AT403998B - Prallmühle - Google Patents

Description

AT 403 998 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prallmühie mit einem um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbar gelagerten Rotor und einem den Rotor umgebenden, im wesentlichen ringförmigen Gehäuse, an dessen Innenwand Prallflächen für die Zerkleinerung von aus dem Rotor austretendem Material vorgesehen sind, wobei die Aufgabe von zu zerkleinerndem Material im wesentlichen zentral und in axialer Richtung vertikal in den Rotor erfolgt und der Rotor an seinem Außenumfang mit Austrittsöffnungen für das Ausbringen des Materials in den vom Gehäuse definierten Ringraum ausgebildet ist, wobei der Rotor an der in Drehrichtung voreilenden Kante jeder Austrittsöffnung mit einem vom Außenumfang des Rotors vorragenden Vorsprung oder einer Erhebung ausgebildet ist.

Derartige Prallmühlen oder Prallbrecher, welche aufgrund der Anordnung des Rotors unter anderem auch als Vertikalbrecher bzw. Vertikalmühlen bezeichnet werden, werden für die Zerkleinerung von Gestein, Sand, Splitt und Schotter oder beispielsweise auch für das Zerkleinern von stückigem, nicht-metallischen Gut, beispielsweise Zementklinker oder dgl., eingesetzt. Allgemein wird bei derartigen Prallmühlen in einen rotierenden Rotor im wesentlichen mittig und in Achsrichtung das zu zerkleinernde Material aufgegeben, worauf in weiterer Folge das Material durch Austrittsöffnungen bzw. Durchtrittsöffnungen am Außenumfang des Rotors geschleudert wird und auf die Innenwand eines den Rotor umgebenden Gehäuses auftrifft, wobei die Innenwand gegebenenfalls mit Prallelementen, beispielsweise in Form von speziell ausgebildeten Prallflächen oder zahnartigen Vorsprüngen, ausgebildet ist. Die Zerkleinerungswirkung erfolgt hiebei im wesentlichen dadurch, daß das durch den Rotor beschleunigte, zu zerkleinernde Material auf die am Innenumfang des Gehäuses angeordneten Prallflächen mit hoher Geschwindigkeit auftrifft. Das von der am Innenumfang des Gehäuses angeordneten Prallwand zurückprallende bzw. rückspringende Material trifft zum Teil wieder am Außenumfang des Rotors auf. Um einen entsprechenden Schutz des Rotors sowie eine entsprechende Zerkleinerungswirkung bei derartigen Prallmühlen zu erhalten, sind unterschiedlichste Ausführungsformen bekannt geworden.

So ist beispielsweise sowohl der DE 43 19 702 C2 als auch der DE 44 13 532 A1 ein Prallbrecher bzw. eine Prallmühle zu entnehmen, wobei zur Erzielung eines mehrfachen Brech- oder Zerkleinerungsvorganges das zu verkleinernde Material von einem derartigen Rotor radial gegen eine Gehäuseinnenwand geschleudert wird, wobei unterhalb des Rotors ein sich konisch erweiternder Kegelstumpf rotierend angeordnet ist und die Gehäuseinnenwand sich konisch erweiternd vorgesehen ist, um bei der Bewegung des zu zerkleinernden Materials infolge der Schwerkraft zum Boden des Gehäuses eine mehrfache Brechwirkung an den sich jeweils konisch erweiterenden Flächen der Gehäuseinnenwand als auch an dem an den Rotor anschließenden Einsatz zu ermöglichen.

Weiters ist beispielsweise der DE 39 26 203 A1 eine Prallmühle der eingangs genannten Art zu entnehmen, wobei zur Verbesserung der Zerkleinerungswirkung des von der Gehäuseinnenwand in Richtung zur Rotoraußenwand zurückprallenden Materials an dem Außenumfang des Rotors zusätzliche Prallflächen oder Prallelemente vorgesehen sind, um derart eine entsprechende Zerkleinerungswirkung am Außenumfang des Rotors zu erzielen. Nachteilig bei dieser Ansführungsform ist die Tatsache, daß am Außenumfang des Rotors entsprechende Vertiefungen oder Ausnehmungen für die Aufnahme von zusätzlichen Prallflächen oder Prallelementen vorzusehen sind, sodaß insgesamt nicht ohne weiteres üblicherweise verwendete, trommelartige Rotoren eingesetzt werden können, bei welchen unter Umständen im wesentlichen ebene, zusätzliche Aufpanzerungen aus härterem Material vorgesehen sind, um eine Beschädigung des Rotors durch zurückprallendes Material weitestgehend vermeiden zu können.

