DE2715474A1

DE2715474A1 - Verbesserungen an vakuumprallmuehlen

Info

Publication number: DE2715474A1
Application number: DE19772715474
Authority: DE
Inventors: Rene Planiol
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-07
Filing date: 1977-04-06
Publication date: 1977-10-20
Also published as: JPS52122963A; GB1579940A; US4138067A; IT1074874B; JPS5820656B2; FR2347102A1; BE853317A; CA1104986A; FR2347102B1; LU77073A1; CH609583A5

Description

PATENTANWALT - «000 MÖNCHEN , 6.4J977/R

DR. WIlHElM HASSE ^ PGm 4293/Pla

DIPIOMINGENIEUR

Renk PLANIOL, Varennes, F-376OO Loches

VERBESSERUNGEN AN VAKUUMPRALLMOHLEN

Zweck der Erfindung sind Verbesserungen an Vakuumprallmühlen.

Es wurde bereits, beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 2 609 993, eine Vakuumpralimühle vorgestellt, das heißt eine Maschine mit einem Rotor mit Radialschaufeln, der in einem unter Vakuum stehenden Gehäuse gelagert ist, wobei das Mahlgut in Kornform eingebracht wird und entlang der Achse des Rotors von diesem strahlenförmig gegen in einem gewissen Abstand von dem Rotor und auf der Innenseite des Gehäuses angebrachte Prallplatten geschleudert wird. Die durch ihren Aufprall gegen die Prall platten zerschlagenen Körner werden in einen Nebel aus Feinteilchen verwandelt, die das gemahlene Gut bilden, das Gehäuse füllen und an dessen Unterseite gesammelt werden, wo sie unter der Schwerkraft herabfallen.

Diese Mühlen finden eine interessante Anwendung in zahlreichen Bereichen und insbesondere, ohne daß dieser Hinweis in irgendeiner Weise einschränkend ist, bei der Herstellung von Zement. Gegenüber den bekannten Kugelmühlen haben sie den Vorteil, ein feineres gemahlenes Gut zu ergeben, dessen Korngröße gleichmäßiger und dessen Verteilungskurve enger ist als diejenigen des mittels herkömmlicher Mühlen erzielten Gutes, wobei sie gleichzeitig wesentlich weniger Energie verbrauchen. Derartige Mühlen

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haben jedoch den Nachteil einer verhältnismäßig raschen Abnutzung des Rotors auf Grund der Wirkung der Teilchen des gemahlenen Gutes, und diese Abnutzung belastet erheblich die Betriebskosten der Mühle wegen der Kosten und der wartungsbedingten Totzeiten des Rotors.

Ein Ziel der Erfindung ist ganz allgemein das Anbringen von Verbesserungen an Vakuumprall müh!en bekannter Bauart, die den vorstehend genannten Nachteil ausschalten.

Eine nach der Erfindung verbesserte Vakuumprallmühle ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Vorrichtungen zum Schutz des Rotors gegen die von den Prall platten stammenden Teilchen des gemahlenen Gutes aufweist.

Bei einer ersten Ausführungsform ergeben sich diese Vorrichtungen aus dem Aufbau des Rotors, der so ausgebildet ist, daß Kanäle - und damit Schleuderstrahlen des Mahlgutes -- in ausreichender Anzahl ausgespart werden, daß sich diese Strahlen dem direkten Rückprall der gemahlenen Teilchen gegen den Rotor widersetzen. Die Masse der zu mahlenden Körner, die größer ist als diejenige der gemahlenen Teilchen, und die Dichte der gegen die Prall platten geschleuderten Strahlen (Anzahl der Körner pro Kubikzentimeter), die erheblich größer ist als diejenige des Nebels aus gemahlenen Teilchen, bewirken, daß diese Teilchen die Strahlen aus Mahlgutkörnern nicht durchqueren können und so den Rotor erreichen, sofern die Anzahl der Strahlen über einem vorherbestimmten Wert liegt.

Bei einer anderen Ausführungsform sind die Schutzvorrichtungen des Rotors aus Panzerungen gebildet, die so im Inneren des Gehäuses angeordnet sind, daß sie den Durchgang der Mahltjutstrahlen zu den Prallplatten freilassen, während sie sich der Rückkehr der gemahlenen Teilchen von den Prallplatten auf den Rotor widersetzen, wobei diese Teilchen imstande sind, auf den Rotor zu treffen, nachdem sie von den Prall platten in andere Richtungen als die Einfallsrichtungen gelenkt wurden oder nachdem sie ein oder mehrere Male gegen die Wandungen des Mühlengehäuses geprallt sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestel1 ten Ausführungsbeispiels.

