EP0700724A1

EP0700724A1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen autogenen Mahlen eines fliessfähigen Behandlungsguts

Info

Publication number: EP0700724A1
Application number: EP95113662A
Authority: EP
Inventors: Norbert Dr.-Ing. Stehr
Original assignee: Evv-Vermogensverwaltungs-Gmbh; Draiswerke GmbH
Current assignee: Draiswerke GmbH
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1996-03-13
Anticipated expiration: 2015-08-31
Also published as: EP0700724B2; EP0700724B1; DE4432153A1; CA2157700A1; ZA957582B; CN1119556A; BR9503976A; US5570846A; CN1041998C; JPH0889836A

Abstract

Zum kontinuierlichen autogenen Mahlen eines fließfähigen, unlösliche Partikel unterschiedlichen Durchmessers enthaltenden Behandlungsgutes wird das Behandlungsgut in einem Mahlraum (16) konzentrisch zu einer Achse (17) in Rotation versetzt, wobei unlösliche Partikel größeren Durchmessers im Mahlraum (16) überproportional aufkonzentriert werden. Es ist keine Mahlhilfskörper-Rückhaltevorrichtung erforderlich. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen autogenen Mahlen eines fließfähigen, unlösliche Partikel unterschiedlichen Durchmessers enthaltenden Behandlungsgutes, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Das Mahlen von besonders harten Marterialien, wie Silicaten und Carbiden ist aufwendig. Es ist bekannt geworden, hierzu Rührwerksmühlen einzusetzen, die jeweils einen zylindrischen Behälter aufweisen, in dem konzentrisch ein hochtourig antreibbares Rührwerk angeordnet ist. Der Mahlbehälter ist zumindest im wesentlichen mit Mahlhilfskörpern gefüllt. Das Behandlungsgut wird in fließfähiger Form, beispielsweise also mit Wasser aufgeschlämmt, dem Behälter an einem Ende zugeführt und verläßt den Behälter am anderen Ende. Das Gemisch aus Behandlungsgut und Mahlhilfskörpern wird durch das Rührwerk in eine intensive Bewegung versetzt, so daß ein intensives Mahlen stattfindet. Im Bereich des Mahlgut-Auslasses muß eine Mahlhilfskörper-Rückhaltevorrichtung vorgesehen sein, mittels derer die Mahlhilfskörper vom Behandlungsgut getrennt werden können, so daß letzteres mahlhilfskörperfrei austreten kann. Beim Mahlen extrem harter Partikel ist der Verschleiß der Mahlhilfskörper groß. Wenn dagegen geringwertige Mahlgüter als Massenprodukte gemahlen werden, dann sind - auch wenn der Mahlhilfskörperverschleiß nicht allzu groß ist - die Kosten des Mahlhilfskörperverschleisses im Vergleich zum Wert des Mahlgutes nicht tragbar. Darüber hinaus ist die Gefahr sehr groß, daß die Mahlhilfskörper-Rückhaltevorrichtung durch noch zu große Mahlgutpartikel und/oder verschlissene Mahlhilfskörper zugesetzt wird, was zumindest zu Betriebsstörungen oder auch zu einer teilweisen Zerstörung der Rührwerksmühle führen kann. Diese Gefahr besteht ganz besonders dann, wenn mit hohen Durchsätzen an Behandlungsgut, also entsprechend hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Behandlungsgutes in der Rührwerksmühle gearbeitet wird.