Bei derartigen Prallmühlen ist darüberhinaus bekannt, daß eine einem äußerst hohen Verschleiß ausgesetzte Stelle die Kante der im wesentlichen radialen Austrittsöffnungen des Rotors und in diesem Zusammenhang insbesondere die in Drehrichtung nacheilende Kante ist. Es ist daher bekannt, die in Drehrichtung nacheilende Kante jeder Austrittsöffnung mit einem entsprechenden Hartmaterial bzw. mit einer Hartmetallbewehrung auszubilden, wobei eine Bewehrung beispielsweise aus der AT 381 246 B oder aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 89 13 943 U1 bekannt geworden ist. Derartige Bewehrungen am Austrittsende von im wesentlichen bogenförmig gekrümmten Durchtrittskanälen durch den Rotor zur Beschleunigung des zu zerkleinernden Materials in radialer Auswurfrichtung aus dem Rotor sind meist in Leistenform ausgebildet, da das verwendete Hartmaterial meist sehr kostspielig ist und bei sehr hoher Verschleißbeständigkeit gegenüber Abrieb jedoch äußerst empfindlich gegenüber Schlagbeanspruchungen aufgrund der Sprödigkeit dieses Materials ist. Für ein ordnungsgemäßes Ausbringen des Materials aus den Austrittsöffnungen muß diese Bewehrung bzw. ein derartiges Verschleißelement jedoch bis an den Außenumfang des Rotors im Bereich der nacheilenden Kante der Austrittsöffnung geführt sein, sodaß diese Verschleißelemente einer erhöhten Gefahr ausgesetzt sind, durch von der Gehäuseinnenwand rückprallendes Material bei einer Schlagbeanspruchung zerstört bzw. beschädigt zu werden, wobei für einen Ersatz einer derartigen Leiste zum einen ein Zeitverlust für die Durchführung der Wartungsarbeiten als auch ein hoher Kostenaufwand für die Bereitstellung der einzelnen Verschleißelemente resultiert. 2

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Eine Prallmühle der eingangs genannten Art ist beispielsweise der EP 0 276 848 B1 zu entnehmen, wobei durch Vorsehen von Vorsprüngen an der in Drehrichtung voreilenden Kante jeder Auswurföffnung ein gewisser Schutz der mit einer Bewehrung versehenen, nacheilenden Kante erzielt werden soll. Bei dieser bekannten Ausbildung sind diese Vorsprünge von in radialer Richtung vom Außenumfang des Rotors vorragenden, plattenförmigen Elementen gebildet, welche an den Begrenzungswänden jeder Auswurföffnung festgelegt sind. Diese radial vorstehenden Vorsprünge sind jedoch einem übermäßig hohen Verschleiß und einer erhöhten Bruchgefahr durch von der Innenwand des Gehäuses zurückprallendes Material ausgesetzt und müssen daher zur Erzielung der gewünschten Schutzwirkung oftmals unter großem Zeitaufwand getauscht oder aus äußerst kostspieligem Material hergestellt werden.

Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, eine Prallmühle der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die im Bereich der voreilenden Kante einer Austrittsöffnung vorgesehenen Vorsprünge oder Erhebungen einem geringeren Verschleiß ausgesetzt sind und somit die Standzeit des Rotors erhöht wird. Durch die erhöhte Verschleißbeständigkeit der Vorsprünge oder Erhebungen wird weiters darauf abgezielt, die Gefahr einer Beschädigung der im wesentlichen radialen Austrittsöffnungen und insbesondere von im Bereich der in Drehrichtung nacheiienden Kanten der Austrittsöffnungen gegebenenfalls vorgesehenen Verschleißelementen durch von der Innenwand des Gehäuses abprallendes bzw. zurückprallendes Material und insbesondere von gegebenenfalls in dem zu zerkleinernden Material enthaltenen, beispielsweise metallischen Verunreinigungen, welche eine gegenüber dem zu zerkleinernden Material unter Umständen erhöhte Masse und somit einen stark erhöhten Auftreffimpuls beim Rückprallen von der Gehäuseinnenwand aufweisen, stark zu reduzieren und somit die Standzeit bzw. Einsatzzeit des Rotors und insbesondere der Verschleißelemente der Durchtrittskanäle durch den Rotor sowie der Anstrittsöffnungen und insbesondere der Verschleißelemente an den in Drehrichtung nacheilenden Kanten der Austrittsöffnungen gemeinsam mit den Vorsprüngen oder Erhebungen an den voreilenden Kanten zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Prallmühle im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung oder die Erhebung tangential verlaufend an den Außenumfang des Rotors anschließen bzw. angeordnet sind. Da erfindungsgemäß der Rotor an der in Drehrichtung voreilenden Kante jeweils mit einem vorragenden, tangential verlaufenden Vorsprung oder einer Erhebung ausgebildet ist, wird vermieden, daß die von der Gehäuseinnenwand zurückprallenden Materialien, insbesondere metallische Verunreinigungen, auf die Austrittsöffnung und insbesondere auf die mit einem Verschleißelement ausgebildete, in Drehrichtung nacheilende Kante im Bereich der Austrittsöffnungen auftreffen. Für eine Verminderung des Verschleißes der Erhebungen oder Vorsprünge wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Vorsprung oder die Erhebung bzw. die Verschleißelemente tangential verlaufend an den Außenumfang des Rotors anschließen bzw. an diesem angeordnet sind. Derart tangential an die Außenwand des Rotors anschließende Verschleißelemente zur Ausbildung der Vorsprünge oder Erhebung an der voreilenden Kante jeder Austrittsöffnung erlauben eine im wesentlichen kontinuierlich verlaufende, weitestgehend ebene Außenfläche des Rotors, um somit einen verminderten Verschleiß des die Vorsprünge oder Erhebungen bildenden Materials zur Verfügung zu stellen und derart insgesamt die Standzeit des Rotors ebenfalls zu erhöhen. Es erfolgt somit bei geringem Verschleiß der Vorsrpünge oder Erhebungen an der voreilenden Kante ein wirksamer Schutz der Austrittsöffnung und insbesondere des Verschleißelementes an der nacheiienden Kante vor von der Gehäuseinnenwand in Richtung zum Außenumfang des Rotors zurückprallendem Material, sodaß die Einsatz- bzw. Standzeit der Austrittsöffnung und insbesondere eines Verschleißelementes im wesentlichen durch die natürlich vorgegebene Abriebfestigkeit beschränkt ist, während Beschädigungen des Verschleißelementes durch eine Schlagbeanspruchung aufgrund seiner Sprödigkeit weitestgehend ausgeschlossen werden können. Insbesondere Verunreinigungen, welche beispielsweise von metallischen Teilen, welche in dem zu zerkleinernden Material enthalten sind, gebildet sein können, werden hiebei üblicherweise nicht beim Ausbringen und Aufprall auf der Gehäuseinnenwand zerkleinert, sodaß deren Masse die Masse des bereits beim ersten Aufprall an der Gehäuseinnenwand zerkleinerten Materials beträchtlich übersteigen kann und somit eine große Gefährdung für die Austrittsöffnung und für die Verschleißelemente im Bereich der Austrittsöffnungen des Rotors darstellen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist erfindungsgemäß die Ausbildung so getroffen, daß der Vorsprung oder die Erhebung im Bereich jeder Austrittsöffnung von wenigstens einem an einem gesonderten Trägerelement des Rotors insbesondere lösbar festlegbaren Verschleißelement gebildet ist. Durch Verwendung von lösbar festlegbaren Verschleißelementen zur Ausbildung der von dem Außen-umfang des Rotors vorragenden Vorsprünge oder Erhebungen kann eine sichere Anordnung und Anpassung der Vorsprünge oder Erhebungen an die Einsatzbedingungen des Rotors erzielt werden. Es läßt sich durch den Einsatz von insbesondere lösbar festlegbaren Verschleißelementen für die Vorsprünge oder Erhebungen auch eine leichte Adaptierung bereits bestehender Rotoren erzielen und es kann weiters bei einem Verschleiß dieser Vorsprünge oder Erhebungen in einfacher Weise ein Tausch der Verschleißele- 3

