Zerkleinerungsmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Zer kleinerungsmaschine, die eine umlaufende Trommel mit axialen Ein- und Auslassöff= nungen aufweist. In der Trommel soll das Behandlungsgut durch ständiges Umwälzen und Niederfallen zerbröckelt und. zerkleinert werden.
Es ist bereits bekannt, bei derartigen Ma schinen den Trommeldurchmesser mindestens zweimal grösser als die Trommellänge aus zuführen und die Trommelstirnwand mit mittleren Ein- und Auslassöffnungen zum Zuführen und Ableiten des Behandlungs gutes zu versehen, wobei das Ableiten des hin reichend feinzerkleinerten Gutes durch Saug luft erfolgen soll.
Es wurde auch bereits vor geschlagen, die Trommel an ihren Stirn wänden im Bereich ;der mittleren öffnungen mit ringförmigen Ansätzen, zu versehen, die einer Aussonderung des Behandlungsgutes und einer ungleichmässigen Verteilung seiner feineren und gröberen Bestandteile über die Trommellänge bzw. Trommelbreite entgegen wirken soll.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeich net, dass die Trommel am Trommelmantel auf den Umfang verteilt angeordnete, nach innen ragende Brechleisten und an den sieh gegen überliegenden Stirnwänden nach innen ra gende Ansätze mit Keilflächen aufweist, die eine Mahl- und Keilwirkung auf .das in der Trommel umgewälzte Behändhingsgut aus üben, In der Zeichnung ist ein Ausführungs- beispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigt;
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Zer kleinerungsmaschine, Fig. 2 einen vergrösserten Querschnitt durch die an den Trommelstirnwänden be findlichen Keilleisten, Fig. 3 eine Vorderansicht der diese Lei sten bildenden Keilstücke, Fig.4 einen schematischen Schnitt durch die untere Hälfte einer Zerkleinerungstrom mel, die hinsichtlich der Keilflächenausbil- dung von Fig.1 abweicht,
Fig. 5 einen schematischen Schnitt der untern. Hälfte der Trommel nach Fig.1. Fig. 6 einen schematischen. Querschnitt durch die Trommel zur Darstellung der Be wegung des Behandlungsgutes und Fig. 7 eine vergrösserte Teildarstellung des untern Teils der Trommel im Querschnitt, der die Verteilung des Gutes beim Einfüllen in die Trommel wiedergibt.
Die Zerkleinerungsmaschine nach Fig. 1 weist eine Drehtrommel 10 auf, deren zylip-- drischer iMantel 11 nach innen ragende Brech- leisten 12 trägt. Zwischen den Brechleisten 12 befinden sich gemäss Fig. 7 Futterstücke 12a, die den Trommelmantel, gegen das zu behandelnde Gut abschirmen. Der Trommel mantel wird von den senkrechten Stirnwän den 13, 13a getragen, die auf hohlen Dreh zapfen 14, 15 sitzen.
Die Drehzapfen sind mit Lagern 16, 17 auf Fundamentträgern 18 abgestützt und umschliessen eine Einlassöff- nung 19 und eine Auslassöffnung 20 der Trommel: Von einem Förderband 21 wird ein Trich ter 22 mit dem Behandlungsgut gespeist, das durch die öffnung 19 in die Trommel fällt. Das zerkleinerte Gut wird von einem nicht dargestellten Sauggebläse durch die Auslass- öffnung 20 abgesaugt lind durch einen Schacht 23 in einen Behälter geleitet.
An den Stirnwänden 13, 13a der Trom mel sind ringförmige, nach innen ragende An sätze 24, 25 und 26, 27 mit Keilflächen kon zentrisch angeordnet, welche Ansätze mit den Keilflächen Pralleisten bilden. Diese Leisten liegen in solchen Abständen voneinander und vom Umfange der Trommel, dass das zu zer kleinernde Behandlungsgut .die Schrägflächen der Leisten berührt und sie zu überbrücken sucht, wie dies in Fig. 1 -durch die Pfeillinien, 28, 29, 30 und 31 angedeutet ist.
Beim Dre hen der Trommel üben die Keilfläehen eine kräftige Keil- und Mahlwirkung auf das in ständiger Bewegung befindliche Gut aus, das zugleich von den Brechleisten der Trommel nach oben mitgeführt wird und dann nach unten zurückfällt und auf die Kanten der Brechleisten auftrifft.
