Fliehkraftkugelmühle zur Zerkleinerung körnigen Mahlgutes
Es ist bekannt, dass in einer Kugelmühle zur Zerkleinerung eines harten spröden Stoffes und damit zur Vergrösserung seiner Oberfläche mir etwa '/r00e der Energie genutzt wird, die die Vorrichtung tatsächlich aufnimmt. Der daraus resultierende schlechte Wirkungsgrad dieser Zerkleinerungsvorrichtung hatte zu einer Vielzahl von Ausführungsformen geführt, die meistens auf einen speziellen, zu zerkleinernden Stoff abgestellt sind, um durch Anwendung besonderer konstruktiver Hilfsmittel den schlechten Wirkungsad aufzubessern.
Der Aufschluss des Stoffes erfolgt durch zwei voneinander unabhängige Mittel, und zwar durch Stoss auf das Mahlgut und Reibung zwischen ihm und der Wandung des Mahlgutbehälters oder zwischen den Mahlkörpern und dem Mahlgut.
In Patat-Kirchner Praktikum der Technischen Chemie 1965 ist eine mathematische Beziehung ver öffentlicht, die die Zerkleinerungsgeschwindigkeit in einer Kugelmühle beschreibt. Die wichtigsten Einflussgrössen, die auf die Zerkleinerungsgeschwindigkeit einwirken, sind die kinematischen Einflussgrössen der Kugelmühle, und zwar die Drehzahl, der Kugelfüllungsgrad und die Mahlgutmenge.
Von der Drehzahl des Mahlgutbehälters hängt die potentielle Energie der Mahlkörper ab, die umgewandelt in kinetische Energie zum Brechen des Mahlgutes zur Verfügung steht. Der Kugelfüllungsgrad definiert als das Verhältnis von Kugelschüttvolumen bzw. Mahlkörperschüttvolumen zu dem Volumen des leeren Mahlgutbehälters. weist ein Maximum auf, wenn die Zerkleinerungsgeschwindigkeit am grössten ist. Mit steigendem Füllungsgrad nimmt zwar die Zahl der Stösse auf das Mahlgut zu, aber auch gleichzeitig die der kinetischen Energie der Kugeln proportionale Fallhöhe ab, so dass zwischen diesen beiden Grössen ein Optimum zu ermitteln ist, wenn die grösste Zerkleinerungsgeschwin digkeit erreicht werden soll. Die Mahlgutmenge ist insofern von Einfluss, als bei hohen Mahlgutkonzentrationen die höchstmögliche Zerkleinerungsgeschwindigkeit vorliegt.
Aufgrund der Drehzahl und des Füllungsgrades des Mahlgutbehälters weisen die Kugeln einen Energiemittelwert auf, der auf das aufzubrechende Gut einwirkt, und je grösser dieser Wert ist, wird die Mahi- dauer geringer und der für den Mahlvorgang aufzubringende Arbeitsaufwand nimmt ab. Da der Füllnngs- grad immer zu optimieren ist, verbleibt für eine Steigerung des Energiemittelwertes bei gleichbleibender Kugelgrösse nur die Erhöhung des Eigengewichtes der Kugeln. Diese Steigerungsmöglichkeit ist aber aufgrund der spezifischen Gewichte der als Mahlkörper in Frage kommenden Werkstoffe begrenzt.
Damit verbleibt, um die Mahlgeschwindigkeit zu erhöhen, die Steigerung der Reibung, deren Grösse bestimmt ist durch die auf das Mahlgut ausgeübte Kraft und die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Mahlgut und Innenwandung des Mahlgutbehälters. Es sind zwei Theorien bekannt, und zwar die unterkritische und überkritische Vermahlungstheorie. Bei der unterkritischen Vermahlungstheorie läuft der Mahlgutbehälter mit einer solchen Drehzahl um, dass auf das Beschikkungsgut keine Kräfte ausgeübt werden, die grösser sind als sein Eigengewicht. Demzufolge tritt ein Gleiten des Beschickungsgutes entlang der Innenwandung des Mahlgutbehälters auf, wodurch in dieser Zone das Mahlgut zerrieben wird.
Die überkritische Vermahlungstheorie ist dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlgutbehälter mit einer überkritischen Drehzahl umläuft, während die äussere Schicht der sich umwälzenden Beschickung eine Winkelgeschwindigkeit aufweist, die un terkritisch ist. Der Veränderung der Geschwindigkeitsdifferenzen sowohl bei der unterkritischen als auch überkritischen Vermahlung, um so eine stärkere Reibung und damit kürzere Verweilzeit des Mahlgutes in der Vorrichtung zu erzielen, sind natürliche Grenzen gesetzt.
