EP1192998B1

EP1192998B1 - Einseitig beaufschlagbare Schlagleiste für Prallmühlenrotoren

Info

Publication number: EP1192998B1
Application number: EP01123194A
Authority: EP
Inventors: Volker Heukamp; Gerhard Hemesath
Original assignee: Hazemag and EPR GmbH
Current assignee: Hazemag and EPR GmbH
Priority date: 2000-09-30
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2004-12-01
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: MXPA01009354A; US20020053615A1; US6874716B2; AU775908B2; EP1192998A1; ATE283729T1; AU7612901A; CA2356807A1; DE50104670D1; DE10048699C1

Description

Die Erfindung betrifft eine Prallmühlenrotor anordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist aus der US-PS 3,151,816 bekannt. Sie weist auf ihrer Rückseite eine rechtwinklige Abkröpfung auf, die eine Hinterschneidung der Anlagefläche der Umfangsschlitze im Rotor untergreift. Die dem Rotor zugewandte Schmalseite der Schlagleiste ist abgeschrägt ausgeführt und gegen diese Abschrägung drückt ein Keil, der sich verstellbar mittels Druckschrauben gegen die der Schlagleiste zugewandte vordere Fläche der Umfangsschlitze abstützt. Zwischen den Druckschrauben und der Vorderfläche der Umfangsschlitze sind auswechselbare Pressplatten vorgesehen und der Keil wird zusätzlich durch seitliche Widerlager geführt. Eine derartige Fixierung der Schlagleiste ist aufwendig und teuer, insbesondere, da die dafür erforderlichen Teile an dieser Stelle in besonderem Maße dem Verschleiß ausgesetzt sind. Die Befestigung der Schlagleiste ist auch unsicher, in dem bei nicht ausreichender Wartung bzw. Beobachtung die Keile im drehenden Rotor mit ihren Druckschrauben und den weiteren Hilfsmitteln sich lösen können, was die Gefahr birgt, daß die Schlagleiste aus ihrer Halterung herausfliegt und große Schäden an der Prallmühle verursacht. Eine scharfkantige Hinterschneidung der Umfangsschlitze und der damit korrespondierenden scharfkantigen Abkröpfung der Schlagleiste erfordern eine präzise Bearbeitung der entsprechenden Kanten und Flächen, ist aber auch wegen der hier gegebenenfalls auftretenden Kerbwirkungen unerwünscht.
Einseitig beaufschlagbare Schlagleisten sind vielfach bekannt, auch solche, die Abkröpfungen oder ähnliche Mittel zur Befestigung aufweisen. Sie werden in der Regel mittels Keile oder keilförmige Hilfsmittel und zusätzlich noch mit Schraubverbindungen am Rotorkörper befestigt (US-PS 3,874,603, DE-PS 16 07 552, AU-PS 253,653) oder sie sind in Umfangsausnehmungen von Scheibenrotoren eingeschoben (DE-27 59 250 A1). Während bei den erstgenannten Schlagleisten die Befestigung kompliziert ist und diese die weiter oben beschriebenen Nachteile aufweisen, ergibt sich bei den letztgenannten Schlagitisien zusätzlich noch das Problem, daß die Schlitze zwischen den Schlagleisten und der diese umfassenden Rotorkonturen sich mit Feinmaterial zusetzen und den nach Abnutzung der Schlagleisten erforderlichen Ausbau erschweren. Auch aus der GB-A 2,020,572 ist eine Prallmühlenroteranordnung mit Schlagleisten bekannt, die in zwei rotierenden Scheiben gehalten werden.

