DE3610974A1 - Horizontal-schleudermuehle, insbesondere zum zerkleinern von abrasivem gestein - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Horizontal-Schleudermüh­ le, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, mit einem eine vertikale Drehachse aufweisenden, unterseitig fliegend gelagerten und angetriebenen Rotor, welcher meh­ rere, vertikal verlaufende Kammerwände aufweist und von oben auf seinen zentralen Bereich mit Mahlgut beschickbar ist und mit einem koaxial zum Rotor angeordneten, zylindrischen Ge­ häuse, das auf Höhe des Rotors eine den Rotor unter Belas­ sung eines Ringspalts umgebende Mahlbahn trägt.

Als Stand der Technik sind bereits Horizontal-Schleudermüh­ len bekannt, bei welchen der Rotor jeweils so ausgebildet ist, daß er geradlinig verlaufende Kammerwände aufweist, welche im vorderen Bereich mit einer Abwinklung versehen sind (GB-PS 14 39 639). Hierbei liegen sich zwei Kammerwände so gegenüber, daß die Abwinklungen diagonal einander gegenüber­ stehen. Rückseitig sind die Kammerwände von einer runden Ab­ deckung überdeckt, wobei der Rotor insgesamt als Trommel ausgebildet ist mit zwei einander gegenüberliegenden Ein- bzw. Austrittsöffnungen.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Horizontal- Schleudermühle, wobei auf dem trommelartig ausgebildeten Rotor gleichmäßig über den Umfang verteilt drei abgewinkel­ te Kammerwände angeordnet sind (europäische Patentanmeldung 01 01 277). Diese Kammerwände sind vorderseitig mit Verschleiß­ leisten ausgestattet.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Horizontal-Schleu­ dermühle, deren Rotor vier einander gegenüberliegende, im An­ fangs- und im Endbereich abgewinkelte Kammerwände aufweist (europäische Patentanmeldung 01 66 672).

