DE3610974C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Horizontal-Schleudermühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, mit einem eine vertikale Drehachse aufweisenden, unterseitig fliegend gelagerten und angetriebenen, von oben auf seinen zentralen Bereich mit Mahlgut beschickbaren Rotor, welcher zwischen zwei Rotorscheiben mindestens zwei gleichmäßig über den Umfang verteilte, sich vertikal erstreckende Fang­ einrichtungen aufweist, die an ihrem inneren und äußeren Ende mit je einer Fangleiste versehen und im Betrieb mit einem Gesteinspolster überdeckt sind, und mit einem koaxial zum Rotor angeordneten, zylindrischen Gehäuse, das auf Höhe des Rotors eine den Rotor unter Belassung eines Ringspaltes umgebenden Mahlbahn trägt.

Als Stand der Technik (europäische Patentanmeldung 01 66 672), von dem die vorliegende Erfindung ausgeht, ist bereits eine Horizontal-Schleudermühle bekannt, bei welcher der Rotor insgesamt als Trommel ausgebildet ist und innenseitig vier Fangeinrichtungen aufweist. Diese Fang­ einrichtungen bestehen jeweils aus mehreren miteinander verschweißten Bauteilen, welche im Bereich des Rotoraußen­ umfanges von einem gewölbten Mantelblech umgeben sind. Bei dieser bekannten Konstruktion ist das Mantelblech hohem Reibverschleiß ausgesetzt und muß durch Hartauftrag­ schweißung geschützt werden. In gewissen Intervallen ist diese Schutzschicht zu erneuern. Dazu ist der Ausbau des Rotors erforderlich, ebenso ein neuerliches Auswuchten nach jeder Hartauftragung.

Weiterhin ist diese bekannte Konstruktion so beschaffen, daß die Fangeinrichtung zu der Ausbildung eines relativ großen Gutpolsters führt, welches entsprechend ungleichmäßig sein und zu Unwuchten im Rotorumlauf führen kann.

Weiterhin sind zum Stand der Technik Horizontal-Schleudermühlen bekannt, deren Rotor ebenfalls trommelförmig ausgebildet ist mit aus Blechen bestehenden, in Schweißkonstruktion ausgeführten Fangeinrichtungen (GB-PS 14 39 639, europäische Patentanmeldung 01 01 277). Damit ergeben sich die gleichen vorgenannten Nachteile - der Rotor ist jeweils bau­ aufwendig gestaltet und weist hohes Gewicht auf, so daß relativ große Massen zu bewegen sind. Da die einzelnen Teile miteinander verschweißt sind, ergibt sich weiterhin nachteiliger­ weise ein Schweißverzug, so daß der Rotor jeweils vor dem Einbau nochmals bearbeitet werden muß. Durch die geschlossene, trommelartige Ausbildung wird darüber hinaus auch die Zugänglichkeit zu den einzelnen Verschleißteilen erschwert.

