DE1134570B

DE1134570B - Schlaegermuehle, especially for fuel grinding, with friction dampers

Info

Publication number: DE1134570B
Application number: DEK36679A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Kroehl; Alois Knuppertz
Original assignee: Keller GmbH
Current assignee: Keller GmbH
Priority date: 1959-01-09
Filing date: 1959-01-09
Publication date: 1962-08-09

Description

Schlägermühle, insbesondere zur Brennstoffmahlung, mit Reibungsdämpfern Die Erfindung betrifft eine Schlägermühle mit pendelnd angelenkten Schlägerarmen und Schlägerköpfen, bei der die Schlägeranne mittels Bolzen zwischen den Kranzscheiben der Mühlenwelle pendelnd gelagert sind. Bei dieser Gelenkverbindung ist der Bolzen durch das Auge mindestens eines Schlägerarmes und durch die Löcher mindestens zweier benachbarter Kranzscheiben hindurchgeführt.Beater mills, in particular for fuel grinding, with friction dampers The invention relates to a beater mill with pendulum articulated beater arms and club heads, in which the club trough is held between the rim disks by means of bolts the mill shaft are mounted oscillating. In this joint connection is the bolt through the eye of at least one club arm and through the holes of at least two Adjacent rim washers passed through.

Es hat sich gezeigt, daß besonders bei Schlägermühlen mit großem Durchmesser und bei Vermahlung ballastreicher Brennstoffe, die einen starken Verschleiß hervorrufen, die Schlägerarinbolzen sowie die Bohrungen in den Scheiben der Welle und die Armaugen einem erheblichen Verschleiß unterworfen sein können. Des weiteren wurde beobachtet, daß bei derartigen Schlägermühlen gelegentlich Schwingungen auftreten, die weder auf Biegeschwingungen der Wellen noch auf Fehler in Montage und Ausführungen der Mühle und Fundamente zurückzuführen sind.It has been shown that especially in beater mills with a large diameter and when grinding high-fiber fuels, which cause severe wear, the club bolts as well as the holes in the washers of the shaft and the arm eyes can be subject to considerable wear. It was also observed that occasionally vibrations occur in such beater mills that neither on bending vibrations of the shafts nor on errors in assembly and execution of the Mill and foundations are due.

Bei der Auslegung und Konstruktion derartiger Mühlenrotoren ging man bisher von der Annahme aus, daß die beim Lauf auftretenden erheblichen Fliehkräfte die Schlägerarme in eine vollkommen gestreckte Lage bringen und daß nur durch erhebliche Kräfte, wie sie z. B. beim Auftreffen des Schlägerkopfes auf übergroße Kohlenstücke oder auf Fremdkörper verursacht werden können, ein Auslenken der Arme möglich ist. Eine genaue Untersuchung der Kinematik des pendelnd angelenkten Schlägerarmes ergab jedoch, daß beim Lauf der Mühle der Schlägerarm kleine Bewegungen ausführen kann, die letzten Endes als Ursache für die oben geschilderten erhöhten Verschleißerscheinungen und die Erschütterungen anzusehen sind. Die Eigenschwingungsdauer der Schlägerarme mit Köpfen bei den bisher üblichen Konstruktionen liegt unter Einwirkung des Fliehkraftfeldes des drehenden Rotors stets sehr nahe bei der Dauer einer Rotorumdrehung, unabhängig von der Drehzahl. Die Schlägerarme befinden sich also etwa in Resonanz zur Mühlendrehzahl.In the design and construction of such mill rotors one went so far based on the assumption that the considerable centrifugal forces that occur when running Bring the racket arms into a fully extended position and that only through considerable Forces such as B. when hitting the club head on oversized pieces of coal or on foreign objects, a deflection of the arms is possible. A precise examination of the kinematics of the pendulum-articulated club arm showed however, that the beater arm can make small movements while the mill is running, which are ultimately the cause of the increased signs of wear and tear described above and the vibrations can be seen. The period of natural oscillation of the club arms with heads in the previously common constructions is under the action of the centrifugal force field of the rotating rotor always very close to the duration of one rotor revolution, independently on the speed. The beater arms are thus roughly in resonance with the mill speed.

