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Die Erfindung betrifft eine Rohrmühle. Zur Zerkleinerung von Mahlgut, wie z. B. grobem Splittgut, werden häufig Rohrmühlen eingesetzt. Bei Rohrmühlen wird das Mahlgut in einen zylinderförmigen rotierbar angeordneten Körper verbracht und beim Rotieren des Körpers entweder durch seine eigene Schwerkraft oder durch Zusetzen von Mahlelementen, wie z. B. Kugeln zermahlen. Die Rotationsachse des Körpers weist eine waagrechte Ausrichtung auf.
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Bei Rohrmühlen sind im Wesentlichen zwei Antriebsmöglichkeiten bekannt. Rohrmühlen, welche über große Leistung verfügen, werden in der Regel von sogenannten Ringmotoren angetrieben. Dabei werden die Magnete des Rotors des Ringmotors an die Mantelfläche des Körpers der Rohrmühle montiert. Der umrichtergespeiste mehrteilige Motorständer des Ringmotors stützt sich links und rechts von der Rotationsachse des Körpers auf einem Fundament ab. Dieses Antriebskonzept ist jedoch erst bei Rohrmühlen von größerer Leistung (elektrische Leistung größer 10 MW) wirtschaftlich, da Ringmotoren sehr teuer sind. Da die Magnete des Rotors des Ringmotors um die Mantelfläche des Körpers angeordnet sind, weist ein Ringmotor einen sehr großen Durchmesser auf und ist entsprechend groß und teuer. Weiterhin muss dieser am Aufstellungsort der Rohrmühle zusammen montiert werden, da die Magnete des Rotors des Ringmotors einzeln an den Körper der Rohrmühle Vorort montiert werden müssen.
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Kleinere Rohrmühlen werden über einen an der Mantelfläche des Körpers der Rohrmühle montierten Zahnkranz angetrieben. Je nach Größe der Rohrmühle werden ein (”Single Pinion”) oder zwei (”Twin Pinion”) relativ schnell laufende Elektromotoren zum rotierenden Antreiben des Körpers eingesetzt. Diese Elektromotoren sind dabei in der Regel im Bezug auf die Rotationsachse R des Körpers der Rohrmühle links und/oder rechts vom Körper angeordnet und sind über Luftkupplungen und Ritzel mit dem Zahnkranz verbunden. Bei kleineren Rohrmühlen sind die antreibenden Elektromotoren über ein Getriebe mit dem Körper der Rohrmühle verbunden. Nachteilig bei einem solchen Antriebskonzept ist, dass das Getriebe verschleißanfällig und somit wartungsintensiv ist. Weiterhin ist durch das Getriebe bedingt der Wirkungsgrad der Rohrmühle schlecht. Weiterhin weist eine solche Rohrmühle, infolge der im Bezug auf die Rotationsachse R des Körpers der Rohrmühle links und/oder rechts vom Körper angeordneten Elektromotoren, einen hohen Platzbedarf auf.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Rohrmühle zu schaffen, die über einen einfach aufgebauten, platzsparenden und verschleißarmen Antrieb verfügt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Rohrmühle, wobei die Rohrmühle einen zylinderförmigen um eine Rotationsachse rotierbar angeordneten Körper aufweist, wobei Malgut zur Zerkleinerung in den Körper einbringbar ist, wobei an einem axialen Ende des Körpers eine Welle rotierbar angeordnet ist, die mit dem Körper drehfest verbunden ist, wobei die Rotationsachse der Welle mit der Rotationsachse des Körpers übereinstimmt, wobei die Rohrmühle zum rotierenden Antreiben des Körpers einen an der Welle anordneten Elektromotor aufweist, wobei der Elektromotor einen rotierbar angeordneten Rotor aufweist, der drehfest mit der Welle verbunden ist und dessen Rotationsachse mit der Rotationsachse der Welle übereinstimmt, wobei der Elektromotor einen ruhend angeordneten Stator ausweist, wobei der Rotor durch ein zwischen Rotor und Stator wirkendes Magnetfeld rotatorisch antreibbar ist.
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Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der Rotor ein Polrad aufweist an dem Magnete angeordnet sind, wobei das Polrad drehfest mit der Welle verbunden ist. Dadurch wird eine besonders einfache Realisierung eines direkt, d. h. ohne Getriebe, antreibenden Elektromotors geschaffen.
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Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Welle als Hohlwelle ausgebildet ist und durch die Hohlwelle das Malgut auslassbar ist. Wenn die Welle als Hohlwelle ausgebildet ist, wird eine besonders einfache Möglichkeit geschaffen, das Mahlgut aus dem Körper der Rohrmühle auszulassen.
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Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Welle als Hohlwelle ausgebildet ist und eine Öffnung aufweist, die zwischen Körper und Elektromotor angeordnet ist, wobei durch die Öffnung das Malgut auslassbar ist. Wenn die Welle als Hohlwelle ausgebildet ist und eine Öffnung aufweist, die zwischen Körper und Elektromotor angeordnet ist, wird eine einfache Möglichkeit geschaffen, das Mahlgut aus dem Körper der Rohrmühle auszulassen.
