DE20208605U1

DE20208605U1 - Zerkleinerungsvorrichtung mit exzentrischen Zerkleinerungswerkzeugen

Info

Publication number: DE20208605U1
Application number: DE20208605U
Authority: DE
Original assignee: Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: US7070135B2; US20030226921A1

Description

m ·

' · Patentanwälte '··*·"··· dipl.-ing. f. w. moll · dipl.-ing. h. ch. bitterich

ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT LANDAU/PFALZ

23.05.2002 K/Mr.

PALLMANN MASCHINENFABRIK GmbH & Co. KG, 66482 Zweibrücken

Zerkleinerungsvorrichtung mit exzentrischen £erklejnerungswerkzeugen

KORRESPONDENZ

POSTFACH 20 80

D-76810 LANDAJJ/PiyVJZ,.

TELEGRAMME !«»ENT*** ·

KANZLEI
.WESTFUMG 17

. *TEL. 363 4i J 8 7ä 00;& OCWS
•••PfcX 0 6341/283 56 **

BANKVERBINDUNGEN

•DEUTSCHE BANK AG LANDAU .02 1S4 00 (BLZ 546 700 95)

• «POS?BANK LUDWIGSHAFEN * * 27£6Z-676 (BLZ 545 100 67)

&psgr; www·»

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft eine Zerkleinerungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Gattungsgemäße Zerkleinerungsvorrichtungen nehmen das zu zerkleinernde Gut axial auf und führen den Materialstrom nach Umlenkung in radiale Richtung den ringförmig um die Drehachse angeordneten Zerkleinerungswerkzeugen zu. Nach erfolgter Zerkleinerung tritt das Feingut radial in einen vom Gehäuseumfang und den Zerkleinerungswerkzeugen gebildeten, in etwa ringförmigen Kanal, der schließlich in einen tangential angeordneten Materialauslass mündet und an den weitere Rohrleitungen zum Abtransport des Feingutes angeschlossen sind. Durch die im Kanal vorherrschende Luftströmung wird das über den gesamten Umfang der Zerkleinerungswerkzeuge die Zerkleinerungszone verlassende Feingut mit der Luftströmung mitgerissen und in Richtung des Auslasses transportiert.

Da durch kumulative Wirkung die Feingutdichte in Richtung des Materialauslasses zunimmt, besitzen bekannte Zerkleinerungsvorrichtungen einen spiralenförmigen Gehäuseumfang, wobei die Drehachse der Zerkleinerungswerkzeuge im Festpunkt der Spirale angeordnet ist und sich der Gehäuseumfang in Drehrichtung stetig erweitert. Dadurch erfährt der Kanal im Querschnitt eine zum Materialauslass hin stetige Vergrößerung, so dass dem sich zum Auslass hin bewegenden Feingut ein kontinuierlich wachsendes Kanalvolumen zur Verfügung steht. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Feingutdichte über die gesamte Länge des Kanals in etwa konstant bleibt oder sich sogar verringert. Das damit verfolgte Ziel ist es, Stauungen im Materialfluss zu vermeiden.

Zur Erlangung dieses Vorteils nimmt man allerdings eine aufwändige Herstellung des Maschinengehäuses in Kauf. Durch den spiralenförmigen Verlauf des Gehäuseumfangs müssen die Einzelteile des Gehäuses speziell aufgerissen, ausgeschnitten und aneinander angepasst werden. Durch das Abweichen von standartisierten Formen wie Rechtecken und Kreisen ist damit ein hoher Aufwand

an Handarbeit verbunden, der sich nicht zuletzt in erhöhten Herstellungskosten für bekannte Zerkleinerungsvorrichtungen niederschlägt.

Vor diesem Hintergrund stellt sich der Erfindung die Aufgabe der konstruktiven Vereinfachung einer Zerkleinerungsvorrichtung ohne dabei den ungehinderten Materialfluss innerhalb der Vorrichtung zu behindern.

Diese Aufgabe wird durch eine Zerkleinerungsvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Schutzanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Auch die Erfindung greift auf das Prinzip zurück, mit Hilfe eines sich zum Materialauslass hin erweiternden Kanals einer Erhöhung der Feingutdichte und der damit verbundenen Gefahr von Materialstauungen entgegenzuwirken. Allerdings löst sich die Erfindung dabei von der bei gattungsgemäßen Vorrichtungen allgegenwärtigen Vorstellung, zur Vergrößerung des Raumvolumens zum Materialauslass hin die Drehachse der rotierenden Zerkleinerungswerkzeuge im Mittelpunkt bzw. Festpunkt des Gehäuses anzuordnen und den Abstand zwischen Zerkleinerungswerkzeugen und Gehäuseumfang stetig zu erweitern.

