AT399108B - Horizontal-schleudermühle, insb. zum zerkleinern von abrasivem gestein - Google Patents

Description

AT 399 108 B

Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Horizontai-Schleudermühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, mit einem eine vertikale Drehachse aufweisenden, unterseitig fliegend gelagerten und angetriebenen, von oben in seinem Zentralen Bereich mit Mahlgut beschickbaren Rotor, welcher zwischen zwei Rotorscheiben mindestens zwei gleichmäßig über den Umfang verteilte, sich vertikal erstreckende Fangeinrichtungen aufweist, weiche an ihrem inneren und äußeren Ende mit je einer Fangleiste versehen sowie im Betrieb mit einem Gesteinspolster überdeckt sind, und mit einem koaxial zum Rotor angeordneten, zylindrischen Gehäuse, welches auf der Höhe des Rotors eine den Rotor unter Belassung eines Ringspaltes umgebende Mahlbahn trägt.

Aus der GB-PS 1 439 639 sind Horizontal-Schleudermühlen bekannt, bei welchen der Rotor jeweils so ausgebildet ist, daß er geradlinig verlaufende Kammerwände aufweist, welche im vorderen Bereich mit einer Abwinklung ausgebildet sind. Dabei sind zwei Rammerwände so angeordnet, daß Abwinklungen einander diagonal gegenüberstehen. Rückseitig sind die Rammerwände von einer runden Abdeckung umgeben. Weiters ist der Rotor insgesamt als Trommel mit Zwei einander gegenüberliegenden Ein- bzw. Austrittsöffnungen ausgebildet.

Aus der EP-OS 101 277 ist eine Horizontai-Schleudermühle bekannt, bei welcher auf dem trommelartig ausgebildeten Rotor gleichmäßig drei über den Umfang verteilte, abgewinkelte Kammerwände angeordnet sind- Diese Kammerwände sind vorderseitig mit Verschleißleisten ausgestattet.

Zudem ist aus der EP-OS 166 672 eine Horizontai-Schleudermühle bekannt, deren Rotor vier einander gegenüberliegende, im Anfangs- und im Endbereich abgewinkelte Kammerwände aufweist. Sämtliche diese bekannten Horizontal-Schleudermühlen sind deshalb nachteilig, da der Rotor sehr aufwendig ausgebildet ist. Da er zudem ein hohes Gewicht aufweist, müssen relativ große Massen bewegt werden. Da die einzelnen Teile miteinander verschweißt sind, wird weiters ein Schweißverzug bedingt, weswegen der Rotor vor dem Einbau nochmals bearbeitet werden muß. Durch die geschlossene, trommelartige Ausbildung sind zudem auch die einzelnen Verschleißteile nur erschwert Zugänglich.

Der gegenständlichen Erfindung liegt somit die Aufgabe Zugrunde, eine Horizontai-Schleudermühle zu schaffen, bei welcher die vorstehend angegebenen Nachteile vermieden sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß die Fangeinrichtung jeweils aus einer kurvenförmigen nach außen gegen die Mahlbahn des Gehäuses gekrümmten, dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend angeordneten und vom zentralen Bereich zum Außenumfang des Rotors verlaufenden Fangwand besteht.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß die trommeiartige Ausbildung entfällt wobei die Fangeinrichtungen entsprechend dem Böschungswinkel gewölbt sind. Maßgeblich ist die logarithmische Spirale und zwar in derjenigen Form, in welcher sich das abrasive Gestein ablagert. Die kurvenförmig gekrümmte Fangwand verläuft nach einer logarithmischen Spirale, wodurch sich an dieser eine verhältnismäßig dünne Materialschicht ablagert. Hierdurch ist ein Schleuderrotor mit einer sich ständig selbst erneuernden Verschleißschicht aus Gesteinsmaterial gebildet, wodurch auch Gesteine mit hoher Abrasivität verarbeitet werden können.

