DE3926203A1 - Prallmuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prallmühle mit einem ringförmigen Gehäuse, an dessen Innenumfang Prallflächen angeordnet sind, in welchem ein Rotor mit im wesentlichen radialen Durchtrittsöffnungen um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist, wobei die Aufgabe des Materials in axialer Richtung in den Rotor erfolgt.

Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist bei­ spielsweise der EU-A 1 87 252 zu entnehmen. Das zu zer­ kleinernde Material wird hierbei über eine axiale Eintritts­ öffnung in den über eine im wesentlichen vertikale Antriebs­ welle rotierbar angetriebenen Rotor aufgegeben, und der Rotor ist zumeist mit einer Bodenplatte mit im wesentlichen zentrischen Prallteller ausgebildet. Der Rotor derartiger bekannter Einrichtungen weist zwischen seiner Boden- und Deckplatte Flügel auf, welche radiale Durchtrittsöffnungen begrenzen. Es sind unterschiedliche Ausbildungen der ver­ schleißfesten Auswurfkanten derartiger Rotoren bekannt­ geworden, und der Bereich zwischen den Austrittsöffnungen bzw. Durchtrittsöffnungen des Rotors war bei den bekannten Aus­ bildungen als in Umfangsrichtung verlaufende volle Wand ausgebildet. Die Zerkleinerungswirkung bei derartigen be­ kannten Einrichtungen beschränkt sich auf die durch die Prallflächen der Flügel des Rotors erzeugten Schläge, wobei das aus dem Rotor mit hoher Geschwindigkeit austretende Material gegen im wesentlichen in Umfangsrichtung am Innen­ unfang des Gehäuses angeordnete Prallflächen ausgeworfen wurde, worauf das zerkleinerte Gut nahe dem Umfang des Gehäuses in im wesentlichen zur Achse paralleler Richtung aus dem Gehäuse ausgetragen werden konnte. Bei derartigen Konstruktionen bewirkte das an der Gegenprallfläche bzw. am Innenumfang des Maschinengehäuses reflektierte bzw. rück­ springende Material an den geschlossenen Mantelteilflächen des Rotors einen relativ hohen Stahlverschleiß, ohne daß dieser Verschleiß des Mantels des Rotors zur Zerkleinerungs­ leistung der Prallmühle beitrug.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Zerkleinerungs­ leistung einer derartigen Prallmühle ohne Vergrößerung der Abmessungen zu erhöhen und insbesondere bei im wesentlichen gleichbleibender Antriebsleistung einen höheren Anteil an weitergehend zerkleinerten Teilchen aus der Prallmühle austragen zu können. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß der Rotor zwischen den im wesentlichen radialen Durchtrittsöffnungen zusätzliche, sich vom Außenumfang in Richtung zur Rotorachse erstreckende Prallflächen aufweist. Dadurch, daß der Rotor zwischen den im wesentlichen radialen Durchtrittsöffnungen zusätzliche, sich vom Außenumfang in Richtung zur Rotorachse erstreckende Prallflächen aufweist, kann das von der Gegenprallfläche am Innenumfang des Gehäuses rückprallende bzw. reflektierte Material neuerlich durch den Rotor mit Zerkleinerungsimpulsen beaufschlagt werden. Die nach dem ersten Aufprall auf die Innenfläche bzw. Gegenprallfläche bereits vorzerkleinerten Teilchen werden durch diesen neuerlichen Impuls weiter zerkleinert und neuerlich an die Gegenprallfläche an der Innenseite des Maschinengehäuses geschleudert, bevor sie aus dem Gehäuse der Prallmühle als zerkleinertes Gut austreten.

Mit Vorteil ist die Ausbildung hiebei so getroffen, daß die zusätzlichen Prallflächen mit einer Tangente auf den Rotorumfang in Drehrichtung einen spitzen Winkel ein­ schließen. Prinzipiell können diese zusätzlichen Prallflächen beliebig orientiert sein, wobei jedoch eine mit der Umfangs­ richtung in Drehrichtung einen spitzen Winkel einschließende Prallfläche den Vorteil bietet, daß eine gewisse Materialan­ häufung an dieser Prallfläche entstehen kann, welche den Verschleiß der Prallfläche wesentlich vermindert. Es kann sich somit bei einer derartigen spitzwinkeligen Stellung der Prallflächen zu einer Tangente auf den Rotorumfang in Dreh­ richtung des Rotors ein Materialpolster aufbauen, wobei die Stützung des Materialpolsters durch eine entsprechend ver­ schleißfeste Austrittskante in analoger Weise erfolgen kann wie bei den radialen Durchtrittsöffnungen des Rotors.

In besonders einfacher Weise können die zusätzlichen Prallflächen von parallel zur Rotationsachse verlaufenden Stäben gebildet sein. Auch bei derartigen Stäben kann ein Verschleißschutz durch ein sich selbst aufbauendes Materialpolster erzielt werden, sofern der lichte Abstand zwischen benachbarten Stäben entsprechend klein gehalten ist.

