Vorrichtung zum Vermahlen von Material mittels beweglicher Mahlkörper Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I des Hauptpatentes, die zwei ineinander angeordnete Trommeln, welche einen ringförmigen Zwischenraum von aussen und von innen begrenzen, .eine diesen Zwischenraum ausfüllende Schicht von Mahlkörpern und Mittel zur Relativdrehung der beiden Trommeln zueinander .aufweist,
wobei zum mindesten die innere Trommel an ihrer den Mahlkörpern zugewandten Oberfläche mit Mitteln zur Reibungsvergrösserung versehen ist.
Beim Anfahren solcher Mühlen ergibt sich eine grosse Belastung des Antriebsmotors sowie der An triebsteile. Es wurde daher vorgeschlagen, die innere Trommel beim Anfahren der Mühle frei mit der äus seren Trommel mitdrehen zu lassen und sie erst nach Erreichen der Betriebsdrehzahl bis zum Stillstand ab zubremsen. Die Bremsvorrichtung muss dabei je doch sehr gross dimensioniert werden, und es tritt an ihren Bauteilen starker Verschleiss auf.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu ver meiden. Hierzu wird eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss derart ausgebil det, dass die äussere Trommel drehbeweglich und mit einer Antriebsvorrichtung versehen und dass die auf der den Mahlkörpern zugewandten Oberfläche der inneren Trommel angebrachten Mittel zur Reibungs- vergrösserung als in Umfangrichtung unterbrochene Oberflächenerhebungen ausgebildet sind, und dass das Ausmass dieser Erhebungen veränderbar ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Ringraum- mühle, Fig. 2 eine andere Ausführungsart des Mittels zur Reibungsvergrösserung in grösserem Masstab, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-HI der Fig. 2,
Fig.4 einen Ausschnitt aus dem Querschnitt durch den Ringraum einer Mühle anderer Ausfüh rungsart, Fig.5 und 6 Axialschnitte durch die innere Trommel mit einer weiteren Ausführungsart der Mit tel zur Reibungsvergrösserung.
Einander entsprechende Teile sind in allen Fig. mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in Fig. 1 dargestellte Ringraummühle weist eine innere drehfeste Trommel 1 und eine äussere, drehbare Trommel 2 auf, die den mit einer nicht ge- zeigten Schicht von Mahlkörpern, ausgefüllten Ring raum 3 begrenzen. Die innere Trommel 1 weist Stirnwände 4, 5 auf.
Säe ist durch einen mit der Stirn wand 5 verbundenen Flansch 6 mit einem Stellmo- torträger 7 fest verbunden, der auf Rollen 8 in Achs richtung bewegbar auf Schienen 9 ruht. Mit der Stirnwand 4 .der inneren Trommel 1 ist eine zu dieser parallele Scheibe 10 durch radiale Rippen verbun den, die radiale Kanäle begrenzen. Die Scheibe 10 weist eine zentrale Öffnung auf, an die ein Mahlgut- eintragsstutzen 11 angeschlossen ist.
Die äussere Trommel 2 weist an der Eintragsseite eine Stirnscheibe 12 mit zentraler Öffnung auf, wel che den Mahlguteintragstutzen 11 aufnimmt. Eine mit der Stirnscheibe 12 fest verbundene Hohlwelle 13, die den Mahlguteintragstutzen 11 umgibt, bildet den Zapfen eines nicht dargestellten Lagers, und es ist an ihr auch eine nicht gezeigte Antriebsvorrichtung zum Drehen der äusseren Trommel 2 befestigt. Die äussere Trommel 2 weist ferner einen Laufring 14 auf, der auf zwei nicht gezeigten Laufrollen aufliegt.
An der der Stirnwand 12 entgegengesetzten Seite trägt die äussere Trommel 2 eine ringförmige Stirnwand 15. Eine ringförmige, mit Schlitzen versehene, an der Innenfläche der äusseren Trommel 2 befestigte Wand 16 verhindert ein Austreten der Mahlkörper aus dem Ringraum 3 in den Raum zwischen der Stirnwand 4 und der Scheibe 10.