Bei der unterkritischen Vermahlung kann die Drehzahl des Mahlgutbehälters nur bis zum Erreichen der kritischen Drehzahl gesteigert werden, während bei der überkritischen Vermahlung die Drehzahl des Mahlgutbehälters wohl gesteigert werden kann, aber es nimmt im gleichen Masse die Winkelgeschwindigkeit der sich umwälzenden Beschickung zu, so dass in etwa die Geschwindigkeitsdifferenz konstant bleibt.
Es ist bekannt, dass der schlechte Wirkungsgrad der Kugeimühlen zur Hauptsache darauf beruht, dass ein Hauptteil der in die Vorrichtung eingeleiteten Zerkleinerungsarbeit ungenutzt als Reibungswärme verloren geht.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Kugelmühle mit verbessertem Wirkungsgrad zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und im Betrieb verlässlich arbeitet.
Der Erfindung liegt der allgemeine Lösungsgedanke zugrunde, die verlustbehaftete Reibung in einer Kugelmühle zu Gunsten einer Steigerung des Energiemittelwertes der Mahlkörper einzuschränken, so dass die eingeleitete Zerkleinerungsarbeit zur Hauptsache auf einen anderen weniger verlustbehafteten Energieträger gelegt wird.
Es ist eine mit überkritischer Drehzahl betriebene Tromrielmühle zur autogenen Vermahlung bekannt.
Die bekannte Mühle weist eine horizontal liegende Trommel auf, die über einen Reibradantrieb in Drehung versetzt wird. Die sich innerhalb der Trommel herumwälzende Beschickung besteht aus zu vermahlendem Gut, autogenen Mahlkörpern und Wasser, und die Beschickung wird über einen Speisetrog, der durch die Stirnseite der Trommel hindurchfördert, in die Drehtrommel eingeleitet. An der Innenseite des Mahlgutfutters sind bei dieser bekannten Mühle sich in Längsrichtung der Trommel erstreckende Halteleisten vorgesehen zwischen denen ein Teil der Beschickung gehalten wird, das so ein autogenes Mahlfutter bildet.
Diese Mühle dreht sich mit einer solchen Drehzahl, dass das Mahlfutter zwischen den Halteleisten aufgrund der Zentrifugalkraft gegen die innere Trommelwandung gehalten ist. Auf diesem autogenen Mahlfutter wälzt sich der andere Teil der Beschickung mit einer geringeren Winkelgeschwindigkeit als die der Trommel um.
Das zermahlen Gut der Beschickung wird stetig durch eine sich gegeniiber dem Speisetrog befindende Öffnung ausgetragen. Innehalb des Mühlenkörpers ist in beträchtlichem Abstand von der Innenwandung der Trommel eine Bremseinrichtung angebracht, die die Aufgabe hat, die aus der Beschickung austretenden autogenen Mahlkörper zurückzullaltell, um so eine Bremsung des Bescllickungsgutes auf dem autogenen Mahlfutter und Beschickungsgut zu erhöhen. Die Stossenergie, die von den Mahlkörpern auf das Mahlgut übertragen wird, ist bei dieser Ausfühnmgslorm gering, und der Hauptteil der eingeleiteten Zerkleinerungsarbeit wird in Reibung umgesetzt.
Aufgrund dessen ist der Wirkungsgrad dieser Vorrichtung schlecht, denn der Hauptteil der eingeleiteten Arbeit geht wirkungslos verloren.
Des weiteren ist eine Fliehkraftmühle zum Mahlen und/oder Verreiben von in einer Flüssigkeit suspendiertem Mahlgut bekannt. Die Fliehkraftmühle besteht aus einer Mahlgefässsäule mit übereinander angeordneten Mahlkammern und in jeder der Mahlkammern befindet sich ein zylinderförmiger Mahlkörper. Die Mahlkammern sind untereinander verbunden, und in die Mahlgefässsäule, die während des Betriebes senkrecht steht, wird Mahlgut zusammen mit Flüssigkeit in die erste Mahlkammer eingeleitet, von der aus das Mahlgut nach Erreichen einer vorbestimmten Korngrösse in die nächste Mahlkammer eintritt, bis das Mahlgut nach Durchlauf einer letzten Mahlkammer aus der Vorrichtung ausgetragen wird. Die Vorrichtung dreht mit einer solchen Drehzahl, dass die an den Mahiflächen wirksame Fliehkraft ungefähr das 400fache der Erdbeschleunigung beträgt.
