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Kugelquetschmühle Die Erfindung betrifft eine Kugelquetschmühle mit
zwischen Mahlring und Gehäusewand vorgesehenem Ringspalt, wobei von der Gehäusewand
aus im Drehsinn des umlaufenden Mahlringes schräg gestellte Leitkörper in den Ringspalt
hineinragen und Mittel zum Entfernen von durch den Ringspalt hindurchgefallenen
Gutteilen und Fremdkörpern vorgesehen sind.
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Derartige Kugelquetschmühlcn sind bekannt. Hiervon unterscheidet sich
die Kugelquetschmühle nach der Erfindung dadurch, daB der von den Leitkörpern durchsetzte
Ringspalt sich nach unten erweitert und die Leitkörper derart geformt sind, daß
in ihrem ganzen Bereich die Durchtrittsquerschnitte für die Trägerluft gleich oder
nahezu gleich sind. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daB infolge der Divergenz
oder äußeren und inneren Wand des Ringspaltes das Durchfallen irgendwelchen Gutes
erleichert wird, ohne daß hierdurch die Strömungsgeschwindigkeit der den Spalt durchströmenden
Trägerluft sich ändert.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt Fig. r eine Kugelquetschmühle
nach der Erfindung, teilweise in der Ansicht, teilweise im Längsschnitt,
Fig.
2 einen Grundriß des Ringschlitzes, wobei der Übersichtlichkeit wegen verschiedene
Teile weggelassen sind; Fig. 3 gibt einen Querschnitt in größerem- Maßstab durch
einen Teil des in Fig. i dargestellten Schlitzes wieder; Fig. 4 stellt einen Schnitt
durch Fig. 3 in Richtung 4-4 dar; Fig. 5 ist ein Grundriß auf einen Teil der Fig.
¢. Die dargestellte Mühle hat ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse io und einen
Unterteil ii, der auf .dem Fundament 12 ruht. Der Unterteil enthält den kompletten
Antrieb mit einer horizontalen Ritzelwelle 13, welche die vertikale Treibwelle antreibt,
die senkrecht und axial im Gehäuse sitzt. Die Treibwelle 14 ragt nach oben über
die Lager hinaus, die in der Grundplatte 15 angeordnet sind, die ihrerseits den
Deckel des Unterteils i i bildet. Der obere Teil io des Gehäuses ist lösbar an der
Grundplatte 15 befestigt. Er enthält die mahlenden Teile der Mühle, und zwar einen
umlaufenden Mahlteller 17, der einen mittleren, glockenartigen Teil aufweist und
auf dem oberen Ende der Treibwelle 14 verkeilt ist, und einen unteren Mahlring i9,
der auf einem an die Unterkante des mittleren Teils des Mahltellers anschließenden
Flansch ruht und damit verstiftet ist. Der untere Mahlring i9 bildet eine Laufbahn
für eine Reihe von Mahlkörpern 2o, vorzugsweise in Form von Kugeln aus verschleißfestem
Stahl.
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Die Kugeln 20 tragen einen nicht rotierenden oberen Mahlring 21, der
auf seiner Unterseite eine Laufbahn für die Mahlkugeln hat. Ein kreisförmiger Druckring
22, auf dem oberen Mahlring angeordnet, ist mit Lappen 23 versehen. Diese greifen
in Führungen ein, die an der Innenseite des Mühlengehäuses io angebracht sind. Dadurch
wird die Drehung verhindert, jedoch eine vertikale Bewegung des Druckringes sowie
des oberen Mahlringes zugelassen. Der Mahldruck wird abwärts auf die mahlenden Teile
durch eine Anzahl von Federn 24 ausgeübt, die auf den Druckring wirken.
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Das zu vermahlende Gut wird durch eine Speiseschurre 25 auf die Innenseite
des oberen Mahlringes und der Kugelreihe geführt und fällt auf die geneigte Außenwand
des glocknartigen Mahltellermittelteils 17 und wird dann durch die Rotation des
Mahltellers und der dazugehörigen Teile über die ganze Mahlebene verteilt. Das Material
strömt nach außen über den unteren Mahlring; wird zwischen den sich relativ zueinander
bewegenden Kugeln und Mahlringen vermahlen und tritt über die äußere Kante des unteren
Mahlringes i9 tangential zum Umfang und unter ,einem schräg zur Mahltellerebene
gerichteten Winkel in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Ringes aus.