Aus der DE 34 31 636 C2 (entspr. EP 0 219 740 B1) ist eine Ringspalt-Kugelmühle zum kontinuierlichen Feinzerkleinern, insbesondere von mineralischen Hartstoffen, mit einem geschlossenen Mahlbehälter bekannt, in dem ein Rotor angeordnet ist, dessen Außenfläche mit der Innenfläche des Mahlbehälters einen Mahlspalt begrenzt. In dem Mahlspalt sind sogenannte Mahlperlen, d.h. Mahlhilfskörper, angeordnet. Das Oberteil und das Unterteil des Rotors verjüngen sich in entgegengesetzten Richtungen. Aufgrund der doppelt konischen Ausgestaltung des Mahlspaltes wird eine Austragung der Mahlhilfskörper mit dem Behandlungsgut durch eine Auslaßöffnung und damit eine Reduzierung der Mahlhilfskörpermenge bzw. der Mahlwirkung verhindert. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein vorgegebener Mahlhilfskörper-Überschuß sich in der radialen ringförmigen Kammer am oberen Ende des Mahlspaltes, d.h. im Bereich des größten Rotordurchmessers, sammelt, und dort eine schwimmende Sperrschicht bildet, die die aktiven Mahlhilfskörper im Mahlspalt zurückhält, ohne nach der Art eines Siebes oder dergleichen den Austritt des feinstgemahlenen Behandlungsgutes aus dem Mahlspalt in Richtung der Auslaßöffnung zu behindern. Eine nachträgliche Trennung von Mahlhilfskörpern und Behandlungsgut entfällt somit. Dies gilt allerdings nur bei niedrigen Durchsätzen, d.h. bei geringer Strömungsgeschwindigkeit des gemahlenen Behandlungsgutes im Mahlspalt. Bei größeren Durchsätzen und entsprechend höheren Strömungsgeschwindigkeiten des Behandlungsgutes im Mahlspalt werden die Mahlhilfskörper mit ausgetragen, so daß hierbei auch eine nachträgliche Trennung von Mahlhilfskörpern und Behandlungsgut notwendig ist. Die vorstehend angesprochenen Probleme des Mahlkörperverschleisses bestehen hierbei im übrigen auch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die ein kontinuierliches autogenes Mahlen von Behandlungsgut in besonders einfacher Weise auch bei hohen Durchsätzen ohne Betriebsstörungen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Sie wird weiterhin bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die Merkmale des Anspruches 8 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß die Partikel mit größerem Durchmesser im Mahlraum aufkonzentriert und dort einerseits gleichsam als Mahlhilfskörper zur Mahlung der Partikel kleineren Durchmessers verwendet und andererseits hierbei selber an ihrer Außenseite abgerieben werden. Es werden also keine eigenständigen artfremden Mahlhilfskörper verwendet; weiterhin ist keine Mahlhilfskörper-Rückhaltevorrichtung notwendig, da die gleichsam als Mahlhilfskörper eingesetzten Partikel im Mahlraum verbleiben. Betriebsstörungen aufgrund des Zusetzens einer Mahlhilfskörper-Rückhaltevorrichtung können also nicht mehr auftreten. Das Behandlungsgut wird klassiert und zwar in Partikel größeren Durchmessers, die zum Mahlen eingesetzt werden und in Partikel kleineren Durchmessers, die gemahlen werden sollen. Die Partikel größeren Durchmesser werden in den Mahlraum der Rührwerksmühle eingegeben und verbleiben dort. Anschließend wird zum Mahlen nur das vorklassierte Behandlungsgut mit Partikeln kleineren Durchmessers durch den Mahlraum geführt.
Zahlreiche zum Teil erfinderische Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von fünf Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1: eine erste nach Art einer Rührwerksmühle aufgebaute Ausführungsform einer Vorrichtung zum autogenen Mahlen im Vertikalschnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 2: eine zweite nach Art einer Rührwerksmühle aufgebaute Ausführungsform einer Vorrichtung zum autogenen Mahlen im Vertikalschnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 3: eine dritte nach Art einer Rührwerksmühle aufgebaute Ausführungsform einer Vorrichtung zum autogenen Mahlen im Vertikalschnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 4: eine vierte nach Art einer Rührwerksmühle aufgebaute Ausführungsform einer Vorrichtung zum autogenen Mahlen im Vertikalschnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 5: eine fünfte nach Art eines Ringmischers aufgebaute Ausführungsform einer Vorrichtung zum autogenen Mahlen im Vertikalschnitt in schematischer Darstellung,
Fig. 6: eine sechste nach Art einer Rührwerksmühle aufgebaute Ausführungsform einer Vorrichtung zum autogenen Mahlen im Vertikalschnitt in schematischer Darstellung und
Fig. 7: ein Regelungs-Blockschaltbild für eine Rührwerksmühle.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 handelt es sich im Grundsatz um sogenannte liegende Rührwerksmühlen. Diese weisen in üblicher Weise einen Ständer 1 auf, der auf dem Boden 2 abgestützt ist. An der Vorderseite 3 des Ständers 1 ist ein Tragarm 4 angebracht.