AT 403 998 B mente vorgenommen werden, wobei in diesem Zusammenhang besonders bevorzugt vorgeschlagen wird, daß die VerschleiBelemente von plattenförmigen Elementen aus hochverschleißfestem Werkstoff gebildet sind, welche an den Trägerelementen des Rotors bevorzugt mittels einer Schraubverbindung lösbar festgelegt sind. Allgemein ist jedoch festzuhalten, daß für die vorragenden, tangential verlaufenden Vorsprünge oder Erhebungen die ersetzbaren, beispielsweise plattenförmigen Verschleißelemente bedeutend kostengünstiger und einfacher herstellbar sind als beispielsweise im Bereich der in Drehrichtung nacheilenden Kanten vorzusehende Verschleißleisten oder allgemein Schutzelemente für die Austrittsöffnungen, sodaß auch ein gegebenenfalls in kürzeren Abständen vorzusehender Austausch dieser vom Rotorumfang vorragenden VerschleiBelemente in jedem Fall kostengünstiger ist als der zumeist aufwendigere und kostspieligere Austausch der bereits bekannten Verschleißkanten. Hiebei können die erfindungsgemäßen zusätzlichen VerschleiBelemente zur Ausbildung der Vorsprünge oder Erhebungen auch aus einem gegenüber Schlagbeanspruchungen widerstandsfähigeren und somit zäheren Material im Gegensatz zu den Verschleißleisten aus Hartmetall im Bereich der nacheilenden Kanten hergestellt sein, da sie üblicherweise in stark verringertem Ausmaß einem Abrieb unterworfen sind. Erfindungsgemäß ist für eine besonders einfache Festlegung beispielsweise eine Schraubverbindung der VerschleiBelemente an entsprechenden Trägerelementen des Rotors vorgesehen, wobei unmittelbar einsichtig ist, daß durch eine einfach mögliche Anordnung von Trägerelementen im Bereich des Außenumfangs auch bereits bestehenden Rotoren einfach nachgerüstet werden können. Für eine Anpassung der Einsatzbedingungen der Prallmühle ist darüberhinaus vorgesehen, daß die Neigung des Trägerelements und/oder der VerschleiBelemente des Vorsprunges oder der Erhebung relativ zur radialen Richtung der Austrittsöffnung einstellbar ist, wie dies einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht. Durch die Verstellung der Neigung und somit auch des Ausmaßes, um welches die einen Vorsprung oder eine Erhebung bildenden Verschleißelemente vom Außenumfang des Rotors vorragen, läßt sich sicherstellen, daß die gesamte Austrittsöffnung und insbesondere die nacheilende Kante mit der spröden Verschleißleiste sicher im Schlagschatten des Vorsprunges oder der Erhebung an der vorauseilenden Kante verbleibt. Für eine weitere Anpassung an unterschiedliche Einsatzzwecke und gegebenenfalls zur Erhöhung der Einsatzzeit der die Vorsprünge oder Erhebungen bildenden VerschleiBelemente wird darüberhinaus besonders bevorzugt vorgeschlagen, daß VerschleiBelemente mit unterschiedlicher Dicke an dem Trägerelement bzw. dem Außenumfang des Rotors festlegbar sind.

