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Schlägermühle Die Erfindung betrifft eine Schlägermühle mit waagerechter
Achse, bestehend aus einer mit einem Schlägerrotor versehenen Zerkleinerungskammer,
einer axial dahintergeschalteten, mit einem Schleuderrad bestückten Sichtkammer
sowie einer gleichachsig über ,einen verengten Übergangsquerschnitt anschließenden,
ein Gebläserad aufweisenden Austragkammer.
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Bei derartigen Schlägermühlen wird das zerkleinerte Mahlgut in der
Sichtkammer derart getrennt, daß das Gut genügender Kornfeinheit in die Austragkammer
weiterbefördert, das Grobgut dagegen nochmals in die Zerkleinerungskammer zurückgeleitet
wird. Diese Grobgutrüekführung bringt aber den Nachteil mit sich, daß der größte
Teil des zurückgeführten, nur wenig über der Mühlenaustragkorngröße liegenden Materials
in der Zerkleinerungskammer durch den Zerkleinerungsrotor ohne Feinzerkleinerung
nach einer Rotordrehung sofort wieder in die Sichtkammer zurückbefördert wird, da
die Schlägerhügel des Zerkleinerungsrotors im wesentlichen auf eine Grobzerkleinerung
abgestellt sind.
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Es sind zwar auch Schlägermühlen bekannt, die mehrere hintereinandergeschaltete
Zerkleinerungskammern aufweisen, die infolge ihrer verengten Übergangsquerschnitte
eine sichtende Wirkung auf den Mahlgutstrom ausüben, was insbesondere auf die letzte
Zerkleinerungskammer zutrifft. Diese Mühlen haben jedoch den Nachteil, daß für eine
exakte Sichtung eine große Anzahl von Zerkleinerungskammern erforderlich ist und
außerdem die Gefahr besteht, daß sich während des Betriebs unzerschlagenes bzw.
unzerschlagbares Grobgut in den einzelnen Kammern ansammelt und den weiteren Mahlvorgang
behindert.
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Zwar sind auch Schlägermühlen bekannt, bei denen an der Sichtkammer
ein Auslaß für Grobgut vorgesehen ist, doch findet in diesen Sichtkammern überhaupt
keine Nachzerkleinerung statt, so daß der Anfall an unzerschlagenem Grobgut unverhältnismäßig
groß, d. h. der Wirkungsgrad relativ gering ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Nachteile der bekannten Schlägermühlen
zu überwinden und eine Mühle zu schaffen, die bei kleinen Förderwegen und damit
geringer Baugröße und Gebläseleistung einen auf beliebige Korngröße einstellbaren
Feingutausstoß aufweist und dabei mit hohem Wirkungsgrad arbeitet.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Sichtkammer
im Durchmesser und in der axialen Erstreckung größer ist als die vorgeschaltete
Zerkleinerungskammer, von der sie durch einen den Querschnitt verengenden Ring getrennt
ist, daß sie an ihrem Umfang eine Auslaßöffnung für Grobgut aufweist und daß der
in, ihr umlaufende Schleuderrotor mit Zerkleinerungselementen versehen ist; die
dem fortgeschrittenen Zerkleinerungsgrad des Mahlgutes entsprechend ausgebildet
und einstellbar sind.
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Vorzugsweise weist der Schleuderrotor mehrere schaufelartige Flügel
mit verstellbarem Neigungswinkel auf. Die Verbindungsöffmuzwischen Sichtkammer und
Austragkammer kann in ihrem Querschnitt ebenfalls verstellbar sein.
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Bei der erfindungsgemäß gestalteten Mühle sind die Förderwege offensichtlich
sehr gering. Damit ist sowohl eine kompakte Bauweise der Mühle möglich als auch
die Verwendung von Gebläsen geringer Leistung. Außerdem haben die Rotoren nur Mahlgut
im wesentlichen einheitlicher Korngröße zu bearbeiten, was in Verbindung reit der
Nachzerkleine' rung durch den Sichtrotor zu eineng hohen Wirkungsgrad der Mühle
führt. Durch den Grabgutauslaß am Umfang der Sichtkammer wird außerdem sichergestellt,
daß unzerkleinerbares Material möglichst schnell aus der Kammer entfernt wird. Schließlich
ist eine Einstellung der gewünschten Peingutkorngröße auf einfache Weise und während
des Betriebes der Mühle stufenlos möglich.
Weitere Merkmale, Vorteile
und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung
und den Ansprüchen. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt A b b. 1 einen Längsschnitt durch die Mühle, A b b.