Vorzugsweise ist die äußere Fangleiste zweiteilig ausgebildet, wobei sie einen in den beiden Rotorscheiben abgestützten Lagerteil und eine darin auswechselbar gelagerte verschleißfeste Stauleiste aufweist. Durch diese Auswechselbarkeit können nicht mehr den Erfordernissen entsprechende Bauteile jederzeit durch neue Bauteile ersetzt werden.

Sofeme die Stauleiste im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist, weist sie eine einfache und daher kostengünstige Ausbildung auf. Sofeme demgegenüber die Stauleiste im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist, wobei der Lagerteil eine Nut aufweist, in welche die T-förmige Stauleiste eingesetzt ist, wird gewährleistet, daß durch die Stauleiste die parallelen Wandbereiche der Nut vor Materialabnutzung geschützt werden, wodurch auch über einen langen Bearbeitungszeitraum hindurch die Maßhaltigkeit der Nut und dadurch der sichere Sitz der Stauleiste in der Nut gewährleistet ist.

Vorzugsweise ist weiters der Querschenkel der T-förmigen Stauleiste mit seinem äußeren Bereich zumindest teilweise um den Lagerteil herumgeführt. Hierdurch wird auch der Lagerteil in einfacher Weise gegenüber Verschleiß geschützt.

Nach weiteren bevorzugten Ausführungsformen besteht der Lagerteil aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, durch einen Steg miteinander verbundenen Bolzen, wobei der äußere Bolzen mit der Stauleiste versehen ist und der innere Bolzen zur Abstützun des Lagerteiles dient. Dabei kann der äußere Bolzen über den Rotoraußenumfang ragen. Durch diese Ausbildung, welche eine Verschweißung der einzelnen Bauteile miteinander vermeidet, wird ein hierdurch bedingter Schweißverzug ausgeschlossen, wodurch keine Nachbearbeitung des Rotors erforderlich ist. Zudem können hierdurch einzelne Bauteile, welche infolge von Abnützungen oder Beschädigungen nicht mehr den Erfordernissen entsprechen, in einfacher Weise ausgetauscht werden. 2

AT 399 108 B

Vorzugsweise ist mindestens eine der Rotorscheiben rund ausgebildet. Nach einer alternativen Ausführungsform ist mindestens eine der Rotorscheiben der Profilform der Fangwände angepaßt und sind die Fangwände über Schrauben an der oberen und unteren Rotorscheibe befestigt. Da die Fangwände der logarithmischen Spirale des Gesteinspolsters nachgebildet sind, lagert sich am Innenumfang der gewölbten Kammerwände nur eine verhältnismäßig dünne Materialschichte ab. Dadurch, daß die Masse des Gesteinspolsters auf einem Minimum gehalten wird, hat der Rotor gleichfalls ein Minimum an Drehmasse, was eine erhöhte Betriebssicherheit erbringt. Zudem ist damit der Energieinhalt des Rotors wesentlich geringer. Zur Erreichung der erforderlichen Stabilität des Rotors ist eine vergrößerte Dicke der Fangwände erforderlich. Diese vergrößerte Dicke wiederum ermöglicht den Einsatz von Schrauben zur Verbindung der gewölbten Fangwände mit der oberen Platte und mit der unteren Platte. Bei den erfindungsgemäßen Ausührungsfor-men ist deshalb keine trommelartige Gestaltung des Rotors erforderlich, da die Fangwände entsprechend dem Böschungswinkel gewölbt sind. Diese Wölbung wiederum ermöglicht es, die Fangwände so dick auszubilden, daß sie mittels Schrauben mit der oberen und der unteren Platte verbunden werden können.

Die Innen- und bzw. oder Außenseiten der Platten können zur Erhöhung der Lebensdauer mit Panzerungen versehen sein. Weiters kann die mit den gewölbten Kammerwänden zusammenwirkende Mahlbahn des Gehäuses mit Prallelementen ersehen sein, wodurch sich am Innenumfang des Gehäuses eine Ringpanzerung ergibt. Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß die mit den gewölbten Kammerwänden zusammenwirkende Mahlbahn des Gehäuses aus mehreren Kammersektionen besteht.

