DE3629888A1 - Dosiervorrichtung fuer mehrrohrschwingmuehlen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für Mehrrohr­ schwingmühlen, insbesondere Dreirohrschwingmühlen mit jedem be­ liebigen Mahlrohrdurchmesser, die es erlaubt, unabhängig von den Betriebsbedingungen und der Mahlgutart und -masse eine ex­ akte Dosierung von einem vorlaufenden Mahlrohr auf zwei oder mehr nachgeschaltete Mahlrohre vorzunehmen.

Für die Feinzerkleinerung von Roh- und Chemiestoffen werden Rohrschwingmühlen eingesetzt. Die Feinheit des Mahlgutes wird bestimmt von den Betriebsbedingungen und der Verweilzeit. Die Verweilzeit läßt sich festlegen durch die Regulierung des Mas­ senstromes. Eine andere Möglichkeit ist die Variation des Mahl­ weges. Dieses wird bei Mehrrohrschwingmühlen durch wahlweise Anwendung von Reihen- oder Parallelschaltung erreicht. Bei der Parallelschaltung wird jedes Mahlrohr getrennt beschickt. Eine Kombination von Reihen- und Parallelschaltung stellt die Drei­ rohrschwingmühle dar, bei der das Mahlgut vom oberen Mahlrohr auf die beiden unteren parallel laufenden Mahlrohre übergeben wird.

Obgleich die genannte Kombination von Reihen- und Parallel­ schaltung bei der Feinstmahlung, insbesondere der mechanischen Aktivierung im Hinblick auf die Konstanthaltung von Mahlkörper- zu Mahlgutoberfläche besonders vorteilhaft ist, ist es bisher nicht gelungen, den Mahlgutstrom kontrolliert vom oberen Mahl­ rohr auf die beiden unteren zu teilen.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, das Problem der unkontrol­ lierten Mahlgutübergabe bei Dreirohrschwingmühlen zu lösen. Eine konstruktive Maßnahme ist die direkte Übergabe des Mahl­ gutes nach dem Passieren der Schlitzscheiben des oberen Mahl­ rohres mit Hilfe von zwei geneigten Fallrohren in die beiden unteren Mahlrohre. Eine Weiterentwicklung stellt der Einbau eines verstellbaren Schiebers über die Einlauföffnungen der Fallrohre dar. Der Schieber soll dabei durch Veränderungen der Rohrquerschnitte zueinander die Dosierung übernehmen. Dazu ist eine Variante bekannt, bei der der Mahlgutstrom zunächst hori­ zontal in einen Rohrabschnitt mit kleinerem Durchmesser als der Mahlrohrdurchmesser gebündelt und in gleicher Weise über Schie­ bersteuerung der Fallrohre den beiden unteren Mahlrohren zuge­ führt wird.

Die dargestellten Konstruktionen stellen den naheliegendsten Versuch dar, insbesondere bei Dreirohrschwingmühlen die Dosier­ probleme bei der Kombination von Reihen- und Parallelschaltung zu lösen. Bisher ist es jedoch nicht gelungen, eine befriedi­ gende Zuverlässigkeit und Genauigkeit zu erreichen. Besonders anfällig sind die Schieberkonstruktionen bei Änderung der Mahl­ gutart und damit verändertem Fließverhalten. Außerdem muß bei jeder Änderung der Betriebsbedingungen (Drehzahl, Amplitude, Mahlkörperfüllungsgrad) durch aufwendige Experimente die Schie­ berstellung und damit die Dosierung neu bestimmt werden.

Die genannten Nachteile führen dazu, daß die Schieberkonstruk­ tionen zur Realisierung der Kombination von Reihen- und Paral­ lelschaltung nur in seltenen Fällen eingesetzt werden. Das Fehlen einer geeigneten Dosiervorrichtung für Drei- und Mehr­ rohrschwingmühlen hat in der Praxis bewirkt, daß diese Maschi­ nen überwiegend nur im Parallelbetrieb, d.h. jedes Mahlrohr wird einzeln beaufschlagt, betrieben werden.

Es wurde nun ein Dosierprinzip für Mehrrohrschwingmühlen, ins­ besondere Dreirohrschwingmühlen gefunden, aus dem eine zuver­ lässig arbeitende Dosiervorrichtung entwickelt wurde, die un­ abhängig ist von den Betriebsbedingungen, der Mahlgutart und -masse. Bei Versuchen zur Mahlgutdosierung aus kreisschwingen­ den Mahlrohren konnte festgestellt werden, daß der Mahlgutstrom entgegen der bisherigen Annahme nicht zentrisch und symmetrisch nach Passieren der Schlitzscheibe des oberen Mahlrohres ausge­ bildet ist. Der Mahlgutstrom bewegt sich entgegen der Drehrich­ tung des Schwingungserregers und führt an der Mantelfläche des Auslauftopfes eine aufwärtsgerichtete Fließbewegung aus. Die Fließbewegung wird begrenzt durch das Erreichen des material­ abhängigen Fließwinkels. Diese resultierende asymmetrische Kon­ zentration des Mahlgutes ist die Ursache für das Versagen der schiebergesteuerten herkömmlichen Dosiervorrichtungen.