2 einen Teilschnitt durch den Rotor der Sichtkammer, A b b. 3 einen Teilschnitt
durch die Verbindung zwischen Sichtkammer und Austragkammer, A b b. 4 in Draufsicht
schematisch die in F i g. 3 gezeigte Verbindung. ' Gemäß A b b. 1 weist die Mühle
ein geteiltes zylindrisches Gehäuse 1 auf mit einem Rohguteinlaß 2 an seinem einen
Ende und einem Feingutauslaß 3 an seinem anderen Ende. In das Innere der
Mühle 1 sind an der dem Auslaß 3 zugekehrten Seite und im Mittelteil geteilte,
im Querschnitt konische Ringe 4
und 5 eingesetzt. Es werden mehrere
Sätze derartiger Ringe mit verschiedenen Innendurchmessern hergestellt, so däß es
möglich ist, für jedes Mahlgut Ringe von passendem Innendurchmesser zu verwenden.
Das Gehäuseinnere zwischen den konischen Ringen 4
und 5 stellt eine Sichtkammer
6, der Abschnitt zwischen dem konischen Rings und dem Rohguteinlaß2 eine Zerkleinerungskammer
7 dar. Der Innendurchmesser der Sichtkammer 6 ist größer als derjenige der Zerkleinerungskammer
7. An die Sichtkammer 6 schließt sich axial eine Austragkammer 8 mit dem
Feingutauslaß 3 an.
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Eine Welle 9, die an beiden Enden in Lagern 23 gelagert ist, erstreckt
sich durch die Mitte des Gehäuses 1. Die Welle 9 trägt in der Austragkammer 8 ein
Gebläserad 10, in der Zerkleinerungskammer 7 einen Schlägerrotor 11 und einen Schläger-und
Sortierrotor 12 und schließlich in der Sichtkammer 6 einen Sicht-
und Zerkleinerungsrotor 14. Der Außendurchmesser des Sichtrotors
14 ist größer sowohl als derjenige des Rotors 11 als auch des Rotors
12, so daß bei gleicher Winkelgeschwindigkeit der gemeinsamen Welle
9 der Rotor 14 eine größere Umfangsgeschwindigkeit hat als die Rotoren
11 und 12. Der Rotor 1l, der eine Anzahl Schaufeln bestimmter Anstellung
aufweist, teilt dem Rohgut eine Schlagwirkung mit und zerkleinert dieses. Gleichzeitig
gibt er dem zerkleinerten Rohgut eine Bewegungskomponente in Richtung zur Sichtkammer
6 mit. Der Rotor 12 besitzt eine Anzahl von Flügeln ohne Anstellung, die radial
auf der Welle 9 angeordnet sind, wobei die Spitzen der Flügel an der dem
konischen Ring zugekehrten Seite parallel zur konischen Fläche des Ringes mit einer
Abschrägung 13 versehen sind.
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Der Sicht- und Zerkleinerungsrotor 14, der sich innerhalb der
Sichtkammer 6 befindet, weist Zerkleinerungselemente auf, die an der Welle
9 befestigt sind und deren Anstellwinkel verstellbar ist.
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Diese Anordnung ist im einzelnen in A b b. 2 dargestellt. Radial in
einer auf der Welle 9 befestigten Nabe 18 stecken Schaufelschäfte 16, 16a
... mit Schaufeln 15, 15a ... ; Kegelräder 17, 17a ... sitzen
an den inneren Enden der Schäfte 16, 16a ... innerhalb der Nabe. Ein Einstellring
20 zum Verstellen der Anstellung der Schaufeln ist mit Bezug auf die Welle
9 drehbar in die Nabe 18 eingesetzt und weist eine Kegelverzahnung auf, die mit
den Kegelrädern 17, 17a ... im Eingriff steht. Der Ring 20 kann in zur Nabe
18 beliebiger Stellung durch Schrauben 21,
21 a ... festgestellt
werden. Die Welle 9 ist mit einer Buchse 22 sowie mit einem Keil
19 versehen, mit deren Hilfe der Rotor 14 auf der Welle
9 feststellbar ist. Zum Verstellen werden die Schrauben 21,
21a
... gelockert und dann der Verstellring 20 gedreht, wodurch sich alle Kegelräder
17, 17a..., die mit der Kegelverzahnung des Ringes 20 im Eingriff stehen,
um den gleichen Winkel mitdrehen. Auf diese Weise erhalten die Schaufeln 15, 15a
... den gewünschten Anstellwinkel.
