DE3490592C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Desintegrator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Desintegra­ tor ist aus der DE-PS 28 26 553 bekannt.

Bei der bekannten Ausbildung verbleibt zwischen jedem von einem Materialbearbeitungskreis getragenen Begrenzungselement und der Innenfläche der benachbarten Tragscheibe ein Spalt. In diesem Spalt entsteht, obwohl die beiden den Spalt begrenzenden Ringschei­ benflächen gegensinnig rotieren, eine Luftströmung mit einer radial nach außen gerichteten Komponente. Diese beruht darauf, daß es in der Grenzschicht an beiden Stirnflächen zu einem Mitrotieren der Luft kommt und die Zentrifugalkräfte nach außen wirken.

Die beschriebenen Verhältnisse erzeugen im inneren Bereich des Spalts einen Unterdruck, der mit gemahlenen Teilchen befrachtete Luft ansaugt. Wegen des sich zwischen den gegensinnig rotierenden Oberflächen ausbildenden hohen Geschwindigkeitsgradienten kommt es zu starkem Verschleiß und, meist wegen des Verschleißes, zu einem frühzeitigen Ausfall der Rotoren.

Hinzu kommt, daß sich unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte auf der inneren zylindrischen Fläche des vom Materialbearbeitungskreis getragenen Begrenzungselements Material ansammelt, das eine Schicht bildet, deren Seitenflächen im Längsschnitt etwa entsprechend dem Schüttwinkel geneigt sind. Da zur Verringerung eines Austrags des Materials zwischen dem vom Materialbearbeitungskreis getragenen Begrenzungselement und dem nach innen benachbarten Materialbear­ beitungskreis bzw. Verteilungskreis ein nur geringer Abstand vor­ handen ist, kommt es zur Reibung an der Außenfläche des inneren Kreises und der in Radialrichtung vorhandene Spalt vergrößert sich wegen des hiermit verbundenen heftigen Verschleißes.

Auch können größere Fremdkörper in den genannten Spalt geraten und sich so verklemmen, daß der Desintegrator schlagartig zum Stillstand kommt. Dies kann eine Verformung von Tragscheiben und Antriebswellen bewirken oder gar zu Zerstörungen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Desintegrator zu schaffen, in dem bei erhöher Mahleffektivität der Verschleiß ver­ ringert ist und die Gefahr einer Beschädigung von Antrieb und Trag­ scheiben verringert ist.

Ausgehend von einem Desintegrator der gattungsgemäßen Bauart wird die gestellte Aufgabe gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs angegebenen Merkmale.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung sind die Wirkungen des betrachte­ ten Spalts von vornherein dadurch praktisch vollständig beseitigt, daß die radial äußere Ecke des ringförmigen Begrenzungselements in unmit­ telbarer Nähe der radial inneren Ecke des zugeodneten Tragrings liegt. Dadurch ist der Spalt innen fast vollständig überdeckt.

Zwar kommt es auch bei der erfindungsgemäßen Ausbildung zu radial gerichteten Strömungen in der Grenzschicht nahe den Tragscheiben und beim Begrenzungselement, die zermahlene Teilchen mit sich führen. Nach einer kurzen Betriebszeit setzen sich jedoch die Teilchen unter dem Schüttwinkel auf den Innenflächen von Tragring und benachbartem Begrenzungselement ab und bilden eine Schutzschicht für die genannten Teile. Die zur Öffnung 18 hin geneigten Abhänge der Schutzschichten leiten das Material in die Bearbeitungszone. Ein Ausweichen des Ma­ terials in die passive Zone ist wegen der besonderen Anordnung des ringförmigen Begrenzungselements und damit der minimalen Größe des Durchtrittsspaltes weitgehend beseitigt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des ringförmigen Begrenzungsele­ ments ergibt sich ein minimaler Abdichtungsspalt, ohne daß größere Flächen in so geringem Abstand gegeneinander rotieren müssen. Dies hat die angestrebten vorteilhaften Wirkungen, da sowohl der Verschleiß und auch die Gefahr eines Verkeilens durch eintretende Mahlgutteilchen als auch der Leistungsbedarf des Desintegrators im Leerlauf mit einer Zunahme der Größe der Abdichtflächen wachsen.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausbildung die die unerwünschte Strömung verhindernde Engstelle im Längsschnitt gesehen "Ecke auf Ecke" gebil­ det ist, liegen die Abstände zwischen den gegeneinander rotierenden Flächenelementen im Durchschnitt viel höher, so daß sich auch ein im Durchschnitt wesentlich geringerer Geschwindigkeitsgradient ergibt. Dies wiederum führt dazu, daß durch den Spalt praktisch keine Luft­ strömung stattfindet sondern es in der Grenzschicht nur zu zirkulie­ renden Luftbewegungen kommt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt auch noch darin, daß bei einem Abreißen des Tragrings von seiner Tragscheibe der Tragring durch die Begrenzungselemente einigermaßen in Position gehalten wird und größere Schäden vermieden werden.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht des Desintegrators im Längsschnitt;

Fig. 2 die gegenseitige Lage der Rotorelemente;

Fig. 3 die Lage von Mahlelementen im Materialbearbeitungskreis relativ zum Begrenzungselement und zu den Tragringöffnungen.

