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PATENTANSPRÜCHE
1. Rührwerksmühle zum kontinuierlichen Verarbeiten fliessfähigen Mahlgutes mit einem Lagergehäuse, das an einem Ständer angeordnet ist, einer Antriebswelle, die in mindestens einem Lager im Lagergehäuse drehbar gelagert ist, einem Mahlbehälter, der am Lagergehäuse lösbar befestigt ist, einen Mahlguteinlass aufweist und Mahlkörper enthält, einer Rührwerkswelle, die mit der Antriebswelle lösbar gekuppelt ist, in den Mahlbehälter hineinragt und dort mindestens ein Rührelement trägt, einer zwischen dem Mahlbehälter und dem mindestens einen Lager angeordneten Austrittskammer und einer zwischen dem Mahlbehälter und der Austrittskammer angeordneten Trennvorrichtung, die einen mit der Rührwerkswelle umlaufenden Trennring und einen am Lagergehäuse befestigten ortsfesten Trennring aufweist, zwischen denen ein nur das verarbeitete Mahlgut hindurchlassender,
die Mahlkörperjedoch zurückhaltender Trennspalt gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende Trennring (56) unabhängig von der Rührwerkswelle (70) an der Antriebswelle (32) befestigt ist und die Rührwerkswelle (70) im Bereich zwischen dem Mahlbehälter (20) und dem mindestens einen im Lagergehäuse (14) angeordneten Lager (36) von der Antriebswelle (32) lösbar ist.
2. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, deren Antriebswelle in mehr als einem Lager im Lagergehäuse gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwerkswelle (70) zwischen dem der Trennvorrichtung (66) nächstgelegenen Lager (36) und dem Mahlbehälter (20) von der Antriebswelle (32) trennbar ist.
3. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, bei der die Austrittskammer von dem mindestens einen im Lagergehäuse angeordneten Lager durch eine die Antriebswelle gegen das Lagergehäuse abdichtende Wellendichtung abgegrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwerkswelle (70) zwischen der Wellendichtung (38) und dem Mahlbehälter (20) von der Antriebswelle (32) trennbar ist.
4. Rührwerksmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwerkswelle (70) am umlaufenden Trennring (56) zentriert und durch diesen zu gemeinsamer Drehung mit der Antriebswelle (32) verbunden ist.
5. Rührwerksmühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwerkswelle (70) eine Stirnplatte (74) aufweist, die zumindest annähernd deckungsgleich mit dem umlaufenden Trennring (56) gestaltet und mit diesem durch achsparallele Bolzen (76) verbunden ist.
6. Rührwerksmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die achsparallelen Bolzen (76) in der Stirnplatte (74) befestigte Gewindebolzen sind, die sich durch Löcher im umlaufenden Trennring (56) hindurcherstrecken und mit durch die Austrittskammer (68) von aussen zugänglich angeordneten Muttern (78) festgespannt sind.
7. Rührwerksmühle nach Anspruch 5, bei der die Antriebswelle auf ihrer gesamten Länge hohl ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwerkswelle (70) lösbar mit einem Zuganker (98) verschraubt ist, der am vom Mahlbehälter (20) abgewandten Ende der Antriebswelle (32) abgestützt ist.
8. Rührwerksmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (98) hohl und als Bestandteil eines Kühlmittelkreislaufs zum Kühlen der Rührwerkswelle (70) ausgebildet ist.
9. Rührwerksmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Antriebswelle auf ihrer gesamten Länge hohl ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rührwerkswelle (70) lösbar mit einem in der Antriebswelle (32) gleichachsig angeordneten Kühlmittelrohr (92) verbunden ist.
Die Erfindung betrifft eine Rührwerksmühle zum kon tinuierlichen Verarbeiten fliessfähigen Mahlgutes mit einem
Lagergehäuse, das an einem Ständer angeordnet ist, einer
Antriebswelle, die in mindestens einem Lager im Lagergehälse drehbar gelagert ist, einem Mahlbehälter, der am Lagergehäuse lösbar befestigt ist, einen Mahlguteinlass auf weist und Mahlkörper enthält, einer Rührwerkswelle, die mit der Antriebswelle lösbar gekuppelt ist, in den Mahlbehälter hineinragt und dort mindestens ein Rührelement trägt, einer zwischen dem Mahlbehälter und dem mindestens einen Lager angeordneten Austrittskammer, und einer zwischen dem Mahlbehälter und der Austrittskammer angeordneten Trennvorrichtung, die einen mit der Rührwerkswelle umlaufenden Trennring und einen am Lagergehäuse befestigten ortsfesten Trennring aufweist, zwischen denen ein nur das verarbeitete Mahlgut hindurchlassender,
die Mahlkörper jedoch zurückhaltender Trennspalt gebildet ist.
