EP0340151B1

EP0340151B1 - Mühle

Info

Publication number: EP0340151B1
Application number: EP89710033A
Authority: EP
Inventors: Theo Mertens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1993-03-03
Anticipated expiration: 2009-04-26
Also published as: ATE86144T1; EP0340151A3; EP0340151A2; DE3814191C1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hammermühle zur Zerkleinerung von Getreide gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hammermühlen dieser Art dienen beispielsweise zur Verarbeitung von Getreide zu Viehfutter.
Durch die AT-PS 361 762 ist eine gattungsgemäße Hammermühle bekannt, bei welcher ein kreisrundes Gehäuse eine Siebtrommel konzentrisch umschließt. Die Siebtrommel weist ein umfangsseitig durchgehendes Sieb auf. Eine Seitenwand der Siebtrommel ist in der Fläche geschlossen ausgebildet, während in der anderen Seitenwand ein Einlaß für das zu zerkleinernde Getreide vorgesehen ist. Im Übergangsbereich von dem Einlaß auf die Siebtrommel sind Vorschneidmesser angeordnet, wobei eine Abweisscheibe das axiale Eindringen des vorzerkleinerten Getreides in das Innere der Siebtrommel verhindert. Das vorzerkleinerte Getreide wird vielmehr durch die Vorschneidmesser radial verdrängt.
Zwischen der geschlossenen Seitenwand der Siebtrommel und der dem Einlaß gegenüberliegenden Seitenwand des Gehäuses ist ein Gebläse angeordnet, dessen Flügel sich umfangsseitig des Siebs der Siebtrommel erstrecken.
Auf der das Gebläse tragenden Antriebswelle ist im Innern der Siebtrommel ein Rotor vorgesehen mit insgesamt vier über den Umfang verteilt angeordneten Sätzen von schwenkbaren Hämmern. Die Hämmersätze vermahlen das Getreide und schleudern es durch das Sieb der Siebtrommel.
Zwischen jeweils zwei Hämmersätzen trägt der Rotor darüberhinaus zei bezüglich der Antriebswelle einander diametral gegenüberliegende Räumwerkzeuge. Diese sind drehfest mit dem Rotor verbunden. Die Räumwerkzeuge dienen nicht als Schlagwerkzeuge, sondern sollen lediglich die an der Innenseite der Siebtrommel anhaftenden Lieschen, Spindelteile und z.B. Maisbrüche abschälen, um eine Verstopfung der Siebtrommel zu verhindern.
Das umfangsseitig aus der Siebtrommel tretende zermahlene Getreide wird mit Hilfe des Gebläses über ein tangential an das Gehäuse angeschlossenes Förderrohr abtransportiert.
Aus der DE-PS 11 33 221 ist eine Hammermühle zum Zerkleinern und Trennen von aus unterschiedlichen Stoffen bestehenden Mahlgütern bekannt, die mit einem langgestreckten, an einem Ende ein Guteinlaß aufweisenden Gehäuse versehen ist, in dem ein auf seiner Unterseite mit einem Sieb versehener Hammerrotor angeordnet ist, der unterschiedlich gestaltete Hämmer aufweist.
Diese Hammermühle kann zur Trennung zerquetschter Stiele oder Halme, wie z.B. von getrocknetem Zuckerrohr, chinesischem Zuckerrohr, Bambus, Schilfrohr, Maishalmen und dergleichen benutzt werden, um ihre Faser- und Markbestandteile voneinander zu scheiden; ferner zum Trennen hochwertiger und sonstiger Fasermaterialien, die mit Zement gemischt sind.
