CH672269A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Horizontal-Schleudermühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, mit einem eine vertikale Drehachse aufweisenden, unterseitig fliegend gelagerten und angetriebenen Rotor, welcher mehrere, vertikal verlaufende Kammerwände aufweist und von oben auf seinen zentralen Bereich mit Mahlgut beschickbar ist und mit einem koaxial zum Rotor angeordneten, zylindrischen Gehäuse, das auf Höhe des Rotors eine den Rotor unter Belassung eines Ringspalts umgebende Mahlbahn trägt.

Als Stand der Technik sind bereits Horizontal-Schleu-dermühlen bekannt, bei welchen der Rotor jeweils so ausgebildet ist, dass er geradlinig verlaufende Kammerwände aufweist, welche im vorderen Bereich mit einer Abwinklung versehen sind. (GB-PS 1 439 639). Hierbei liegen sich zwei Kammerwände so gegenüber, dass die Abwinklungen diagonal einander gegenüberstehen. Rückseitig sind die Kammerwände von einer runden Abdeckung überdeckt, wobei der Rotor insgesamt als Trommel ausgebildet ist mit zwei einander gegenüberliegenden Ein- bzw. Austrittsöffnungen.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Horizontal-Schleudermühle, wobei auf dem trommelartig ausgebildeten Rotor gleichmässig über den Umfang verteilt drei abgewinkelte Kammerwände angeordnet sind (europäische Patentanmeldung 0 101 277). Diese Kammerwände sind vorderseitig mit Verschleissleisten ausgestattet.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Horizontal-Schleudermühle, deren Rotor vier einander gegenüberliegende, im Anfangs- und im Endbereich abgewinkelte Kammerwände aufweist (europäische Patentanmeldung 0 166 672).

Allen diesen vorgenannten Rotorausbildungen bei Hori-zontal-Schleudermühlen ist der Nachteil gemeinsam, dass der Rotor bauaufwendig gestaltet ist und ein hohes Gewicht aufweist, so dass relativ grosse Massen zu bewegen sind. Da die einzelnen Teile miteinander verschweisst sind, ergibt sich weiterhin nachteiligerweise ein Schweissverzug, so dass der Rotor vor dem Einbau nochmals bearbeitet werden muss. Durch die geschlossene, trommelartige Ausbildung wird auch die Zugänglichkeit zu den einzelnen Verschleissteilen erschwert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Konstruktion der eingangs genannten Art so auszubilden, dass bei Verlängerung der Lebensdauer eine Verbesserung der Konstruktion gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Rotor gleichmässig über den Umfang verteilt mindestens zwei nach aussen gegen die Mahlbahn des Gehäuses gewölbte Kammerwände aufweist und dass die Wölbung jeder Kammerwand dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend kurvenförmig vom zentralen Bereich zum Aussenumfang des Rotors verläuft. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die trommelartige Gestaltung entfällt, wobei die Kammerwände entsprechend dem Böschungswin2

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kel gewölbt sind. Ausgangspunkt ist die logarithmische Spirale, und zwar in der Form, wie sich das abrasive Gestein ablagert. Die kurvenförmig gewölbte Wand wird entsprechend der Form einer logarithmischen Spirale kurvenförmig so angeordnet, dass sich eine verhältnismässig dünne Materialschicht am Innenumfang der gewölbten Kammerwände ablagert. Es liegt damit ein Schleuderrotor mit einer ständig sich selbst erneuernden Verschleissschicht aus Gesteinsmaterial vor. Damit können auch Gesteine mit höherer Abrasivi-tät verarbeitet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann jede gewölbte Kammerwand im Anfangs- und im Endbereich je eine vertikal verlaufende Fangleiste aufweisen, welche den Innenbereich der gewölbten Kammerwand begrenzt. Hierdurch wird vorteilhafterweise die Ablagerungsmöglichkeit der Verschleissschicht aus Gesteinsmaterial am Innenumfang der gewölbten Kammerwand verbessert. Die äussere Fangleiste kann zweiteilig ausgebildet sein mit einem Lagerteil und mindestens einem darin gelagerten Halteteil, wobei bei guter Zugänglichkeit zu dem Halteteil eine leichte Auswechselbarkeit dieses Halteteils bei Verschleiss gegeben ist. Das Halteteil kann im Querschnitt entweder rechteckig oder T-förmig ausgebildet sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Querschenkel des T-förmigen Halte teils mit seinem äusseren Bereich zumindest teilweise um das Lagerteil herumgeführt sein, so dass dieses Lagerteil vor Verschleiss geschützt ist.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Lagerteil aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, durch einen Steg miteinander verbundenen Bolzen bestehen, wobei mindestens einer der Bolzen mit einem Halteteil versehen ist. Hierbei kann der äussere Bolzen das T-förmig ausgebildete Halteteil aufweisen und über den Rotoraussendurch-messer ragen. Dadurch wird vorteilhafterweise eine verlängerte Einwirkzone auf das zu bearbeitende abrasive Gestein geschaffen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die gewölbten Kammerwände und die Fangleisten zwischen zwei horizontal verlaufenden Platten des Rotors angeordnet sein. Hierbei kann mindestens eine der Platten als runde Scheibe ausgebildet sein, wobei andererseits die Möglichkeit besteht, dass mindestens eine der Platten die Profilform von mehreren, gewölbten, gleichmässig über den Umfang des Rotors verteilten Kammerwänden aufweist. Hierdurch ergibt sich eine konstruktiv einfache Gestaltung des Rotors mit guter Zugänglichkeit zu den Verschleissteilen, wobei in jedem Fall der Rotor offen ausgebildet ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die gewölbten Kammerwände über Schrauben an der oberen und der unteren Platte befestigt sein, so dass vorteilhafterweise ein Schweissverzug und damit eine eventuelle Nachbearbeitung des Rotors vermieden wird.

