-
Mahlplattenauskleidung für Rohr-oder Kugelmühlen Die Erfindung betrifft
eine Mahlplattenauskleidung für Rohr- oder Kugelmühlen mit zwischen Mühlenmantel
und Mahlplatten angeordneten elastischen Zwischenlagen, wobei jede Mahlplatte von
den benachbarten Mahlplatten durch einen Spalt getrennt ist.
-
Trommeln von Rohr- und Kugelmühlen erhalten in bekannter Weise verschleißfeste
Auskleidungen, sogenannte Mahlplatten. Diese Mahlplatten unterliegen neben einer
hohen verschleißenden Beanspruchung zusätzlich noch einer Beanspruchung durch Stoß
und Schlag, die ihre Ursache in direkt auf die Mahlplatte aufschlagenden Mahlkugeln
hat. Diese letztgenannte Beanspruchung macht viele Werkstoffe, die infolge ihrer
hohen Härte einen sehr großen Widerstand gegen reibenden oder schmirgelnden Verschleiß
aufweisen, für den Einsatz in Kugelmühlen ungeeignet. Werkstoffe wiederum, die einer
Stoß- und Schlagbeanspruchung auf Grund einer ausreichenden Zähigkeit gewachsen
sind, erwiesen sich in vielen Fällen als nicht genügend widerstandsfähig gegen den
erosiven Verschleiß.
-
Es besteht also das Problem, einen Werkstoff zu finden, der durch
seine Härte einen hohen Widerstand gegen reibenden und schmirgelnden Verschleiß
aufweist, gleichzeitig aber so viel Zähigkeit besitzt, daß er der Schlagbeanspruchung
durch die Mahlkugeln widersteht. Da aber bekanntlich die Härte von allen Stahllegierungen
in dem Maße wächst wie ihre Zähigkeit abnimmt, ist das Problem nur mit vielfach
unerwünschten Kompromissen lösbar.
-
Aus vornehmlich zwei Gründen ist aber in letzter Zeit die Lösung des
aufgezeigten Problems besonders dringlich geworden. Einmal werden Rohrmühlen heute
mit Durchmessern bis zu 4,2 m ausgeführt. Die Schlagbeanspruchung der Mahlplatten
infolge der höheren kinetischen Energie der Mahlkugeln bei ihrem Aufprall hat entsprechend
zugenommen. Zum anderen gelangen in letzter Zeit Mahlkugeln mit ganz besonders hoher
Härte (HB 600 kg/qmm) zum Einsatz.
-
Insbesondere der letztgenannte Umstand hat viele Mahlplattenwerkstoffe,
die bei den bisher vorwiegend verwendeten Mahlkugeln aus Kohlenstoffschmiedestahl
neben ihrem hohen Widerstand gegen erosive Beanspruchungen auch einen ausreichenden
Widerstand gegen Stoß und Schlag zeigten, völlig ungeeignet werden lassen.
-
Bei Einsatz dieser sogenannten harten Mahlkugeln, die, bedingt durch
ihre außergewöhnliche Härte, einen etwa 5- bis 10mal geringeren Verschleiß als die
bisher verwendeten Mahlkugeln aufweisen und deshalb ganz besonders wirtschaftlich
sind, sind in einigen Fällen in kurzer Zeit viele Mahlplatten zerschlagen worden.
-
Der Bewegungsablauf der Mahlkörper in Kugelmühlen, der als bekannt
vorausgesetzt werden kann, zeigt, daß die vorherrschende Beanspruchung der Mahlplatten
reibender und schmirgelnder Art ist und ihre Gebrauchsdauer im Grunde davon abhängt,
ob sie gegen diese Art des Verschleißes einen hohen Widerstand aufweisen. Dieser
reibende Verschleiß entsteht, wenn die Mahlkugeln nach ihrem Aufprall wieder auf
die Winkelgeschwindigkeit der Mühlentrommel beschleunigt werden müssen. Da bei großen
Mühlen die Umfangsgeschwindigkeit im Inneren der Trommel mehr als 3,0 m/s und die
zu beschleunigende Kugelmenge mehr als 50 t/s beträgt, die für die Beschleunigung
der Mahlkugeln zur Verfügung stehende Zeit aber gering ist, ist die auf die Mahlplatte
rückwirkende Beschleunigungskraft entsprechend groß.
