DE102016121926B4

DE102016121926B4 - Mühle

Info

Publication number: DE102016121926B4
Application number: DE102016121926.6A
Authority: DE
Inventors: Marc Giersemehl; Thomas Mingers; Joachim Galk
Original assignee: Neuman und Esser GmbH Mahl Und Sichtsysteme
Current assignee: Neuman und Esser GmbH Mahl Und Sichtsysteme
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2016-11-15
Publication date: 2019-12-24
Anticipated expiration: 2036-11-16
Also published as: CN109963654B; US11192117B2; CN109963654A; DE102016121926A1; BR112019009858A2; JP2023015281A; US20190344283A1; KR20190077362A; WO2018091276A1; JP2019535514A; KR102560955B1; ES2816006T3; EP3541523B1; JP7358598B2; EP3541523A1

Abstract

Mühle (10), insbesondere Pendelmühle oder Wälzmühle, mit einer Längsachse X und mit einem Sichter (100),wobei die Mühle (10) ein Mühlengehäuse (20) mit einem Innenraum (20a) aufweist, in dem sich ein Mahlraum (B1) befindet, in welchem eine Mahleinrichtung (80) mit mindestens einem Mahlwerkzeug (81) angeordnet ist,wobei der Sichter (100) über der Mahleinrichtung (80) in einem Sichtraum (B3) angeordnet ist und eine Sichtzone (102) aufweist, undwobei mindestens eine Falleinrichtung (60) vorgesehen ist, die den Sichtraum (B3) mit dem Mahlraum (B1) verbindet,dadurch gekennzeichnet,dass unter dem Sichter (100) mindestens ein Verteilteller (40, 140) angeordnet ist, der mindestens eine Fallöffnung (42) aufweist, an der die mindestens eine Falleinrichtung (60) angeordnet ist,wobei die mindestens eine Falleinrichtung (60) unter der mindestens einen Fallöffnung (42) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mühle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mühlen werden für das Zerkleinern von Feststoffen wie beispielsweise Kohle, Mineralien oder Pigmente eingesetzt. Nach der Art ihrer Konstruktion unterscheidet man Pendelmühlen, Prallmühlen, Schüsselmühlen, Wälzmühlen oder Strahlmühlen, wobei diese Aufzählung nur beispielhaft ist.
Pendelmühlen sind durch ihre als Pendel ausgebildeten Mahlwerkzeuge gekennzeichnet. Diese Pendel sind an einem Querhaupt, das auf einer Welle sitzt, aufgehängt und werden durch die Drehbewegung der Welle und des Querhaupts radial nach außen und gegen eine dort befindliche Mahlbahn gedrückt. Mahlgut gerät während des Mahlvorgangs zwischen Mahlpendel und Mahlbahn und wird dort zerkleinert.
Das zerkleinerte Mahlgut wird im Anschluss gesichtet. Bei der Sichtung werden die ausreichend kleinen Partikel (Feingut) entnommen und Partikel mit einer zu großen Partikelgröße (Grobgut) erneut der Mühle zugeführt, um weiter zerkleinert zu werden. Auf diese Weise entsteht ein Materialzyklus, den Partikel so lange durchlaufen, bis die gewünschte Partikelgröße erreicht ist.
Eine solche Pendelmühle ist beispielsweise aus der DE 10 2009 051 226 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Pendelmühle ist unmittelbar oberhalb des Mahlwerks ein Sichter angeordnet. Die Rückführung des Grobguts erfolgt über eine Schnecke, mittels der das Grobgut zunächst aus dem Bereich zwischen Sichter und Pendelmühle gefördert wird, um außerhalb mit frischem Aufgabegut, also dem zu mahlenden Feststoff, vermischt zu werden. Anschließend wird diese Mischung der Pendelmühle oberhalb des Mahlbereichs zugeführt. Diese Rückführung ist sehr aufwendig und energieintensiv.
Einen anderen Weg beschreitet die US 5,330,110 , die eine Pendelmühle mit integriertem Sichter und einer Partikelumwälzeinrichtung offenbart. Bei der Partikelumwälzung werden sämtliche Partikel von einem Rotor radial nach außen beschleunigt und prallen auf die Außenwand der Pendelmühle. Dort trennen sich grobe und feine Partikel. Hinzu kommen die am Sichter anfallenden groben Partikel. Sämtliche groben Partikel werden durch Fallrohre außerhalb des Mühlengehäuses in einen Bereich unterhalb der Pendel zurückgeführt. Durch die innerhalb des Mühlengehäuses entstehende Strömung werden die groben Partikel von unten erneut in den Mahlbereich transportiert und weiter zerkleinert.
Ähnlich ist auch die Pendelmühle der US 5,279,466 aufgebaut. Dort wird das Grobgut allerdings von oben in den Mahlbereich eingebracht. In beiden Fällen vergrößert sich der Bauraum der Pendelmühle, was nachteilig ist.