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Das erfindungsgemäße Antriebskonzept eignet sich besonders zum Antrieb von kleinen Rohrmühlen, d. h. Rohrmühlen, deren Elektromotor, welcher den Körper der Rohrmühle rotatorisch antreibt, eine elektrische Leistung von kleiner als 10 MW aufweist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematisierte Darstellung der erfindungsgemäßen Rohrmühle in Form einer Längsansicht und
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2 eine schematisierte Darstellung des Elektromotors in Richtung der Rotationsachse R.
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In 1 ist in Form einer schematisierten Darstellung eine Längsansicht einer erfindungsgemäßen Rohrmühle 1 dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber nur die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente der Rohrmühle dargestellt sind. Die Rohrmühle 1 weist einen zylinderförmigen rotierbar angeordneten Körper 3 auf. Der Körper 3 ist als Hohlkörper ausgebildet. In den Körper 3 eingebrachtes Mahlgut 5 wird beim Betrieb der Rohrmühle im Inneren des Körpers 3 mittels Mahlelementen 22, die z. B. in Form von Stahlkugeln vorliegen können, zerkleinert. In 1 ist das Mahlgut rechteckig dargestellt und die Mahlelemente kreisförmig. Der Körper 3 weist einen Durchmesser D auf, wobei im Rahmen der vorliegenden Anmeldung, wie in 1 dargestellt, unter dem Durchmesser D des Körpers 3 der an der Mantelfläche 4 des Körpers 3 betragende Durchmesser des Körpers 3 verstanden wird. Wenn der Durchmesser D über die in Richtung der Rotationsachse R des Körpers 3 verlaufende Länge der Mantelfläche 4 des Körpers 3 nicht einheitlich ist, wird im Rahmen vorliegenden Anmeldung unter dem Durchmesser D des Körpers, der an der Mantelfläche gemessene größte Durchmesser des Körpers 3 verstanden.
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Der Körper 3 rotiert dabei im Betrieb der Rohrmühle 1 um die Rotationsachse R. Die Rotationsachse R des Körpers 3 weist eine waagrechte Ausrichtung auf. Erfindungsgemäß ist an einem axialen Ende E des Körpers 3 eine Welle 6 rotierbar angeordnet, die im Rahmen des Ausführungsbeispiels als Hohlwelle ausgebildet ist. Die Welle 6 ist mit dem Körper 3 drehfest und direkt verbunden, wobei die Rotationsachse R' der Welle 6 mit der Rotationsachse R des Körpers 3 übereinstimmt. Die Welle 6 ist mit der am axialen Ende E des Körpers 3 angeordneten Seitenfläche 20 des Körpers 3 drehfest verbunden. Die Seitenfläche 20 begrenzt den Körper 3 in Richtung der Rotationsachse R des Körpers 3. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels weist die Seitenfläche 20 eine trichterförmige Form auf. Die Seitenfläche 20 kann aber auch eine andere Form, wie z. B. eine scheibenförmige Form, aufweisen. Die Welle 6 ist Richtung der Rotationsachse R des Körpers 3 an den Körper 3 anschließend angeordnet. Der Durchmesser d der Welle 6 ist kleiner als der Durchmesser D des Körpers 3 und ist insbesondere kleiner als die Hälfte des Durchmessers D des Körpers 3. Die Rohrmühle 1 weist zum rotierenden Antreiben des Körpers 3 einen an der Welle 6 angeordneten Elektromotor 2 auf, der den Körper 3 direkt, d. h. ohne dass zwischen dem Rotor 9 des Elektromotors 2 und dem Körper 3 ein Getriebe zwischengeschaltet ist, antreibt.
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Der Elektromotor 1 weist einen rotierbar angeordneten Rotor 9 auf, der drehfest und direkt mit der Welle 6 verbunden ist. Die Rotationsachse R'' des Rotors 9 um die der Rotor 9 rotiert, stimmt mit der Rotationsachse R' der Welle 6 um die die Welle 6 rotiert, überein. Der Körper 3, die Welle 6 und der Rotor 9 rotieren beim Betrieb der Rohrmühle 1 somit um die gemeinsame Rotationsachse R. Der Rotor 9 weist ein Polrad 7 auf, das drehfest mit der Welle 6 verbunden ist. Der Durchmesser a des Polrads 7 ist vorzugsweise größer als der 1,5 fache Durchmesser d der Welle 6. Weiterhin weist der Rotor 9 am Polrad 7 angeordnete Magnete auf, wobei in 1 nur die Magnete 8a und 8b dargestellt sind. Die Magnete sind dabei im Rahmen des Ausführungsbeispiels als Elektromagnete ausgebildet und weisen jeweilig eine um einen ferromagnetischen Kern gewickelte Spule auf.
