DE1083627B - Schlaegermuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlägermühle mit einem um eine lotrechte Achse umlaufenden, mit mehreren übereinanderliegenden Sohlägerkränzen versehenen Rotor, der im unteren Teil einer stehenden Kammer angeordnet ist, die in dem unterhalb des Rotors liegendem Ende einen zentralen Lufteinlaß, in dem oberen Ende einen zentralen Luftauslaß mit innerhalb der Kammer davor angeordnetem Schleuderrad-Windsichter und zwischen den beiden Stirnwänden oberhalb des Rotors eine Aufgäbeöffnung für das Mahlgut aufweist, und mit einem außerhalb der Kammer angeordneten Gebläse, das in der Kammer einen von unten nach oben gerichteten Luftstrom erzeugt.

Das zu mahlende Gut wird durch den durch das Gebläse erzeugten Luftstrom hindurch zuerst auf die Schlägerkränze gegeben und naoh der durch diese erfolgenden Zerkleinerung nach oben idem Schleuderrad-Windsichter zugeleitet. Dieser Windsichter hat die Aufgabe, die bereits ausreichend zerkleinerten Teile durch den Luftauslaß aus der Schlägermühle herauszuführen und die noch nicht ausreichend zerkleinerten Teile auf den Mühlenrotor zurückzudrücken. Hierbei wirkt der Windsichter dem durch das Gebläse erzeugten Luftstrom entgegen und drückt zu große und schwere Teilchen wieder entgegen dem Luftzug nach seiner Außenkante, von wo sie wieder nach unten in den Mühlenrotor gelangen. Hierbei ist es wünschenswert, wenn die Teilchen möglichst bis in den unteren Teil des Mühlenrotors, d. h. bis an den untersten Schlägerkranz herangebracht werden, damit sie möglichst mit allen Schlagflächen in Berührung kommen und wirklich auf das gewünschte Maß zerkleinert werden und nicht etwa vom Windsichter nochmals ausgeschieden zu werden brauchen.

Würde nun über dem gesamten Querschnitt der Kammer eine durch das Gebläse erzeugte, nach oben gerichtete Luftströmung herrschen, so würden vom Windsichter abgewiesene, zu große Teilchen nur sehr schwer nach unten in den Zerkleinerer, geschweige denn in dessen untersten Teil gelangen können, weil ja dieser der Abwärtsbewegung entgegenwirkende Luftstrom auch vor dem Eintritt dieser zu großen Teilchen in den Windsichter in der Lage war, diese mit nach oben zu nehmen. Eine sehr ungleichmäßige Arbeitsweise der Schlägermühle und eine nur sehr ungenau zu beeinflussende und nicht alle Forderungen erfüllende Korngröße des Enderzeugnisses wären die Folge.

Diese Schwierigkeiten werden mit der Schlägermühle nach der Erfindung dadurch 'behoben, daß die Yorlauiendeti Seiten der Schläger arme bzw. der inneren Teile der Schläger zum mindesten der oberen Schlägerkränze so abgeschrägt sind, daß sie eine Schlägermühle

Anmelder:

Metals Disintegrating Company, Inc., Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Berfcenfeld, Patentanwalt, Köln 3, Universitätsstr. 31

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 12. April 1955

William Mallory Sheldon, Elizabeth, N. J. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Förderwirkung nach unten haben, während die eigentlichen Schlagflächen der Schläger nicht abgeschrägt sind. Diese Abschrägungen an den Schlägerarmen bewirken nicht nur eine Ablenkung der von ihnen erfaßten, von oben kommenden Teilchen nach unten bis in den unteren Bereich des Zerkleinerer, sondern haben außerdem eine dem durch den Kammereinlaß eintretenden Luftstrom entgegengerichtete Gebläsewirkung, die aber auf den in radialer Richtung gesehenen mittleren oder inneren Teil der Kammer beschränkt ist. Hierdurch ergibt sich in der Kammer eine umlaufende Luftströmung, nämlich im radial äußeren Bereich der Kammer von den Schlagflächen des Zerkleinerers nach oben und von dort radial nach innen an der Unterseite des Winidsichters entlang und weiter im radial inneren Teil wieder nach unten bis zu dem unteren Sohlägerkranz des Mühlenrotors. Hierdurch wird die Abwärtsbewegung der vom Windsichter abgewiesenen zu großen Teilchen nicht nur nicht behindert, sondern unterstützt, in dem die durch die Abschrägungen an den Schlagflächen erzeugte stetige Luftströmung die zu großen Teilchen wieder nach unten reißt. Gleichzeitig wird der nach oben gerichtete Luftzug auf den radial äußeren Bereich der Kammer verdichtet, so daß bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit diese die Aufwärtsbewegung der Teilchen vom Zerkleinerer zum Windsichter bewirkende Strömung eine geringere Gebläseleistung zu ihrer Erzeugung erfordert.

