DE10057434A1

DE10057434A1 - Edge wear unit for centrifugal mill has connecting element with at least one hard cast section lying on radially outer surface in assembled state, and at least one soft cast section for fastening to mill

Info

Publication number: DE10057434A1
Application number: DE10057434A
Authority: DE
Inventors: Angelo Schmandra; Alwin Pienz; Dietmar Guldan
Original assignee: BHS Sonthofen Maschinen und Anlagenbau GmbH
Current assignee: BHS Sonthofen GmbH
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2002-05-23
Also published as: ATE411107T1; JP3930804B2; EP1335795A1; EP1335795B1; DE50114430D1; WO2002040167A1; JP2004513766A

Abstract

The edge wear unit (10) for a centrifugal mill has a connecting element (26) with at least one hard cast section (30) lying on the radially outer surface in the assembled state, and at least one soft cast section (28) for fastening to the mill (12). The wear unit also has at least one wear element manufactured separately from the connecting element and which is accommodated in a slot (32) in the connecting element. The slot may be subsequently machined in a soft cast section of the connecting element or formed during the casting of the connecting element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleuderkanten-Verschleißeinheit für eine Schleudermühle.The invention relates to a sling edge wear unit for a Centrifugal mill.

Derartige Verschleißeinheiten sind beispielsweise aus dem Prospekt "BHS- Rotormühlen" bekannt. In derartigen Schleudermühlen wird das Mahlgut zentral in einen sich um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehenden Rotor eingebracht. In diesem Rotor verteilt es sich zentrifugalkraftbedingt auf eine Mehrzahl von Schleuderkammern, die jeweils von einer Schleuder schaufel begrenzt sind. In Drehrichtung des Rotors vor der Schleuderwand dieser Schleuderschaufeln bildet sich ein Materialbett aus Mahlgut, das die Schaufelwand vor Verschleiß schützt. Längs einer Oberfläche dieses Materialbetts werden die Mahlgut-Partikel nach radial außen beschleunigt, treten an einer Schleuderkante aus dem Rotor aus und treffen nach kurzem freien Flug auf eine Prallwand, an der die Hauptzerkleinerung des Mahlguts stattfindet. Die Prallwand kann von einer Mehrzahl von verschleißfesten Prallplatten oder einem Materialbett aus zerkleinertem Mahlgut gebildet sein.Such wear units are for example from the brochure "BHS- Rotor mills ". In such centrifugal mills, the ground material is centrally in a rotating around a substantially vertical axis Rotor introduced. It is distributed in this rotor due to centrifugal force onto a plurality of centrifugal chambers, each one from a centrifuge bucket are limited. In the direction of rotation of the rotor in front of the centrifugal wall This centrifugal scoop forms a bed of material from the regrind that the Bucket wall protects against wear. Along a surface of this The material particles are accelerated radially outwards, emerge from the rotor at a blasting edge and hit after a short time free flight on a baffle on which the main crushing of the regrind takes place. The baffle can be of a variety of wear resistant Baffle plates or a bed of material from crushed regrind.

Die Schleuderkante, die das radial äußere Ende der Schaufelwand bildet, ist, wie man aus der vorstehenden Erläuterung der physikalischen Abläufe in dem Schleudermühlen-Rotor leicht einsieht, starkem Verschleiß durch Abrieb ausgesetzt, da sich das Mahlgut an der Verschleißkante im Wesentlichen tangential zur Oberfläche des die Verschleißkante bildenden Elements entlang bewegt. Das die Verschleißkante bildende Element ist darüber hinaus aber auch einer Beanspruchung durch von der Prallwand zurück prallendes Mahlgut ausgesetzt. Die Bewegung dieser zurückprallenden Mahlgut-Partikel weist jedoch eine erhebliche Komponente auf, die orthogonal zu der von diesen Partikeln beanspruchten Oberfläche des Schleuderkantenelements gerichtet ist. Es handelt sich hierbei also eher um eine Schlagbeanspruchung.The fling edge that forms the radially outer end of the blade wall is as can be seen from the above explanation of the physical processes in easily see the centrifugal mill rotor, heavy wear due to abrasion exposed because the regrind is essentially on the wear edge tangential to the surface of the element forming the wear edge moved along. The element forming the wear edge is above it but also a stress from the baffle back bouncing regrind exposed. The movement of this rebounding However, regrind particles have a significant component that orthogonal to the surface of the Sling edge element is directed. So this is more about an impact stress.

