EP3331647B1

EP3331647B1 - Trennvorrichtung, rührwerkskugelmühle und verfahren zum klassieren von produktgemischen

Info

Publication number: EP3331647B1
Application number: EP16762960.9A
Authority: EP
Inventors: Lars-Peter Weiland; Thomas GOLLER
Original assignee: Netzsch Feinmahltechnik GmbH
Current assignee: Netzsch Feinmahltechnik GmbH
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2016-07-23
Publication date: 2019-12-04
Anticipated expiration: 2036-07-23
Also published as: WO2017020880A1; CN106423817B; EP3331647A1; ES2774466T3; DE102015112760A1; CN106423817A; DE102015112760B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung, eine Rührwerkskugelmühle und ein Verfahren zum Klassieren von Produktgemischen.

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotorfinger eines Rotors, der um ein Trennsystem im Bereich des Produktauslass von Rührwerkskugelmühlen angeordnet ist. Die Rührwerkskugelmühle ist ein Gerät zur Grob-, Fein- und Feinstzerkleinerung oder Homogenisierung von Mahlgut. Sie besteht aus einem Mahlraum mit einem Rührwerk, in dem Mahlgut durch Mahlkörper zerkleinert wird.
Rührwerkskugelmühlen sind in der Regel aus einem horizontal oder vertikal angeordneten, annähernd kreiszylindrischen Mahlbehälter aufgebaut. Das Rührwerk sorgt mit geeigneten Rührelementen für die intensive Bewegung der Mahlkörper. Befüllt werden die Rührwerkskugelmühlen durch eine Öffnung in oder benachbart zu einer der Stirnwände. Die Mahlgutsuspension wird kontinuierlich durch den Mahlraum gepumpt. Dabei werden die suspendierten Feststoffe durch Prall- und Scherkräfte zwischen den Mahlkörpern zerkleinert bzw. dispergiert. Der Austrag ist von der Bauform abhängig und erfolgt beispielsweise durch Schlitze in der Mahlraumwand am Mühlenende, wobei die Mahlkörper durch eine geeignete Trennvorrichtung zurückgehalten werden.
Beispielsweise wird eine Trennvorrichtung durch ein Trennsieb gebildet, wobei um das Trennsieb ein Rotor beziehungsweise Rotorkäfig rotatorisch angeordnet ist. Der Rotor beziehungsweise Rotorkäfig sitzt auf der Rührwelle auf und wird nicht separat angetrieben. Der Rotorkäfig wird insbesondere durch eine Rotorscheibe gebildet, an deren äußerem Rand Rotorfinger angeordnet sind. Die Rotorfinger sind axial zur Längsachse der Rührwelle angeordnet. Durch die Drehbewegung der den Käfig bildenden Rotorfinger um das Trennsieb herum entstehen Strömungen und Kräfte, welche die Mahlkörper und nicht siebgängiges Produkt daran hindern, auf dem Trennsieb anzuhaften und / oder dieses zu verstopfen.
In Abhängigkeit von dem jeweiligen Produkt und / oder den jeweilig verwendeten Mahlkörpern sind unterschiedliche Radialabstände zwischen dem Trennsieb und den Rotorfingern des Rotorkäfigs notwendig, um die notwendigen Strömungen und Kräfte zu erzeugen. Ist der Radialabstand zwischen dem Trennsieb und den Rotorfingern zu groß, dann ist die notwendige Abreinigung nicht ausreichend beziehungsweise nur mangelhaft gegeben. Insbesondere kann sich eine sogenannte "Perlenschnur" bilden, bei welcher sich die Mahlkörper wie an einer Schnur in die Rillen des Trennsiebes setzen und dieses verstopfen.
DE 69525334 T2 beschreibt eine Reibmühle mit einem Trennsystem mit Rotorkäfig. Im Bereich des Produktauslass ist ein zylindrisches Trennsieb angeordnet. Dieses weist Öffnungen auf, deren Abmessungen so gewählt sind, dass sie das Ausströmen von ausreichend fein gemahlenem Mahlgut ermöglichen, jedoch die Mahlkörper zurückhalten. Um das Trennsieb herum ist ein Separatorrotor angeordnet. Dieser besteht aus einer Rotorscheibe und deiner Mehrzahl von Rotorfingern, die sich parallel zur Rührwerksachse erstrecken, am Umfang der Rotorscheibe im gleichen Winkel beabstandet sind und sich radial außerhalb des Trennsiebes befinden.
Die Rotation der Rotorfinger des Separatorrotors um das Trennsieb herum bewirkt eine axiale Rotation des Produkt- Mahlkörper- Gemisches und verhindert ein Verstopfen des Trennsiebes mit groben Partikeln, die durch die Rotorfinger hindurch vom Trennsieb wegströmen.
Weiterhin gibt es Ausführungen, bei denen die Trennsiebmaschen oder-spalte größer sind als die verwendeten Mahlkörper. Hier erfolgt die Abtrennung der Mahlkörper vom Produktstrom rein über Fliehkräfte. Auch solche Ausführungsformen werden in der DE 69525334 T2 beschrieben. Reichen diese Fliehkräfte nicht aus, dann verlassen die Mahlkörper die Rührwerkskugelmühle mit dem Produktstrom.