Im Zusammenhang mit dem an den inneren Teilen der Schlägerarme vorgesehenen Abschrägungen ist darauf hinzuweisen, daß es bereits bei einer Schläger-

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mühle mit um eine lotrechte Achse umlaufendem Rotor vorgeschlagen wurde, an die Rotornabe mit den eigentlichen Schlägern verbindenden Teilen des Rotors, nämlich an Speichen des Rotors, Schrägflächen mit einer nach unten gerichteten Förderwirkung vorzusehen. Hierdurch wird ein nach unten gerichteter Luftstrom erzeugt, der ebenfalls dem untersten Schlägerkranz zugeführt wind. Die gröberen Teilchen werden allerdings, um die Speichen nicht zu stark zu verschleißen, um die Speichen herumgeführt. ίο

Abschließend ist im Zusammenhang mit den an den Schlägerarmen vorgesehenen Abschrägungen noch darauf hinzuweisen, daß Schläger für Schlägermühlen bekannt sind, bei denen, um das Mahlgut besser mit Luft zu durchsetzen und eine bessere Trocknung zu erreichen, die eigentlichen Schlagflächen nicht, die Schlägerarme aber abgeschrägt sind.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Mühle nach der Erfindung erhalten der Mühlenrotor und der Schleuderrad-Windsichter getrennte und in der Drehzahl unabhängig voneinander regelbare Antriebe. Zusammen mit dem Merkmal der Abschrägung der Schlägerarme ergibt sich dadurch die Möglichkeit, die gewünschte Teilchengröße recht empfindlich einzustellen, da durch die Abschrägung, wie oben erwähnt, nur eine geringe Gebläseleistung erforderlich wird. Wird die Drehzahl des Sichters oder des Mühlenrotors getrennt verändert, so läßt sie hierdurch die in der Kammer umlaufende Luftströmung feinstufig beeinflussen, was eine Steuerung der Korngröße des Enderzeugnisses zur Folge hat. Ebenfalls läßt sich die Mühle dadurch auf verschiedenartiges Mahlgut besser einstellen.

Zerkleinerungsanlagen mit getrenntem Antrieb des Zerkleinerers und des Sichters, die als getrennte Einheiten ausgebildet und in je einem Gehäuse untergebracht sind, sowie eine von der Drehzahl des Zerkleinerers unabhängige Regelung der Drehzahl des Sichters zwecks Beeinflussung der Teilchengröße sind allerdings bekannt. Auch ist eine Zerkleinerungsmaschine bekannt, bei der in einem gemeinsamen Gehäuse zwei gleichachsig angeordnete Rotoren durch getrennte Motoren angetrieben werden. Bei diesen Rotoren handelt es sich aber nicht, wie bei der erfindungsgemäßen Schlägermühle, um einen Mühlenrotor und um einen Sichter, sondern um zwei Zerkleinerer. Der getrennte Antrieb der beiden Zerkleinerer erfolgt bei dieser Maschine, um die beiden Rotoren in getrennter Richtung umlaufen lassen zu können.

Außerdem ist eine Mühle Gegenstand eines älteren Patents, bei der im unteren Teil eines zylindrischen Gehäuses ein Schleuderrad urtd im oberen Teil ein unabhängig von diesem angetriebener Schleuderrad-Windsichter vorgesehen ist. Die Arbeitsweise dieser Mühle ist aber eine andere als die der erfindungsgemäßen Mühle.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt darin, daß zwischen dem unteren und dem oberen Ende der Kammer ein ringförmiger Lufteinlaß vorgesehen ist, durch den in die Kammer Luft einströmt, und zwar ein Bruchteil der Luftmenge, die durch das Gebläse in die Kammer gedrückt wird. Der Lufteinlaß hat zur Folge, daß durch die durch ihn waagerecht in die Kammer einströmende Luft eine Wirbelbildung vermieden wird, die auf Grund der hohen Geschwindigkeit der Schlagarme sonst entstehen könnte. Die in der Kammer aufrechterhaltene Luftströmung wird dadurch gemildert, und es wird gleichzeitig verhütet, daß sich die Teilchen im oberen Teil der Kammer unterhalb des Windsichters stauen und die Luftströmung blockieren. Läuft bei einem bestimmten Betriebszustand der Zerkleinerer mit einer höheren Drehzahl um als der Windsichter, so werden die zu diesem strömenden Teilchen abgebremst, was zu der angestrebten Steuerung der Menge und Feinheit der Teilchengröße des Enderzeugnisses beiträgt. Es hat sich gezeigt, daß diese günstige Wirkung unabhängig von der Lage des Lufteinlasses eintritt, gleichgültig ob er im oberen, unteren oder mittleren Teil der Kammer angeordnet ist.