Um bei derartigen Prailmühlen bzw. Vertikalmühlen bei Umdrehungszahlen, welche beispielsweise bei etwa 600 bis 1 400 Umdrehungen pro min liegen können, sowie einem Rotordurchmesser von etwa 1 bis 1,5 m und sich daraus ergebenden Umfangsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 40 bis 80 m/s, mit Sicherheit ein Auftreffen von von der Gehäuseinnenwand rückprallendem Material bzw. auch von gegebenenfalls größeren metallischen Verunreinigungen auf die Austrittsöffnungen und insbesondere an den nacheilenden Kanten der Austrittsöffnungen vermeiden zu können, wird darüberhinaus bevorzugt vorgeschlagen, daß der Vorsprung oder die Erhebung bzw. die Verschleißelemente wenigstens im Bereich der in Drehrichtung voreilenden Kante der Austrittsöffnung die Außenabmessungen des Rotors um etwa 2 -10 %, vorzugsweise wenigstens 5 %, des Radius des Rotors überragen. Eine derartige Erhebung bzw. ein derartiger Vorsprung muß naturgemäß im wesentlichen in diesem Ausmaß lediglich im Bereich der in Drehrichtung voreilenden Kante vorgesehen sein, um einen ausreichenden Schlagschatten bei der Drehbewegung für die Austrittsöffnung und insbesondere die nacheilende Kante sicherzustellen. Für den Fall von im wesentlichen plattenförmigen Verschleißelementen, welche an Trägerelementen im Bereich der Außenseite des Rotors festgelegt sind, ist für einen weiteren Schutz der von den Austrittsöffnungen abgewandten Enden oder Kanten derartiger Verschleißelemente darüberhinaus bevorzugt vorgesehen, daß an den Vorsprung oder die Erhebung bzw. die Verschleißelemente eine sich in Richtung zum Außenumfang des Rotors verjüngende Aufpanzerung anschließt. Für eine weitere Minderung des Verschleißes des Außenmantels des Rotors wird darüberhinaus bevorzugt vorgeschlagen, daß zwischen den Austrittsöffnungen der Außenmantel des Rotors mit einer zusätzlichen Aufpanzerung ausgebildet ist, wodurch ein entsprechend verschleißbeständiger Außenmantel des Rotors erzielt werden kann. Für eine Vielzahl von bekannten Prallmühlen wird für die Durchtrittskanäle im Inneren des Rotors zwischen der im wesentlichen zentralen Aufgabeöffnung und den am Außenumfang des Rotors befindlichen, im wesentlichen radial orientierten Austrittsöffnungen ein bogenförmig gekrümmter Verlauf der Durchtrittskanäle durch den Rotor vorgeschlagen, um eine entsprechende Ablenkbewegung des zentral und im wesentlichen vertikal zugeführten, zu zerkleinernden Materials im Inneren des rotierenden Rotors zu erzielen. Weiters ergeben derartige bogenförmige Durchtrittskanäle zumeist die Ausbildung von Materialansammlungen an den in Drehrichtung außenliegenden Seitenflächen der Durchtrittskanäle, sodaß zusätzlich 4

AT 403 998 B zugeführtes, zu zerkleinerndes Material auf diese mit einer Materialschicht versehenen Außenwände auftrifft und somit durch den Aufprall des zu zerkleinernden Materials bei der Umlenkung von einer im wesentlichen vertikalen Zuführbewegung in eine radiale Auswurfbewegung der Verschleiß der Außenflächen der Durchtrittskanäle durch die gebildeten Materialansammlungen vermindert werden kann. Wie bereits mehrfach 5 erwähnt, ist bei derartigen Ausbildungen üblicherweise darüberhinaus im Bereich der radialen Austrittsöffnungen an der in Drehrichtung nacheilenden Kante eine spezielle Auswurfkante bzw. Verschleißleiste aus Hartmetall vorgesehen, um eine entsprechend lange Einsatzdauer des Rotors an der besonders beanspruchten Auswurfkante zu gewährleisten. Es ist jedoch unmittelbar einsichtig, daß beim Aufprall von zusätzlich zugeführtem, zu zerkleinernden Material auf bereits in den Durchtrittskanälen angesammeltes io Material Reibungsverluste dahingehend entstehen, daß die Geschwindigkeit des radial aus dem Rotor auszubringenden, zu zerkleinernden Materials herabgesetzt wird und somit durch die herabgesetzte Geschwindigkeit die Zerkleinerungswirkung beim Ausbringen des Materials und beim Aufprallen auf die Prallflächen des den Rotor umgebenden Gehäuses herabgesetzt wird. In diesem Zusammenhang wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prallmühle vorgeschlagen, daß 75 ' sich im Inneren des Rotors geradlinig verlaufende Durchtrittskanäle zwischen der zentralen Aufgabeöffnung für das zu zerkleinernde Material in den Rotor und den radialen Austrittsöffnungen des Rotors erstrecken. Durch derartige im wesentlichen geradlinig verlaufende Durchtrittskanäle im Inneren des Rotors wird sichergestellt, daß die gesamte, von der Drehbewegung des Rotors stammende Energie in eine Geschwindigkeitskomponente zum im wesentlichen radialen Ausbringen des zu zerkleinernden Materials aus dem 20 Rotor umgesetzt wird, wobei durch die radiale Anordnung der Durchtrittskanäle Materialansammlungen im Inneren des Rotors vermieden werden, sodaß die Reibungsverluste, welche bei bogenförmig gekrümmten Durchtrittskanäle durch sich bildende Materialansammlungen zu berücksichtigen sind, vermieden werden. Es kann somit die gesamte, durch die Drehbewegung des Rotors zur Verfügung stehende Energie im wesentlichen in Bewegungsenergie für eine entsprechende Beschleunigung des zu zerkleinernden Materials 25 aus dem Rotor umgesetzt werden.

