EP0265580A2 - Impact mill for crushing rock or the like - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an impact mill for crushing stone or the like, with an approximately ring-shaped housing, the inward-facing impact surfaces of which are preferably formed by depositing a layer of crushed material, and with a on a vertical drive shaft to form an annular gap to the housing arranged rotor with an axial inlet opening, which has a base plate with a central baffle plate, a cover plate with a central recess and wings forming ejection openings between the base and cover plate, the sides of which facing the rotor axis are each provided with a pocket for holding shredded material, the discharge side of the Bag has an interchangeable wear part, which is formed by a carrier body with a hard metal strip as edge reinforcement, which preferably consists of an alloy with a tungsten carbide content of over 91%, the rest essentially cobalt, one in the ejection direction Recessing wear surface forms, whose surface section adjoining the material receiving pocket encloses an angle with a plane of contact of the edge edges of the material receiving pocket and
- the hard metal reinforcement has an approximately L-shaped shape there, which extends radially outward from the ejection-side edge of the material pocket and in this first effective surface section encloses an angle between 180 ° and 195 ° with the plane of contact.
- a second surface section connects to the outside, protruding beyond the rotor circumference.
- the invention has now set itself the task of further improving such impact mills, so that their working times are determined, if possible, only by the service life of the hard metal reinforcement elements.
- the hard metal strip has a surface which forms the inner surface of the material receiving pocket and which is approximately perpendicular to the plane of contact of the edge edges of the material receiving pocket.
- the ejection-side inner surface of the material pocket is also reinforced, so that the grinding action of the material also processes the hard metal strip on the surface lying transversely to the ejection direction. Wear occurs on the hard metal bar not only on the wear surface that springs back from the contact plane, but the inner surface is also worn to the same extent.
- the hard metal strips are thus completely machined, however, the carrier body lying on the bottom of the material-receiving pocket is not subjected to much stress, so that an optimal service life is achieved.
- Approximately perpendicular to the plane of contact is understood to mean a deviation from the vertical up to 15 °, since an essentially vertical extension to the edge-near portion of the curved surface of the material which is set in the material pocket is to be achieved.
- This curved surface is material and speed dependent and follows a spiral line. For common applications, there is an angle of approx. 95 ° to 100 ° proved to be a favorable average.
- the recessed wear surface is convex in the shape of a circular arc, the preferably circular arc-shaped wear surface extending over a quarter circle.
- the circular arc corresponds essentially to the ejection line of the material, so that the wear surface is worn out fairly evenly.
- the edges between the wear surface and the mounting surface resting on the carrier body or the pocket-side inner surface of the hard metal strip are preferably rounded.
- the support body used to support the hard metal strip in particular made of steel, is preferably essentially plate-shaped and has a bevelled contact surface for the hard metal strip.
- the entire wearing part is designed in an L-shape, it having proven advantageous if the two pocket-side surfaces, that is to say the inner surfaces of the hard metal strip and the surface of the carrier body forming the pocket bottom, extend approximately symmetrically to a radius of the rotor.
- the angle of symmetry is preferably 50 ° to 55 °.
- FIG. 1 shows a vertical section through an impact mill according to the invention
- FIG. 2 shows a horizontal section through a rotor in a first embodiment
- FIG. 3 enlarges in detail an end of a rotor blade equipped with the wear body.
- the impact mill according to the invention has an annular housing 1 on a substructure having the drive and the outlet opening for the comminuted material, which is approximately U-shaped in cross section, the open side facing the center. Baffles are formed in it by the material that sets in during commissioning.
- a rotor 2 driven by the motor 3 is arranged in the housing 1 so as to be rotatable about a vertical axis 8, an annular gap 6 remaining between the rotor 2 and the housing 1, through which the shredded material falls down to the outlet opening.
- the rotor 2 has a base plate 9, a cover plate 10 and vanes 11 arranged between them, the cover plate 10 being provided with a central opening through which the material to be comminuted, which is fed in via the filling opening 4, into the interior of the rotor 2 arrives.
- a baffle plate 7 which distributes the material to be shredded, which accelerates in the rotor 2 with the aid of the vanes 11 and is finally thrown out through outlet openings 16 onto the baffle surfaces of the housing 1 and is thereby broken.
- a circumferential rotor speed of 60-72 m / s is preferably selected.
- the rotor 2 is provided with three vanes 11, which essentially extend in the circumferential direction while leaving a central area the size of the baffle plate 7.
- Each wing 11 be consists of a three-sided part with the circumference correspondingly curved outside and inside, each inside of two wings 11 defining an ejection channel that narrows towards the outlet opening 16.