Im Ständer ist ein gegebenenfalls drehzahlregelbarer Antriebsmotor 5 untergebracht, der mit einer Keilriemenscheibe 6 versehen ist, von der über Keilriemen 7 und eine weitere Keilriemenscheibe 8 eine Antriebswelle 9 drehantreibbar ist. Die Antriebswelle 9 ist im Ständer 1 mittels mehrerer Lager 10 drehbar gelagert.
Auf dem Tragarm 4 ist in entsprechenden Aufnahmen 11 ein im wesentlichen zylindrischer Mahlbehälter 12 abgestützt. Der Mahlbehälter 12 weist eine zylindrische Wand 13 auf und ist an einem, dem Ständer 1 zugewandten Ende mittels eines Deckels 14 und am gegenüberliegenden Ende mittels eines Bodens 15 verschlossen. Er umschließt einen Mahlraum 16.
Konzentrisch zur gemeinsamen Mittel-Längs-Achse 17 von Mahlbehälter 12 und Antriebswelle 9 ist im Mahlraum 16 eine Rührwerks-Welle 18 angeordnet, die den Deckel 14 durchsetzt. Der Mahlraum 16 ist mittels Dichtungen 19 zwischen dem Deckel 14 und der Welle 18 abgedichtet. Die Welle 18 ist fliegend gelagert, also im Bereich des Bodens 15 nicht mehr gelagert. Sie ist über ihre Länge im Mahlraum 16 mit Rührwerkzeugen 20 versehen, bei denen es sich im vorliegenden Fall um Rührscheiben 21 handelt. Diese Rührscheiben 21 können - wie in Fig. 1 rechts dargestellt - zusätzlich mit sich parallel zur Achse 17 erstreckenden, in Form eines Käfigs angeordneten Rührstäben 22 versehen sein, mittels derer die Zentrifugalkräfte erhöht werden.
Am Mahlbehälter 12 ist - benachbart zum Deckel 14 - ein Zulaufstutzen 23 angebracht, durch den zu behandelndes Gut zugeführt wird. An der unten liegenden Seite der Wand 13 des Mahlbehälters 12 ist eine sich über einen wesentlichen Teil der Länge des Mahlbehälters 12 zwischen den Aufnahmen 11 erstreckende Entleerungsklappe 24 angebracht.
Bei allen Ausführungsformen ist der Mahlbehälter 12 mit einem Auslaß versehen, der bei den verschiedenen Ausführungsformen unterschiedlich ausgestaltet ist. Gemeinsam ist allen Auslässen, daß eine Mahlhilfskörper-Rückhaltevorrichtung, wie sie bei Rührwerksmühlen generell üblich ist, nicht vorgesehen ist. Bei derartigen Mahlhilfskörper-Rückhaltevorrichtungen handelt es sich entweder um Siebe in vielerlei Ausgestaltungen oder um sogenannte Trennspalt-Abtrennvorrichtungen, wie sie beispielsweise in der DE-PS 14 82 391 (entspr. GB-PS 1 056 257) beschrieben sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist im Boden 15 koaxial zur Achse 17 ein Auslaß-Rohr 25 angeordnet, das stirnseitig mit einer Öffnung 26 versehen ist. Dieses Auslaß-Rohr 25 reicht bis in die Nähe der Rührwerks-Welle 18, d.h. bis in die Nähe der endseitigen Rührscheibe 21. An dieser endseitigen Rührscheibe 21 ist ein beispielsweise kegelstumpfförmiger, zum Boden 15 hin offener kurzer Rohr-Abschnitt 27 angebracht, der zum Boden 15 einen Durchtrittskanal 28 frei läßt. Das Auslaß-Rohr 25 und der Rohr-Abschnitt 27 überdecken einander in Richtung der Achse 17.