Um den vorstehend beschriebenen Beanspruchungen widerstehen zu können, umfassen die herkömmlichen Schleuderkanten-Verschleißeinheiten ein Hartmetallteil, das sowohl die Schleuderkante bildet als auch dem Rückprall-Verschleißschutz dient. Dieses Hartmetallteil ist mit einem nicht gehärteten Metallteil verlötet oder verklebt, das zur Befestigung der Verschleißeinheit an der Schleuderwand der jeweiligen Schleuderschaufel des Rotors dient. Das Hartmetallteil bildet zwar einen wirksamen Abrieb schutz, ist jedoch aufgrund seiner Sprödigkeit nur in erheblich geringerem Maße als Rückprallschutz geeignet und verschleißt relativ schnell.To withstand the stresses described above can include the conventional sling edge wear units a hard metal part that forms both the sling edge and the Rebound wear protection is used. This carbide part is not with one hardened metal part is soldered or glued to fix the Wear unit on the centrifugal wall of the respective centrifugal blade of the rotor. The hard metal part forms an effective abrasion protection, however, due to its brittleness, it is only considerably less Dimensions suitable as rebound protection and wears out relatively quickly.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Schleuderkanten- Verschleißeinheit bereitzustellen, welche einen besseren Schutz gegen Verschleiß bei den im Betrieb auftretenden Beanspruchungen bietet.In contrast, it is an object of the invention to provide a sling edge Provide wear unit, which provides better protection against Wear in the stresses occurring during operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schleuderkanten- Verschleißeinheit für eine Schleudermühle gelöst, welche ein Verbundguss element umfasst, mit wenigstens einem im montierten Zustand nach radial außen freiliegenden Hartgussbereich und wenigstens einem zur Befestigung an der Schleudermühle ausgebildeten Weichgussbereich, und welche ferner wenigstens ein von dem Verbundgusselement gesondert gefertigtes Verschleißelement umfasst, das in einer Ausnehmung des Verbundguss elements aufgenommen ist.According to the invention, this object is achieved by a sling edge Wear unit for a centrifugal mill solved, which is a composite casting element comprises, with at least one radially in the assembled state exposed hard cast iron area and at least one for fastening soft cast area formed on the centrifugal mill, and which further at least one manufactured separately from the composite casting element Wear element includes that in a recess of the composite casting elements is included.

In den Weichgussbereich des Verbundgusselements können in einfacher Weise, beispielsweise durch Bohren, Durchgangsöffnungen eingebracht werden, mittels derer die Schleuderkanten-Verschleißeinheit an der Schleuderschaufel befestigt werden kann, beispielsweise mittels Schraubbolzen. Gewünschtenfalls kann in eine so in den Weichgussbereich eingebrachte Öffnung bzw. Bohrung auch ein Innengewinde eingeschnitten werden. Es ist jedoch auch der Einsatz einer mit dem Schraubbolzenden zusammenwirkenden Mutter möglich.In the soft casting area of the composite casting element can be easier Way introduced, for example by drilling, through openings by means of which the sling edge wear unit on the Centrifugal vane can be attached, for example by means of Bolts. If desired, it can be placed in the soft casting area The opening or hole also cut an internal thread become. However, it is also the use of one with the bolt end interacting mother possible.

Der im montierten Zustand nach radial außen freiliegende Hartgussbereich des Verbundgusselements stellt im Betrieb der Schleudermühle einen wirksamen Rückprallschutz gegen das sich von der Prallwand nach radial innen zurückbewegende Materialgut dar. Aufgrund der Tatsache, dass der Hartgussbereich trotz seiner Härte elastischer und nicht so spröde ist wie das herkömmliche als Rückprallschutz verwendete Element aus Hartmetall, kann er der Schlagbeanspruchung durch das zurückprallende Mahlgut besser widerstehen.The hard cast area exposed radially outwards when assembled of the composite casting element sets one during operation of the centrifugal mill effective rebound protection against radial from the baffle material moving back inside. Due to the fact that the Chilled cast iron is, despite its hardness, more elastic and not as brittle as the conventional hard metal element used as rebound protection, it can better deal with the impact stress caused by the rebounding regrind resist.

Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Schleuderkanten-Verschleiß einheit ein von dem Verbundgusselement gesondert gefertigtes Verschleiß element, das die eigentliche Schleuderkante der Verschleißeinheit aufweist. Dieses Verschleißelement kann beispielsweise ein Hartmetallteil sein, so dass sichergestellt ist, dass das erfindungsgemäße Verschleißelement die gleiche Abriebbeständigkeit aufweist, wie sie bei Einsatz der herkömmlichen Schleuderkanten-Verschleißeinheit erzielt werden konnte.In addition, the sling edge wear according to the invention includes a wear produced separately from the composite casting element element that has the actual fling edge of the wear unit. This wear element can be a hard metal part, for example that it is ensured that the wear element according to the invention has the same abrasion resistance as when using the conventional Slingshot wear unit could be achieved.

Die Ausnehmung kann nachträglich in einen Weichgussbereich des Verbundgusselements eingearbeitet sein. Dieses nachträgliche Einarbeiten kann beispielsweise durch Fräsen oder Erodieren erfolgen, was als Bear beitungsvorgang keine Probleme aufwirft, da lediglich Weichgussmaterial bearbeitet zu werden braucht. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Ausnehmung bereits beim Gießen des Verbundgusselements in diesem aus zubilden. In diesem letzteren Fall kann die Ausnehmung zumindest teilweise auch in einem Hartgussbereich des Verbundgusselements angeordnet sein. Die letztgenannte Variante hat darüber hinaus den Vorteil, dass auf den zusätzlichen Arbeitsschritt des Fräsens oder Erodierens der Ausnehmung verzichtet werden kann. Das Fräsen oder Erodieren der Ausnehmung hat jedoch den Vorteil, dass die Ausbildung präziser, d. h. gemäß engeren Fertigungstoleranzen ausgebildet sein kann.The recess can be retrofitted into a soft casting area Composite casting element to be incorporated. This subsequent incorporation can be done, for example, by milling or eroding, which is called Bear processing poses no problems, since only soft casting material needs to be processed. In principle, however, it is also possible to use the Recess already when casting the composite casting element in this to build. In the latter case, the recess can be at least partially can also be arranged in a hard casting area of the composite casting element. The latter variant also has the advantage that the additional step of milling or eroding the recess can be dispensed with. The milling or eroding of the recess has however the advantage that the training is more precise, i. H. according to narrower Manufacturing tolerances can be formed.

Das Verschleißelement kann in die Ausnehmung eingeklemmt oder/und eingeklebt sein. Zum Einklemmen des Verschleißelements kann die Ausnehmung zunächst thermisch erweitert werden und dann nach Einsetzen des Verschleißelements wieder abgekühlt werden, woraufhin sie sich zusammenzieht und bei entsprechender Bemessung von Ausnehmung bzw. Verschleißelement das Verschleißelement sicher hält. Beim Einkleben des Verschleißelements in die Ausnehmung können Maßabweichungen zwi schen Ausnehmung und Verschleißelement in einfacher Weise ausgeglichen werden. Es ist in diesem Fall lediglich darauf zu achten, dass ein Klebstoff verwendet wird, der zum einen das Verschleißelement sicher in der Ausneh mung hält, so dass es aufgrund der Reibbeanspruchung nicht von dem Mahlgut aus der Ausnehmung herausgezogen werden kann, und der zum anderen so elastisch ist, dass er bei den im Betrieb der Schleudermühle auftretenden Belastungsschwankungen nicht bricht.The wear element can be clamped in the recess and / or be glued in. To clamp the wear element, the Recess are first thermally expanded and then after insertion of the wear element are cooled again, whereupon they become contracts and with appropriate dimensioning of recess or Wear element holds the wear element securely. When gluing the Wear element in the recess can deviations in dimension between cal recess and wear element compensated in a simple manner become. In this case, it is only necessary to ensure that there is an adhesive is used, the one hand, the wear element safely in the Ausneh mung holds so that it is not of the Grist can be pulled out of the recess, and the to others is so elastic that it is in the operation of the centrifugal mill load fluctuations do not break.