Allen diesen vorgenann­ ten Rotorausbildungen bei Horizontal-Schleudermühlen ist der Nachteil gemeinsam, daß der Rotor bauaufwendig gestaltet ist und ein hohes Gewicht aufweist, so daß relativ große Massen zu bewegen sind. Da die einzelnen Teile miteinander ver­ schweißt sind, ergibt sich weiterhin nachteiligerweise ein Schweißverzug, so daß der Rotor vor dem Einbau nochmals be­ arbeitet werden muß. Durch die geschlossene, trommelartige Ausbildung wird auch die Zugänglichkeit zu den einzelnen Verschließteilen erschwert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Konstruktion der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Verlänge­ rung der Lebensdauer eine Verbesserung der Konstruktion gege­ ben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor gleichmäßig über den Umfang verteilt mindestens zwei nach außen gegen die Mahlbahn des Gehäuses gewölbte Kammer­ wände aufweist und daß die Wölbung jeder Kammerwand dem Kur­ venverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend kreisbogen­ förmig vom zentralen Bereich zum Außenumfang des Rotors verläuft. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die trommelartige Gestaltung entfällt, wobei die Kammerwände entsprechend dem Böschungs­ winkel gewölbt sind. Ausgangspunkt ist die logarithmische Spirale, und zwar in der Form, wie sich das abrasive Gestein ablagert. Die kurvenförmig gewölbte Wand wird entsprechend der Form einer logarithmischen Spirale kreisbogenförmig so angeord­ net, daß sich eine verhältnismäßig dünne Materialschicht am Innen­ umfang der gewölbten Kammerwände ablagert. Es liegt damit ein Schleuderrotor mit einer ständig sich selbst erneuernden Verschleißschicht aus Gesteinsmaterial vor. Damit können auch Gesteine mit höherer Abrasivität verarbeitet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann jede gewölbte Kammerwand im Anfangs- und im Endbereich je eine vertikal verlaufende Fangleiste aufweisen, welche den Innenbereich der gewölbten Kammerwand begrenzt. Hierdurch wird vorteil­ hafterweise die Ablagerungsmöglichkeit der Verschleißschicht aus Gesteinsmaterial am Innenumfang der gewölbten Kammerwand verbessert. Die äußere Fangleiste kann zweiteilig ausgebildet sein mit einem Lagerteil und mindestens einem darin gelager­ ten Halteteil, wobei bei guter Zugänglichkeit zu dem Halte­ teil eine leichte Auswechselbarkeit dieses Halteteils bei Verschleiß gegeben ist. Das Halteteil kann im Querschnitt entweder rechteckig oder T-förmig ausgebildet sein. In wei­ terer Ausgestaltung der Erfindung kann der Querschenkel des T-förmigen Halteteils mit seinem äußeren Bereich zumindest teilweise um das Lagerteil herumgeführt sein, so daß dieses Lagerteil vor Verschleiß geschützt ist.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Lagerteil aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, durch einen Steg miteinander verbundenen Bolzen bestehen, wobei minde­ stens einer der Bolzen mit einem Halteteil versehen ist. Hier­ bei kann der äußere Bolzen das T-förmig ausgebildete Halte­ teil aufweisen und über den Rotoraußendurchmesser ragen. Da­ durch wird vorteilhafterweise eine verlängerte Einwirkzone auf das zu bearbeitende abrasive Gestein geschaffen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die gewölbten Kammerwände und die Fangleisten zwischen zwei horizontal ver­ laufenden Platten des Rotors angeordnet sein. Hierbei kann min­ destens eine der Platten als runde Scheibe ausgebildet sein, wobei andererseits die Möglichkeit besteht, daß mindestens eine der Platten die Profilform von mehreren, gewölbten, gleichmäßig über den Umfang des Rotors verteilten Kammer­ wänden aufweist. Hierdurch ergibt sich eine konstruktiv ein­ fache Gestaltung des Rotors mit guter Zugänglichkeit zu den Verschleißteilen, wobei in jedem Fall der Rotor offen ausge­ bildet ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die gewölb­ ten Kammerwände über Schrauben an der oberen und der unteren Platte befestigt sein, so daß vorteilhafterweise ein Schweiß­ verzug und damit eine eventuelle Nachbearbeitung des Rotors vermieden wird.

Die Innen- und/oder Außenseiten der Platten des Rotors können mit Panzerungen versehen sein zur Erhöhung der Lebensdauer der Horizontal-Schleudermühle.

Weiterhin besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, daß die mit den gewölbten Kammerwänden zusammenwirkende Mahlbahn des Gehäuses mit Prallelementen versehen ist. Es ergibt sich da­ mit am Innenumfang des Gehäuses eine Ringpanzerung. Eine an­ dere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß die mit den gewölbten Kammerwänden zusammenwirkende Mahlbahn des Gehäu­ ses aus mehreren Kammersektionen besteht. Bei beiden Ausfüh­ rungsmöglichkeiten wird das abrasive Gestein in zwei Stufen zerkleinert: Im Bereich des Motors durch Reibung, Druck und Scherung gegenüber den gewölbten Kammerwänden und an der Ringpanzerung am Innenumfang des Gehäuses bzw. an den Kammer­ sektionen durch Prallwirkung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Horizontal- Schleudermühle, teils geschnitten;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schleudermühle nach Anspruch 1, mit zwei Gestaltungs­ varianten der Mahlbahn des Gehäuses, bei abgehobenem Deckel;

Fig. 3, 4 und 5 Ausführungsmöglichkeiten des Rotors in perspektivischer Ansicht;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 7 eines Rotors;

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittansicht des vorderen Bereichs einer gewölbten Kammerwand, teils gebro­ chen;

Fig. 9, 10, 11 und 12 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Fangleiste in geschnittener Draufsicht.

Die Horizontal-Schleudermühle besteht gemäß Fig. 1 und 2 im wesentlichen aus einem um eine vertikale Drehachse 2 drehba­ ren Rotor 1, welcher in einem Gehäuse 5 angeordnet ist. Die­ ser Rotor 1 ist unterseitig in einem Lager 12 über Stege 13 in dem Gehäuse 5 fliegend gelagert und weist mehrere, verti­ kal verlaufende Kammerwände 3 auf.