Bei derartigen geradlinig verlaufenden Durchtrittskanälen wird darüberhinaus vorgeschlagen, daß die Durchtrittskanäle mit einer Radialen zwischen der zentralen Aufgabeöffnung für das zu zerkleinernde Material in den Rotor und den radialen Austrittsöffnungen des Rotors einen spitzen Winkel von weniger als 10 *, insbesondere einen Winkel von etwa 5 ’, bzw. einen stumpfen Winkel von mehr als 170*. insbesonde-30 re von etwa 175*, einschließen, wie dies einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht. Durch diese geringfügige Neigung relativ zu einer Radialen kann die erzielbare Beschleunigung und Zerkleinerungswirkung genau auf den gewünschten Einsatzzweck abgestimmt werden, wobei bei einer Neigung um einen positiven Winkel eine entsprechend höhere Beschleunigung und bei Vorsehen eines negativen bzw. stumpfen Winkels eine entsprechend geringere Beschleunigung erzielbar ist. 35 Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird in diesem Zusammenhang weiters vorgeschlagen, daß die Durchtrittskanäle einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen und von im wesentlichen über die gesamte Länge der Durchtrittskanäle mit Elementen aus hochverschleißfestem Werkstoff beschichteten Kastenprofilen begrenzt sind, wodurch sichergestellt wird, daß die Durchtrittskanäle im wesentlichen über ihre gesamte Länge entsprechend verschleißbeständig ausgebildet sind. Hiebei 4o können die Elemente aus hochverschleißfestem Werkstoff zur Verkleidung der Durchtrittskanäle auch von entsprechenden kleineren Einzelelementen gebildet sein, sodaß bei Beschädigung von Teilbereichen der Verschleißelemente in den Durchtrittskanälen ein einfacher Ersatz von einzelnen Verschleißelementen geringer Fläche vorgenommen kann und nicht die gesamte Auskleidung der Durchtrittskanäle ersetzt werden muß. Weiters muß aufgrund der Tatsache, daß im wesentlichen die gesamte Länge der Durchtritts-45 kanäle mit einem verschleißbeständigen Werkstoff ausgekleidet ist, dieser Werkstoff nicht so verschleißbe-ständig sein, wie in demjenigen Fall, in welchem die gesamte Verschleißeinwirkung im wesentlichen lediglich auf die in Drehrichtung nacheilende Verschleißkante einer Auswurföffnung wirksam wird, sodaß insgesamt mit Materialien mit erhöhter, mechanischer Festigkeit und geringeren Herstellungskosten das Auslangen gefunden werden kann. so Die erfindungsgemäße Prallmühle wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Prallmühle;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Prallmühle im Sinne des Pfeiles II der Fig. 1 nach Abnahme der Abdeckung; 55 Fig. 3 in vergrößerter Ansicht eine schematische, perspektivische Darstellung eines Rotors einer erfindungsgemäßen Prallmühle;

Fig. 4 eine Schnittansicht durch den in Fig. 3 dargestellten Rotor einer erfindungsgemäßen Prallmühle; 5

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Fig. 5 wiederum in einer perspektivischen Ansicht eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prallmühle; und

Fig. 6 in einer zu Fig. 4 ähnlichen Darstellung einen Schnitt durch den in Fig. 5 dargestellten Rotor einer erfindungsgemäßen Prallmühle.