Die Mahlkörper rollen auf dem Mahlgut, das sicher gegen die Wandung der Mahlkammern gehalten ist, ab, und es tritt in der Berührungslinie der Mahlkörper an dem Mahlgut eine kalanderartige, das Mahlgut verreibende Wirkung auf. Das verriebene Gut wird durch die Stirnseiten der Mahlkörper, die zylindrisch ausgebildet sind, jeweils durch die Verbindungen zwischen zwei benachbarten Mahlkammern geschoben, worauf in der nächsten Kammer der feinere Aufschluss erfolgt.
Bei dieser bekannten Vorrichtung werden auf das Mahlgut keine Stösse ausgeübt, sondern die gesamte eingeleitete Zerkleinerungsarbeit wird in Reibung umgesetzt. Die dabei auftretenden Verluste sind so hoch, dass zur Abfuhr der in Wärme umgesetzten Verlustarbeit eine Kühl einrichtung vorgesehen ist, die nach Art eines Wärmeaustauschers die Aussenwandungen der einzelnen Mahlkammern mit Hilfe von durchgeleiteter Luft abkühlt.
Demgegenüber ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlgutbehälter eine den Teilen der Beschickung eine grössere Zentrifugalkraft als ihr Eigengewicht erteilende Drehzahl aufweist und eine in Richtung der Längsachse des Mahlgutbehälters verlaufende, die Teile der Beschickung der Wirkung der Fliehkraft entziehende Ablenkeinrichtung vorgesehen ist.
Gemäss der Erfindung ist die gesamte Beschickung aufgrund der hohen Zentrifugalkraft bewegungslos gegen die Innenwandung des Mahlgutbehäters gehalten, bis es auf die Einrichtung trifft, die es der Wirkung der Fliehkraft entzieht und in Richtung auf das Innere der Mahlguttrommel ablenkt. Dadurch, dass die Mahlkörper und das Mahlgut der Fliehkraft entzogen werden, weisen diese Teile an der Ablenkeinrichtung eine Anfangsgeschwindigkeit auf, dass nunmehr die kinetische Energie, mit der das Mahlgut und die Mahlkörper auf der Unterseite der Trommel auftreffen, nicht nur der Fal!höhe, wie es bei allen bekannten Vorrichtungen der Fall ist, sondern der Fallhöhe plus einer Anfangsgeschwindigkeit proportional ist.
Da die Geschwindigkeit in die Gleichung der kinetischen Energie zum Quadrat eingeht, ist ersichtlich, dass durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Vorrichtung sehr starke zerkleinernde Stösse auf das Mahlgut ausgeübt werden. Zusätzlich dazu setzt das an der Ablenkeinrichtung umgelenkte Mahlgut an der der Ablenkeinrichtung gegenüberliegenden Seite der inneren Trog; melwandung seine eigene kinetische Energie um. so dass praktisch auf das Mahlgut ein Doppelschlag unterschiedlicher Stärke ausgeübt wird.
Reibung zwischen Beschickung und innerer Fläche des Mahlgutbehälters tritt nur noch an zwei Stellen an der Trommelinnenwandung auf. Der Hauptteil der noch auftretenden Reibung entsteht zu dem Zeitpunkt, wenn die Beschickung der Fliehkraft entzogen wird und ein geringerer Reibungsanteil entsteht, wenn die abgelenkten Teile der Beschickung wieder auf die innere Trommelwandung auftreffen und durch die Zentrifugalkraft gegen die Wandung gedrückt werden. Zwischen diesen beiden Stellen verharrt das Beschickungsgut bewegungs los auf der inneren Trommeloberfläche, so dass keine Reibung auftritt.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass der Hauptteil der eingeleiteten Zerkleinerungsarbeit zur Erzeugung der kinetischen Energie mit Anfangsgeschwindigkeit in die Mahlkörper eingeleitet und nicht wie bei den bekannten Vorrichtungen in verlustbelra- tete Reibungsarbeit umgesetzt wird. Die begrenzte Steigerungsmöglichkeit des Energiemittelwertes, die den bekannten Ausführungsformen eigen ist, wird durch die Vorrichtung gemäss der Erfindung überwunden. Zur Steigerung des Energiemittelwertes muss bei der erfindungsgemässen Vorrichtung nicht das Eigengewicht des Mahlkörpers erhöht werden, sondern es kann durch Steigerung der Trommeldrehzahl die durch die Ablenkung erzeugte Anfangs geschwindigkeit erhöht werden, wodurch der gleiche Effekt erzielt wird.