Rührwerksmühlen dieser Gattung dienen zum kontinuierlichen Feinstmahlen und/oder Suspendieren oder Desintegrieren flüssiger, pulverförmiger oder breiiger Substanzen der verschiedensten Art, beispielsweise von Nahrungsmitteln, Farben oder Bakterienkulturen. Als Mahlkörper werden Perlen aus Glas oder keramischen oder anderen harten und abriebfesten Werkstoffen verwendet; der Durchmesser der Mahlkörper richtet sich nach der angestrebten
Feinheit des verarbeiteten Mahlgutes und liegt zumeist in der Grössenordnung zwischen 3 mm und 0,1 mm. Je kleiner die Mahlkörper sind, desto kleiner muss die Breite des Trennspaltes der Trennvorrichtung sein; im allgemeinen rechnet man damit, dass diese Breite in der Grössenordnung zwischen der Hälfte und drei Vierteln des Mahlkörperdurchmessers liegt.
Um die für kleine Mahlkörper erforderliche, sehr geringe Breite des Trennspaltes innerhalb enger Toleranzen einhalten zu können, ist es erforderlich, dass der mit der Rührwerkswelle umlaufende Trennring mit hoher Genauigkeit gleichachsig zum ortsfesten Trennring gelagert und die axiale Stellung beider Trennringe in bezug aufeinander genau festgelegt ist, wozu der umlaufende Trennring in axialer Richtung im wesentlichen spielfrei gelagert sein muss.
Ein weiteres Problem besteht bei Rührwerksmühlen der beschriebenen Gattung darin, dass sie im allgemeinen nicht ständig für Mahlgut einer und derselben Art eingesetzt werden können, sondern mehr oder weniger häufig für die Bearbeitung unterschiedlichen Mahlgutes umgerüstet werden müssen. Zu diesem Zweck kann es erforderlich sein, den Mahlbehälter und die Rührwerkswelle auszuwechseln, und nicht selten muss auch an der Trennvorrichtung etwas ver ändert werden, sei es, weil die Trennringe verschlissen sind oder weil die Breite des Trennspaltes vergrössert oder verkleinert werden muss.
Bei einer bekannten Rührwerksmühle der beschriebenen Gattung (DE-AS 2 215 790) erstreckt sich die Rührwerkswelle axial durch die zu diesem Zweck auf ihrer gesamten Länge hohl ausgebildete Antriebswelle hindurch und stützt sich über zwei im Bereich der Trennvorrichtung und der Austrittskammer auf die Rührwerkswelle aufgesteckte Abstandskörper an dem in der Austrittskammer angeordneten Ende der Antriebswelle ab, während das vom Mahlraum entfernte Ende der Rührwerkswelle aus dem entsprechenden Ende der Antriebswelle hinausragt und mit diesem durch eine Spannmutter verspannt ist. Der umlaufende Trennring ist zwischen den beiden kegelstumpfförmigen Abstandskörpern eingespannt und über diese sowie die Rührwerkswelle nur mittelbar in bezug auf die Antriebswelle zentriert.
Wenn der Mahlbehälter und die Rührwerkswelle ausgewechselt werden sollen, ist es erforderlich, nach dem Lösen der Spannmutter den Mahlbehälter samt Rührwerkswelle in bezug auf das Lagergehäuse in axialer Richtung um eine Strek
ke zu verschieben, die grösser ist als die gesamte Länge der Antriebswelle. Der hierfür erforderliche Platzbedarf ist erheblich, unabhängig davon, ob es sich um eine stehende Rührwerksmühle (mit senkrechter Achse) oder um eine liegende Rührwerksmühle (mit waagerechter Achse) handelt.
Die Schwierigkeiten des axialen Auseinanderziehens des Mahlbehälters samt Rührwerkswelle einerseits und des Lagergehäuses anderseits sind besonders gross, wenn das Lagergehäuse aus Gründen der konstruktiven Einfachheit an einem Ständer befestigt oder einstückig ausgebildet ist, der seinerseits auf einem Fundament ortsfest angeordnet ist.
Bei der beschriebenen bekannten Rührwerksmühle ergeben sich noch zusätzliche Schwierigkeiten dadurch, dass die Rührwerkswelle nur gemeinsam mit dem umlaufenden Trennring ausgebaut werden kann und deshalb bei ihrem erneuten Einbau mit höchster Sorgfalt in axialer Richtung justiert werden muss, damit der umlaufende Trennring seine vorgegebene axiale Stellung in bezug auf den ortsfesten Trennring genau einnimmt. Dies ist von besonderer Bedeutung bei Trennvorrichtungen mit im wesentlichen ebenem, radialem Trennspalt wie auch bei Trennvorrichtungen mit kegelstumpfförmigem Trennspalt.
