-
SF 072 RUEHRWERKSMUEHLE
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rührwerksmühle nach deX Oberbegriff
des Anspruches 1.
-
Derartige Rührwerksmühlen sind beispielsweise aus der DE-AS 1 226
406 oder der DE-OS 3 038 794 bekannt. Ueblicherweise wurden bisher als Fördervorrichtung
Schnecken eingesetzt, die im Falle der DE-AS 1 226 406 auch als Einlass-Trennvorrichtung
wirken sollte, um zu verhindern, dass Mahlkörper entgegen der Förderrichtung in
das Einlassrohr gelangen. Im Falle der DE-OS -3 038 794 wurde die Förderschnecke
für einen Kugelumlauf mit Aussentrennung eingesetzt. In jedem Falle aber ergab sich
der Nachteil, dass mit Hilfe von Förderschnecken die Mahlgutdispersion (gleichgültig,
ob es sich dabei um eine Nassvermahlung oder eine Dispersion des Mahlgutes in einem
gasförmigen Fluid handelte) nur schlecht gefördert werden konnte bzw. der Wirkungsgrad
ungenügend war. Deshalb war wenigstens im Falle der genannten DE-OS
eine
zusätzliche Förderpumpe für die Mahlgutsuspension vorgesehen. Zur Verbesserung der
Mitnahme der Mahlgutsuspension wurde gemäss der DE-OS 2 432 860 bereits vorgeschlagen,
mit der-Förderschnecke im Eingriff stehende Umlaufkörper zu verwenden, um so eine
positive Förderung zu erzielen. Der Effekt dieser Massnahme musste jedoch bescheiden
bleiben, weil derartige Umlaufkörper nur an einer Seite der Förderschnecke in einen
begrenzten Winkelbereich angreifen konnten, wogegen die übrigen Winkelbereiche ein
Rückströmen des das Mahlgut tragende Fluid nicht verhindern konnten. Insbesondere
war dies dann der Fall, wenn im Mahlbehälter grössere Drücke aufgebaut werden sollten.
-
Zwar wurden für die Förderung des-Fluids bereits volumetrische Pumpen
bzw. Zentrifugalpumpen vorgeschlagen, doch konnten diese nicht im Bereiche der Mahlgutkörper
vorgesehen werden, vielmehr war im allgemeinen zwischen dieser Pumpe und den Mahlkörpern
eine gesonderte Trennvorrichtung vorzusehen. Die üblichnA Trennvorrichtungen aber
bedingen im Falle von Rotations-Trennvorrichtungen mit einem Trennspalt einen relativ
hohen Verschleiss sowohl der Trennkanten als auch der Mahlkörper, wobei im Hinblich
auf den letzteren Effekt die Trennung nur unvollkommen gelingt, weil zerkleinerte
Mahlkörper durch den Trennspalt hindurchgelangen können, weshalb das Mahlgut später
eine Nachtrennung unterzogen werden muss.- Der Uebertritt von Mahlkörpern in das
fertige Mahlgut ist besonders dann unangenehm, wenn es sich -um Nahrungsmittel,.wie
Schokolade, Soja od. dgl., handelt.
-
Zwar ist diese Gefahr bei Verwendung von Sieben als Trennvorrichtung
nicht gegeben, doch ist es bekannt, dass die Sieböffnungen dazu neigen, sich während
des Mahlvorganges zuzusetzen bzw. zu verkleben.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine einfache
Fördervorrichtung
aufzuzeigen, die sowohl den Einsatz im Bereiche der Mahlgutkörper möglich macht
bzw. sogar zur Förderung von Mahlgutkörpern gegebenenfalls geeignet ist und bei
der dennoch ein positives, im wesentlichen schlupfloses Fördern möglich ist. Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
-
Obwohl zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten für den Erfindungsgedanken
vorstellbar sind, ist es bevorzugt, wenn die Merkmale des Anspruches 2 verwirklicht
sind, weil eine Monopumpe sowohl eine positive, d.h. eine zwangsläufige, Förderung
des Fluides durchzuführen vermag und anderseits gegenüber dem Eindringen von Mahlkörpern
unempfindlich ist und daher auc-h im Bereiche der Mahlkörper angeordnet werden kann,
ohne dass eine gesonderte Trennvorrichtung erforderlich ist. Darüberhinaus ist es
möglich, über eine solche Monopumpe einen etwaigen Verlust an Mahlkörpern durch
nachträgliches Beschicken auszugleichen bzw. gewünschtenfalls auch einen Umlaufbetrieb
für die Mahlkörpervorzusehen.
-
Eine weitere Möglichkeit für einen Umlaufbetrieb, wie er mit Hilfe
einer erfindungsgemässen eingesetzten Fördereinrichtung besonders leicht verwirklicht
werden kann (vgl.