- One of the two inner sides is concave, so that a material receiving pocket 17 is formed, in which material accumulates at the beginning of the shredding process, the surface of which forms an impact surface, thereby protecting the wing 11 from damage.
- a contact plane B of the two edge edges of the material receiving pocket 17, in which, due to the rotor rotation, forms a material surface following a curved line 27, preferably extends essentially tangentially to the baffle plate 7 and closes with an axial plane A or a radius of the rotor (FIG. 3) an angle of preferably 35 °.
- an exchangeable wear part protruding beyond the rotor circumference which consists of a steel carrier body 12 fastened to the wing 11 and a low-wear hard metal strip 13, especially of the type B 10 T with a tungsten carbide content of 94%, a Vickers hardness of 1450 HV and a tungsten carbide grain size between 0.002 and 0.004 mm.
- the circumferential parts of the wings are protected by the wear parts projecting beyond the rotor circumference, so that the armor to be provided there can be given thinner.
- Fig. 3 the end of a wing 11 equipped with the wear body is shown in detail.
- the carrier body 12, which is fastened to the wing end by means of screws 14, has, for example, the essentially plate-shaped configuration shown.
- the hard metal strip 13 represents part of a circular area in cross section and has an outer, circular arc-shaped wear surface 21, a inner surface 20, which forms the inner surface of the material-receiving pocket 17, and a mounting surface 22, which bears against a bevelled support surface of the carrier body 12. Its height can also be divided into several sections.
- the hard metal strip 13 is fastened to the end of the carrier body 18, in particular soldered on, in such a way that the tangent to the wear surface 21 and the tear-off edge 24 is approximately in the contact plane B, and the inner surface 20 at an angle between 90 ° and 105 °, preferably 95 °, to the plane of contact B.
- the width of the inner surface 20 is approximately two thirds of the radius of curvature of the wear surface 21.
- the width of the mounting surface 22 corresponds approximately to the length of the radius of curvature, and the mounting surface 22 and the inner surface 20 close an angle between 100 ° and 115 °, preferably of 105 ° a.
- the wearing part is thus L-shaped overall, the shorter leg being formed by the hard metal strip 13 and the longer leg being formed by the carrier body 12, and both enclosing an angle of preferably 95 ° to 110 °, preferably 105 °.
- the overall arrangement of the wearing part is preferably such that the miter plane of the wearing part lies in an axial plane A.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Prallmühle zum Zerkleinern von Gestein od. dg., mit einem etwa ringförmigen Gehäuse, dessen nach innen weisende Prallflächen vorzugsweise nach Ablagerung einer Schicht zerkleinerten Materials druch dieses gebildet sind, und mit einem auf einer vertikalen Antriebswelle unter Bildung eines Ringspaltes zum Gehäuse angeordneten Rotor mit einer axialen Eintrittsöffnung, der eine Bodenplatte mit zentrischem Prallteller, eine Deckplatte mit zentrischer Ausnehmung und zwischen Boden- und Deckplatte Auswurföffnungen bildende Flügel aufweist, deren zur Rotorachse weisende Seiten jeweils mit eienr Tasche zur Aufnahme zerkleinerten Materials versehen sind, wobei die Auswurfseite der Tasche einen auswechselbaren Verschleißteil aufweist, der durch einen Trägerkörper mit einer Hartmetalleiste als Randkantenbewehrung gebildet ist, die vorzugsweise aus einer Legierung mit einem Wolframcarbidanteil von über 91 %, Rest im wesentlichen Kobalt, besteht, eine in Auswurfrichtung rückspringende Verschleißfläche bildet, deren an die Materialaufnahmetasche anschließender Flächenabschnitt einen Winkel mit einer Berührungsebene der Randkanten der Materialaufnahmetasche einschließt und deren Außenkante über den Rotorumfang vorsteht.The invention relates to an impact mill for crushing stone or the like, with an approximately ring-shaped housing, the inward-facing impact surfaces of which are preferably formed by depositing a layer of crushed material, and with a on a vertical drive shaft to form an annular gap to the housing arranged rotor with an axial inlet opening, which has a base plate with a central baffle plate, a cover plate with a central recess and wings forming ejection openings between the base and cover plate, the sides of which facing the rotor axis are each provided with a pocket for holding shredded material, the discharge side of the Bag has an interchangeable wear part, which is formed by a carrier body with a hard metal strip as edge reinforcement, which preferably consists of an alloy with a tungsten carbide content of over 91%, the rest essentially cobalt, one in the ejection direction Recessing wear surface forms, whose surface section adjoining the material receiving pocket encloses an angle with a plane of contact of the edge edges of the material receiving pocket and whose outer edge protrudes beyond the circumference of the rotor.