In Fig. 1 ist mit 1 allgemein eine Prallmühle bzw. Vertikalmühle bezeichnet, bei welcher ein Rotor 2, welcher nachfolgend noch genauer dargestellt werden wird, um eine im wesentlichen vertikale und mit 3 bezeichnete Achse drehbar gelagert ist, wobei die Elemente eines Drehantriebes in Fig. 1 schematisch mit 4 angedeutet sind. Die Prallmühle 1 umfaßt weiters ein den Rotor 2 im wesentlichen ringförmig umgebendes Gehäuse 5, wobei in Abstand vom Rotor 2 schematisch angedeutete Prallflächen 6 an einer Innenwand des Gehäuses 5 dargestellt sind. Zu zerkleinerndes Material wird im Sinne des Pfeiles 7 in im wesentlichen vertikaler Richtung mittig in das Innere des Rotors 2 eingebracht. Aus diesem gelangt das zu zerkleinernde Material nach entsprechender Beschleunigung über im wesentlichen radial orientierte Austrittsöffnungen, welche in den nachfolgenden Figuren noch deutlicher ersichtlich sind, aus dem Rotor 2 und wird auf die Prallflächen 6 geschleudert und hiebei zerkleinert. Zerkleinertes Material wird im Bodenbereich des Gehäuses 5 über eine schematisch angedeutete Öffnung 8 in der durch den Pfeil 19 angedeuteten, im wesentlichen vertikalen Richtung abgezogen.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 sind für gleiche Bauteile wiederum die Bezugszeichen der Fig. 1 beibehalten worden. Es ist ersichtlich, daß der Rotor 2 bei dieser Ausführungsform vier im wesentlichen radial orientierte Austrittsöffnungen 9 aufweist, aus welchen in das Innere des Rotors 2 eingebrachtes Material ausgebracht wird und in weiterer Folge auf die lediglich durch ihre Außenkontur angedeuteten Prallflächen 6 an einer Innenwand des Gehäuses 5 auftrifft. Der Rotor 2 weist hiebei im Sinne der schematisch mit 10 angedeuteten Drehrichtung an der jeweils nacheilenden Kante im Bereich der Austrittsöffnungen 9 am Ende jeweils eines bogenförmigen Durchtrittskanals 20 durch das Innere des Rotors 2 jeweils eine Verschleißleiste bzw. ein Verschleißelement 11 auf, welches aus sehr abriebfestem Hartmaterial, insbesondere Hartmetall, beispielsweise Wolframcarbid, gebildet ist. Aufgrund der Zusammensetzung derartiger Hartmetalleinsätze bzw. Leisten ergibt sich zwar eine große Abriebfestigkeit, während jedoch derartige Leisten 11 gegenüber einer Schlagbeanspruchung sehr empfindlich sind, da derartige Materialien üblicherweise sehr spröde sind. Es ist einsichtig, daß über die Austrittsöffnungen 9 austretendes Material nach einem Auftreffen auf die Prallelemente 6 von diesen reflektiert und zurückgeschleudert wird, wobei dafür Sorge getragen werden muß, daß ein Auftreffen von Material bzw. von im zu zerkleinernden Material enthaltenen, insbesondere metallischen Fremdkörpern im Bereich der Verschleißkanten 11 verhindert wird, um eine Zerstörung bzw. Beschädigung der Austrittsöffnungen 9 und insbesondere der Verschleißkanten 11 zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist im Bereich der Austrittsöffnungen 9 an der jeweils in Drehrichtung 10 vorauseilenden Kante zusätzlich ein im wesentlichen tangential verlaufender Vorsprung oder eine Erhebung 12 vorgesehen, welche über den Außenmantel 13 des Rotors 2 vorragt, sodaß durch die Erhebung bzw. den Vorsprung 12 ein Schlagschatten gebildet wird, welcher verhindert, daß von den Prallflächen 6 in Richtung zum Rotor 2 zurückprallendes Material auf die Verschleißleisten 11 an der in Drehrichtung 10 nacheilenden Kante jeder Austrittsöffnung 9 trifft. Hiebei muß im wesentlichen dafür Sorge getragen werden, daß die Erhebung bzw. der Vorsprung 12 eine derartige Höhe und Neigung relativ zum Mantel 13 des Rotors 2 aufweist, daß während des Zeitraumes, welcher für ein Überstreichen der gesamten Winkelerstreckung einer Austrittsöffnung 9 einer vorgegebenen Position nötig ist, von den Prallflächen 6 zurückprallendes Material den Weg von der Erhebung bzw. dem Vorsprung 12 bis zur Verschleißleiste 11 in Richtung zum Rotor 2 nicht zurücklegen kann, sondern erst in einem Bereich hinter der Austrittsöffnung 9 und insbesondere hinter der Verschleißleiste 11, in Drehrichtung 10 des Rotors 2 gesehen, auf dem Mantel 13 des Rotors 2 auftrifft.