Bei den letztgenannten Trennvorrichtungen sowie bei solchen mit zylindrischem Trennspalt hat jegliche, beispielsweise durch Biegeschwingungen hervorgerufene Rundlaufungenauigkeit der Rührwerkswelle in deren den umlaufenden Trennring tragenden Bereich die unerwünschte Folge, dass die Breite des ringförmigen Trennspaltes sich zyklisch verändert und der umlaufende Trennring möglicherweise am ortsfesten Trennring anstreifen kann; dies gilt bei merklichen Durchbiegungen der Rührwerkswelle und grossem Durchmesser des umlaufenden Trennrings auch dann, wenn es sich um eine Trennvorrichtung mit radialem Trennspalt handelt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Rührwerksmühle der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, dass der Mahlbehälter samt Rührwerkswelle leicht und schnell vom Lagergehäuse entfernt und nötigenfalls durch einen anderen Mahlbehälter und eine andere Rührwerkswelle ersetzt werden kann, ohne dass dadurch die Genauigkeit des Trennspaltes beeinträchtigt oder eine umständliche Nachjustierung erforderlich wird.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der umlaufende Trennring unabhängig von der Rührwerkswelle an der Antriebswelle befestigt und die Rührwerkswelle im Bereich zwischen dem Mahlbehälter und dem mindestens einen im Lagergehäuse angeordneten Lager von der Antriebswelle lösbar ist.
Durch die von der Rührwerkswelle unabhängige Befestigung des umlaufenden Trennrings an der Antriebswelle wird die Möglichkeit geschaffen, die Rührwerkswelle auszubauen, ohne dass die Stellung des umlaufenden Trennrings in bezug auf den ortsfesten Trennring verändert wird.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Trennstelle zwischen Rührwerkswelle und Antriebswelle wird ferner erreicht, dass Mahlbehälter und Rührwerkswelle nur um eine geringe Strecke in axialer Richtung vom Lagergehäuse entfernt werden müssen, ehe sie in einer radialen Richtung, in der genügend Platz zur Verfügung steht, genügend weit wegbewegt werden können, um beispielsweise gereinigt oder durch einen anderen Mahlbehälter und/oder eine andere Rührwerkswelle ersetzt zu werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer stehenden Rührwerksmühle,
Fig. 2 den waagerechten Schnitt II-II in Fig. 1,
Fig. 3 den senkrechten axialen Teilschnitt III-III in Fig. 1 in erheblich grösserem Massstab,
Fig. 4 den waagerechten Querschnitt IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt einer abgewandelten Rührwerksmühle und
Fig. 6 den waagerechten Querschnitt VI-VI in Fig. 5.
Die in Fig. 1 bis 4 dargestellte Rührwerksmühle weist einen kastenförmigen Ständer 10 auf, in dem eine nicht dargestellte Antriebseinheit, beispielsweise ein Getriebemotor mit an einem Handrad 12 stufenlos einstellbarem Untersetzungsverhältnis, angeordnet ist. An der Vorderseite des Ständers 10 ist ein Lagergehäuse 14 festgeschraubt, das in bezug auf eine senkrechte Achse A im wesentlichen rotationssymmetrisch gestaltet ist und einen Mahlgutauslass 16 aufweist. An der Unterseite des Lagergehäuses 14 sind achsparallele Gewindebolzen 18 befestigt, mit denen ein am oberen Ende eines Mahlbehälters 20 angeordneter Flansch 22 dicht am Lagergehäuse 14 befestigt ist. Der Mahlbehälter 20 hat ein Fahrwerk 24, das in der gezeichneten Betriebsstellung in einem Abstand a über einer Bodenplatte 26 schwebt.
Durch Lösen von Muttern auf den Gewindebolzen 18 lässt sich der Mahlbehälter 20 vom Lagergehäuse 14 trennen; zwei der Gewindebolzen 18 sind so lang, dass der Mahlbehälter 20 durch Abschrauben der zugehörigen Muttern allmählich um die Strecke a abgesenkt werden kann, bis der Flansch 22 unter den unteren Enden der übrigen, kürzeren Gewindebolzen liegt und das Fahrwerk 24 auf der Bodenplatte 26 steht. Die beiden langen Gewindebolzen 18 erstrekken sich durch je einen zum Ständer 10 hin offenen Schlitz 28 im Flansch 22, so dass der Mahlbehälter 20 nach dem Absenken ohne weiteres weggefahren werden kann, nachdem eine nicht dargestellte Rohr- oder Schlauchleitung von einem an der Unterseite des Mahlbehälters 20 vorgesehenen Mahlguteinlass 30 abgekuppelt worden ist.
Im Lagergehäuse 14 ist eine hohle Antriebswelle 32 in einem Paar oberer Kugellager 34 axial unverschiebbar gelagert und zusätzlich im Abstand darunter in einem Rollenlager 36 gelagert; diese drei Lager sowie die Antriebswelle selbst haben eine hohe Rundlaufgenauigkeit. Die Antriebswelle 32 ist an oder in der Nähe ihres oberen Endes mit der erwähnten Antriebseinheit verbunden, so dass sie mit einstellbarer Geschwindigkeit drehantreibbar ist. Der untere Bereich der Antriebswelle 32 erstreckt sich durch eine Wellendichtung 38 mit einem oberen Dichtungsgehäuse 40 und einem unteren Dichtungsgehäuse 42, die beide flanschartig ausgebildet und mit dem Lagergehäuse 14 verschraubt sind.