An sich sind einseitig beaufschlagbare Schlagleisten wegen ihres geringen Abautzungspotentials unwirtschaftlich. Seit langer Zeit werden daher Schlagleisten eingesetzt, die um ihre Längsachse und/oder Querachse drehbar sind und lose in Umfangsschlitze der Rotore eingesetzt werden (DE-GM 1 831 058, DE 37 42 395 C1). Wegen der hierfür erforderlichen Spielräume in Form von Spalte ergibt sich auch bei diesen Schlagleisten ein Dichtsetzen der Spalte durch Feinmaterial, abgesehen davon ist das Drehen bzw. Wenden der Schlagleisten zeitaufwendig und damit teuer. Auch ist der Ausnutzungsgrad dieser bekannten Schlagleisten wegen ihrer verhältnismäßig großen Einspannhöhe nur gering. Im zunehmenden Maße sind jedoch wegen der teuren Löhne die Wartungskosten für eine Wirtschaftlichkeit entscheidend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Prallmühlenrotoranordnung zu schaffen, bei der die Schlagleiste leicht in die Rotoren ein- und ausbaubar und auch handlich ist, im Verhältnis zu ihrer Gesamtmasse eine hohe Verschleißmasse aufweist und die weiteren oben erwähnten Nachteile vermeidet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Prallmühlenrotoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung bei der jede Schlagleiste jeweils in einen, ihrer Kontur angepaßte Schlitz (Umfangsschlitze) des Prallmühlenrotors einsetzbar ist, ist die Schlagleiste deshalb leicht auswechselbar, weil einerseits in eingebautern Zustand keine Spalte oder Spielräume zwischan ihren Anlageflächen bzw. ihrer Abstützfläche und den mit diesen korrespondierenden Flächen der Umfangsschlitze vorhanden sind und andererseits, weil die Schlagleiste infolge der Anordnung der Krümmungsmittelpunkte der Bogenradien zueinander beim Nach-vorne-kippen alsbald von ihrer Selbstklemmung einen Spalt öffnend freikommt. Ebenfalls durch die Anordnung der Drehpunkte der Radien bzw. der beiden Begrenzungsbögen der Abkröpfung der Schlagleiste ergibt sich eine geringe Einspannhöhe der Schlagleiste dadurch, daß der größere äußere Bogen, der die untere und vordere Abstützfläche begrenzt, weiter innen zum Rotor hin vorgesehen ist. Vorteilhaft ist es, wenn der Abstand der Krümmungsmittelpunkte der Radien zur verbleibenden Höhe der Schlagleiste ein Verhältnis von 1 : 7 bis 1 : 15, vorzugsweise 1 : 10 aufweist.

Die Erfindung schlägt in bevorzugter weiterbildung vor, daß der stumpfe Winkel zwischen den in Verlängerung des kleineren Bogens liegenden Anlageflächen 120° beträgt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die dem Rotor zugewandte Abkröpfung an ihrer Stirnfläche mit einer über die Länge der Schlagleiste sich erstreckende segmentförmige Auskehlung versehen. Zwischen diese Auskehlung und eine entsprechende Auskehlung in den Umfangsschlitzen der Rotore ist es gegebenenfalls zweckmäßig, einen Profilstab, vorzugsweise aus Kunststoff bestehend und rund im Querschnitt einzusetzen, um so den Kippwinkel der eingebauten Schlagleiste im Betrieb nach vorne zu begrenzen.

Weitere Vorteilhafte und/oder bevorzugte weiterbildungen der Erfindung sind in den Unterausprüchen gekennzeichnet.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der erfindungsgemäßen Schlagleiste dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Rotorabschnitt mit eingebauter Schlagleiste im Querschnitt und

Fig. 2 den gleichen Rotorabschnitt mit einer zum Zwecke des Ein- oder Ausbaus nach vorne gekippten Schlagleiste.

In den Figuren ist mit 1 der Ausschnitt eines Mantels eines Prallmühlenrotors bezeichnet, der zur nicht gezeigten Rotorwelle parallel verlaufende Umfangsschlitze 2 aufweist. In jeden Umfangsschlitz ist eine Schlagleiste 3 von der Seite her eingeschoben, wobei die Schlagleiste im Querschnitt ein längliches, etwa gleich dickes Profil aufweist. Die Schlagleiste ist an ihrem im Umfangsschlitz sitzenden Ende mit einer bogenförmigen Abkröpfung 4 versehen, mit der sie eine Hinterschneidung 5 des Umfangsschlitzes untergreift. Mit der Hinterschneidung in Eingriff gehalten wird die Schlagleiste 3 durch ein Stütz- oder Anlagestück 6, das auswechselbar im Grunde des Umfangsschlitzes angeordnet ist. Dabei stützt sich die Schlagleiste mit ihrer Anlagefläche 7 gegen eine in etwa radial ausgerichtete Anlagefläche des Umfangsschlitzes ab, wodurch die Energie des drehenden Rotors in die Schlagleiste geleitet wird.