-
das Kennzeichen des Anspruches 3), ist mit- einer Fördervorrichtung.
gemäss den Ansprüchen 4 bis 8 verwirklichbar.
-
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden
Beschreibung von in der Zeichnung -schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen: Fig. 1 eine Rührwerksmühle im AxialFichrlitt rit einer Monopumpe als
Einlassfördervorrichtung;
Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine weitere
Rührwerksmühle mit Kugelumlauf und einer Aussentrennvorrichtung, zu der Fig. 3 eine
Ausführungsvariante veranschaulicht.
-
Fig. 1 zeigt eine Rührwerksmühle 1 bekannter Bauart, wie sie beispielsweise
aus der DE-AS 1 226 406 bekanntgeworden ist. Die Einzelteile dieser Rührwerksmühle
bedürfen daher keiner näheren Erläuterung. Es sei lediglich erwähnt, dass der Mahlbehälter
2 an seiner Unterseite eine Einlassöffnung 3 und an seiner Oberseite eine Auslassöffnung
4 besitzt, die durch einen bekannten Trennspalt gebildet ist.
-
Während man bisher versuchte, die Einlass-Trennvorrichtung im Bereiche
der Oeffnung 3 mit einer Förderschnecke zu kombinieren,'soll erfindungsgemäss an
deren Stelle eine Monopumpe 5 vorgesehen sein. Eine derartige Monopumpe 5 besitzt
den Vorteil einer zwangsläufigen Förderung des, beispielsweise über einen F nlasstrichter
6, gegebenenfalls aber auch über eine Zufuhr leitung, zugeführten und das Mahlgut
dispergiert enthaltenden Fluids mit einer Unempfindlichkei gegenüber den im Inneren
des Mahlbehälters 2 angeordneten Mahlkörpern 7.
-
Der Rotor 8 der Monopumpe 5 bildet während seiner Umdrehung zusammen
mit dem ihn umgebenden Pumpengehäuse 9 an ständig wechselnden Stellen seines Umfanges
einen Trennspalt 10,-wogegen er an der gegenüberliegenden Seite eine grössere Oeffnung
11 frei lässt, durch die die Mahlkörper 7 an sich einzudringen vermögen. Dies spielt
jedoch deswegen keine Rolle, weil etwaige eingedrungene MahlköryJer 7 im Verlauf
der weiteren Umdrehung des Pumpenrotors 8 aus dem Pumpengehäuse 9 wiederum herausgedrückt
werden. Die Veränderung der den Trennspalt 10 bildenden Linienberührung zwischen
dem Rotor 8 und dem Pumpengehäuse 9 hängt-ausschliesslich
von der
Drehzahl des Rotors 8 ab, obwohl es theoretisch auch denkbar wäre, zusätzlich oder
alternativ ein drehbares Pumpengehäuse 9 vorzusehen. Für die Drehung des Rotors
8 ist ein gesonderter Motor .12 vorgesehen, doch könnte der Rotor 8 im Prinzip auch
mit dem über eine Antriebswelle 13 angetriebenen Rührwerksrotor 14 durch eine Verbindung
zwischen der Unterseite dieses Rührwerksrotors 14 und der Oberseite des Pumpenrotors
8 antreibbar sein.
-
Selbstverständlich ist es ebenso möglich, den Einlass an der Oberseite
der Rührwerksmühle 1 anzuordnen und die Antriebswelle 13 im Bereiche der Einlassöffnung
als mit dem Rührwerksrotor 14 unmittelbar verbundenen Pumpenrotor auszubilden. Der
Vorteil der beiden letztgenannten Konstruktionen liegt darin, dass ein gesonderter
Antrieb für die Pumpe entfallen kann, jedoch ist dann die Drehzahl des Rührwerksrotors
14 nur gemeinsam mit der des Pumpenrotors 8 regelbar.
-
Es ist durchaus nicht erforderlich, die Monopumpe 5 in Achsrichtung
der Mühle 1 anzuordnen, vielmehr kann sie auch seitlich in den Mahlbehälter 2 einmünden,
wie dies für andere Pumpen bereits vorgeschlagen ist. Auch kann der Pumpenrotor
8 in für Monopumpen an sich bekannter Weise auf verschiedene Art ausgebildet sein,
beispielsweise in der Art, wie dies in der FR-PS 1 155 632 oder in der US-PS 3 139
035 bereits vorgeschlagen wurde. Es wurde auch bereits erwähnt, dass über die Monopumpe
5 ein etwaiger Verlust an Mahlkörpern 7 im Inneren des Mahlbehälters 2, vor allem
aufgrund der Abnützung der Mahlkörper, ausgeglichen werden kann, da die Monopumpe
5 nicht nur zur zwangsläufigen Förderung von Fluiden, sondern auch von darin enthaltenen
Feststoffen geeignet ist. Dieser Umstand kann auch dazu ausgenützt werden, einen
Umlaufbetrieb für die Mahlkörper 7 vorzusehen, wobei gewünschtenfalls sowohl im
Bereiche der Einlassöffnung 3, als auch im Bereiche
der Auslassöffnung
4 eine Monopumpe vorgesehen sein kann und man im allgemeinen mit einer einzigen
Monopumpe an einer dieser beiden Oeffnungen 3, 4 das Auslangen finden wird.
