Prallbrecher
Die Erfindung betrifft einen Prallbrecher mit einem uim eine vertikale Achse drehbar gelagerten tellerför¬ migen Rotor und einem diesen umgebenden Gehäuse mit einer eine Prallfläche bildenden Wand, gegen deren Innenseite bei umlaufendem Rotor auf diesen geschüt¬ tetes Gut zwecks Zerkleinerung geschleudert wird.
Aus der Zeitschrift AUFBEREITUNGSTECHNIK 1993, S. 274, ist ein Prallbrecher der vorstehenden Art be¬ kannt, bei dem die die Prallfläche bildende, mit so¬ genannten Prallplatten ausgekleidete Wand des Gehäu¬ ses parallel zur Drehachse des Rotors ausgerichtet ist. Das bei diesem Prallbrecher über einen Einfüll- trichter auf den Rotor gelangende Gut wird unter Fliehkrafteinwirkung mit großer Wucht gegen die Prallfläche geschleudert und beim Aufprall längs in¬ neren Mikrorissen oder anderen Unregelmäßigkeiten in der Struktur folgenden Bruchlinien zerbrochen, um anschließend frei nach unten zu fallen, wo es von einem Förderband od.dgl. aufgenommen wird.
Bei einem anderen aus Zeitschrift AUFBEREITUNGSTECH¬ NIK 1988, S. 27, bekannten Prallbrecher mit einem ähnlichen Aufbau wird die Prallfläche nicht von an der Innenseite einer metallischen Gehäusewand an¬ geordneten Prallplatten, sondern von der dem Rotor zugewandten Seite eines den Rotor umschließenden Brechgutgürtels gebildet. In diesem Fall stellt sich automatisch eine Prallflächenform ein, die dazu führt, daß das zu brechende Gut schleifenförmige Be¬ wegungsbahnen zurücklegt, in deren Bereiche es zu
Zusammenstößen zwischen noch unzertrümmerten und be¬ reits durch den Aufprall auf die Prallfläche zertrüm¬ merten Gutanteilen kommt. Die Zusammenstöße und ein laufender Abtrag der die Prallfläche bildenden, aus vergleichsweise kleinen Gutteilen bestehenden Gutlage führen dazu, daß das aus dem Brecher austretende Gut einen vergleichsweise großen Anteil relativ feiner Partikel enthält. Als nachteilig erweist sich bei dem Brecher dieser zweiten Ausführungsform der Umstand, daß sein Betrieb gewissermaßen aufgrund innerer Rei¬ bung zwischen miteinander kollidierenden Brechgutan¬ teilen größere Leistungen erfordert als der Betrieb des zuvor beschriebenen Brechers und daß die Staub¬ entwicklung im Brechraum bei ihm besonders stark ist.
Aus der DD-PS 16 983 ist schließlich ein Prallbrecher mit einem kegelstumpfförmigen Rotor bekannt, dessen oberes Ende durch eine stationäre kegelstumpfförmige Haube abgedeckt ist, durch die das Gut in einen Ringspalt überführt wird, der von der Außenwand des Rotors und einer diesen umschließenden ebenfalls ke¬ gelstumpfförmigen, jedoch stationären Gehäusewand gebildet wird. Bei diesem Prallbrecher sind sowohl an der vom Gehäuse gebildeten stationären Außenwand als auch an der vom Rotor gebildeten umlaufenden Innen¬ wand des Ringspaltes Schlagleisten angeordnet. Auch dieser bekannte Brecher vermag insofern nicht voll zu befriedigen, als bei ihm die Partikel des gebrochenen bzw. gemahlenen Gutes extrem ungleichmäßige Bewe¬ gungsbahnen durchlaufen und es in einem unerwünscht hohen Maße zu Zusammenstößen zwischen Gutanteilen kommt. Die unkontrollierten Kollisionen von Brechgut- anteilen erhöhen wiederum nicht nur den Leistungs-
bedarf des Prallbrechers, sondern sie führen auch zu einer unerwünscht großen Schwankungsbreite der Parti¬ kelgröße des zerkleinerten Gutes, wobei dessen Quali¬ tät beeinträchtigende Feinstpartikel zudem erneut ei¬ ne störende Staubentwicklung fördern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prallbrecher der zuerst genannten Gattung zu schaf¬ fen, bei dem mit vergleichsweise geringer zum Antrieb des Rotors erforderlicher Leistung eine weitgehende und zudem gleichmäßige Zerkleinerung des Brechgutes erzielt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß da¬ durch gelöst, daß die die Prallfläche bildende Innen¬ seite der Wand des Gehäuses im wesentlichen nach Art des Mantels mindestens eines sich nach unten erwei¬ ternden Kegelstumpfes ausgebildet ist, daß unterhalb des Rotors mindestens ein Einsatz angeordnet ist, dessen Außenseite ebenfalls im wesentlichen nach Art eines sich nach unten erweiternden Kegelstumpfes aus¬ gebildet ist und daß die Innenseite der Wand des Ge¬ häuses und die gegenüber dieser keine Relativbewegung ausführende Außenseite des Einsatzes zwei zwischen sich einen Ringspalt begrenzende Prallflächen für eine Mehrfachzerkleinerung des Gutes bilden.