In der Zeichnung ist eine Ausführung der erfindungsgemäßen Schlägermühle dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 die Schlägermühle im Aufriß, teils im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Mühlenrotor mit den Schlägerkränzen in größerem Maßstab,

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2.

Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit dargestellte Schlägermühle umfaßt eine Grundplatte 11, die neben der eigentlichen Mühle einen Motor 12 trägt. Der Motor ist mit einer Abtriebsriemenscheibe 13 versehen, die über einen Riemen 14 mit einer gleichartigen Riemenscheibe 15 auf der Antriebswelle 26 des Mühlenrotors 16 verbunden ist. Die Mühle weist eine zylindrische Kammer 20 auf, die an ihrem unteren Ende mit einem Einsatz 22 versehen ist. Dieser Einsatz bildet eine senkrechte Wandung rund um den Rotor 16 und weist auf seiner Innenfläche senkrechte Rillen 23 auf. Die zylindrische Kammer 20 ist auf einem Sockel 24 befestigt, der seinerseits auf die Grundplatte 11 aufgeschraubt ist.

Der Sockel 24 ist in der Mitte mit einer ringförmigen Lufteinlaßöffnung 25 versehen, die das Lager für die Antriebswelle 26 umgibt.

Der auf der Welle 26 sitzende Rotor 16 besteht aus Scheiben 27, die durch Abstandsstücke 28 in einem Abstand voneinander gehalten und durch mehrere Niete 29 zusammengehalten sind. Die Scheiben 27 dienen als Träger für mehrere auf Zapfen 33 schwenkbar gelagerte Schläger 30, 31 und 32.

Die unterste Scheibe 27 a erstreckt sich radial nach außen bis in die Nähe der Spitzen der Hämmer 30, 31 und 32. Sie verhindert, daß Teilchen des Mahlgutes unmittelbar nach unten in die Lufteinlaßöffnung 25 fallen, und sorgt auch dafür, daß die durch den Einlaß 25 eingesaugte Luft nach außen an die Peripherie des Rotors 16 geleitet wird, wodurch die gemahlenen Stoffteilchen am Umfang der Kammer 20 nach oben gesaugt werden.

Auf der Unterseite der Badenscheibe 27 a können nicht dargestellte Windflügel angeordnet werden, die einen gewissen positiven Luftdruck in der Mahlkammer erzeugen.

Die Zahl der Schläger in den einzelnen Schlägerkränizen ist beliebig, vorzugsweise vier. Die Schläger der übereinanderliegenden Schlägerkränze werden, obwohl sie in Fig. 2 der Einfachheit der Darstellung halber genau übereinanderliegend dargestellt sind, vorzugsweise versetzt zueinander angeordnet. Durch eine solche Anordnung wird eine bessere Wirkung erzielt, weil die Teilchen, die aus einem bestimmten Schlägerkranz abgelenkt werden, genügend Raum haben, um an den nächstniedrigen Schlägerkranz heranzukommen und sich von diesem erfassen zu lassen. Auf diese Art erhält man einen besseren Wirkungsgrad bei der Zerkleinerung.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, 'daß die Schläger ein abgeflachtes Ende 43 aus Hartmaterial aufweisen.

In den oberen beiden Schlägerkränzen ist an jedem Schläger eine schräge Leitfläche 44 vorgesehen. Diese Leitfläche bewirkt, daß die Stoffteilchen nach unten in den Weg des nächstunteren Schlägerkranzes abgelenkt werden.

Die Kammer 20 weist an ihrem oberen Ende einen konzentrischen Material- und Luftauslaß 47 auf, der das Lager der Antriebswelle 50 eines Schleuderrad-Windsichter 48 umgibt. Dieser Windsichter weist eine Vielzahl von radialen Schaufeln 49 auf und wird von einem Motor 57 über einen Riemenantrieb 56, 55, 51, vorzugsweise drehzahlveränderlich, angetrieben. An den Windsichter schließt sich eine Auslaßleitung 52 an.

An der Seite der Kammer 20 liegt zwischen dem Rotor 16 und dem o'beriliegenden Auslaß 47 ein Beschickungseinlaß 53 für das zu zerkleinernde Material. Dieser Einlaß 53 kann mit irgendeiner Einrichtung, beispielsweise einer Förderschnecke, zur Zuführung des Materials aus einem Trichter 54 versehen sein.