Das Gehäuse 5 ist durch einen Deckel 7 verschließbar, wel­ cher einen Einfüllstutzen 8 aufweist und über eine Hebe- und Schwenkvorrichtung 9 betätigbar ist. Zwischen der Ober­ seite des Gehäuses und dem Deckel ist ein umlaufender Dich­ tungsring 10 angeordnet. Am Innenumfang des Gehäuses ist ei­ ne Mahlbahn 6 vorgesehen, welche beispielsweise gemäß der linken geschnittenen Darstellung nach Fig. 2 in Form von Prallelementen 33 gestaltet ist. Diese Prallelemente 33 wei­ sen jeweils im oberen Bereich einen Flansch 11 auf, wobei über den Umfang verteilt eine große Anzahl derartiger Prall­ elemente am Außenumfang des Gehäuses 5 eingehängt sind und gemäß Fig. 1 bei geschlossenem Deckel 7 von dem Dichtungs­ ring 10 beaufschlagt werden.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist der Rotor 1 über den Umfang verteilt drei nach außen gegen die Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 gewölbte Kammerwände 3 auf. Die Wölbung dieser Kammerwände ist so ge­ staltet, daß sie dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spi­ rale entsprechend kreisbogenförmig vom zentralen Bereich 4 des Rotors zum Außenumfang 40 verläuft.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind die drei gewölb­ ten Kammerwände 3 zwischen zwei jeweils als runde Scheibe aus­ gebildeten Platten 22 und 23 des Rotors angeordnet.

Nach Fig. 2, rechte untere gebrochene Darstellung, besteht auch die Möglichkeit, daß die Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 in Form von gleichmäßig über den Umfang verteilten Kammersek­ tionen 34 ausgebildet ist. Jede Kammersektion 34 wird durch Rippen 38 und 39 begrenzt. Auch diese Kammersektionen 34 ar­ beiten mit den gewölbten Kammerwänden 3 des Rotors 1 zusammen.

Das zu bearbeitende Gestein wird durch den Einfüllstutzen 8 des Deckels 7 der Horizontal-Schleudermühle von oben mittig auf den zentralen Bereich 4 des Rotors zugegeben, wird von dem schnelldrehenden Rotor 1 erfaßt, gleitet über das in Fig. 2 schematisch dargestellte Gesteinspolster 35 der gewölbten Kammerwand 3 und wird über die Schleuderkante auf die Ring­ panzerung der Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 geschleudert. Hier­ bei besteht die Ringpanzerung entweder aus Prallelementen 33 oder aus Kammersektionen 34. Gemäß beider Ausführungsformen wird das Gestein zweistufig zerkleinert, nämlich im Bereich des Rotors 1 durch Reibung, Druck und Scherung und an der Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 durch Prallwirkung.

Zur Verbesserung der Bildung des Gesteinspolsters kann jede gewölbte Kammerwand 3 gemäß Fig. 2 im Anfangs- und im Endbe­ reich je eine vertikal verlaufende Fangleiste 14, 15 aufwei­ sen, welche den Innenbereich der gewölbten Kammerwand 3 be­ grenzt. Dadurch weist die Innenseite jeder gewölbten Kammer­ wand 3 eine sich ständig selbst erneuernde Verschleißschicht in Form des Gesteinspolsters 35 auf. Dadurch können nunmehr vorteilhafterweise auch Gesteine mit höherer Abrasivität ver­ arbeitet werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind die gewölbten Kammerwände 3 des Rotors 1 zwischen zwei jeweils als runde Scheibe ausgebildeten Platten 22 und 23 angeordnet, wie in Fig. 3 näher dargestellt. Es besteht nach Fig. 4 auch die Möglichkeit, lediglich die untere Platte 23 als runde Schei­ be auszubilden und die obere Platte 24 so zu gestalten, daß sie der Profilform der gewölbten Kammerwände folgt. In wei­ terer Ausgestaltung der Erfindung kann nach Fig. 5 auch die untere Platte 25 der Profilform der gewölbten Kammerwände folgen, so daß die beiden Platten 24 und 25 deckungsgleich ausgebildet sind. Hierbei weisen die oberen Platten jeweils eine zentrische Öffnung 26 auf, durch welche das Material in den zentralen Bereich 4 des Rotors 1 fallen kann. Der Rotor 1 ist damit konstruktiv einfach ausgebildet und weist geringes Gewicht auf, so daß vorteilhafterweise wenig Massen zu bewe­ gen sind. Es besteht gute Zugangsmöglichkeit zu den Fanglei­ sten 14 und 15.

