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Die Erfindung betrifft eine Prallmühle zum Zerkleinern von Gestein od. dgl., mit einem etwa ringförmigen Gehäuse, dessen nach innen weisende Prallflächen vorzugsweise nach Ablagerung einer Schicht zerkleinerten Materials durch diese gebildet sind, mit einem auf einer vertikalen Antriebswelle unter Bildung eines Ringspaltes zum Gehäuse angeordneten Rotor mit axialer Eintritts- öffnung, der eine Bodenplatte mit zentrischem Prallteller, eine Deckplatte mit zentrischer Ausnehmung, und zwischen Boden- und Deckplatte Flügel aufweist, deren zur Rotorachse weisende Seiten jeweils mit einer Tasche zur Aufnahme zerkleinerten Materials versehen sind, von denen jede in eine frei liegende Auswurfkante am Rotorumfang ausläuft, wobei der Prallteller in der Mitte höher als im Randbereich ist.
Eine derartige Prallmühle zeigt etwa die US-PS Nr. 3, 970, 297. Hierin sind nach erfolgter Inbetriebnahme sowohl die Prall- bzw. Auswurfflächen im Inneren des Rotors als auch die Prallflächen im Gehäuse durch das zerkleinerte Material bedeckt, so dass mit Ausnahme von mit auswechselbaren Verschleisskörpern bestückten Auswurfkanten die entsprechenden Rotor- und Gehäuseteile praktisch verschleissfrei sind. Einzig der unter der zentralen Einfüllöffnung liegende Prallteller ist dem auftreffenden Material direkt ausgesetzt, wobei hier der Verschleiss vor allem zum Umfang des Pralltellers hin zunehmend gegeben ist, da je auf Grund der Rotation eine relative Bewegung zwischen dem Prallteller und dem einfallenden Material gegeben ist.
Nach der US-PS ist der Prallteller durch eine abgestufte Scheibe bzw. durch mehrere übereinanderliegende Scheiben kleineren Durchmessers bzw. durch mehrere offene unterschiedlich hohe koaxiale Zylinder gebildet, wobei auch hier besonders verschleissarmes Material Verwendung findet.
Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, die Verschleissfestigkeit eines derartigen Pralltellers zu erhöhen, ohne dass er aus besonders verschleissarmen Materialien, wie Hartmetallen erzeugt werden muss.
Diese Aufgabe wird nun dadurch gelöst, dass der Prallteller eine bombierte Oberseite aufweist, in der mehrere V-förmige Vertiefungen ausgebildet sind, deren Ränder sich jeweils radial erstrecken.
Durch die Ausbildung der V-förmigen Vertiefungen lagert sich nun auch im Prallteller zumindest bereichsweise dessen Oberfläche schützendes Material ab, so dass vorwiegend dieses mit dem nachfolgenden Material in Berührung kommt, und es umlenkt. Das in den Vertiefungen liegende Material wird selbstverständlich auch radial nach aussen gefördert, wobei jedoch immer wieder Teile des nachfolgenden Materials sich in den Vertiefungen ablagern und das austretende ersetzen. Die höhere Schlagbeanspruchung des Pralltellers durch das auf ihn fallende Nachfolgematerial wird daher im wesentlichen durch einen gleitenden, geringen Abrieb ersetzt, so dass auf Grund der in der Rotormitte gegebenen geringen Rotationsgeschwindigkeit die Standzeit der Pralltelleroberfläche deutlich verlängert wird.
In einer bevorzugten Ausführung ist die unbedeckte Oberfläche des Pralltellermaterials auf radial verlaufende Kanten reduziert, wenn die Vertiefungen jeweils direkt aneinander anschliessen. Dabei ist es günstig, die Flanken der Vertiefungen unterschiedlich geneigt auszubilden, wobei jede in Drehrichtung weisende Flanke vorzugsweise in einer Axialebene liegt, d. h. jede dieser Flanken sich vertikal erstreckt.