Um eine Verstopfung des Trennsiebes zu verhindern, sind Rotorfinger bekannt, die Leisten oder Wischer aufweisen, welche bis an das Trennsieb heranreichen und wie Abstreifer wirken. Diese Leisten oder Wischer haben jedoch den Nachteil, dass sie direkt auf das Trennsieb einwirken und Produkt oder Mahlkörper in das Siebgewebe des Trennsiebs drücken können, wodurch dieses wiederum verstopfen kann. Weiterhin besteht bei sehr abrasiven Materialien die Gefahr, dass das Trennsieb schneller verschleißt oder zerstört wird. DE 4029139 A1 offenbart eine Rührwerksmühle mit einer Trennvorrichung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aufgabe der Erfindung ist, ein verbessertes Trennsystem bereitzustellen, das die oben genannten Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist.
Die obige Aufgabe wird durch eine Trennvorrichtung, eine Rührwerkskugelmühle und Verfahren zum Klassieren von Produktgemischen gemäß Ansprüchen 1, 7, 10 und 13 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung zum Klassieren von Produktgemischen, die mindestens zwei unterschiedliche (Produkt-) Bestandteile umfassen. Die Trennvorrichtung umfasst eine Welle, eine ortsfest angeordnete Siebeinheit und einen Klassierrotor. Die Siebeinheit umfasst Sieböffnungen, durch welche zumindest Partikel von mindestens einem Bestandteil des Produktgemisches bis zu einem bestimmten Durchmesser passieren können. Der Klassierrotor umfasst eine drehfest auf der Welle aufsitzende Stützplatte sowie ein oder mehrere mechanisch an die Stützplatte gekoppelte Aufsätze, die ein Strömungsverhalten des Produktgemisches im Bereich der Siebeinheit beeinflussen.
Die ein oder mehreren Aufsätze können in unterschiedlichen Lagepositionen gegenüber der drehenden Welle an der Stützplatte festgesetzt werden. In Abhängigkeit der jeweiligen Lageposition von ein oder mehreren Aufsätzen können verschiedene Strömungsverhalten des Produktgemisches im Bereich der Siebeinheit bewirkt werden.
Die Stützplatte ist vorzugsweise als Scheibe ausgebildet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Stützplatte eine Mehrzahl von in einem definierten, jeweils gleichen Radialabstand zum Mittelpunkt der Stützplatte angeordneten Fixiermitteln auf. Zueinander benachbarte Fixiermittel sind insbesondere in einem jeweils gleichen Winkel beabstandet zueinander angeordnet. Die Aufsätze weisen korrespondierend zu den Fixiermitteln ausgebildete Befestigungsmittel auf. Die Aufsätze können über die Befestigungsmittel an den Fixiermitteln in jeweils mindestens zwei unterschiedlichen Lagepositionen festgelegt werden.
Die Aufsätze können an den durch die Fixiermittel definierten Fixpositionen in unterschiedlichen Lagepositionen, insbesondere in unterschiedlichen Drehlagen, festgesetzt werden. Die unterschiedlichen Lagepositionen beziehungsweise Drehlagen unterscheiden sich darin, dass in einer ersten Lageposition beziehungsweise ersten Drehlage ein erster minimaler Radialabstand zwischen den Aufsätzen und der Siebeinheit unterschiedlich ist zu einem zweiten minimalen Radialabstand zwischen den Aufsätzen und der Siebeinheit in einer zweiten Lageposition beziehungsweise zweiten Drehlage.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass alle Aufsätze in derselben Lageposition beziehungsweise Drehlage angeordnet sind, so dass alle Aufsätze denselben minimalen Radialabstand zur Siebeinheit aufweisen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Aufsätze alternierend in einer ersten Drehlage und in einer zweiten Drehlage angeordnet sind, so dass die Aufsätze alternierend einen ersten minimalen Radialabstand und einen zweiten minimalen Radialabstand zur Siebeinheit aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind ein erster Teil der Aufsätze in einer ersten Drehlage und ein zweiter, restlicher Teil der Aufsätze in einer zweiten Drehlage angeordnet. Der erste Teil der Aufsätze weist einen ersten minimalen Radialabstand und der zweite Teil der Aufsätze weist einen zweiten minimalen Radialabstand zur Siebeinheit auf.
Über eine unterschiedliche Anordnung der Aufsätze in unterschiedlichen Drehlagen kann das Strömungsverhalten des Produktgemisches gezielt verändert werden, wodurch sich die Klassierwirkung der Trennvorrichtung ändert. Somit können mit einer Trennvorrichtung und einer einzigen Art von Aufsätzen unterschiedliche Produktgemische aufgetrennt werden.
Erfindungsgemäß sind die Aufsätze stangenförmig ausgebildet und erstrecken sich im montierten Zustand von der
Stützplatte aus in Richtung der Siebeinheit. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die an der Stützplatte befestigten Aufsätze parallel zur Welle und orthogonal zur Stützplatte ausgerichtet sind. Die stangenförmigen Aufsätze weisen einen durchgängigen Querschnitt in Form eines Rechtecks, einer Raute oder eines Drachenvierecks auf. Das jeweilige Befestigungsmittel kann zentriert im Mittelpunkt des Querschnitts des Aufsatzes ausgebildet sein oder aber das Befestigungsmittel ist dezentral zum Mittelpunkt des Querschnitts des Aufsatzes ausgebildet. Der Querschnitt, die Ausbildung und / oder Anordnung des Befestigungsmittels bestimmen, wie viele sich voneinander unterscheidende Lagepositionen oder Drehlagen die Aufsätze an der Stützplatte einnehmen können. Für den Fachmann ergibt sich somit eine Vielzahl von Möglichkeiten.