Aus Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß die gewölbten Kammer­ wände 3 durch Schrauben 27 und 28 an der oberen Platte 22 und der unteren Platte 23 befestigt sind. Damit wird vor­ teilhafterweise unerwünschter Schweißverzug und kostenauf­ wendige Nachbearbeitung vermieden. Zur Erhöhung der Lebens­ dauer können die Platten 22 und 23 unterseitig und/oder oberseitig mit Panzerungen 29, 30, 31 und 32 versehen sein. Hierbei sind nach Fig. 7 die innenseitigen Panzerungen 29 segment­ artig ausgebildet, wohingegen die im inneren Bereich liegen­ den Panzerungen 30 in etwa auf die Form der Kammerwände ab­ gestellt sind; die äußeren Panzerungen 31 und 32 sind als Scheiben gestaltet.

Aus Fig. 7 ist weiterhin ersichtlich, daß die äußere Fang­ leiste 14 zweiteilig ausgebildet ist mit einem Lagerteil 16 und einem darin gelagerten Halteteil 17. Das Lagerteil 16 ist als Bolzen gestaltet und wird ober- und unterseitig nach Fig. 8 an den Platten 22 und 23 befestigt. Dieses bolzenartig ausge­ bildete Lagerteil 16 weist eine Nut 36 auf, in welcher das Halteteil 17 eingesetzt ist. Nach Fig. 8 wird im oberen Be­ reich das Halteil 17 durch ein Abschlußelement 37 in Höhe der oberen Platte 22 begrenzt. Dieses Abschlußelement 37 dient als Verdrehsicherung des Lagerteils 16 und kann mit diesem verschraubt sein.

Nach Fig. 8 und 9 kann das Halteteil 17 als im Querschnitt rechteckiges Teil ausgebildet sein. Es besteht auch die Mög­ lichkeit, nach Fig. 10 das Halteteil 17′ als im Querschnitt T-förmiges Teil auszubilden, wobei der Mittelsteg wiederum in die Nut 36 des Lagerteils 16 eingesetzt wird.

Um den Verschleiß weiter zu verringern, ist nach Fig. 11 der Querschenkel des T-förmigen Halteteils 17′′ mit seinem äuße­ ren Bereich zumindest teilweise um das Lagerteil 16 herum­ geführt und bildet damit eine Lippe 18.

Nach Fig. 12 kann das Lagerteil 16′ aus zwei im Abstand von­ einander angeordneten, durch einen Steg 21 miteinander ver­ bundenen Bolzen 19 und 20 bestehen, wobei der äußere Bolzen 20 mit dem T-förmigen Halteteil 17′ versehen ist. Hierbei kann der äußere Bolzen 20 über den Rotoraußenumfang 40 ragen, so daß bezüglich des zu verarbeitenden Materials insgesamt eine verlängerte Einwirkzone geschaffen wird. Der hintere Bolzen 19 ist mit einem Abschlußelement 37 ausgestattet. Es ergibt sich ein Gesteinspolster von Mahlgut 35, welches beidseitig an den Enden der gewölbten Kammerwände durch Fangleisten 14 und 15 gehalten wird.