Zur Erleichterung der Fertigung der Verschleißelemente sowie zur Verein fachung der Lagerhaltung kann eine Mehrzahl von Verschleißelementen in ein und diesselbe Ausnehmung eingesetzt sein. Die Schleuderkanten- Verschleißeinheiten von Schleudermühlen mit unterschiedlich hohem Rotor können in diesem Fall in einfacher Weise durch Bestückung mit einer unter schiedlichen Anzahl von Verschleißelementen gefertigt werden.To facilitate the manufacture of wear elements and for the club the inventory can be increased by a plurality of wear elements one and the same recess can be inserted. The sling edge Wear units of centrifugal mills with different rotor heights can in this case in a simple manner by equipping them with a different number of wear elements can be manufactured.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Verbundguss element einen Hauptabschnitt umfasst, in dem die Ausnehmung für das wenigstens eine Verschleißelement vorgesehen ist, sowie einen seitlichen Ansatz, der zur Befestigung an der Schleudermühle ausgebildet ist. Dabei ist es zur Vermeidung der Bildung von Rissen im Übergangsbereich zwischen dem Hauptabschnitt und dem Ansatz vorteilhaft, wenn der Ansatz aus Weichguss-Material gefertigt und mit einem Weichgussbereich des Hauptabschnitts verbunden ist.In a development of the invention it is proposed that the composite casting element comprises a main section in which the recess for the at least one wear element is provided, as well as a lateral one Approach that is designed for attachment to the centrifugal mill. there it is to avoid the formation of cracks in the transition area between the main section and the approach advantageous if the approach made of soft cast material and with a soft cast area of the Main section is connected.

Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar:The invention is explained below using an exemplary embodiment based on the attached drawing will be explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schleuderkanten-Verschleiß einheit in ihrem frisch in eine Schleudermühle einge bauten Zustand. Fig. 1 a centrifugal edge wear unit according to the invention in its freshly installed in a centrifugal mill state.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Schleuderkanten-Verschleißeinheit allgemein mit 10 bezeichnet. In dem in Fig. 1 dargestellten, in eine Schleudermühle 12 eingebauten Zustand ist die Verschleißeinheit 10 am radial äußeren Ende einer Schleuderschaufel 14 des Rotors der Schleuder mühle 12 befestigt. In Drehrichtung R vor der Schleuderschaufel 14 bildet sich im Betrieb der Schleudermühle 12 ein Materialbett 16 aus Mahlgut, längs dessen Oberfläche 16a Mahlgut-Partikel 18 zur Schleuderkante 20 hin beschleunigt werden. Nachdem sich die Mahlgut-Partikel 18 an der Schleuderkante 20 vorbeibewegt haben, d. h. nachdem die Mahlgut-Partikel 18 aus dem Rotor der Schleudermühle 12 ausgetreten sind, bewegen sie sich im freien Flug zu einer in Fig. 1 nicht dargestellten Prallwand, an der die Hauptzerkleinerung stattfindet. Zumindest ein Teil der von der Prallwand zerkleinerten Mahlgut-Fragmente 22 bewegt sich wieder nach radial innen und schlägt gegen die nach radial außen freiliegende Oberfläche 24 der Verschleißeinheit 10.In Fig. 1, a centrifugal edge wear unit according to the invention is generally designated 10. In the example shown in Fig. 1, in a centrifugal grinder 12 installed, the wear unit 10 at the radially outer end of a spin vane 14 of the rotor of the centrifugal mill 12 is attached. In the direction of rotation R in front of the centrifugal vane 14 , during operation of the centrifugal mill 12, a material bed 16 of ground material is formed, along the surface 16 a of which ground material particles 18 are accelerated toward the centrifugal edge 20 . After the regrind particles 18 have moved past the centrifugal edge 20 , ie after the regrind particles 18 have emerged from the rotor of the centrifugal mill 12 , they move in free flight to a baffle wall, not shown in FIG. 1, on which the main comminution takes place. At least some of the regrind fragments 22 comminuted by the impact wall again move radially inward and strike against the radially outwardly exposed surface 24 of the wear unit 10 .

Um der Reibbeanspruchung im Bereich der Schleuderkante 20 und der Schlagbeanspruchung im Bereich der Oberfläche 24 widerstehen zu können, umfasst die Verschleißeinheit 10 als Grundkörper ein Verbundgusselement 26 mit einem Weichgussbereich 28 und einem Hartgussbereich 30. Der Hartgussbereich 30 ist dabei in dem an die nach radial außen freiliegende Oberfläche 24 angrenzenden Abschnitt des Verbundgusselements 26 ausgebildet. Er bildet den Schlagschutz gegen zurückprallende Mahlgut- Fragemente 22.In order to be able to withstand the friction stress in the area of the centrifugal edge 20 and the impact stress in the area of the surface 24 , the wear unit 10 comprises a composite casting element 26 with a soft casting area 28 and a hard casting area 30 as the base body. The hard cast area 30 is formed in that section of the composite casting element 26 which is adjacent to the radially outwardly exposed surface 24 . It forms the impact protection against rebounding material fragments 22 .