An dem bei der Stirnwand 15 gelegenen Ende weist die äussere Trommel 2 entlang einer in Umfangrichtung verlaufenden Zone schlitz- förmige Öffnung 17 auf, durch welche das gemahlene Gut ausgetragen und gleichzeitig ein Austreten der Mahlkörper aus dem Ringraum 3 verhindert wird. Ein ringförmiges Auffanggehäuse 18, das an seinem Fusspunkt einen Austragstutzen 19 aufweist, umgibt die Zone mit den Öffnungen 17.
Die Stirnwand 4 der inneren Trommel 1 ist fest mit einer Stange 20 verbunden, die bis zum äusseren Rande des Stellmotorträgers 7 reicht und dort einen Kolben 21 trägt. Eine an beiden Enden Deckel 22, 23 aufweisende, sich über annähernd die ganze Länge der Stange 20 erstredkende Hülse 24 bildet einen den Kolben 21 umgebenden Zylinder, wobei die Stange 20 in einer Bohrung in dem eintragseitig gelegenen Deckel 23 geführt ist. Die Hülse 24 wieder um ist von einer Hülse 25 umgeben. Auf dem Stell motorträger 7 sitzen die Zylinder 26 und 27 von hydraulischen Stellmotoren mit Druckräumen 28 und 29 einerseits und 30 und 31 andererseits.
Ein Kolben 32 des Stellmotors 26, 28, 29 ist mit der Hülse 24, ein Kolben 33 des Stellmotors 27, 30, 31 ist mit der Hülse 25 verbunden. Die wirksamen Druckflächen der Kolben 32 und 33 sind alle gleich gross.
An der Hülse 24 sind über Ösen 34 Stangen 35 angelenkt, wobei die Hülse 25 in Achsrichtung ver laufende Schlitze aufweist, welche den stellmotorsei- tigen Ösen 34 an der Hülse 24 Raum geben. An der Hülse 25 sind über Ösen 36 Stangen 37 angelenkt. Je zwei beieinander auf derselben Mantellinie liegende Stangen 35 und 37 sind an ihren den Ösen 34 und 36 entgegengesetzten Enden durch Bolzen 38 aneinan der angelenkt. Durch die gleichen Bolzen 38 sind an je zwei Paaren von Stangen 35 und 37 achsparallele, nahe der Innenfläche der inneren Trommel 1 lie gende Leisten 39 angelenkt.
Der Mantel der inneren Trommel 1 weist längs Mantellinien verlaufende Öffnungen 40 auf. Die Lei sten 39 tragen an ihrer der Innenfläche der inneren Trommel 1 zugewandten Seiten Nocken 41, welche in den Öffnungen 40 geführt sind.
Die Hülse 24 trägt am eintragseitigen Ende eine Scheibe 42 und die Hülse 25 trägt stellmotorseitig der stellmotorseitigen Ösen 36 eine Scheibe 43. Die Scheiben 42, 43 weisen Schlitze 44, 45 auf, in denen die Leisten 39 radial beweglich geführt sind.
Die Druckräume 28, 30 einerseits und 29, 31 an dererseits der Stellmotore sind über Leitungen 46 bzw. 47 mittels nicht gezeigter Absperrorgane an eine nicht gezeigte Druckölquelle oder an eine nicht unter Öldruck stehende Umgebung anschliessbar. Die in der Zeichnung rechts gelegene Stirnfläche des Kolbens 21 begrenzt zusammen mit der Hülse 24 und deren Deckel 22 einen Druckraum 48.
Die in der Zeichnung links gelegene Stirnfläche des Kolbens 21 begrenzt zusammen mit der Hülse 24 und deren Dek- kel 23 einen Druckraum 49. In der Wand der Hülse 24 ist ein über annähernd deren ganze Länge führen der, an deren eintragseitigem Ende in den Druckraum 49 mündender und an deren in der Zeichnung rechts gelegenem Ende nach aussen mündender Kanal 50 vorgesehen.
