies (28) before
the grinding stock inlet (13), the grinding stock mass flow is increased.
5. A regulating device as defined by claim 1 for an agitator mill, in which two partial
cooling chambers are provided, and, respectively, as defined by claims 2 or 3, characterized
in that if there is a concentration of the auxiliary grinding bodies (28) before the
separating device (27), the grinding stock mass flow is reduced.
6. A regulating device as defined by claim 1 for an agitator mill, in which two partial
cooling chambers are provided, and, respectively, as defined by claims 2 or 3, characterized
in that a valve controllable as a function of the grinding stock temperature at the
grinding stock outlet (26) is disposed in the coolant line (47).
7. A regulating device as defined by claim 6, characterized in that in the event of
uniform distribution of the auxiliary grinding bodies (28) in the grinding chamber
(9; 9a, 9b), if the predetermined value for the specific energy is exceeded and the
coolant valve (49) is only partly opened, the grinding stock mass flow is increased.
8. A regulating device as defined by claim 6, characterized in that in the event of
uniform distribution of the auxiliary grinding bodies (28) in the grinding chamber
(9; 9a, 9b), if the predetermined value for the specific energy is exceeded and if
the coolant valve (49) is completely opened, the speed of the agitator mechanism (7)
is lowered.
9. A regulating device as defined by claim 6, characterized in that in the event of
uniform distribution of the auxiliary grinding bodies (28) in the grinding chamber
(9; 9a, 9b), if the predetermined value for the specific energy fails to be attained
and the coolant valve (49) is only partly opened, the speed of the agitator mechanism
(7) is increased.
10. A regulating device as defined by claim 1 for an agitator mill, in which two partial
cooling chambers are provided, and, respectively, as defined by claims 2 or 3, characterized
in that in the event of uniform distribution of the auxiliary grinding bodies (28)
in the grinding chamber (9; 9a, 9b), if the predetermined value for the specific energy
fails to be attained and if the coolant valve (49) is completely opened, the grinding
stock mass flow is decreased.
11. A regulating device as defined by claim 1 for an agitator mill, in which two patial
cooling chambers are provided, and, respectively, as defined by claims 2 or 3, characterized
in that means (66) for feeding auxiliary grinding bodies (28) into the grinding chamber
(9; 9a, 9b) are provided, and that upon attaining a maximum allowable speed of the
agitator mechanism (7) and upon reduction of the grinding stock mass flow to a predetermined
minimum value, auxiliary grinding bodies (28) are fed into the grinding chamber (9;
9a, 9b).
1. Système de régulation pour un broyeur-agitateur destiné à broyer, désagréger et
disperser un produit à broyer se présentant sous forme de suspension, avec une enceinte
de broyage (9; 9a, 9b) dans laquelle est agencé un agitateur (7) pouvant être entrainé
par un moteur d'agitateur (4) avec une vitesse de rotation réglable, enceinte qui
est partiellement remplie de corps auxiliaires de broyage (28), dans laquelle vient
déboucher à l'une des extrémités, une conduite d'amenée (37) de produit à broyer,
et qui, à son autre extrémité, est équipée d'un séparateur (27) pour le produit broyé
et les corps auxiliaires de broyage ainsi que d'une sortie de produit broyé (26) en
aval, système comportant également un dispositif pour le relevé de la puissance transmise
par l'agitateur (7) au produit à broyer et une dispositif pour le relevé du débit
massique du produit à broyer, une enceinte de refroidissement (11'; 11'a, 11'b) qui
entoure l'enceinte de broyage (9; 9a, 9b) et qui est raccordée à une conduite d'alimentation