Alternativ kann die Rückführung des Grobguts gemäß US 4,830,290 auch innerhalb des Mühlengehäuses stattfinden. Bei dieser Art der Rückführung entstehen jedoch gegenläufige Strömungen: die der aufsteigenden, sich in Richtung des Sichters bewegenden Partikel und die der herabfallenden Partikel des Grobguts. Diese beiden Strömungen behindern sich, was unter anderem dazu führt, dass Partikel, die noch nicht gesichtet wurden, von dem Grobgut mitgerissen werden. Dadurch landen Partikel, die bereits klein genug sind, erneut im Mahlbereich und werden möglicherweise weiter zerkleinert. Dies ist unerwünscht. Insgesamt führen die entgegengesetzten Strömungen zu einem erhöhten Leistungsverbrauch und zu einem geringeren Durchsatz der Mühle.
Die US 2009/0121060 A1 versucht, dieses Problem dadurch zu lösen, dass in dem Mühlengehäuse ein rohrförmiger Einsatz angeordnet wird. Zwischen dem Einsatz und der Außenwand des Mühlengehäuses wird ein Ringraum gebildet, der für die herabfallenden Partikel des Grobguts vorgesehen ist. Die aus dem Mühlenbereich aufsteigenden Partikel hingegen befinden sich im Inneren des Einsatzes. Auf diese Weise sollen die zwei Partikelströmungen getrennt werden, wodurch die beschriebenen Nachteile vermieden werden sollen.
Die Lösung der US 2009/0121060 A1 ist jedoch aus mehreren Gründen nachteilig. Zum einen ist der Ringraum sehr schmal und es ist fraglich, ob das Grobgut tatsächlich den Weg in den Ringraum findet. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass der Ringraum verstopft. Schließlich ist die unmittelbare Rückführung an die Mahlpendel nicht sichergestellt. Das Grobgut gelangt durch den Ringraum in einen Bereich seitlich oberhalb der Mahlrollen. Durch die aufsteigende Strömung besteht die Möglichkeit, dass Partikel überhaupt nicht weiter zerkleinert, sondern direkt wieder von der Strömung mitgerissen und dem Sichter zugeführt werden. Dies mindert den Durchsatz der Mühle, weil die Partikel den gesamten Zyklus erneut durchlaufen müssen.
Aus der DE 10 2011 014 592 A1 ist eine Wälzmühle mit integriertem Sichter bekannt, die eine Mahlschüssel aufweist, welche um eine Längsachse der Mühle rotiert. Die Mahlschüssel ist mit einer Mahlbahn versehen, auf welcher vom Aufgabegut ein Mahlbett gebildet wird. Auf dem Mahlbett rollen stationär angeordnete Mahlwalzen ab.
Das vom Sichter abgewiesene Grobgut fällt in einen Grießekonus, der bodenseitig eine Öffnung aufweist, welche eine mittige Zuführung des Grobkorns auf einen Verteilkegel ermöglicht. Aufgrund von Verwirbelungen im Mahlraum gelangt nur ein Teil des zurückgeführten Grobgutes an die Mahlwalzen.
Die GB 828,515 offenbart eine Kugelwälzmühle mit einem Gehäuse, in dessen oberen Bereich vier Sichter angeordnet sind. Das Mahlgut wird zentral durch einen rohrförmigen Einlass in die Mühle eingebracht und fällt von dort auf ein Gitter, durch dieses hindurch und gelangt anschließend auf einen Verteilteller. Von dort gelangt das Mahlgut zu den eigentlichen Wälzkörpern. Das zerkleinerte Mahlgut wird anschließend durch einen Luftstrom, der durch einen Einlass in die Mühle eingebracht wird, nach oben an den Sichtern vorbei transportiert und gelangt anschließend in den Sichter, in dem es in Feingut und Grobgut getrennt wird. Das Grobgut gelangt anschließend durch einen Auslass erneut auf das Gitter, so dass es wieder dem Materialzyklus zugeführt wird.
Auch die US 2,071,379 offenbart eine Kugelwälzmühle. Diese weist einen integrierten Sichter auf, der konisch ist. Das Mahlgut wird durch einen seitlichen, rohrförmigen Einlass unmittelbar in die Mahlzone eingebracht. Die Kugelwälzmühle weist zwei Mahlstufen auf, die von dem Mahlgut nacheinander passiert werden. Nach der zweiten Mahlstufe wird das zermahlene Mahlgut von einem Luftstrom, der durch einen Einlass einströmt, erfasst und nach oben transportiert. Das Gemisch aus Luftstrom und zermahlenem Mahlgut strömt dabei radial innerhalb der Wälzkörper nach oben, an dem Sichter vorbei und von oben in diesen hinein. In dem Sichter wird das Feingut durch einen Auslass nach oben abgesaugt und das Grobgut fällt in den unteren Bereich des Sichters, der mit einem Auslass versehen ist. Das Grobgut gelangt durch den Auslass erneut in die Mahlzone.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Mühle bereitzustellten, die einen höheren Durchsatz als bisherige Mühlen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Mühle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Mühle weist ein Mühlengehäuse mit einem Innenraum auf, in dem sich ein Mahlraum B1 befindet, in welchem eine Mahleinrichtung mit mindestens einem Mahlwerkzeug angeordnet ist. Der Sichter ist über der Mahleinrichtung in einem Sichtraum B3 angeordnet und weist eine Sichtzone auf. Es ist mindestens eine Falleinrichtung vorgesehen, die die Sichtzone mit dem Mahlraum verbindet. Die Mühle ist dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Sichter mindestens ein Verteilteller angeordnet ist, der mindestens eine Fallöffnung aufweist, an der die mindestens eine Falleinrichtung angeordnet ist.
