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Die Erfindung bezieht sich auf eine Auskleidung für den Mantel rohrförmiger,
etwa zylindrischer Mahlbehälter von Schwingmühlen, bestehend aus einer größern Anzahl
regelmäßig geformter, mit ihren Seitenflächen eng aneinanderliegender verschleißfester
Körper.
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Derartige Schwingmühlen besitzen im allgemeinen zwei übereinanderliegende
Mahlrohre, zwischen denen ein in Längsrichtung liegender Unwuchtantrieb eine kreisförmige
Schwingbewegung hervorruft. Die Rohre dienen als Mahlbehälter und werden bis etwa
70% ihres Volumens mit Mahlkörpern gefüllt. In Höhe des Antriebes befinden sich
an den Verbindungsstegen zwischen den Mahlrohren weiche Abstützpuffer, die der schwingenden
Maschine die erforderliche Bewegungsfreiheit geben und als Schwingungsisolierung
Erschütterungen in der Lagerung vermeiden.
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Auf Grund einer quer zur Rohrachse gerichteten, kreisenden Schwingbewegung
schlagen die Mahlkörper in der Antriebsfrequenz aufeinander und führen, zusammen
betrachtet, eine Drehbewegung entgegengesetzt zur Schwingbewegung im Mahlzylinder
aus. Das Mahlgut wird entsprechend mitgenommen und zwischen den meist aus Kugeln
bestehenden 1Uahlkörpern sowie der die Mahlfläche bildenden inneren Mahlbehälterwand
im wesentlichen durch Schlag zerkleinert und in Richtung der Mahlrohrachse von einer
oberen Aufgabeöffnung nach einer unteren Austragsöffnung hin gefördert. Je nach
Art des Mahlgutes unterliegen die Mahlflächen der Mahlbehälter einem starken Verschleiß,
weshalb vorzugsweise verschleißfeste Werkstoffe für die Mahlflächen Verwendung finden.
Derartige Auskleidungen finden auch bei bekannten Rohr- und Trommelmühlen Anwendung.
Sie bestehen z. B. aus passend geformten Steinen, die die ganze innere Rohr- oder
Trommelwand bedecken und von dieser zusammengehalten werden. Außerdem sind Auskleidungen
aus Hartmetall und Stahl bekannt, deren einzelne Teile durch Verlöten oder Verschrauben
miteinander und auch mit der Außenwand verbunden werden. Für Schwingmühlen sind
solche Auskleidungen nur begrenzt brauchbar, da ihre Befestigung teils den hohen
Wechselbeanspruchungen bei Schwingmühlen nicht standhalten und teils (sofern Verlötung
und Verschraubung Anwendung findet) ausschließlich für metallische Verschleißkörper
geeignet sind. Bei Schwingmühlen ist ferner von Bedeutung, daß sich der Verschleiß
auf die untere Hälfte des Mahlrohrraumes beschränkt und daß eine teilweise oder
vollständige Erneuerung der Auskleidung leichtmöglich sein muß, da der Verschleiß
entsprechend der hohen Arbeitsfrequenz größer ist als bei langsam laufenden Rohr-
und Trommelmühlen.
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Bei Schwingmühlen sind bereits rohrförmige Auskleidungen aus keramischen
Stoffen oder Schmelzbasalt angewandt worden.
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Die Herstellung derartiger Rohre ist kostspielig und mit hoher Ausschußgefahr
verbunden. Außerdem treten infolge von betrieblichen Beanspruchungen, inneren Spannungen
und unterschiedlichen Wärmedehnungen oft Längsrisse in den Rohren auf, die sich
besonders im obenliegenden Bereich rasch vergrößern und ein Verdrehen der Rohre
im Mantel zwecks Weiterverwendung nach Eintreten eines gewissen Verschleißes unmöglich
machen, weil aus den Randzonen der Risse Stücke herausbrechen. Daß die Risse sich
vorzugsweise im oberen Bereich zuerst bilden und sich erweitern, während Risse im
unteren Bereich meist so eng geschlossen bleiben, daß der Mahlprozeß dadurch wenig
beeinflußt wird, ist auf die im oberen und unteren Bereich der Auskleidung unterschiedlichen
Biegungsbeanspruchungen zurückzuführen, die unter der Wirkung der Massenkräfte des
Antriebes und der Erdbeschleunigung auftreten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verschleißfeste Auskleidung
zu schaffen, die mit geringerem Aufwand und geringerer Ausschußgefahr herstellbar
ist, bei der die Bildung von Rissen und deren nachteiligen Folgen vermieden wird
und die nach eingetretenem Verschleiß leicht instandgesetzt werden kann.
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Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß sich die Auskleidung nur über
einen über die untere Hälfte der inneren Mantelfläche des Mahlrohres hinausgehenden
Teil erstreckt, der in Umfangsrichtung durch am Rohrmantel befestigte Stützglieder
begrenzt ist, und die verschleißfesten Körper durch elastische Spannglieder aneinandergepreßt
werden.
