DE840046C - Kugelquetschmuehle - Google Patents

Description

• Kugelquetschmühle Die Erfindung bezieht sich . auf eine Kugelquetschmühle, bei der Mahlkugeln zwischen einem umlaufenden und einem feststehenden Mahlring oder Mahlteller abrollen. Bei derartigen Mühlen greift der in vertikaler Richtung beweglich gelagerte Mahlring mit seitlichen Ansätzen, Knaggen od. dgl. in Führungen, die im Mühlengehäuse sitzen und wird dadurch gegen Drehung gesichert. Der erforderliche Mahldruck wird durch Federn erzeugt, die .den Mahlring in senkrechter Richtung gegen die Kugeln pressen.
• Der Nachteil dieser bekannten Ausführungen besteht vor allen Dingen darin, daß die Ansätze und Führungen, welche den Mahlring gegen Drehung sichern, dein Verschleiß unterliegen, der noch besonders dadurch gefördert wird, daß das gemahlene staubförmige Gut an diese Teile gelangen kann. Infolgedessen sind nach mehr oder minder kurzer Zeit die Teile so verschlissen, daß sie ausgewechselt' werden müssen, was. mit erheblichen Schwierigkeiten und Kosten verbunden ist.
• Gemäß der Erfindung werden nun diese und andere im Betrieb sich ergebende Nachteile der .bekannten Ausführungen in erster Linie dadurch beseitigt, daß die Verankerung des Mahlringes gegen Drehung durch Mittel erfolgt, die in sich vorzugsweise vertikal federn, wodurclh verschleißende Anlageflächen vermieden werden.
• Als nachgiebige Mittel dienen im Sinn der Erfindung vor allen Dingen die Druckfedern zur Erzeugung des Mahldruckes selbst. Diese sind vorzugsweise eingängige Schraubenfedern, die in an sich bekannter Weise so angeordnet sind, daß sie von oben auf einen Druckring drücken, der seinerseits den festzuhaltenden Mahlring belastet. Diese eingängigen Schraubenfedern sind in weiterer Ausbildung der Erfindung mit ihrem einen Ende jeweils mit einer Kappe verbunden, die an einem im Mühlengehäuse verstellbaren Bolzen sitzt, während sie mit ihrem anderen Ende in den Druckring fassen. Die Anordnung ist dabei derart, daß der Druckring mit seitlichen Ansätzen oder Nasen versehen ist, die zur Aufnahme der Enden der Schraubenfedern dienen.
• Bei einer derartigen Ausbildung der Mühle wird demnach durch die federnden Mittel, also die Schraubenfedern, nicht nur der erforderliche Mahldruck erzeugt, sondern es findet auch eine Sicherung des festzulegenden Mahlringes gegen Drehung statt. Außerdem wird durch die Federn gleichzeitig der Mahlring zentriert.
• Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels; in Fig. i ist ein Aufrißquerschnitt einer Mühle dargestellt, und zwar wird der Schnitt auf der Linie i-i der Fig.2 geführt; Fig. 2 ist ein Schnittbild in kleinerem Maßstab, er zeigt nur einige der Teile auf der Schnittlinie 2-2 der Fig. i ; Fig.3 ist ein Aufriß im Schnitt in größerem Maßstab als F ig. i, von einem Teil der Apparatur, die in Fig. i gezeigt ist; Fig. :4, 5 und 6 sind Querschnitte nach den Linien 4-4, 5-5 und 6-6 der Fig. 3.
• Im allgemeinen hat die dargestellte Mühle ein zylindrisches oberes Gehäuse io und einen unteren Teil i i, der auf einem Fundament 12 ruht. Der untere Teil enthält das Mühlenzahnradgetriebe, das eine horizontale Ritzelwelle 13 hat, die eine vertikale Welle 14 antreibt, die koaxial in Teil i i und Gehäuse io angeordnet ist. Die Antriebswelle 14 ragt nach oben durch Lager hindurch, die in einer Grundplatte 15 ruhen und welche den Deckel für den unteren Teil i i bildet. Das obere Gehäuse io ist abnehmbar mit der Grundplatte 15 verbunden und enthält die mahlenden Teile der Mühle, welche einen Antriebsteller 17 von gewöhnlich konischer Form umfaßt, der auf dem oberen Teil der Antriebswelle 14 befestigt ist, und einen kreisförmigen Mahlring 18, der auf dem abgeflachten unteren Teil