Wichtig ist hierbei, dass die Anordnung der Aufsätze an der Stützplatte derart ausgewogen sein muss, dass bei Rotation der Stützplatte um die Welle keine Unwucht entsteht. Beispielsweise können bei einer geraden Gesamtzahl von Aufsätzen nur zwei einander direkt gegenüberliegend angeordnete Aufsätze in einer ersten Lageposition beziehungsweise ersten Drehlage angeordnet sein, während die restlichen Aufsätze eine zweite Lageposition beziehungsweise zweite Drehlage aufweisen. Alternativ können, wenn die Anzahl der Aufsätzen ein Vielfaches von zwei und ein Vielfaches von drei ist, jeweils drei Rotorfinger in derart regelmäßig gewählten Abständen angeordnet werden, dass die Trennvorrichtung bei Drehung um die Welle keine Unwucht aufweist. Für den Fachmann ergibt sich somit eine Vielzahl von unterschiedlichen Anordnungen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Stützplatte eine Rotorscheibe, die Aufsätze sind Rotorfinger und die Siebeinheit ist als zylindrisches Trennsieb ausgebildet, wobei die Längsachse des Trennsiebs koaxial zur drehenden Welle der Trennvorrichtung angeordnet ist. Die Rotorscheibe und die Rotorfinger bilden einen sogenannten Rotorkäfig. Die Rotorscheibe weist eine Mehrzahl von in einem definierten, jeweils gleichen Radialabstand zum Mittelpunkt der Rotorscheibe angeordneten Fixiermittel auf, wobei benachbarte Fixiermittel in einem jeweils gleichen Winkel beabstandet angeordnet sind. Die Rotorfinger weisen korrespondierend zu den Fixiermitteln ausgebildete Befestigungsmittel auf und können in unterschiedlichen Lagepositionen beziehungsweise Drehlagen über die Befestigungsmittel an den Fixiermitteln der Rotorscheibe festgelegt werden. In einer ersten Drehposition ist ein erster minimaler Radialabstand zwischen dem Rotorfinger und dem Trennsieb ausgebildet und in einer zweiten Drehposition ist ein zweiter minimaler Radialabstand zwischen dem Rotorfinger und dem Trennsieb ausgebildet, wobei sich der erste minimale Radialabstand und der zweite minimale Radialabstand voneinander unterscheiden.
Die Fixiermittel sind beispielsweise als orthogonal auf der Stützplatte in einem Radius um den Mittelpunkt der Stützplatte angeordnete Befestigungsstäbe ausgebildet, die einen weitgehend quadratischen Querschnitt aufweisen. Die Rotorfinger weisen beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt auf, weiterhin eine sich von einem freien Ende des Rotorfingers aus entlang der Längsachse der Rotorfinger zumindest teilweise erstreckende Aufnahme für jeweils einen Befestigungsstab, wobei die Aufnahme korrespondierend zum Querschnitt der Befestigungsstäbe ebenfalls weitgehend quadratisch ausgebildet ist und im Mittelpunkt des Querschnitts des Rotorfingers angeordnet ist. Der Rotorfinger kann in vier Lagepositionen auf den Befestigungsstab aufgesteckt werden, wobei aufgrund der mittigen Anordnung der Aufnahme jeweils zwei Lagepositionen ein identisches Erscheinungsbild des Rotorfingers auf der Stützplatte ergeben.
Weist der Rotorfinger dagegen einen anderen Querschnitt, beispielsweise in Form einer Raute oder eines Drachenvierecks auf und / oder ist die Aufnahme für den Befestigungsstab nicht zentral entlang der Längsachse des Rotorfingers sondern dezentral dazu ausgebildet, dann kann der Rotorfinger in weiteren Lagepositionen angeordnet werden, die jeweils ein unterschiedliches Erscheinungsbild zeigen.
Je nachdem, ob alle Rotorfinger in derselben Lageposition beziehungsweise Drehlage oder aber in unterschiedlichen Lagepositionen beziehungsweise Drehlagen angeordnet sind, wird nunmehr bei Rotation der Welle ein unterschiedliches Strömungsverhalten des Produktgemisches innerhalb der Trennvorrichtung, insbesondere an dem Trennsieb, erzeugt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Rührwerkskugelmühle umfassend einen zylindrischen Mahlbehälter, der einen Mahlguteinlass und einen Mahlgutauslass aufweist, wobei im Mahlbehälter eine Rührwelle mit Rührelementen angeordnet ist. In der Rührwerkskugelmühle ist das zu vermahlende Produkt mit Mahlkörpern vermischt, die aufgrund der kontinuierlichen Bewegung eine Zerkleinerung des Produktes bewirken. Am Mahlgutauslass werden die Mahlkörper vom ausreichend vermahlenen Produkt abgetrennt. Während die Mahlkörper im Mahlbehälter verbleiben, wird das vermahlene Produkt ausgeleitet.