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Weiterhin weist der Elektromotor einen Stator 10 auf, der alle in Bezug zum Aufstellungsort der Rohrmühle 1 ruhend angeordneten Elemente des Elektromotors 2 umfasst. Der Stator 10 weist ein Statorblechpaket 16 auf, in dem Spulen zur Erzeugung eines Magnetfeldes angeordnet sind. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Magnete 8a und 8b, sowie das Ständerblechpaket 16 nur grob schematisiert dargestellt sind und insbesondere die Spulen nicht dargestellt sind. Zwischen dem Stator des Pakets 16 und dem Rotor 9 ist ein Luftspalt 23 angeordnet. Der Rotor 9 wird beim Betrieb der Rohrmühle 1 durch ein zwischen dem Rotor 9 und dem Stator 10 wirkendes Magnetfeld rotatorisch angetrieben. Das Magnetfeld wird dabei von den Spulen, welche im Statorblechpaket 16 angeordnet sind, und den Magneten des Rotors 9 erzeugt. Das Magnetfeld erzeugt eine auf den Rotor 9 in Rotationsrichtung S (siehe 2) wirkende Kraft auf den Rotor 9.
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Weiterhin weist der Stator 10 ein Gehäuse 11 sowie ein Gehäuse 12 auf, wobei im Gehäuse 12 die Schleifringe des Elektromotors 2 angeordnet sind. Die Schleifringe sind der Übersichtlichkeit halber in 1 nicht dargestellt. Ferner weist der Stator 10 zur Kühlung des Elektromotors 2, einen Kühler 13, zwei Radiallüfter 14a und 14b sowie zwei Lüftermotoren 15a und 15b, die die Radiallüfter 14a und 14b antreiben, auf.
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Vorzugsweise wird der Elektromotor 2 auf das Fundament der Rohrmühle aufgestellt und durch einen in 1, der Übersichtlichkeit halber, nicht dargestellten Stromrichter angesteuert.
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Die erfindungsgemäße Anordnung des am Ende der Rohrmühle angeordneten direkt antreibenden Elektromotors ist zum einen wesentlich platzsparender als die handelsübliche verwendete Anordnung der zum Antreiben des Körpers dienenden Elektromotoren links und rechts von der Rotationsachse des Körpers und zum anderen entfällt das handelsüblich verwendete wartungsanfällige zwischen den antreibenden Elektromotoren und dem Körper zwischengeschaltete Getriebe ebenso wie die handelsüblich verwendete Luftkupplung. Die Verfügbarkeit der Rohrmühle wird hierdurch erhöht und ihr Wirkungsgrad gesteigert.
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Im Gegensatz zu Rohrmühlen, welche eine große elektrische Leistung aufweisen, handelsüblich verwendeten Ringmotoren, bei welchen die Magnete auf der Mantelfläche 4 des Körpers 3 angeordnet sind, benötigt der Elektromotor 2 der erfindungsgemäßen Rohrmühle 1 sehr viel weniger Platz und kann z. B. vom Hersteller des Elektromotors komplett vormontiert angeliefert werden, so dass der Elektromotor 2 vor Ort an der Rohrmühle nur über die Welle 6 geschoben werden muss und das Polrad 7 des Rotors 9 mit der Hohlwelle 6 verbunden werden muss. Im Gegensatz hierzu müssen bei der Verwendung von Ringmotoren als Antriebssystem die Magnete einzeln auf die Mantelfläche 4 des Körpers 3 am Aufstellungsort der Rohrmühle montiert werden, was sehr zeitaufwändig ist.
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Vorzugsweise ist die Welle 6, wie im Ausführungsbeispiel, als Hohlwelle ausgebildet, so dass durch die Welle 6 das Mahlgut aus dem Körper 3 ausgelassen werden kann. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Welle 6 eine Öffnung 21 aufweisen, die zwischen dem Körper 3 und dem Elektromotor 2 angeordnet ist. Durch die Öffnung 21 kann das Mahlgut aus dem Körper 3 ausgelassen werden. Insbesondere zum Antreiben kleinere Rohrmühlen, d. h. Rohrmühlen deren elektrische Antriebsleistung zum rotierenden Antreiben des Körpers 3 kleiner als 10 MW beträgt, ist der erfindungsgemäße Direktantrieb besonders geeignet. Vorzugsweise weist der Elektromotor deshalb eine elektrische Leistung auf, die kleiner als 10 MW ist.
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In 2 ist der Elektromotor 2 in Form einer schematisierten Darstellung in Richtung der Rotationsachse R dargestellt. Gleiche Elemente sind in 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 1, wobei nur der Magnet 8b mit einem Bezugszeichen versehen ist.
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Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass der Elektromotor 2 der Rohrmühle 1 als Synchronmotor oder als Asynchronmotor ausgebildet sein kann.