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Zwischen der Kammer 8 und dem konischen Ring 4 ist eine
Vorrichtung 24 zur beliebigen Einstellung der Korngrößensichtung vorgesehen.
Diese Vorrichtung 24 entspricht in etwa der Blende einer fotographischen
Kamera und besteht, wie sich aus A b b. 3 und 4 ergibt, im wesentlichen aus einem
festen Ring 25, einem beweglichen, konzentrisch dazu angeordneten Ring 26,
einem Hebel 27, durch welchen der bewegliche Ring 26 von der Außenseite des
Gehäuses her gedreht werden kann, und verschwenkbaren Blendenlamellen 28, 28a...,
welche eine Blendenöffnung 29 umschließen: Zur Vereinfachung der Darstellung
ist in A b b. 4 nur eine einzige Blendenlamelle 28 gezeigt, die an ihren
beiden Enden Stifte 30 und 32 trägt, welche -frs entgegengesetzten Richtungen abstehen.
Der Stift 30 auf der einen Seite greift in eine Öffnung 31 im festen Ring 25 ein,
während der Stift 32 auf der entgegengesetzten Seite in eine Öffnung 33 im beweglichen
Ring 26 eingreift. Wenn der Hebel 27 bewegt wird; um den beweglichen
Ring 26 zu drehen, so wirkt das eine Ende, d. h. das den Stift
30 tragende Ende; als festes Gelenk, während das andere, den Stift 32 tragende
Eide sich in der Richtung des Pfeiles bewegt: Auf diese Weise werden alle Lamellen
gleichzeitig zur Mitte der Blendenöffnung hin bewegt. Dies hat zur Folge, daß die
in der Mitte gebildete Blendenöffnung 29 kleiner wird. Wenn der Hebel
27 in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird, so schwenken die Lamellen
nach außen, so daß die öffnung 29 größer wird: Damit ist es von außen her
möglich, die Größe der öffnung 29 beliebig einzustellen.
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Wie in A b b. 1 gezeigt, sind am Boden der Kammer 7 und der Kammer
6 durchgehende Bohrungen 34 und 35 vorgesehen, die mit darunter befindlichen
Förderschnecken 36 und 37 in Verbindung stehen. Diese Förderschnecken 36 und 37
dienert dazu, Rohgut, das nicht auf die festgelegte Korngröße zerkleinert worden
ist, sowie Fremdkörper mit einem hohen Härtegrad oder Stoffe mit hohem spezifischem
Gewicht aus der Mühle auszutragen.
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Die erfindungsgemäße Mühle arbeitet folgendermaßen: Nach Einschalten
des die Welle 9 antreibenden Motors 50 wird das zu mahlende Rohgut durch
den Rohguteinlaß 2 zugeführt. Dieses Rohgut gelangt in die Zerkleinerungskammer
7, in der es durch den schnellaufenden Rotor 11 gebrochen: wird, wobei dem
Rohgut gleichzeitig eine Bewegungskomponente nach links (Ab b. 1) mitgeteilt
wird, so daß es zum Rotor 12 gelangt. Infolge der Drehung des Rotors
12 wird das Rohgut einer Fliehkraft unterworfen und gleichzeitig mit einer
weiteren Zerkleinerung bei Erreichen einer bestimmten Kerngröße durch den Ringspalt
13 zwischen dem Roter 12 und dem konischen Ring 5 in die Sichtkammer 6 befördert.
Die Korngröße dieses zur Sichtkammer 6
geförderten Gutes wird durch den geringsten
Innendurchmesser des konischen Ringes 5 bestimmt, cl. Ih.
nur diejenigen
Rohgutteilchen, die zu einer solch feinen Korngröße zerkleinert worden sind, daß
die auf sie einwirkende Fliehkraft unter einer bestimmten Größe liegt, können sich
an dem konischen Ring 5 vorbeibewegen, während die größeren Teilchen des Rohgutes
weiterhin am Außenumfang des Rotors 12 und zwischen dessen einzelnen Schaufeln längs
der konischen Fläche umlaufen. Andererseits fallen Grobteilchen, welche lange Zeit
in der Kammer 7 verblieben sind, schließlich in die durchgehende Bohrung 34 und
werden durch den Schneckenförderer 36 aus der Mühle ausgetragen. Auch mit dem Rohgut
vermischte Fremdkörper, die eine hohe Härte oder ein hohes spezifisches Gewicht
aufweisen, werden auf diese Weise aus der Kammer entfernt.