des treibenden Tellers 17 ruht und damit verstiftet ist. Die obere Form des Mahlringes ist so gestaltet, daß sie eine ringförmige Bahn für eine Reihe von rollenden, mahlenden Elementen 2o bildet, vorzugsweise Kugeln aus verschleißfester Legierung. Die Kugeln tragen einen nicht rotierenden oberen Ring 21, der auf seiner unteren Seite eine kreisförmige Kugelbahn hat. Ein Druckring 22 ist oberhalb des oberen Ringes und mit ihm verstiftet angeordnet und ist mit einer Mehrzahl Muffen für die Einfügung der Federn 23 versehen, wie später beschrieben, um einen federnden, nach unten gerichteten Mahldruck auf die mahlenden Elemente auszuüben. Die Federn 23 wirken auf einzelne, vertikale, einstellbare Schraubenbolzen 24, von denen jeder durch eine Muffe 25 gehalten wird, die an der Deckelplatte 26 des Gehäuses io befestigt ist. Die Federn 23 üben nicht nur eine Druckwirkung zur Erzeugung eines Mahldruckes auf die mahlenden Teile aus, sondern dienen auch dazu, Rotations- und radiale Bewegungen des Ringes 21 einzuschränken relativ zur Achse des Ringes 18.
• Das zu mahlende Gut wird mit einem Speiseapparat 27 durch eine Spei,seschurre 28 in das Innere des oberen Mahlringes 21 und der Kugelreihe 2o eingeführt und fällt auf die obere geneigte Fläche des Tellers 17. Die geneigte Fläche des Tellers und die Rotation bewirken eine Verteilung des Gutes kreisförmig in die Mahlbahn. Infolge der Zentrifugalkraft wird das Material zwischen die Ringe 18 und 21 und Kugeln 20 geschleudert und tritt im schiefen Winkel aus der Mahlbahn am äußersten Rand der Mahlelemente aus. Der Austrittswinkel hängt von der Drehgeschwindigkeit des unteren Ringes ab.
• Die dargestellte Miihle arbeitet mit Stromsichtung, wobei ein Strom von Erst- oder Trägerluft nach oben steigt, und zwar am äußeren Umfang des Austritts der Mahlzone, und dann durch einen rotierenden Sichter 30 zu einem Austrittsstutzen 31 im Deckel des Gehäuses strömt. Die Luft wird gewöhnlich vorgewärmt und unter Druck durch ein Gebläse (nicht gezeigt) durch ein Verbindungsrohr und einen Eintrittsstutzen in ein ringförmiges Luftgehäuse 32 eingeführt, das den unteren Teil des Mühlengehäuses io umgibt. Die Luft strömt durch die Öffnungen 33 in das Gehäuse und fließt dann aufwärts durch einen Düsenschlitz 34, der zwischen dem unteren Mahlring 18 und dem Düsenring 35 gebildet wird, der seinerseits an der Innenseite des Gehäuses io befestigt ist. Auf diese Weise wird das stückige Mahlgut in einer Mahlzone unter dem Einfluß eines kontrollierten Mahldruckes gemahlen, innerhalb des Gehäuses luftgesichtet und dann in einem Trägerluftstrom zum Verwendungsort geführt.
• Wie .besonders in den Fig. 2 bis 6 gezeigt, ist eine Anzahl auf den Umfang verteilt angeordneter Federn 23 an dem Druckring 22 befestigt und drückt auf diesen. Diese Federn üben einen kontrollierten Druck auf die Mahlflächen aus. jede Feder 23 ist aus einem Stück Federstahl gebogen. Der Stahl ist so gebogen, daß er eine einzige vollständige Windung 36 bildet, deren Gangdurchmosser so groß wie möglich ist, während ein angemessener Abstand in bezug auf die rotierenden Teile der Mühle zu berücksichtigen ist. Die Federwindung ist symmetrisch zum Windungsdurchmesser geformt und bildet einen Abstand 39 zwischen den entgegengesetzten Enden der Windung von weniger als der Größe des Windungsdurchmessers der Feder. Zum Beispiel ist eine Größe des Zwischenraumes 39, gemessen zwischen den Enden der Federn von 1/s bis 1/4 des Windungsdurchmessers, verwendet worden. Wenn' also der Federstahl einen Querschnittsdurchmesser

  von 13d" hat, bei einem Windungsdurchmesser der

  Feder von 13", dann kalin die Öffnung 39 zwischen

  den entgegengesetzten Enden der Windung z. B.