Die Mühle ist vorzugsweise eine Pendelmühle mit einer rotierend angeordneten Mahleinrichtung, die mindestens ein Mahlwerkzeug aufweist. Das Mahlwerkzeug weist vorzugsweise ein Mahlpendel mit einer drehbar gelagerten Mahlrolle oder Mahlwalze auf, die beispielsweise auf einem ortsfesten Mahlring umläuft. Die Mühle kann gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Wälzmühle mit einer stationär angeordneten Mahleinrichtung sein, die mindestens ein Mahlwerkzeug aufweist. Das Mahlwerkzeug weist vorzugsweise ein stationär angeordnetes Mahlpendel mit einer drehbar gelagerten Mahlrolle oder Mahlwalze auf, die beispielsweise mit einer rotierenden Mahlschüssel zusammenwirkt.
Die Mahlbahn ist die Fläche, auf der die Mahlrolle oder Mahlwalze auf dem Mahlring oder der Mahlschüssel abrollt.
Die Längsachse X der Mühle ist vorzugsweise eine vertikale Achse und vorzugsweise identisch mit der Drehachse der Mühle.
Das vom Sichter abgewiesene Grobgut fällt auf den unter dem Sichter angeordneten Verteilteller und gelangt von dort durch die mindestens eine Fallöffnung in die betreffende Falleinrichtung. Dies hat den Vorteil, dass das Grobgut sofort innerhalb des Mühlengehäuses kanalisiert wird, so dass es weitgehend nicht mit dem vom Mahlraum aufströmenden Mahlgut/Luftstrom in Kontakt kommt. Durch diese Art der Trennung der beiden Strömungen konnte der Durchsatz der Mühle um bis zu 20% gesteigert werden. Dadurch kann mit der erfindungsgemäßen Mühle mehr Mahlgut pro Zeiteinheit zerkleinert und die Mühle entsprechend wirtschaftlicher betrieben werden.
Der Innenraum des Mühlengehäuses der Mühle ist in Richtung der Schwerkraft, d. h. von oben nach unten, in drei Bereiche unterteilt. In einem oberen Bereich befindet sich der Sichtraum, der vorzugsweise von einer Mühlendecke bis zu einer Unterkante des Sichtrades reicht. In einem unteren Bereich befindet sich der Mahlraum, in dem die Mahlrollen der Mahlwerkzeuge angeordnet sind. Zwischen diesen beiden Räumen befindet sich ein Transportraum, in dem das gemahlene Gut nach oben zum Sichter transportiert und das vom Sichter abgewiesene Grobgut nach unten fällt.
Der Verteilteller befindet sich im Transportraum, vorzugsweise im oberen Bereich des Transportraumes.
Vorzugsweise ist der Durchmesser des Verteiltellers größer gleich dem Durchmesser des Sichterrades, insbesondere größer gleich dem Außendurchmesser des Sichters. Damit wird sichergestellt, dass das gesamte Grobgut, das aus der Sichterzone des Sichters herabfällt, vom Verteilteller erfasst wird.
Vorzugsweise ist zwischen dem Sichter und dem Verteilteller eine umlaufende Begrenzungswand angeordnet. Die Begrenzungswand verhindert, dass das vom Sichter herabfallende Grobgut neben dem Verteilteller nach unten fällt und somit nicht in die Fallöffnung gelangt.
Vorzugsweise ist die Höhe der umlaufenden Begrenzungswand gleich oder kleiner dem Abstand zwischen Sichter und Verteilteller. Vorzugsweise weist die Begrenzungswand einen oberen kreisförmigen Rand und einen unteren kreisförmigen Rand auf. Der Durchmesser des oberen kreisförmigen Randes ist vorzugsweise größer als der Innendurchmesser des Leitschaufelkranzes, insbesondere größer als der Außendurchmesser des Leitschaufelkranzes. Der Durchmesser des unteren kreisförmigen Randes ist vorzugsweise kleiner als der Durchmesser des Verteiltellers.
Je nach Abmessungen der Durchmesser von Sichter und Verteilteller kann die umlaufende Begrenzungswand ein Zylinder oder ein Konus sein. Eine konusförmige Begrenzungswand mit einem gegenüber dem Durchmesser des oberen Randes kleineren Durchmesser des unteren Randes wird insbesondere dann verwendet, wenn der Durchmesser D_V des Verteiltellers kleiner als die Durchmesser D₁ oder D₂ sind.
Die umlaufende Begrenzungswand ist vorzugsweise ortsfest am Sichtergehäuse befestigt.
Um das Grobgut möglichst gleichmäßig zu verteilen, weist der Verteilteller mehrere Fallöffnungen und somit auch mehrere Falleinrichtungen auf.