Der Rotor ist ausgehend vom Einlaßende in eine Mahlzone und daran anschließend in eine Schlagzone unterteilt. Dabei bestehen die Hämmer der Mahlzone aus einer Mehrzahl von nebeneinander, über die Länge des Rotors verteilter Hammergruppen, von denen jede Mahl-, Hebe- und Förderhämmer aufweist, während die Hämmer der Schlagzone Schläger aufweisen, die eine schonende Behandlung des durch die Schlagzone gehenden groben Materials ermöglichen, also so gestaltet sind, daß sie das grobe Material nicht wesentlich zerteilen, sondern im wesentlichen nur der Abtrennung des bereits vorhandenen feinen Materials, das am groben Material haftet, dienen.
In der Mahlzone dient eine Art der Hämmer vorwiegend zur Erzeugung des Mahleffekts, eine andere Art vorwiegend zum Fördern und Auflockern der Mischung, die durch die Mahlzone geführt wird.
Die Mahlhämmer sind mit konvexen Hammerflächen und die Hebehämmer mit löffelartigen Hammerköpfen versehen, während bei den Förderhämmern die Stirnflächen der Hammerköpfe zum Auslaufende hin abgeschrägt sind. Weiter sind die Hämmer in Bezug auf die benachbarten Gruppen so angeordnet, daß die Mahlhämmer, die Hebehämmer und die Förderhämmer benachbarter Gruppen in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Die Mahlhämmer, die Hebehämmer und die Förderhämmer benachbarter Gruppen können dabei im Verlauf der Mahlzone je auf einer Spirale angeordnet sein.
Ausgehend von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Hammermühle liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese mit einfachen Mitteln so auszubilden, daß das Getreide mit vergleichsweise geringem Energieaufwand weitgehend zerschlagen und nicht zermahlen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der Leitschläger läuft in dichtem Abstand zur Trommelwandung und schält das im Bereich der Trommelwandung befindliche Gut ab, und zwar derart, daß es auf den dahinter angeordneten Prallschläger geleitet wird. Der Prallschläger ist so ausgebildet, daß das vom Leitschläger abgehobene Gut im spitzen Winkel auf den Prallschläger trifft, dort zerschlagen und in Richtung auf die Trommelwandung zurückgeworfen wird. Soweit das Gut dann bereits auf die gewünschte Korngröße zerschlagen ist, tritt es durch die Siebausnehmungen in der Siebtrommel aus. Größere Körner werden vom nächstfolgenden Leitschläger erfaßt und wiederum in gleicher Weise wie vorbeschrieben dem Prallschläger zugeführt.
Zu der Winkelbemessung von Leitplatte des Leitschlägers und Prallplatte des Prallschlägers ist zu bemerken, daß diese in weiten Bereichen variiert werden kann, je nach Auslegung der Hammermühle und des zu verarbeitenden Guts. Einflußfaktoren sind hier Drehzahl des Rotors, Radius der Siebtrommel, zu verarbeitendes Gut und Durchsatzmenge. Beispielhaft sei angegeben, daß die Leitplatte mit ihrer zur Trommelwandung weisenden Fläche einen spitzen Winkel von etwa 30° zur Trommeltangente und die Prallplatte mit ihrer Fläche einen spitzen Winkel von etwa 60° zur Trommeltangente aufweisen kann (Tangente im fiktiven Berührungspunkt des Schlägers an der Trommel).