Die Druckräume 48 einerseits und 49 andererseits sind über eine in sich bewegliche Lei tung 51 bzw. eine in sich bewegliche Leitung 52 und den Kanal 50 mittels nicht gezeigter Absperrorgane an eine nicht gezeigte Drudkölquelle oder eine nicht unter Öldruck stehende Umgebung anschliessbar.
Die Vorrichtung zur radialen Verschiebung der Nocken 41 arbeitet folgendermassen. Die Nocken 41 befinden sich in Fig. 1 in mittlerer Lage, und die Stellmotorkolben 32, 33 stehen in Mitte der Stelhno- torzylinder 26, 27. Die Stirnwand 5 der inneren Trommel 1 ist mit dieser mittels einer nicht gezeigten lösbaren Vorrichtung verbunden, und der Stellmotor träger 7 ist mit den ihn tragenden Schienen 9 durch nicht gezeigte Haltevorrichtung verschiebefest ver bunden.
Die Druckräume 48, 49 sind über Leitung 51, 52 an nicht unter Öldruck stehende Umgebungen angeschlossen, so dass sich die Hülse 24 relativ zur Stange 20 ungehindert bewegen kann. Wird die Lei tung 46 an eine nicht unter Öldruck stehende Umge bung und die Leitung 47 an die Druckölquelle ange schlossen, dann bewegen sich der Stellmotorkolben 32 mit der Hülse 24 in Achsrichtung gegen die Ein tragseite der Mühle hin und der Stellmotorkolben 33 mit der Hülse 25 nach der in der Zeichnung rechts liegenden Seite. Damit wird der Abstand von jeweils. zwei durch Stangen 35, 37 mit einem gemeinsamen Bolzen 38 verbundenen Ösen 34, 36 vergrössert.
Entsprechend der Vergrösserung dieses Abstandes der Ösen 34, 36 wird der Bolzen 38 in radialer Rich tung gegen die Trommelachse hin bewegt. Die mit den Bolzen 38 verbundenen Leisten 39 folgen dieser Bewegung, und mit ihnen die in den Öffnungen 40 im Mantel der inneren Trommel 1 geführten Nocken 41, die dadurch aus dem Ringraum 3 so weit zurückge zogen werden., bis deren äussere Flächen mit der äus- seren Mantelfläche der inneren Trommel 1 angenä hert eine glatte Oberfläche bilden.
Wird die Leitung 47 an eine nicht unter Öldruck stehende Umgebung und die Leitung 46 an die Druck ölquelle angeschlossen, dann bewegt sich die Hülse 24 mit den Ösen 34 auf die in der Zeichnung rechts liegende Seite und die Hülse 25 mit den Ösen 36 in Richtung auf die Eintragsseite der Mühle hin, womit sich der Abstand jeweils ein Paar von Stangen 35, 37 tragender Ösen 34, 36 verringert, was eine radiale Bewegung der Bolzen. 38 und der Leisten 39 von der Mühlenachse weg und der Nocken 41 in den Ring raum 3 hinein zur Folge hat. Die Schlitze 44, 45 in den Scheiben 42, 43 führen die Leisten 39 sowie die Nocken 41 in Umfangrichtung.
Der Mechanismus innerhalb der inneren Trom mel 1 ist hydraulisch aus- und einfahrbar. Zu diesem Zwecke werden zunächst die Nocken 41 so weit nach innen gezogen, dass deren äussere Kanten innerhalb der inneren Mantelfläche der inneren Trommel 1 lie gen.
Alsdann wird die nicht gezeigte Verbindungs- vorrichtung zwischen der inneren Trommel 1 und deren Stirnwand 5 gelöst und der Stellmotorträger 7 durch Lösen der nicht gezeigten Befestigungsvorrich tung auf den Schienen:
9 verschiebbar gemacht. Wird nun der Druckraum 48 über die Leitung 51 an eine Druckölquelle und der Druckraum 49 über den Kanal 50 und die Leitung 52 an eine nicht unter Öldruck stehende Umgebung angeschlossen, so be wegt sich der Deckel 22 der Hülse 24 mit dieser vom Kolben 21 der Stange 20 weg, in der Zeichnung nach rechts.