Um diese Erscheinungen zu vermeiden, kann man zunächst daran denken, durch entsprechende Dimensionierungen die Eigenschwingungszahl des Schlägerarmes so zu verstimmen, daß Resonanzen nicht mehr möglich sind. Hierzu besteht nur die Möglichkeit, den Schlägerann möglichst kurz auszuführen, d.h., der Durchmesser der Schlägerwelle steigt beträchtlich an. Diese Lösungsforin ergibt schwere, teure Wellen mit entsprechend hoher Lagerbelastung und geringe Querschnitte für die axiale Ansaugung der Trocknungsgase. Eine Veränderung der Massenverteilung über den Schläger im Rahmen des konstruktiv Möglichkeiten hat so wenig Einfluß, daß hierdurch keine sichere Abhilfe geschaffen werden kann.To avoid these phenomena, one can first think of the natural number of vibrations of the club arm through appropriate dimensioning to get out of tune in such a way that resonances are no longer possible. There is only the Possibility of making the club as short as possible, i.e. the diameter of the Racket wave rises considerably. This solution form results in heavy, expensive waves with a correspondingly high bearing load and small cross-sections for the axial suction the drying gases. A change in the mass distribution over the racket in the frame The constructive possibilities have so little influence that it is not a safe one Remedial action can be taken.

Zur Erzielung kurzer Schlägerarinlängen bei großem Rotordurchmesser ist vorgeschlagen worden, die an der Welle angreifenden Arme in einer gewissen Entfernung vom Wellenkranz durch einen konzentrischen Ring untereinander zu verbinden und im Verbindungspunkt anzulenken. Es entfallen dann die großen Massen, die sich sonst bei der Ausführung der Welle mit einem entsprechend großen Durchmesser ergeben würden.To achieve short club lengths with a large rotor diameter it has been suggested that the arms engaging the shaft be at a certain distance from the corrugation to connect with each other by a concentric ring and in the Link the connection point. The large masses that would otherwise be eliminated then would result in the execution of the shaft with a correspondingly large diameter.

Eine andere Lösung besteht darin, den Schlägerarmbolzen wesentlich größer zu machen als es die Festigkeitsanforderungen verlangen. Auch diese Maßnahmen führen zu Wellendimensionen, die weit über das erforderliche Maß hinausgehen und die axialen Ansaugequerschnitte und damit die Wirkungsweise der Mühlen einengen, ohne s ichere Abhilfe zu schaffen. Weiterhin kann man durch entsprechende Formgebung der Schlägerarmbolzen die Bewegung der Schlägerarme erschweren oder unterbinden.Another solution is to make the club arm bolt essential to make it larger than the strength requirements require. These measures too lead to shaft dimensions that go far beyond what is required and narrow the axial suction cross-sections and thus the mode of operation of the mills, without taking sure remedial action. Furthermore, you can by appropriate shaping the club arm bolts impede or prevent the movement of the club arms.

Als technisch günstigste Lösung zur Unterbindung von Pendelbewegungen der Schlägerarme im Takt der Rotorumdrehung unter gleichzeitiger Vermeidung der Nachteile der oben geschilderten Abhilfemaßnahmen ist auch bereits vorgeschlagen worden, Bremsglieder zwischen die Schlägerarme eines Schlä- gersternes einzubauen. Diese Bremsglieder haben die Aufgabe, evtl. Pendelbewegungen eine begrenzte Gegenkraft entgegenzusetzen. So ist es z. B. bereits bekannt, der Auslenkung der Schlägerarme einen erhöhten Widerstand durch Einbau von Blattfedern entgegenzusetzen. Bei diesem Vorschlag ist jedoch die Abbremsung von den Feder- und Reibungskräften an den Angriffsstellen abhängig und gerade in der Null-Lage am geringsten.As a technically most advantageous solution for preventing pendulum movements of the club arms in time with the rotor rotation while avoiding the disadvantages of the remedial measures described above, it has also already been proposed to install braking members between the club arms of a club star. These braking elements have the task of counteracting any pendulum movements with a limited counterforce. So it is z. B. already known to counteract the deflection of the club arms with increased resistance by installing leaf springs. With this proposal, however, the braking is dependent on the spring and frictional forces at the points of application and is lowest in the zero position.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß als Bremsglieder Ringsegmente verwendet werden, die zwischen zwei oder mehreren benachbarten Schlägerarmen angeordnet sind und durch Fliehkräfte gegen an den Armen vorgesehene Nocken gepreßt werden. Wie die Untersuchungen zeigten, ist der Schwingungszustand in Umfangsrichtung benachbarter Schlägerarme phasenverschoben. Werden nun zwei oder mehrere Arme in Umfangsrichtung miteinander durch Reibungskräfte gekoppelt, so stören sie sich gegenseitig in ihren Bewegungen und eine Resonanz ist verhindert.According to the invention, these disadvantages are avoided in that Ring segments are used as braking members, which are between two or more adjacent racket arms are arranged and counteracted by centrifugal forces on the arms provided cams are pressed. As the investigations showed, is the state of vibration out of phase in the circumferential direction of adjacent racket arms. Will now be two or several arms coupled to one another in the circumferential direction by frictional forces, so interfere they reciprocate in their movements and a resonance is prevented.