(47) en eau de refroidissement et une conduite de retour (58) de l'eau de refroidissement,
système de régulation caractérisé en ce que l'on prévoit un dispositif maintenant
constante l'énergie spécifique fournie, celle-ci étant déterminée par le quotient
de la puissance fournie au produit à broyer et du débit massique du produit à broyer,
que l'on prévoit également un dispositif pour la détermination de la répartition des
corps auxiliaires de broyage (28) dans l'enceinte de broyage (9; 9a, 9b), ainsi qu'un
dispositif permettant une répartition uniforme des corps auxiliaires de broyage (28)
dans l'enceinte de broyage (9; 9a, 9b), et en ce que pour la détermination de la répartition
des corps auxiliaires de broyage (28) dans l'enceinte de broyage (9), est prévu un
point de prise de mesure (44) détectant la pression du produit à broyer directement
devant l'entrée de l'enceinte de broyage et destiné à détecter la chute de pression
dans l'enceinte de broyage (9) contre la pression atmosphérique, le dépassement d'une
valeur prédéfinie de la chute de pression constituant une mesure de la concentration
des corps auxiliaires de broyage (28) au niveau de l'entrée (13) du produit à broyer
ou devant le séparateur (27), et en ce que dans le cas d'une concentration des corps
auxiliaires de broyage (28) devant l'entrée (13) du produit à broyer, le débit massique
du produit à broyer est augmenté, et en ce que dans le case d'une concentration des
corps auxiliaires de broyage (28) devant le séparateur (27), le débit massique du
produit à broyer est réduit, ou en ce que comme dispositif pour la détermination de
la répartition des corps auxiliaires de broyage (28), l'enceinte de broyage (9a, 9b)
est entourée par au moins deux enceintes partielles de refroidissement (11'a, 11'b)
commutées en parallèle, et dont l'une est associée à l'entrée (13) de produit à broyer,
et l'autre au séparateur (27), des dispositifs étant prévus pour le relevé des flux
de chaleur transmis aux enceintes partielles de refroidissement (11'a, 11'b).
2. Système de régulation pour un broyeur-agitateur destiné à broyer, désagréger et
disperser un produit à broyer se présentant sous forme de suspension, avec une enceinte
de broyage (9; 9a, 9b) dans laquelle est agencé un agitateur (7) pouvant être entrainé
par un moteur d'agitateur (4) avec une vitesse de rotation réglable, enceinte qui
est partiellement remplie de corps auxiliaires de broyage (28), dans laquelle vient
déboucher à l'une des extrémités, une conduite d'amenée (37) de produit à broyer,
et qui, à son autre extrémité, est équipée d'un séparateur (27) pour le produit broyé
et les corps auxiliaires de broyage ainsi que d'une sortie de produit broyé (26) en
aval, système comportant également un dispositif pour le relevé de la puissance transmise
par l'agitateur (7) au produit à broyer et une dispositif pour le relevé du débit
massique du produit à broyer, une enceinte de refroidissement (11'; 11'a, 11'b) qui
entoure l'enceinte de broyage (9; 9a, 9b) et qui est raccordée à une conduite d'alimentation
(47) en eau de refroidissement et une conduite de retour (58) de l'eau de refroidissement,
système de régulation caractérisé en ce que l'on prévoit un dispositif maintenant
constante l'énergie spécifique fournie, celle-ci étant déterminée par le quotient
de la puissance fournie au produit à broyer et du débit massique du produit à broyer,
que l'on prévoit également un dispositif pour la détermination de la répartition des
corps auxiliaires de broyage (28) dans l'enceinte de broyage (9; 9a, 9b), ainsi qu'un
dispositif permettant une répartition uniforme des corps auxiliaires de broyage (28)
dans l'enceinte de broyage (9; 9a, 9b), et en ce qu'un dispositif de mesure aux rayons
X our par ultrasons ou un dispositif de mesure radioactif est prévu comme dispositif
pour la détermination de la répartition des corps auxiliaires de broyage (28).