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In Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sollen die verschleißfesten
Körper so geformt werden, daß die sich zwischen ihnen erstreckenden Trennfugen mit
der Richtung der von den Spanngliedern ausgehenden Spannkraft einen von 90° abweichenden
Winkel einschließen.
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Der Belag kann, wie bereits bekannt, in eine elastische Masse einnebettet
werden, welche die Verbindung zwischen dein Belüg und dem Mantel des Mahlbehälters,
aber auch die innige Verbindung der einzelnen verschleißfesten Körper des Belages
untereinander gewährleistet. Die elastische Masse kann durch Vergießen oder Verpressen
in die Fugen zwischen den einzelnen Körpern und zwischen Belag und Mahlbehältermantel
gebracht werden. Dabei kann zwischen dem Belag und dem Mahlbehältermantel auch eine
elastische Zwischenschicht vorgesehen werden, welche auf einfache Weise Maßtoleranzen
ausgleicht und dämpfend auf Betriebs-g er, *iusche und Schlagl)canspruchungen
wirkt. Die elastische bzw. thixotrope Masse gestattet es auch, die verschleißfesten
Körper des Belages ständig in gegenseitigem direkten Kontakt und in Kontakt mit
dem Mantel des Mahlbehälters oder einer Zwischenschicht zu halten, wenn für eine
entsprechende Anpressung gesorgt wird. Vorzugsweise ist an eine nachgiebige federnde
Anpressung in etwa axialer Richtung gedacht, unter deren Wirkung sich die verschleißfesten
Körper in geringen Grenzen seitlich verschieben können, sobald das infolge Verschleiß
oder Ausbröckelungen an deren Flanken möglich ist.
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Die einzelnen Körper des Belages sollen vorzugsweise eine Grundrißrorm
erhalten, die ein lückenloses Aneinanderfügen gestattet. Die Dreieck-, Viereck-und
Sechseckform erscheint besonders geeignet, doch sind ebenfalls Formen anwendbar,
die eine aus mehreren Bögen zusammengesetzte Grundrißfigur haben.
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Im Interesse geringer Spaltweiten zwischen den einzelnen Körpern des
Belages können deren Seitenflächen nach dem Behältermantel hin divergieren. Bei
viereckiger Grundrißform ist es vorteilhaft, mindestens zwei gegenüberliegende Flanken
als Teile einer Schraubenfläche auszubilden.
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Insbesondere derartig ausgebildete Körper haben
das
Bestreben, sich unter Spannung einer etwa axial wirkenden Kraft eng aneinander und
auch an die innere Wand des Mahlbehältermantels anzulegen. Um den Körpern dabei
eine ausreichende Bewegungstoleranz zu gewähren, werden in Ausgestaltung der Erfindung
deren radial gerichtete Kanten gebrochen.
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Zur Befestigung eines Belages, der sich nur über einen Teil des Umfanges
des Mahlbehälters erstreckt, sind Zwischenglieder zur Herstellung einer formschlüssigen
Verbindung der am Rande des Belages liegenden verschleißfesten Körper mit dem Mantel
des Mahlbehälters vorgesehen. Die Zwischenglieder können vorteilhaft in Gestalt
hakenförmiger, mit dem Mantel verschraubter Spanneisen oder Leisten von entsprechendem
Querschnitt erscheinen. Sie können aber auch so gestaltet werden, daß sie mittels
Keilwirkung beim Festschrauben eine Auseinanderpressung der verschleißfesten Körper
in Umfangsrichtung des Mahlbehälters bewirken.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung bestehen in der Anwendung
zahreicher, regelmäßig geformter, verschleißfester Körper, die sich wegen ihrer
großen Stückzahl sehr wirtschaftlich bei geringer Ausschußgefahr durch Preß-, Brenn-
und Schmelzverfahren herstellen lassen und die wegen ihrer relativ geringen Abmessungen
keine gefährlichen inneren Spannungen, dafür aber eine sehr große Widerstandsfähigkeit
gegen die auftretenden Druck- und Schlagbeanspruchungen aufweisen. Im Betrieb der
Mühle wirkt es sich günstig aus, daß einzelne Teile des Belages ohne große Mühe
und Kosten ausgewechselt werden können, wenn sie beispielsweise durch Verschleiß
unbrauchbar geworden sind.
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In den Figuren sind Beispiele für erfindungsgemäße Anordnungen dargestellt.
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F i g. 1 zeigt einen Mahlbehälter im Querschnitt; F i g. 2 zeigt einen
Ausschnitt einer Mahlfläche als Abwicklung; F i g. 3 zeigt dasselbe mit einer anderen
Grundrißform der verschleißfesten Körper; F i g. 4 zeigt eine axial wirkende nachgiebige
Spannvorrichtung am Ende eines Mahlbehälters; F i g. 5 zeigt einen Mahlbehälter
im Querschnitt, dessen Auskleidung sich über den ganzen Umfang erstreckt.