Da die Geschwindigkeit in die Gleichung der kinetischen Energie zum Quadrat eingeht, erreicht die Kugelmühle nach der Erfindung ihren besten Effekt, wenn sie mit möglichst grosser Umfangsgeschwindigkeit umläuft. Der dadurch erzielte erhöhte Aufschlageffekt gestattet die Verwendung von relativ kleinen Kugeln mit dem Vorteil, dass die Zahl der Aufschlagpunkte erheblich gesteigert wird, was zur Wirtschaftlichkeit des Mahlvorganges entscheidend beiträgt.
Nach einer Ausführungsform ist der Mahlgutbehälter als einseitig geschlossener Hohlzylinder ausgebildet. An einer Stirnseite ist eine Eintragungseinrichtung vorgesehen, die die Abschlusswandung durchgreift, und die andere offene Seite ist in einer Austragseinrichtung drehbar aufgenonmen. Ein so ausgebildeter Mahlgutbehälter bietet den Vorteil, dass er mit den verschiedensten Mitteln antreibbar ist; im vorliegenden Fall ist es ein Reibradantrieb. Weiterhin ist er für kontinuier lichen Betrieb geeignet, denn das fein vermahlene Gut kann durch eine Austragsöffnung in Form eines Absaugrohres abgezogen werden, während gleichzeitig grobes Mahlgut nachgefüllt werden kann. Kleine Maschineneinheiten, z.
B. Laboratoriumsmühlen, können so ausgebildet sein, dass der Mahlgutbehälter beidseitig durch gleiche Gleitmittel drehbar abgestützt und beidseitig verschlossen wird. Eine Beschickungs- und Entleerungsöffnung könnte dann in der zylindrischen Wandung vorgesehen sein, die über eine Klappe oder einen Einsatz zu verschliessen wäre. Bevorzugt ist die Form des Mahlgutbehälters als Hohlzylinder, jedoch sind auch andere rotationssymmetrische Hohlkörper, beispielsweise eine Kugel, als Mahlgutbehälter geeignet.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Ablenkeinrichtung an einem Ausleger befestigt, der seinerseits bewegbar an einer Mittelachse angelenkt ist, die durch die Eintrags- und/oder Austragseinrichtung hindurchgreift. Die so angeordnete Ablenkeinrichtung erbringt den Vorteil, dass die Ablenkeinrichtung entlang der inneren Oberfläche des Mahlgutbehälters bewegbar ist, wodurch der Zeitpunkt des Abhebens der Beschickung von der Innenwandung des Mahlgutbehälters einstellbar ist. Diese Möglichkeit, den Zeitpunkt des Abhebens zu bestimmen, hat sich zur Optimierung der Zerkleinerungsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung besonderer Mahlgüter als sehr zweckmässig erwiesen.
Es ist vorteilhaft, in der freien Bewegungsbahn der Beschickung, d. h. entlang der Strecke, zwischen Ablenkeinrichtung und der Aufschlagstelle der Beschikkung auf der Innenwandung des Mahlgutbehälters eine Aufpralleinrichtung vorzusehen. Diese Aufpralleinricntung dient in erster Linie der Verminderung des Verschleisses der Innenwandung des Mahlgutbehälters, sie führt aber auch einen Teil des Mahlgutes, der einer etwas veränderten Bewegungsbahn als die Mahlkörper folgen kann, in die Bewegungsbahn der Mahlkörper zurück, so dass die kinetische Energie der Mahlkörper an der Aufschlagstelle in das gesamte Mahlgut eingetragen wird, also kein Teil des Mahlgutstromes der Aufschlagenergie entzogen ist.