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Rührwerks-Welle 18 benachbart zu ihrem freien Ende, und zwar zwischen den beiden letzten Rührscheiben 21, mit Auslaß-Öffnungen 29 versehen, die in einen Ablaufkanal 30 in der hohlen Rührwerks-Welle 18 einmünden. Der Ablaufkanal 30 mündet im Bereich des außerhalb des Mahlbehälters 12 liegenden Endes der Rührwerkswelle 18 aus dieser aus. Zur Verstärkung des Zentrifugaleffektes können im Bereich der Öffnung 29 die erwähnten Rührstäbe 22 sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Rührwerks-Welle 18 im Bereich ihres freien Endes und auch dort zwischen den beiden letzten einander benachbarten Rührscheiben 21 mit Auslaß-Öffnungen 31 versehen, die in einen zum freien Ende der Rührwerks-Welle 18 hin offenen Ablaufkanal 32 einmünden. Dieser mündet wiederum in ein im Boden 15 angeordnetes Auslaß-Rohr 33, das mit seiner Stirnseite gegenüber dem freien Ende der Rührwerks-Welle 18 nur einen möglichst kleinen Spalt frei läßt.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 wird durch eine vertikale Rührwerksmühle gebildet. Soweit die Teile identisch sind, werden gleiche Bezugsziffern wie bei den Fig. 1 bis 3 verwendet, soweit einzelne Teile nur konstruktiv unterschiedlich, funktionell aber gleich sind, werden die gleichen Bezugsziffern wie bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 verwendet, jedoch mit einem hochgesetzten Strich versehen. Der Zulaufstutzen 23 ist hierbei im Bereich des unten liegenden Bodens 15' vorgesehen, der mit einer Entleerungsklappe 24' versehen ist. Der Auslaß ist im Deckel 14' untergebracht, wo gegenüber der Rührwerks-Welle 18 keine Dichtung notwendig bzw. vorgesehen ist. Der Auslaß wird durch einen die Rührwerks-Welle 18 umgebenden Auslaß-Stutzen 34 gebildet, zwischen dem und der Welle 18 ein ringförmiger Auslaß-Kanal 35 begrenzt wird. Dieser mündet in eine oberhalb des Deckels 14' befindliche Auslaß-Tasse 36, aus der wiederum eine Abführ-Leitung 37 ausmündet.
Die dem Deckel 14' benachbarte Rührscheibe 21 ist nur unter Freilassung eines sehr schmalen Auslaßspaltes 38 zum Deckel 14' angeordnet, so daß gerade im Auslaßspalt 38 hohe Zentrifugalkräfte erzeugt werden.
Während die Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 4 Rührwerksmühlen sind, ist die Ausführungsform nach Fig. 5 nach Art eines hochtourig antreibbaren Mischers aufgebaut. Mit den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 funktionell gleichartige Teile werden mit den gleichen Bezugsziffern versehen, denen jedoch ein hochgesetzter Doppelstrich beigefügt wird. Von einer erneuten Beschreibung wird insoweit Abstand genommen.
Die Rührwerks-Welle 18" ist einerseits in einem Lager 10" im Bereich des Deckels 14" und andererseits in einem Lager 10" im Bereich des Bodens 15" gelagert, d.h. sie ist nicht fliegend, sondern beidendig gelagert. Am Durchtritt der Rührwerks-Welle 18" durch den Deckel 14" einerseits und den Boden 15" andererseits sind Dichtungen 19" vorgesehen. Die Rührwerks-Welle 18'' ist mit Rührwerkzeugen 20 versehen, bei denen es sich ebenfalls wieder um Rührscheiben 21 handeln kann; die Rührwerkzeuge 20 können aber auch als klassische schaufelartige Mischwerkzeuge 39 ausgebildet sein, wie es ebenfalls in Fig. 5 dargestellt ist.
Benachbart zum Deckel 14" ist ein Zulaufstutzen 23 vorgesehen, der in den Mahlraum 16" einmündet.
Benachbart zum Boden 15", und zwar auch dort zwischen den beiden letzten Rührscheiben 21, sind in der Rührwerks-Welle 18'' Auslaß-Öffnungen 31" ausgebildet, die in einen in der Rührwerksmühle ausgebildeten Ablaufkanal 32" münden, der wiederum hinter dem deckelseitigen Lager 10" austritt. Auch hier können selbstverständlich die geschilderten Rührstäbe 22 vorgesehen werden.
