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Zerkleinerungsmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Zerkleinerungsmaschinen,
die im wesentlichen aus einer umlaufenden Trommel bestehen, die an ihrem Mantel
mit nach innen ragenden- Brechleisten versehen ist und in der' das Behandlung'sgut
durch ständiges Umwälzen und: Niederfallen zerbröckelt und zerkleinert werden soll.
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Es ist bereits bekannt, bei derartigen. Maschinen den Trommeldurchmesser
wesentlich größer als dii° Trommellänge auszuführen und die Trommelstirnwand mit
mittleren Ein- und Auslaßöffnungen, zum Zuführen und Ableiten dies Behandlungsgutes
zu versehen, wobei das Ableiten des hinreichend feinzerkleinerten Gutes durch Saugluft
erfolgen. soll. Es wurde auch. bereits vorgeschlagen, die Trommel an ihren Stirnwänden
im Bereich der mittleren öffnungen, mit ringförmigen Ansätzen. zu versehen, die
einer Aussonderung des Behandlungsgutes und einer ungleichmäßigen Verteilung seiner
feineren und gröberen Bestandteile über die Tromme llänga bzw. Trommelbreite entgegenwirken
soll.
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Die Erfindung ist darauf gerichtet, die Zerkleinerungswirkung derartiger
Trommeln zu erhöhen und: ihre Leistung bei gegebener Größe zu steigern. Zu diesem
Zweck wird die Trommel an ihren Stirnwänden mit nach innen ragenden: Keil,-flächenan
sätz-eni versehen, die eine Zerkleinerungswirkung auf das in der Trommel umgewälzte
Behandlungsgut ausüben. Diese Keilflächenansätze sind vorzugsweise durch ringförmige
konzentrische Leisten gebildet, di c- die am Trommelumfang an. geordneten Brechleisten
mit einer ringförmigen
Schrägfläche Übergreifen. Vorzugsweise sind
an jeder Trommielstirnwand mehrere Keilflächenileisten, angeordnet, die als. konzenrtrische
Ringe ineinanderliegen und einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen.
Diese Keilflächenleistenm können aus, Keilstücken zusammengesetzt sein, die am den
Trommelstirnwänden verschraubt oder auf sonstige Weise: befestigt sind.
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Um die Zerkleinerungswirkung der Keilflächenleisten; zu erhöhen, können:
die Trommelstirnwände zwischen den. Brechleisten und den sie überragen den Keilflächenleisten
ringförmige Ansätze mit! nach innen ragenden, Rippen aufweisen.
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Weitere Merkmale der Erfindung, die darauf gerichtet sind, die Keilflächenleisten
so zu bemessen, d'aß eine bestmögliche Zerkleinerungswirkung erzielt wird, und diesen
Bemessungen auch die Trommeldrehzahl anzupassen; ergeben; sich aus. der nachfolgenden
Beschreibung der in: der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele für Zerkleinerungstrommeln.
nach der Erfindung. Hierbei zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch eine Zerkleinerungsmaschine,
Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch die an den Trommelstirnwänden befindlichen
Keilleisten, Fig. 3; eine Vonderanfsicht der diese Leisten bildenden Keilstücke,
Fig. 4 einen;, schematischen Schnitt durch die untere Hälfte einer Zerkleinerungstrommel,
die hin,-sichtlich der Keilflächenausbildung von Fi,g. i abweicht, Fig. 5, einen
schematischen, Schnitt der unteren Hälfte der Trommel, nach .Feg. i;, Fig. 6 einen.
schematischen, Querschnitt durch die Trommel zur Darstellung' der Bewegung des Behandilungsgutes@
und Fig. 7 eine vergrößerte Teittdarstelfiung dies unteren Teilsi der Trommel im
Querschnitt, der die Verte:il.ung des, Gutes beim Einfüllen in die Trommel wiedergibt.
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Die Zerkleinerungsm:aschirie nach Fig. i weist. eine Drehtrommel io@
auf, deren zylin,dirischer Manr tel i i nach innen ragende Brechleisten: i2 trägt.
Zwischen d?en Brechleisten r2 befinden sich gemäß . Fig. 7 Futterstücke ite, die
den Trommelmantel gegen das zu behandelnde Gut abschirmen. Der Trommelmantel wirrdi
von den senkrechten Stirnwänden: 13, i 3a getragen, die auf hohlen Drehzapfen
14, 15, sfitzen. Die Dreheapfen sind mit Lagerni6, 17 auf Fundamentträgern 18. abgestützt
und, umschließen eine Einlaß,öffnüng,ig und, eine Auslaßöffnung 2o der Trommel.
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Von einem Fär,derb:and 2,1: wird ein Trichter 22 mit -drein Behandlungsgut
gespeist, das durch die Öffnung i9 in die Trommel fällt. Das zerkleinerte Gut wird
von einem nicht dargestellten. Saug gebdäse durch die Auslaßöffnung zo abgesaugt
und durch. einfern Schachft 23 in einen! Behälter geleitet.