Statt dessen wird gemäß der Erfindung zum ersten Mal die Drehachse bewusst exzentrisch im Gehäuse angeordnet, und zwar derart, dass sich die Zerkleinerungswerkzeuge in einem Bereich dem Gehäuseumfang annähern, dagegen im gegenüberliegenden Bereich einen größeren Abstand aufweisen. Der Bereich der Annäherung betrifft den Abschnitt des Gehäuseumfangs, der in Drehrichtung auf den Materialauslass folgt. Dies ist möglich, da hier ohnehin eine vergleichsweise geringe Feingutdichte gegenüber nachfolgenden Bereichen festzustellen ist.

Der Vorteil dieser Anordnung der Drehachse kommt in besonderem Maße mit der Ausgestaltung eines im Umfang kreisförmigen Gehäuses zur Geltung. So wird in einem kreisförmigen Gehäuse allein durch die exzentrische Anordnung der Zerkleinerungswerkzeuge ein sich zum Auslass hin erweiternder Kanal geschaffen. Ein kreisförmiges Gehäuse ist dabei verhältnismäßig einfach in der Herstellung, da es im wesentlichen nur durch Radius und Gehäusetiefe definiert ist.

Das bedeutet aber nicht, dass sich die Erfindung nicht auch auf spiralenförmige Gehäuse erstreckt, da sich auch hier der erfindungsgemäße Effekt der stetigen Volumenvergrößerung des Kanals ergibt, der kumulativ zur Volumenvergrößerung infolge der Spiralenform des Gehäuses wirkt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Gehäuse aus einem Stück gefertigt, wobei die Übergangsbereiche zwischen der umlaufenden Mantelfläche und der Vorderseite bzw. der Rückwand des Gehäuses rund ausgebildet sind. Dadurch werden Eckbereiche vermieden, die bevorzugt Ansatzpunkte für das Feingut bilden und von denen daher bevorzugt Stauungen im Materialfluss ausgehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel betrifft eine Scheibenmühle und stellt nur einen Weg zur Ausführung der Erfindung dar. Die gemachten Ausführungen gelten sinngemäß ebenso für andere Zerkleinerungsvorrichtungen wie zum Beispiel Refiner, Pralltellermühlen, Doppelstrommühlen, Stiftmühlen, Schlagnasenmühlen und Universalmühlen.

Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung entlang der Linie INI,

Fig. 3 einen Horizontalschnitt entlang der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung entlang der Linie IH-III und

Fig. 4 einen Radialschnitt lediglich durch das Gehäuse der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung entlang der in Fig. 3 eingetragenen Linie IV-IV.

Aus den Fig. 1 bis 3 geht der nähere Aufbau einer erfindungsgemäßen Scheibenmühle 1 hervor. Die Fig. 1 bis 3 zeigen zunächst einen Unterbau 2, der sich aus einem umlaufenden Rahmenprofil 3 mit einer oberen Abdeckung 4 zusammensetzt und so eine Plattform für den weiteren Maschinenaufbau bildet.

Die Scheibenmühle 1 besitzt ein trommeiförmiges Gehäuse 5, das einen scheibenförmigen Zerkleinerungsraum 6 umschließt. Über einen Mühlenfuß 7 ist das Gehäuse 5 fest mit der Abdeckung 4 verschraubt. Im Fußbereich des Gehäuses 5 ist ein seitlicher Materialauslass 34 angeordnet, der tangential in den Zerkleinerungsraum 6 mündet. Die Vorderseite 8 des Gehäuses 5 weist eine zentrische kreisförmige Öffnung auf, die von einer um eine Achse 9 schwenkbaren und verriegelbaren Gehäusetür 10 verschlossen werden kann.

Die Gehäusetür 10 besitzt ebenfalls eine kreisförmige Öffnung 11, durch welche ein axialer Durchtritt des Aufgabeguts möglich ist. Über die Dicke der Gehäusetür 10 erweitert sich die Öffnung 11 von außen nach innen stark konisch, so dass der innere Rand der Öffnung 11 gegenüber dem äußeren Rand einen größeren Durchmesser aufweist.

Außenseitig schließt sich an die Öffnung 11 ein Fallschacht 12 an, der mit seinem mühlenseitigen Ende mit Hilfe eines Flansches 13 an der Gehäusetür 10 befestigt

ist. Das gegenüberliegende Ende ist mit einem Einlauftrichter 14 versehen, durch welchen das Aufgabegut der Scheibenmühle 1 zugeführt wird.

