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Probenentnahmevorrichtung für Trommelmühlen
Die in den verfahrenstechnischen
Industrien zur Feinmahlung natürlicher und künstlicher Stoffe auf nassem oder trocknem
Wege verwendeten, satzweise arbeitenden Trommelmühlen bestehen aus einer beliebig
gelagerten und maschinell in Drehung versetzten, allseitig geschlossenen zylindrischen
Mahltrommel, die am Umfang mit einer verschließbaren Öffnung versehen ist, durch
welche vor Beginn der Mahlung das zu mahlende Gut und die die Mahlung bewirkenden
Mahlkörper eingefüllt werden. Bei solchen Mühlen, insbesondere bei Labormühlen,
ist es wünschenswert, daß Mahlproben aus der Mahltrommel entnommen werden können,
um den Fortgang der Mahlung bis zum gewünschten Feinheitsgrad zu verfolgen.
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Vorrichtungen zur Probeentnahme während des Betriebes sind bei Trommelmühlen
bereits bekannt.
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Bei ihnen ist zentral in einer Stirnwand ein Drehschieber angeordnet,
der einen schräg zu seiner Achse verlaufenden und nach außen mündenden Kanal aufweist,
der ein Austreten von Mahlgut aus innerhalb der Mahltrommel vorgesehenen, mit dem
Mahlraum durch enge Öffnungen verbundenen Taschen in einer Stellung zuläßt und in
einer um iSo0 dazu verdrehten Stellung verhindert. Die bei diesen Mühlen entnommenen
Proben geben aber
nicht den augenblicklichen Feinheitsgrad des Mahlgutes
wieder. Denn das in die Taschen gelangende Mahlgut verbleibt in ihnen so lange,
bis die Taschen entleert werden, so daß das entnommene Mahlgut dem Durchschnitt
der Zeit entspricht, die seit der letzten Entnahme verstrichen ist.
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Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, daß der Drehschieber
derart ausgebildet ist, daß er in der Stellung, in der er das Austreten von Mahlgut
aus der Mühle verhindert, das in die Taschen gelangte Mahlgut ständig wieder in
den Mahlraum zurückführt.
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Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf Einrichtungen zur
selbsttätigen Entnahme von Proben aus der Trommelmühle sowie auf Vorrichtungen zum
selbsttätigen Bewegen von Probebehältern unter dem Auslauf der Entnahmevorrichtung.
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Die Erfindung kommt sowohl für Trommelmühlen in Betracht, auf denen
ständig ein bestimmtes Produkt fein gemahlen wird, wie beispielsweise in der Farben-
und Keramikindustrie, wie auch besonders für Labor-Trommelmühlen, auf welchen die
Mahlbarkeit bestimmter Materialien festgestellt werden soll, um hiernach die großen
kontinuierlich arbeitenden Kugel- und Rohrmühlen, beispielsweise in der Zementindustrie,
auf günstigsten Leistungsbedarf einzuregulieren oder ihre Abmessungen für verlangte
Leistungen im voraus zu bestimmen.
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In der Zeichnung ist eine Mühle mit Einrichtungen gemäß der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt Abb. I die Kopfwand einer Trommelmühle mit der automatischen
Probenentnahmevorrichtung in Ansicht, Abb. 2 einen Querschnitt durch die Probenentnahmevorrichtung,
Abb. 3 eine Ansicht der Probenentnahmevorrichtung, Abb. 4 einen Schnitt durch die
Mahltrommel gegen die Probenentnahmevorrichtung, Abb. 5 die automatische Schaltvorrichtung
mit dem Probenauffanggefäß, Abb. 6 einen Grundriß hierzu, Abb. 7 einen Schnitt durch
die Sperrvorrichtung am Probenauffanggefäß nach der Linie f-f in Abb. 5 und Abb.
8 einen Schnitt durch die Spiralfeder-Spannvorrichtung des Probenauffanggefäß es
nach der Linie g-g in Abb. 5.
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Aus der Abb. I geht hervor, daß die Trommelmühle eine freie Stirnfläche
zur Unterbringung der Probenentnahmevorrichtung haben soll. Die Mahltrommel kann
hierbei entweder zentral mit der hinteren Kopfwand auf der Antriebswelle sitzen
oder bei größeren Ausführungen von ein oder zwei Rollenlagerungen unterstützt werden.
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Abb. 2 zeigt im Querschnitt die Stirnwand I, in der sich zentral
angeordnet die Lagerbüchse 2 befindet. In diese Lagerbüchse 2 ist der Drehschieber
3 der Probenentnahmevorrichtung eingesetzt und durch den angeschraubten runden SchutzdeckeI
4 gegen axiales Verschieben gesichert. Der Drehschieber 3 enthält einen schrägen
Ablaufkanal 5 für die zu entnehmende Mahlgutprobe und ~ ist nach außen mit dem runden
Deckel 6 abgeschlossen. Die durch den Ablaufkanal 5 entnommene Probe fließt durch
das frei drehbar auf den Drehschieber 3 aufgesetzte Ablaufrohr 7 in das Probenauffanggefäß
8.