Die Aufpralleinrichtung ist zweckmässig wie die Ablenkeinrichtung mittels eines Auslegers an der gleichen Mittelachse befestigt, vorzugsweise sind diese Ausleger starr an der Mittelachse angeordnet, um die Aufpralleinrichtung zur Erzielung guter Ergebnisse ambossähnlich starr zu lagern. Die Ablenkeinrichtung ist auch vorzugsweise an dem Ausleger schwenkbar, so dass der Beschickungsstrom richtbar ist und genau auf die Aufpralleinrichtung trifft und so die Trommelinnenwandung wirksam geschützt ist. Die Aufpralleinrichtung besteht aus einem Aufprallkörper und eine sich an den Aufprallkörper anschliessende in Richtung auf das Mahigutbehälterinnere verlaufende Umlenkschaufel. Die Umlenkschaufel und der Aufprallkörper sind gegeneinander verstellbar, so dass der zwischen ihnen einstellbare Winkel veränderbar ist.
Der Aufprallkörper kann senkrecht zu dem Beschickungsstrom stehen, wie auch in jedem anderen beliebigen Winkel, und die Winkelstellung hängt von den physikalischen Eigenschaften des zu vermahlenden Gutes ab.
Eine zweckmässige Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnungen erläutert, und es stellen dar:
Fig. 1 die Seitenansicht einer Fliehkraftkugelmühle nach der Erfindung,
Fig. 2 die Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 1 ohne Darstellung der Lagerung,
Fig. 4 eine Einzelheit in Fig. 3, und zwar die Anbringung des Auslegers der Ablenkeinrichtung an der Mittelwelle und die bewegbare Anlenkung der Ablenkeinrichtung an dem Ausleger,
Fig. 5 eine Ansicht in Pfeilrichtung A in Fig. 1,
Fig. 6 eine Ansicht in Pfeilrichtung B in Fig. 1 und
Fig. 7 eine geänderte Ausführungsform der Mühle nach Fig. 1, wobei die Mühle beidseitig über Kugeldrehkränze gelagert ist.
Ein Mahlgutbehälter 10 ist drehbar an einem Fundamentrahmen 11 gelagert und der Mahlgutbehälter 10 wird über ein Ritzel 12 und einen Zahnkranz 13t von einem Elektromotor mit Schaltgetriebe angetrieben. Es ist ein Motor mit Schaltgetriebe gezeigt, es können auch polumschaltbare Elektromotore oder drehzahlveränderliche Hydraulikmotoren verwendet werden.
Auf dem Fundamentrahmen 11 sind Lagerböcke 14 und 15 befestigt. Der Lagerbock 14 trägt über eine Stützeinrichtung 20 schwenkbar ein Gleitmittel 16, wie beispielsweise einen Kugeldrehkranz. Zu diesem Zweck ist an dem oberen Ende des Lagerbockes ein Gelenk 17 vorgesehen. Da sich der Mahlgutbehälter zur Drehung auf dem Gleitmittel abstützt, ist der Mahlgutb eh älter 10 um das Gelenk 17 schwenkbar. Das zweite Auflager des Mahlgutbehälters 10 bilden zwei Laufräder 18, 19, und alle Laufunebenheiten, ausgelöst durch die Räder 18, 19, werden durch das Gelenk ausgeglichen. Das Ritzel 12 und der Zahnkranz 13 sind so ausgebildet, dass sie der Schwenkbewegung nicht hindernd entgegenstehen. Die Laufunebenheiten sind gering, so dass die Schwenkbewegung kein für die Vorrichtung merkliches Ausmass annimmt.
Eine Eintragseinrichtung 21 durchgreift die Stützeinrichtung 20 und öffnet sich, wie in Fig. 1 angedeutet, in den Mahlgutbehälter 10. Die Eintragseinrichtung 21 weist die in Fig. 2 gezeigte Form auf; sie ist also trichterförmig mit rechteckiger Einlassöffnung 22. Weiterhin ist ein Lufteinlassstutzen 23 vorgesehen, damit Luft ode ähnliche gasförmige Medien bei gefüllter Eintragseinrichtung 21 in die Maschine eingeleitet werden können. Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, folgt die Eintragseinrichtung zwangläufig einer Schwenkbewegung des Mahlgutbehälters 10 um das Gelenk 17. An dem Lagerbock 15 ist die Austragseinrichtung 24 vorgesehen.