Die Innen- und/oder Aussenseiten der Platten des Rotors können mit Panzerungen versehen sein zur Erhöhung der Lebensdauer der Horizontal-Schleudermühle.

Weiterhin besteht erfindungsgemäss die Möglichkeit,

dass die mit den gewölbten Kammerwänden zusammenwirkende Mahlbahn des Gehäuses mit Prallelementen versehen ist. Es ergibt sich damit am Innenumfang des Gehäuses eine Ringpanzerung. Eine andere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, dass die mit den gewölbten Kammerwänden zusammenwirkende Mahlbahn des Gehäuses aus mehreren Kammersektionen besteht. Bei beiden Ausführungsmöglichkeiten wird das abrasive Gestein in zwei Stufen zerkleinert: Im Bereich des Rotors durch Reibung, Druck und Scherung gegenüber den gewölbten Kammerwänden und an der Ringpanzerung am Innenumfang des Gehäuses bzw. an den Kammersektionen durch Prallwirkung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Horizontal-Schleudermüh-le, teils geschnitten;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schleudermühle nach Anspruch 1, mit zwei Gestaltungsvarianten der Mahlbahn des Gehäuses, bei abgehobenem Deckel;

Fig. 3,4 und 5 Ausführungsmöglichkeiten des Rotors in perspektivischer Ansicht;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI—VI in Fig. 7 eines Rotors;

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII—VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittansicht des vorderen Bereichs einer gewölbten Kammerwand, teils gebrochen;

Fig. 9,10,11 und 12 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Fangleiste in geschnittener Draufsicht.

Die Horizontal-Schleudermühle besteht gemäss Fig. 1 und 2 im wesentlichen aus einem um eine vertikale Drehachse 2 drehbaren Rotor 1, welcher in einem Gehäuse 5 angeordnet ist. Dieser Rotor 1 ist unterseitig in einem Lager 12 über Stege 13 in dem Gehäuse 5 fliegend gelagert und weist mehrere, vertikal verlaufende Kammerwände 3 auf.

Das Gehäuse 5 ist durch einen Deckel 7 verschliessbar, welcher einen Einfüllstützen 8 aufweist und über eine Hebe-und Schwenkvorrichtung 9 betätigbar ist. Zwischen der Oberseite des Gehäuses und dem Deckel ist ein umlaufender Dichtungsring 10 angeordnet. Am Innenumfang des Gehäuses ist eine Mahlbahn 6 vorgesehen, welche beispielsweise gemäss der linken geschnittenen Darstellung nach Fig. 2 in Form von Prallelementen 33 gestaltet ist. Diese Prallelemente 33 weisen jeweils im oberen Bereich einen Flansch 11 auf, wobei über den Umfang verteilt eine grosse Anzahl derartiger Prallelemente am Aussenumfang des Gehäuses 5 eingehängt sind und gemäss Fig. 1 bei geschlossenem Deckel 7 von dem Dichtungsring 10 beaufschlagt werden.

Gemäss Fig. 1 und 2 weist der Rotor 1 über den Umfang verteilt drei nach aussen gegen die Mahlbahn 6 des Gehäuses

5 gewölbte Kammerwände 3 auf. Die Wölbung dieser Kammerwände ist so gestaltet, dass sie dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend kurvenförmig vom zentralen Bereich 4 des Rotors zum Aussenumfang 40 verläuft.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind die drei gewölbten Kammerwände 3 zwischen zwei jeweils als runde Scheibe ausgebildeten Platten 22 und 23 des Rotors angeordnet.

Nach Fig. 2, rechte untere gebrochene Darstellung, besteht auch die Möglichkeit, dass die Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 in Form von gleichmässig über den Umfang verteilten Kammersektionen 34 ausgebildet ist. Jede Kammersektion

34 wird durch Rippen 38 und 39 begrenzt. Auch diese Kammersektionen 34 arbeiten mit den gewölbten Kammerwänden 3 des Rotors 1 zusammen.