Zur Trennung von Mahlkörpern und Produkt ist am Mahlgutauslass eine Trennvorrichtung angeordnet, die eine ortsfest angeordnete Siebeinheit und wenigstens einen Klassierrotor umfasst. Die Siebeinheit weist Sieböffnungen auf, welche zumindest Partikel des mindestens einen Bestandteils des Produktgemisches bis zu einem bestimmten Durchmesser passieren können. Der Klassierrotor umfasst eine drehfest auf der Rührwelle der Rührwerkskugelmühle aufsitzende Stützplatte sowie ein oder mehrere mechanisch an die Stützplatte gekoppelte Aufsätze, um ein Strömungsverhalten des Produktgemisches im Bereich der Siebeinheit zu beeinflussen. Die ein oder mehreren Aufsätze an der Stützplatte sind in unterschiedlichen Lagepositionen gegenüber der drehenden Welle an der Stützplatte derart festgesetzt, dass in Abhängigkeit der jeweiligen Lageposition verschiedene Strömungsverhalten des Produktgemisches, insbesondere bestehend aus vermahlendem Produkt und Mahlkörpern, im Bereich der Siebeinheit bewirkt werden.
Erfindungsgemäß weist die Trennvorrichtung der Rührwerkskugelmühle die oben beschriebenen Merkmale der allgemeinen Trennvorrichtung auf und ist gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet, wobei die Rührwelle der Rührwerkskugelmühle als Welle der Trennvorrichtung fungiert.
Die Siebeinheit weist beispielsweise eine Zylinderform auf. Die Längsachse des Zylinders ist insbesondere koaxial zur Längsachse der Rührwelle angeordnet. Der Mittelpunkt der Stützplatte der Trennvorrichtung ist auf der Längsachse der Rührwelle und der Verlängerung der Längsachse der Siebeinheit angeordnet. Die den Klassierrotor bildende Stützplatte mit den Aufsätzen ist insbesondere derart angeordnet, dass sich die Aufsätze um die Siebeinheit herum in Richtung des Mahlgutauslasses erstrecken und bei Rotation der Rührwelle um die zylinderförmige Siebeinheit rotieren. Dabei entstehen Strömungen und Sogwirkungen, die ein Festsetzen der Mahlkörper auf der Siebeinheit verhindern. Die Mahlkörper werden insbesondere durch die Abstände zwischen den Aufsätzen des Klassierrotors nach außen geschleudert und derart zurück in den Mahlbehälter geleitet.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Klassieren von Produktgemischen vermittels einer Trennvorrichtung, insbesondere vermittels einer oben beschriebenen Trennvorrichtung. Durch Änderung der Lageposition einzelner oder aller Aufsätze an der Stützplatte wird das Strömungsverhalten des Produktgemisches im Bereich der Siebeinheit gezielt verändert, um die gewünschte Klassierwirkung einzustellen. Durch die Änderung der Lageposition der Aufsätze können insbesondere minimale Radialabstände zwischen den Aufsätzen und einem Mittelpunkt der Stützplatte verändert werden und entsprechend dem gewünschten Strömungsverhalten des Produktgemisches eingestellt werden.
Das Verfahren kann auch zum Klassieren von Produktgemischen in einer Rührwerkskugelmühle verwendet werden, insbesondere zum Abtrennen von Mahlkörpern von vermahlenem Produkt. Das Verfahren kann insbesondere auch verwendet werden, um minimale Radialabstände zwischen den Rotorfingern einer Trennvorrichtung einer Rührwerkskugelmühle und einer Siebeinheit der Trennvorrichtung der Rührwerkskugelmühle einzustellen. Beispielsweise werden mindestens zwei in einer ersten Drehlage festgelegten Rotorfinger von den Fixiermitteln der Rotorscheibe der Trennvorrichtung der Rührwerkskugelmühle entfernt und in einer zweiten Drehlage an den Fixiermitteln befestigt, wobei ein erster minimaler Radialabstand zwischen den mindestens zwei Rotorfingern und der Siebeinheit in der ersten Drehlage unterschiedlich ist zu einem zweiten minimalen Radialabstand zwischen den mindestens zwei ausgewogen zueinander auf der Stützplatte angeordneten Rotorfingern und der Siebeinheit in der zweiten Drehlage.

Figurenbeschreibung

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

Figur 1 zeigt eine Trennvorrichtung gemäß dem herkömmlich bekannten Stand der Technik.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung gemäß dem herkömmlich bekannten Stand der Technik.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten ersten Aufsätzen mit einem ersten Querschnitt gemäß dem herkömmlich bekannten Stand der Technik.
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten zweiten Aufsätzen mit einem zweiten Querschnitt gemäß dem herkömmlich bekannten Stand der Technik.
Figur 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten dritten Aufsätzen mit einem dritten Querschnitt in einer ersten Drehlage.
Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten dritten Aufsätzen mit einem dritten Querschnitt in einer zweiten Drehlage.
Figur 7 zeigt eine Draufsicht eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten dritten Aufsätzen mit einem dritten Querschnitt in einer dritten Drehlage.
Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten dritten Aufsätzen mit einem dritten Querschnitt in einer vierten Drehlage.
Figur 9 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten vierten Aufsätzen mit einem vierten Querschnitt in einer ersten Drehlage.
Figur 10 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten vierten Aufsätzen mit einem vierten Querschnitt in einer zweiten Drehlage.
Figur 11 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten fünften Aufsätzen mit einem fünften Querschnitt in einer ersten Drehlage.
Figur 12 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten fünften Aufsätzen mit einem fünften Querschnitt in einer zweiten Drehlage.
Figur 13 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten fünften Aufsätzen mit einem fünften Querschnitt in einer dritten Drehlage.