Vorzugsweise sind in dem Verteilteller mehrere Fallöffnungen vorgesehen, die auf einem Kreis K₁ um die Längsachse X der Mühle verteilt angeordnet, wobei der Durchmesser des Kreises K₁ vorzugsweise im Bereich zwischen dem Durchmesser des Sichterrades und dem Außendurchmesser des Sichters liegt.
Um eine Kollision des herabfallenden Grobgutes mit dem aufströmenden Mahlgut/Luftstrom zu verhindern, kann zwischen Sichter und Verteilteller zusätzlich eine zylindrische Wand angeordnet sein. Der Durchmesser der zylindrischen Wand entspricht vorzugsweise dem Durchmesser des Verteiltellers.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Falleinrichtung im Innenraum des Mühlengehäuses, insbesondere innerhalb des Transportraums angeordnet. Der Vorteil besteht darin, dass dadurch eine kompakte Ausgestaltung der Mühle realisiert werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Falleinrichtung besteht darin, dass mittels der Falleinrichtung das Grobgut nicht nur bis in den Mahlraum gelangt, sondern dort auch gezielt an dem Ort ausgeleitet werden kann, wo der Mahlprozess stattfindet.
Vorzugsweise erstreckt sich die mindestens eine Falleinrichtung bis zu der jeweiligen Mahlrolle oder Mahlwalze.
Auf diese Weise werden die beiden Strömungen (Grobgut von dem Sichter zu dem Mahlraum sowie gemahlenes Material von dem Mahlraum zu dem Sichter) noch wirksamer voneinander getrennt. Entgegengesetzte Strömungen, die sich gegenseitig behindern und zu Verwirbelungen führen, werden nicht nur im Transportraum, sondern auch im Mahlraum weitgehend vermieden.
Um das Grobgut möglichst nah an den Bereich, in dem es gemahlen werden soll, heranzubringen, ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass die mindestens eine Falleinrichtung jeweils mindestens einem Mahlwerkzeug zugeordnet ist und dass sich die Falleinrichtung im Mahlraum bis zu dem jeweiligen Mahlwerkzeug erstreckt.
Vorzugsweise erstreckt sich die mindestens eine Falleinrichtung bis zu der jeweiligen Mahlrolle oder Mahlwalze.
Bei vorteilhaften Weiterbildungen der Mühle ist vorgesehen, dass zumindest eine Falleinrichtung zwischen zwei Mahleinrichtungen angeordnet ist. Vorzugsweise ist zwischen jeweils zwei Mahlwerkzeugen jeweils eine Falleinrichtung angeordnet. Besonders bevorzugt weist die Mühle die gleiche Anzahl an Mahlwerkzeugen, Fallöffnungen und Falleinrichtungen auf.
Besonders bevorzugt wird zumindest ein Auslass der Falleinrichtung auf den Mühlenboden und/oder eine Mahlbahn und/oder eine Mahlrolle gerichtet.
Die Auslassrichtung des Auslasses der Falleinrichtung beeinflusst den Mahlvorgang. Unter der Auslassrichtung wird die Richtung verstanden, in die das Grobgut von der Falleinrichtung nach dem Verlassen der Falleinrichtung strömt. Die Auslassrichtung ist insbesondere senkrecht zu einer Auslassfläche des Auslasses angeordnet. Die Auslassfläche ist insbesondere eine Fläche, welche die Auslassöffnung in der Falleinrichtung verschließt. Bevorzugt ist die Auslassfläche eine Ebene parallel zur Längsachse der Mühle.
Bei vorteilhaften Weiterbildungen der Mühle ist vorgesehen, dass eine horizontale Komponente der Auslassrichtung zumindest einer Falleinrichtung in einem Auslasswinkel γ zu einer Radialrichtung eines Kreises K₂ liegt, auf dem die Falleinrichtungen angeordnet sind, wobei gilt 70° < γ < 110°.
Dabei wird für einen bestimmten Auslass die Radialrichtung betrachtet, die durch die Hochachse der dazugehörigen Falleinrichtung verläuft. Der Schnittpunkt der zu betrachtenden Radialrichtung mit der Auslassrichtung liegt auf der Hochachse der dazugehörigen Falleinrichtung. Die Radialrichtung und die Auslassrichtung bilden den Auslasswinkel γ. Der Kreis K₂ ist eine Kreisbahn, auf der die Hochachsen der Falleinrichtungen liegen oder auf der sich die Hochachsen der Falleinrichtungen bei bestimmungsgemäßen Gebrauch fortbewegen, wie dies vorzugsweise bei der Verwendung in einer Pendelmühle der Fall ist. Auf diese Weise tritt das Grobgut im wesentlichen in oder entgegen der Drehrichtung der Falleinrichtungen aus. Der Austritt entgegen der Drehrichtung hat zur Folge, dass weniger Verwirbelungen in dem Mahlraum entstehen.
Ebenfalls vorteilhaft ist eine Anordnung der horizontalen Komponente der Auslassrichtung zumindest einer Falleinrichtung zu der Radialrichtung in einem Auslasswinkel γ, wobei gilt -30° < γ < +30°. Dadurch erfolgt der Austritt des Grobgutes im wesentlichen entlang des Radius des Kreises K₂ . In diesem Fall kann die Auslassöffnung vom Kreis K₂ aus nach innen in Richtung des Zentrums oder nach außen gerichtet sein. Wird die Austrittsöffnung nach außen gerichtet, so tritt das Grobgut in Richtung der Mahlbahn aus, wodurch das Grobgut auf direktem Weg in den Bereich gelangt, in dem es gemahlen werden soll.