Der erfindungsgemäße Prallbrecher bietet den Vorteil, daß er bei einfachem Aufbau sehr leistungsfähig ist und daß bei ihm die im Brechgut nach dem Aufprall auf die erste Prallfläche noch vorhandene Energie für weitere Zerkleinerungsvorgänge genutzt und auf diese Weise ein sehr günstiges Zerkleinerungsergebnis er¬ zielt wird, wobei es praktisch zu keinen den Energie¬ bedarf durch innere Reibung erhöhenden und die Staub-
entwicklung fördernden Zusammenstößen zwischen Brech- gutpartikeln mit sich kreuzenden Bewegungsbahnen kommt, das Brechgut durchläuft von der Aufgabe auf die Gutaufnahmefläche des Rotors bis zum Verlassen des Brechers vielmehr weitgehend determinierte Bahnen.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung erge¬ ben sich aus den Unte ansprüchen und der nachstehen¬ den Beschreibung mehrerer in der beigefügten Zeich¬ nung dargestellter Ausführungsformen. Es zeigen:
Fig. 1 teilweise im Schnitt die perspektivische An¬ sicht eines besonders einfach aufgebauten Prallbrechers,
Fig. 2 die Draufsicht auf den Rotor des Prallbrechers und die einen Ringraum begrenzenden Prallflächen,
Fig. 3 stark schematisiert die wesentlichen Teile des Prallbrechers gemäß Figur 1 mit einer konkaven Gu¬ taufnahmefläche des Rotors in einer ersten BetriebsStellung,
Fig. 4 stark schematisiert die wesentlichen Teile eines Prallbrechers gemäß Figur 1 mit einer planen Gutaufnahmefläche des Rotors in einer zweiten BetriebsStellung,
Fig. 5 stark schematisiert die wesentlichen Teile eines Prallbrechers gemäß Figur 1 mit einer konvexen Gutaufnahmefläche des Rotors in einer dritten BetriebsStellung,
Fig. 6 stark schematisiert die wesentlichen Teile eines Prallbrechers gemäß Fig. 1 mit einem sich ver¬ jüngenden Ringraum zwischen den Prallflächen in einer der Figur 4 entsprechenden Betriebsstellung,
Fig. 7 eine der Draufsicht gemäß Figur 2 entsprechen¬ de Draufsicht auf einen Prallbrecher mit einem modi¬ fizierten Gehäuse und einem modifizierten Einsatz,
Fig. 8 eine der Draufsicht gemäß Figur 2 entsprechen¬ de Draufsicht eines mit Prallplatten ausgestatteten Prallbrechers gemäß den Figuren 1 und 2 und
Fig. 9 einen Schnitt durch einen weiteren Prallbre¬ cher, bei dem das Prallgut in einen Ringraum mit ei¬ nem stehenden und einem rotierenden Einsatz zerklei¬ nert wird.
In Figur 1 ist 1 ein Gestell für eine aus einer Wand 2 und einem Deckel 3 bestehendes Gehäuse eines Prall- brechers. Im Innern des Gehäusese 2,3 ist auf einer über einen Keilriemen 4 durch einen Motor 5 antreib¬ baren Welle 6 ein tellerförmiger Rotor 7 befestigt, auf dessen Gutaufnahmefläche 8 vielfach als Prallei¬ sten bezeichnete Führungselemente 9 für das durch einen Einfülltrichter 10 im Deckel 3 schüttbare Gut angeordnet sind. Unterhalb des während des Betriebes des Prallbrechers mit hoher Drehzahl umlaufenden Ro¬ tors 7 befindet sich ein feststehender Einsatz 11, der nach Art einer sich vom Rand des Rotors 7 nach unten erstreckenden ruhenden Schürze ausgebildet ist. Die Außenseite 12 des Einsatzes begrenzt zusammen mit der Innenseite 13 der Wand einen Ringspalt 14, den
das zu zerkleinernde Gut passiert. Sowohl die Wand 2 als auch der Einsatz 11 haben im wesentlichen die Form von Kegelstumpfen, deren Erzeugende gegenüber der Längsachse 15 der Welle 6 einen Winkel cc von 60' bis 85' einschließt (vgl. Figur 3) .