Aus der EP-OS 187252 ist eine derartige Prallmühle bereits bekannt. Die Hartmetallbewehrung weist dort eine etwa L-förmige Form auf, die sich von der auswurfseitigen Randkante der Materialtasche radial nach außen erstreckt und in diesem ersten wirksamen Flächenabschnitt einen Winkel zwischen 180° und 195° mit der Berührungsebene einschließt. Ein zweiter Flächenabschnitt schließt nach außen rückspringend an, der über den Rotorumfang ragt. Es hat sich nun gezeigt, daß die Standzeit des gesamten Verschleißteiles geringer als erwartet ist, da die auswurfseitige, hauptsächlich vom Trägerkörper gebildete Innenfläche der Materialaufnahmetaschen überraschend hohen Mahlbeanspruchungen ausgesetzt ist, und daher schneller abgetragen wird, als die freiliegende Hartmetalleiste.Such an impact mill is already known from EP-OS 187252. The hard metal reinforcement has an approximately L-shaped shape there, which extends radially outward from the ejection-side edge of the material pocket and in this first effective surface section encloses an angle between 180 ° and 195 ° with the plane of contact. A second surface section connects to the outside, protruding beyond the rotor circumference. It has now been shown that the service life of the entire wearing part is shorter than expected, since the ejection-side inner surface of the material-receiving pockets, which is mainly formed by the carrier body, is surprising is exposed to high grinding stresses and is therefore removed more quickly than the exposed hard metal bar.
Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, derartige Prallmühlen weiter zu verbessern, sodaß deren Arbeitszeiten möglichst nur durch die Standzeit der Hartmetallbewehrungselemente bestimmt werden.The invention has now set itself the task of further improving such impact mills, so that their working times are determined, if possible, only by the service life of the hard metal reinforcement elements.
Erfindungsgemäß wird dies nun dadurch erreicht, daß die Hartmetalleiste eine die Innenfläche der Materialaufnahmetasche bildende Fläche aufweist, die etwa senkrecht zur Berührungsebene der Randkanten der Materialaufnahmetasche liegt.According to the invention, this is now achieved in that the hard metal strip has a surface which forms the inner surface of the material receiving pocket and which is approximately perpendicular to the plane of contact of the edge edges of the material receiving pocket.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung des Verschleißteiles wird, wie Versuche gezeigt haben, die auswurfseitige Innenfläche der Materialtasche ebenfalls bewehrt, sodaß die Mahlwirkung des Materials die Hartmetalleiste auch an der zur Auswurfrichtung querliegenden Fläche abarbeitet. Es tritt somit der Verschleiß der Hartmetalleiste nicht nur an der von der Berührungsebene rückspringenden Verschleißfläche ein, sondern es wird in gleichem Ausmaß auch die innenliegende Fläche abgenützt. Die Hartmetalleisten werden somit vollständig abgearbeitet, hingegen wird der am Boden der Materialaufnahmetasche liegende Trägerkörper wenig beansprucht, wodurch eine optimale Standzeit erreicht wird.Through the design and arrangement of the wearing part according to the invention, as tests have shown, the ejection-side inner surface of the material pocket is also reinforced, so that the grinding action of the material also processes the hard metal strip on the surface lying transversely to the ejection direction. Wear occurs on the hard metal bar not only on the wear surface that springs back from the contact plane, but the inner surface is also worn to the same extent. The hard metal strips are thus completely machined, however, the carrier body lying on the bottom of the material-receiving pocket is not subjected to much stress, so that an optimal service life is achieved.