  eine tätige von ungefähr .' haben. Die Enden 37

  und 38 der Windung sind außerhalb der komplettai

  \Vilidung in entgegengesetzten Richtungen parallel

  zur Achse der Federwindung gebogen und haben

  eine gemeinsame Achse, die aufrecht stellt, wenn die

  Feder in der lliilile eingebaut ist.

  Der Druckring 22 ist finit einer Anzahl von Vor-

  sprüngen 4o versehen, die an (lern äußeren Umfang

  angegossen sind, und zwar an Stellen, die der Lage

  der Federn entsprechen. Die Anzahl der Federn

  und der korrespondierenden Ringvorspriin.ge hängt

  von der Größe der :Mühle all und beträgt riortnal;r-

  weise vier bei einer Versetzung um 9o° gegen-

  einsinder. ,Jeder hingvorsprung ist mit einer Boh-

  rung 41 versehen, die so bemessen ist, daß,eine enge

  Toleranz für ein gutes fassen finit dem Ende 37

  einer l,c(ler vorhanden ist, (las in die Aussparung

  eingescliolmn wird. I?itie Sicherungsschraube 42 ist

  vorgesehen, tim das Federende 37 in der Boh-

  rung 41 zti sichern.

  Das entgegengesetzte ollere Ende 38 jeder Feder

  wird in eine l)ohrting 43 eingeschoben, die sich in

  deni 1@appelistiick 44 befindet, das seinerseits mit

  (lern unteren I?ncle des vertikalen, einstellbaren

  Ilolzetis 24 verbunden ist. Olitvolil die Druckkraft

  der Feder in der Betriebsstellung die Halterung des

  he<lercndes in der l:ohrung 43 sichert, ist eine

  Sicherheitsschraubc 46 in der Kappenwand vor-

  geselicn, uni (las Federende 38 zu sichern. Die

  Mappe 44 ist ferner finit einer Bohrung 47 ver-

  sehen, deren :lclise parallel und in einiger Entfer-

  nung voll der .-lclise der Bohrung 43 liegt und

  seine Ottntiiig nach oben hat, um das Ende des

  Bolzens 24 aufzunehmen. Ein Keil 48 ist angenie-

  tet innerhalb einer Keilnut all der Seite der Boh-

  rung, tini eine korrespondierende Keilnut 5o zu

  haltern, die in Längsrichtung des Bolzens an-

  gebracht ist. Auf diese Weise ist die Kappe 44 mit

  (lern Bolzen verkeilt. Der Bolzen hat an seinem

  oberen 1?nde 51 ein Gewinde, während die Keil-

  nut 5o im unteren Ende 52 angeordnet ist. Die

  Muffe 25 hat am olleren Ende einen Flansch 53,

  der an der äußeren Seite der Deckelplatte 26 des

  Gehäuses io befestigt ist, und die Muffe ragt durch

  eine Öffnung firn Deckel 26 in die Mühle hinein. Die

  Muffe hat fast auf ihrer ganzen Länge einen inne-

  ren Durchmesser, der größer ist als der Durch-

  inesser des Bolzens 24, aber all ihrem unteren Ende

  hat sie eine Bohrung 54, die mit dem darin sitzen-

  den 13olzendurchinesser übereinstimmt. Die bluffe

  ist ferner finit einem Keil 55 versehen, der angenie-

  tet ist und zur Keilnut 5o des Bolzens 24 paßt. Mit

  dieser Konstruktion ist der Bolzen vollkommen

  gegen Abnutzung durch stückiges Gut gesichert,

  das infolge der Stromsichtung durch das Innere des

  Gehäuses io getragen wird. Der Bolzen ist ferner

  auf eilte vollkommen senkrechte Bewegung inner-

  halb der NItiffe beschränkt. Die Bohrung 54 am

  unteren Ende der Muffe behindert das Eindringen

  von schleißendem Mahlgut in den Ringraum oder

  in die Kammer 56 zwischen dem Bolzen und der inneren Wand der Muffe. Als weiterer Schutz für den Bolzen und das obere Gewindeende 51 wird ein Schmiermiftel, z. B. Fett, zwangsläufig unter Druck in den Ringraum 56 durch den Nippel 57, eingeführt, der außerhalb des Gehäuses io anist.