Die ringförmigen, nach innen ragenden Keilflächenleisten können so ausgeführt sein, wie es in Fig. 2 und 3 für die Leisten 26 und 27 angedeutet ist, d. h. sie bestehen aus ein zelnen Keilstücken 34, 35, die mit Schrauben an der senkrechten Stirnwand 13a der Trom mel in. Gewindelöchern 32 und 33 befestigt sind und wie ein Kreisringsektor zur Trom melachse hin verjüngt zulaufen.
Die Keil stücke 34, 35 können aus einem Stfick gegos sen sein und an ihren nach innen ragenden Keilflächen 37, 38 eine besondere Ausgestal tung aufweisen, um die Keilwirkung in' dem durch die Linien 30 (Fug. 1) angedeuteten Bereich zu erhöhen.
Die Keil- und Mahlwirkung auf das ein- gefüllte Behandlungsgut wird in dem ring förmigen Zerkleinerungsraiun 39 (Fug. 1) ein geleitet. Um eine grösstmögliche Zerkleine- ringswirkung zu erreichen, müssen die Ab stände ml und m2 (vergleiche Fig. 4 und 5) ein bestimmtes Verhältnis aufweisen, wie es im einzelnen noch weiter unten erläutert wird.
Ein seitliches Abrutschen des Gutes zwischen den Brechleisten 12 und den Keil flächenansätzen kann durch ringförmige An sätze 40 verhindert werden, die an den Trom melstirnwänden angebracht sind und radial gerichtete Rippen aufweisen, die nach innen in Achsrichtung vorstehen. Die Schrägflächen 41 und 42 der Pralleisten (Fug. 2) sind unter einem Winkel von etwa 60 gegen die Stirn wand geneigt, und die Keilleisten weisen demnach einen dreieckigen Querschnitt auf.
In der Ausführung nach Fig. 4 ist die Trommel 43 an ihrem Mantel 45 mit Brech- leisten 44 versehen. Die Stirnwände 46 und 47 tragen Pralleisten 48 und 49, an deren Keil- oder Schrägflächen 50 die Keilwirkung eingeleitet wird. Die an diesen Flächen sich auswirkende, resultierende Druckkraft R ergibt axiale und radiale Einzelkräfte x und y, die das zwischen den Keilflächen und den Brechleisten sich einklemmende laut gegen die Kanten der Brechleisten und nach den gegenüberliegenden Keilflächen drücken.
Die innere Endkante 51 der .Schrägfläche 50 weist von den Innenseiten der Brechleisten 44 einen Abstand ml auf.
An den Planflächen<B>52</B> der Leisten 48, 49 wirken sich reine Querkräfte s und t aus. Um eine gute Mahl- ,und Brechwirkung der Pralleisten sicherzustellen, soll sich jede Leiste um wenigstens etwa 1/1o des Abstandes v zwischen den Stirnwänden der Trommel nach innen erstrecken. Der Abstand m2 soll also höchstens<B>0</B>,8 v betragen. Ist das Behand lungsgut besonders grobstückig, so können die Leisten 48, 49 auch niedriger sein.
In Fig. 5 ist der untere Teil einer Trom mel 54 dargestellt, die etwa die Ausführung nach Fig. 1 aufweist. Die Trommel ist an ihrem Mantel mit Brechleisten Q55 versehen und trägt an ihren Stirnwänden Q60 und 61 ringförmige Pralleisten 56,<B>517,58</B> und 5'.T mit Keilflächen. Für eine'Trommelseite betrachtet, wird an der Schrägfläche 62 der Leiste 57 die Keilwirkung eingeleitet.
Eine Verstärkung der Keilwirkung bei grösseren (Stücken des Behandlungsgutes ergibt sich im Raum zwi schen den Spitzen ,64, wobei die Resultieren den der sich an den 'Schrägflächen<B>65</B> und 66 auswirkenden Kräfte im wesentlichen seit wärts gerichtet sind.
Es wurde festgestellt, dass das Verhältnis der Länge zum Durchmesser der Trommel von merkbarem Einfluss auf die Wirksamkeit des Zerkleinerungsvorganges ist. Der Trom meldurchmesser soll wenigstens das Doppelte der Trommellänge betragen. Jedoch ist es unzweckmässig, das Verhältnis zwischen dem Durchmesser und der Länge grösser als 5:1, werden zu lassen, weil sonst die Keilwirkung durch das Anwachsen der Zentrifugalkräfte beeinträchtigt wird.
Diese Beeinträchtigung tritt nicht ein, solange 7n,2 nicht grösser als 0,8 v ist. Die Ein leitung einer Keilwirkung im Bereich 39' (Fig.1). fordert weiterhin auch ein bestimm tes Verhältnis zwischen m, und m2 zur Errei chung einer besten Kapazität und Zerkleine rungsleistung.