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Figir 1 ist eine schematische Darstellung einer bekannten Vakuumprallmühle,

Figur 2 ist eine Teilansicht analog zu derjenigen von Figur 1 einer ersten Ausführungsform einer nach der Erfindung verbesserten Mühle,

Figur 3 ist eine Ansicht analog derjenigen von Figur 2, aber für eine andere Ausführungsform,

Figur 4 ist eine Ansicht analog derjenigen von Figur 3, aber noch für eine weitere Ausführungsform, und

Figur 5 ist eine Ansicht analog derjenigen von Figur 2 bis 4, aber noch für eine weitere Ausführungsform.

Mit Bezugnahme zunächst auf Figur 1 veranschaulicht diese das Arbeitsprinzip einer Vakuumprallmühle der Art, die in der US-Patentschrift Nr. 2 609 993 beschrieben ist. Eine solche Mühle umfaßt ein Gehäuse 10, das mit einem Deckel 11 verschlossen und von einer nicht dargestellten, mit einer an der Seitenwand des Gehäuses befestigten Rohrleitung 12 verbundenen Pumpe unter Vakuum gehalten wird. Im Inneren des Gehäuses ist ein Rotor 13 angebracht, der demjenigen eines Radi al ventilators etwas ähnlich ist, und der mit Radi al schaufel η versehen ist. Der Rotor 13, in den das Mahlgut durch einen den Deckel 11 durchquerenden Axialdurchgang 14 eingeführt wird, wird in Umlauf durch einen Motor 15 gebracht, der in einer Zelle gelagert ist, die über eine das Gehäuse 10 durchquerende Rohrleitung 17 mit der Atmosphäre verbunden ist. Eine Dichtung 21 ist dort vorgesehen, wo die Welle 22 des Motors 15 die Zelle 16 durchquert. Das Gehäuse 10 trägt einen Kranz 18, dessen mittlere Ebene im wesentlichen diejenige des Rotors 13 ist und die Prallplatten 19 aufnimmt, an denen sich die Körner des Mahlgutes zerschlagen, die von dem Rotor 13 entlang der Strahlen j_ gegen diese Prallplatten geschleudert werden. Das gemahlene Gut bildet in dem Gehäuse 10 einen Nebel ^ aus Teilchen, die unter der Schwerkraft zum Unterteil 20 des Gehäuses fallen, von wo sie durch nicht dargestellte Mittel entnommen werden.

In Abwesenheit von Vorsichtsmaßnahmen bewirken sowohl die direkt von den Prall platten 19 stammenden Teilchen des Nebels b_, als auch diejenigen, die sich nach dem Zurückprallen gegen die Wand des Gehäuses 10 oder des

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Deckels 11 gegen den Rotor richten, an diesem eine Wirkung, die derjenigen einer intensiven Sandstrahlung entspricht, die eine verhältnismäßig rasche Abnutzung des Rotors verursacht, und zwar gleichgültig mit welcher Geschwindigkeit sich diese Teilchen auf Grund der hohen Drehzahl des Rotors fortbewegen.

Um diesen Nachteil auszuschalten, schlägt die Erfindung geeignete Mittel vor, um den Rotor bei Auftreffen der gemahlenen Teilchen zu schützen, die direkt oder indirekt von den Prallplatten 19 stammen.

Bei einer ersten Ausführungsform ist der Rotor 13 so ausgebildet, daß die Anzahl der Strahlen j_ von zu mahlenden Körnern, die er in Richtung auf die Prallplatten 19 abgibt, über einem vorherbestimmten Wert in Abhängigkeit von den Abmessungen der Mühle liegt. Wenn dies so ist, dann werden die direkt von den Prall platten 19 stammenden gemahlenen Teilchen von den Strahlen j_ aufgehalten - deren Dichte (Anzahl der Körner pro Kubikzentimeter) über derjenigen des Nebels liegt und deren Körner eine eindeutig größere Abmessung haben als die Teilchen b^ - so daß der Rotor gegen ihren Aufprall geschützt ist.

Wenn mit R der Mindestabstand der Prallplatten 19 zur Rotormitte und mit £ der Radius des Rotors bezeichnet wird, wird bewiesen, daß das angestrebte Ziel erreicht wird, wenn die Anzahl der Kanäle N des Rotors im wesentlichen gleich oder größer ist als:

8r

N =

R- r

Auch wenn die Abnutzung des Rotors einer Mühle vermindert wird, bei der die obige Relation erfüllt wird, bleibt der Rotor doch der Abriebwirkung der gemahlenen Teilchen unterworfen, die imstande sind, gegen ihn zu prallen, nachdem sie von den Prallplatten 19 zurückkommen und gegen die Wand des Gehäuses 10 oder des Deckels 11 geprallt sind, und aus diesem Grund schlägt die Erfindung zusätzliche Mittel zum Schütze des Rotors vor, die nachstehend mit Bezugnahme auf Figur 2 bis 5 beschrieben werden.