• Die vertikale Bewegung des Bolzens wird durch Einstellung der Gewindemutter 58 erreicht. Die Mutter 58 hat auf ihrer ganzen Länge Gewinde, das im den Gewindeteil des Bolzens 24 faßt. Ihre äußere Gestalt bildet einen unteren Flansch 6o mit rundem Querschnitt, der eng in einer entsprechenden ringförmigen Ausdehnung im Flansch 53 der Muffe 25 paßt, -,nährend die obere Fläche des Mutterflansches 6o mit der Stirnfläche des Flansches 53 abschließt. Der Zwischenteil 61 der Mutter hat auch einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser, der etwas geringer ist als der des Flansches 6o der Mutter. Dieses Zwischenstück wird tlinfaßt von einem Ring 62, der durch Schraubenbolzen 63 mit dem Flansch 53 der Muffe verbunden ist. Das obere Ende 64 der Mutter 58 hat Sechskantform, passend für einen Schraubenschlüssel, so ciaß die Mutter gedreht werden kann und dadurch eine vertikale Bewegung des Bolzens 24 verursacht wird.
• Mit der beschriebenen Konstruktion kann der Bo1zeli 24 auf und ab bewegt werden durch Drehung der Mutter 58. Die Druckkraft, die durch die Federn ausgeübt wird, ist proportional zu ihrer Vorspannung entsprechend der Größe des Abstandes 39 zwischen den Federenden. Der Bolzen 24 wird in seiner vertikalen Bewegung ohne Drehung auf und ab bewegt, da der Keil 55 in der Muffe 25 die Keilnut 5o im Bolzen 24 festhält. Auf diese Weise wird die Feder 23 zusammengepreßt oder entlastet, je nachdem die Kappe 44 mehr oder weniger von dem Druckring 22 entfernt ist. Die lineare vertikale Bewegung des Bolzens zwecks Einstellung des Federdruckes ist insofern vorteilhaft, als keine Torsionskraft auf die Feder 23 wirkt infolge Drehung der Kappe 44, wodurch der Durchmesser der Federwindung 36 entweder vergrößert oder verkleinert wurde. Infolgedessen kann der auf die Mahlglieder ausgeübte Mahldruck eingestellt werden, ohne die hemmenden Kräfte zu ändern, die durch die Federn in der Ebene senkrecht zur Federachse ausgeübt werden.
• Wenn die Mühle in Betrieb geht, so versucht die Rotation des unteren Ringes 18 im Zusammenhang mit der Bewegung der Kugeln, 2o auf ihrem kreisförmigen Weg, den oberen Ring 21 in der gleichen Richtung in Drehung zu versetzen infolge der Reibung zwischen den mahlenden Oberflächen. Dieser Rotationseinfluß auf den Teil des oberen Ringes 21 verursacht eine Spannung in den Federn 23, und die Federn lassen eine leichte Anfangsbewegung des oberen Ringes infolge der Federelastizität zu. Da infolge der Reibung und Trägheit die Kräfte, die den oberen Ring zur Rotation bringen, während der Anfangsrotation des unteren Ringes am größten sind, nehmen diese Kräfte auf die Federn wieder ab, wenn die rotierenden Teile die vorgeschriebene Geschwindigkeit erreicht haben. Infolgedessen wird der obere Ring während des Betriebes durch die Federn in eine Zwischenstellung zurückgedreht.
• Die weitere Bewegung des oberen Ringes ist gering und kaum dem Auge bemerkbar, kann aber am Umfang des oberen Ringes 21 gemessen werden und beträgt Bruchteile von i". Die Größe der Bewegung des oberen Ringes in Drehrichtung ist derart, daß die aus der Reibung zwischen dem Ring und den Kugeln resultierende Kraft durch die Gegenkraft ausgeglichen wird, die von den Federn ausgeübt wird. Plötzliche oder allmähliche Änderungen in dem Gleichgewicht zwischen diesen entgegengesetzten Kräften bewirken kleine Bewegungen des oberen Ringes ohne die Stoßwirkungen, «-elche sich bei der üblichen Ringanordnung, Halterung und Führung ergeben und die eine Abnutzung zwischen den Kontaktflächen sowie unnötiges Geräusch verursachen.