Um den Abstand zwischen der Innenseite 13 der Wand 2 und der Außenseite 12 des Einsatzes variieren zu kön¬ nen, ist die Wand 2 über Ausleger 16 und Schraubhül¬ sen 17 an Schraubspindeln 18 gelagert. Durch die Ein¬ leitung von Drehbewegungen in die Schraubspindeln 18 läßt sich die Wand 2 relativ zum Deckel 3 bewegen. Die Figuren 3 bis 5 zeigen drei unterschiedliche Positionen der Wand 2 gegenüber dem Deckel 3, wobei der Ringspalt 14 in der Figur 3 am kleinsten und in der Figur 5 am größten ist. Außerdem ist in den Figu¬ ren 3 bis 5 angedeutet, daß die Gutaufnahmeflächen 8 des Rotors 7 unterschiedliche Formen haben können. Während in Figur 4 wie in Figur 1 eine plane Gutauf¬ nahmefläche 8 dargestellt ist, zeigt die Figur 3 ei¬ nen Rotor 7 mit einer konkaven Gutaufnahmefläche 19 und die Figur 5 einen Rotor 7 mit einer konvexen Gut- aufnahmeflache 20.
Statt mit einem Ringspalt 14 jeweils konstanten Quer¬ schnitts zu arbeiten, kann auch ein Ringspalt 21 mit abnehmendem Querschnitt verwendet werden, wie er in Figur 6 wiedergegeben ist.
Die Figuren 2 bis 6 lassen erkennen, daß das zu bre¬ chende Gut 22 nach dem Auftreffen auf den Rotor 7 mit hoher Geschwindigkeit zunächst radial nach außen ge¬ gen die schräge Innenseite 13 der Wand 2 geschleudert
wird, auf die es in der Schleuderebene betrachtet unter einem Winkel von etwa 90' auftrifft. Durch die Neigung der Wand 2 zur Längsachse 15 der Welle 6 prallt das Gut 22 schräg nach unten ab, um an¬ schließend auf einer in den Figuren 3 bis 5 angedeu¬ teten, im wesentlichen zick-zack-förmigen Bahn 23 den jeweiligen Ringspalt 14 bzw. 21 zu passieren. Die Ausbildung der Wand 2 und des Einsatzes 11 und die daraus resultierende Form des Ringspaltes 14 bzw. 21 reduzieren mit anderen Worten energieverzehrende Zu¬ sammenstöße zwischen vom Rotor 7 nach außen geschleu¬ derte und von der Innenseite 13 der Wand 2 zurück¬ prallendes Brechgut und unterdrücken auf diese Weise in starkem Maße durch "innere Reibung" beim Brechvor¬ gang entstehende Verluste, wobei gleichzeitig infolge besserer Energieausnutzung eine intensivere Zerklei¬ nerung des zu brechenden Gutes erreicht wird.
Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten bevor¬ zugten Ausführungsform haben die Außenwand 2 und die Wand des Einsatzes 11 exakt die Form von Kegelstümp¬ fen, die durch Biegen von den Mänteln der Kegelstümp¬ fe entsprechenden Blechstreifen hergestellt sind. Figur 7 dagegen zeigt eine Wand 2, die ebenso wie der mit ihr einen Ringspalt 14 begrenzende Teil des Ein¬ satzes 11 aus planen, trapezförmigen Segmenten 24 bzw. 25 besteht, die im Bereich ihrer Längsseiten durch Schweißen miteinander verbunden sind. In allen Fällen sind die sich gegenüberliegenden Flächen der Wand 2 und des Einsatzes 11 mit verschleißfesten Prallplatten 26 bekleidet.
Figur 8 läßt erkennen, daß bei einer Lösung gemäß Figur 2 die Möglichkeit besteht, Prallplatten 26 schräg zur Wand 2 anzuordnen.
In Figur 9 schließlich ist schematisch ein Prallbre¬ cher dargestellt, der im Grundaufbau dem Prallbrecher gemäß den Figuren 1 und 2 ähnelt. Für die Figur 9 wurden daher weitgehend die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Figur 1. Anders als bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Zerkleine¬ rung des Brechgutes beim Prallbrecher gemäß Figur 9 gewissermaßen in zwei Stufen, indem unterhalb des Einsatzes 11 ein weiterer Einsatz 27 angeordnet ist. In den Einsatz 27 sind D ehbewegungen einleitbar, die zweckmäßigerweise gegenläufig zur Drehbewegung des Rotors 7 erfolgen. Durch die exzentrische Lagerung des Einsatzes 27 auf einer Buchse 28 wird anfallendes Überkorn des zerkleinerten Gutes nachträglich einem Quetschvo gang unterworfen und auf diese Weise nach- zerkleinert. Durch die höhenverstellbare Ausbildung der den weiteren Einsatz 27 umschließenden Wand 29 der zweiten Stufe läßt sich deren Ringraum ebenfalls an unterschiedliche Gegebenheiten anpassen.