Sobald der Stellmotorkolben 32 an dem in :der Zeichnung rechts gelegenen Deckel des Stellmotorzy- linders 26 anliegt, nimmt die Hülse 24 über den Stellmotorkolben 32 bei ihrer Bewegung nach rechts beide Stellmotorzylinder 26, 27, den Stellmotorträger 7, den mit diesem und dem Stellmotorzylinder 27 verbundenen Flansch 6 samt der Stirnwand 5 sowie den Stellmotorkolben 33 und die Hülse 25 mit.
Zu sammen mit den Hülsen 24, 25 bewegen sich auch die Scheiben 42, 43 die Ösen 34, 36, die Stangen 35, 37 sowie die Leisten 39 mit den daran befestigten Nocken 41 aus der inneren Trommel 1 hinaus. Der Mechanismus wird eingefahren, indem derDruckraum 49 über den Kanal 50 und die Leitung 52 an eine Druckölquelle und der Druckraum 48 über die Lei tung 51 an eine nicht unter Öldruck stehende Umge bung angeschlossen wird, wobei sich der Deckel 23 der Hülse 24 mit dieser und dem ganzen ausgefahre nen Mechanismus ins Innere der inneren Trommel 1 hinein, auf der Zeichnung nach links bewegt.
Auf diese Weise ist es ohne nennenswerten, zusätzlichen Aufwand möglich, den Mechanismus im Trommel innern zwecks Wartung aus- und einzufahren.
Der Betrieb der Ringraummühle geht folgender- massen vonstatten. Die Nocken 41 werden in dieje nige radiale Stellung gefahren, in welcher ihre äusse- ren Kanten mit der den Mahlkörpern zugewandten Mantelfläche der inneren Trommel fluchten., also mit derselben eine annähernd glatte Oberfläche bilden. Alsdann wird die äussere Trommel angefahren.
Die auf die kugelförmigen Mahlkörper im Ringraum 3 einwirkende Schwerkraft erzeugt eine Reibung zwi schen der inneren Mantelfläche der äusseren Trom mel und den Mahlkörpern, welche genügend gross ist, um die Mahlkörper der Drehbewegung der äusseren Trommel folgen zu lassen. Mit zunehmender Dreh zahl der äusseren Trommel erzeugt die auf .die Mahl körper einwirkende Fliehkraft eine zusätzliche Rei bung zwischen den Mahlkörpern und der Mantelflä che der äusseren Trommel.
Die von der äusseren Trommel mitgenommenen Mahlkörper können indessen an der annähernd glat- ten Mantelfläche der inneren Trommel frei abrollen, da durch die auf die Mahlkörper einwirkende Schwerkraft keine wesentliche Reibung zwischen den Mahlkörpern und der Mantelfläche der inneren Trommel erzeugt wird, und weil die auf die Mahlkör per einwirkende Fliehkraft eine solche Reibung ver ringert.
Es ist demgemäss möglich, .die äussere Trom mel gegen nur geringe Widerstände aus dem Still- stand zur Betriebsdrehzahl hochzufahren.
Nach Erreichen der Betriebsdrehzahl durch die äussere Trommel werden die Nocken 41 auf die ge schilderte Weise in radialer Richtung ausgefahren, das heisst in den Ringraum 3 hineingeschoben. Hier bei bilden die Nocken 41 auf .der .den Mahlkörpern zugewandten Oberfläche der inneren Trommel 1 in Umfangrichtung unterbrochene Oberflächenerhebun gen, die als Mittel zur Reibungsvergrösserung dienen, wobei das Ausmass der Erhebungen veränderbar ist.