Bei vorteilhaften Weiterbildungen der Mühle ist vorgesehen, dass sich zumindest eine Falleinrichtung an dem unteren Ende verjüngt oder einen kleineren Querschnitt aufweist als der Rest der Falleinrichtung. Diese Ausführung der Falleinrichtung kommt insbesondere dann zur Anwendung, wenn nur eine geringe Menge Grobgut von der Sichtzone in den Mahlbereich transportiert werden muss. Ist die Öffnung für das Grobgut im Verhältnis zu der Menge an Grobgut zu groß, so kann es zu einer unzureichenden Strömung kommen.
Vorzugsweise weist die zumindest eine Falleinrichtung an einem unteren Ende einen gekrümmten Abschnitt mit einem Auslass auf.
Dadurch kann der Auslass der Falleinrichtung so ausgerichtet werden, dass das Grobgut aus einer Falleinrichtung in eine bestimmte Richtung, in einen bestimmten Bereich der Mühle oder auf ein bestimmtes Bauteil der Mühle transportiert wird.
Vorzugsweise umfasst die Falleinrichtung einen im Innenraum des Mühlengehäuses abgetrennten Fallraum, ein Fallrohr und/oder einen Fallschlauch. Der Fallraum kann beispielsweise durch entsprechende Einbauten innerhalb des Mühlengehäuses abgetrennt werden. Der Querschnitt der Falleinrichtungen kann beliebig gewählt werden, wobei runde oder mehreckige Querschnitte aus Herstellungsgründen bevorzugt sind.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform sind die Mahleinrichtung und die mindestens eine Falleinrichtung um die Längsachse X drehbar angeordnet. Die gemeinsame Rotation von Mahleinrichtung und Falleinrichtung bzw. Falleinrichtungen wird vorzugsweise bei einer Pendelmühle eingesetzt.
Vorzugsweise ist der Verteilteller an einer rotierenden Mahleinrichtung angeordnet.
Die Pendelmühle besitzt eine Antriebswelle, an der die Mahleinrichtung befestigt ist. Die Mahleinrichtung weist vorzugsweise ein Querhaupt auf, an dem die Mahlpendel aufgehängt sind. Vorzugsweise ist der zumindest eine Verteilteller an einer Antriebswelle der Mühle oder an einem an der Antriebswelle befestigten Querhaupt befestigt.
Durch die Anordnung der Fallöffnungen und damit auch der Falleinrichtungen auf einem Kreis wird eine gleichmäßige Lastverteilung für das Querhaupt bzw. die Antriebswelle ermöglicht. Andere Anordnungen können zu einer ungleichmäßigen Beanspruchung insbesondere der Antriebswelle führen, wodurch sich ihre Lebensdauer verringert.
Das zu mahlende Gut (Mahlgut) neigt dazu, sich auf einem Mühlenboden des Mühlengehäuses abzulagern. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Mühle ist in dem Mühlengehäuse zumindest eine Schaufel angeordnet, wobei jeder Schaufel eine Falleinrichtung zugeordnet ist. Die Schaufeln sind vorzugsweise am Mühlenboden angeordnet und rotieren ebenfalls um die Drehachse X und transportieren das Mahlgut von dem Mühlenboden in Richtung der jeweiligen Mahlrolle bzw. der Mahlbahn.
Vorzugsweise ist mindestens ein Auslass der Falleinrichtung auf eine Schaufel gerichtet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft dargestellt und erläutert. Es zeigen:

1 eine Pendelmühle in einer perspektivischen, geschnittenen Darstellung,
2 die Mahleinrichtung der Pendelmühle mit Verteilteller gemäß 1 in einer perspektivischen Darstellung,
3 ein Verteilteller der Pendelmühle in einer Draufsicht,
4 den Verteilteller sowie die Fallrohre einer Pendelmühle in einer perspektivischen Darstellung,
5 den Verteilteller sowie die Fallrohre einer Pendelmühle gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung und
6 eine schematische Darstellung von Teilen einer Pendelmühle gemäß einer weiteren Ausführungsform.

1 zeigt eine Ausführungsform einer Mühle 10, die als Pendelmühle ausgeführt ist. Die Pendelmühle 10 besitzt eine Längsachse X, die auch gleichzeitig die Rotationsachse bildet. Die Pendelmühle 10 weist ein Mühlengehäuse 20 mit einem Innenraum 20a auf, der von einer Umfangswand 22, einer Mühlendecke 25 und einem Mühlenboden 21 begrenzt wird.
Der Innenraum 20a des Mühlengehäuses 20 ist in drei Räume B1, B2 und B3 unterteilt, die als Mahlraum B1, Transportraum B2 und Sichtraum B3 bezeichnet werden.