Die Leitplatte des Leitschlägers wird beim Betrieb der Hammermühle, also beim Drehen des Rotors durch die Zentrifugalkraft so ausgerichtet, daß ihre in Drehrichtung gesehen vordere Kante in dichtem Abstand zur Trommelwandung läuft. Die nahe der Trommelwandung vorbeilaufende Leitplatte hebt das im Bereich der Trommelwandung befindliche Gut ab und leitet es längs dieser Platte in Drehrichtung nach hinten, wo es dann auf den Prallschläger trifft, zerschlagen und in Richtung auf die Siebtrommel zurückgeworfen wird. Diese Anordnung der Leitplatte ermöglicht ein Anheben des Guts von der Trommelwandung unter geringem Reibungswiderstand und verhindert weitgehend ein Zermahlen des Guts zwischen Leitplatte und Trommelwandung.
Auf einer Rotorachse können mehrere Leit- oder Prallschläger nebeneinander angeordnet sein. Bevorzugt ist jedoch auf jeder Achse nur ein Leitschläger bzw. ein Prallschläger angelenkt, der sich über die gesamte Trommelbreite erstreckt. Dies bietet den Vorteil, daß das Gut über die gesamte Trommelbreite erfaßt und zerschlagen wird. Die innerhalb der Trommel befindliche Luft kann zwischen Rotor und Platten um die dazwischen befindlichen schmalen Tragkörper frei zirkulieren. Im übrigen ist eine solche Ausbildung fertigungstechnisch günstig, da insgesamt wenig Einzelteile vorzusehen sind. Die Leit- und Prallplatten können beispielsweise über im äußeren Bereich vorgesehene Tragkörper an die zugehörige Achse am Rotor angelenkt sein.
Von Vorteil ist eine Weiterbildung gemäß Anspruch 2. Tragkörper und Platte können beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden sein. Diese Ausbildung erlaubt zum einen eine verhältnismäßig leichte Bauweise der Schläger, was eine geringere Belastung des Rotors und insbesondere der den Rotor aufnehmenden Lager bedeutet. Durch die Platten am Ende der Tragkörper kann nahezu die gesamte Trommelbreite erfaßt werden, ohne daß im übrigen Bereich der Trommel ein Gebläseeffekt entsteht, da die Luft im Bereich der verhältnismäßig schmalen Tragkörper frei zirkulieren kann. Hierdurch wird die Relativgeschwindigkeit zwischen dem in der Trommel befindlichen Gut und den Schlägern in vorteilhafter Weise erhöht, so daß das Gut mit hoher Geschwindigkeit auf die Platten trifft und zerschlagen wird.
Vorzugsweise sind die Schläger begrenzt gelenkig an einer Achse der am Rotor vorgesehenen Achsen gelagert, so daß sie über einen gewissen Bereich im Betrieb nach hinten ausweichen können, wenn sie auf Hindernisse, wie beispielsweise kleine Steine oder dergleichen treffen. Nach Überwindung eines solchen Hindernisses stellen sich die Schläger dann aufgrund der Zentrifugalkraft wieder selbsttätig in ihre vorgesehene Arbeitsstellung. Hierdurch kann einerseits ein vorzeitiger Verschleiß oder eine Beschädigung der Hammermühle durch Fremdkörper verhindert werden, zum anderen wird ein wirksamer Schutz gegen Überlastung von Rotor und Antrieb gebildet.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in stark vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch eine Hammermühle quer zur Trommelachse und
Figur 2 einen Schnitt der Mühle längs zur Trommelachse.