Das zu bearbeitende Gestein wird durch den Einfüllstützen 8 des Deckels 7 der Horizontal-Schleudermühle von oben mittig auf den zentralen Bereich 4 des Rotors zugegeben, wird von dem schnelldrehenden Rotor 1 erfasst, gleitet über das in Fig. 2 schematisch dargestellte Gesteinspolster

35 der gewölbten Kammerwand 3 und wird über die Schleuderkante auf die Ringpanzerung der Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 geschleudert. Hierbei besteht die Ringpanzerung entweder aus Prallelementen 33 oder aus Kammersektionen 34. Gemäss beider Ausführungsformen wird das Gestein zweistufig zerkleinert, nämlich im Bereich des Rotors 1 durch Reibung, Druck und Scherung und an der Mahlbahn

6 des Gehäuses 5 durch Prallwirkung.

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Zur Verbesserung der Bildung des Gesteinspolsters kann jede gewölbte Kammerwand 3 gemäss Fig. 2 im Anfangsund im Endbereich je eine vertikal verlaufende Fangleiste 14, 15 aufweisen, welche den Innenbereich der gewölbten Kammerwand 3 begrenzt. Dadurch weist die Innenseite jeder gewölbten Kammerwand 3 eine sich ständig selbst erneuernde Verschleissschicht in Form des Gesteinspolsters 35 auf. Dadurch können nunmehr vorteilhafterweise auch Gesteine mit höherer Abrasivität verarbeitet werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind die gewölbten Kammerwände 3 des Rotors 1 zwischen zwei jeweils als runde Scheibe ausgebildeten Platten 22 und 23 angeordnet, wie in Fig. 3 näher dargestellt. Es besteht nach Fig. 4 auch die Möglichkeit, lediglich die untere Platte 23 als runde Scheibe auszubilden und die obere Platte 24 so zu gestalten, dass sie der Profilform der gewölbten Kammerwände folgt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann nach Fig. 5 auch die untere Platte 25 der Profilform der gewölbten Kammerwände folgen, so dass die beiden Platten 24 und 25 dek-kungsgleich ausgebildet sind. Hierbei weisen die oberen Platten jeweils eine zentrische Öffnung 26 auf, durch welche das Material in den zentralen Bereich 4 des Rotors 1 fallen kann. Der Rotor 1 ist damit konstruktiv einfach ausgebildet und weist geringes Gewicht auf, so dass vorteilhafterweise wenig Massen zu bewegen sind. Es besteht gute Zugangsmöglichkeit zu den Fangleisten 14 und 15.

Aus Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, dass die gewölbten Kammerwände 3 durch Schrauben 27 und 28 an der oberen Platte 22 und der unteren Platte 23 befestigt sind. Damit wird vorteilhafterweise unerwünschter Schweissverzug und kostenaufwendige Nachbearbeitung vermieden. Zur Erhöhung der Lebensdauer können die Platten 22 und 23 unterseitig und/ oder oberseitig mit Panzerungen 29, 30, 31 und 32 versehen sein. Hierbei sind nach Fig. 7 die innenseitigen Panzerungen 29 segmentartig ausgebildet, wohingegen die im inneren Bereich liegenden Panzerungen 30 in etwa auf die Form der Kammerwände abgestellt sind; die äusseren Panzerungen 31 und 32 sind als Scheiben gestaltet.

Aus Fig. 7 ist weiterhin ersichtlich, dass die äussere Fangleiste 14 zweiteilig ausgebildet ist mit einem Lagerteil 16

und einem darin gelagerten Halteteil 17. Das Lagerteil 16 ist als Bolzen gestaltet und wird ober- und unterseitig nach Fig. 8 an den Platten 22 und 23 befestigt. Dieser bolzenartig ausgebildete Lagerteil 16 weist eine Nut 36 auf, in welcher das Halteteil 17 eingesetzt ist. Nach Fig. 8 wird im oberen Bereich das Halteteil 17 durch ein Abschlusselement 37 in Höhe der oberen Platte 22 begrenzt. Dieses Abschlusselement 37 dient als Verdrehsicherung des Lagerteils 16 und kann mit diesem verschraubt sein.

Nach Fig. 8 und 9 kann das Halteteil 17 als im Querschnitt rechteckiges Teil ausgebildet sein. Es besteht auch die Möglichkeit, nach Fig. 10 das Haltêteil 17' als im Querschnitt T-förmiges Teil auszubilden, wobei der Mittelsteg wiederum in die Nut 36 des Lagerteils 16 eingesetzt wird.