Innerhalb des unteren Dichtungsgehäuses 42 stützen sich achsparallele Druckfedern 44 ab, die über einen Druckring 46 einen nichtdrehbaren Gleitring 48 nach unten gegen einen umlaufenden Gleitring 50 drücken. Beide Gleitringe bestehen beispielsweise aus Hartmetall. Der umlaufende Gleitring 50 ist zwischen einer von unten her auf die Antriebswelle 32 aufgeschobenen Hülse 52 und einer auf das untere Ende der Antriebswelle aufgeschraubten Mutter 54 eingespannt.
Am unteren Ende der hohlen Antriebswelle 32 ist ein umlaufender Trennring 56 festgeschraubt und innen zentriert. Der Trennring 56 trägt an seinem radial äusseren Rand einen ringförmigen Hartmetalleinsatz 58. Radial ausserhalb des umlaufenden Trennringes 56 ist ein ortsfester Trennring 60 angeordnet, der mit der Unterseite des Lagergehäuses 14 verschraubt ist. Der ortsfeste Trennring 60 hat an seinem radial inneren Rand einen ringförmigen Hartmetalleinsatz 62, der zusammen mit dem umlaufenden ringförmigen Hartmetalleinsatz 58 einen im wesentlichen zylindrischen, sich jedoch nach oben erweiternden Trennspalt 64 begrenzt.
Beide Hartmetalleinsätze 58 und 62 sind Verschleissteile und sind deshalb auswechselbar; sie bilden zusammen mit den sie tragenden Trennringen 56 und 60 eine Trennvorrichtung 66 zwischen dem Mahlbehälter 20 und einer rings um den unteren Bereich der Antriebswelle 32 innerhalb des Lagergehäuses 14 angeordneten Austrittskammer 68, an die der Mahlgutauslass 16 angeschlossen ist.
Gleichachsig mit der Antriebswelle 32 und der Trennvorrichtung 66 ist im Mahlbehälter 20 eine Rührwerkswelle 70 angeordnet, die einen zylindrischen äusseren Mantel 72 sowie eine obere Stirnplatte 74 aufweist und auch an ihrem nicht dargestellten unteren Ende in entsprechender Weise abgeschlossen ist. In der Stirnplatte 74 stecken Bolzen 76, die gemäss Fig. 3 als Gewindebolzen ausgebildet sind, sich nach oben durch Löcher im umlaufenden Trennring 56 erstrecken und innerhalb der Austrittskammer 68 Muttern 78 tragen, die derart festgezogen sind, dass die Stirnplatte 74 starr und dicht mit dem umlaufenden Trennring 56 zusammengespannt ist. Die Muttern 78 sind durch Öffnungen 80 im unteren Teil des Lagergehäuses 14 zugänglich, wenn Dekkel 82 abgenommen sind, die diese Öffnungen im Betrieb verschliessen. Der eine Deckel 82 trägt den Mahlgutauslass 16.
In einer mittigen, gestuften Bohrung der Stirnplatte 74 steckt ein Anschlussstück 84, das mit der Stirnplatte 74 verschweisst und mit einem engen Schiebesitz in eine mittige Bohrung des umlaufenden Trennrings 56 eingeschoben ist.
Das Anschlussstück 84 weist Kühlmittelkanäle 86 auf, von denen einer in einem an die Unterseite des Anschlussstücks angeschweissten rohrförmigen Kern 88 der Rührwerkswelle 70 mündet, während andere KühlmittelkanäIe 86 zwischen dem zylindrischen Mantel 72 und einer ebenfalls zylindrischen Zwischenwand 90 der Rührwerkswelle 70 münden. Im oberen Ende des Anschlussstücks 84 steckt ein Kühlmittelrohr 92, das innerhalb der Antriebswelle 32 gleichachsig angeordnet und an eine innerhalb des Ständers 10 angeordnete, nicht dargestellte Kühlmittelpumpe angeschlossen ist.
Von dieser Kühlmittelpumpe kann ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, durch das Kühlmittelrohr 92, den axialen Kühlmittelkanal 86 im Anschlussstück 84 und den rohrförmigen Kern 88 bis zum nicht dargestellten unteren Ende der Rührwerkswelle 70 gefördert werden, um von dort ausserhalb der Zwischenwand 90 unmittelbar innerhalb des zylindrischen Mantels 72 der Rührwerkswelle 70 nach oben zu strömen, und zurück durch die äusseren Kühlmittelkanäle 86 und dann innerhalb der Antriebswelle 32, jedoch ausserhalb des Kühlmittelrohres 92 in einen ebenfalls im Ständer 10 angeordneten, nicht dargestellten Kühlmittelbehälter zu gelangen.
Die Rührwerkswelle 70 weist gemäss Fig. 3 stabförmige Rührelemente 94 auf, die am Mantel 72 befestigt sind und sich von dort bis nahe an die Innenwand des Mahlbehälters 20 erstrecken. Gegen diese Rührelemente 94 in axialer Richtung versetzt, sind am Mahlbehälter 20 Gegenstäbe 96 befestigt, die sich radial nach innen bis nahe an den Mantel 72 erstrecken.