Bei einer ersten Ausführungsform, Figur 2, werden auf beiden Seiten der Oberseite 25 und der Unterseite 26 des Rotors 13 ringförmige Panzerungen

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κ Ο 7 1 C / 7 /

27 und 28 angesetzt, die an dem DecKel 11 bzw. an dem Gehäuse 16 befestigt werden können. Die Panzerung 27 umfaßt eine Fläche 29, die sich parallel und in einem Abstand von der Fläche 25 des Rotors erstreckt, und zwei zylindrische Flächen 30 und 31 koaxial zu dem Durchgang 14, wobei der Radius der ersten dieser Flächen etwas über demjenigen des Durchgangs und der Radius der zweiten dieser Flächen im wesentlichen gleich demjenigen des Rotors ist. Sinngemäß umfaßt die Panzerung 28 eine sich parallel und in einem Abstand von der Innenfläche 26 des Rotors erstreckende Fläche 32 und zwei zylindrische Flächen 33 und 34, deren erstere zur direkten oder indirekten Befestigung an der Zelle 16 dient und deren zweite wie die Fläche 31 einen Radius aufweist, der im wesentlichen demjenigen des Rotors gleich ist. Bei einer solchen Ausführungsform wird die Abriebwirkung des Nebels b_ auf den Rotorflächen 25 und 26 praktisch ausgeschaltet und nur der Umfangsabschnitt 35 des letzteren kann beschädigt werden.

Um dieser Beschädigung entgegenzutreten, sieht eine andere Ausführungsform, Figur 3, vor, den Panzerungen 27 und 28 zusätzliche Elemente 36 und 37 hinzuzufügen, die einteilig mit den Panzerungen 27 und 28 oder geeignet sind, an diesen befestigt zu werden. Das Element 36 wird von zylindrischen Wänden 38 und 39 gebildet, die über einen Boden 40 miteinander verbunden sind, der im wesentlichen gemäß der Mantelfläche der Strahlen j_ geformt ist, und das Element 37 wird von zylindrischen Wandungen 41 und 42 gebildet, die über einen Boden 43 miteinander verbunden sind, der im wesentlichen gemäß der Mantelfläche der Strahlen j_ geformt ist, wobei die Elemente 36 und 37 so in dem Gerät angebracht sind, daß ihre Wandungen 40 bzw. 43 einen Ringraum begrenzen und geringfügig in der Richtung abweichen, die von dem Rotor 13 zu den Prall platten 19 läuft, wobei dieser Raum den Strahlen j_ den Durchgang freigibt und gleichzeitig praktisch jdden Zusammenprall von gemahlenen Teilchen mit dem Umfangsabschnitt 35 des Rotors, in dessen Nähe die zylindrischen Wandungen 38 und 41 angeordnet sind, unterbindet.

Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform umfaßt das Gerät außerdem zwei Organe 45 und 46, die über bzw. unter dem Weg der Strahlen j_ angeordnet sind, wobei das erstere entweder an dem Deckel 11 und/oder an dem Element 36 und das zweite an dem Gehäuse 10 und/oder an dem Element 37

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befestigt ist. Jedes der Organe 45, 46 besteht aus zwei zylindrischen Rohren, die bei 47, 48 für das Organ 45 und bei 49, 50 für das Organ 46 dargestellt sind, wobei sich zwischen diesen zylindrischen Rohren schraubenförmige, in entgegengesetzten Richtungen geneigte Flächen befinden. Auf diese Art und Weise werden die Wirbeierscheinungen der Teilchen des Nebels Ib ausgeschaltet und es wird die Austragung des gemahlenen Gutes zu der Entleerungsöffnung 20 des Gehäuses hin begünstigt.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform, Figur 5, ist das Organ 46 beibehalten, aber das Organ 45 ist insofern abgewandelt, als es zwischen den unteren Rändern der Zylinder 47 und 48 - das heißt in der Nähe des Weges der Strahlen j_ - eine volle Wand 51 aufweist, die im wesentlichen auf der Verlängerung der Wandung 40 auf einem Teil ihrer Länge verläuft und sich an die zylindrische Wandung 47 anschließt, das heißt in der Nähe der Prallplatten 19, und zwar um einen eingebogenen Teil 52, dessen Austiefung den Prallplatten zugewandt ist. Der eingebogene Teil ist vorteilhafterweise mit einer Schale 53 aus sehr hartem Material eversehen, die gemäß einer Rinne ausgebildet ist, die sich mit ihrem am weitesten von der Wand 51 entfernten Rand 54 auf den Prallplatten abstützt.