Die Austragseinrichtung besitzt eine kreisförmige, an dem Lagerbock 15 befestigte Scheibe 25 mit in axialer Richtung zum Mahlgutbehälter 10 verlaufender hohlzylindrischer Schulter 26 und die Schulter 26 durchgreift die kreisförmige Öffnung am äusseren Ende des konischen Fortsatzes 27 des Mahlgutbehälters 10. Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass der Spalt zwischen Öffnung und Schulter 26 freigehalten ist von Mahlgut, wodurch an dieser Stelle kein Verschleiss durch Abrieb auftritt, denn das Mahlgut wird durch die Zentrifugalkraft nach aussen in Richtung des zylindrischen Wandungsteiles des Mahlgutbehälters 10 getrieben. Mit 28 ist ein Auslass zur Absaugung von Trokkenmahlgut bezeichnet. Wird die Vorrichtung nach der Erfindung zur Nassmahlung verwendet, so wird der Auslass 29 verwendet.
Der Auslass 29 weist einen sich in den Mahlgutbehälter 10 erstreckenden rohrförmigen Fortsatz 30 auf, der an seinem vorderen Ende trichterförmig erweitert ist. Das vordere Ende erstreckt sich radial in Richtung auf die Wandung des Mahlgutbehälters 10 und es verbleibt ein Abstand dazwischen, der so gross ist, dass nur die Flüssigkeitsschicht erfasst wird, die von der Wandung radial einwärts gesehen die Schicht aus Mahlkörpern und in Flüssigkeit suspendiertem grösseren Mahlgut überdeckt. Es wird also nur Flüssigkeit mit fein vermahlenem Gut abgeleitet. Soll Flüssigkeit mit gröberem Mahlgut abgeführt werden, so wird das Rohr weiter in Richtung der Wandung verstellt. Durch diese Verschwenkbarkeit ist es also möglich, während des Betriebes der Vorrichtung, Mahlgut in beliebiger Reihenfolge mit unterschiedlicher Grösse auszutragen.
Ausgenutzt wird hier, dass in dem Beschickungsgut auf der auffahrenden Seite ein Sichteffekt mit von der Wandung aus gesehenen Schichten aus Mahlkörpern, grobkörnigem und fein gemahlenem Gut eintritt. Der rohrförmige Fortsatz kann mit einer Kappe versehen sein, damit nur Feinstteile abgeführt werden. Da in dem Rohr ein natürliches Gefälle herrscht, können Saugvorrichtungen entfallen. Während des Mahlvorganges herrscht in der Vorrichtung ein gewisser Unterdruck, so dass insbesondere bei Trockenmahlung keine besonderen Vorkehrungen zum Schutze des Gleitmittels 16 gegen Staubeinwirkung zu treffen sind, denn an keinen der konstruktionsbedingten ringförmigen Spalte tritt Staub aus, was auch für die Arbeitshygiene von Bedeutung ist.
Eine Mittelachse 31, die auch als Welle zu bezeichnen ist. verläuft in axialer Richtung durch den Mahl outbehälter 10 und ist starr an den Lagerböcken 14, 15 angeordnet. Die Mittelachse 31 durchgreift die Eintragseinrichtung 21 wie die Austragseinrichtung 24 und der jeweilige Durchgriff ist so bemessen, dass er eine Bewegung des Mahlgutbehälters 10 nicht behindert. Die Mittelachse 31 trägt zwei Ausleger 32. Die Ausleger 32 sind schwenkbar an der Welle 31 angeordnet und zu diesem Zweck ist an einem der Enden der Ausleger 32 je ein Auge 33 (Fig. 1, 4) vorgesehen, welches einen Schlitz 34 (Fig. 4) aufweist, durch den eine Schraube (nicht gezeigt) hindurchgreift. Bei Anziehen der Schraube wird der entsprechende Ausleger 32 auf der Welle 31 festgeklemmt.
An den den Augen 33 gegenüberliegenden Enden der Ausleger 32 sind Gelenke 35 (Fig. 3, 4) angebracht, an denen die Ablenkeinrichtung 36 befestigt ist. Jedes Gelenk 35 ist so ausgebildet, dass die Ablenkeinrichtung 36 in Pfeilrichtung A, B und axial zum Ausleger 32, also in Pfeilrichtung C, D (Fig. 4) bewegbar ist. Die Ablenkeinrichtung 36 ist blattförmig ausgebildet und erstreckt sich über die gesamte Länge des Mahlgutbehälters 10.
