DE-102025106097-B3 - MAHLBEHÄLTER EINER RÜHRWERKSMÜHLE UND RÜHRWERKSMÜHLE MIT EINEM SOLCHEN MAHLBEHÄLTER

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft einen Mahlbehälter einer Rührwerksmühle mit einer Mahlraumbegrenzung und einem eine axiale Erstreckung aufweisenden und an der Mahlraumbegrenzung anliegenden zylindrischen Behältermantel mit einem Außenmantel und einem konzentrisch mit dem Außenmantel angeordneten Innenmantel, wobei die Mahlraumbegrenzung im Bereich des Innenmantels eine umlaufende nutförmige Ausnehmung aufweist und ein erstes axiales Ende des Innenmantels bei temperaturbedingter axialer Längendehnung in die nutförmige Ausnehmung einsenkbar ist sowie eine Rührwerksmühle mit einem solchen Mahlbehälter.

Inventors

• Markus Nichterlein
• Thomas Goller

Assignees

• NETZSCH-FEINMAHLTECHNIK GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250218

Claims (16)

1. Mahlbehälter (10) einer Rührwerksmühle (11) mit einer Mahlraumbegrenzung (12) und einem eine axiale Erstreckung aufweisenden und mit einem an der Mahlraumbegrenzung (12) anliegenden zylindrischen Behältermantel (34) mit einem Außenmantel (14) und einem konzentrisch mit dem Außenmantel (14) angeordneten Innenmantel (15), wobei die Mahlraumbegrenzung (12) im Bereich des Innenmantels (15) eine umlaufende nutförmige Ausnehmung (16) aufweist und ein erstes axiales Ende (17a, b) des Innenmantels (15) bei temperaturbedingter axialer Längendehnung in die nutförmige Ausnehmung (16) einsenkbar ist.
2. Mahlbehälter (10) nach Anspruch 1 , wobei eine axiale Tiefe der nutförmigen Ausnehmung (16) größer ist als eine axiale Längendehnung des Innenmantels (15) innerhalb eines definierten Verlaufs einer Betriebstemperatur der Rührwerksmühle (11).
3. Mahlbehälter (10) nach Anspruch 1 oder 2 , wobei eine radiale Weite der nutförmigen Ausnehmung (16) größer ist als eine Wandstärke des Innenmantels (15).
4. Mahlbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein in der nutförmigen Ausnehmung (16) eingesetztes, insbesondere komprimierbares, Dichtelement (20) vorgesehen ist.
5. Mahlbehälter (10) nach Anspruch 4 , wobei die nutförmige Ausnehmung (16) eine umlaufende Erweiterung (32) zur Aufnahme das Dichtelementes (20) aufweist.
6. Mahlbehälter (10) nach Anspruch 4 oder 5 , wobei das Dichtelement (20) als Dichtring oder als Dichtprofil mit einer der nutförmigen Ausnehmung (16) im Wesentlichen entsprechenden Formgebung ausgebildet ist.
7. Mahlbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweites, dem ersten gegenüberliegendes axiales Ende (19a, b) des Innenmantels (15) ortsfest im Mahlbehälter (10) festgelegt ist.
8. Mahlbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Innenmantel (15) zum Außenmantel (14) radial beabstandet angeordnet ist.
9. Mahlbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zwischen dem Außenmantel (14) und dem Innenmantel (15) angeordnetes Kühlsystem (36) vorgesehen ist.
10. Mahlbehälter (10) nach Anspruch 9 , wobei das Kühlsystem um den Innenmantel (15), insbesondere spiralförmig, verlaufende Kühlmittelleitungen aufweist.
11. Mahlbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Behältermantel (34) an der Mahlraumbegrenzung (12), insbesondere über eine Flanschverbindung (21) festlegbar, insbesondere mit der Mahlraumbegrenzung (12) verschraubbar, ist.
12. Mahlbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Behältermantel (34) aus wenigstens zwei Behälterabschnitten (23) gebildet ist.
13. Mahlbehälter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mahlraumbegrenzung (12) als Mahlbehälterdeckel ausgebildet ist.
14. Rührwerksmühle (11) mit einem Mahlbehälter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 .
15. Rührwerksmühle (11) nach Anspruch 14 , wobei die Rührwerksmühle (11) als Hochtemperaturbereichsmühle ausgebildet ist.