Unter etwa senkrecht zur Berührungsebene wird dabei eine Abweichung von der Senkrechten bis zu 15° verstanden, da eine im wesentlichen senkrechte Erstreckung zum randkantennahen Abschnitt der sich in der Materialtasche einstellenden gekrümmten Oberfläche des Materials erzielt werden soll. Diese gekrümmte Oberfläche ist material- und drehzahlabhängig und folgt einer Spirallinie. Für die gängigen Anwendungsfälle hat sich ein Winkel von ca. 95° bis 100° als günstiger Mittelwert erwiesen.Approximately perpendicular to the plane of contact is understood to mean a deviation from the vertical up to 15 °, since an essentially vertical extension to the edge-near portion of the curved surface of the material which is set in the material pocket is to be achieved. This curved surface is material and speed dependent and follows a spiral line. For common applications, there is an angle of approx. 95 ° to 100 ° proved to be a favorable average.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, daß die rückspringende Verschleißfläche kreisbogenförmig konvex verläuft, wobei vorzugsweise die kreisbogenförmige Verschleißfläche sich über einen Viertelkreis erstreckt. Der Kreisbogen entspricht dabei im wesentlichen der Auswurflinie des Materials, sodaß die Verschleißfläche ziemlich gleichmäßig abgenützt wird. Die Kanten zwischen der Verschleißfläche und der am Trägerkörper anliegenden Montagefläche bzw. der taschenseitigen Innenfläche der Hartmetalleiste sind vorzugsweise gerundet.A preferred embodiment provides that the recessed wear surface is convex in the shape of a circular arc, the preferably circular arc-shaped wear surface extending over a quarter circle. The circular arc corresponds essentially to the ejection line of the material, so that the wear surface is worn out fairly evenly. The edges between the wear surface and the mounting surface resting on the carrier body or the pocket-side inner surface of the hard metal strip are preferably rounded.
Der zur Stützung der Hartmetalleiste verwendete Trägerkörper, insbesondere aus Stahl, ist vorzugsweise im wesentlichen plattenförmig ausgebildet und weist eine abgeschrägte Anlagefläche für die Hartmetalleiste auf. Der gesamte Verschleißteil ist in einer L-Form ausgebildet, wobei es sich als vorteilhaft gezeigt hat, wenn die beiden taschenseitigen Flächen, also die Innenflächen der Hartmetalleiste und die den Taschenboden bildende Fläche des Trägerkörpers sich etwa symmetrisch zu einem Radius des Rotors erstrecken. Vorzugsweise beträgt der Symmetriewinkel 50° bis 55°.The support body used to support the hard metal strip, in particular made of steel, is preferably essentially plate-shaped and has a bevelled contact surface for the hard metal strip. The entire wearing part is designed in an L-shape, it having proven advantageous if the two pocket-side surfaces, that is to say the inner surfaces of the hard metal strip and the surface of the carrier body forming the pocket bottom, extend approximately symmetrically to a radius of the rotor. The angle of symmetry is preferably 50 ° to 55 °.
Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben ohne darauf beschränkt zu sein.The invention will now be described in more detail with reference to the figures of the accompanying drawings without being limited thereto.
Die Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Prallmühle, die Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch einen Rotor in einer ersten Ausführung, und die Fig. 3 vergrößert im Detail ein mit dem Verschleißkörper bestücktes Ende eines Rotorflügels.1 shows a vertical section through an impact mill according to the invention, FIG. 2 shows a horizontal section through a rotor in a first embodiment, and FIG. 3 enlarges in detail an end of a rotor blade equipped with the wear body.
Die erfindungsgemäße Prallmühle weist auf einem den Antrieb sowie die Austrittsöffnung für das zerkleinerte Material aufweisenden Unterbau ein ringförmiges Gehäuse 1 auf, daß im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet ist, wobei die offene Seite zur Mitte weist. Darin werden durch das sich bei der Inbetriebnahme ansetzende Material Prallflächen gebildet. Im Gehäuse 1 ist ein vom Motor 3 getriebener Rotor 2 um eine vertikale Achse 8 drehbar angeordnet, wobei zwischen dem Rotor 2 und dem Gehäuse 1 ein Ringspalt 6 verbleibt, durch den das zerkleinerte Material nach unten zur Austrittsöffnung fällt. Der Rotor 2 weist eine Bodenplatte 9, eine Deckplatte 10 und zwischen diesen angeordnete Flügel 11 auf, wobei die Deckplatte 10 mit einer zentralen Öffnung versehen ist, durch die das zu zerkleinernde Material, das über die