Von der Oberflächenbombierung und von der Formgebung der Bodenlinie jeder Vertiefung hängt die Höhenverteilung des radial vom Prallteller beschleunigten Materialstromes ab, der über die Rotorflügel und deren freiliegende Auswurfkante auf die Prallflächen des Gehäuses geschleudert wird. Wenn auch der wesentliche Teil jedes Rotorflügels durch das in den Materialaufnahmetaschen sich ablagernde Material schützbar ist, so stellt sich an den sich lotrecht erstreckenden Auswurfkanten ein unvermeidbarer Verschleiss ein. Daher werden die Auswurfkanten aus verschleissarmen Materialien, vor allem Hartmetallen gefertigt, die an austauschbaren Verschleisskörpern angeordnet sind.
Der Austausch der nicht gerade billigen hartmetallbewehrten Verschleisskörper soll natürlich möglichst selten erfolgen, so dass die Auswurfkanten über ihre Höhe möglichst gleichmässig abgenutzt werden sollen. Es wurde nun festgestellt, dass dies dann geschieht, wenn, wie in bevorzugter Ausführung vorgesehen, die Bodenlinie jeder V-förmigen Vertiefung annähernd einen Ast einer Parabel oder Hyperbel bildet. Die Vergleichmässigung der Abnutzung der Auswurfkanten kann weiters erhöht werden, wenn die Oberseite im Zentrum parallel zur Unterseite verläuft und der periphere, die V-förmigen Vertiefungen aufweisende Bereich
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in einem Winkel von zirka 5 abfällt.
Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Fig. l zeigt einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemässe Prallmühle, die Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Rotor, die Fig. 3 vergrössert im Detail die Draufsicht auf einen Prallteller, die Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV von Fig. 3, und Fig. 5 eine Seitenansicht des Pralltellers.
Die erfindungsgemässe Prallmühle weist auf einem den Antrieb sowie die Austrittsöffnung für das zerkleinerte Material aufweisenden Unterbau ein ringförmiges Gehäuse --1-- auf, das im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet ist, wobei die offene Seite zur Mitte weist. Darin sind Prallflächen ausgebildet, an denen bei der Inbetriebnahme sich Material ansetzt und das Gehäuse --1-- zumindest teilweise füllt, wobei die Oberfläche des abgelagerten Materials in weiterer Folge die Prallflächen bildet.
Im Gehäuse --1-- ist ein vom Motor --3-- getriebener Rotor --2-- um eine vertikale Achse --8-- drehbar angeordnet, wobei zwischen dem Rotor --2-- und dem Gehäuse --1-- ein Ringspalt --6-- verbleibt, durch den das zerkleinerte Material nach unten zur Austrittsöffnung fällt. Der Rotor --2-- weist eine Bodenplatte --9--, eine Deck- platte --10-- und zwischen diesen angeordnete Flügel --11-- auf, wobei die Deckplatte --10-mit einer zentralen Öffnung versehen ist, durch die das zu zerkleinernde Material, das über die Füllöffnung --4-- aufgegeben wird, in das Innere des Rotors --2-- gelangt.
Unterhalb der Öffnung in der Deckplatte --10-- befindet sich ein Prallteller --7--, der das zu zerkleinernde Material verteilt, das im Rotor --2-- mit Hilfe der Flügel --11-- beschleunigt und schliesslich durch Austrittsöffnungen --16-- auf die Prallflächen des Gehäuses --1-- ausgeschleudert und dabei zerbrochen wird. Da der Rotor --2-- naturgemäss eine starke Luftbewegung verursacht, wird eine Staubentwicklung dadurch vermieden, dass die aus dem Rotor --2-- austretende Luft über Leitbleche --41-- in einen Umlenkkanal --42-- eintritt, aus dem sie zur Öffnung in der Deckplatte --10-- zurückgeführt wird (Pfeil D). Dadurch entsteht ein interner Luftkreislauf, so dass keine äussere Staubentwicklung auftritt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Rotor --2-- mit drei Flügeln --11-- versehen, die
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Umfang entsprechend gewölbter Aussenseite und Innenseiten, wobei je eine Innenseite zweier Flügel --11-- einen Auswurfkanal begrenzt, der sich zur Austrittsöffnung --16-- hin verengt.