• Da der Mühle durch den Zuteiler 27 stiickiges Material zugeführt wird, wird dieses beim Durchgang durch die Mahlflächen der Ringe und Kugeln gemahlen. Der obere Ring 21 ist infolgedessen verschiedenen Kräften ausgesetzt, die ihn entgegen den hemmenden Kräften der Federn zu bewegen suchen; z. B. kann ein Hindernis in der Mahlbahn der Mühle, wie ein ungewöhnlich hartes Materialstück oder ein Fremdkörper, momentan die Kugeln zwing=en, darüber oder daneben zu rollen. Derartige Umstände werden den oberen Ring an einer Seite nach oben zwingen gegen die Druckkraft der benachbarten Federn. Gleichzeitig kann der Widerstand den oberen Ring seitlich aus seiner axialen Lage drängen; die Federn jedoch haben die Neigung, den Ring in seine Anfangsstellung zurückzubringen, da die Zerkleinerungswirkung der Mahlelemente und die Bewegung der Mahlkugeln entweder das Material unter ziem Einfluß des verstärkten Mahldruckes zerkleinern, der durch die Federn verursacht wird, oder das Hindernis aus der Mahlbahn drängen wird. Auf diese Weise ergibt sich eine ständige Bewegung des oberen Ringes, wobei Teile vermieden werden, die zum Bruch oder außerordentlichen Verschleiß neigen. Man kann den Ring im wesentlichen in einer sich nicht drehenden Stellung halten, wobei eine Beweglichkeit gewährleistet ist, die ein Nachgeben des oberen Mahlringes zuläßt.
• Es ist ferner zu bemerken, daß die Federn, ihre Befestigung am Druckring und die Mittel für die Einstellung des Druckes auf die Mahlelemente derart sind, daß der Widerstand für die Mahlgutförderung durch ,die Mühle auf ein Minimum reduziert wird, deutlicher ausgedrückt: es ist nur geringer Widerstand in dem Ringraum zwischen dem oberen Mahlring 2i und dem Mühlengehäuse io vorhanden, da die Vorsprünge 4o auf dem Druckring 22 klein sind. Außerdem sind die Einrichtungs- und Unterhaltungskosten für die kombinierten haltenden und druckausübenden Mittel gering.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kugelquetschmühle, bestehend aus einem Gehäuse, in dem sich ein sich drehender Mahlring und ein gegen Drehung gesicherter Mahlring befinden, zwischen denen Kugeln od. dgl. laufen und der gegen Drehung gesicherte Mahlring durch nachgiebige Mittel in Richtung gegen die Kugeln gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung des Mählringes gegen Drehung nachgiebig ist und durch die nachgiebigen Anpreßmittel erfolgt.
2. 2. Kugelquetschmühle nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Mittel aus einer Anzahl von eingängigen Schraubenfedern bestehen.
3. 3. Kugelquetschmühle nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schraubenfeder (23) mit ihrem einen Ende in eine am Ende eines im Mühlengehäuse verschiebbaren Bolzens (24) sitzende Kappe und mit ihrem anderen Ende in einen auf dem festzuhaltenden Mahlring (2i) lastenden Druckring (22) faßt.
4. 4. Kugelquetschmühle nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß .der Druckring (22) mit seitlichen Ansätzen versehen ist, in die die Enden der Schraubenfedern (23) fassen. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 596 418, 540 733, 598420.