Im Sichtraum B3 ist der Sichter 100 angeordnet, der ein Sichterrad 110 mit dem Durchmesser D₁ aufweist. Mittels einer Sichterwelle 114 wird das Sichterrad 110 angetrieben. Der Sichter 100 weist außerdem einen das Sichterrad 110 umschließenden Leitschaufelkranz 111 auf, der den Außendurchmesser D₂ aufweist. Zwischen dem Sichterrad 110 und dem Leitschaufelkranz 111 befindet sich die Sichtzone 102 des Sichters 100.
Unter dem Sichter 100 befindet sich eine Mahleinrichtung 80 mit einem Querhaupt 88 und drei Mahlwerkzeugen 81 in Gestalt von Mahlpendeln 82, von denen zwei dargestellt sind. Jedes Mahlpendel 82 weist eine Pendelwelle 84 mit einer Mahlrolle 86 auf. Die Mahlrollen 86 befinden sich im Mahlraum B3.
Die Mahlpendel sind schwenkbar an dem Querhaupt 88 befestigt. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch werden die Mahlpendel 82 gegen die Mahlbahn 23 des Mahlrings 27 des Mühlengehäuses 20 gedrückt. Zwischen den Mahlräumen 86 und der Mahlbahn 23 wird das Mahlgut gemahlen.
Unterhalb des Mühlengehäuses 20 ist eine Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) angeordnet, die eine Antriebswelle 30 antreibt. Die Antriebswelle 30 erstreckt sich von der Antriebseinrichtung in das Mühlengehäuse 20. Das Querhaupt 88 der Mahleinrichtung 80 ist am oberen Ende 34 der Antriebswelle 30 angeordnet.
Der Mahlraum B1 erstreckt sich von dem Mühlenboden 21 nach oben bis zu einer Oberkante 26 der Mahlbahn 23. Der Sichtraum B3 erstreckt sich von einer Mühlendecke 25 bis zu einer Unterkante 116 des Sichterrades 110. Zwischen den Räumen B1 und B3 befindet sich der Transportraum B2, in dem der Verteilteller 40, das Querhaupt 88 und die Pendelwelle 84 angeordnet sind. Die Mahlpendel 82 erstrecken sich von dem Querhaupt 88 bis in den Mahlraum B1.
Im Transportraum B2 ist über dem Querhaupt an der Antriebswelle 30 ein Verteilteller 40 mit einem Durchmesser D_V angeordnet, der größer ist als der Außendurchmesser D₂ des Sichters 100. Der Verteilteller 40 wird bei bestimmungsgemäßem Gebrauch von der Antriebswelle 30 rotatorisch angetrieben. Dadurch dreht sich der Verteilteller 40 ebenfalls um die Drehachse X. Der Verteilteller 40 weist eine runde Scheibe auf, in der Fallöffnungen 42 angeordnet sind. In der Mitte des Verteiltellers 40 ist ein Verteilerkegel 43 angeordnet. Von den mehreren Fallöffnungen 42 ist lediglich eine Fallöffnung 42 dargestellt, an der eine sich nach unten erstreckende Falleinrichtung 60 in Form eines Fallrohres befestigt ist.
Im Betrieb steigt der Mahlgut-Luftstrom im Transportraum B2 nach oben, was durch die Pfeile P1 angedeutet wird. Gleichzeitig wird das Grobgut vom Sichter 100 in der Sichtzone 102 abgewiesen und fällt nach unten auf den Verteilteller 40, was durch die Pfeile P2 angedeutet wird. Zwischen dem Sichter 100 und dem Verteilteller 40 ist eine umlaufende Begrenzungswand 130 angeordnet, die einen Kontakt der Ströme P1 und P2 im oberen Bereich des Transportraums B2 verhindert. Die Begrenzungswand 130, die ortsfest angeordnet ist, ist als Zylinder ausgeführt, dessen Höhe kleiner/gleich dem Abstand zwischen Sichter 100 und Verteilteller 40 entspricht. Der Durchmesser des oberen Randes des Zylinders ist größer als der Durchmesser D₂ des Sichters 100. Der Durchmesser des unteren Zylinderrandes ist kleiner/gleich dem Durchmesser D_V des Verteiltellers 40.
An dem Mühlengehäuse 20 ist eine Mahlgutversorgung 90 angeordnet, die eine Rutsche 92 aufweist, die sich von einem Bereich außerhalb des Mühlengehäuses 20 bis in das Innere des Mühlengehäuses 20 erstreckt. Ein Mahlgutauslass 94 ist oberhalb des Mahlraums B1 in dem Transportraum B2 angeordnet. Durch die Mahlgutversorgung 90 wird das Material, das gemahlen werden soll, in das Mühlengehäuse eingebracht.