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dessen Oberfläche eine Prallfläche bildet, wodurch der Flügel --11-- vor Beschädigung geschützt ist.
Die beiden Endseiten der bedingt durch die Rotordrehung sich konkav krümmenden Materialoberfläche liegen dabei in einer Ebene B, die im wesentlichen tangential zum Prallteller --7-verläuft und mit einer Axialebene A durch die Auswurfkante --24-- (Fig.3) einen Winkel a einschliesst, der vorzugsweise 300 beträgt. Am Auswurfende --15-- des Flügels --11--, an dem
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ebenen Bereich, in dem die Befestigungsschrauben vorgesehen sind, die den Prallteller --7-mit der Bodenplatte --9-- verbinden, und einen ringförmigen, im Winkel Y von der Horizontalen abfallenden peripheren Bereich auf.
Im peripheren Bereich des Pralltellers --7-- sind V-förmige Vertiefungen --32-- vorgesehen, die unmittelbar aneinander anschliessen, so dass in der Oberseite --31-- zwischen je zwei Vertiefungen --32-- nur jeweils eine gemeinsame Kante verbleibt.
Jede V-förmige Vertiefung --32-- ist mit zwei unterschiedlich geneigten Flanken --33, 34-- versehen, wobei die in Drehrichtung weisende Flanke --33-- vertikal, also in einer Axialebene der Rotorachse --8-- verläuft, und die zweite Flanke --34-- flach zur anschliessenden Vertiefung --32-- ansteigend ausgebildet ist. Die Bodenlinie --35-- jeder Vertiefung --32-- bildet annähernd einen Parabel- oder Hyperbelast. Die Parabel- bzw. Hyperbelparameter und der Winkel Y des peripheren Bereiches der Oberseite --31-- sind dabei so gewählt, dass das radial
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den Rotor --2-- verlassende Material die Auswurfkanten --24-- (Fig. l, 2) über ihre Höhe möglichst gleichmässig verschleisst.
Die entsprechenden Werte hängen dabei von der Rotordrehzahl, der Rotorhöhe und dem Rotorhalbmesser, sowie von verschiedenen Massen des Pralltellers ab. Ausgezeichnete Ergebnisse hinsichtlich eines gleichmässigen Verschleisses der Auswurfkanten --24-- wurden bei einer Prallmühle mit folgenden Dimensionen getätigt.
Rotorhalbmesser 500 mm
Auswurfkantenlänge 220 mm
Umfangsgeschwindigkeit des Rotors 55-70 m/s
Pralltellerradius 210 mm Überstand des Pralltellermittel- teiles über die Bodenplatte 67 mm
Radius des zentralen horizontalen
Pralltellerbereiches 55 mm
Winkel y des peripheren Bereiches 50
Anzahl der V-förmigen Vertiefungen 6
Radius des Schmiegungskreises der
Bodenlinie der Vertiefung 25 mm
Neigung der Asymptote der Bodenlinie 100 PATENTANSPRÜCHE :
1.
Prallmühle zum Zerkleinern von Gestein od. dgl., mit einem etwa ringförmigen Gehäuse, dessen nach innen weisende Prallflächen vorzugsweise nach Ablagerung einer Schicht zerkleinerten Materials durch dieses gebildet sind, mit einem auf einer vertikalen Antriebswelle unter Bildung eines Ringspaltes zum Gehäuse angeordneten Rotor mit axialer Eintrittsöffnung, der eine Bodenplatte mit zentrischem Prallteller, eine Deckplatte mit zentrischer Ausnehmung, und zwischen Bodenund Deckplatte Flügel aufweist, deren zur Rotorachse weisende Seiten jeweils mit einer Tasche zur Aufnahme zerkleinerten Materials versehen sind, von denen jede in eine frei liegende Auswurfkante am Rotorumfang ausläuft, wobei der Prallteller in der Mitte höher als im Randbereich ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Prallteller (7) eine bombierte Oberseite (31) aufweist,
in der mehrere V-förmige Vertiefungen (32) ausgebildet sind, deren Ränder sich jeweils radial erstrecken.