16. Rührwerksmühle (11) nach Anspruch 14 oder 15 , wobei ein im Behältermantel (34) integriertes Temperiersystem vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mahlbehälter einer Rührwerksmühle und eine Rührwerksmühle mit einem solchen Mahlbehälter. Rührwerksmühlen dienen zur Fein- und Ultrafeinvermahlung von Feststoffen in Flüssigkeiten oder trockenen Materialien. Herkömmliche Rührwerksmühlen bestehen aus einem Mahlbehälter, in dem eine Rührwelle mit Mahlelementen drehbar gelagert ist. Diese Mahlelemente können als feste Scheiben oder Schlagelemente ausgebildet sein und zerkleinern das Mahlgut mit Hilfe von Mahlkörpern durch bei Rotation der Rührwelle entstehende Schlag-, Scher- und Reibkräfte. Die Mühlen werden in zahlreichen Industrien beispielsweise der Zement- und Mineralindustrie, in der Pigment- und Farbstoffproduktion, in der Pharmaindustrie sowie in der Lebensmittelverarbeitung verwendet. Bei Hochtemperaturanwendungen, beispielsweise in der Metallurgie oder bei Spezialverfahren der chemischen Industrie, kann die Temperatur, bei der die Mühle betrieben wird, deutlich über 100°C liegen, wodurch die Wärmeausdehnung von Bauteilen eine kritische Rolle spielt. Dies betrifft insbesondere den Mahlbehälter, bei dem Temperaturunterschiede zwischen einem Innenmantel und einem Außenmantel zu hohen mechanischen Spannungen führen können. Diese Spannungen entstehen, da der Innenbehälter aufgrund der Prozesswärme eine größere Längenausdehnung erfährt als der kühler bleibende Außenbehälter. Hierbei bauen sich zum Teil für die Integrität des gesamten Mahlbehälters kritische mechanische Spannungen auf, die insbesondere die Verbindung zwischen Mahlbehälter und Behälterdeckel stark beanspruchen. Um dem zu begegnen, werden in herkömmlichen Rührwerksmühlen, die in Hochtemperaturanwendungen zum Einsatz kommen, überdimensionierte Flansche und Schraubverbindungen verwendet, um die auftretenden Spannungen abzufangen. Die Montage wie die Demontage solcher Mühlen erweist sich als zeitintensiv und macht oftmals den Einsatz von Spezialwerkzeugen notwendig. GB 1 559 201 A offenbart eine dispersierende oder mahlende Mühle mit zylindrischem, doppelwandigem Mahlraum, deren Innenwand temperaturbedingte Ausdehnung oder Kontraktion zulässt. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur effektiven Dehnungskompensation zu schaffen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Mahlbehälter einer Rührwerksmühle mit einer Mahlraumbegrenzung und einem eine axiale Erstreckung aufweisenden und an der Mahlraumbegrenzung anliegenden zylindrischen Behältermantel mit einem Außenmantel und einem konzentrisch mit dem Außenmantel angeordneten Innenmantel vorgesehen, wobei die Mahlraumbegrenzung im Bereich des Innenmantels eine umlaufende nutförmige Ausnehmung aufweist und ein erstes axiales Ende des Innenmantels bei temperaturbedingter axialer Längendehnung in die nutförmige Ausnehmung einsenkbar ist. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Rührwerksmühle mit einem erfindungsgemäßen Mahlbehälter vorgesehen. Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, thermisch bedingte Längenausdehnungen des Mahlbehälters und die daraus resultierenden Spannungen in den Mahlbehälterelementen durch eine konstruktive Änderung des Mahlbehälters bzw. der Mahlraumbegrenzung, beispielsweise des Behälterdeckels des Mahlbehälters, zu vermeiden. Vorteilhaft wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine temperaturbedingte Längenausdehnungen des Innenmantels in axialer Richtung zumindest teilweise kompensiert, um kritische mechanische Spannungen zu reduzieren bzw. zu vermeiden. Die nutförmige Ausnehmung der Mahlraumbegrenzung gewährleistet dabei, dass sich das freie axiale Ende des Innenmantels bei Auftreten der temperaturbedingten Ausdehnung in die Ausnehmung in der Mahlraumbegrenzung ausdehnen kann. Die nutförmige Ausnehmung lässt dabei eine Ausdehnung des Innenmantels in die Ausnehmung bis zum Erreichen eines Nutgrundes der nutförmige Ausnehmung zu wirkt einem frühzeitigen Kontakt zwischen Innenmantel und Mahlraumbegrenzung entgegen. Dadurch wird eine Beaufschlagung der Mahlraumbegrenzung und das Auftreten kritischer mechanischer Spannungen in der Verbindung zwischen Behältermantel und Mahlraumbegrenzung vermieden. Erst wenn es aufgrund steigender Behältertemperatur zu einer weitergehenden, insbesondere über das normale Maß hinausgehenden Längenausdehnung des bereits im Nutgrund aufliegenden Innenmantels kommt, müssen die dann durch die Beaufschlagung der Mahlraumbegrenzung auftretenden mechanischen Spannungen durch die Verbindung zwischen Mahlraumbegrenzung und Mahlbehälter, d.h. über einen Mahlbehälterflansch und die in diesen eingesetzten Verbindungsmittel, beispielsweise Schraubverbindungen, aufgenommen und kompensiert werden. Da in diesem Fall jedoch insgesamt verringerte, für die Integrität des Mahlbehälters weniger kritische Spannungen auftreten und aufgenommen werden müssen, kann die Verbindung zwischen Behältermantel u