Figur 14 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten fünften Aufsätzen mit einem fünften Querschnitt in einer vierten Drehlage.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
Figur 1 zeigt eine Trennvorrichtung 5 gemäß dem herkömmlich bekannten Stand der Technik. Figuren 2 bis 4 zeigen jeweils eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe 8 einer Trennvorrichtung 5 gemäß dem herkömmlich bekannten Stand der Technik.
Rührwerkskugelmühlen umfassen ein Rührwerk aus einer Rührwelle 3 und daran angeordneten Rührelementen, wobei die Rührwelle 3 in der Regel koaxial zur Längsachse des zylindrischen Mahlbehälters (nicht dargestellt) angeordnet ist und sich von der Antriebsseite der Rührwerkskugelmühle her in Richtung des Produktauslasses 4 der Rührwerkskugelmühle erstreckt. Das Rührwerk sorgt durch die Rotation von geeigneten Rührelementen um die Rührwelle 3 für die intensive Bewegung der Mahlkörper. Der Austrag von ausreichend vermahlenem Produkt erfolgt über den Produktauslass 4 am Mühlenende, wobei die Mahlkörper durch eine Trennvorrichtung 5 zurückgehalten werden.
Die Trennvorrichtung 5 wird durch ein Trennsieb 6, eine Welle 2 und einen Klassierrotor 1 gebildet. Bei der dargestellten Rührwerkskugelmühle fungiert die Rührwelle 3 gleichzeitig als Welle 2 der Trennvorrichtung. Der Klassierrotor 1 ist an dem auslassnahen Ende der Rührwelle 3 angeordnet, insbesondere ist der Klassierrotor 1 rotatorisch um das Trennsieb 6 herum angeordnet. Der Klassierrotor 1 ist insbesondere als Rotorkäfig 7 ausgebildet und besteht aus einer an der Rührwelle 3 angeordneten Rotorscheibe 8, an deren äußerem Rand in regelmäßiger Anordnung Rotorfinger 9 angeordnet sind. Die Rotorfinger 9 sind parallel zur Längsachse der Rührwelle 3 ausgerichtet. Durch die Drehbewegung der Rotorfinger 9 um das Trennsieb 6 herum entstehen Strömungen und Kräfte, welche die Mahlkörper und nicht siebgängiges Produkt daran hindern, auf dem Trennsieb 6 anzuhaften oder dieses zu verstopfen.
Um in Abhängigkeit von dem jeweiligen Produkt und / oder den jeweilig verwendeten Mahlkörpern unterschiedliche Radialabstände zwischen dem Trennsieb 6 und den Rotorfingern 9 des Rotorkäfigs 7 einstellen zu können, sind auf den Rotorscheibe 8 Befestigungseinheiten 10 vorgesehen, an denen unterschiedliche Rotorfinger 9a, 9b angeordnet und befestigt werden können (vergleiche insbesondere Figuren 3 und 4).
Die Befestigungseinheiten 10 sind insbesondere als an der Rotorscheibe 8 ortsfest angeordnete Befestigungsstäbe 11 ausgebildet, die einen annähernd quadratischen Querschnitt aufweisen. Die Befestigungsstäbe 11 sind am Umfang der Rotorscheibe 8 im gleichen Winkel beabstandet zueinander angeordnet und erstrecken sich parallel zur Rührwelle 3.
Figur 3 zeigt eine Anordnung erster Aufsätze beziehungsweise Rotorfinger 9a mit einem ersten, annähernd quadratischen Querschnitt Qa und einer Seitenlänge s-a und Figur 4 zeigt eine Anordnung zweiter Aufsätze beziehungsweise Rotorfinger 9b mit einem zweiten, annähernd quadratischen Querschnitt Qb und einer Seitenlänge s-b. Die Rotorfinger 9a, 9b weisen jeweils eine mittig angeordnete Aufnahme 12 auf. Die Aufnahme 12 ist korrespondierend zum Querschnitt der Befestigungsstäbe 11 ausgebildet, so dass die Rotorfinger 9a, 9b einfach auf die Befestigungsstäbe 11 aufgesteckt und fixiert werden können.
Aufgrund der unterschiedlichen Querschnitte Qa, Qb der Rotorfinger 9a, 9b mit jeweils unterschiedlichen Seitenlängen s-a, s-b ergeben sich unterschiedliche minimale radiale Abstände Ra, Rb zwischen den Rotorfingern 9a, 9b und dem Trennsieb 6.
Die ersten Rotorfinger 9a weisen einen ersten Querschnitt Qa mit einer ersten Seitenlänge s-a auf. Dadurch ergibt sich zwischen einem an dem Befestigungsstab 11 montierten ersten Rotorfinger 9a und dem Trennsieb 6 ein erster minimaler Radialabstand Ra. Die zweiten Rotorfinger 9b weisen einen zweiten Querschnitt Qb mit einer zweiten Seitenlänge s-b auf. Da die zweite Seitenlänge s-b größer ist als die erste Seitenlänge s-a ergibt sich, dass der zweite Querschnitt Qb größer ist als der erste Querschnitt Qa. Damit ergibt sich zwischen einem an dem Befestigungsstab 11 montierten zweiten Rotorfinger 9b und dem Trennsieb 6 ein zweiter minimaler Radialabstand Rb, der geringer ist als der oben beschriebene erste minimale Radialabstand Ra.