Für die konstruktive Ausbildung haben sich Ringsegmente besonders vorteilhaft erwiesen, die jeweils aus zwei parallel liegenden kreissegmentförinigen Scheiben bestehen, die die Schlägerarme beiderseits gabelförmig umgreifen und die sich an die Kranzscheiben der Welle anschmiegen und durch Stege miteinander verbunden sind. Eingebaut bilden sie einen Ring, der je zur Hälfte aus inneren und äußeren Ringsegmenten besteht. Im Bereich der Schlägerarine überdecken sich die Ringsegmente mit ihren seitlichen Schultern gegenseitig, wobei die Schultern so reichlich bemessen sein müssen, daß auch bei voll ausgependeltem Arm die Schultern mit Sicherheit noch unter den Armnocken greifen.For the structural design, ring segments have proven to be particularly advantageous, each consisting of two parallel circular segment-shaped disks which fork-shaped around the club arms on both sides and which cling to the crown disks of the shaft and are connected to one another by webs. Installed to form a ring, each of the half consists of inner and outer ring segments. In the area of the racket line, the ring segments overlap each other with their lateral shoulders, the shoulders having to be so generously dimensioned that the shoulders will certainly still grip under the arm cams even when the arm is fully swung out.

Beim Laufen des Rotors werden die Ringsegmente durch die Fliehkraft nach außen getrieben, und es legen sich die inneren Segmente mit ihren seitlichen Schultern gegen diejenigen der äußeren Segmente, welche sich wiederum gegen die Nocken der Schlägerarme abstützen. Es entsteht so ein zusammenhängender Ring, der durch Reibungskräfte in sich geschlossen ist und die erforderlichen Bremskräfte auf die Nocken der Schlägerarme ausübt. Zur einwandfreien Funktion ist es notwendig, daß eine Anzahl der Ringsegmente mit Fi:#ierungen versehen werden, die mit Stegen zwischen die Schlägeranne und die Kranzscheiben der Welle eingreifen und so ein unzulässiges Verschieben der Ringsegmente auf den Kranzscheiben in Umfangsrichtung vermeiden.When the rotor is running, the ring segments are driven outward by centrifugal force, and the inner segments lie with their lateral shoulders against those of the outer segments, which in turn are supported against the cams of the racket arms. The result is a coherent ring that is closed by frictional forces and exerts the necessary braking forces on the cams of the racket arms. In order to function properly, it is necessary that a number of the ring segments are provided with fi: #ings that engage with webs between the racket and the rim disks of the shaft and thus avoid inadmissible displacement of the ring segments on the rim disks in the circumferential direction.

Diese Ausführung kann auch nachträglich in vorhandenen Mühlen eingebaut werden, ohne die Funktion derselben zu beeinträchtigen. Gleichzeitig begrenzt sie den Ausschlag der Arme bei Stillstand der Mühle. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die Schlägerarme sich selbsttätig in die gestreckte Lage begeben, ebenso wie bei Ausführungen ohne Dämpfungsglieder.This version can also be retrofitted in existing mills without affecting the function of the same. At the same time it limits the rash of the arms when the grinder is at a standstill. Another advantage of this construction consists in the fact that the racket arms automatically move into the extended position, as well as with versions without attenuators.

Die Abb. 1 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar Abb. 1 einen Querschnitt durch einen Rotor mit Ringsegmenten in Arbeitsstellung, Abb. 2 einen Längsschnitt durch ein äußeres Ringsegment, Abb. 3 eine Draufsicht auf ein äußeres Ring-Segment, Abb. 4 einen Längsschnitt durch ein inneres Ringsegnient, Abb. 5 eine Draufsicht auf ein inneres Ringsegment, Abb. 6 einen Teilschnitt durch ein Ringsegment mit Schlägerarm und Welle.Figs. 1 to 6 show an embodiment of the invention, namely Fig. 1 a cross section through a rotor with ring segments in the working position, Fig. 2 a longitudinal section through an outer ring segment, Fig. 3 a plan view of an outer ring segment, Fig 4 shows a longitudinal section through an inner ring segment, FIG. 5 shows a plan view of an inner ring segment, FIG. 6 shows a partial section through a ring segment with club arm and shaft.

In Abb, 1 ist ein mit Ringsegmenten gemäß der Erfindung ausgerüsteter Rotor dargestellt, bei dem durch die Fliehkräfte die äußeren Segmente 1 an die Nocken 2 der Schlägerarme 3 zur Anlage gekommen sind und die inneren Segmente 4 den Ring vervollständigen.In Fig. 1 , a rotor equipped with ring segments according to the invention is shown, in which the centrifugal forces have brought the outer segments 1 to bear on the cams 2 of the club arms 3 and the inner segments 4 complete the ring.