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Zentral in den Abschluß deckel 6 ist ein Bolzen g eingeschraubt,
auf dem ein Schalthebel 10 aufgehängt ist, der infolge seiner länglichen Lochung
nach oben und unten bewegt werden kann. Abb. 3 zeigt diesen Schalthebel 10 in seiner
oberen Stellung, in der er mit seinem Anschlag II einen Widerstand für die auf dem
Abschluß deckel 6 befindliche Nase I2 bietet.
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Die Abb. 2 und 3 zeigen die Stellung der Probenentnahmevorrichtung
im Augenblick der Probenentnahme Um diese zu beenden, wird der Schalthebel IO nach
unten gezogen und die Nase I2 freigegeben. Da sich die Mahltrommel in Betrieb be-
-findet, nimmt nun der Drehschieber 3 durch die in der Lagerbüchse 2 entstehende
Reibung an dieser Drehbewegung teil, bis nach einer Drehung von I800die Nase I2
erneut einen Widerstand an dem unteren Anschlag 13 des Schalthebels IO findet.
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Das Ablaufrohr 7 ist durch die mit dem Schalthebel IO verbundene Führung
14 in vertikaIer Stellung verblieben, hat also nicht an dieser Drehbewegung teilgenommen.
Durch die um 1800 erfolgte Drehung des Drehschiebers 3 befindet sich der Ablaufkanal
5 jetzt in entgegengesetzter vertikaler Stellung als in Abb. 2 gezeigt, so daß Mahlgut
aus der Mühle nicht mehr austreten kann.
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ZUT Entnahme einer Mahlgutprobe befindet sich an der Innenseite der
Kopfwand I eine Stirnplatte I5, die in Abb. 4 in Ansicht dargestellt ist. Diese
Stirnplatte 15 erhält nach innen konisch erweiterte Löcher 16, durch welche ständig
Mahlgutteilchen in den Hohlraum 17 eintreten. In diesem Hohlraum I7 sind mehrere
Hubleisten I8 vorgesehen, durch welche die Mahigutproben während der Drehung der
Mahltrommel in den Einlaufschlitz 19 (Abb. 2) des Drehschiebers 3 gefördert werden,
um durch den Ablaufkanal 5 und das Ablaufrohr 7 in das Auffanggefäß 8 zu gelangen,
wie in Abb. 2 gezeigt. Ist die Probenentnahme beendet und hat sich der Drehschieber
3 durch Herunterziehen des Schalthebels IO um I800 gedreht, so fließt das von den
Hubleisten I8 ständig geförderte Mahlgut am oberen Austrag der Hubleisten I8 über
den Rücken des Schutzdeckels 4 immer wieder in den Mahlraum zurück, bis dann die
Entnahme einer Mahlgutprobe nach Hochstellen des Schalthebels IO erneut einsetzt.
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In den Abb 5, 6, 7 und 8 sind das Probenauffanggefäß und die gemeinsame
Schaltvorrichtung für den Schalthebel IO und das Probenauffanggefäß dargestellt.
Auch in diesen Abbildungen wird die Stellung der Einrichtung zu dem Zeitpunkt der
Probenentnahme gezeigt. Das eigentliche Probenauffanggefäß besteht aus sechs einzelnen,
im Kreise angeordneten Blechbehältern 20, die auf dem runden abnehmbaren Teller
21 aufgestellt und mit dem mit
sechs Einlauftrichtern versehenen
Deckel 22 abgedeckt sind.
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Die Probenentnahme findet in gewissen, gleichmäßig verlaufenden und
einstellbaren Zeitabschnitten statt, beispielsweise alle IO oder 15 Minuten, und
erfordert nur einen kurzen Zeitaufwand. Eine besondere Steuervorrichtung sorgt dafür,
daß sich bei der nächsten Probenentnahme der Teller 21 um ein Sechstel des Umfanges
in der Pfeilrichtung (Abb. 6) weiterdreht, damit der nächste Blechbehälter zur Aufnahme
der nächsten Mahlgutprobe bereitsteht. Zur Herbeiführung der Drehbewegung des Tellers
2I ist in dem darunter befindlichen Drehteller 23, der auf der feststehenden Achse
24 drehbar gelagert ist, eine vorgespannte Spiralfeder 25 eingesetzt. Diese Spiralfeder
ist an ihrem inneren Ende mit der feststehenden Achse 24 und mit ihrem äußeren Ende
mit dem Drehteller 23 fest verbunden, so daß sich dieser in der Pfeilrichtung (Abb.