Bei beiden Ausführungsformen wird das abrasive Gestein in zwei Stufen zerkleinert. Einerseits im Bereich des Motors durch Reibung, Druck und Scherung gegenüber den gewölbten Kammerwänden und andererseits an der Ringpanzerung am Innenumfang des Gehäuses bzw. an den Kammersektionen durch Prallwirkung.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Horizontal-Schleudermühle, teilweise geschnitten,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Schleudemnühle nach Fig. 1 bei abgehobenem Deckel, mit zwei Ausführungsformen der Mahlbahn des Gehäuses, die Fig. 3, 4 und 5 drei Ausführungsformen des Rotors in perspektivischen Ansichten,

Fig. 6 den Schnitt nach der Linie Vl-Vl des Rotors gemäß Fig. 7,

Fig. 7 den Schnitt nach der Linie Vll-Vll der Fig. 6,

Fig. 8 eine Schnittansicht des vorderen Bereiches einer gewölbten Kammerwand, teilweise aufgebrochen, und die Fig. 9, 10, 11 und 12 unterschiedliche Ausführungsformen der Fangleiste, in jeweils geschnittener Draufsicht.

Eine Horizontal-Schleudermühle gemäß den Fig. 1 und 2 enthält einen um eine vertikale Achse 2 verdrehbaren Rotor 1, welcher innerhalb eines Gehäuses 5 angeordnet ist. Der Rotor 1, welcher unterseitig in einem Lager 12 über Stege 13 im Gehäuse 5 fliegend gelagert ist, weist mehrere vertikal verlaufende Fangwände 3 auf. Das Gehäuse 5 ist durch einen Deckel 7 verschließbar, welcher einen Einfüllstutzen 8, der über eine Hebe- und Schwenkvorrichtung 9 betätigbar ist, aufweist. Zwischen der Oberseite des Gehäuses 5 und dem Deckel 7 befindet sich ein umlaufender Dichtungsrichtung 10. Am Innenumfang des Gehäuses 5 ist eine Mahlbahn 6 vorgesehen, welche beispielsweise gemäß der linken geschnittenen Darstellung nach Fig. 2 durch Prallelemente 33 gebildet ist. Die Prallelemente 33 weisen jeweils im oberen Bereich einen Flansch 11 auf. Über den Umfang verteilt ist eine große Anzahhl derartiger Prallelemente 33 am Außenumfang des Gehäuses 5 eingehängt, welche bei geschlossenem Deckel 7 vom Dichtungsring 10 in deren Lage gehalten werden.

Der Rotor 1 weist über den Umfang verteilt drei nach außen gegen die Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 gewölbte Fangwände 3 auf. Die Wölbung dieser Fangwände 3 ist so gestaltet, daß sie dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend kreisbogenförmig vom zentralen Bereich 4 des Rotors zum Außenumfang 40 hin verläuft. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind die drei Fangwände 3 zwischen zwei jeweils als runde Scheibe ausgebildeten Platten 22 und 23 des Rotors angeordnet.

Es besteht auch die Möglichkeit, wie dies in Fig. 2 rechts unten dargestellt ist, die Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 in Form von gleichmäßig über den Umfang verteilten Kammersektionen 34 auszubiiden, wobei jede Kammersektion 34 durch Rippen 38 und 39 begrenzt ist. Auch diese Kammersektionen 34 arbeiten mit den gewölbten Fangwänden 3 des Rotors 1 zusammen.

Das zu bearbeitende Gestein wird mittels des Einfüllstutzens 8 durch eine Öffnung 26 hindurch in den zentralen Bereich 4 des Rotors der Horizontal-Schleudermühle aufgegeben, worauf es vom schnell drehenden Rotor 1 erfaßt wird, über den in Fig. 2 schematisch dargestellten Gesteinspolster 35 der gewölbten Fangwand 3 gleitet und über die Schleuderkante auf die Ringpanzerung der Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 3

Claims (10)