Die Prallflächen können mit Vorteil in einer von der Um­ hüllenden der Rotorkanten einwärts springenden Kammer ange­ ordnet sein. Auf diese Weise wird verhindert, daß bereits vorzerkleinertes Material neuerlich in das Innere des Rotors eintritt, und es wird mit den zusätzlichen Prallflächen tatsächlich nur das bereits vorzerkleinerte Material, welches von den Gegenprallflächen am Innenumfang des Gehäuses ab­ springt, weiter zerkleinert.

Zur Verringerung des Verschleißes und insbesondere zum Zwecke der Ausbildung eines entsprechenden Materialpolsters ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, daß die am Umfang des Rotors liegenden Begrenzungskanten der Kammern und/oder der zusätzlichen Prallflächen von austauschbaren Verschleißteilen gebildet sind.

Mit einer derartigen Ausbildung des Rotors läßt sich durch die mehrfach wechselnde Schlagbeanspruchung des Einzel­ kornes zwischen Rotor und Gegenprallfläche sowie den zusätz­ lichen Prallflächen der Zerkleinerungsgrad wesentlich an­ heben, wobei eine Vergrößerung des Feingutanteiles um min­ destens 10% im Gesamtbrechgut bewirkt werden kann. Die Ausbildung von zusätzlichen Prallflächen zwischen den im wesentlichen radialen Durchtrittsöffnungen des Rotors ver­ hindert hierbei nicht nur den Überkornanteil im gebrochenen Gut, sondern auch den Mantelverschleiß, wie er bei bekannten Konstruktionen der Rotoren beobachtet wurde. Ein mit zusätz­ lichen Prallflächen ausgestatteter Rotorkopf kann ohne Modifikation der bekannten Prallmühlen ohne weiteres nach­ träglich in eine derartige Prallmühle eingesetzt werden. Wenn an der Rotoraustrittskante sowohl im Bereich der radialen Durchtrittsöffnungen als auch im Bereich der zusätzlichen Prallflächen einheitliche Verschleißteile gewählt werden, läßt sich eine weitere Rationalisierung erreichen und die Standzeit der Rotorkonstruktion wesentlich erhöhen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher er­ läutern. In dieser zeigen

Fig. 1 einen teilweisen schema­ tischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Prallmühle und

die Fig. 2 bis 7 teilweise Draufsichten auf verschiedene Ausführungsformen eines Rotors der erfindungsgemäßen Prall­ mühle.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Prallmühle bezeichnet, deren im wesentlichen ringförmiges Gehäuse 2 am Innenumfang Prall­ flächen 3, welche von Stahlpanzerplatten gebildet sein können, aufweist. In dem Gehäuse 2 ist um eine im wesent­ lichen vertikale Achse 4 über eine Welle 5 ein Rotor 6 drehbar gelagert, dessen Ausbildung unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 genauer beschrieben werden wird. Die Aufgabe des zu zerkleinernden Materiales erfolgt in axialer Richtung, wie dies durch den Pfeil 7 angedeutet ist, in den Innenraum des Rotors 6, worauf Material über im wesentlichen radiale Durchtrittsöffnungen am Umfang des Rotors mit hoher Geschwin­ digkeit in Richtung zu den Prallflächen 3 am Innenumfang des ringförmigen Gehäuses 2 ausgeschleudert wird und durch den Aufprall auf die Panzerplatten 3 bzw. auf ein von bereits gebrochenem Material 8 gebildetes Materialpolster zerkleinert wird. Der Austrag des gebrochenen Materials erfolgt wiederum in im wesentlichen vertikaler Richtung, wie dies durch den Pfeil 9 angedeutet ist. Ein von der Prallfläche 3 bzw. dem Materialpolster 8 zurückspringendes Material kann wiederum bis zum Umfang des Rotors gelangen, wobei dieser Rotor nunmehr zwischen den radialen Durchtrittsöffnungen zusätzliche Prallflächen quer zur Umfangsrichtung aufweist, welche ein Zurückschleudern des bereits teilweise gebrochenen Materials in Richtung zu den Prallflächen 3, 8 am Innenumfang des Gehäuses 2 und somit eine weitere Zerkleinerung ermög­ licht, bevor das Material bei 9 ausgetragen wird. In Fig. 1 ist weiters noch eine Bodenplatte 10 sowie eine Deckplatte 11 unterhalb bzw. oberhalb des Rotors 6 angedeutet. Das Gehäuse 2 der Prallmühle 1 ist dabei durch Deckel 12 und 13 abge­ deckt.