Die Bewegung der Ablenkeinrichtung 36 in der Pfeilrichtung A, B dient dem Zweck, den Beschickungsgutstrahl innerhalb des Mahlgutbehälters 10 in seiner Richtung verändern zu können. Die Schwenkbarkeit des Auslegers 32 un, die Welle 31 bestimmt den Zeitpunkt des Abhebens des Beschickungsgutes von der inneren Wandung des Mahlgutbehälters 10. Die Be wegungsmöglichkeit der Ablenkeinrichtung in der Pfeilrichtung C, D dient dazu, den Spalt auszugleichen, der zwischen der Vorderkante 37 der Ablenkeinrichtung 36 und der inneren Oberfläche der Umfangswandung 39 des Mahlgutbehälters 10 entstehen würde, wenn die Ablenkeinrichtung 36 in Pfeilrichtung A, B geschwenkt wird. Die Vorderkante 37 der Ablenkeinrichtung, die als Abstreifkante wirkt, kann zur Erhöhung ihrer Standzeit mit einem verschleissbeständigen Werkstoff überzogen sein.
Dieser Verschleissschutz kann aus aufgeschweisstem verschleissbeständigem Material bestehen, wie auch aus Hartmetallblättchen, die nebeneinander angeordnet an der Abstreifkante 37 hart angelötet sind.
Als weitere Möglichkeit des Kantenschutzes ist die Verwendung von Schneidkeramik gegeben. Bei der Aufbereitung gewisser Mahlgüter kann es sich erweisen, dass eine Verstärkung der Abstreifkanten allein nicht ausreicht. In diesem Falle ist es zweckmässig, die gesamte Ablenkeinrichtung oder wenigstens den Teil, der dem Beschickungsstrom ausgesetzt ist, mit einem Uberzug aus verschleissbeständigem Material zu schützen.
Im Windschatten der Ablenkeinrichtung 36 können zusätzlich Luftdüsen 38 angebracht werden, deren Luftstrahlen durch einen Spalt zwischen der Vorderkante 37 der Ablenkeinrichtung und der inneren Oberfläche der zylindrischen Umfangswandung 39 des Mahlgutbehälters 10 durchtreten und das Mahlgut vor Umlenkung leicht von der Wandung abheben. Dadurch wird die Reibung kurz vor der Umlenkung herabgesetzt.
Weiterhin setzen die Luftdüsen den Verschleiss der Abstreifeinrichtung herab; auch können die Luftdüsen 38 direkt an der Ablenkeinrichtung 36 angebracht sein, so dass zwischen der Ablenkeinrichtung und dem Strahl des Beschickungsgutes ein die Reibung herabsetzendes Luftpolser entsteht. Dadurch ist der Verschleiss der entsprechenden Oberfläche der Ablenkeinrichtung herabsetzbar.
Es besteht auch die Möglichkeit, im Windschatten der Ablenkeinrichtung Vibratoren 40 vorzusehen, die pulsierende Stösse auf die Ablenkeinrichtung aufbringen. Dadurch wird die Reibung zwischen Beschickungs gut und Ablenkeinrichtung herabgesetzt. Für die Ablenkeinrichtung 36 kann es genügen, zwei Ausleger 32 auf der Welle 31 vorzusehen. Ist eine starrere Lagerung erwünscht, können auch mehrere Ausleger vorgesehen sein.
Die Ausleger 41 sind starr mit der Welle 53, beispielsweise durch Schweissen, verbunden und die Ausleger 41 weisen einen ersten radial verlaufenden Abschnitt 42 auf, an den sich ein zweiter sehnenförmig verlaufender Abschnitt 43 anschliesst. An diesen sehnenförmig verlaufenden Abschnitt 43 ist der Aufprallkörper 44 (Fig. 3, 5) starr befestigt. im vorliegenden Falle wird zwischen dem sehnenförmig verlaufenden Abschnitt 43 und dem Aufprallkörper 44 ein spitzer Winkel gebildet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Aufprallkörper 44 so an den Abschnitt 43 anzubringen, dass er mit ihm parallel verläuft. Auf dem Abschnitt 43 befindet sich ein Umlenker 45, der sich wie der Aufprallkörper 44 entlang dem Mahlgutbehälter 10 erstreckt.