Nur in Fig. 5 ist angedeutet, daß das Behandlungsgut dem Behandlungsprozeß mehrfach zugeführt wird. Hierzu ist ein Vorratsbehälter 40 vorgesehen, der über eine Zuführleitung 41 mit dem Zulaufstutzen 23 verbunden ist. In diese Zuführleitung 41 ist eine von einem Motor 42 angetriebene Pumpe 43 geschaltet, mittels derer der Transport des Behandlungsguts erfolgt. Der Ablaufkanal 32'' ist wiederum über eine Rückführleitung 44 mit dem Vorratsbehälter 40 verbunden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 weist der Mahlbehälter 12''' über seine Länge zwischen dem Deckel 14''' und dem Boden 15''' verteilt mehrere Zulaufstutzen 23''' auf, die mittels einer gemeinsamen Zuführleitung 41 versorgt werden. Aus dem Boden 15''' mündet ein Auslaß-Rohr 25''' aus, das konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 17 verläuft. Die Antriebswelle 9 ist mit einem topfförmigem Rührwerk versehen, das aus einer an der Antriebswelle 9 angebrachten Rotorscheibe 45 gebildet ist, an dem parallel und konzentrisch zur Mittel-Längs-Achse 17 verlaufende, sich im wesentlichen über die Länge des Mahlbehälters 12''' erstreckende Stäbe 46 angebracht sind, die an ihren benachbart zum Boden 15''' befindlichen Enden zur Aussteifung mit einem Verbindungring 47 verbunden sein können. Die Rotorscheibe 45 mit den Stäben 46 bildet daher eine Art Käfig. An den Stäben 46 sind als Rührwerkzeuge 20 dienende Schaufeln bzw. Paddel 48 angebracht, die sich bis in die Nähe der Wand 13''' des Mahlbehälters 12''' erstrecken. Die Rührwerkzeuge 20 überstreichen also nur den radial außenliegenden Bereich des Mahlraumes 16'''. Im übrigen sind in Fig. 6 dieselben Bezugsziffern wie in den vorherigen Figuren verwendet worden, soweit Teile identisch sind. Soweit Teile funktionell identisch, aber konstruktiv geringfügig anders sind, sind sie mit derselben Bezugsziffer aber mit einem hochgesetzten Dreifachstrich bezeichnet.
Die geschilderten kontinuierlich arbeitenden Vorrichtungen werden u.a. zum Mahlen von besonders hartem Behandlungsgut eingesetzt; hierbei handelt es sich beispielsweise um Silicate und Carbide. Sie werden aber auch zum Mahlen von geringwertigen Massengütern, wie Kalziumkarbonat, Sand (SiO₂), mineralischen Stoffen und insbesondere Erzen, eingesetzt. Das Behandlungsgut wird in Wasser oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit in fließfähige Form gebracht und dem Mahlbehälter 12 bzw. 12' bzw. 12'' bzw. 12''' durch den Zulaufstutzen 23 bzw. die Zulaufstutzen 23''' zugeführt und durch die hochtourig umlaufenden Rührwerkzeuge 20 intensiv bewegt. Zu Beginn eines Mahlvorgangs werden Partikel größeren Durchmessers in den jeweiligen Mahlraum 16, 16'' bzw. 16''' eingegeben. Hierbei können zwei Fallgruppen unterschieden werden. In einem Fall werden zu Beginn des Mahlprozesses grobe Partikel mit Flüssigkeit eingegeben und dann Feinpartikel laufend nachgegeben, die zerkleinert werden. Wenn die groben Partikel teilweise abgerieben sind, müssen diese wieder nachgefüllt werden. In der anderen Fallgruppe werden von Anfang an grobe Partikel und feine Partikel eingegeben, wobei die groben Partikel im Mahlraum aufkonzentriert werden.