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Die feinen Teilchen des Rohguts, welche in der Kammer 7 in der vorangehend
beschriebenen Weise bis zu einem gewissen Grad sortiert worden sind, gelangen also
in die Sichtkammer 6, in der sie einer Feinzerkleinerung und genauen Sichtung bzw.
Sortierung unterworfen werden. Der Vorgang ist der folgende: Auf jedes der Rohgutteilehen,
das durch die Austragkammer8 abgezogen werden soll, wird durch den Rotor 14 eine
Fliehkraft, welche im Verhältnis zur Masse jedes Teilchens steht, in einer Richtung
ausgeübt, die senkrecht steht zur waagerechten Richtung der Saugkraft, die dem Teilchen
durch das Gebläserad 10 mitgeteilt wird. Wenn die Fliehkraft auf ein Teilchen geringer
ist als die darauf ausgeübte Gebläsesaugkraft, so wird dieses Teilchen in die Austragkammer
abgezogen und aus dem Feingutauslaß 3 ausgetragen. Wenn andererseits ein Teilchen
noch verhältnismäßig groß ist und die Fliehkraft die Saugkraft übersteigt, so gelangt
es wieder aus der Saugzone heraus und wird durch die Drehung des Schleuderrotors
14 beeinflußt, derart, daß es seine Umlaufbewegung längs der inneren Umfangswand
der Sichtkammer fortsetzt. Hierbei wird das Teilchen starken Schlägen durch die
Schaufeln des Schleuderrotors 14 ausgesetzt, der einen größeren Durchmesser und
damit eine höhere Umfangsgeschwindigkeit hat als das Zerkleinerungsrad 12. Ferner
schlägt das Teilchen mit hoher Geschwindigkeit gegen die Innenwand der Sichtkammer
und gegen andere grobe Teilchen. Durch die mehrmalige Wiederholung dieses Vorgangs
werden die Teilchen sehr fein zerkleinert, und zwar auf eine Korngröße, die kleiner
ist als diejenige, welche in der vorangehenden Kammer 7 erzielbar ist. Nachdem die
Korngröße einen bestimmten Betrag erreicht hat, wird das Teilchen, wie oben erläutert,
zur Austragkammer 8 geführt. Gröbere Teilchen, die eine längere Zeit in der Kammer
6 umgelaufen sind, und Teilchen, die nicht leicht zerkleinerbar sind, etwa auf Grund
ihrer Härte oder ihres hohen spezifischen Gewichtes, werden durch die durchgehende
Bohrung 35 hindurch mittels des Schneckenförderers 37 ausgetragen.
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Ähnlich wie im Fall des konischen Ringes 5 kann durch Verstellen der
Größe des Spiels zwischen der Innenfläche des konischen Ringes 4 und den Schaufelspitzen
des Schleuderrades 14 der Zerkleinerungsgrad gesteuert werden. Ferner können die
Fliehkraft und die Saugkraft dadurch geeignet bemessen werden, daß die Anstellung
der Schaufeln 15, 15a ... des Schleuderrads 14 verstellt wird. Mit
anderen Worten, der Schleuderrotor 14 wirkt nicht nur als Gebläse, sondern teilt
den pulverisierten Teilchen auch eine Fliehkraft in radialer Richtung mit, und durch
Verstellen des Anstellwinkels der Schaufeln kann die Korngrößensichtung über einen
weiten Bereich gesteuert werden, und zwar durch eine geeignete Veränderung des Verhältnisses
zwischen der waagerecht wirkenden Saugkraft und der radial wirkenden Fliehkraft.
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Die in Richtung zur Austragkammer 8 bewegten zerkleinerten Teilchen
müssen durch die Öffnung 29 hindurchtreten. Wie beschrieben, wirkt auf jedes der
Teilchen eine der Teilchenmasse proportionale Fliehkraft. Teilchen, die eine geringe
Masse (und damit einen kleinen Teilchendurchmesser) aufweisen, bewegen sich etwa
durch die Mitte der Öffnung 29. Andererseits werden grobe Teilchen mit großen Massen
in verhältnismäßig größeren Abständen außermittig die Öffnung 29 durchlaufen. Es
ist daher möglich, die Korngröße beliebig festzulegen, und zwar durch geeignetes
Bemessen der Größe der öffnung 29. Dies kann stufenlos durch Bedienen des Hebels
27 bzw. durch Einstellen der Blendenlamellen 28, 28 a ... erfolgen.
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Die feinen Teilchen, die in der beschriebenen Weise die drei Stufen
der Pulverisierung, Trennung und Sortierung durchlaufen haben, werden schließlich
aus dem Feingutauslaß 3 ausgetragen.