Am oberen Ende der Kammer 20 ist ein ringförmiger Schlitz 64 vorgesehen. Dieser Schlitz kann durch Verwendung von dünnen Unterlegscheiben 66 auf den Bolzen 67 die zur Befestigung des Kammerdeckels 65 auf der Kammer 20 dienen, gebildet werden. Der Schlitz läßt eine gewisse Luftmenge an der Oberkante der Kammer in diese eintreten, die fortlaufend Ansammlungen von zerkleinerten S toffteilchen entfernt, die sich anderenfalls festsetzen könnten.

Mit der Auslaßleitung 52 ist ein Sauggebläse verbunden, dem vorzugsweise ein Schlauchfilter vorgeschaltet ist, in dem das gemahlene Gut gesammelt wird.

Das Gebläse saugt Luft durch den ringförmigen Einlaß 25 und längs des Umfanges des Rotors 16 an, wo die die Spitzen der Schläger verlassenden Teilchen aufgefangen und nahe der Wandung der Kammer 20 zu deren oberem Ende geführt werden. Diese Teilchen nähern sich dann dem Windsichter, der sie, je nach ihrer Größe, zurückschleudert oder passieren läßt. Die genügend kleinen Teilchen gelangen durch den Windsichter in den Auslaß 47 und von dort in die Rohrleitung 52. Die maximale Korngröße, die durchgelassen wird, kann durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit des Windsichters eingestellt werden.

Teilchen, die von dem Windsichter zurückgeschleudert werden, fallen in den mittleren Teil der Kammer 20 zurück, wie durch die Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist. Solche Teilchen vereinigen sich mit dem Gut, das durch den Beschickungseinlaß 53 in die Kammer eingeführt wird.

Als Beispiel sollen bei der Zerkleinerung von Polystyrolmengen erzielte Ergebnisse aufgeführt werden. Dieses Material schmolz bisher, selbst wenn Verdunstungskühlung angewandt wurde. Bei einem Zerkleinerer gemäß der Erfindung wurde eine gewisse Menge Polystyrol in Form von festen Stücken mit einer Größe, die etwa der eines Würfels von 5 mm Kantenlänge entspricht, eingeführt. Es wurde keine Kühlung benutzt, und es trat keine Störung durch Schmelzen oder auf andere Art ein. Das erzeugte Mahlgut hatte eine solche Feinheit, daß 98,5% durch ein Standardsieb mit 80 Maschen hindurchgingen, also kleiner als etwa 180 μ waren. Der Windsichter lief mit einer Drehzahl von 1500 Umdr./Min. um, und der Mahlwerkrotor hatte eine Umdrehungszahl von Umdr./Min.

Eine weitere Menge des gleichen Podystyrolmaterials wunde gleichfalls ohne Kühlung verarbeitet. Der Windsichter lief mit einer Drehzahl von 1250 Umdr./ Min. um, und der Mahlwerkrotor lief mit 6000 Umdr./ Min. um. Das Endprodukt bei diesem Durchgang hatte eine solche Feinheit, daß 73,3% durch ein Standardsieb mit 80 Maschen hindurchgingen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schlägermühle mit einem um eine lotrechte Achse umlaufenden, mit mehreren übereinanderliegenden Schlägerkränzen versehenen Rotor, der im unteren Teil einer stehenden Kammer angeordnet ist, die in dem unterhalb des Rotors liegendem Ende einen zentralen Lufteinlaß, in dem oberen Ende einen zentralen Luftauslaß mit innerhalb der Kammer davor angeordnetem Schleuderrad-Windsichter und zwischen den beiden Stirnwänden oberhalb des Rotors eine Abgabeöffnung für das Mahlgut aufweist, und mit einem außerhalb der Kammer angeordneten Gebläse, das in der Kammer einen von unten nach oben gerichteten Luftstrom erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die vorlaufenden Seiten (44) der Schlägerarme bzw. der inneren Teile der Schläger zum mindesten der oberen Schlägerkränze (30, 31) so abgeschrägt sind, daß sie eine Förderwirkung nach unten haben, während die eigentlichen Schlagflächen (43) der Schläger nicht abgeschrägt sind.

2. Schlägermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mühlenrotor (27) und der Schleuderrad-Windsichter (48) getrennte und in der Drehzahl unabhängig voneinander regelbare Antriebe (12, 57) besitzen.

3. Schlägermühle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Lufteinlaß (64) zwischen dem unteren und dem oberen Ende der Kammer (20) zwecks Zufuhr eines Teiles der normalen Luftströmung vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 644 831;
schweizerische Patentschrift Nr. 161 906;
britische Patentschrift Nr. 628 682;
USA.-Patentschriften Nr. 2 092 307, 2 355 784,
561564, 768 955;

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 397 726.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1 036 021, 1 010 357.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 530/305 6.