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Die beschriebene Mühle hat Luftstromsichtung mit einem ringförmigen
Erstluft- oder Trägerluftstrom, der auf dem Aus.tragsumfang der Mahlzone nach oben
und durch einen rotierenden Sichter 30 zu einem oder mehreren Auslaßstutzen im Deckel
der Mühle geführt wird, die durch Ventile kontrolliert werden können. Wenn Brennstoffe
zum direkten Einblasen vermahlen werden, so wird die Trägerluft gewöhnlich vorgewärmt
und unter Druck durch ein nicht dargestelltes Gebläse einem spiralförmigen Luftzuführungsgehäuse
32 zugeleitet, das den unteren Teil des Gehäuses io umgibt. Der Trägerstrom fließt
aus dem ringförmigen Luftzuführungsgehäuse in das Mühlengehäuse, und zwar durch
die Durchlässe 33 im Gehäuse. Die Luft strömt dann aufwärts durch einen ringförmigen
Schlitz 34, der zwischen dem äußeren Umfang des Mahlringes i9 und einem Profilring
35 gebildet wird, der einstellbar an der Innenwand des Mühlengehäuses io befestigt
ist. Die annähernd gleichmäßige Verteilung der Luft auf die Durchlässe 33 und folglich
auf den Schlitz wird durch die an sich bekannte Spiralform des Luftgehäuses vom
Eintrittsstutzen bis zu dem Teil, der am weitesten vom Eintritt entfernt ist, erreicht.
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Ein Teil des Ringes 35 bildet eine schwenkbare Durchlaßschleuse 36,
die ausschwingt, um den Durchtritt von unmahlbarem Material oder von Fremdkörpern;
wie Eisenschrott, in den unteren Gehäuseteil zu ermöglichen. In dem unteren Teil
des Gehäuses ist ein Raum 40 vorgesehen, der in Richtung der Drehbewegung schräg
unter der Durchtrittsschleuse 36 angeordnet ist und in welchem sich das. Material
ansammelt, das durch den Schlitz 34 und die Schleuse 36 in den unteren Gehäuseteil
fällt. Das Ausfallgehäuse 4o steht mit dem Mahlraum durch eine kleine Öffnung 41
in der Gehäusegrundplatte 13 in Verbindung, unter welcher ein Gleitschieber 42 angeordnet
ist, der von Hand mittels Zahnstange und Zahnrad betätigt wird und den Durchgang
41 öffnen und schließen kann. Der Raum 40 wird periodisch durch die Tür 44 entleert.
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Beim Betrieb der dargestellten Mühle wird das zu vermahlende Gut in
den inneren Raum der Mahlringe eingeführt und auf dem Wege durch dieselben hindurch
vermahlen. Das pulverisierte Gut strömt auswärts über den äußeren Rand des unteren
Mahlringes in Richtung der Ringdrehung und wird dann von dem ringförmigen Luftstrom
erfaßt, der durch den Schlitz aufwärts zum Sichter 30 strömt, welcher die
groben und feinen Teile trennt. Die groben Teile werden in den inneren Raum zwischen
den Kugeln zurückgeführt, und die feinen Teilchen entweichen aus einem oder mehreren
Mühlenaustrittsstutzen 31. Diejenigen Teile, die wegen ihrer Größe und zu großen
Schwere nicht vom Luftstrom aufwärts .geführt werden, fallen durch den Schlitz oder
durch die Schleusenklappe in die Lufteinführungszone am unteren Umfang des unteren
Mahlringes i9 und von dort durch die Öffnung 41 in das Ausfallgehäuse 4o für Fremdkörper.
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Wenn Mühlen der beschriebenen Art zum direkten Einblasen von Kohlenstaub
in eine Feuerung verwendet werden, so ist die zugeführte Trägerluftmenge im wesentlichen
direkt proportional zur Kohlenmenge, die vermahlen wird. Infolgedessen variiert
die Luftgeschwindigkeit im Schlitz 34 und hat einen verhältnismäßig weiten Regenbereich
bei entsprechender Änderung der Mühlenleistung. Daher
kann bei
niedriger Teillast die Luftgeschwindigkeit im Schlitz 34 an der minimalen Geschwindigkeitsgrenze
liegen, die nötig ist, um das gemahlene Gut aus der Mahlzone zu heben. Dieser Zustand
wird noch nachteilig beeinflußt durch die Masse von pulverisiertem Gut am äußeren
Umfang der Kugelreihe und über dem Schlitz, die durch den aufsteigenden Luftstrom
in fließendem Zustand gehalten wird. Die ungenügend zerkleinerten Teile des Gutes
haben die Neigung, in den Schlitz zu fallen, und verstopfen entweder einen Teil
desselben oder fallen in den unteren Teil des Gehäuses. Bei niedriger Teillast der
Mühle kann die Menge an Gut, die durch den Schlitz fällt, ein solches Ausmaß erhalten,
das sich wesentlich höhere Betriebskosten ergeben. Aus diesem Grunde und um Schwierigkeiten
durch Mühlenverstopfung zu vermeiden, sollte der Durchfallverlust von Mahlgut möglichst
über dem ganzen Leistungsbereich der Mühlen vermieden werden. Dementsprechend sind
die Teile, die den Durchlaßquerschnitt des Schlitzes 34 bestimmen, so gebaut und
zueinander angeordnet, daß darin Luftstrombedingungen geschaffen werden, die den
Durchfall von Mahlgut durch den Schlitz über den ganzen Regelbereich der Mühle verhindern
oder beschränken.