Oberhalb des Sichters 100 ist eine Absaugeinrichtung 112 angeordnet. Die Absaugeinrichtung 112 steht in Verbindung mit dem Innenraum des Sichterrades 110 und erzeugt eine Strömung, die dazu dient, dass das zwischen den Mahlrollen 86 und der Mahlbahn 23 gemahlene Material nach oben aufsteigt. Das Material strömt von dem Mahlraum B1 außerhalb der Begrenzungswandwand 130 durch den Transportraum B2 und in den Sichtraum B3. In dem Sichtraum B3 befindet sich das Material zunächst außerhalb des Leitschaufelkranzes 111 des Sichters 100. Durch die von der Absaugeinrichtung 112 erzeugte Strömung gelangt das Material durch den Leitschaufelkranz 111 in die Sichtzone 102. Durch das Sichterrad 110 wird das Material in Grobgut und Feingut getrennt. Das Feingut gelangt in den Innenraum des Sichterrades 110 und wird von der Absaugeinrichtung 112 aus dem Mühlengehäuse 20 abtransportiert. Das Grobgut wird von dem Sichterrad 110 abgewiesen und fällt - wie bereits beschrieben - auf den Verteilteller 40.
Die 2 zeigt im wesentlichen die Anordnung der Mahleinrichtung 80 in Kombination mit dem Verteilteller 40 mit dem auf der Oberseite 45 angeordneten Verteilerkegel 43 und den Falleinrichtungen 60 aus der 1. Weitere Teile der Pendelmühle werden aus Darstellungsgründen ausgeblendet.
Der Verteilteller 40 weist drei Fallöffnungen 42 auf, die auf einem Kreis K₁ angeordnet sind. Der Mittelpunkt des Kreises K₁ liegt in der Drehachse X. Die Fallöffnungen 42 sind auf dem Kreis K₁ in gleichmäßigen Winkelabständen um die Achse X herum angeordnet. D bezeichnet die Drehrichtung des Verteiltellers 40. An den Fallöffnungen 42 sind Falleinrichtungen 60 befestigt, die als Fallrohre ausgeführt sind.
In der hier gezeigten Darstellung weist die Pendelmühle 10 drei Fallrohre 60 auf. Entlang einer Umlaufbahn U (Kreis K₂ ) der Fallrohre 60 ist zwischen jeweils zwei Fallrohren 60 jeweils ein Mahlpendel 82 angeordnet. Ebenfalls ist entlang der Umlaufbahn U zwischen jeweils zwei Mahlpendeln 82 jeweils ein Fallrohr 60 angeordnet. Die Fallrohre 60 sind untereinander durch Streben 68 miteinander verbunden. Durch die Streben 68 werden Schwingungen der Fallrohre 60 im Betrieb unterbunden. Unter den Fallrohren 60 sind Schaufeln 24 dargestellt, die über eine Trägerstruktur 28 mit der Antriebswelle 30 verbunden sind und von dieser rotatorisch angetrieben werden. Durch die Schaufeln 24 wird Mahlgut, das sich auf dem Mühlenboden 21 abgelagert hat, in Richtung der Mahlbahn 23 bewegt, um zwischen den Mahlrollen 86 und der Mahlbahn 23 zermahlen zu werden.
Jeder Schaufel 24 ist somit ein Fallrohr 60 zugeordnet. Im vorliegenden Fall sind die Auslässe 62 der Fallrohre 60 so ausgerichtet, dass das Material aus dem Fallrohr 60 nach dem Austritt aus dem Auslass 62 unmittelbar auf die Schaufel 24 trifft und dadurch sofort der Mahlrolle 86 zugeführt wird.
In der 3 ist die Draufsicht auf den Verteilteller 40 vergrößert dargestellt. Es ist zu sehen, dass die Fallöffnungen 42 auf dem Kreis K₁ angeordnet sind. Im Zentrum des Verteiltellers 40 befindet sich der Verteilerkegel 43.
In der 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der jedes Fallrohr 60 sich an einem unteren Ende 64 verjüngt und dort in einen gekrümmten Abschnitt 61 übergeht.
Eine weitere Ausführungsform ist in der 5 dargestellt. Die Fallrohre 60 verjüngen sich nicht, weisen aber an einem unteren Ende 64 jeweils einen gekrümmten Abschnitt 61 auf.
6 zeigt eine schematische Unteransicht der Mahleinrichtung 80 mit verschiedenen Anordnungen der Fallrohre 60. Jedes Fallrohr 60 weist eine Hochachse H auf. Die Fallöffnungen 42 der Fallrohre 60 sind auf einem Kreis K₁ um die Drehachse X angeordnet. Der Kreis K₁ weist radiale Richtungen R auf. Von den Radialrichtungen R sind diejenigen dargestellt, die durch die Hochachsen H der Fallrohre 60 verlaufen. Die Fallrohre 60 weisen jeweils eine Auslassrichtung A auf. In der 6 sind alle Auslassrichtungen A horizontal. Die Auslassrichtungen A sind jeweils zu der Radialrichtung R des zugehörigen Fallrohres in einem Winkel γ angeordnet. Bei zwei der dargestellten Fallrohre 60 beträgt der Winkel γ zwischen -30° und +30°, bei den weiteren zwei Fallrohren 60 beträgt der Winkel γ zwischen 70 ° und 110°.