Es kommt dermassen eine Reibung auch zwischen der Mantelfläche der inneren Trommel bzw. den Nocken 41 und den Mahlkörpern zustande,
und es wird auf diese Weise die zum Vermahlen von Material in einer Ringraummühle notwendigeRelativbewegung der Mahlkörper zu den beiden sich in tangentialer Richtung in Relativbewegung zueinander befindflichen parallelen Wänden,
ass auch der Mahlkörper zueinan der erzwungen. Durch die erfindungsgemässen Mass- nahmen ist es derart möglich, eine Ringraummühle ohne die eingangs, geschilderte,
aufwendige und gros- sem Verschleiss unterliegende Abbremseinrichtung aus dem Stillstand auf die Betriebsdrehzahl hochzu- fahren und auf Leistung zu bringen.
Soweit bei extremen Ausführungsformen, Be triebszuständen und Beschaffenheit des zu mahlen den Gutes die. Reibung zwischen den Mahlkörpern und der Mantelfläche der äusseren Trommel nicht genügend gross sein sollte, um die Mahlkörper der Drehbewegung der äusseren Trommel folgen zu las sen, könnte deren Mantelfläche auch mit unverän- derbaren Unebenheiten versehen werden.
Die Ausführungsform nach Fig.2 besitzt einen durchgehenden Nocken 53 mit abgerundeten Flan ken. Um ein Eindringen von Mahlgut ins Innere der inneren Trommel zu verhindern, ist die Öffnung 40 mit einer aus Gummi oder einem anderen dehnbaren Material bestehende Membrane 54 abgedeckt, die mit Schrauben 55 an der Wand der inneren Trommel befestigt ist und den Bewegungen des Nockens 53 folgt.
Wie Fig. 3 zeigt, werden bei dieser Ausfüh rungsart ,die Nocken 53 und die Leisten 39 beinahe auschliesslich in den Schlitzen 44, 45 in den Scheiben 42, 43 geführt.
Der Mahlvorgang, der durch die Relativdrehung der Mahlkörper zu den Wänden und zueinander her vorgerufen wird, lässt sich durch Veränderung der Stellung der Nocken beliebig .steuern. Insbesondere kann durch pendelnde Verstellung der Nocken wäh rend des Betriebes die sogenannte Plättchenbildung verhindert werden.
Die in Fig. 4 dargestellte Ringraummühle weist im Mantel der inneren Trommel 1 achsparallele Nuten 56 auf. In diesen Nuten sind Nockenwellen 57 um ihre Achsen drehbar gelagert. Die Profile dieser Nockenwelle sind derart ausgebildet, dass bei der einen Stellung die Mantelfläche der inneren Trommel eine angenähert glatte Oberfläche bildet, bei einer anderen Stellung aber Nocken 59 über die Mantelflä che hinausragen.
Die in der Zeichnung in der Mitte gelegene Nockenwelle ist in derjenigen Stellung ge zeigt, bei welcher die Mantelfläche der inneren Trommel eine angenähert glatte Oberfläche bildet, und die in, der Zeichnung rechts gelegene Nocken welle ist in derjenigen Stellung gezeigt, bei welcher der Nocken 58 über die Mantelfläche hinaus und in den Ringraum 3 hineinragt. Die linke Seite der Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnwand 5.
Anstelle von Schnitten durch die Nockenwellen ist ein ausser- halb der Trommel auf einer Nockenwelle sitzender Sechskant 59 gezeigt, mittels welchem die Nocken welle verdreht werden kann. Wird eine Nockenwelle aus der Stellung, welche die in der Zeichnung in der Mitte gelegene Nockenwelle einnimmt, in die Stel lung, welche die in der Zeichnung rechts gelegene Nockenwelle einnimmt, in Pfeilrichtung verdreht, dann unterstützen bei Drehung der äusseren Trom mel 2 in Pfeilrichtung die auf die Flanke des Nockens 58 auflaufenden Mahlkörper die Drehbewegung der Nockenwelle.