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In dem rohrförmigen Mantel 1 (F i g. 1) des Mahlbehälters werden die
einzelnen, einen Teil der inneren Mantelfläche bedeckenden verschleißfesten Körper
2 an den in Richtung der Rohrachse verlaufenden Rändern durch Zwischenglieder 3,
z. B. Spanneisen oder Leisten, gehalten. Die Spanneisen oder Leisten 3 werden mittels
Schrauben 4 festgezogen. In F i g. 5 ist im Vergleich dazu eine Ausführungsform
dargestellt, bei der sich ein verschleißfester Belag 2 über den ganzen inneren Umfang
des Mantels 1 erstreckt. Die verschleißfesten Körper 2 sind regelmäßig geformt,
jedoch brauchen sie nicht unbedingt untereinander gleich zu sein. Als Grundrißformen
eignen sich alle Figuren, die sich lückenlos aneinanderfügen lassen, vorzugsweise
die Dreieck-, Viereck- und Sechseckform. Die Formen mit gerader Seitenzahl können
sowohl mit geraden als auch bogenförmigen Seiten ausgeführt werden. F i g. 2 zeigt
ein Beispiel für die Anwendung regelmäßiger Rhombusformen, während F i g. 3 eine
Anordnung mit einem Bogenviereck als Grundrißform zeigt, wie sie in ähnlicher Gestalt
bei Mahlwalzenmänteln und Pflastersteinen vorkommen. Im Interesse geringer Spaltweiten
zwischen den einzelnen Körpern 2 ist es vorteilhaft, deren Form als Abschnitte eines
Gewindeganges zu gestalten, wobei dann mindestens zwei gegenüberliegende Flanken
5, 6 als Teile einer Schraubenfläche ausgebildet werden, wie F i g. 4 erkennen läßt.
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Die Körper 2 werden mittels einer zeichnerisch nicht dargestellten
Vorrichtung in den Mantel 1 eingebracht. Danach kann ein sicherer Verband der Körper
2 untereinander als auch mit dem Mantel 1 durch Vergießen oder Verpressen mit einem
schmelzbaren oder aushärtenden Stoff ausreichender Bindekraft und Elastizität hergestellt
werden. Eine dabei unter Umständen vorzusehende elastische Schicht 7 zwischen dem
Mantel 1 und den Körpern 2 kann dabei entstehen. Die elastische Schicht 7 kann aber
auch aus einer zwischen Mantel 1 und den Körpern 2 eingelegten elastischen Platte
gebildet werden. In solchem Falle muß dafür gesorgt werden, daß die Körper 2 mit
ausreichender, nach außen gerichteter radialer Anpressung angebracht werden. Das
kann z. B. durch Ausübung einer tangential gerichteten, auf die in Richtung des
Mahlflächenumfanges gesehen letzten Körper 2 wirkenden Spannkraft geschehen. Wenn
die Zwischenglieder 3 an ihrer den Körpern 2 zugekehrten Seite keilförmig ausgebildet
werden, läßt sich das leicht erreichen.
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Vorteilhaft ist es, die Körper 2 in einem solchen Verband anzuordnen,
daß die Trennfugen zickzack-oder schraubenförmig verlaufen, wie in F i g. 2 bis
4 beispielsweise dargestellt. Dadurch wird vermieden, daß sich axial verlaufende
Spalte bilden, die sich im Laufe der Zeit schnell vergrößern. Axial oder tangential
wirkende, vorzugsweise nachgiebige Spannglieder, z. B. in Gestalt von Spannschrauben
8 und Tellerfedern 9, können eine dauernde kraftschlüssige Anlage der Seitenflächen
der verschleißfesten Körper aneinander gewährleisten.
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Damit die Trennfugen 10 zwischen den einzelnen Körpern 2 des verschleißfesten
Belages sich nicht nach dem äußeren Umfang hin erweitern, sollen die Seitenflächen
der Körper 2 entsprechend dem Unterschied zwischen Innen- und Außendurchmesser des
Belages divergieren. Dadurch wird die Gefahr der Ausbröckelung an den Rändern vermindert,
da sich die gegenseitige Anpressung dann großflächig und gleichmäßig verteilt. Wenn
die Seitenflächen der Körper 2 vor dem Einbau in den Mantel 1 mit einer thixotropen
Masse dünn überzogen werden, bildet sich nach dem Anziehen der Spannglieder 8, 9
und nachdem sich der ganze Verband unter deren Spannung versetzt hat, ein praktisch
fugenloser, besonders widerstandsfähiger Belag.
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Um den Körpern 2 beim Setzvorgang eine ausreichende Bewegungstoleranz
zu gewähren, werden, wie beispielsweise an der Rhombusform in F i g. 2 veranschaulicht,
die radial gerichteten Kanten 11 gebrochen.