-
Die Trennung der Mahlkörper 7 vom Mahlgut kann dann mit Hilfe einer
ausserhalb des Mahlbehälters 2 gelegenen Trennvorrichtung erfolgen.
-
Fig. 2 zeigt eine andere bekannte Rührwerksmühle 101, bei der zwischen
der Auslassöffnung 104 des Mahlbehälters 102 und der Ein-lassöffnung 103 eine Umlaufleitung
15 vorgesehen ist. Die Mahlkörper 7 werden daher in dem Ringspalt zwischen dem Mahlbehälter
102 und dem werkzeuglosen Rührwerksrotor 114 zur Auslassöffnung 104 geführt, die
an einen horizontalen Rohrstutzen 16 angeschlossen ist. In diesen Rohrstutzen 16
mündet eine senkrechte Rohrleitung 17, wobei der Oeffnungsquerschnitt dieser Einmündung
mit Hilfe eines verschiebbaren Pfropfens 18 in bekannter Weise regelbar ist.
-
Abweichend von der bekannten Ausführung ist jedoch in der Umlaufleitung
15 eine'Förder- und Trenneinrichtung 105 vorgesehen, durch die ausschliesslich die
Mahlkörper 7 durch einen unterhalb der Rohrleitung 17 und der Trennvorrichtung 105
gelegenen Schacht 19 eingespeist werden, wogegen das suspendierte Mahlgut an der
Oberseite eines Behälters 20 über eine Abflussleitung 21 dekantiert wird.
-
Der Schacht 19 mündet an seiner Unterseite in eine Produktleitung
22, die mit der Einlassöffnung 103 verbunden ist und in nicht dargestellter, an
sich bekannter Weise unvermahlenes Mahlgut in Suspension zugeführt erhält.
-
Die Förder- und Trennvorrichtung 105 weist zwei Walzen 23 24 auf,
die zweckmässig jeweils einen elastischen Belag 2C, beispielsweise Gummi,an ihrer
Aussenseite besitzen. Obernalb der Walzen 23, 24 ist der Behälter 20 vorgesehen,
der
trichterartig ausgebildet ist und an den Seiten der Walzen
23, 24 zur Abdeckung ihres Einzugsspaltes zu beiden Seiten dieser Walzen Abdeckbleche
26 besitzt. Obwohl eine gewisse Elastizität bereits durch den Gummibelag 25 gegeben
ist, mag es zweckmässig sein, wenn wenigstens eine der Walzen, hier die Walze 24,
elastisch federnd gegen die andere Walze gedrückt ist, wie dies schematisch durch
eine Druckfeder. 27 angedeutet ist.
-
Die Rohrleitung 17 reicht, wie strichliert angedeutet, durch den Behälter'20
hindurch bis in den Einzugsspalt der beiden Walzen 23, 24 und liefert so das Gemenge,
aus Mahlgutsuspension und Mahlkörpern 7 direkt in den Einzugsspalt der Walzen 23,
24. Durch die elastische Anpressung der beiden Aussenmäntel 25 der Walzen 23, 24
wird die Mahlgutsuspension an einen Durchtritt gehindert, doch werden die Mahlkörper
im Einzugsspalt erfasst und zwischen den beiden Walzen 23, 24 hindurch in den Schacht
19 gefördert, der an seiner Oberseite eine Trichtermündung 28 aufweist. Die im Behälter
20 zurückbleibende Mahlgutsuspension wird an der Oberseite dekantiert und fliesst
daher über das- Auslassrohr 21 ab.