3. Système de régulation pour un broyeur-agitateur destiné à broyer, désagréger et
disperser un produit à broyer se présentant sous forme de suspension, avec une enceinte
de broyage (9; 9a, 9b) dans laquelle est agencé un agitateur (7) pouvant être entrainé
par un moteur d'agitateur (4) avec une vitesse de rotation réglable, enceinte qui
est partiellement remplie de corps auxiliaires de broyage (28), dans laquelle vient
déboucher à l'une des extrémités, une conduite d'amenée (37) de produit à broyer,
et qui, à son autre extrémité, est équipée d'un séparateur (27) pour le produit broyé
et les corps auxiliaires de broyage ainsi que d'une sortie de produit broyé (26) en
aval, système comportant également un dispositif pour le relevé de la puissance transmise
par l'agitateur (7) au produit à broyer et une dispositif pour le relevé du débit
massique du produit à broyer, une enceinte de refroidissement (11'; 11'a, 11'b) qui
entoure l'enceinte de broyage (9; 9a, 9b) et qui est raccordée à une conduite d'alimentation
(47) en eau de refroidissement et une conduite de retour (58) de l'eau de refroidissement,
système de régulation caractérisé en ce que l'on prévoit un dispositif maintenant
constante l'énergie spécifique fournie, celle-ci étant déterminée par le quotient
de la puissance fournie au produit à broyer et du débit massique du produit à broyer,
que l'on prévoit également un dispositif pour la détermination de la répartition des
corps auxiliaires de broyage (28) dans l'enceinte de broyage (9; 9a, 9b), ainsi qu'un
dispositif permettant une répartition uniforme des corps auxiliaires de broyage (28)
dans l'enceinte de broyage (9; 9a, 9b), et en ce qu'un dispositif d'analyse de bruit
est prévu comme dispositif pour la détermination de la répartition des corps auxiliaires
de broyage (28).
4. Système de régulation selon la revendication 1 pour un broyeur-agitateur, dans
lequel deux enceintes partielles de refroidissement sont prévues, respectivement,
selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que dans le cas d'une concentration
des corps auxiliaries de broyage (28) devant l'entrée (13) du produit à broyer, le
débit massique du produit à broyer est augmenté.
5. Système de régulation selon la revendication 1 pour un broyeur-agitateur, dans
lequel deux enceintes partielles de refroidissement sont prévues, respectivement,
selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que dans le cas d'une concentration
des corps auxiliaries de broyage (28) devant le séparateur (27), le débit massique
du produit à broyer est réduit.
6. Système de régulation selon la revendication 1 pour un broyeur-agitateur, dans
lequel deux enceintes partielles de refroidissement sont prévues, respectivement,
selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que dans la conduite d'eau de refroidissement
(47) est agencée une vanne commandée en fonction de la température du produit à broyer
au niveau de la sortie d'évacuation (26) du produit broyé.
7. Système de régulation selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans le cas
d'une répartition uniforme des corps auxiliaires de broyage (28) dans l'enceinte de
broyage (9; 9a, 9b), et lors du dépassement de la valeur prédéfinie de l'énergie spécifique,
avec une vanne d'eau de refroidissement (49) seulement partiellement ouverte, le débit
massique du produit à broyer est augmenté.
8. Système de régulation selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans le cas
d'une répartition uniforme des corps auxiliaries de broyage (28) dans l'enceinte de
broyage (9; 9a, 9b), et lors du dépassement de la valeur prédéfinie de l'énergie spécifique,
avec une vanne d'eau de refroidissement (49) complètement ouverte, la vitesse de rotation
de l'agitateur (7) est réduite.
9. Système de régulation selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans le cas
d'une répartition uniforme des corps auxiliaires de broyage (28) dans l'enceinte de
broyage (9; 9a, 9b), et lorsque la valeur prédéfinie de l'énergie spécifique fournie
n'est pas atteinte, avec une vanne d'eau de refroidissement (49) seulement partiellement
ouverte, la vitesse de rotation de l'agitateur (7) est augmentée.
10. Système de régulation selon la revendication 1 pour un broyeur-agitateur, dans
lequel deux enceintes partielles de refroidissement sont prévues, respectivement,
selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que dans le cas d'une répartition
uniforme des corps auxiliaires de broyage (28) dans l'enceinte de broyage (9; 9a,
9b), et lorsque la valeur prédéfinie de l'énergie spécifique fournie n'est pas atteinte,
avec une vanne d'eau de refroidissement (49) totalement ouverte, le débit massique
de produit à broyer est réduit.
11. Système de régulation selon la revendication 1 pour un broyeur-agitateur, dans
lequel deux enceintes partielles de refroidissement sont prévues, respectivement,
selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif (66)
d'alimentation en corps auxiliaires de broyage (28) de l'enceinte de broyage (9; 9a,
9b), et en ce que lorsque l'agitateur (7) atteint une vitesse maximale autorisée,
et que le débit massique de produit à broyer tombe à une valeur minimale prédéfinie,
des corps auxiliaires de broyage (28) sont introduits dans l'enceinte de broyage (9;
9a, 9b).