Bedingt durch die bogenförmige Abkröpfung 4 des Querschnitts und die Dicke der Schlagleiste weisen die Vorder- und Rückseite der Schlagleiste Bögen unterschiedlicher Ausdehnung auf, wobei die Drehpunkte der Radien der Bögen in einem bestimmten Verhältnis zueinander angeordnet sind. Und zwar ist der Drehpunkt 8 des kleineren Radius R1 des inneren, an der Rückseite der Schlagleiste vorgesehenen Bogens in einem Abstand X vom Drehpunkt 9 des größeren Radius R2 des äußeren, an der Vorderseite der Schlagleiste vorgesehenen Bogens in Richtung des Schlagkreises 10 angeordnet, wobei der Abstand X zur verbleibenden Schlagleistenhöhe Y zweckmäßigerweise ein Verhältnis von 1:10 aufweist, was aber differieren kann, je nach Schlagleistengröße. Außerdem sind die beiden Drehpunkte 8 und 9 in einer Linie L angeordnet, die in etwa parallel zur Schlagfläche 11 verläuft. Die Anlagefläche 7 der Schlagleiste 3 geht in den kleineren Bogen über, wobei die am Auslaufende dieses Bogens vorgesehene kurze Fläche mit 7' bezeichnet ist. Diese Flächen stehen in einem Winkel von ca. 120° zueinander.

Der äußere Bogen der Abkröpfung 4 dient als Abstützfläche 12, mit der sich die eingebaute Schlagleiste gegen das Stütz- oder Anlagestück 6 im Grunde des Umfangsschlitzes 2 abstützt.

Durch diese Ausbildung der Schlagleiste und die der an diese angepaßten Schlagleistenhalterung im Rotor wird erreicht, daß die Schlagleiste sich in der Arbeitsstellung selbst mit ihrer bogenförmigen Abstützfläche 12 zwischen der entsprechenden Fläche des Stütz- oder Anlagestückes 6 und der bogenförmig ausgebildeten Hinterschneidung 5 festklemmt und damit völlig gegen ein Herausfliegen aus dem sich drehenden Rotor gesichert ist. Andererseits wird hierdurch auch erreicht, daß zwischen den Anlageflächen 7, 7' und den Flächen der Hinterschneidung 5 sowie der Abstützfläche 12 der Schlagleiste 3 und den damit korrespondierenden Flächen in den Umfangsschlitzen 2 in Arbeitsstellung der Schlagleiste keine Spalte vorhanden sind, in denen sich Feinmaterial ablagern kann. Der Ausbau der Schlagleiste gestaltet sich sehr einfach. Diese braucht nur etwas nach vorne gekippt zu werden, wodurch sich infolge der Anordnung der Drehpunkte 8/9 die Klemmung der Schlagleiste löst und Spalte zwischen den Berührungsflächen entstehen, so daß die Schlagleiste leicht seitlich herausgezogen werden kann.

Damit beim Anlauf oder Auslauf des Rotors 1 die eingebaute Schlagleiste 3 nicht ungewollt herabkippt und klappert, erleichtert durch die dabei entstehenden Spalte, weist die Schlagleiste an ihrer dem Rotor zugewandten Stirnfläche der Abkröpfung 4 eine über die Länge der Schlagleiste sich erstreckende segmentförmige Auskehlung 13 auf, die mit einer entsprechenden Auskehlung 14 in der in etwa radial sich erstreckenden und längs über die Rotorbreite ausgerichteten Begrenzungsfläche 15 der Umfangsschlitze 2 des Rotors korrespondiert. Zwischen diese Auskehlungen, die zusammen einen kreisförmigen Querschnitt abgeben, ist ein runder Profilstab 16 einbringbar, der zweckmäßigerweise aus Kunststoff hergestellt ist.

Wie die Figuren der Zeichnung deutlich machen, ist die erfindungsgemäße Schlagleiste im Rotor verhältnismäßig kurz eingespannt, wodurch eine große Verschleißmasse zur Verfügung steht. Die Schlagleiste weist somit eine hohe Wirtschaftlichkeit auf.