Wie ersichtlich, sind sämtliche Schlägerarine des dargestellten Schlägersternes durch Reibungsschluß über die Ringsegmente miteinander gekoppelt. Die überlappungen zwischen den inneren und äußeren Segmenten liegen auf der Verbindungslinie zwischen dem Schlägerarinbolzen 5 und dem Nocken 2. Die äußeren Segmente erstrecken sich von einem Schlägerarm bis zum benachbarten in solcher Weise, daß noch bei vollem Ausschlag der Schlägerarine, z. B. bei Stillstand, der Nocken sich mit Sicherheit auf der äußeren Oberifläche des Segmentes abstätzt. Das innere Segment 4 liegt als Füllstück zwischen zwei benachbarten äußeren Segmenten, erhöht durch seine Fliehkraft die dämpfenden Reibungskräfte und sorgt durch die verlängerten Stege 6 für eine Fixierung des gesamten Ringes.As can be seen, all of the racket lines of the racket star shown are coupled to one another by frictional engagement via the ring segments. The overlaps between the inner and outer segments lie on the connecting line between the racket pin 5 and the cam 2. The outer segments extend from one racket arm to the adjacent one in such a way that even with full deflection of the racket line, e.g. B. at a standstill, the cam is etched with certainty on the outer surface of the segment. The inner segment 4 lies as a filler piece between two adjacent outer segments, increases the damping friction forces through its centrifugal force and ensures that the entire ring is fixed by the extended webs 6.

Einzelheiten über die Ausführung der Segmente zeigen die Abb. 2 bis 5. Das äußere Ringsegnient besteht gemäß Abb. 2 und 3 aus den beiden parallelen Segmentscheiben7 und 8, die durch einen Steg9 miteinander verbunden sind.Details on the implementation of the segments are illustrated in Figs. 2 to 5. The outer Ringsegnient consists according to Fig. 2 and 3 parallel from the two Segmentscheiben7 and 8, which are interconnected by a Steg9.

Das innere Ringsegment besteht gemäß Abb. 4 und 5 aus den beiden parallelen Segmentscheiben 10 und 11, die durch einen Steg 6 verbunden sind.According to FIGS. 4 and 5 , the inner ring segment consists of the two parallel segment disks 10 and 11, which are connected by a web 6 .

In Abb. 6 ist in einem Teilschnitt durch ein Ringsegment mit Schrägerarm und Welle gezeigt, wie der Bolzen 5 in den Kranzscheiben 12 und 13 der Welle 14 gelagert ist und den Schlägerarm 3 anlenkt und wie sich die Segmentscheiben 7 und 8 der äußeren Ringsegmente mit den Seginentscheiben 10 und 11 der inneren Ringsegmente überlappen und gegen die Nocken 2 des Schlägerarmes abstützen.In Fig. 6 is shown in a partial section through a ring segment with angled arm and shaft, how the bolt 5 is mounted in the rim disks 12 and 13 of the shaft 14 and links the club arm 3 and how the segment disks 7 and 8 of the outer ring segments with the Overlap segment discs 10 and 11 of the inner ring segments and support them against the cams 2 of the club arm.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Beater mill, especially for fuel grinding, with pendulum articulated beater arms and beater heads, in which the beater arms are articulated by means of bolts between the rim disks of the shaft and a rhythmic oscillation of the beater arms is prevented by installing braking members, characterized in that as braking members Ring segments (1, 4) are used, which are arranged between two or more adjacent racket arms (3) and are pressed by centrifugal forces against cams (2) provided on the arms.

2. Beater mill according to spoke 1, characterized in that the ring segments (1, 4) overlap each other with their lateral shoulders so that they form a ring whose closed cohesion is produced by frictional engagement as a result of the centrifugal forces on the overlapping surfaces. 3. Beater mill according to claim 1 or 2, characterized in that the ring segments (1, 4) encompass the beater arms (3) on both sides with a fork and directly enclose the rim disks (13) of the beater shaft (14) on their circumference. 4. Beater mill according to claims 1 to 3, characterized in that the mutual overlap of the ring segments (1, 4) is in each case in the area between the bolt (5) and the cams (2) of a beater arm (3) and the lateral shoulders of the Ring segments are dimensioned so long in the circumferential direction that they still grip under the cams (2) of the racket arms with excessive dimensions even when the arm (3) has swung out. 5. Beater mill according to claims 1 to 4, characterized in that the ring segments (1, 4) have webs (6) which extend radially inward between the beater arms (3) . Considered publications: German patent specifications No. 647 077, 680 025.