Wenn der Mahlbehälter 20 in der beschriebenen Weise durch Lösen der Muttern auf den Gewindebolzen 18 um die Strecke a oder etwas mehr abgesenkt worden ist, kann die Rührwerkswelle 70 vom umlaufenden Trennring 56 gelöst werden, indem die Muttern 78 abgeschraubt werden. Beim Absenken der Rührwerkswelle 70 löst sich deren Anschlussstück 84 vom unteren Ende des Kühlmittelrohrs 92 und gleitet anschliessend aus der mittigen Bohrung des umlaufenden Trennrings 56 heraus. Sobald auf diese Weise auch die Rührwerkswelle 70 mindestens um die Strecke a abgesenkt worden ist, kann der Mahlbehälter 20 zusammen mit der Rührwerkswelle weggefahren werden.
Die in Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform einer Rührwerksmühle unterscheidet sich von der in Fig. 3 und 4 dargestellten nur in einigen Einzelheiten; unveränderte oder äquivalente Bauteile sind in Fig. 5 und 6 mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 3 und 4. Gemäss Fig. 5 sind die Bolzen 76 am umlaufenden Trennring 56 befestigt und erstrecken sich von dort aus nach unten in glatte Löcher der Stirnplatte 74; in diesem Fall haben die Bolzen 76 nur die Aufgabe, das Drehmoment der Antriebswelle 32 vom umlaufenden Trennring 56, der auch hier mit der Antriebswelle verschraubt ist, auf die Stirnplatte 74, und damit auf die Rührwerkswelle 70 zu übertragen.
Die erforderliche axiale Kraft, mit der auch hier die Stirnplatte 74 an der Unterseite des umlaufenden Trennrings 56 anliegend gehalten ist, wird von einem rohrförmigen Zuganker 98 erzeugt, der von oben her in das Anschlussstück 84 der Rührwerkswelle 70 eingeschraubt ist, sich innerhalb der Antriebswelle 32 gleichachsig nach oben erstreckt und an seinem oberen Ende eine Spannmutter 100 trägt, die sich am oberen Ende der Antriebswelle 32 abstützt. Das Kühlmittelrohr 92 ist hier innerhalb des rohrförmigen Zugankers 98 gleichachsig angeordnet.
Im übrigen ist die Rührwerkswelle 70 bei der Ausfüh rungsform gemäss Fig. 5 und 6 schlanker und mit hohlen, scheibenförmigen Rührelementen 94 versehen. Wenn bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 und 6 nach dem Absenken des Mahlbehälters 20 um mindestens die Strecke a die Rührwerkswelle 70 von der Antriebswelle 32 getrennt werden soll, braucht nur die Spannmutter 100 gelockert und der Zuganker 98 samt Kühlmittelrohr 92 aus dem oberen Ende des Anschlussstücks 84 herausgeschraubt zu werden. Das Anschlussstück 84 lässt sich dann, wie anhand der Fig. 3 beschrieben, nach unten aus dem umlaufenden Trennring 56 herausziehen.
Bei beiden beschriebenen Ausführungsformen lassen sich die ringförmigen Hartmetalleinsätze 58 und 62 ohne weiteres auswechseln, wenn Mahlbehälter 20 und Rührwerkswelle 70 in der beschriebenen Weise abgesenkt worden sind. Wenn ausserdem der umlaufende Trennring 56 sowie die Mutter 54 von der Antriebswelle 32 und der ortsfeste Trennring 60 vom Lagergehäuse 14 abgeschraubt worden ist, lässt sich auch die Wellendichtung 38 leicht ausbauen, indem das untere Dichtungsgehäuse 42 samt dem an ihm befestigten oberen Dichtungsgehäuse 40 vom Lagergehäuse 14 abgeschraubt wird.
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PATENT CLAIMS
1. agitator mill for the continuous processing of flowable regrind with a bearing housing which is arranged on a stand, a drive shaft which is rotatably mounted in at least one bearing in the bearing housing, a grinding container which is detachably fastened to the bearing housing, has a regrind inlet and contains grinding media, an agitator shaft, which is detachably coupled to the drive shaft, protrudes into the grinding container and carries at least one stirring element there, an outlet chamber arranged between the grinding container and the at least one bearing, and an separating device arranged between the grinding container and the outlet chamber, which separates a rotating device with the agitator shaft Separating ring and a fixed separating ring fastened to the bearing housing, between which a ground material which only passes through the processed
the grinding body is, however, a reserved separation gap, characterized in that the peripheral separating ring (56) is fastened to the drive shaft (32) independently of the agitator shaft (70) and the agitator shaft (70) in the area between the grinding container (20) and the at least one in the bearing housing (14) arranged bearing (36) from the drive shaft (32) is detachable.