Um den Verschleiss weiter zu verringern, ist nach Fig. 11 der Querschenkel des T-förmigen Halteteils 17" mit seinem äusseren Bereich zumindest teilweise um das Lagerteil 16 herumgeführt und bildet damit eine Lippe 18.

Nach Fig. 12 kann das Lagerteil 16' aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, durch einen Steg 21 miteinander verbundenen Bolzen 19 und 20 bestehen, wobei der äussere Bolzen 20 mit dem T-förmigen Halteteil 17' versehen ist. Hierbei kann der äussere Bolzen 20 über den Rotoraussen- ' umfang 40 ragen, so dass bezüglich des zu verarbeitenden Materials insgesamt eine verlängerte Einwirkzone geschaffen wird. Der hintere Bolzen 19 ist mit einem Abschlusselement 37 ausgestattet. Es ergibt sich ein Gesteinspolster von Mahlgut 35, welches beidseitig an den Enden der gewölbten Kammerwände durch Fangleisten 14 und 15 gehalten wird.

Insgesamt liegt erfindungsgemäss eine Horizontal-Schleudermühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, vor, dessen schnell laufender Rotor mit ständig sich selbst erneuernden Verschleissschichten aus Gesteinsmaterial im Innenbereich der gewölbten Kammerwände versehen ist. Der Rotor ist gewichtsmässig leicht gestaltet, wobei auch die Möglichkeit eines nachträglichen Einbaues in bereits vorhandenen Horizontal-Schleudermühlen gegeben ist.

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3 Blatt Zeichnungen

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1. Horizontal-Schleudermühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, mit einem eine vertikale Drehachse aufweisenden, unterseitig fliegend gelagerten und angetriebenen Rotor, welcher mehrere, vertikal verlaufende Kammerwände aufweist und von oben auf seinen zentralen Bereich mit Mahlgut beschickbar ist, und mit einem koaxial zum Rotor angeordneten, zylindrischen Gehäuse, das auf Höhe des Rotors eine den Rotor unter Belassung eines Ringspalts umgebende Mahlbahn trägt, dadurch gekennzeichnet,

dass der Rotor (1) gleichmässig über den Umfang verteilt mindestens zwei nach aussen gegen die Mahlbahn (6) des Gehäuses (5) gewölbte Kammerwände (3) aufweist und dass die Wölbung jeder Kammerwand (3) dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend kurvenförmig vom zentralen Bereich (4) zum Aussenumfang (40) des Rotors (1) verläuft.

2. Schleudermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede gewölbte Kammerwand (3) im Anfangsund im Endbereich je eine vertikal verlaufende Fangleiste (14,15) aufweist, welche den Innenbereich der gewölbten Kammerwand (3) begrenzt.

3. Schleudermühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Fangleiste (14) zweiteilig ausgebildet ist mit einem Lagerteil (16,16') und mindestens einem darin gelagerten Halteteil (17,17', 17").

4. Schleudermühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (17) im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist (Fig. 9).

5. Schleudermühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteteil (17', 17") im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist (Fig. 10).

6. Schleudermühle nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschenkel des T-förmigen Halteteils (17") mit seinem äusseren Bereich zumindest teilweise um das Lagerteil (16) herumgeführt ist (Fig. 11).

7. Schleudermühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerteil (16") aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, durch einen Steg (21) miteinander verbundenen Bolzen (19,20) besteht, wobei mindestens einer der Bolzen mit einem Halteteil versehen ist (Fig. 12).

8. Schleudermühle nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Bolzen (20) das T-förmig ausgebildete Halteteil (17') aufweist.

9. Schleudermühle nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Bolzen (20) über den Rotor-aussenumfang (40) ragt.

10. Schleudermühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbten Kammerwände (3) und die Fangleisten (14,15) zwischen zwei horizontal verlaufenden Platten (22,23; 24,25) des Rotors (1) angeordnet sind.

11. Schleudermühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Platten (22,23) als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist (Fig. 3, Fig. 4).

12. Schleudermühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Platten (24,25) die Profilform von mehreren, gewölbten, gleichmässig über den Umfang des Rotors (1) verlaufenden Kammerwänden (3) aufweist (Fig. 4, Fig. 5).

13. Schleudermühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbten Kammerwände (3) über Schrauben (27,28) an der oberen und unteren Platte (22,23; 24,25) befestigt sind.

14. Schleudermühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen- und Aussenseiten der Platten (22,23) mit Panzerungen (29, 30, 31, 32) versehen sind (Fig. 6,7).

15. Schleudermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den gewölbten Kammerwänden zusammenwirkende Mahlbahn (6) des Gehäuses (5) mit Prallelementen (33) versehen ist.

16. Schleudermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den gewölbten Kammerwänden (3) zusammenwirkende Mahlbahn (6) des Gehäuses (5) aus mehreren Kammersektionen (34) besteht.