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Zu diesem Zweck hat der Ring 35 eine obere Fläche 35a, die unter einem
Winkel von etwa 45'' von einem Punkt etwas über der Ebene der Oberkante des unteren
Mahlringes nach außen ansteigt. Der Teil iga der Umfangsfläche des unteren Mahlringes
ist konisch ausgebildet, und zwar mit nach unten zunehmendem Durchmesser, während
der Ring gegenüber dem Ringumfang iga eine Oberfläche 35b hat, die von oben innen
nach unten außen in einem etwas größeren Winkel als die Oberfläche iga geneigt ist.
Diese Divergenz nach unten der sich gegenüberliegenden und relativ zueinander sich
bewegenden Seiten des Schlitzes erleichtert das Durchfallen irgendwelchen Gutes,
das in den oberen Teil des Schlitzes eintritt. Wenn dieses Material genügend zerkleinert
ist, um das obere Ende des Schlitzes zu passieren, kann es frei durch den übrigen
Teil des Schlitzes hindurchfallen.
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Der Schlitz ist durch Rippen 5o am Umfang der äußeren Schlitzwand
35b unterteilt, wobei die Rippen im wesentlichen über ihre ganze Höhe reichen. Die
Rippen 5o sind in gleichem Abstand am Umfang angeordnet und so gestaltet, daß dazwischen
geneigte Luftdurchlässe 51 von im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt über
der ganzen Höhe und der Strömungslänge gebildet werden, so daß der aufwärts gehende
Luftstrom durch den ganzen Schlitz bei jeder gegebenen Leistung die entsprechende
konstante Geschwindigkeit hat. Zu diesem Zweck hat jede Rippe eine Form, welche
die Divergenz der Flächen iga und 35b kompensiert und einen Drall des aufsteigenden
Luftstromes über dem Schlitz bewirkt. Durch Neigung der Rippen und damit der Luftführungen
51 werden die Weglängen durch den Düsenschlitz relativ zu dessen Höhe vorteilhaft
vergrößert, und den Luftströmen wird eine Richtung relativ zum Austritt des pulverisierten
Gutes gegeben, in welcher die beste Wirkung zum Aufwärtsheben des Gutes ausgeübt
wird. Die Wandstärke jeder Rippe nimmt nach unten gleichförmig zu, da die Vorderseite
5oa und die Rückseite 5o6 verschiedene Neigung haben. So ist beispielsweise die
Fläche 50" unter einem Winkel von 35°i und die Fläche 50b unter einem Winkel von
55' zur Horizontalen geneigt. Die Flächen 50a und 5o6 sind auch zur Ringplatte
35b geneigt angeordnet, und zwar ist ein Winkel von 6o'° angedeutet. Die der Mahlringmantelfläche
iga gegenüberliegende Rippenfläche 5oc hat auch die etwa 9'° betragende Neigung
dieser Mahlringfläche, bezogen auf die Vertikale, und ist nur wenig davon entfernt,
so daß der nötige Betriebsspielraum vorhanden ist. Bei dieser Anordnung fließt der
Luftstrom aus dem ringförmigen Luftgehäuse 32 durch die Durchlässe 33 zum Schlitz
34. Beim Erreichen des Schlitzes wird er durch die Rippen 50 in eine Vielzahl
von parallelen Strömen aufgeteilt, von denen jeder durch den betreffenden Durchgang
51 schräg nach oben gerichtet ist. Da die Luftströme Bewegungskomponenten in derselben
Richtung haben, in welcher die Kohlepartikelchen schräg zum Umfang des unteren Mahlringes
i9 aus der Mahlzone ausströmen, werden die heftige Turbulenz und der Energieverlust
vermieden, die aufzutreten pflegen, wenn ein Luftstrom direkt quer einen austretenden
Kohlenstrom schneidet. Die theoretische Hubleistung wird nahezu erreicht, und die
kohlebeladenen Luftströme vereinigen sich wieder über dem Schlitz und fließen aufwärts
zum Sichter.
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Es hat sich gezeigt, daß mit der beschriebenen Schlitzausführung der
Durchfall wesentlich geringer ist und seine Charakteristik sich geändert hat.
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Bei Verwendung dieses Ringes mit konstanter Geschwindigkeit ist in
dem Durchfall nur sehr wenig feines Material enthalten, das im allgemeinen aus Pyrit
und Schiefer besteht.
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Durch die konstante Geschwindigkeit üher der ganzen Höhe oder Strömungslänge
des Schlitzes ist die nötige Zeit gewonnen, um die herabfallenden Teile der maximalen
Hubwirkung des Luftstromes auszusetzen, wodurch die Wirkung bei jeder gegebenen
Geschwindigkeit erhöht wird. Es wird ferner eine bessere Sichtwirkung auf die herabfallenden
Mahlteile ausgeübt, wodurch eine bessere Trennung der Kohle und der Fremdkörper
erreicht wird. Außerdem ist die Verstopfungsgefahr vermindert oder beseitigt.