2. Agitator mill according to claim 1, the drive shaft of which is mounted in more than one bearing in the bearing housing, characterized in that the agitator shaft (70) between the bearing (36) closest to the separating device (66) and the grinding container (20) from the drive shaft ( 32) is separable.
3. Agitator mill according to claim 1, in which the outlet chamber is delimited from the at least one bearing arranged in the bearing housing by a shaft seal which seals the drive shaft against the bearing housing, characterized in that the agitator shaft (70) between the shaft seal (38) and the grinding container ( 20) is separable from the drive shaft (32).
4. Agitator mill according to claim 1, characterized in that the agitator shaft (70) is centered on the rotating separating ring (56) and is connected to the drive shaft (32) for common rotation.
5. Agitator mill according to claim 4, characterized in that the agitator shaft (70) has an end plate (74) which is at least approximately congruent with the circumferential separating ring (56) and connected to it by axially parallel bolts (76).
6. Agitator mill according to claim 5, characterized in that the axially parallel bolts (76) in the end plate (74) are fastened threaded bolts which extend through holes in the circumferential separating ring (56) and are arranged so that they are accessible from the outside through the outlet chamber (68) Nuts (78) are tightened.
7. agitator mill according to claim 5, wherein the drive shaft is hollow over its entire length, characterized in that the agitator shaft (70) is detachably screwed to a tie rod (98) which on the end of the drive shaft (32) facing away from the grinding container (20) ) is supported.
8. agitator mill according to claim 7, characterized in that the tie rod (98) is hollow and as part of a coolant circuit for cooling the agitator shaft (70).
9. agitator mill according to one of claims 1 to 6, wherein the drive shaft is hollow over its entire length, characterized in that the agitator shaft (70) is detachably connected to a coolant tube (92) arranged coaxially in the drive shaft (32).
The invention relates to an agitator mill for continuous processing of flowable regrind with a
Bearing housing, which is arranged on a stand, one
Drive shaft, which is rotatably mounted in at least one bearing in the bearing neck, a grinding container which is detachably attached to the bearing housing, has a grist inlet and contains grinding media, an agitator shaft, which is detachably coupled to the drive shaft, projects into the grinding container and there at least one Stirring element carries, an outlet chamber arranged between the grinding container and the at least one bearing, and a separating device arranged between the grinding container and the outlet chamber, which has a separating ring rotating with the agitator shaft and a fixed separating ring fastened to the bearing housing, between which one passes only the processed ground material ,
the grinding media, however, is formed with a reluctant separation gap.
Agitator mills of this type are used for continuous fine grinding and / or suspending or disintegrating liquid, powdery or pulpy substances of various types, for example of foods, colors or bacterial cultures. Beads made of glass or ceramic or other hard and abrasion-resistant materials are used as grinding media; the diameter of the grinding media depends on the target
Fineness of the regrind processed and is usually in the order of magnitude between 3 mm and 0.1 mm. The smaller the grinding media, the smaller the width of the separating gap of the separating device; in general, it is expected that this width is of the order of magnitude between half and three quarters of the diameter of the grinding media.
In order to be able to maintain the very small width of the separating gap required for small grinding media within narrow tolerances, it is necessary for the separating ring rotating with the agitator shaft to be mounted coaxially with the stationary separating ring with high accuracy and for the axial position of both separating rings to be precisely defined in relation to one another , for which the circumferential separating ring must be mounted essentially free of play in the axial direction.
Another problem with agitator mills of the type described is that they cannot generally be used continuously for regrind of one and the same type, but rather have to be converted more or less frequently for processing different regrinds. For this purpose, it may be necessary to replace the grinding bowl and the agitator shaft, and it is not uncommon for something to be changed on the separating device, either because the separating rings are worn or because the width of the separating gap has to be increased or reduced.
In a known agitator mill of the type described (DE-AS 2 215 790), the agitator shaft extends axially through the hollow drive shaft, which is hollow over its entire length for this purpose, and is supported by two spacers plugged onto the agitator shaft in the area of the separating device and the outlet chamber from the end of the drive shaft arranged in the outlet chamber, while the end of the agitator shaft remote from the grinding chamber protrudes from the corresponding end of the drive shaft and is clamped to it by a tension nut. The circumferential separating ring is clamped between the two frusto-conical spacers and is only indirectly centered with respect to the drive shaft via these and the agitator shaft.
If the grinding container and the agitator shaft are to be replaced, it is necessary to loosen the grinding container together with the agitator shaft in relation to the bearing housing in the axial direction by one stretch after loosening the clamping nut
ke to move, which is greater than the entire length of the drive shaft. The space required for this is considerable, regardless of whether it is a standing agitator mill (with a vertical axis) or a horizontal agitator mill (with a horizontal axis).
The difficulties of axially pulling apart the grinding container together with the agitator shaft on the one hand and the bearing housing on the other hand are particularly great if, for reasons of structural simplicity, the bearing housing is fastened or formed in one piece to a stand, which in turn is arranged in a stationary manner on a foundation.