Um eine Verdrehung der Nockenwelle über die in Fig. 4 gezeigten Stellungen hinaus zu ver hindern, sind nicht gezeigte Anschläge vorgesehen, durch welche der Drehweg der Nockenwellen inner halb dieser Lagen begrenzt wird.
Eine pendelnde Veränderung des Ausmasses der Oberflächenerhebungen kann .dadurch erzielt werden, dass man die Nockenwellen kontinuierlich rotieren lässt. Zu diesem Zwecke werden ausserhalb der Trommel auf den Nockenwellen anstelle der Sechs kante Zahnrad- oder Zahnkettenritzel angebracht, die von einem gemeinsamen Zahnrad oder Zahn kranz oder einer gemeinsamen Zahnkette angetrieben werden, wobei die Relativstellung der Nockenwellen zueinander derart festgelegt werden kann, dass jeweils das Ausmass der Oberflächenerhebung des einen Teils der Nocken abnimmt und des anderen Teils der Nocken zunimmt,
so dass die von den Mahlkörpern den Nockenwellen des einen Teils in Drehrichtung mitgeteilte Kraft die Nockenwelle des anderen Teils, deren Verdrehung die Mahlkörper einen Widerstand entgegensetzen, verdrehen hilft. In Fig. 5 und Fig. 6 sind Wände einer inneren Trommel gezeigt, über deren ganzen Umfang sich in Achsrich tung einander abwechselnde Erhebungen 60 und Vertiefungen 61 erstrecken. Die Erhebungen 60 wei sen durchgehende achsparallele Hohlräume 62 auf. In diesen Hohlräumen sind von deren Wänden ge führte Leisten 63 mit auf diesen aufgesetzten Nocken 64 in Achsrichtung verschiebbar angeordnet.
Die Ausdehnung der Erhebungen 60 in Achsrichtung sowie deren Abstand voneinander sind derart festge legt, dass die Nocken 64 durch axiale Verschiebung der Leisten 63 entweder ganz in die Hohlräume 62 der Erhebungen 60 versenkt werden, wobei die Ver tiefungen 61 frei, das heisst in Umfangrichtung glatt sind (Fig. 5) oder dass andererseits die Nocken 64 aus den Hohlräumen 62 in den Erhebungen 60 in die Vertiefungen 61 ausgefahren werden,
wobei die Nok- ken 64 in den Vertiefungen 61 in Umfangrichtung abwechselnd vorstehen (Fig. 6).
Bei den in Fig. 4 sowie Fig. 5 und 6 dargestellten Ringraummühlen kann das Ausmass der Relativdre hung der Mahlkörper zu den Trommelwänden und zueinander dadurch reguliert werden4 dass entweder nur einzelne Nockenwellen verdreht bzw. Nockenlei- sten axial verschoben, oder dass Nockenwellen nur um einen Teil des Drehweges verdreht bzw. Nocken leisten nur um einen Teil des Verschiebeweges ver schoben werden.
Bei Ringraummühlen nach den Fig.4 sowie Fig. 5 und 6 sind beim Verstellen der Nockenwellen bzw. -leisten mitunter erhebliche Kräfte zu überwin den. Die Erfahrung hat gezeigt, dass sich die im Scheitelpunkt der Trommel befindliche Welle bzw. Leiste am leichtesten verstellen lässt, da diese den geringsten Schwerkräften, welche auf die Mahlkörper und das Mahlgut einwirken, ausgesetzt ist. Um ein leichtes Verstellen aller Wellen bzw. Leisten zu er möglichen, wird die innere Trommel um ihre Achse drehbar gemacht.
Dies kann beispielsweise durch einen an der Trommel angebrachten Zahnkranz er reicht werden, in den eine im Fundament gelagerte drehbare Schnecke ,eingreift. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibung bewirkenden Oberflächenerhebungen als radial über die äussere Mantelfläche der inneren Trommel (1) hinausschieb- bare Nocken (41, 53) ausgebildet sind (Fig. 1-3).
2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Mantelfläche der