In den Weichgussbereich 28 ist eine Ausnehmung 32 eingearbeitet, sei es durch nachträgliche Bearbeitung des Weichgussabschnitts 28, beispiels weise mittels Fräsen oder Erodieren, oder sei es durch Einlegen eines entsprechenden Kerns in die Gussform zur Herstellung des Verbundguss elements 26. In diese Ausnehmung 32 ist eine Hartmetall-Leiste 34 eingesetzt, an welcher die Abrisskante 20 ausgebildet ist, bzw. deren aus der Ausnehmung 32 herausragendes Ende die Schleuderkante 20 bildet. Wie bereits erwähnt, ist die als Verschleißelement dienende Leiste 34 aus Hartmetall gebildet und daher besonders widerstandsfähig gegen Reibbeanspruchung.A recess 32 is machined into the soft casting area 28 , be it by subsequent machining of the soft casting section 28 , for example by means of milling or eroding, or by inserting a corresponding core into the mold for producing the composite casting element 26 . In this recess 32, a hard-metal strip 34 is inserted, to which the tear-off edge 20 is formed, and their projecting out of the recess 32 forms the end of the spin edge twentieth As already mentioned, the strip 34 serving as a wear element is made of hard metal and is therefore particularly resistant to friction stress.

Zur Befestigung der Verschleißeinheit 10 an der Schaufelwand 14 ist an dem relativ voluminös ausgebildeten Hauptabschnitt 36 der Verschleiß einheit, in dem sowohl der Hartgussbereich 30 als auch die Ausnehmung 32 für die Verschleißleiste 34 ausgebildet sind, seitlich ein länglicher Ansatz 38 angeformt, der vorzugsweise aus Weichgussmaterial gefertigt ist und in den Weichgussbereich 28 des Verbundgusselements 26 übergeht. Letzteres beugt der Rissbildung im Übergangsbereich 40 im Betrieb der Schleuder mühle 12 vor. In diesem Ansatz 38 ist ein Durchgangsloch 42 eingebracht, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel zudem mit einem Innen gewinde 44 versehen ist. Diese Gewindebohrung 42/44 dient zur Befesti gung der Verschleißeinheit 10 an der Schaufelwand 14 mittels eines Schraubbolzens 46.To attach the wear unit 10 to the blade wall 14 of the relatively voluminous main section 36 of the wear unit, in which both the hard cast area 30 and the recess 32 for the wear strip 34 are formed, an elongated extension 38 is formed on the side, which is preferably made of soft cast material is manufactured and merges into the soft casting area 28 of the composite casting element 26 . The latter prevents the formation of cracks in the transition area 40 during operation of the centrifugal mill 12 . In this approach 38 , a through hole 42 is made , which is also provided with an internal thread 44 in the illustrated embodiment. This threaded bore 42/44 is used for Fixed To account the wear of the blade unit 10 to wall 14 by means of a screw bolt 46th

Claims

1. centrifugal edge wear unit ( 10 ) for a centrifugal mill ( 12 ), characterized in that it comprises a composite casting element ( 26 ) with at least one hard cast area ( 30 ) which is exposed radially outwards in the assembled state and at least one for attachment to the centrifugal mill ( 12 ) soft cast designed region (28), and that it further comprises at least one cast element of the composite (26) separately manufactured wear member (34), which is incorporated the compound cast element (26) in a recess (32).

2. Wear unit according to claim 1, characterized in that the recess ( 32 ) is subsequently worked into a soft casting area ( 28 ) of the composite casting element ( 26 ).

3. Wear unit according to claim 1, characterized in that the recess ( 32 ) is formed in the casting of the composite casting element ( 26 ) in this.

4. Wear unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the wear element ( 34 ) is clamped in the recess ( 32 ).

5. Wear unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the wear element ( 34 ) is glued into the recess ( 32 ).

6. Wear unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that a plurality of wear elements ( 34 ) are inserted into one and the same recess ( 32 ).

7. Wear unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the composite casting element ( 26 ) comprises a main section ( 36 ) in which the recess ( 32 ) for the at least one wear element ( 34 ) is provided, and a side extension ( 38 ), which is designed for attachment to the centrifugal mill ( 12 ).

8. Wear unit according to claim 7, characterized in that the extension ( 38 ) is made of soft cast material and is connected to a soft cast area ( 28 ) of the main section ( 36 ).