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An den Stirnwänden i!3, 13a der Trommel sind ringförmige, nach innen
ragende Keilflächenleisten 24, 25 und 26, 27 konzentrisch angeordnet. Diese Leisten
liegen in solchen Abständen voneinander und vom Umfange der Trommet, daß das zu
zerkleinernde Behandlungsgut die Schrägflächen der Leisten berührt und s-ie Z-11
Überbrücken sucht, wie dies in Fig. i durch die Pfeillinien 28, 29, 30 und
3°r angedeutet ist. Beim Drehen der Trommel üben die Keilflächen eine kräftige Keil-
und Mahlwirkung auf das in, ständiger Bewegung befindliche Gut aus, das zugleich
von den Brechleisten der Trommel nach oben mitgeführt wird und dann nach unten zurückfällt
und auf diie Kanten der Brechleisten auftrifft.
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Die ringförmiigen, nach innen ragenden Keilflächendeisten können so
ausgeführt sein, wie es in: Fig. 2 und 3 für die Leisten 26 und 27 angedeutet ist,
d. h. sie bestehen aus einzelnen Keilstücken 34, 3:5, die mit Schrauben an der senderechten.
Stirnwanld 1,34 der Trommel in Gewindelöchern 32 und 33 befestigt sind'undwieeinfKreissektor
zur Trömmelachse hin verjüngt zulaufen. Die Keilstücke 34, 315 können aus,
einem Stück gegossen sein und an ihren nach innren ragenden Keilflächen 37, 3,8
eine besondere Ausgestaltung aufweisen, uni die Keilwirkung in dem durch die Linien
3o (Feg. i) angedeuteten Bereich zu erhöhen.
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Die Keil- und Mahlwirkung auf das eingefüllte Behandlungsgut wind
in dem ringförmigen Zerkleinerungsraum 39 (Feg. i) eingeleitet. Um eine größtmögliche
Zerkleinerungswirkung zu erreichen, müssen die Abstände m1 und m2 ein bestimmtes
Verhältnis aufweisen, wie es im einzelnen, noch weiter unten erläutert wird. Ein
seitliches Abrutschen des Gutes zwischen den Brechdeisten i:z und den Keilflächenansätzen.
kann durch ringförmige Ansätze 4oi verhindert wenden, die an den. Trommelstirnwänden
angebracht sind und radial gerichtete Rippen aufweisen, die nach innen, in Achs,richftung
vorstehen Die Schrägflächen 4i und 42 @dtr Keilstücke (Feg. 2) sind unter einem
Winkel von etwa 6ö'° gegen die Stirnwand geneigt, und die Keilleisten weisen demnach
einen dreieckigen Querschnitt auf.
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in der Ausführung nach Fig. 4s ist die Trommel 43' an. ihrem Mantel
45. mit Brechleisten; 44 versehen. Die Stirnwändie 46 und 47 tragen Keilflächenaijsätze
481 und, 4.9,, an deren( Schrägflächen 5o die Keilfwirkung eingeleitet wird. Die
an diesen Flächen s@?ch auswirkende, resultierende Druckkraft R ergibt axiale und
radiale Einzelkräfte x und y, die das, zwischen den Keilflächen und: den. Brechleisten
sich, einklemmende Gut gegen die Kan ten ;der Brechleisten und nach den, gegenüberliegen.-den
Keilflächen drücken,. Die innere Endkante Sei der Schrägfläche 50, weist von den
Innenfseiteni der Brechleisten 44 einen Abstand ml auf.
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An dien Planflächen 52 der Keilfiächenansätize 48, 49 wirken, sich
reine Querkräfte s und t aus. Die der Trommelachse zugekehrte Schrägfläche 53 verhindert
-eine Aussonderung dies feineren Gutes an den Trommelstirn$lächzn.
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Um einte gute Mahl- und: Brechwirkung der Keilflächcnleisten sicherzustellen,
soll sich jede: Keilflächenleiste um wenigstens etwa 1/l0 des. Abstandes v zwischen
den: Stirnwänden der Trommel nach
innen erstrecken. Der Abstand
nag soll also höchstens o,8 v betragen. Ist das Behandlungsgut besonders grobst'ückig,
so können. die Keilflächenleisten 48, 49 auch: niedriger sein.
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In Fig. 5 ist der untere Teil einer Trommel 54 dargestellt., die etwa
die Ausführung nach Fig. i aufweist. Die Trommel ist an ihrem Mantel mit Brechleisteni55
versehen und trägt Keilflächenleisten 56, 57, 58 und 59 an ihren Stirnwänden 6o
und 61. Für eine Trommelseite betrachtet, wird an der Schrägfläche 62 der Keilflächenleiste
57 die Keilwirkung eingeleitet. Die der Trom.-melachse zugekehrte Schrägfläche 62
der Keilflächenleisten 56 verhindert eine Aussonderung des Gutes beim Beschicken
und Drehen der Trommel. Eine Verstärkung der Keilwirkung bei größeren Stücken des
Behandlungsgutes ergibt sich im Raum zwischen den Spitzen, 649 wobei die Resultierenden
der sich an den Schrägflächen 65. und. 66 auswirkenden: Kräfte im wesentlichen seitwärts
gerichtet sind.