Die Darstellungen dienen ausschließlich zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise der Mühle. Sie sind nicht maßstäblich sowie stark vereinfacht gezeichnet.
Die dargestellte Hammermühle weist ein Gehäuse 1 auf, in dem eine zylindrische Siebtrommel 2 angeordnet ist. Die Siebtrommel 2 ist durch ein zwischen den Wandungen des Gehäuses 1 zylindrisch angeordnetes Sieb gebildet, das seitlich durch die Gehäusewandungen 3 abgeschlossen ist. Die Siebtrommel 2 ist mit Abstand zu den Gehäusewandungen 4 angeordnet und weist an ihrer Oberseite eine Beschickungsöffnung 5 auf, die durch einen Schieber 6 ganz oder teilweise absperrbar ist.
Die Beschickungsöffnung 5 ist durch die Oberseite des Gehäuses 1 geführt und bildet gleichzeitig die Abzugsöffnung eines Vorratsbehälters 7, der an der Oberseite des Mühlengehäuses 1 sitzt.
Die Gehäusewandungen 3 sind etwa in der Mitte durch eine Welle 8 eines Rotors 9 durchsetzt. Die Welle 8 ist in Lagern 10 an der Außenseite des Gehäuses 1 gelagert und weist an ihrem einen Ende eine Riemenscheibe 11 auf, über die die Mühle mit einem Antriebsaggregat verbindbar ist.
Der Rotor 9 weist zwei fest mit der Welle 8 verbundene Scheiben 12 auf, zwischen denen nahe ihres Außenumfangs Achsen 13 befestigt sind. Die Achsen 13 sind parallel zur Drehachse 14 der Welle 8 angeordnet. Wie der Schnitt nach Figur 1 zeigt, liegen die Achsen 13 alle in gleichem radialem Abstand zur Drehachse 14 und sind jeweils paarweise über den Umfang verteilt angeordnet.
An jeder Achse 13 ist ein Leitschläger 15 bzw. ein Prallschläger 16 begrenzt gelenkig gelagert. In Drehrichtung 17 des Rotors 9 gesehen sind Leitschläger 15 und Prallschläger 16 jeweils paarweise entsprechend der Achsenverteilung angeordnet, wobei der Leitschläger 15 in Drehrichtung 17 gesehen vor dem Prallschläger 16 liegt.
Jeder Leitschläger 15 besteht aus zwei Tragkörpern 18 und einer daran befestigten Leitplatte 19. Die Tragkörper 18 sind stabförmig ausgebildet und an ihrem einen Ende an der zugehörigen Achse 13 angelenkt. An dem freien äußeren Ende der Tragkörper 18 ist die diese verbindende Leitplatte 19 angeschweißt. Die Leitplatte 19 ist so angeordnet, daß sie innerhalb der Siebtrommel 2 frei schwenkbar ist und in ihrer Betriebsstellung mit der vorderen Kante in dichtem Abstand zur Siebtrommel 2 läuft. Bei dieser Ausführung bildet die Leitplatte 15 in der dargestellten Betriebsstellung (Figur 1) einen spitzen Winkel von etwa 30° mit der Tangente der Siebtrommel 2 in diesem Punkt.
Jeder Prallschläger 16 besteht ebenfalls aus zwei Tragkörpern 20 und einer diese verbindende Prallplatte 21. Auch hier sind die stabförmigen Tragkörper 20 mit einem Ende an der zugehörigen Achse 13 angelenkt und an ihrem anderen Ende mit der Prallplatte 21 verschweißt. Die Prallplatte 21 ist so angeordnet, daß sie in Betriebsstellung mit ihrer hinteren Kante in dichtem Abstand zur Siebtrommelwandung läuft. Die Prallplatte 21 bildet einen in Drehrichtung 17 offenen Winkel mit der Tangente der Siebtrommel 2 in diesem Punkt von etwa 60°.
Beim Betrieb der Hammermühle wird die Welle 8 des Rotors 9 über die Riemenscheibe 11 und eine damit verbundene, nicht dargestellte Antriebsmaschine in Drehrichtung 17 angetrieben. Die Leitschläger 15 und die Prallschläger 16 richten sich dabei aufgrund der Zentrifugalkraft etwa radial aus, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Dabei laufen die vorderen Kanten der Leitplatten 19 und die hinteren Kanten der Prallplatten 21 in dichtem Abstand zur Siebtrommelwandung. Durch Öffnen des Schiebers 6 gelangt das im Vorratsbehälter 7 befindliche Gut, beispielsweise Getreide, über die Beschickungsöffnung 5 in die Siebtrommel 2. Aufgrund von Schwerkraft, Zentrifugalkraft und Luftwirbeln innerhalb der Siebtrommel 2 beschreibt das in die Trommel 2 eingefüllte Gut dann einen Weg nahe der Trommelwandung, wie es in Figur 1 durch die dargestellten Pfeile verdeutlicht ist. Dabei wird es durch die Leitplatte 19 des Leitschlägers 15 von der Trommelwandung abgehoben und über die Leitplatte 19 aufgrund seiner Massenträgheit in Drehrichtung 17 gesehen nach hinten abgeführt. Kurz hinter dem Leitschläger 15 liegt der Prallschläger 16, auf dessen Prallplatte 21 dann das Gut aufprallt. Der in Figur 1 durch Pfeile angedeutete Massenstrom des Mahlguts verläuft im Bereich zwischen Leitschläger 15 und Prallschläger 16 etwa tangential, so daß das Gut in einem Winkel von etwa 45° auf die Prallplatte 21 auftrifft. Durch den Aufprall wird ein Großteil des Guts zerschlagen und in Richtung auf die Siebtrommel 2 zurückgeworfen. Dabei gelangen die bereits genügend klein zerschlagenen Partikel durch die Sieböffnungen nach außen in den Bereich zwischen Gehäuse 1 und Siebtrommel 2. Die größeren Partikel werden zumindest teilweise durch den Rückstoß an der Prallplatte 21 auf die Siebtrommel 2 geworfen und ebenfalls zerschlagen. Dieser Vorgang wiederholt sich durch die nachfolgenden Schlägerpaare 15, 16 ständig. Das Gut wird dabei kontinuierlich aus dem Vorratsbehälter 7 nachgeführt, und das zerschlagene Getreide über eine Abzugsöffnung 22 an der Unterseite des Gehäuses 1 abgeführt.