Das Prinzip der erfindungswesentlichen Dosiervorrichtung ist nun, daß der gebündelte Mahlgutstrom im freien Fall auf ein La­ mellenpaket abgeworfen wird. Das aus parallel angeordneten La­ mellen bestehende Paket ist so ausgebildet, daß der Abstand zwischen den Lamellen gleich ist und benachbarte Lamellen im Wechsel jeweils in eine andere Austragsöffnung fördern. Eine genaue Dosierung ist nur möglich, wenn die Lamellen senkrecht zur Schwingungsebene ausgerichtet sind und die Dosierebene vor­ zugsweise horizontal ist. Der kleinste Lamellenabstand wird be­ stimmt von der Öffnungsweite der Schlitzscheibe, die beim Aus­ tritt des Mahlgutes die Mahlkörper zurückhält, um das Verstop­ fen durch Grobkorn zu vermeiden.

Der Vorteil gegenüber allen herkömmlichen Konstruktionen ist, daß die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung für jeden Mühlentyp, jeden Mahlrohrdurchmesser und jede Betriebsbedingung unabhän­ gig von der Mahlgutart und -masse ohne jegliche Einstellmaßnah­ men installiert und betrieben werden kann. Durch gezielte Ver­ änderung des Abstandes der Lamellen zueinander können bei der Dosierung auf zwei oder mehr nachgeschaltete Mahlrohre Massen­ ströme in beliebigem Verhältnis erzeugt werden. Dies gilt für diskontinuierlichen und kontinuierlichen Betrieb.

Nachfolgend wird eine für alle Schwingmühlentypen einsetzbare Dosiervorrichtung entsprechend dem Gegenstand der Erfindung dargestellt.

Abb. 1 stellt die Dosiervorrichtung in einem Schnitt (G-H) senk­ recht zur Mühlenachse dar. Über einen Rohrstutzen (1), der nach der Schlitzscheibe für die Trennung von Mahlkörpern und Mahlgut angeflanscht ist, wird das Mahlgut im freien Fall auf das La­ mellenpaket (2) aufgegeben, das im Gehäuse (3) angeordnet ist. Der Durchmesser (4) des Rohrstutzens (1) kann dabei dem Durch­ messer des Mahlrohres entsprechen und minimal 10% des Mahlrohr­ durchmessers sein. Dabei soll der Abstand (5) zwischen der Ober­ kante des Lamellenpaketes (2) und der Unterkante des Rohrstut­ zens (1) minimal 1% vom Rohrdurchmesser (4) betragen. Die Spaltweite (6) ist nach unten festgelegt durch die jeweils ver­ wendete Spaltweite der Schlitzscheiben. Die hintereinander an­ geordneten Austragsrohre (7 a, b), die das Mahlgut nach der Do­ sierung in die jeweils nachfolgenden Mahlrohre fördern, bilden gegeneinander den Winkel (9), der kleiner 170° sein muß. Der Durchmesser (8) der Austragsrohre (7 a, b) soll minimal 5% des jeweiligen Mahlrohrdurchmessers ausmachen.

Einen weiteren Schnitt (E-F) parallel zur Mühlenachse zeigt Abb. 2. Während die minimale Breite (10) des Lamellenpaketes (2) dem Durchmesser (4) des Rohrstutzens (1) entsprechen muß, wird die Länge (11) vom Durchmesser (8) der hintereinander angeord­ neten Austragsrohre (7 a, b) bestimmt.

Die Funktionsweise der Dosiereinrichtung zeigen die Schnitte A-B und C-D in Abb. 3a und b. In Abb. 3a wird der aufgegebene Mahlgutstrom (12) direkt im freien Fall bzw. durch Ablenkung über die Schräge (13) in das rechte Austragsrohr (7 a) gefördert und als Teilstrom (14) in das nachfolgende Mahlrohr übergeben. Die Dosierung des Mahlgutstromes (12) und den Austrag des Teil­ stromes (15) nach links zeigt Abb. 3b.

Claims (9)

1. Dosiervorrichtung für kreisschwingende Mehrrohrschwingmühlen mit beliebigen Mahlrohrdurchmessern, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der senkrecht zur Schwin­ gungsebene austretende vorgemahlene Materialstrom zwei oder mehreren nachgeschalteten parallellaufenden Mahlrohren in jedem Verhältnis zudosiert werden kann.

2. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dosierer aus parallelen in gleichen Abständen angeordneten Lamellen aufgebaut ist, wobei benachbarte Lamellen im Wechsel jeweils einer anderen Austragsöffnung zugeordnet sind.

3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Lamel­ len senkrecht zur Schwingungsebene erfolgt.

4. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Oberkante der Lamellen gebildete Dosierebene vorzugsweise horizontal ist.

5. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltweite der Lamel­ len größer ist als die maximale Spaltweite der Schlitzschei­ ben, die die Trennung von Mahlkörpern und Mahlgut bewirken.

6. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlguttransport durch die Schwerkraft erfolgt und damit von der Antriebsrich­ tung des Schwingungserregers und von den Betriebsbedingungen unabhängig wird.

7. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierverhältnisse durch die Veränderung des Abstandes der Lamellen zueinander variiert werden können.

8. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung auf meh­ rere Mahlrohre, vorzugsweise zwei Mahlrohre, erfolgt.

9. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz in gleicher Weise für den diskontinuierlichen und kontinuierlichen Be­ trieb von Mehrrohrschwingmühlen unabhängig vom Massenstrom pro Zeiteinheit erfolgt.