In den Fig. 3 und 4 ist hiebei detailliert eine abgewandelte, spezielle Ausführungsform der Anordnung derartiger Vorsprünge oder Erhebungen, welche vom Mantel 13 des Rotors vorragen, dargestellt. Bei dieser Ausbildung werden die Vorsprünge oder Erhebungen von im wesentlichen plattenförmigen Verschleißelementen 14 aus hochverschleißfestem Werkstoff gebildet, welche jeweils auf einem am Rotormantel 13 festgelegten, gesonderten Trägerelement 15 lösbar befestigbar sind, wobei in diesem Zusammenhang beispielsweise Verschraubungen 16 angedeutet sind. Es ist ersichtlich, daß die von den plattenförmigen Verschleißelementen 14 gebildeten Vorsprünge oder Erhebungen von der Außenkontur des Mantels 13 des Rotors 2, in dessen Ebene auch der äußere Bereich der Austrittsöffnungen 9 und insbesondere der Verschleißleisten 11 an den in Drehrichtung gesehen nacheilenden Kanten liegt, vorragen, sodaß bei der Drehbewegung 10 ein sicherer Schutz der Verschleißleisten 11 vor zurückprallendem Material gegeben ist.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 4 ist ersichtlich, daß die tangential verlaufenden Verschleißplatten 14 um etwa 7 bis 8 % den Radius des Rotors 2 im Bereich unmittelbar an der voreilenden Kante der Austrittsöffnung 9 von der Manteloberfläche 13 des Rotors 2 überragen, wobei dies ausreichend ist, um bei 6

Claims (11)