Der zwischen dem Aufprallkörper 44 und dem Umlenker 45 gebildete Winkel ist einstellbar, um Mahlgut, das einer etwa veränderten Bewegungsbahn folgen kann als die Mahlkörper, wieder zu der Stelle zu leiten, an der die Mahlkörper auf den Aufprallkörper 44 auftreffen. Nachdem das Beschikkungsgut auf dem Aufprallkörper 44 seine Energie zum Aufschluss des Mahlgutes umgesetzt hat, fällt es von dem Aufprallkörper 44 auf die innere Oberfläche der Umfangswandung 39 des Mahlgutbehälters 10 herab. Zwischen Aufprallkörper 44 und der inneren Wandung wird durch das von dem Aufprallkörper 44 herabfallende Beschickungsgut nur eine geringe Energie entwickelt, so dass die innere Oberfläche keines besonderen Schutzes bedarf, um die Standzeit der Oberfläche zu erhöhen.
Zu erwähnen ist, dass der Aufprallkörper zur Erzielung der erfindungsgemässen Wirkung nicht notwendig ist, da der Beschickungsgutstrom direkt auf die innere zylindrische Umfangswandung 39 auftreffen kann. Der Aufprallkörper dient jedoch dem Verschleissschutz des Mahlgutbehälters und ermöglicht die Anbringung eines geräuschdämmenden Gummiüberzugs über die innere Oberfläche des Behälters. Zur weiteren Absenkung der Geräuschentwicklung kann die Aussenseite der Umfangswandung die Eintrags- und Austragseinrichtung mit einer teerhaltigen Masse gestrichen sein. Eine weitere Möglichkeit der Geräuschminderung besteht darin, dass die Vorrichtung nach der Erfindung mit Kunstharz-Schaumstoffen beschichtet wird.
Bei schwer mahlbaren Gütern und bei Verzicht auf den Aufprallkörper kann die innere Oberfläche des Mahlgutbehälters gepanzert werden. Bei leicht mahlbarem Mahlgut oder bei solchem Mahlgut, das nur mit Nichteisen-Mahlkörpern aufbereitet werden darf, kann auf die innere Auskleidung des Mahlgutbehälters 10 verzichtet werden. Die Vorrichtung nach der Erfindung ist zur Trocken- gleichermassen wie zur Nassmahlung geeignet, da ein entsprechender Austrag 28, 29 vorgesehen ist.
Es bestehen keine Bedenken dagegen, die Vorrichtung nach der Erfindung mit sehr hohen Drehzahlen laufen zu lassen. Es gibt aber auch Fälle, bei denen aus anderen als maschinentechnischen Gründen die Drehzahl einzuschränken ist, wenn beispielsweise durch eine Vorrichtung, die mit hoher Drehzahl umläuft, eine andere sich in der Nähe oder entfernt befindende Vorrichtung zu Schwingungen angeregt wird, die nicht tragbar sind. In solchen Fällen sind nach der Erfindung besondere Vorkehrungen vorgesehen, um bei zwangläufig auferlegter Verminderung der Drehzahl, die immer noch über der kritischen liegt, auf eine Ab nahme der Anfangsgeschwindigkeit nicht verzichten zu müssen.
Zu diesem Zweck sind an der zylindrischen Umfangswandung 39 Magnete 49 vorgesehen, die so geschaltet werden, dass sie erst in der Nähe der Aufpralleinrichtung oder bei Fehlen diese in der Nähe der direkten Aufschlagstelle auf der Wandung, und zwar direkt unterhalb dieser, wirksam werden. Durch Aufbau eines Magnetfeldes werden die Mahlkörper in der Nähe der Aufpralleinrichtung oder der Wandung beschleunigt, so dass sie mit einer gesteigerten Energie auf den Aufprallkörper 44 oder auf die Innenfläche des Mahlgutbehälters 10 aufschlagen. Die Magnete sind also nur während ihres Durchlaufes durch ein Segment ihrer Umlaufbahn in Tätigkeit, während sie während des Restes wirkungslos bleiben.
In Fig. 7 ist eine gewandelte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt und die Teile, die mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten identisch sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Mahlgutbehälter 10 ist beidseitig über Gleitmittel 16 gelagert, und das sich am Lagerbock 15 befindende Gleitmittel 16 ist so abgestützt, dass der Mahlgutbehälter 10 den auf ihn einwirkenden Kräften federnd begehen kann. Diese Bewegungen des Mahlgutbehälters 10 liegen in einer Grössenordnung, dass keine Gefahr besteht, dass die Ablenkeinrichtung 36 an die zylindrische Umfangswandung 39 anschlagen könnte.
Der Mahlgutbehälter 10 weist einen kleineren konischen Fortsatz 46 auf, der in eine gleiche Austragseinrichtung eingreift, wie sie in Verbindung mit der Fig. 1 beschrieben wurde.