In the known agitator mill described, there are additional difficulties in that the agitator shaft can only be removed together with the revolving separating ring and must therefore be adjusted with the greatest care in the axial direction when it is reinstalled so that the revolving separating ring has its predetermined axial position in relation on the stationary separating ring. This is of particular importance in the case of separating devices with an essentially flat, radial separating gap as well as in separating devices with a frustoconical separating gap.
In the case of the latter separating devices and those with a cylindrical separating gap, any runout inaccuracy of the agitator shaft, for example caused by bending vibrations, in its area carrying the rotating separating ring has the undesirable consequence that the width of the annular separating gap changes cyclically and the rotating separating ring can possibly rub against the stationary separating ring ; this applies to noticeable deflections of the agitator shaft and large diameter of the circumferential separating ring, even if it is a separating device with a radial separating gap.
The invention is therefore based on the object of developing an agitator mill of the type described at the outset in such a way that the grinding container together with the agitator shaft can be easily and quickly removed from the bearing housing and, if necessary, replaced by another grinding container and another agitator shaft without the accuracy of the separation gap being impaired thereby or a cumbersome readjustment becomes necessary.
The object is achieved according to the invention in that the rotating separating ring is attached to the drive shaft independently of the agitator shaft and the agitator shaft can be detached from the drive shaft in the area between the grinding container and the at least one bearing arranged in the bearing housing.
The fastening of the rotating separator ring to the drive shaft, which is independent of the agitator shaft, enables the agitator shaft to be removed without changing the position of the rotating separator ring with respect to the fixed separator ring.
The arrangement according to the invention of the separation point between the agitator shaft and the drive shaft also means that the grinding container and the agitator shaft only have to be removed from the bearing housing by a small amount in the axial direction before they move sufficiently far in a radial direction in which there is sufficient space available can be cleaned, for example, or to be replaced by another grinding container and / or another agitator shaft.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with the aid of schematic drawings. It shows:
1 is a side view of a standing agitator mill,
2 shows the horizontal section II-II in FIG. 1,
3 shows the vertical axial partial section III-III in FIG. 1 on a considerably larger scale,
4 shows the horizontal cross section IV-IV in FIG. 3,
5 a section corresponding to FIG. 3 of a modified agitator mill and
6 shows the horizontal cross section VI-VI in FIG. 5.
The agitator mill shown in FIGS. 1 to 4 has a box-shaped stand 10, in which a drive unit, not shown, for example a geared motor with a reduction ratio that can be infinitely adjusted on a handwheel 12, is arranged. On the front of the stand 10, a bearing housing 14 is screwed, which is essentially rotationally symmetrical with respect to a vertical axis A and has a regrind outlet 16. On the underside of the bearing housing 14, axially parallel threaded bolts 18 are fastened, with which a flange 22 arranged at the upper end of a grinding container 20 is fastened tightly to the bearing housing 14. The grinding container 20 has a carriage 24 which hovers in the operating position shown at a distance a above a base plate 26.
By loosening nuts on the threaded bolt 18, the grinding container 20 can be separated from the bearing housing 14; two of the threaded bolts 18 are so long that the grinding container 20 can be lowered gradually by the distance a by unscrewing the associated nuts, until the flange 22 lies below the lower ends of the remaining, shorter threaded bolts and the undercarriage 24 stands on the base plate 26. The two long threaded bolts 18 each extend through a slot 28 in the flange 22 which is open towards the stand 10, so that the grinding container 20 can be moved away after lowering after a pipe or hose line, not shown, from one on the underside of the grinding container 20 provided regrind inlet 30 has been uncoupled.
In the bearing housing 14, a hollow drive shaft 32 is axially immovably mounted in a pair of upper ball bearings 34 and is additionally mounted at a distance below it in a roller bearing 36; these three bearings and the drive shaft itself have a high concentricity. The drive shaft 32 is connected at or near its upper end to the drive unit mentioned, so that it can be driven in rotation at an adjustable speed. The lower region of the drive shaft 32 extends through a shaft seal 38 with an upper seal housing 40 and a lower seal housing 42, both of which are flange-like and screwed to the bearing housing 14.
Within the lower seal housing 42, axially parallel compression springs 44 are supported, which press a non-rotatable slide ring 48 downward against a rotating slide ring 50 via a pressure ring 46. Both slide rings are made of hard metal, for example. The circumferential slide ring 50 is clamped between a sleeve 52 pushed onto the drive shaft 32 from below and a nut 54 screwed onto the lower end of the drive shaft.
At the lower end of the hollow drive shaft 32, a circumferential separating ring 56 is screwed down and centered on the inside. The separating ring 56 has an annular hard metal insert 58 on its radially outer edge. Radially outside the rotating separating ring 56 there is a fixed separating ring 60 which is screwed to the underside of the bearing housing 14. The stationary separating ring 60 has on its radially inner edge an annular hard metal insert 62 which, together with the circumferential annular hard metal insert 58, delimits an essentially cylindrical separating gap 64 which widens upwards.