Insgesamt liegt erfindungsgemäß eine Horizontal-Schleuder­ mühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, vor, dessen schnell laufender Rotor mit ständig sich selbst erneuernden Verschleißschichten aus Gesteinsmaterial im Innen­ bereich der gewölbten Kammerwände versehen ist. Der Rotor ist gewichtsmäßig leicht gestaltet, wobei auch die Möglichkeit eines nachträglichen Einbaues in bereits vorhandenen Hori­ zontal-Schleudermühlen gegeben ist.

Claims (16)

1. Horizontal-Schleudermühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, mit einem eine vertikale Drehach­ se aufweisenden, unterseitig fliegend gelagerten und ange­ triebenen Rotor, welcher mehrere, vertikal verlaufende Kammerwände aufweist und von oben auf seinen zentralen Bereich mit Mahlgut beschickbar ist und mit einem koaxial zum Rotor angeordneten, zylindrischen Gehäuse, das auf Höhe des Rotors eine den Rotor unter Belassung eines Ring­ spalts umgebende Mahlbahn trägt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (1) gleichmäßig über den Umfang verteilt mindestens zwei nach außen gegen die Mahlbahn (6) des Gehäuses (5) gewölbte Kammerwände (3) aufweist und
daß die Wölbung jeder Kammerwand (3) dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend kreisförmig vom zentralen Bereich (4) zum Außenumfang (40) des Rotors (1) verläuft.

2. Schleudermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede gewölbte Kammerwand (3) im Anfangs- und im End­ bereich je eine vertikal verlaufende Fangleiste (14, 15) aufweist, welche den Innenbereich der gewölbten Kammer­ wand (3) begrenzt.

3. Schleudermühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fangleiste (14) zweiteilig ausgebildet ist mit einem Lagerteil (16, 16′) und mindestens einem darin gela­ gerten Halteteil (17).

4. Schleudermühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (17) im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist (Fig. 9).

5. Schleudermühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (17′, 17′′) im Querschnitt T-förmig ausgebil­ det ist (Fig. 10).

6. Schleudermühle nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querschenkel des T-förmigen Halteteils (17′′) mit seinem äußeren Bereich zumindest teilweise um das La­ gerteil (16) herumgeführt ist (Fig. 11).

7. Schleudermühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (16′′) aus zwei im Abstand voneinander angeord­ neten, durch einen Steg (21) miteinander verbundenen Bolzen (19, 20) besteht, wobei mindestens einer der Bolzen mit ei­ nem Halteteil versehen ist (Fig. 12).

8. Schleudermühle nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Bolzen (20) das T-förmig ausgebildete Halte­ teil (17′) aufweist.

9. Schleudermühle nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der äußere Bolzen (20) über den Rotoraußenumfang (40) ragt.

10. Schleudermühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die gewölbten Kammerwände (3) und die Fangleisten (14, 15) zwischen zwei horizontal ver­ laufenden Platten (22, 23; 24, 25) des Rotors (1) ange­ ordnet sind.

11. Schleudermühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Platten (22, 23) als runde Schei­ be ausgebildet ist (Fig. 3, Fig. 4).

12. Schleudermühle nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine der Platten (24, 25) die Profilform von mehreren, gewölbten, gleichmäßig über den Umfang des Rotors (1) verlaufenden Kammerwänden (3) auf­ weist. (Fig. 4, Fig. 5).

13. Schleudermühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbten Kammerwände (3) über Schrauben (27, 28) an der oberen und unteren Platte (22, 23; 24, 25) befestigt sind.

14. Schleudermühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen- und Außenseiten der Platten (22, 23) mit Panzerungen (29, 30, 31, 32) ver­ sehen sind. (Fig. 6, 7).

15. Schleudermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den gewölbten Kammerwänden zusammenwirkende Mahlbahn (6) des Gehäuses (5) mit Prallelementen (33) versehen ist.

16. Schleudermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den gewölbten Kammerwänden (3) zusammenwir­ kende Mahlbahn (6) des Gehäuses (5) aus mehreren Kammer­ sektionen (34) besteht.