Der Desintegrator hat eine Mahlkammer 1, in der Antriebswellen 2 und 3 mit auf diesen angeordneten Rotoren gelagert sind. Die Drehrichtung der Rotoren ist gegensinnig und durch Pfeile angedeutet. Der auf der Welle 2 angeordnete Rotor besteht aus einer Tragscheibe 4, an der mittels Halteringen 5 Materialbearbeitungskreise 6 konzentrisch be­ festigt sind. Der auf der Welle 3 angeordnete Rotor besteht aus einer Übertragungsscheibe 7, die auf der Welle 3 parallel zur Tragscheibe 4 sitzt. Am Umfang der Übertragungsscheibe 7 ist ein Verteilungskreis 8 angebracht, der einen zylindrischen Ring mit Öffnungen 9 darstellt, hinter jeder von denen ein Mahlelement 10 angeordnet ist. Am Vertei­ lungskreis 8 ist gleichachsig mit der Tragscheibe 4 eine Tragscheibe 11 befestigt, an der mittels Haltringen 12 Materialbearbeitungskreise 13 konzentrisch angebracht sind, wobei jeder Bearbeitungskreis zwischen zwei benachbarten Bearbeitungskreisen 6 des ersten Rotors liegt.

Ein Stutzen 14 dient zur Aufgabe des zu mahlenden Materials 15 und ein Stutzen 16 zur Austragung des zerkleinerten Materials.

Jeder Bearbeitungskreis 6 und 13 ist ausgebildet als Tragring 17 mit Öff­ nungen 18. Hinter jeder derselben ist ein Mahlelement 19 angeordnet.

Zur Verhinderung des Eindringens des zu bearbeitenden Materials 15 in die Spalte zwischen den zylindrischen Tragringen 17 und den Tragschei­ ben 4 und 11 gehören zu jedem Bearbeitungskreis 6 und 13 zwei recht­ winklig zueinander orientierte Begrenzungselemente 20 und 21. Das Begrenzungselement 20 ist eine Ringscheibe und am Umfang seines Trag­ rings 17 an dessen Innenseite befestigt, wobei es die Gruppe der Mahlelemente 19 umfaßt, die an diesem Tragring 17 angebracht sind.

Das andere Begrenzungselement 21 ist als zylindrischer Ring ausgebil­ det, der an der Innenfläche der gegenüberliegenden Tragscheibe 4 bzw. 11 gegenüber dem Begrenzungselement 20 befestigt ist. Der Außendurch­ messer des Begrenzungselements 21 ist praktisch gleich dem Innendurch­ messer des zugehörigen Tragrings 17 und seine (sich in Axialrichtung erstreckende) Höhe ist praktisch gleich der Spaltgröße zwischen der Stirnfläche des Tragrings 17 und der gegenüberliegenden Tragscheibe 4 bzw. 11. Dadurch liegt im Längsschnitt gemäß Fig. 2 gesehen die äußere Ecke des ringförmigen Begrenzungselements 21 in unmittelbarer Nähe der inneren Ecke des Tragrings 17 und es ergibt sich eine Engstelle, ohne daß größere Stirnflächen sich mit minimalem Abstand aneinander vorbei bewegen müssen.

Jedes Mahlelement 19 ist in Form einer radial gebogenen Platte ausge­ bildet, die mit ihrer konkaven Oberfläche, d. h. ihrer Arbeitsfläche, der Öffnung 18 des Tragrings 17 zugewandt und gegen die Drehrichtung der jeweiligen Tragscheibe 4 bzw. 11 orientiert ist.

Das Mahlelement 19 kann lösbar befestigt sein, um ein rasches Aus­ wechseln bei Verschleiß zu ermöglichen. Hierzu sind an seiner Arbeits­ fläche flache Seitenstücke 22 und ein Befestigungsschaft 23 befestigt. Am Tragring 17 sind sie mit Hilfe von Kragstützen 24 befestigt.

