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Zahnscheibenmühle Die Erfindung des Hauptpatents 683 672 bezieht sich
auf Zahnscheibenmühlen, deren feste und sich drehende Mahlscheiben mit mehreren
in Ringreihen angeordneten, von der Mitte nach außen in Abmessungen abnehmenden
Zähnen besetzt sind, welche fast schließend ineinandergreifen und auf welchen nicht
bloß an der Stirnfläche beidseitig eine Schneidkante vorgesehen ist, sondern bei
welchen auch,die Seitenflächen der Zähne beider Scheiben mehrere Schneidkanten zum
Zwecke der Steigerung der Leistung der Mühle aufweisen.
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Weitere Versuche haben nun ergeben, daß es zur Erzielung einer Leistungssteigerung
nicht unbedingt notwendig ist, die beiden Seitenflächen der Lauf- und der Festzähne
in der Ausführung des Hauptpatents auszubilden, und ferner, daß eine unrichtige
Vorstellung der Wirkungsweise zu einer bekannten Ausführung geführt hat, welches
die Zähne verjüngen will, um einer erhöhten Wärmebildung durch die sonst nachfolgende
Zerreibung und Vermahlung an den Seitenflächen der Zähne vorzubeugen. Der bekannten
Ausführung fehlt die erfindungsgemäße Erkenntnis über die Kräftewirkungen, .die
durch den Umlauf der Laufzähne auf das Zerkleinerungsgut ausgeübt wird.
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Die Abb. i und 2 stellen schematisch das Zusammenarbeiten von Lauf-
und Festzähnen dar; der Laufzahn ist von oben gesehen, und die beiden anschließenden
Festzähne sind kurz über der Zahnbodenfläche geschnitten angedeutet.
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In beiden Abbildungen befindet sich der Laufzahn gerade im Begriff,
sich durch die festen Zähne hindurch in Pfeilrichtung zu bewegen.
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Wenn ein Laufzahn i (Abb. i) einer Zahnring-reihe sich mit größerer
Geschwindigkeit zwischen den anschließenden Ringreschen der Festzähne 2 und 3 hindurchbewegen
will, so wirkt vorher eine radiale Kraft r auf das Zerkleinerungsgut und drückt
dasselbe an die innere, nach der Scheibenmitte zu liegende
Seitenfläche
q. des Laufzahnes i, während bei der nach dem Umfang zu gerichteten äußeren Fläche
5 des Laufzahnes i die Gutteilchen . von :den Zähnen abfliegen. Bei dem @intr: -des
Laufzahnes i zwischen die beidseitig -äil=.° schließenden Festzähne 2 und 3 wirkt
aix,e noch fast unvermindert die radiale Kraft r; durch die das Zerkleinerungsgut
bestrebt war, vor,dem eindringenden Laufzahn nach außen zu fliehen; es wirkt aber
ferner auf -das die Stirnflächenschneidkanten passierte Zerkleinerungsgut eine tangentiale
Kraft 1, ausgehend von dem umlaufenden Laufzahn i. Die beiden Kräfte r und
t setzen sich zu einer resultierenden Kraft R zusammen, deren Richtung bestimmend
ist auch für das Zerkleinerungsgut, welches sich nunmehr zwischen den Laufzähnen
2 und 3 befindet.
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Unter dem Einfluß der Kraft R bewegt sich mehr oder minder rasch j
e nach den Eigenschaften des Zerkleinerungsgutes das letztere nach .außen, bis es
einen Halt findet an der nach der Scheibenmitte zu gelegenen Seitenfläche des äußeren
festen Zahnes 2, so daß weitere Zerkleinerungen stattfinden an den in dieser Fläche
vorgesehenen Schneidkanten infolge der Fortbewegung des Laufzahnes i.
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Hierdurch und zu gleicher Zeit entfernt sich das Zerkleinerungsgut
von der nach dem Umfang zu liegenden Fläche des inneren Festzahnes 3, so daß ein
größerer mit Luft gefüllter Raum 6 entsteht, der eine Wärmebildung nicht eintreten
läßt, weil ein Zerreiben und Vermahlen in dieser äußeren Fläche des Festzahnes 3
nicht eintreten kann.
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Es bedarf also keiner Verjüngung desLaufzahnes i auf der Seite nach
der Scheibenmitte hin, sondern höchstens des inneren Festzahnes 3 auf der Seite
nach dem Umfang zu = zum Zwecke der Verminderung von Erwärmung. Die bekannte Verjüngung
ist sogar nachteilig, weil vor dem Eintritt des Laufzahnes i zwischen die beiden
Festzähne 2 und 3 das Zerkleinerungsgut längs der verjüngten Fläche durch die radiale
Kraft p und ohne die Verjüngung des Festzahnes einer R.eibewirkung ausgesetzt gewesen
wäre. Die Gutmengen, die durch die radiale Kraft vorn der Mitte her an den Laufzahn
anfliegen und bei Passieren der Schneidkanten zwischen die Festzähne kommen, müssen
also so klein wie möglich gehalten werden; zweckmäßiger ist es noch, sie ganz zu
beseitigen.
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Erfindungsgemäß wird daher gemäß Abb. 2 bei den laufenden Zähnen i
lediglich die nach dem Umfang zu liegende Seitenfläche mit mehreren Schneidkanten
7 versehen, während die nach der Scheibenmitte zu liegende Fläche 8 ohne Schneidkanten
glattflächig ausgeführt wird. Bei den Festzähnen ist es umgekehrt. Hier ist es nur
erforderlich, bei den äußeren Zähnen 2 die nach der Scheibenmitte zu Regenden Seitenflächen
mit Schneidkanten 9 Wz,versehen, um eine stufenweise Abscherung ü4d Abtrennung durchzuführen,
während bei dem inneren Zahn 3 die nach außen befindliche Fläche ohne Schneidkanten
eine glattflächige Ausführung i o erhält. Also allgemein ausgedrückt, erhalten die
Festzähne nur bei der nach Scheibenmitte zu liegenden Fläche Schneidkanten g.
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Es kann allerdings bei sperrigem und splitterigem Zerkleinerungsgut
zweckmäßig sein, die Außenflächen der Festzähne mehrfach aufzuteilen, wie durch
die punktierten Linien i i in Abb. 2 angedeutet ist, urn den Durchlauf von sperrigen
und Splitterteilen besser zu gewährleisten. Die Schneidkanten müssen aber entgegengesetzt
gerichtet sein wie in Abb. i. .
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Folgende Kümbinationen gegenüber dem Hauptpatent bieten besondere
Vorteile: Laufscheibenzähne nach dem Scheibenumfang hin aufgeteilt, Festscheibenzähne
bederseits mit entgegengerichteten Zähnen, Laufscheibenzähne nach dem Scheibenumfang
hin aufgeteilt, Festscheibenzähne nur nach der Mitte zu mit entgegengerichteten
Zähnen, Laufscheibenzähne nach dem Scheibenumfang hin aufgeteilt, Festscheibenzähne
nach dem Scheibenumfang hin mit gleichgerichteten, nach der Mitte hin mit entgegengerichteten
Zähnen.
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Der Vorteil gegenüber den bekannten Ausführungen liegt in der Leistungssteigerung
durch stufenweise Zerkleinerung nicht bloß in Ringreihen, sondern längs jeder Zahnlänge,
wobei durch die Erkenntnis der Kräftewirkungen eine Rücksicht- auf Wärmebildung
nicht erforderlich ist, die auch durch eine Verjüngung nicht ausgeschaltet wird.