Durch die Verwendung unterschiedlicher Rotorfinger 9a, 9b mit verschieden großen Querschnitten 9a, 9b kann somit der minimale Radialabstand R zwischen dem jeweiligen Rotorfinger 9 und dem Trennsieb 6 verändert und an das jeweilige Produkt beziehungsweise an die verwendeten Mahlkörper angepasst werden, um das gewünschte Strömungsverhalten zu erzielen und somit die Klassierwirkung zu optimieren.
Nachteilig ist, dass unterschiedliche Rotorfinger 9a, 9b mit unterschiedlichen Querschnitten Qa, Qb als austauschbare Formatteile vorgehalten werden müssen.
Figuren 5 bis 8 zeigen jeweils eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe 8 einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten dritten Aufsätzen beziehungsweise Rotorfingern 9c mit einem dritten Querschnitt Qc in unterschiedlichen Anordnungen beziehungsweise Lagepositionen oder Drehlagen D1 bis D4. Die Rotorfinger 9c weisen einen rechteckigen Querschnitt Qc mit unterschiedlichen Seitenlängen s1 und s2 auf. Das heißt, die Rotorfinger 9c weisen insbesondere keinen quadratischen Querschnitt als Sonderfall eines Rechtecks auf. Die Aufnahme 12 ist dezentral zum Mittelpunkt Mc des Querschnitts Qc des Rotorfingers 9c angeordnet, so dass jeweils unterschiedliche Radialabstände zwischen der Aufnahme 12 und den jeweiligen Seiten s1, s2 des rechteckigen Querschnitts Qc ausgebildet sind.
Je nachdem, in welcher Ausrichtung beziehungsweise Drehlage D1, D2, D3, D4 der Rotorfinger 9c auf den Befestigungsstab 11 aufgesetzt wird, ergeben sich unterschiedliche minimale Radialabstände Rc1, Rc2, Rc3, Rc4 zwischen dem Rotorfinger 9c und dem Trennsieb 6.
In dieser ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein quadratischer Rotorfinger gemäß dem Stand der Technik (vgl. Figuren 3 und 4) an der dem Sieb zugewandten Seite verlängert, so dass ein rechteckiger Querschnitt Qc entsteht. Durch die Verlängerung des Rotorfingers 9c zum Trennsieb 6 hin wird der Radialabstand Rc1 zwischen Rotorfinger 9c und Trennsieb 6 derart verringert, das eine verbesserte Abreinigung des Trennsiebes 6 gewährleistet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Aufnahme 12 derart ausgebildet sein, dass die gebildeten minimalen Radialabstände Rc2 und Rc4 jeweils denselben Betrag aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Aufnahme 12 derart ausgebildet sein, dass die gebildeten minimalen Radialabstände Rc2, Rc3 und Rc4 jeweils denselben Betrag aufweisen und sich nur der minimale Radialabstand Rc1 in der ersten Drehlage D1 deutlich unterscheidet.
Figuren 9 und 10 zeigen jeweils eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe 8 einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten vierten Aufsätzen beziehungsweise Rotorfingern 9d mit einem vierten Querschnitt Qd in unterschiedlichen Anordnungen beziehungsweise Lagepositionen oder Drehlagen D1 und D2. Die Rotorfinger 9c weisen einen rechteckigen Querschnitt Qc mit unterschiedlichen Seitenlängen s1 und s2 auf. Das heißt, die Rotorfinger 9d weisen insbesondere keinen quadratischen Querschnitt als Sonderfall eines Rechtecks auf. Die Aufnahme 12 ist zentral zum Mittelpunkt Md des Querschnitts Qd des Rotorfingers 9d angeordnet, so dass jeweils gleiche Abstände zwischen der Aufnahme 12 und den beiden Seiten s1 beziehungsweise den beiden Seiten s2 des rechteckigen Querschnitts Qd ausgebildet sind. Somit ergibt sich, dass ein Rotorfinger 9d in zwei sich unterscheidenden Drehlagen D1 und D2 mit unterschiedlichen minimalen Radialabständen Rd1 und Rd2 angeordnet werden kann.
Je nachdem, in welcher Ausrichtung beziehungsweise Drehlage D1 oder D2 der Rotorfinger 9d auf den Befestigungsstab 11 aufgesetzt wird, ergeben sich unterschiedliche minimale Radialabstände Rd1 oder Rd2 zwischen dem Rotorfinger 9d und dem Trennsieb 6.
Bei dieser Ausführungsform kann die dem Trennsieb 6 zugewandte Seite s1 oder s2 durch Drehen des Rotorfingers 9d um 180 Grad ersetzt werden, wenn diese verschlissen ist. Somit muss nicht bei jedem Verschleiß der komplette Rotorfinger 9d ausgetauscht und ersetzt werden.
Figuren 11 bis 14 zeigen jeweils eine Draufsicht auf eine Stützplatte beziehungsweise Rotorscheibe 8 einer Trennvorrichtung mit daran angeordneten fünften Aufsätzen beziehungsweise Rotorfingern 9e mit einem fünften Querschnitt Qe in unterschiedlichen Anordnungen beziehungsweise Lagepositionen oder Drehlagen D1 bis D4. Die Rotorfinger 9e weisen einen Querschnitt Qe in Form eines Drachenvierecks auf, insbesondere mit zwei Paaren gleich langer benachbarter Seiten mit den verschiedenen Seitenlängen s1 und s2. Die Aufnahme 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel zentral zum Schnittpunkt der Diagonalen Me des Querschnitts Qe des Rotorfingers 9e angeordnet.