1. AT 399 108 B geschleudert wird. Hierdurch wird das Gestein zweistufig zerkleinert, nämlich im Bereich des Rotors 1 durch Reibung, Druck und Scherung und an der Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 durch Prallwirkung. Zur Verbesserung der Bildung des Gesteinspolsters kann jede gewölbte Fangwand 3 im Anfangs- und im Endbereich je eine vertikal verlaufende Fangleiste 14 und 15 aufweisen, welche den Innenbereich der gewölbten Fangwand 3 begrenzt. Dadurch weist die Innenseite jeder gewölbten Fangwand 3 eine sich ständig selbst erneuernde Verschleißschicht in Form des Gesteinspolsters 35 auf. Dadurch können auch Gesteine mit sehr hoher Abrasivität verarbeitet werden. Wie dies in Fig. 3 dargesteilt ist, sind bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 die gewölbten Fangwände 3 des Rotors 1 zwischen zwei jeweils als runde Scheibe ausgebiideten Platten 22 und 23 angeordnet. Wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, kann auch nur die untere Platte 23 als runde Scheibe ausgebildet sein und kann die obere Platte 24 so gestaltet sein, daß sie der Profilform der gewölbten Fangwände folgt. Wie dies weiters in Fig. 5 dargestellt ist, kann auch die untere Platte 25 der Form der gewölbten Fangwände angepaßt sein, wobei die beiden Platten 24 und 25 deckungsgleich ausgebildet sind. Hierbei weisen die oberen Platten 22 bzw. 24 jeweils die zentrische Öffnung 26 auf, durch welche das Material in den zentralen Bereich 4 des Rotors 1 gelangt. Der Rotor 1 ist damit konstruktiv einfach ausgebildet und weist ein geringes Gewicht auf, wodurch nur wenig Masse zu bewegen ist, was einen entscheidenden Vorteil darstellt. Zudem sind die Fangleisten 14 und 15 sehr gut zugänglich. Aus den Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß die gewölbten Fangwände 3 durch Schrauben 27 und 28 an der oberen Platte 22 und an der unteren Platte 23 befestigt sind. Damit werden ein Schweißverzug und eine hierdurch bedingte, kostenaufwendig Nachbearbeitung vermieden. Zur Erhöhung der Lebensdauer können die Platten 22 und 23 unterseitig und bzw. oder oberseitig mit Panzerungen 29, 30, 31 und 32 versehen sein. Hierbei sind gemäß Fig. 7 die außenseitigen Panzerungen 29 segmentartig ausgebiidet, wogegen die im inneren Bereich liegenden Panzerungen 30 der Form der Fangwände entsprechend ausgebildet sind. Die äußeren Panzerungen 31 und 32 sind als Scheiben ausgebildet. Wie dies aus Fig. 7 weiters ersichtlich ist, ist die äußere Fangleiste 14 zweiteilig ausgebildet, wobei sie mit einen Lagerteil 16 und einen in diesem gelagerten Halteteil 17, aufweist. Der Lagerteil 16 ist als Bolzen ausgebildet, welcher, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist, ober- und unterseitig an den Platten 22 und 23 befestigt ist. Dieser bolzenartig ausgebiidete Lagerteil 16 weist eine Nut 36 auf, in welcher der Halteteil 17 eingesetzt ist Im oberen Bereich ist der Halteteil 17 durch ein Abschlußelement 37 in der Höhe der oberen Platte 22 begrenzt. Dieses Abschlußelement 37 dient als Verdrehsicherung des Lagerteiles 16 und kann mit diesem verschraubt sein. Gemäß der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform ist der Haiteteil 17 im Querschnitt rechteckig. Gemäß Fig. 10 ist der Halteteil 17’ im Querschnitt T-förmig ausgebildet, wobei der Mittelsteg gleichfalls in die Nut 36 des Lagerteiles 16 eingesetzt ist. Um den Verschleiß weiter zu verrringern, ist gemäß Fig. 11 der Querschenkel des T-förmigen Halteteils 17" mit seinem äußeren Bereich zumindest teilweise um den Lagerteil 16 herumgeführt und bildet damit eine Lippe 18. Gemäß Fig. 12 besteht der Lagerteil 16' aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, durch einen Steg 21 miteinander verbundenen Bolzen 19 und 20, wobei der äußere Bolzen 20 mit dem T-förmigen Halteteil 171 ausgebildet