Both hard metal inserts 58 and 62 are wear parts and are therefore interchangeable; together with the separating rings 56 and 60 carrying them, they form a separating device 66 between the grinding container 20 and an outlet chamber 68 arranged around the lower region of the drive shaft 32 within the bearing housing 14, to which the grinding material outlet 16 is connected.
Coaxially with the drive shaft 32 and the separating device 66, an agitator shaft 70 is arranged in the grinding container 20, which has a cylindrical outer casing 72 and an upper end plate 74 and is also closed in a corresponding manner at its lower end (not shown). 3, which are designed as threaded bolts, extend upwards through holes in the circumferential separating ring 56 and carry nuts 78 within the outlet chamber 68, which are tightened such that the end plate 74 is rigid and tight with the circumferential separating ring 56 is clamped together. The nuts 78 are accessible through openings 80 in the lower part of the bearing housing 14 when covers 82 have been removed which close these openings during operation. One cover 82 supports the regrind outlet 16.
In a central, stepped bore of the end plate 74 there is a connection piece 84 which is welded to the end plate 74 and which is pushed into a central bore of the circumferential separating ring 56 with a narrow sliding fit.
The connector 84 has coolant channels 86, one of which opens into a tubular core 88 of the agitator shaft 70 welded to the underside of the connector, while other coolant channels 86 open between the cylindrical jacket 72 and a likewise cylindrical intermediate wall 90 of the agitator shaft 70. In the upper end of the connecting piece 84 there is a coolant tube 92, which is arranged coaxially within the drive shaft 32 and is connected to a coolant pump, not shown, arranged within the stator 10.
From this coolant pump, a coolant, for example water, can be conveyed through the coolant tube 92, the axial coolant channel 86 in the connection piece 84 and the tubular core 88 to the lower end of the agitator shaft 70, not shown, in order to from there outside the intermediate wall 90 directly inside the cylindrical one Sheath 72 of the agitator shaft 70 to flow upwards, and to get back through the outer coolant channels 86 and then inside the drive shaft 32, but outside the coolant tube 92 into a coolant tank, also not shown, arranged in the stator 10.
According to FIG. 3, the agitator shaft 70 has rod-shaped stirring elements 94 which are fastened to the casing 72 and extend from there to close to the inner wall of the grinding container 20. Against these stirring elements 94 offset in the axial direction, 20 counter rods 96 are attached to the grinding container, which extend radially inwards to close to the jacket 72.
If the grinding container 20 has been lowered in the manner described by loosening the nuts on the threaded bolt 18 by a distance or a little more, the agitator shaft 70 can be released from the rotating separating ring 56 by unscrewing the nuts 78. When the agitator shaft 70 is lowered, its connecting piece 84 detaches from the lower end of the coolant tube 92 and then slides out of the central bore of the rotating separating ring 56. As soon as the agitator shaft 70 has been lowered at least by the distance a in this way, the grinding container 20 can be moved away together with the agitator shaft.
The embodiment of an agitator mill shown in FIGS. 5 and 6 differs from that shown in FIGS. 3 and 4 only in a few details; unchanged or equivalent components are provided with the same reference numerals in FIGS. 5 and 6 as in FIGS. 3 and 4. According to FIG. 5, the bolts 76 are attached to the circumferential separating ring 56 and extend from there down into smooth holes in the end plate 74 ; in this case, the bolts 76 only have the task of transmitting the torque of the drive shaft 32 from the rotating separating ring 56, which is also screwed to the drive shaft here, to the end plate 74 and thus to the agitator shaft 70.
The required axial force with which the end plate 74 is held against the underside of the circumferential separating ring 56 is generated by a tubular tie rod 98, which is screwed from above into the connector 84 of the agitator shaft 70, inside the drive shaft 32 extends coaxially upwards and carries at its upper end a clamping nut 100 which is supported at the upper end of the drive shaft 32. The coolant tube 92 is arranged coaxially here within the tubular tie rod 98.
Moreover, the agitator shaft 70 in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6 is slimmer and provided with hollow, disk-shaped stirring elements 94. If, in the embodiment according to FIGS. 5 and 6, the agitator shaft 70 is to be separated from the drive shaft 32 after the grinding container 20 has been lowered by at least the distance a, only the clamping nut 100 needs to be loosened and the tie rod 98 together with the coolant tube 92 from the upper end of the Connector 84 to be unscrewed. The connecting piece 84 can then, as described with reference to FIG. 3, be pulled down out of the peripheral separating ring 56.
In both of the described embodiments, the ring-shaped hard metal inserts 58 and 62 can be easily replaced when the grinding container 20 and agitator shaft 70 have been lowered in the manner described. If, in addition, the rotating separating ring 56 and the nut 54 have been unscrewed from the drive shaft 32 and the fixed separating ring 60 from the bearing housing 14, the shaft seal 38 can also be easily removed by removing the lower seal housing 42 together with the upper seal housing 40 attached to it from the bearing housing 14 is unscrewed.