Claims

Prallmühlenrotoranordnung mit einem um eine Achse in einer Umlaufrichtung drehbaren Rotor und mehreren einseitig beaufschlagbaren Schlagleisten (3);
wobei ein Mantel (1) des Rotors mehrere sich in axialer Richtung erstreckende Schlitze (2) aufweist, in die jeweils eine Schlagleiste (3) einsetzbar und in eine Arbeitsstellung bringbar ist;
wobei jede Schlagleiste (3)
eine Schlagfläche (11),
zwei Längsseiten, wobei entlang der in der Arbeitsstellung radial nach innen weisenden Längsseite eine Abkröpfung (4) in die der Schlagfläche (11) entgegengesetzte Richtung ausgebildet ist,
eine sich im Bereich der Abkröpfung (4) an die Schlagfläche (11) anschließende Abstützfläche (12) und
eine der Schlagfläche (11) und der Abstützfläche (12) gegenüberliegende Anlagefläche (7)
aufweist;
wobei in der Arbeitsstellung die Schlagfläche (11) in die Umlaufrichtung weist und die Abstützfläche (12) sich an einer Stützfläche des Rotors derart abstützt, daß die entgegen der Umlaufrichtung vorspringende Abkröpfung (4) hinter eine Hinterschneidung (5) der Wandung des Schlitzes (3) greift und an dieser anliegt und die Anlagefläche (7) an einer Anlagefläche des Mantels (1) anliegt;
dadurch gekennzeichnet, daß die Abkröpfung bogenförmig derart ausgebildet ist, daß sie eine konvex gekrümmte Abstützfläche (12) und eine gegenüberliegende, konkav gekrümmte Fläche mit einem geringeren Krümmungsradius bildet, und
daß in der Arbeitsstellung zumindest ein Teil der konvex gekrümmten Abstützfläche (12) an einer konform ausgebildeten Stützfläche des Rotors und die konkav gekrümmte Fläche an der Hinterschneidung (5) der Wandung des Schlitzes (2) derart anliegt, daß die Schalgleiste formschlüssig in dem Schlitz (2) gehalten ist, wobei der Krümmungsmittelpunkt (8) der konkav gekrümmten Fläche und der Krümmungsmittelpunkt (9) der konvex gekrümmten Abstützfläche (12) in einem Abstand (X) zueinander auf einer etwa parallel zur Schlagfläche (11) verlaufenden Linie (L) angeordnet sind, wobei der Krümmungsmittelpunkt (9) der konvex gekrümmten Abstützfläche (12) radial weiter innen liegt als der Krümmungsmittelpunkt (8) der konkav gekrümmten Fläche, so daß sich durch Kippen der Schlagleiste (3) in Umlaufrichtung aus ihrer Arbeitsstellung ein Spalt zwischen der konkaven Krümmungsfläche und der Hinterschneidung (5) bildet.
Prallmühlenrotoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konform ausgebildete Stützfläche des Rotors an einem in den Schlitz (2) eingesetzten Stütz- oder Anlagestück (6) ausgebildet ist.
Prallmühlenrotoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die konkav gekrümmte Fläche der Schlagleiste (3) an eine ebene Anlagefläche (7) anschließt und daß die konkav gekrümmte Fläche in eine zweite ebene Anlagefläche (7') übergeht, wobei die ebene Anlagefläche (7) und die zweite ebene Anlagefläche in einem stumpfen Winkel zueinander stehen.
Prallmühlenrotoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der stumpfe Winkel ca. 120° beträgt.
Prallmühlenrotoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (X) der Krümmungsmittelpunkte (8, 9) zu radial außerhalb der Abkröpfung verbleibenden Breite (Y) der Schlagleiste (3) ein Verhältnis von 1:7 bis 1:15, vorzugsweise 1:10, aufweist.
Prallmühlenrotoranornung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche der in der Arbeitsstellung radial nach innen weisenden Längsseite der Schlagleiste (3) eine Auskehlung (13) aufweist, in die ein Profilstab (16) einsetzbar ist, wobei sich der Profilstab (16) auf seiner der Auskehlung (13) abgewandten Seite in einer Auskehlung (14) der Wandung des Schlitzes (2) abstützt, so daß die Schlagleiste (3) auch ohne Einwirken einer Fliehkraft in der Arbeitsstellung gehalten wird.