Der Rotorfinger 9e kann in vier unterschiedlichen Drehlagen D1 bis D4 an dem Befestigungsstab 11 angeordnet werden, wobei sich jeweils unterschiedliche minimale Radialabstände Re1, Re2, Re3, Re4 zwischen dem Rotorfinger 9e und dem Trennsieb 6 ergeben.
Durch Verwendung eines Rotorfingers mit einem vergleichbaren Querschnitt Qe, bei dem die Aufnahme 12 dezentral zum Schnittpunkt der Diagonalen ausgebildet ist und / oder in einer gedrehten Ausrichtung angeordnet ist, ergibt sich eine Vielzahl von weiteren Variationsmöglichkeiten.
In der in den Figuren 11 bis 14 dargestellten Ausführungsform weisen die Rotorfinger 9e im Querschnitt Qe die Form eines Drachenvierecks auf, das heißt sie zeigen im Querschnitt Qe zwei Paare gleich langer, benachbarter Seiten s1 und s2, wobei sich die Diagonalen gegenseitig halbieren und die Längen von s1 und s2 verschieden sind. In dieser Ausführungsform werden beispielsweise gemäß Figur 11 oder Figur 12 die längeren Seiten s1 des Drachenvierecks in Richtung des Trennsiebes 6 montiert. Dies entspricht den Drehlagen D1 und D2. Durch die Form des Drachenvierecks entsteht somit über dem Trennsieb 6 eine Art Schieber, welche das Trennsieb 6 jedoch nicht berührt. An der Oberseite des Rotorfingers 9e wird ein Teil des Mahlkörper- Produktgemisches abgeleitet und vom Trennsieb 6 weg in den Mahlraum zurückgeführt. An dem zwischen dem Rotorfinger 9e und dem Trennsieb 6 gebildeten Zwischenraum Z entstehen im Gegensatz zum Stand der Technik erhöhte Strömungen, durch welche Verunreinigungen auf dem Trennsieb 6 aufgewirbelt und abgelöst werden.
Je nachdem, in welcher Ausrichtung beziehungsweise Drehlage D1, D2, D3, D4 der Rotorfinger 9e auf den Befestigungsstab 11 aufgesetzt wird, ergeben sich unterschiedliche minimale Radialabstände Re1, Re2, Re3, Re4 zwischen dem Rotorfinger 9e und dem Trennsieb 6.
Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform werden die Rotorfinger dieser Ausführungsform derart ausgestaltet, dass der Querschnitt einen schiefen Drachen darstellt, bei dem die längeren, dem Trennsieb zugewandten Seiten unterschiedlich lang sind. Somit ist es möglich, verschiedene Reinigungsanforderungen abzudecken. Diese Reinigungsanforderungen können sich mit verschiedenen Produkten und / oder Mahlkörpern ändern.
Bei der Anordnung der Rotorfinger 9 an der Rotorscheibe 8 ist immer auf eine ausgewogene Anordnung und / oder Ausrichtung der Rotorfinger 9 im Rotorkäfig zu achten. Hiermit ist gemeint, dass beispielsweise bei einer geraden Anzahl von Rotorfingern, mindestens zwei einander gegenüberliegende Rotorfinger mit einer Vergrößerung / Erweiterung versehen sein müssen. Da der Käfig mit hohen Rotationsgeschwindigkeiten bewegt wird, entsteht ansonsten eine Unwucht, welche die Funktion des Klassierrotors stark beeinträchtigen kann. Wenn die Unwucht des Rotorkäfigs zu groß wird, kann es sogar zu einer Zerstörung des Trennsiebes kommen, wenn dieses durch die vorstehenden Teile gestreift beziehungsweise durchschlagen wird.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1: Klassierrotor
2: Welle
3: Rührwelle
4: Produktauslass
5: Trennvorrichtung
6: Trennsieb
7: Rotorkäfig
8: Rotorscheibe
9: Rotorfinger
10: Befestigungseinheit
11: Befestigungsstab
12: Aufnahme

D: Drehlage
M: Mittelpunkt beziehungsweise Schnittpunkt der Diagonalen
Q: Querschnitt
R: Radialabstand / radialer Abstand
s: Seitenlänge
Z: Zwischenraum

Claims

Trennvorrichtung (5) zum Klassieren von Produktgemischen aus mindestens zwei unterschiedlichen Bestandteilen, die Trennvorrichtung (5) umfassend:
- eine Welle (3);

- eine ortsfest angeordnete Siebeinheit (6), welche zumindest Partikel mindestens eines Bestandteils des Produktgemisches bis zu einem bestimmten Durchmesser passieren können, sowie

- wenigstens einen Klassierrotor (1), der eine drehfest auf der Welle (3) aufsitzende Stützplatte (8) sowie ein oder mehrere mechanisch an die Stützplatte (8) gekoppelte Aufsätze (9) aufweist, um ein Strömungsverhalten des Produktgemisches im Bereich der Siebeinheit (6) zu beeinflussen, wobei
die ein oder mehreren Aufsätze (9) in unterschiedlichen Lagepositionen gegenüber der drehenden Welle (3) an der Stützplatte (8) derart festsetzbar sind, dass in Abhängigkeit der jeweiligen Lagepositionen verschiedene Strömungsverhalten des Produktgemisches im Bereich der Siebeinheit (6) bewirkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufsätze (9) stangenförmig ausgebildet sind und einen durchgängig rechteckigen Querschnitt (Q) oder einen durchgängigen Querschnitt (Q) in Form einer Raute oder in Form eines Drachenvierecks aufweisen.