Tabelle .I stellt zweckmässige Werte für die Abmessungen der 'Trommel nach Durch messer und Länge in Verbindung mit der Be messung der -Pralleisten zusammen.
EMI0003.0009
<I>Tabelle <SEP> I:</I>
<tb> Durchmesser <SEP> Länge <SEP> Abmessung <SEP> Verhältnis
<tb> cm <SEP> cm <SEP> ml <SEP> cm <SEP> <I>ml <SEP> :
<SEP> m2</I>
<tb> 184 <SEP> 9!2 <SEP> <B>25</B> <SEP> 0,47
<tb> 228 <SEP> 10<B>7</B> <SEP> 3<B>1</B>5,2 <SEP> 0,54
<tb> 274 <SEP> 122 <SEP> 43;8 <SEP> 0,70
<tb> 3i65 <SEP> 12;2 <SEP> 49a3 <SEP> 0,78
<tb> 518 <SEP> 132 <SEP> 7<B>1</B>9,5 <SEP> 1,06 <SEP> - Solange m2 kleiner als 0,8 v ist, kann an den Pralleisten eine seitliche Keilwirkung erzielt werden, sogar dann, wenn das Ver hältnis zwischen dem Durchmesser und der Länge der Trommel grösser als :5 :1 ist.
Indes sen sind in diesem Falle die seitlichen Zerklei nerungskräfte in der Nähe der Trommelachse nicht ausreichend gross, um in diesen Berei chen eine Brech- oder Mahlwirkung auf die sich um ihre Achsen drehenden Stücke des Behandlungsgutes auszuüben.
Ausser den Trommelabmessungen muss auch die Drehgeschwindigkeit der Trommel richtig gewählt werden, damit das :Gut in richtiger und wirksamer Weise in der 'Trom mel umgewälzt wird. Zweckmässigerweise wird die Umwälzung des Gutes in der in Fig. 6 dargestellten Weise angestrebt. Meist verteilt sich das Gut am Trommelboden so, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, wobei die groben :Stücke obenauf liegen. Dreht sich die Trommel im Uhrzeigersinn, so wird das Behandlungsgut von den Brechleisten 12 nach oben gewälzt, wobei es von den 'Stirnwänden her durch die Keilflächen -uiter Druck gesetzt und zerklei nert wird.
Im Bereich der Stirnflächenansätze 40 entsteht dabei eine Schleifzone 68 und iin Bereich der Pralleisten eine Zerkleinerungs zone 69 für die gröberen Stücke, während das zwischen ihnen enthaltene feinere Gut üri- Bereich einer Kaskadenzone 70, zurückfällt. Die Drehgeschwindigkeit der Trommel wird so gewählt, dass das nach oben gewählte 'Gut in einer an der Linie 67 beginnenden Fallzone 71 nach unten fällt.
Der Anfang der Fallzone soll möglichst dicht am Scheitel der Trom mel liegen, damit das untere Ende der Fall zone möglichst wenig im Bereich des durch Schwerkraft am Trommelboden verbliebenen Gutes 72 liegt lind das nach oben mitgeführte Gut mit grösster Fallhöhe auf die Kanten der -unten befindlichen Brechleisten 1!2 und der zwischen ihnen liegenden 'Futterstücke 12a niederfällt. Dabei wird das Gut in der :Fall zone nach Stückgrösse so verteilt, dass die klei- nerenTeilchen bei 73 weiter nach aussen nie derfallen als die grossen 'Stücke bei 74.
Die auf den Brechleisten 12 und den Fütterstük- ken 12a auseinandergebrochenen Stücke wer den durch Schlag-, Mahl- und Schleifwirkung weiter zerkleinert, bis das 'Gut fein genug ist, um beim Niederfallen von der -Saugluft- durch die öffnung 20 mitgerissen zu werden. I3ier- durch wird vermieden, dass das Feingut in der 'Trommel bleibt und die ISchlagwirkiuig beim Niederfallen des groben Gutes beein trächtigt.
Die Trommeldrehzahl soll zwischen 82 und 92 % der kritischen Drehzahl liegen, wobei sich eine beste Leistung bei annähernd 871/9 ergibt.
Die kritische Drehzahl ist diejenige, bei der Behandhmgsgut in einer Stückgrösse von 7,5 cm und weniger unter Einfluss der Zentrifugalkraft von der Trommel vollständig in Umlauf versetzt wird und beim Drehen der<U>T</U>rommel nicht mehr im freien Fall nach mlten niederfällt.