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Es wurde festgestellt, :daß das Verhältnis der Länge zum Durchmesser
der Trommel von beträchtlichem Einfluß auf die Wirksamkeit des Zerkleinerungsvorganges
ist. Der Tro:mmel.durchmesser soll wenigstens ,das, Doppelte der Trommellänge betragen.
Jedoch ist es unzweckmäßig, das Verhältnis zwischen; dem Durchmesser und der Länge
größer als 5 : i werden zu lassen, weil sonst die Keilwirkung durch das Anwachsen
der Zentrifugalkräfte beeinträchtigt wird.
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Diese Beeinträchtigung tritt nicht ein, solange an.. nicht größer
als o,8 v ist. Die Einleitung einer Keilwirkung im Bereich 39 (Fig. i) fordert weiterhin
auch eire bestimmtes Verhältnis zwischen in, und in., zur Erreichung einer besten
Kapazität und; Zerkleinerungsleistung.
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Tabelle I stellt zweckmäßige Werte für die
Ab-
messungen( der
Trommel nach Durchmesser und Länge in Verbindung mit der Bemessung der Keilflächenleisten
zusammen.
| Tabelle I |
| Durchmesser Länge Abmessung ml Verhältnis |
| cm cm cm ml : m2 |
| 184 92 25 0,47 |
| 228 107 35,2 0,54 |
| 274 122 43,8 0,70 |
| 365 122 49,3 0,73 |
| 518 x52 79,5 i,o6 |
Solange in., kleiner als o;8
v ist, kann an den Keilflächenlcisten eine seitliche
Keilwirkung erzielt werden, sogar dann, wenn, das Verhältnis zwischen dem Durchmesser
und der Länge der Trommel größer als 5 : i ist. Indessen sind in diesem Falle die
seitlichen Zerkleinerungskräfte in der Nähe derTro.mmelachse nicht ausreichend groß,
um in diesen Bereichen eine Brech- oder Mahlwirkung auf die sich um ihre Achsen
drehenden Stücke des Behandlungsgutes auszuüben.
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Außer den Trommelabmessungen muß auch diie Drehgeschwindigkeit der
Trommel richtig gewählt werden, damit. das Gut in richtiger und wirksamer Weise
in der Trommel umgewälzt wird. Zweckmäßigerweise wird die Umwälzung des Gutes in
der in Fig. 6 diargestellten: Weise angestrebt. Meist verteilt sich das Gut am Trommelboden
so, wie es in Fig. 7 dargestellt ist, wobei die grohenStücke obenauf liegen. Dreht
sich die Trommel im Uhrzeigersinn, so wird das Behandlungsgut von den Brechleisten
i'21 nach oben gewälzt, wobei es von. den Stirnwänden: her durch, die Keilflächen
unter Druck gesetzt und zerkleinert wirdi. Im Bereich der Stirn. flächenan'sätze
4fo entsteht dabei eine Schleifzone 68 und im Bereich der Keilflächenansätze eine
Zerkleinerungszone 69 für die gröberen Stücke, während, :das zwischen ihnen: enthaltene
feinere Gut im Bereich einer Kaskadenzone 70 zurückfällt. Die Drehgeschiw
indigkeit der Trommel wird. so gewählt, daß das nach oben gewälzte Gut in einer
an der Linie' 6,7 beginnenden, Fallzone 71 nach unten fällt. Der Anfang der
Fallzone soll' möglichst dicht am Scheitel der Trommel. liegen, damit das untere
Ende der Fallzone möglichst wenig im Bereich des durch Schwerkraft am Trommelboden
verbfiebenen@ Gutes 72 liegt und das nach oben mitgeführte Gut mit größter Fallhöhe
auf die Kanten der unten befindlichen Brech:lleisben i2 und, der zwischen ihnen
liegenden, Futterstücke i211 niederfällt. Dabei wird das Gut in .der Fallzone nach
Stückgröße so verteilt, d'aß die kleineren Teilchen bei 73 weiter nach außen niederfallen
als die großen Stücke bei 74. Die auf den Brechleisten iZ und, den. Futterstücken
12,11 auseinandergebrochenen Stücke werden durch Schlag-, Mahl- und Schleifwirkung
weiter zerkleinert, bis das Gut fein genug ist, um beim Niederfallen von der Saugluft
durch die Öffnung 2o mitgerissen zu werden. Hierdurch wird vermnieden., daß das
Feingut in'. der Trommel bleibt und die Schlagwirkung beim Niederfallen dies groben
Gutes b.eeinträchtigt.
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Die Trommeldrehzahl soll zwischen 8,2 und 92 0/0 der kritischenDre:hzahl
liegen, wobei sich eine beste Leistung bei annähernd 87% ergibt. Die kritische Drehzahl
ist diejenige, bei der Beband:lungsgut in einer Stückgröße von 7,5 cm unidi weniger
unter Einfluß der Zentrifugalkraft von der Trommel vollständig in Umlauf versetzt
wird und: beim Drehen. der Trommel. nicht mehr im freien Fall nach. unten niederfällt.