Trennvorrichtung (5) nach Anspruch 1, wobei die Stützplatte (8) eine Mehrzahl von in einem definierten, jeweils gleichen Radialabstand (R) zum Mittelpunkt der Stützplatte (8) angeordneten Fixiermitteln umfasst, wobei benachbarte Fixiermittel (11) in einem jeweils gleichen Winkel beabstandet angeordnet sind, wobei die Aufsätze (9) korrespondierend zu den Fixiermitteln (11) ausgebildete Befestigungsmittel (10, 11) aufweisen und wobei die Aufsätze (9) über die Befestigungsmittel (10, 11) an den Fixiermitteln (11) festgelegt sind.
Trennvorrichtung (5) nach Anspruch 2, wobei die Aufsätze (9) an den durch die Fixiermittel (11) definierten Fixpositionen in unterschiedlichen Lagepositionen, insbesondere in mindestens zwei unterschiedlichen Drehlagen (D1, D2), festsetzbar sind, wobei ein erster minimaler Radialabstand (R) zwischen den Aufsätzen (9) und der Siebeinheit (6) in einer ersten Lageposition beziehungsweise ersten Drehlage (D1) unterschiedlich ist zu einem zweiten minimalen Radialabstand (R) zwischen den Aufsätzen (9) und der Siebeinheit (6) in einer zweiten Lageposition beziehungsweise zweiten Drehlage (D2).
Trennvorrichtung (5) nach Anspruch 3, wobei alle Aufsätze (9) in derselben Lageposition beziehungsweise Drehlage angeordnet sind, so dass alle Aufsätze (9) denselben minimalen Radialabstand (R) zur Siebeinheit (6) aufweisen.
Trennvorrichtung (5) nach Anspruch 3, wobei die Aufsätze (9) alternierend in einer ersten Drehlage und in einer zweiten Drehlage angeordnet sind, so dass die Aufsätze (9) alternierend einen ersten minimalen Radialabstand (R) und einen zweiten minimalen Radialabstand (R) zur Siebeinheit (6) aufweisen oder wobei ein erster Teil der Aufsätze (9) in einer ersten Drehlage und ein zweiter, restlicher Teil der Aufsätze (9) in einer zweiten Drehlage angeordnet sind, so dass der erste Teil der Aufsätze (9) einen ersten minimalen Radialabstand und der zweite Teil der Aufsätze (9) einen zweiten minimalen Radialabstand zur Siebeinheit (6) aufweisen.
Trennvorrichtung (5) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (10, 11) zentriert im Mittelpunkt des Querschnitts (Q) des Aufsatzes (9) ausgebildet ist oder wobei das Befestigungsmittel (10, 11) dezentral zum Mittelpunkt (M) des Querschnitts (Q) des Aufsatzes (9) ausgebildet ist.
Rührwerkskugelmühle umfassend einen zylindrischen Mahlbehälter, der einen Mahlguteinlass und einen Mahlgutauslass (4) aufweist, wobei im Mahlbehälter eine Rührwelle (3) mit Rührelementen angeordnet ist, mit einer vor dem Mahlgutauslass (4) angeordneten Trennvorrichtung (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Rührwelle (3) der Rührwerkskugelmühle als Welle (2) der Trennvorrichtung (5) fungiert.
Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 7, wobei die Siebeinheit (6) eine Zylinderform aufweist und wobei eine Längsachse der Siebeinheit (6) koaxial zur Längsachse der Rührwelle (3) angeordnet ist.
Rührwerkskugelmühle nach Anspruch 8, wobei der Mittelpunkt der Stützplatte (8) der Trennvorrichtung (5) auf der Längsachse der Rührwelle (3) und der Verlängerung der Längsachse der Siebeinheit (6) angeordnet ist.
Verfahren zum Klassieren von Produktgemischen vermittels einer Trennvorrichtung (5) gemäß der Ansprüche 1 bis 6 mit einer ortsfesten Siebeinheit (6), einer drehfest auf einer Welle (3) aufsitzenden Stützplatte, wobei die Stützplatte (8) oder mehrere mechanisch an die Stützplatte (8) gekoppelte Aufsätze (9) besitzt, wobei Lagepositionen der Aufsätze (9) an der Stützplatte (8) unterschiedlich festgesetzt werden können, um das Strömungsverhalten des Produktgemisches im Bereich der Siebeinheit (6) zu verändern und eine gewünschte Klassierwirkung einzustellen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei minimale Abstände zwischen den Aufsätzen (9) und einem Mittelpunkt der Stützplatte (8) in Abhängigkeit vom gewünschten Strömungsverhalten des Produktgemisches eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 10,wobei minimale Abstände zwischen den Aufsätzen (9) und der Siebeinheit (6) der Trennvorrichtung (5) zur Einstellung einer gewünschten Klassierwirkung eingestellt werden.
Verfahren zum Klassieren von Produktgemischen in einer Rührwerkskugelmühle gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei minimale Abstände zwischen den Aufsätzen (9) und der Siebeinheit (6) der Trennvorrichtung (5) zur Einstellung einer gewünschten Klassierwirkung eingestellt werden.