-
Die Anzahl der direkt auf die Mahlplatten aufschlagenden Mahlkugeln
ist überraschend gering. Sie beträgt nur etwa 3 %. Alle anderen Kugeln schlagen
wiederum auf Kugeln auf, wodurch der Schlag auf die Mahlplatte weitgehend gedämpft
oder auch völlig aufgefangen wird. Die wenigen direkten Kugelaufschläge bewirken
denn auch kaum einen Verschleiß der Mahlplatte, sondern sie zerstören die Mahlplatte
durch
die beim Aufprall in der Platte erzeugten hohen Druck- und Biegespannungen.
-
Obwohl also die erosive Beanspruchung vorherrscht, was die Verwendung
sehr harter und spröder Werkstoffe für die Mahlplatte angezeigt sein läßt, können
andererseits solche Werkstoffe, die im übrigen meist besonders preiswert sind, wegen
ihrer großen Empfindlichkeit gegen jede Art von Schlagbeanspruchung nicht konsequent
verwendet werden.
-
Es ist nun versucht worden, die beim Kugelaufprall entstehenden großen
Druck- und Biegespannungen in den Mahlplatten dadurch zu vermeiden, daß zwischen
dem Mühlenmantel und den Mahlplatten elastische Zwischenlagen angeordnet wurden.
Bei einer Reihe bekannter Ausführungsformen wurden die Mahlplatten, von denen benachbarte
durch einen Spalt getrennt sein konnten, mitsamt der elastischen Zwischenlage durch
Schrauben- oder Keilverbindungen an dem Mühlenmantel befestigt. Um ein Lockern der
Schrauben- bzw. Keilverbindung zu vermeiden, mußte die Befestigung der Mahlplatten
mittels Schrauben oder Keile unter hoher Vorspannkraft erfolgen. Dadurch konnte
es schon beim Verschrauben oder Verkeilen der Mahlplatten zum Bruch der sprödharten
Platten kommen. Diese hohe Vorspannkraft bewirkte aber vor allem eine entsprechend
hohe Zusammenpressung der zwischen Mahlplatten und Mühlenmantel eingefügten elastischen
Zwischenlagen, deren Elastizität dadurch so stark vermindert wurde, daß keine Gewähr
für die Verhinderung von Plattenbrüchen im Betrieb mehr gegeben war. Auch durch
Änderungen der Dicke oder Qualität der elastischen Zwischenlagen konnte eine Erhöhung
der Elastizität auf das gewünschte Maß nicht erzielt werden, weil in jedem Fall
die notwendige und ganz bestimmte Vorspannkraft die jeweilige Elastizität der Zwischenlage
auf einen kaum noch wirksamen Rest verringerte.
-
Gemäß einer anderen bekannten Ausführungsform wurden die mit einer
elastischen Schicht hinterlegten Mahlplatten durch gegenseitiges Verklemmen, z.
B. durch Aneinanderpressen, schraubenlos an dem Mühlenmantel befestigt. Die beim
Aufprall einer Kugel auf die derart befestigten Mahlplatten entstehende Stoßkraft
muß weitgehend durch die die Platten haltenden Reibungskräfte aufgenommen werden,
weil die im wesentlichen gegeneinander abgestützten Platten die Stoßkraft praktisch
nicht auf ihre Unterlage weiterleiten können. Deswegen kommt es beim Auftreffen
von Kugeln zu hohen Biegespannungen in den Platten und als deren Folge leicht zum
Plattenbruch. Außerdem ist es nahezu bedeutungslos, ob die Dämmschicht bei dieser
bekannten Befestigungsart elastisch oder nichtelastisch ist.