-
Um ein einwandfreies Erfassen der Mahlkörper 7 zwischen den beiden
Walzen 23, 24 zu ermöglichen, soll der Einzugsspalt beider Walzen 23, 24 einen verhältnismässig
engen Spaltwinkel aufweisen. Es ist daher verständlich, wenn die beiden Walzen 23,
24 relativ zum Durchmesser der Mahlkörper 7 in der dargestellten Weise verhältnismässig
grosse Dimensionen aufweisen. Es hat sich herausgestellt, dass ein Durchmesserverhältnis
der Walzen zu dem der Mahlkörper 7 von wenigstens 50:1 zweckmässig ist. Ferner kann
es vorteilhaft sein, eine strukturierte Oberfläche des Belages 25 vorzusehen, entweder
durch Aufrauen oder durch Anbringungeines entsprechenden Profiles, insbesondere
von Querrillen
(bezogen auf die Förderrichtung). Durch ein derartiges
Profil mag zwar auch etwas Mahlgutsuspension mitgerissen werden1 doch sind die Mengen
einerseits gering, anderseits spielen sie auch im Hinblick auf den vorgesehenen
Umlauf über die Leitungen 19 und 22 keine Rolle. Um das angegebene Durchmesserverhältnis
zu erzielen, ist bei Verwendung von Walzen 23, 24 eine realtiv platzaufwendige Konstruktion
erforderlich, weshalb-die anhand der Fig. 3 beschriebene Konstruktion bevorzugt
ist.
-
Die durch den Walzenspalt der Walzen 23, 24 austretenden Mahlkörper
fallen unter ihrem Eigengewicht den Schacht 19 entlang, der zur Vermeidung eines
zu harten Aufpralles, der Mahlkörper 7 am Grunde der Leitung 22 einen Schraubenkörper
29 aufweisen kann, der die Energie der Mahlkörper 7 gewünschtenfalls teilweise in
eine Drehung umwandelt und vorzugsweise in der dargestellten Art ein derartig gebogenes
unteres Ende 30 besitzt, das die Mahlkörper 7, in Richtung der Pfeile 3½, d.h. in
Richtung des Stromes der frischzugeführten Mahlgutsuspension, in die Leitung 22
geschleudert werden. Dabei wirkt der Schraubenlinienkörper 29 zusätzlich als Widerstand
gegenüber dem Drucke der frischen Mahlgutsuspension und hilft dazu, ein Aufsteigen
derselben durch den Schacht 19 zu vermeiden. Gewünschtenfalls kann die Unterseite
des Schachtes 19 in Strömungsrichtung (Pfeile 31) etwas geneigt sein, so dass die
Strömung der frischen Mahlgutsuspension eine Saugwirkung entfaltet.
-
Sollte ein Teil der Mahlgutsuspension bei hohen Drücken dennoch den
Schacht 19 emporsteigen, so kann der Trichter 28 entsprechend dem Behälter 20 mit
Abdeckblechen (vgl. 26) von unten her versehen werden und gegebenenfalls auch Abstreifer
für die Walzenoberfläche 25 besitzen.
-
Es wurde bereits erwähnt, dass die Erzeugung eines entsprechen spitzen
Einzugwinkels mit einem grossen Platzaufwand
für Walzen 23, 24
entsprechenden Durchmessers verbunden sein kann. Fig. 3 zeigt, wie ein derartiger
Platzaufwand reduziert werden kann. Dabei tragen Teile gleicher Funktion die selben
Bezugszeichen wie in den vorigen Figuren, allenfalls mit einer hinzugefügten Hunderterziffer.
In diesem Falle sind die beiden Walzen 23, 24 durch einen Riementrieb mit elastischen
Riemen 125 ersetzt, die die Rolle des elastischen Belages 25 der Fig. spielen. Der
Antrieb der Riemen 125 kann über Antriebswalzen 32 erfolgen, deren Relativstellung
zueinander entlang einer horizontalen Achse 33 -verstellbar sein mag, um den Winkel
des Einzugsspaltes 34 zu verändern.
-
An der Unterseite der Antriebswalzen 32 sind Umlenkwalzen 123, 124
vorgesehen, die die Rolle der beiden Walzen 23, 24 aus Fig. 2 spielen. Wie ersichtlich,
können die Durchmesser der Umlenkwalzen 123, 124 verhältnismässig klein sein, da
der Winkel des Einzugsspaltes 34 durch die Stellung. der Antriebsrollen 32 bestimmt
wird.
-
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen denkbar. Falls
beispielsweise mit Hilfe von zwei miteinander zusammenwirkenden Drehkörpern (nach
Art der Walzen 23, 24) nicht nur die Mahlkörper sondern auch Mahlgutsuspension gefördert
werden sollen, so kann die Profilierung der Walzen so weit gehen, dass sie die Form
von Drehkolben annehmen, beispielsweise in der Weise, wie dies die GB-OS 2 024 948
zeigt,-wobei die die Vorsprünge des einen Drehkolben aufnehmenden Vertiefungen des
anderen Drehkolbens entweder die Mahlkörper durch einen entsprechenden elastischen
Belag aufnehmen (was bevorzugt ist) oder die beim Eingriff verbleibenden Kammern
gross genug sind, um eine Anzahl von -Mahlkörpern darin aufzunehmen.