Füllöffnung 4 aufgegeben wird, in das Innere des Rotors 2 gelangt. Unterhalb der Öffnung in der Deckplatte 10 befindet sich ein Prallteller 7, der das zu zerkleinernde Material verteilt, das im Rotor 2 mit Hilfe der Flügel 11 beschleunigt und schließlich durch Austrittsöffnungen 16 auf die Prallflächen des Gehäuses 1 ausgeschleudert und dabei zerbrochen wird. Vorzugsweise wird eine Rotorumfangsgeschwindigkeit von 60-72 m/s gewählt. Da der Rotor 2 naturgemäß eine starke Luftbewegung verursacht, wird eine Staubentwicklung dadurch vermieden, daß die aus dem Rotor 2 austretende Luft über Leitbleche 41 in einen Umlenkkanal 42 eintritt, aus dem sie zur Öffnung in der Deckplatte 10 zurückgeführt wird (Pfeil D). Dadurch entsteht ein interner Luftkreislauf, sodaß keine äußere Staubentwicklung auftritt.The impact mill according to the invention has an annular housing 1 on a substructure having the drive and the outlet opening for the comminuted material, which is approximately U-shaped in cross section, the open side facing the center. Baffles are formed in it by the material that sets in during commissioning. A
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Rotor 2 mit drei Flügeln 11 versehen, die unter Freilassung eines Mittelbereiches in der Größe des Pralltellers 7, sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstrecken. Jeder Flügel 11 be steht aus einem dreiseitigen Teil mit dem Umfang entsprechend gewölbter Außenseite und Innenseiten, wobei je eine Innenseite zweier Flügel 11 einen Auswurfkanal begrenzt, der sich zur Austrittsöffnung 16 hin verengt. Eine der beiden Innenseiten verläuft konkav, sodaß sich dadurch eine Materialaufnahmetasche 17 ausbildet, in der sich zu Beginn des Zerkleinerungsvorganges Material ansammelt, dessen Oberfläche eine Prallfläche bildet, wodurch der Flügel 11 vor Beschädigung geschützt ist. Eine Berührungsebene B der beiden Randkanten der Materialaufnahmetasche 17, in der bedingt durch die Rotordrehung eine einer gekrümmten Linie 27 folgende Materialoberfläche ausbildet, verläuft vorzugsweise im wesentlichen tangential zum Prallteller 7 und schließt mit einer Axialebene A bzw. einem Radius des Rotors (Fig. 3) einen Winkel von vorzugsweise 35° ein. Am Auswurfende des Flügels 11, an dem der Oberflächenschutz durch Materialansammlung nicht mehr möglich ist, ist ein über den Rotorumfang vorstehender auswechselbarer Verschleißteil angeordnet, der aus einem am Flügel 11 befestigten Trägerkörper 12 aus Stahl und einer verschleißarmen Hartmetallleiste 13, vor allem der Sorte B 10 T mit einem Wolframcarbidanteil von 94 %, einer Vickershärte von 1450 HV und einer Wolframcarbidkorngröße zwischen 0,002 und 0,004 mm besteht. Durch die über den Rotorumfang vorstehenden Verschleißteile werden die Umfangspartien der Flügel geschont, sodaß die dort vorzusehende Panzerung dünner angeführt werden kann.As can be seen from FIG. 2, the
In Fig. 3 ist das mit dem Verschleißkörper bestückte Ende eines Flügels 11 im Detail dargestellt. Der Trägerkörper 12, der mittels Schrauben 14 am Flügelende befestigt ist, weist beispielsweise die gezeigte, im wesentlichen plattenförmige Ausbildung auf. Die Hartmetalleiste 13 stellt im Querschnitt einen Teil einer Kreisfläche dar und weist eine äußere, kreisbogenförmige Verschleißfläche 21, eine innere, die Innenfläche der Materialaufnahmetasche 17 bildende Fläche 20 und eine Montagefläche 22 auf, die an einer abgeschrägten Stützfläche des Trägerkörpers 12 anliegt. Sie kann in der Höhe auch in mehrere Abschnitte unterteilt sein.In Fig. 3 the end of a
Die Hartmetalleiste 13 ist am Ende des Trägerkörpers 18 so befestigt, insbesondere angelötet, daß die Tangente an die Verschleißfläche 21 and der Abrißkante 24 annähernd in der Berührungsebene B liegt, und die innere Fläche 20 in einem Winkel zwischen 90° und 105°, vorzugsweise 95°, zur Berührungsebene B verläuft. Die Breite der Innenfläche 20 beträgt annähernd zwei Drittel des Krümmungsradius der Verschleißfläche 21. Die Breite der Montagefläche 22 entspricht etwa der Länge des Krümmungsradius, und die Montagefläche 22 und die innere Fläche 20 schließen einen Winkel zwischen 100° und 115°, vorzugsweise von 105° ein. Der Verschleißteil ist somit insgesamt L-förmig ausgebildet, wobei der kürzere Schenkel durch die Hartmetalleiste 13 und der längere Schenkel durch den Trägerkörper 12 gebildet wird, und beide einen Winkel von vorzugsweise 95° bis 110°, vorzugsweise 105°, einschließen. Die Gesamtanordnung des Verschleißteiles ist dabei vorzugsweise so, daß die Gehrungsebene des Verschleißteiles in einer Axialebene A liegt.The
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