An den inneren Rand der Öffnung 11 schließt sich ein fest mit der Innenseite der Gehäusetür 10 verschraubter, zur Öffnung 11 konzentrischer Werkzeugring 15 an, dessen aktive Oberfläche mit einer Riffelung versehen ist.

Die Rückwand 16 des Gehäuses 5 weist eine der Öffnung 11 gegenüberliegende kreisförmige Öffnung 17 auf, durch die hindurch sich das vordere Ende einer horizontalen Antriebswelle 18 erstreckt. Die Antriebswelle 18 ist innerhalb der Wellenlagerung 19 frei drehbar um die Drehachse 20 gelagert. Die Wellenlagerung 19 ist wiederum unter Zwischenlage eines koaxial zur Drehachse 20 angeordneten Lagerrings 21 mit der Rückwand 16 des Gehäuses 5 fest verbunden.

Auf dem hinteren, außerhalb des Gehäuses 5 liegenden Ende der Antriebswelle 18 sitzt eine Mehrrillenscheibe 22, die über Antriebsriemen 23 mit einem seitlich des Gehäuses 5 ebenfalls auf der Abdeckung 4 angeordneten Elektromotors 24 verbunden ist. Aus Gründen des Arbeitsschutzes sind die Mehrrillenscheibe 22 sowie der Antriebsriemen 23 von einer Einhausung 25 umschlossen.

Auf dem innerhalb des Gehäuses 5 liegenden Ende der Antriebswelle 18 sitzt eine Nabenscheibe 26, die von der Antriebswelle 19 in Rotation versetzt wird. Auf ihrer der Gehäusetür 9 zugewandten Seite weist die Nabenscheibe 26 einen zum ersten Werkzeugring 15 koaxialen zweiten Werkzeugring 27 auf, dessen aktive Fläche mit der Riffelung des ersten Werkzeugrings 15 zusammenwirkt. Der gegenseitige axiale Abstand der beiden Werkzeugringe 15 und 27 nimmt vom inneren Rand der Werkzeugringe 15 und 27 zum äußeren Rand hin ab, wodurch sich eine Zerkleinerungszone in Form eines sich radial nach außen hin verjüngenden Mahlspalts ergibt. Im Bereich um die Drehachse 20 ist die Nabenscheibe 26 von einer Deck-/Stellscheibe 33 abgedeckt.

Die exzentrische Anordnung der Drehachse 20 und damit der Zerkleinerungswerkzeuge 15 und 27 wird anhand Fig. 4 näher erläutert, die einen Radialschnitt lediglich durch das Gehäuse 5 der Scheibenmühle 1 zeigt. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich besitzt das Gehäuse 5 kreisförmige Gestalt mit Mi als Kreismittelpunkt. Im Falle von spiralenförmigen Gehäusen würde Mi den Festpunkt des Gehäuses beschreiben. Im Fußbereich des Gehäuses 5 sieht man den Materialauslass 34 tangential aus dem Gehäuse 5 münden. Zu diesem Zweck ist der letzte Abschnitt des Gehäuseumfangs an die Richtung des Materialauslasses 34 angepasst, in den er vorzugsweise stetig übergeht.

Durch Mi ist ein erstes rechtwinkliges Koordinatensystem mit den Hauptachsen &KHgr;&igr; und Y₁ festgelegt. Die Hauptachse &KHgr;&igr; ist parallel zu dem tangentialen Materialauslass 34 angeordnet; die Hauptachse Yi demzufolge senkrecht dazu. Die Hauptachsen &KHgr;&igr; und Yi teilen den vom Gehäuse 5 umschlossenen Zerkleinerungsraum 6 in die Sektoren I₁ II, III und IV auf, wobei in Sektor I der Materialauslass 34 und die übrigen Sektoren in der durch den Pfeil 35 versinnbildlichten Drehrichtung folgen.

Mit 17 ist wiederum die kreisförmige Öffnung in der Rückwand 16 des Gehäuses 5 bezeichnet, welche für die Durchführung der in Fig. 4 nicht dargestellten Antriebswelle 18 bestimmt ist. Der Mittelpunkt M2 der Öffnung 17 fällt somit mit der Drehachse 20 zusammen und ist bestimmend für die Position der Zerkleinerungswerkzeuge 15 sowie der Zerkleinerungswerkzeuge 27, deren äußerer Flugkreis mit 36 angedeutet ist. Durch den Kreismittelpunkt M2 ist zugleich ein zweites rechtwinkliges Koordinatensystem mit den Achsen X₂ und Y₂ festgelegt, die parallel zu den Hauptachsen des ersten Koordinatensystems liegen.