Die groben Partikel, also die Partikel größeren Durchmessers, haben eine Größe von 0,1 bis 5,0 und üblicherweise von 1,0 bis 2,0 mm. Die untere Grenze ihres Durchmessers liegt bei 0,1 bis 0,3 mm, die übliche Obergrenze bei 3,0 bis 4,0 mm. Die feinen Partikel, also die Partikel kleineren Durchmessers des Behandlungsgutes sollten um den Faktor 0,3 bis 0,05 kleiner sein als die gleichsam als Mahlhilfskörper eingesetzten Partikel größeren Durchmessers. Die Mahlbehälter 12 bzw. 12' bzw. 12'' bzw. 12''' sind mit dem Behandlungsgut vollständig gefüllt. Die im Behandlungsgut enthaltenen Partikel größeren Durchmessers werden verstärkt in den Außenbereich, d.h. in Richtung zur Wand 13 bzw. 13'' des Mahlbehälters 12, 12', 12'' bzw. 12''' geschleudert, sie werden also im Mahlraum 16, 16'' aufkonzentriert. Die Partikel größeren Durchmessers nehmen am Mahlprozeß teil, und zwar mahlen sie gleichsam als Mahlhilfskörper die kleineren Partikel, wobei sie selber ebenfalls abgerieben werden, bis die angestrebte Partikelgrößenverteilung, erreicht ist. Da das Behandlungsgut im Bereich der Achse 17 bzw. der Welle 18 bzw. 18'' durch die geschilderten Auslässe 25, 29, 31, 31'', 34, 25''' aus dem Mahlraum 16, 16'', 16''' austritt, verbleiben diese größeren Partikel zumindest überwiegend im Mahlraum 16, 16'', 16'''. Wenn das Behandlungsgut mehrfach durch den Mahlraum 16 bzw. 16'' bzw. 16''' geführt wird, dann sind am Ende auch die größeren Partikel zumindest teilweise zerkleinert. Soweit Partikel größeren Durchmessers mit dem behandelten Mahlgut ausgetragen werden, können sie nicht eine Rückhaltevorrichtung zusetzen, da eine solche nicht vorhanden ist. Alle Auslässe weisen eine minimale Weite a auf, die deutlich größer als die Partikel größeren Durchmessers ist. Die minimale Weite eines Auslasses beträgt mindestens 5 mm in der Regel mindestens 10 mm.
Wenn bei einer Kreislaufmahlung das im Vorratsbehälter 40 befindliche Behandlungsgut bis auf eine vorgegebene Partikelgrößenverteilung gemahlen ist, dann kann die im Vorratsbehälter 40 befindliche Charge ausgewechselt werden, wobei die im Mahlraum 16 bzw. 16'' bzw. 16''' befindliche Menge an Behandlungsgut nicht mit ausgetauscht wird, da in diesem noch ein höherer Anteil an Partikeln größeren Durchmessers enthalten ist. Diese Maßnahmen zum Mehrfachdurchlauf von Behandlungsgut durch den Mahlraum 16 bzw. 16'' bzw. 16''' können in gleicher Weise auch bei allen anderen Ausführungsformen angewendet werden.
Damit eine starke Aufkonzentration der Partikel größeren Durchmessers im Mahlraum erfolgt, müssen die Rührwerksdrehzahl einerseits und der Durchsatz des Behandlungsgutes andererseits einander optimal angepaßt werden. Als Kennzahl hierfür kann die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors 5 bzw. 5'' oder aber dessen Stromaufnahme dienen. Grundsätzliches Ziel einer Regelung ist es, ein Maximum der Leistungsaufnahme zu erreichen. Dies wird wiederum erreicht durch eine hohe Konzentration von Partikeln großen Durchmessers im Mahlraum. Wenn bei einer Steigerung des Durchsatzes die Leistungsaufnahme abnimmt, so ist daraus zu schließen, daß der Anteil an Partikeln größeren Durchmessers im Mahlraum 16 bzw. 16'' bzw. 16''' abgenommen hat und zwar entweder durch Abrieb oder aber durch Austrag. In diesem Fall muß aus Partikeln größeren Durchmessers bestehendes Behandlungsgut zugegeben werden. Wenn hierbei die Leistungsaufnahme wieder zunimmt, ist das Problem gelöst. Wenn dies nicht der Fall ist, dann werden erkennbar Partikel größeren Durchmessers ausgetragen; in diesem Fall muß entweder der Durchsatz an Behandlungsgut reduziert werden, oder aber bei Vorhandensein eines drehzahlregelbaren Antriebsmotors 5 die Drehzahl der Rührwerkswelle 18, 18'' erhöht werden.