In Fig. 2 ist in Draufsicht ein Rotor teilweise darge­ stellt, wobei die Drehachse wiederum mit 4 bezeichnet ist. Dabei ist ein Flügel des Rotors 6 mit 14 bezeichnet, an dessen äußerem Ende in bekannter Weise beispielsweise eine Hartmaterialleiste 15 festgelegt ist. In Fig. 2 ist der Materialstrom schematisch durch die Kurve 16 angedeutet. Nach der axialen Zuführung im Bereich der Drehachse 4 erfolgt eine Mitnahme des Materials durch den Flügel 14 und abgelagertes Material 17, worauf dieses aus der von der Hartmaterialleiste 15 begrenzten radialen Öffnung 18 in Richtung zu der schema­ tisch am Innenumfang des Gehäuses angedeuteten Gegenprall­ fläche 3 bzw. 8 ausgeworfen wird. Die Drehrichtung des Rotors ist in Fig. 2 mit 19 bezeichnet. Durch das Auswerfen des Materials aus der radialen Öffnung 18 des Rotors 6 in Rich­ tung zur Gegenprallfläche 3 bzw. 8 am Innenumfang des Ge­ häuses erfolgt ein Zerkleinern, worauf das Material entweder, wie zu Fig. 1 beschrieben, in vertikaler Richtung ausgetragen wird oder aber in Richtung zum Außenumfang des Rotors wieder zurückgeschleudert werden kann. Der Rotor weist daher zwischen benachbarten radialen Durchtrittsöffnungen 18 zusätzliche Prallflächen 20 an seinem Umfang auf, von welchen von der Gegenprallfläche 3, 8 zurückgeworfenes Gut wiederum beschleunigt und zerkleinert wird, so daß sich insgesamt durch die mehrfache wechselnde Schlagbeanspruchung eines Kornes zwischen dem Rotor und dem Flügel 14 bzw. der zusätzlichen Prallfläche 20 und der Gegenprallfläche 3 bzw. 8 am Innenumfang des Gehäuses eine intensive Zerprallung und somit eine Anhebung des Zerkleinerungsgrades mit einer Vergrößerung des Feingutanteiles ergibt. Die Prallfläche 20 schließt dabei mit der Umfangsrichtung des Rotors in Dreh­ richtung einen spitzen Winkel ein.

In Fig. 3 ist wiederum ein Rotor 6 teilweise in der Draufsicht dargestellt, wobei die am Außenumfang des Rotors quer zur Umfangsrichtung angeordnete zusätzliche Prallfläche 21 abgewinkelt ausgebildet ist und in einer von der Umhüllen­ den 22 der Rotorkanten, wie sie durch die Hartmetalleiste 15 definiert ist, einwärts springenden Kammer 23 angeordnet. Durch diese Kammer 23 wird verhindert, daß bereits vorzer­ kleinertes und von der Gegenprallfläche an der Innenwand des Gehäuses rückprallendes Material wiederum in den Innenraum des Rotors gelangt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist die zusätzliche Prallfläche von einer ähnlich der Hartmetalleiste 15 gebil­ deten Auswurfkante 24 begrenzt, wobei im Bereich der zusätz­ lichen Kante 24 bzw. der zusätzlichen Prallfläche sich ansammelndes Material mit 25 bezeichnet ist. Die Verwendung von einander ähnlichen Verschleißteilen an den Kanten der Kammer 23 der zusätzlichen Prallflächen sowie am äußeren Ende eines Flügels 14 ermöglichen dabei einen einfachen Aufbau mit wenigen voneinander verschiedenen Einzelteilen.

In den Fig. 5 und 6 sind in Abwandlung zu den Aus­ führungsformen der Fig. 2 und 3 weitere zusätzliche Prall­ flächen 26 und 27 dargestellt, wobei durch die spezielle Ausbildung der zusätzlichen Prallflächen 20, 21, 26, 27, bei­ spielsweise deren Neigung oder Ausbildung mit einer ent­ sprechenden Panzerung an den Rändern Einfluß auf die Sekun­ därbrechwirkung genommen werden kann.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind in der von der Umhüllenden 22 einwärts springenden Kammer 23 Stäbe 28 als zusätzliche Prallflächen vorgesehen, welche parallel zur Ro­ tationsachse 4 angeordnet sind. Dabei kann bei dieser Ausführungsform durch geeignete Wahl des Abstandes a zwischen benachbarten Stäben 28 ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4, ein sich selbst aufbauender Materialpolster erzielt werden, so daß sich dadurch automatisch ein Ver­ schleißschutz für die zusätzlichen Prallflächen erzielen läßt.

Claims (5)

1. Prallmühle mit einem ringförmigen Gehäuse, an dessen Innenumfang Prallflächen angeordnet sind, in welchem ein Rotor mit im wesentlichen radialen Durchtrittsöffnungen um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist, wobei die Aufgabe des Materials in axialer Richtung in den Rotor erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) zwischen den im wesentlichen radialen Durchtrittsöffnungen (18) zusätzliche, sich vom Außenumfang in Richtung zur Rotorachse erstreckende Prallflächen (20, 21, 24, 26, 27, 28) aufweist.

2. Prallmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Prallflächen (20, 21, 26, 28) einer Tan­ gente auf den Rotorumfang in Drehrichtung einen spitzen Winkel einschließen.

3. Prallmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zusätzlichen Prallflächen von parallel zur Rotationsachse (4) verlaufenden Stäben (28) gebildet sind.

4. Prallmühle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Prallflächen in einer von der Umhüllenden (22) der Rotorkanten (15) einwärts springenden Kammer (23) angeordnet sind.

5. Prallmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Umfang des Rotors (6) liegenden Begrenzungskanten der Kammern (23) und/oder der zusätzlichen Prallflächen (20, 21, 24, 26, 27, 28) von austauschbaren Ver­ schleißteilen gebildet sind.