Die exzentrische Anordnung der Drehachse 20 und damit der Zerkleinerungswerkzeuge 15 und 27 im Gehäuse 5 ergibt sich aus der Abweichung ei der Achsen &KHgr;&igr; und X2 und der Abweichung e₂ der Achsen Yi und Y2 voneinander. Die Exzentrizität führt dazu, dass der engste Abstand zwischen

dem Umfang des Gehäuses 5 und den Zerkleinerungswerkzeugen 15 bzw. 27 auf einem Radialstrahl ausgehend von Mi durch M2 liegt. Diametral gegenüber befindet sich die Zone mit dem größten Abstand.

Auf diese Weise bilden Gehäusevorderseite 8 und Gehäuserückwand 16 zusammen mit dem Gehäuseumfang und den Zerkleinerungswerkzeugen 15 und 27 einen Kanal, der in dem Sektor Il den geringsten Abstand zum Gehäuseumfang aufweist und damit die kleinste Querschnittsfläche. Die Querschnittsfläche des Kanals und damit sein Raumvolumen nimmt in Dreheichtung 35 und damit in den Sektoren III und IV bis zum Materialauslass 34 stetig zu. Auf diese Weise wird erreicht, dass dem sich zum Materialauslass 34 hin kumulierenden Feingut ein im wesentlichen stetig wachsendes Volumen zur Verfügung gestellt wird, so dass die Feingutdichte im Ablaufkanal konstant bleibt oder sogar geringer wird, mit der Folge, dass Stauungen im Materialfluss entgegen gewirkt wird.

Claims

1. Zerkleinerungsvorrichtung (1) mit einem um eine Drehachse (20) angeordneten Gehäuse (5) und einem zur Bewerkstelligung der Zerkleinerungsarbeit innerhalb des Gehäuses (5) mit vorgegebenem Drehsinn (35) um die Drehachse (20) rotierenden Zerkleinerungssystem, das erste Zerkleinerungswerkzeuge (15) und zweite Zerkleinerungswerkzeuge (27) besitzt, die im Zuge der Rotation eine Relativbewegung zueinander ausführen und dabei eine kreisförmige oder kreisringförmige Zerkleinerungszone bilden, wobei das Aufgabegut in axialer Richtung in das Gehäuse (5) eingeleitet, in radialer Richtung den Zerkleinerungswerkzeugen (15, 27) zugeführt und nach der Zerkleinerung als Feingut tangential durch einen Auslass (34) aus dem Gehäuse (5) abgezogen wird und wobei die Geometrie des Gehäuses (5) durch ein erstes Koordinatensystem mit den Hauptachsen X₁ und Y₁ festlegbar ist, die sich rechtwinklig im Mittelpunkt M₁ des Gehäuses schneiden und von denen die Hauptachse Y₁ senkrecht zur tangentialen Auslassrichtung angeordnet ist, so dass von den Hauptachsen X₁ und Y₁ das Gehäuse 5 im Drehsinn (35) in die Sektoren I, II, III und IV unterteilt ist, wobei in Sektor I der Materialauslass (34) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse 20 des Zerkleinerungssystems exzentrisch im Bereich der Sektoren I und II des Gehäuses 5 angeordnet ist, vorzugsweise im Sektor I.

2. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse 20 in einem Bereich um die Winkelhalbierende des Sektors I von ±15°, vorzugsweise ±10° angeordnet ist.

3. Zerkleinerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität (e1) bezüglich der Achse X₁ größer ist als die Exzentrizität (e₂) bezüglich der Achse Y₁.

4. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Drehachse 20 vom Mittelpunkt M₁weniger als ein Fünftel des Abstandes vom Mittelpunkt M₁ zum Umfang des Gehäuses 5 beträgt.

5. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse 5 im Querschnitt kreisförmig mit M₁ als Kreismittelpunkt ausgebildet ist.

6. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse 5 im Querschnitt spiralenförmig mit M₁ als Festpunkt der Spirale ausgebildet ist.

7. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungswerkzeuge (15, 27) eine kreisförmige oder kreisringförmige Zerkleinerungszone festlegen, deren geringster Abstand zum Umfang des Gehäuses (5) mindestens ein Fünftel des größten Abstandes beträgt, vorzugsweise etwa halb so groß ist wie der größte Abstand.

8. Zerkleinerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) einstückig ausgebildet ist und der Übergang zwischen der umfangseitigen Mantelfläche und der Vorderseite (8) beziehungsweise Rückwand (16) mit einem Radius von 15 mm bis 30 mm, vorzugsweise 25 mm ausgerundet ist.