1. AT 403 998 B üblichen Geschwindigkeiten eines derartigen Rotors 2 bei einer Prallmühle ein Auftreffen von von der in den Fig. 3 und 4 nicht dargestellten Gehäuseinnenwand abprallendem Material auf den Austrittsöffnungen 9 und insbesondere den Verschleißleisten 11 zu verhindern. Für eine Anpassung an unterschiedliche Einsatzzwecke können unterschiedlich dicke Verschleißele-mente 14 eingesetzt werden, sodaB unmittelbar auch die Höhe des Vorsprunges oder der Erhebung mit beeinflußt werden kann. Weiters kann durch entsprechend geformte Verschleißelemente 14 und/oder durch eine zusätzliche Verstellbarkeit der Trägerelemente 15 auch der tangentiale Neigungswinkel der Verschleißelemente 14 relativ zum Außenumfang 13 des Rotors 2 entsprechend eingestellt werden. Um auch bei Einsatz von plattenförmigen Verschleißelementen 14 einen im wesentlichen kontinuierlichen Übergang zwischen der Manteloberfläche 13 des Rotors sowie den vorragenden Verschleißelementen sicherzustellen, ist darüberhinaus in Fig. 3 und 4 jeweils eine zusätzliche Aufpanzerung 17 angedeutet. Eine weitere Aufpanzerung zwischen den einzelnen Austrittsöffnungen 9 bzw. in den nicht von den Erhebungen oder Vorsprüngen eingenommenen Bereichen 14 am Außenumfang des Rotors 2 ist mit 21 angedeutet. Um im Bereich der vorauseilenden Kante jeder Austrittsöffnung 9 durch das Vorsehen der Trägerelemente 15 und der Verschleißelemente 14 ebenfalls einen im wesentlichen kontinuierlichen Verlauf sicherstellen zu können, ist hiebei in der Ausführungsform gemäß Fig. 4 das Trägerelement 15 an seinem zur Austrittsöffnung 9 zugewandten Ende abgeschrägt ausgebildet, wie dies mit 18 angedeutet ist. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 sind für gleiche Bauteile die Bezugszeichen der vorangehenden Figuren beibehalten worden. So ist in Fig. 5 wiederum in perspektivischer Ansicht ein Rotor 2 dargestellt, welchem über eine zentrale und im wesentlichen vertikale Aufgabe 22 zu zerkleinerndes Material zugeführt wird. Abweichend von den vorangehenden Ausführungsformen, bei welchem im wesentlichen bogenförmige Durchtrittskanäle im Inneren des Rotors vorgesehen sind, ist bei der Ausbildung gemäß den Fig. 5 und 6 vorgesehen, daß an die zentrale Zuführöffnung 22 jeweils im wesentlichen geradlinige, zur radialen Richtung gegebenenfalls geringfügig geneigte Durchtrittskanäle 23 anschließen, deren radiale Austrittsöffnungen am Außenumfang des Rotors 2 wiederum mit 9 bezeichnet sind. Der Verlauf der Durchtrittskanäle im Inneren des Rotors 2 ist hiebei in Fig. 6 durch die schraffierten Bereiche 23 angedeutet, wobei diese schraffierten Bereiche die in Fig. 5 schematisch angedeuteten und sich im wesentlichen über die gesamte Länge der geradlinigen Durchtrittskanäle erstreckenden Verschleißelemente repräsentieren. Die Durchtrittskanäle 23 der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 weisen hiebei einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und werden beispielsweise durch entsprechende Kastenprofile begrenzt, wobei ein in radialer Richtung verlaufender Querträger mit 24 angedeutet ist, an welchen jeweils an der Ober- und Unterseite Querträger bzw. Querflansche 25 anschiießen, wie dies insbesondere aus Fig. 5 deutlich ersichtlich ist. Durch die geradlinige Anordnung der Durchtrittskanäle 23 gelingt es, einen verbesserten Beschleunigungseffekt auf das über die Zuführöffnung 22 im wesentlichen zentral in das Innere des Rotors 2 eingebrachte Material zu erzielen. Auch bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 ist jeweils im Bereich der in Drehrichtung 10 voreilenden Kante jeder Austrittsöffnung 9 ein von einem plattenartigen Verschleißelement 26 gebildeter, tangential verlaufender Vorsprung bzw. eine über den Außenumfang 27 des Rotors 2 vorragende Erhebung angeordnet, wobei eine Schraubverbindung wiederum schematisch mit 16 bezeichnet ist. Auch durch die bei dieser Ausführungsform vorgesehenen Vorsprünge bzw. Erhebungen 26 im Bereich der in Drehrichtung 10 voreilenden Kanten jeder Austrittsöffnung 9 wird vermieden, daß von der in diesen Fig. 5 und 6 wiederum nicht dargestellten, den Rotor im wesentlichen ringförmig umgebenden Gehäuseinnenwand bzw. von dessen Prallflächen zurückprallendes Material auf die Austrittsöffnungen 9 bei der Drehbewegung des Rotors 2 trifft und somit zu einer Beschädigung der Austrittsöffnungen 9 bzw. der Durchtrittskanäle 23 führt. Hiebei kann wiederum durch entsprechende Wahl der Länge der vom Außenumfang 27 vorragenden, plattenförmigen Verschleißelemente 26 eine entsprechende Anpassung an die Einsatzbedingungen des Rotors 2 erzielt werden. Patentansprüche 1. Prallmühle mit einem um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbar gelagerten Rotor und einem den Rotor umgebenden, im wesentlichen ringförmigen Gehäuse, an dessen Innenwand Prallflächen für die Zerkleinerung von aus dem Rotor austretendem Material vorgesehen sind, wobei die Aufgabe von zu zerkleinerndem Material im wesentlichen zentral und in axialer Richtung vertikal in den Rotor erfolgt und der Rotor an seinem Außenumfang mit Austrittsöffnungen für das Ausbringen des Materials in den vom Gehäuse definierten Ringraum ausgebildet ist, wobei der Rotor an der in Drehrichtung voreilenden Kante jeder Austrittsöffnung mit einem vom Außenumfang des Rotors vorragenden Vorsprung oder einer Erhebung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung oder die Erhebung (12) 7 AT 403 998 B tangential verlaufend an den AuBenumfang (13) des Rotors (2) anschließen bzw. angeordnet sind.
2. 2. Prallmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung oder die Erhebung im Bereich jeder Austrittsöffnung (9) von wenigstens einem an einem gesonderten Trägerelement (15) des s Rotors (2) insbesondere lösbar festlegbaren Verschleißelement (14) gebildet ist.
3. 3. Prallmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verschleißelemente des Vorsprunges oder der Erhebung von plattenförmigen Elementen aus hochverschleißfestem Werkstoff (14, 26) gebildet sind, welche an Trägerelementen (15) des Rotors (2) bevorzugt mittels einer Schraubverbin· το düng (16) lösbar festgelegt sind.
4. 4. Prallmühle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die Neigung des Trägerelements (15) und/oder der Verschleißelemente (14) des Vorsprunges oder der Erhebung relativ zur radialen Richtung der Austrittsöffnung einstellbar ist. 75
5. 5. Prallmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß Verschleißelemente (14, 26) mit unterschiedlicher Dicke an dem Trägerelement (15) bzw. dem Außenumfang (13, 27) des Rotors (2) festlegbar sind. so
6. 6. Prallmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß der Vorsprung oder die Erhebung (12) bzw. die Verschleißelemente (14, 26) wenigstens im Bereich der in Drehrichtung (10) voreilenden Kante der Austrittsöffnung (9) die Außenabmessungen des Rotors (2) um etwa 2 - 10 %, vorzugsweise wenigstens 5 %, des Radius des Rotors (2) überragen.
7. 7. Prallmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß an den Vorsprung oder die Erhebung (12) bzw. die Verschleißelemente (14) eine sich in Richtung zum Außenumfang (13) des Rotors (2) verjüngende Aufpanzerung (17) anschließt.
8. 8. Prallmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß zwischen den so Austrittsöffnungen (9) der Außenmantel des Rotors (2) mit einer zusätzlichen Aufpanzerung (21) ausgebildet ist.
9. 9. Prallmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß sich im Inneren des Rotors (2) geradlinig verlaufende Durchtrittskanäle (23) zwischen der zentralen Aufgabeöffnung (22) für 35 das zu zerkleinernde Material in den Rotor (2) und den radialen Austrittsöffnungen (9) des Rotors (2) erstrecken.
10. 10. Prallmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittskanäle (23) mit einer Radialen zwischen der zentralen Aufgabeöffnung (22) für das zu zerkleinernde Material in den Rotor (2) 40 und den radialen Austrittsöffnungen (9) des Rotors (2) einen spitzen Winkel von weniger als 10·, insbesondere einen Winkel von etwa 5 *, bzw. einen stumpfen Winkel von mehr als 170", insbesondere von etwa 175*. einschließen.
11. 11. Prallmühle nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittskanäle (23) einen 45 im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen und von im wesentlichen über die gesamte Länge der Durchtrittskanäle (23) mit Elementen aus hochverschleißfestem Werkstoff beschichteten Kastenprofilen (24, 25) begrenzt sind. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen so 8 55