Bezugszeichenaufstellung

1: - Gehäuse
2: - Siebtrommel
3: - Gehäusewandungen
4: - Gehäusewandungen
5: - Beschickungsöffnung
6: - Schieber
7: - Vorratsbehälter
8: - Welle
9: - Rotor
10: - Lager
11: - Riemenscheibe
12: - Scheiben
13: - Achsen
14: - Drehachse
15: - Leitschläger
16: - Prallschläger
17: - Drehrichtung
18: - Tragkörper 15
19: - Leitplatte 15
20: - Tragkörper 16
21: - Prallplatte 16
22: - Abzugsöffnung

Claims

Hammermühle zur Zerkleinerung von Getreide, die ein Gehäuse (1) sowie eine vom Gehäuse (1) mit Abstand umschlossene, mit horizontaler Achse angeordnete zylindrische Siebtrommel (2) mit einem umfangsseitigen Sieb und mit einer Beschickungsöffnung (5) aufweist, wobei in der Siebtrommel (2) koaxial ein um eine horizontale Achse (14) umlaufender Rotor (9) angeordnet ist, an den mit dicht an dem Sieb entlang gleitenden Vorderkanten Getreide von dem Sieb abhebende Leitelemente (15) sowie das Getreide zerschlagende Prallschläger (16) angelenkt sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) die Siebtrommel (2) ist seitlich durch die Gehäusewandungen (3) abgeschlossen;

b) die Beschickungsöffnung (5) ist durch die Oberseite des unterhalb der Siebtrommel (2) eine Abzugsöffnung (22) besitzenden Gehäuses (1) geführt und mündet radial von oben in die Siebtrommel (2),

c) jeweils ein Leitelement (15) in Form eines Leitschlägers und ein Prallschläger (16) sind als Schlägerpaar einander zugeordnet, wobei in Drehrichtung jeweils der vordere Schläger als Leitschläger ausgebildet ist;

d) die sich über die gesamte Breite des Siebs erstreckenden Vorderkanten der Leitelemente (15) bilden Bestandteil von im spitzen Winkel zum Sieb gestellten, gegen die Drehrichtung (17) abfallenden Leitplatten (19);

e) die Prallschläger (16) besitzen bezüglich der Leitplatten (19) gegen die Drehrichtung (17) umfangsseitig versetzte, in Drehrichtung (17) unter einem spitzen Winkel zum Sieb abfallende, sich ebenfalls über die gesamte Breite des Siebs erstreckende Prallplatten (21).
Hammermühle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Leitelement (15) und jeder Prallschläger (16) mindestens einen Tragkörper (18; 20) aufweisen, der an einem Ende begrenzt gelenkig an einer Achse (13) von mehreren am Rotor (9) vorgesehenen Achsen (13) gelagert ist und am anderen Ende die Leitplatte (19) bzw. die Prallplatte (21) als Werkzeug besitzt.