Eine solche Anordnung erlaubt es nicht nur, das Volumen des Nebels b_ aus gemahlenen Teilchen im Inneren des Geräts zu vermindern, sondern auch außerdem diejenigen der gemahlenen Teilchen nach unten zu schicken, die von den Prall platten stammen und die anfänglich von einer aufwärts gerichteten Geschwindigkeitskomponente bewegt wurden.

Die Mittel zum Schütze des Rotors und diejenigen, die die Ansammlung der gemahlenen Teilchen am Unterteil des Geräts begünstigen, können aus zwei einteiligen Stücken ausgeführt werden. In diesem Fall sind das eine der Teile, das die Fläche 29 umfaßt, die Fläche 40, die zylindrische Wandung 47 und die Wandung 51-52 auf der hohen Seite der Strahlen des Mahlgutes angeordnet, und das die Flächen 32, 43 umfassende Teil und das Organ 46 sind unter diesen Strahlen angeordnet.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. So kann der Antriebsmotor des Rotors in einem ölbad

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eines Unterdruckgehäuses vorgesehen werden,anstatt in einer mit der Atmosphäre verbundenen Zelle angeordnet zu sein.

Ebenso können die Innenflächen des Gehäuses und des Deckels beispielsweise durch eine Verkleidung aus Aluminiumoxyd geschützt sein, das mit dem Plasmabrenner aufgesprüht wurde, um nicht die Farbe des gemahlenen Gutes zu verändern, wie dies für die Herstellung bestimmter Spezialzemente gefordert wird.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vakuumprallmühle, die im Inneren eines an eine Vakuumquelle angeschlossenen und mit einem Deckel verschlossenen Gehäuses einen Rotor aufweist, der zu mahlende Körner,die durch einen Axialdurchgang in den Rotor eingebracht wurden, gegen Prallplatten schleudert, die im wesentlichen senkrecht zu den Schleuderbahnen der Körner angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß sie Mittel zum Schütze des Rotors gegen das Auftreffen der von den Prallplatten stammenden gemahlenen Teilchen aufweist.

2. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 sich die genannten Mittel aus der Struktur selbst des Rotors ergeben, der eine über 8r

N = ö liegende Anzahl von Kanälen zum Schleudern der zu mahlenden

κ - r

Körner gegen die Prallplatten aufweist, wobei 21 den Radius des Rotors bezeichnet und R den Mindestabstand der Prallplatten zum Zentrum des Rotors.

3. Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel aus zwei Panzerungen bestehen, von denen jede eine zylindrische Wand mit einem dem Rotorradius im wesentlichen gleichen Radius und eine weitere Wand aufweist, die sich bei der einen Panzerung parallel und in geringem Abstand zur Oberseite des Rotors erstreckt und bei der anderen Panzerung parallel und in geringem Abstand von der Unterseite des Rotors.

4. Mühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem zwei Elemente mit gleicher Achse wie diejenige des Rotors aufweist, von denen jedes eine ringförmige Wand aufweist, die sich von der Nähe der Peripherie des Rotors aus parallel und in geringem Abstand von der oberen Mantelfläche und von der unteren Mantelfläche der Strahlen der zu mahlenden Körner erstreckt.

5. Mühle nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Organe aufweist, um die von den Prall-

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platten stammenden gemahlenen Teilchen zu sammeln und nach dem Unterteil des Gehäuses abzuführen.

6. Mühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Organe aus zwei Zylindern bestehen, die über bzw. unter den Strahlen der zu mahlenden Körner koaxial zur Rotorachse angeordnet sind, wobei diese Organe innen mit gegenläufigen schraubenförmigen Oberflächen versehen sind, die in dem Gehäuse so angeordnet sind, daß sie den Strahlen kein Hindernis bieten.

7. Mühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das über den Strahlen angeordnete Organ außerdem eine ringförmige Oberfläche aufweist, die über einen Teil ihres Verlaufs parallel und in der Nähe der Mantelfläche der Strahlen verläuft, wobei diese Wandung in der Nähe der Prallplatten in einen eingebogenen Teil ausläuft, dessen Austiefung den Prallplatten zugewandt und mit einer Schale aus sehr hartem Material versehen ist, die geeignet ist, die von den Prallplatten stammenden Teilchen zur Unterseite des Gehäuses hin abzulenken, die von einer aufwärtsgerichteten Geschwindigkeitskomponente bewegt werden.

8. Mühle nach einem beliebigen der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit der über den Strahlen angeordneten Elemente und Organe aus einem einteiligen Stück ausgeführt ist, und daß die Gesamtheit der unter den Strahlen angeordneten Elemente und Organe ebenfalls aus einem einteiligen Stück ausgeführt ist.

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