Konkret kann die Regelung in der in Fig. 7 dargestellten Weise durchgeführt werden. Mit der Antriebswelle 9 und damit mit der Rührwerks-Welle 18 ist eine Drehzahl-Erfassungseinheit 49 verbunden, die ein der Drehzahl entsprechendes Signal auf eine Regel- und Steuereinrichtung 50 gibt. Es wird weiterhin die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors 5 mittels eines Leistungs-Erfassungsgerätes 51 aufgenommen und an die Regel- und Steuereinrichtung 50 gegeben. Es ist weiterhin der Pumpe 43 ein Durchsatz-Erfassungseinrichtung zugeordnet, die ein dem Durchsatz pro Zeiteinheit entsprechendes Signal an die Regel-Steuereinrichtung 50 abgibt. Bei der Durchsatz-Erfassungseinrichtung 52 kann es sich um ein Drehzahlmeßgerät handeln, da bei schlupffrei oder mit konstantem Schlupf arbeitenden Pumpen die Drehzahl ein Maß für den Durchsatz ist. Weiterhin ist dem Antriebsmotor 5 eine Drehzahlverstellvorrichtung 53 zugeordnet, bei der es sich beispielsweise um einen Frequenzumrichter handeln kann. In gleicher Weise ist dem Antriebsmotor 42 der Pumpe 43 eine Drehzahlverstellvorrichtung 54 zugeordnet, bei der es sich ebenfalls um einen Frequenzumrichter handeln kann. Die Drehzahl der Antriebswelle 9, die Leistungsaufnahme des Antriebsmotors 5 und der Durchsatz der Pumpe 43 werden als Eingänge 55, 56, 57 in die Regel- und Steuereinrichtung 50 eingegeben. Weiterhin wird ein Sollwert für die Leistungsaufnahme über einen Eingang 58 in die Regel- und Steuereinrichtung 50 eingegeben. Von der Regel- und Steuereinrichtung 50 wird nach dem vorstehend angegebenen Regelungsschema über Ausgänge 59, 60 die Drehzahlverstellvorrichtung 53 des Antriebsmotors 5 und die Drehzahlverstellvorrichtung des Motors 41 der Pumpe 43 angesteuert. Im ersten Fall wird die Drehzahl des Rührwerks geändert; im zweiten Fall wird der Durchsatz der Pumpe 43 geändert.

Claims

Verfahren zum kontinuierlichen autogenen Mahlen eines fließfähigen, unlösliche Partikel unterschiedlichen Durchmessers enthaltenden Behandlungsguts,
wobei das Behandlungsgut in einem Mahlraum (16, 16", 16''') konzentrisch zu einer Achse (Mittel-Längs-Achse 17) in Rotation versetzt wird und
wobei unlösliche Partikel größeren Durchmessers im Vergleich zu Partikeln kleineren Durchmessers im Mahlraum (16, 16", 16''') überproportional aufkonzentriert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Partikel kleineren Durchmessers gegenüber den Partikeln größeren Durchmessers um den Faktor 0,3 bis 0,05 kleiner sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zu Beginn eines Mahlvorganges dem Mahlraum (16, 16'', 16''') überwiegend Partikel größeren Durchmessers zugeführt werden und während des anschließenden Mahlvorganges überwiegend Partikel kleineren Durchmessers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Behandlungsgut - bezogen auf die Achse (Mittel-Längs-Achse 17) - an einem Ende des Mahlraums (16, 16") zugeführt und am anderen Ende im Bereich der Achse (Mittel-Längs-Achse 17) aus dem Mahlraum (16, 16") abgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Behandlungsgut - bezogen auf die Achse (Mittel-Längs-Achse 17) - über die Länge des Mahlraumes (16''') zugeführt und an einem Ende im Bereich der Achse (Mittel-Längs-Achse 17) aus dem Mahlraum (16''') abgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Behandlungsgut mehrfach durch den Mahlraum (16, 16'') geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei Austrag von anorganischen Partikeln größerer Dichte und/oder größeren Durchmessers aus dem Mahlraum (16, 16'', 16''') die Zufuhr von Behandlungsgut zum Mahlraum (16, 16'', 16''') reduziert und/oder die Rotation vergrößert wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
mit einem einen mahlhilfskörperfreien Mahlraum (16, 16", 16''') umschließenden Mahlbehälter (12, 12', 12", 12'''),
mit einem konzentrisch zur Achse (Mittel-Längs-Achse 17) des Mahlbehälters (12, 12', 12", 12''') in diesem drehbar angeordneten Rührwerk, mit an dem Rührwerk angebrachten Rührwerkzeugen (20),