ist. Hierbei kann der äußere Bolzen 20 über den Rotoraußenumfang 40 ragen, wodurch bezüglich des zu verarbeitenden Materials insgesamt eine verlängerte Einwirkzone gebildet wird. Der hintere Bolzen 19 ist mit einem Abschiußelement 37 ausgestattet. Hierdurch entsteht ein Gesteinspolster von Mahlgut 35, welcher beidseitig an den Enden des gewölbten Fangwände durch die Fangleisten 14 und 15 gehalten wird. Erfindungsgemäß ist eine Horizontal-Schleudermühle, insbesondere zum Zerkleinern von stark abrasivem Gestein, geschaffen, deren schnell laufender Rotor ständig mit sich selbst erneuernden Verschleißschichten aus Gesteinsmaterial im Innenbereich der gewölbten Fangwände ausgebildet ist. Weiters weist dieser Rotor ein verhältnismäßig geringes Gewicht auf. Es besteht auch die Möglichkeit, einen derartigen Rotor in bestehende Horizontal-Schleudermühlen einzubauen. Patentansprüche 1. Horizontal-Schleudermühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, mit einem eine vertikale Drehachse aufweisenden, unterseitig fliegend gelagerten und angetriebenen, von oben in seinem zentralen Bereich mit Mahlgut beschickbaren Rotor, welcher zwischen zwei Rotorscheiben mindestens zwei gleichmäßig über den Umfang verteilte, sich vertikal erstreckende Fangeinrichtungen aufweist, die an ihrem inneren und äußeren Ende mit je einer Fangieiste versehen sowie im Betrieb mit einem Gesteinspolster überdeckt sind, und mit einem koaxial zum Rotor angeordneten, zylindrischen Gehäuse, das auf der Höhe des Rotors eine den Rotor unter Belassung eines Ringspaltes umgebende Mahlbahn, trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangeinrichtung jeweils aus einer kurvenförmigen nach außen gegen die Mahlbahn (6) des Gehäuses (5) gekrümmten, dem Kurvenverlauf einer 4 AT 399 108 B logarithmischen Spirale entsprechend angeordneten und vom zentralen Bereich (4) zum Außenumfang (40) des Rotors (1) verlaufenden Fangwand (3) besteht.
2. 2. Schleudermühle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fangleiste (14) zweiteilig ausgebildet ist, wobei sie einen in den beiden Rotorscheiben (22, 23; 24, 25) abgestützten Lagerteil (16, 16') und eine darin auswechselbar gelagerte, verschleißfeste Stauleiste (17, 17', 17") aufweist.
3. 3. Schleudermühie nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauieiste (17) im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist (Fig. 9).
4. 4. Schleudermühle nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauleiste (17') im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist (Fig. 10).
5. 5. Schleudermühle nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschenkel der T-förmigen Stauleiste (17") mit ihrem äußeren Bereich zumindest teilweise um den Lagerteil (16) herumgeführt ist (Fig. 11).
6. 6. Schleudermühle nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerteil (16') aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, durch einen Steg (21) miteinander verbundenen Bolzen (19, 20) besteht, wobei der äußere Bolzen (20) mit der Stauleiste (17') versehen ist und der innere Bolzen (19) zur Abstützung des Lagerteiles (16') dient (Fig. 12).
7. 7. Schleudermühle nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Bolzen (20) über den Außenumfang des Rotors (40) ragt (Fig. 12).
8. 8. Schleudermühle nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Rotorscheiben (22, 23) rund ausgebildet ist (Fig. 3, Fig. 4).
9. 9. Schleudermühle nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Rotorscheiben (24, 25) der Profilform der Fangwände (3) angepaßt ist (Fig. 4, Fig. 5).
10. 10. Schleudermühle nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangwände (3) über Schrauben (27, 28) an der oberen und an der unteren Rotorscheibe (22, 23; 24, 25) befestigt sind. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen 5