8) dreht, sobald ihn die darunter befindliche Sperrvorrichtung freigibt.
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Die Sperrvorrichtung besteht aus der Magnetspule 26, die bei der
Stromaufnahme den Eisenkern 27, der normalerweise durch die Feder 28 herausgezogen
ist, einzieht und die Stange 29 mit dem drehbar damit verbundenen Steuerhebel 30
vorschiebt. Dieser Steuerhebel weist zwei aufrecht stehende Nocken 3I und 32 (Abb.
7) auf. Auf der Unterseite des Drehtellers 23 befinden sich sechs Nocken 33. In
der dargestellten Haltung steht die Magnetspule 26 unter Strom und hat den Eisenkern
27 eingezogen und den Steuerhebel 30 vorgeschoben. In dieser Stellung drückt der
Nocken 33 gegen den Nocken 31 des Steuerhebels. Der seitliche Druck des Steuerhebels
wird hierbei durch die Druckplatte 34, die auf der Fußplatte 35 des Probenauffanggefäßes
sitzt, aufgenommen. Ist die Probenentnahme durch Abschalten des Stromes in der Magnetspule
beendet, so zieht die Feder 28 den Eisenkern 27 und somit auch den Steuerhebel 30
zurück, so daß bei einer kleinen Drehbewegung des Drehtellers 23 der Nocken 33 gegen
den Nocken 32 drückt. Hierbei befindet sich dann der Auslauf des Probenablaufrohres
7 (Abb. 2) immer noch über demselben Auffang-Blechbehälter, so daß alles noch nachrieselnde
Probegut in diesen gelangt. Erst nach erneutem Einschalten der Magnetspule zwecks
Entnahme einer weiteren Mahlgutprobe wird der Steuerhebel 30 wieder vorgeschoben,
und der Drehteller 23 vollzieht nun eine etwa ein Sechstel des Umfanges betragende
Drehung, bis der nächste Nocken 33 wieder gegen den Nocken 3I stößt, wobei dann
der nächste Blechbehälter unter das Probenablaufrohr 7 gelangt ist usf.
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Sind sämtliche Proben entnommen, so wird der Teller 21 mit den gefüllten
Blechbehältern zur Durchführung der Siebanalysen zum Laboratorium gebracht. Bevor
der Teller 2I erneut mit leeren Blechbehältern wieder auf das Probenauffanggefäß
8 (Abb. 2) aufgesetzt wird, ist es erforderlich, den Drehteller 23 von Hand um 3600
zu drehen, um die Spiralfeder 25 wieder zu spannen.
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Hierbei ist es nötig, den Steuerhebel 30, der durch die Feder 36 in
Stellung gehalten wird, herunterzudrücken, um die Nocken 3I und 32 auszuschalten.
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Mit der Steuervorrichtung für das Probenauffanggefäß 8 (Abb. 2) wird
auch gleichzeitig die Steuerung des Drehschiebers 3 der Probenentnahme bewirkt.
Wird die Magnetspule 26 nach erfolgter Probenentnahme ausgeschaltet und wird der
Eisenkern 27 durch die Feder 28 zurückgezogen, so wird auch der Schalthebel 10 (Abb.
2 und 3) und somit auch der obere Anschlag II über die beiden Hebel 37 und 38 nach
unten gezogen, so daß die Nase 12 keinen Widerstand mehr findet. In diesem Augenblick
wird der Drehschieber 3 von der sich ständig drehenden Mahltrommel in der Pfeilrichtung
mitgenommen und mitgedreht, bis die Nase 12 nach einer halben Umdrehung des Drehschiebers
3 gegen den nach unten verschobenen Anschlag I3 des Schalthebels IO stößt. Hierdurch
ist der Drehschieber 3 um I800 gedreht worden, und es wird kein Probegut mehr abgeführt.
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Auf die Schaltvorrichtung, die in bestimmten Zeitabschnitten- die
Magnetspule 26 unter Strom setzt, soll hier nicht näher eingegangen werden, da sie
in allgemein bekannter Weise und in verschiedener Art durchgeführt werden kann.
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Soll zunächst auf die vollautomatische Probenentnahme verzichtet
werden, so genügt es, lediglich den Hebel 38 (Abb. 5) vorzusehen, um durch Hochdrücken
dieses Hebels am freiliegenden Ende die Vorrichtung zur Probenentnahme einzuschalten
und die Mahlprobe in einem unter dem Ablaufrohr 7 aufzustellenden Behälter aufzufangen.
Wird der Hebel 38 wieder entlastet, so schaltet sich die P robenentnahmevorrichtung
durch Niederfallen des Schalthebels 10 infolge seines Eigengewichtes von selbst
wieder aus.