mit einem mit dem Rührwerk gekoppelten Antriebsmotor (5, 5"),
mit mindestens einem in den Mahlraum (16, 16", 16''') mündenden Zulaufstutzen (23, 23''') für Behandlungsgut und
mit mindestens einem im Bereich der Achse (Mittel-Längs-Achse 17) angeordneten, keine Mahlhilfskörper-Rückhaltevorrichtung aufweisenden Auslaß (Auslaß-Rohr 25, 25''' Auslaß-Öffnung 29, Auslaß-Öffnung 31, 31", Auslaß-Stutzen 34) für behandeltes Behandlungsgut.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Auslaß durch ein konzentrisch zu einer fliegend gelagerten Rührwerks-Welle (18) angeordnetes und zu dieser stirnseitig offenes Auslaß-Rohr (25) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Auslaß-Rohr (25) zumindest teilweise von einem mit der Rührwerks-Welle (18) verbundenen Rohr-Abschnitt (27) in Richtung der Achse (Mittel-Längs-Achse 17) überdeckt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei zwischen dem Rohr-Abschnitt (27) und einem benachbarten Boden (15) des Mahlbehälters (12) und/oder zwischen dem Auslaß-Rohr (25) und der Rührwerks-Welle (18) ein Durchtrittskanal (28) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Auslaß durch mindestens eine Auslaß-Öffnung (29, 31, 31") gebildet ist, die in einer Rührwerks-Welle (18, 18") ausgebildet ist und in einen in der Rührwerks- Welle (18, 18") befindlichen Ablaufkanal (30, 32, 32") einmündet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12 wobei der Auslaß durch einen eine Rührwerks-Welle (18) umgebenden ringförmigen Auslaß-Kanal (35) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Auslaß-Kanal (35) durch einen in einem Deckel (14') des Mahlbehälters (12') ausgebildeten, eine Durchführung für die Rührwerks-Welle (18) bildenden Auslaß-Stutzen (34) begrenzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei unmittelbar benachbart zu einem Auslaß (Auslaß-Rohr 25, Auslaß-Öffnung 29, Auslaß-Öffnung 31, 31", Auslaß-Stutzen 34) mindestens ein Rührwerkzeug (20) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 15, wobei - bezogen auf die Achse (Mittel-Längs-Achse 17) - beiderseits der mindestens einen Auslaß-Öffnung (29, 31, 31") jeweils mindestens ein Rührwerkzeug (20) an der Rührwerks-Welle (18, 18") angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, wobei die Rührwerkzeuge (20) durch Rührscheiben (21) gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, insbesondere nach Anspruch 16, wobei an den Rührwerkzeugen (20) etwa parallel zur Achse (Mittel-Längs-Achse 17) nach Art eines Käfigs angeordnete Rührstäbe (22) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, insbesondere nach einem der Ansprüche 7 bis 11 und 14 bis 17, wobei der Mahlbehälter (12, 12", 12''') etwa waagerecht angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, insbesondere nach einem der Ansprüche 7 und 12 bis 17, wobei der Mahlbehälter (12') im wesentlichen vertikal angeordnet ist und wobei der Zulaufstutzen (23) in den unteren Bereich des Mahlbehälters (12') einmündet und wobei der Auslaß (Auslaß-Kanal 35) im oberen Bereich des Mahlbehälters (12') vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Rührwerk nach Art eines topfförmigen Käfigs mit parallel und konzentrisch zur Achse (Mittel-Längs-Achse 17) verlaufenden Stäben (46) ausgebildet ist, an denen Rührwerkzeuge (20) nach Art von Schaufeln bzw. Paddeln (48) angebracht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei mehrere über die Länge des Mahlbehälters (12'') an dessen Wand (13''') verteilt angeordnete Zulaufstutzen (23''') in den Mahlraum (16''') einmünden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Auslaß (Auslaß-Rohr 25, 25''', Auslaß-Öffnung 29, Auslaß-Öffnung 31, 31'', Auslaß-Stutzen 34) für behandeltes Behandlungsgut eine minimale Weite (a) von mindestens 5 und vorzugsweise mindestens 10 mm hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 23, wobei eine Regel- und Steuereinrichtung (50) zur Erhöhung der Drehzahl des Rührwerks und/oder zur Reduktion der Zufuhr von Behandlungsgut bei Abfall der Leistungsaufnahme des Antriebsmotors (5, 5'') vorgesehen ist.