Bezugszeichenliste

10: Mühle, Pendelmühle
20: Mühlengehäuse
20a: Innenraum
21: Mühlenboden
22: Umfangswand
23: Mahlbahn
24: Schaufel
25: Mühlendecke
26: Oberkante
27: Mahlring
28: Trägerstruktur
30: Antriebswelle
34: oberes Ende
40: Verteilteller
42: Fallöffnung
43: Verteilerkegel
45: Oberseite
60: Falleinrichtung, Fallrohr
61: gekrümmter Abschnitt
62: Auslass
64: unteres Ende
68: Strebe
80: Mahleinrichtung
81: Mahlwerkzeug
82: Mahlpendel
84: Pendelwelle
86: Mahlrolle
88: Querhaupt
90: Mahlgutversorgung
92: Rutsche
94: Mahlgutauslass
100: Sichter
102: Sichtzone
110: Sichterrad
111: Leitschaufelkranz
112: Absaugeinrichtung
114: Sichterwelle
116: Unterkante
130: Begrenzungswand
B1: Mahlraum
B2: Transportraum
B3: Sichtraum
A: Auslassrichtung
D: Drehrichtung des Verteiltellers
D₁: Durchmesser des Sichterrades
D₂: Außendurchmesser des Leitschaufelkranzes, Außendurchmesser des Sichters
D_V: Durchmesser des Verteiltellers
H: Hochachse
K₁: Kreis
K₂: Kreis
P1: Strömungspfeil
P2: Strömungspfeil
R: Radialrichtung
U: Umlaufbahn
X: Drehachse, Längsachse
γ: Winkel

Claims

Mühle (10), insbesondere Pendelmühle oder Wälzmühle, mit einer Längsachse X und mit einem Sichter (100), wobei die Mühle (10) ein Mühlengehäuse (20) mit einem Innenraum (20a) aufweist, in dem sich ein Mahlraum (B1) befindet, in welchem eine Mahleinrichtung (80) mit mindestens einem Mahlwerkzeug (81) angeordnet ist, wobei der Sichter (100) über der Mahleinrichtung (80) in einem Sichtraum (B3) angeordnet ist und eine Sichtzone (102) aufweist, und wobei mindestens eine Falleinrichtung (60) vorgesehen ist, die den Sichtraum (B3) mit dem Mahlraum (B1) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Sichter (100) mindestens ein Verteilteller (40, 140) angeordnet ist, der mindestens eine Fallöffnung (42) aufweist, an der die mindestens eine Falleinrichtung (60) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Falleinrichtung (60) unter der mindestens einen Fallöffnung (42) angeordnet ist.
Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser D_V des Verteiltellers (40) größer gleich dem Durchmesser D₁ des Sichterrades (110) ist.
Mühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sichter (100) und dem Verteilteller (40) eine umlaufende Begrenzungswand (130) angeordnet ist.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zumindest einen Verteilteller (40) mehrere Fallöffnungen (42) vorgesehen sind, die auf einem Kreis K₁ angeordnet sind.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Falleinrichtung (60) im Innenraum (20a) des Mühlengehäuses (20) angeordnet ist.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Falleinrichtung (60) jeweils mindestens einem Mahlwerkzeug (81) zugeordnet ist, und dass sich die Falleinrichtung (60) im Mahlraum (B1) bis zu dem jeweiligen Mahlwerkzeug (81) erstreckt.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Mahlwerkzeugen (81) jeweils mindestens eine Falleinrichtung (60) angeordnet ist.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Auslass (62) der Falleinrichtung (60) auf einen Mühlenboden (21) und/oder eine Mahlbahn (23) und/oder eine Mahlrolle (86) gerichtet ist.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontale Komponente einer Auslassrichtung A des Auslasses (62) zumindest einer Falleinrichtung (60) in einem Winkel γ zu einer Radialrichtung R eines Kreises K₂ liegt, auf dem die Falleinrichtungen (60) angeordnet sind, wobei gilt 70° < γ < 110°.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontale Komponente einer Auslassrichtung A des Auslasses (62) zumindest einer Falleinrichtung (60) in einem Winkel γ zu einer Radialrichtung R eines Kreises K₂ liegt, auf dem die Falleinrichtungen (60) angeordnet sind, wobei gilt -30° < γ < +30°.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest eine Falleinrichtung (60) an einem unteren Ende (64) verjüngt oder einen kleineren Querschnitt aufweist als der Rest der Falleinrichtung (60).
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Falleinrichtung (60) an einem unteren Ende (64) einen gekrümmten Abschnitt (61) mit einem Auslass (62) aufweist.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Falleinrichtung (60) einen im Innenraum (20a) des Mühlengehäuses (20) abgetrennten Fallraum, ein Fallrohr und/oder einen Fallschlauch umfasst.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahleinrichtung (80) und die mindestens eine Falleinrichtung (60) um die Längsachse X drehbar angeordnet sind.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilteller (40) an einer rotierenden Mahleinrichtung (80) angeordnet ist.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verteilteller (40) an einer Antriebswelle (30) der Mühle (10) und/oder an einem an der Antriebswelle (30) befestigten Querhaupt (88) befestigt ist.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Mühlengehäuse (20) zumindest eine Schaufel (24) angeordnet ist, wobei jeder Schaufel (24) eine Falleinrichtung (60) zugeordnet ist.
Mühle nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Auslass (62) der Falleinrichtung (60) auf eine Schaufel (24) gerichtet ist.