Im Betrieb des Desintegrators gelangt das zu bearbeitende Material 15 über den Stutzen 14 in die Mahlkammer 1. Gemeinsam mit dem Material tritt auch ein Luftstrom ein. Der Materialstrom 15 gelangt in die Bearbeitungskreise 6 und 13. In jedem Bearbeitungskreis 6 bzw. 13 wird das zu bearbeitende Material 15 von den Mahlelementen 19 getroffen und schlagend zerkleinert.

Die Begrenzungselemente 20 und 21 verhindern ein Abströmen von Luft und Material 15 über den Rand des Tragrings 17 in den Spalt zwischen den Bearbeitungskreisen 6 bzw. 13 und den Tragscheiben 4 bzw. 11 in seitlicher Richtung, wo es einer wirksamen Bearbeitung entzogen wäre. Wegen der minimalen Größe der Engstelle zwischen den Ecke auf Ecke an­ geordneten Elementen Tragring 17 und Begrenzungselement 21 kommt es nur zu einer vernachlässigbaren Leckströmung und unproduktivem Durch­ satz.

Auf der Innenfläche des Tragrings 17 und des Begrenzungselements 21 bildet sich unter dem Schüttwinkel eine Schicht aus dem zu bearbei­ tenden Material 15, die diese Bereiche vor Verschleiß schützt.

Das zerkleinerte Material wird aus dem Desintegrator über den Stutzen 16 ausgetragen.

Beim Eindringen von größeren Fremdkörpern in die Rotoren kann es zu einer Havarie kommen. In einem solchen Fall des Festklemmens von zwei benachbarten Bearbeitungskreisen 6 und 13 kommt es zu einem Losreißen derselben wegen der schwachen Befestigung an den Halteringen 5 und 12. Die Bearbeitungskreise 6 und 13 sind an den Halteringen 5 und 12 nur derart schwach, beispielsweise durch Schweißen, befestigt, daß zwar ein normaler Betrieb des Desintegrators gewährleistet ist, aber die Befestigung versagt, wenn bei einer Havarie die Kraftbeanspruchung um mehr als eine Größenordnung gegenüber dem normalen Betriebszustand zunimmt. Auf diese Weise ist die Möglichkeit einer Beschädigung des Antriebs und der Tragscheiben 4 und 11 ausgeschlossen.

Claims (1)

1. Desintegrator mit einem Stutzen (14) zur Aufgabe eines zu bearbeitenden Materials und einem Stutzen (16) zum Austragen des zerkleinerten Materials, einer Mahlkammer (1), in der zwei Rotoren in entgegen­ gesetzten Richtungen umlaufen, wobei deren erster aus einer auf einer Antriebswelle (2) angeordneten Trag­ scheibe (4) und wenigstens einem an dieser konzentrisch angebrachten Materialbearbeitungskreis (6) besteht, und der zweite Rotor aus einer auf einer zweiten An­ triebswelle (3) parallel zur Tragscheibe (4) des ersten Rotors angeordneten Übertragungsscheibe (7) besteht, an deren Umfang ein Verteilungskreis (8) an­ gebracht ist, an dessen anderem Rand eine zweite Tragscheibe (11) gleichachsig zur Tragscheibe (4) des ersten Rotors befestigt ist, an der konzentrisch wenigstens ein Materialbearbeitungskreis (13) derart angebracht ist, daß die Materialbearbeitungskreise abwechselnd ineinandergreifen,
   wobei jeder der Materialbearbeitungskreise (6, 13) ausgebildet ist als Tragring (17) mit Öffnungen (18) und in Drehrichtung hinter jeder der Öffnungen auf der Tragringinnenfläche angeordneten Mahlelementen (19) in Form einer gebogenen Platte, die mit ihrer konkaven Oberfläche der Öffnung (18) zugewandt ist, und
   wobei jeder Materialbearbeitungskreis (6, 13) an seinem freien Umfangsrand ein als Ringscheibe ausge­ bildetes, radial nach innen ragendes Begrenzungs­ element (20) trägt,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß jedem von einem Materialbearbeitungskreis (6, 13) getragenen Be­ grenzungselement (20) ein rechtwinklig zu diesem orientiertes ringförmiges Begrenzungselement (21) zuge­ ordnet ist, das an der Innenfläche der benachbarten Trag­ scheibe (4, 11) sich in Axialrichtung erstreckend be­ festigt ist,
   wobei der Außendurchmesser des an der Tragscheibe (4 bzw. 11) befestigten Begrenzungselementes (21) im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des ihm zu­ geordneten Tragrings (17) und seine axiale Erstreckung im wesentlichen gleich der Spaltgröße zwischen der jeweiligen Tragscheibe (4 bzw. 11) und der Stirn­ fläche des Tragrings (17) ist.