-
Allen bisher bekannten Befestigungsarten für Mahlplatten haftet also
der Nachteil an, daß die Platten nicht ohne hohe Vorspannung befestigt werden können.
Die Folge davon ist einmal, daß die aus der Vorspannkraft resultierenden Druck-
und Biegespannungen sich zu den entsprechenden Spannungen aus der beim Aufprall
aus einer Kugel entstehenden Stoßkraft addieren. Zum anderen verhindert die Vorspannung
das erwünschte volle Wirksamwerden der elastischen Zwischenlage, entweder dadurch,
daß sie, wie z. B. beim Verschrauben oder Verkeilen, durch Zusammendrücken der Zwischenlage
ihre Elastizität bis auf einen unwirksamen Rest abbaut, oder, wie z. B. beim gegenseitigen
Verklemmen, daß sie die Weiterleitung der vollen Stoßkraft und ihre Aufnahme durch
die elastische Zwischenlage weitgehend unmöglich macht.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Befestigung von Mahlplatten an
einem Mühlenmantel vorzuschlagen, durch die die Nachteile der bekannten Ausführungen
vermieden werden.
-
Bei der erfindungsgemäßen Mahlplattenauskleidung für Rohr- oder Kugelmühlen
wird von einer elastischen Zwischenlage zwischen Mühlenmantel und Mahlplatten, von
denen benachbarte Mahlplatten durch einen Spalt getrennt sind, ausgegangen, wie
es bereits bekannt ist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird darüber hinaus vorgeschlagen,
die Befestigung zwischen den Mahlplatten und den Zwischenlagen sowie zwischen den
Zwischenlagen und dem Mühlenmantel jeweils lediglich durch Verkleben auf der gesamten
Oberfläche vorzunehmen.
-
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Maßnahme werden die aufgezeigten
Nachteile der bekannten Befestigungsarten vollständig beseitigt: die Mahlplatte
bleibt absolut frei von Vorspannkräften, und die Stoßkraft wird voll von der elastischen
Zwischenlage aufgenommen. Durch geeignete Wahl von Elastizität und Dicke der Zwischenlage
ist es damit möglich, die Druck- und Biegespannungen in der Mahlplatte auf eine
für den verwendeten Mahlplattenwerkstoff ungefährliche Größe zu bringen.
-
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Mahlplattenauskleidung
ist in der Verminderung des aus der Mühle nach außen dringenden Mahlgeräusches zu
sehen. Diese Geräuschminderung hat ihren Grund darin, daß der in der Mahlplatte
durch Kugelaufschlag entstehende Körperschall immer nur über die elastische Zwischenlage
und damit erheblich gedämpft auf die Mahltrommel übertragen werden kann.
-
Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Befestigung liegt darin,
daß eine Mahlplatte auch dann noch ihre Funktion erfüllt, wenn sie, z. B. infolge
eines Werkstoffehlers, zerbrochen ist: ein Herausfallen von Bruchstücken ist nicht
möglich.
-
An Hand der Zeichnung, in der die erfindungsgemäße Mahlplattenauskleidung
schematisch dargestellt ist, wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben.
-
F i g. 1 zeigt einen Teilausschnitt eines in der erfindungsgemäßen
Weise mit Mahlplatten ausgekleideten MühlenmanteIs im Querschnitt und F i g. 2 eine
Draufsicht auf eine Mahlplatte.
-
Die Mahlplatte 1 ist über ihre gesamte Rückenfläche mit einer elastischen
Zwischenlage 2 verklebt, die ihrerseits auf der Innenfläche des Mühlenmantels 3
aufgeklebt ist. Benachbarte Mahlplatten 1 sind, wie aus F i g. 1 ersichtlich, durch
einen Spalt voneinander getrennt, so daß sich keine gegenseitige Behinderung der
Mahlplatten in ihrer Bewegungsfähigkeit ergeben kann.