Als Stand der Technik ist weiterhin eine Prallzerkleinerungs­ vorrichtung bekannt, bei welcher Schlaghämmer an Halte­ elementen befestigt sind (US-PS 40 65 063). Diese Halteelemente sind über Schraubenverbindungen zwischen einer unteren und einer oberen Rotorscheibe befestigt. Die Zerkleinerung findet hierbei vor allem an der feststehenden Gehäusepanzerung statt, wobei diese Art der Zerkleinerung sich hauptsächlich zum Brechen von groben Gesteinstücken - über 50 mm - eignet. Es bestehen damit sowohl wirkungsmäßig, als auch bezüglich des konstruktiven Aufbaues zwischen dieser bekannten Konstruktion und dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung grundlegende Unterschiede.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik eine Vereinfachung des Rotoraufbaus bei gleichzeitiger Schaffung kleinerer Gesteins­ anhäufungen und Verminderung der dem Verschleiß ausgesetzten Rotoroberflächen zu erzielen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fangeinrichtung jeweils aus einer kurvenförmigen, nach außen gegen die Mahlbahn des Gehäuses gekrümmten, dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend angeordneten und vom zentralen Bereich zum Außenumfang des Rotors verlaufenden Fangwand besteht. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die trommelartige Gestaltung des Rotors entfällt, wobei die Fangwände entsprechend dem Böschungswinkel gekrümmt sind. Ausgangspunkt ist die logarithmische Spirale, und zwar in der Form, wie sich das abrasive Gestein ablagert. Die kurvenförmige Fangwand wird entsprechend der Form einer logarithmischen Spirale zwischen den beiden Rotorscheiben so angeordnet, daß sich eine verhältnismäßig dünne Materialschicht am Innenumfang der Fangwand ablagert. Es liegt damit ein Schleuderrotor mit einer sich ständig selbst erneuernden Verschleißschicht aus Gesteinsmaterial vor. Damit können auch Gesteine mit höherer Abrasivität verarbeitet werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die äußere Fangleiste zweiteilig ausgebildet sein mit einem in den beiden Rotorscheiben abgestützten Lagerteil und einer darin auswechselbar gelagerten, verschleißfesten Stauleiste. Hierdurch ist vorteilhafterweise bei guter Zugänglichkeit zu der Stauleiste eine leichte Auswechselbarkeit dieses Teils bei Verschleiß gegeben. Die Stauleiste kann im Querschnitt entweder rechteckig oder T-förmig ausgebildet sein. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, daß der Querschenkel der T-förmigen Stauleiste mit ihrem äußeren Bereich zumindest teilweise um das Lagerteil herumgeführt ist, so daß dieses Lagerteil vor Verschleiß geschützt wird.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Lagerteil aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, durch einen Steg miteinander verbundenen Bolzen bestehen, wobei der äußere Bolzen mit der Stauleiste versehen ist und der innere Bolzen zur Abstützung des Lagerteils dient. Hierbei kann der äußere Bolzen über den Außenumfang des Rotors ragen. Dadurch wird vorteilhafterweise eine verlängerte Einwirkzone auf das zu bearbeitende abrasive Gestein geschaffen.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung besteht die Möglichkeit, daß mindestens eine der Rotorscheiben rund ausgebildet ist. Alternativ kann die Konstruktion auch so beschaffen sein, daß mindestens eine der Rotorscheiben der Profilform der Fangwände angepaßt ist. Hierdurch ergibt sich eine konstruktiv einfache Gestaltung des Rotors bei guter Zugänglichkeit zu den Verschleißteilen, wobei in jedem Fall der Rotor offen ausgebildet ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Fangwände über Schrauben an der oberen und unteren Rotorscheibe befestigt sein, so daß vorteilhafterweise ein Schweißverzug und damit eine evtl. Nachbearbeitung des Rotors vermieden wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Horizontal-Schleudermühle, teils geschnitten;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schleudermühle nach Anspruch 1, mit zwei Gestaltungs­ varianten der Mahlbahn des Gehäuses, bei abgehobenem Deckel;

Fig. 3, 4 und 5 Ausführungsmöglichkeiten des Rotors in perspektivischer Ansicht;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 7 eines Rotors;

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittansicht des vorderen Bereichs einer Fangwand, teils gebrochen;

Fig. 9, 10, 11 und 12 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Fangleiste in geschnittener Draufsicht.

Die Horizontal-Schleudermühle besteht gemäß Fig. 1 und 2 im wesentlichen aus einem um eine vertikale Drehachse 2 drehbaren Rotor 1, welcher in einem Gehäuse 5 angeordnet ist. Dieser Rotor 1 ist unterseitig in einem Lager 12 über Stege 13 in dem Gehäuse 5 fliegend gelagert und weist mehrere, vertikal verlaufende Fangwände 3 auf.

Das Gehäuse 5 ist durch einen Deckel 7 verschließbar, welcher einen Einfüllstutzen 8 aufweist und über eine Hebe- und Schwenkvorrichtung 9 betätigbar ist. Zwischen der Oberseite des Gehäuses und dem Deckel ist ein umlaufender Dichtungs­ ring 10 angeordnet. Am Innenumfang des Gehäuses ist eine Mahlbahn 6 vorgesehen, welche beispielsweise gemäß der linken geschnittenen Darstellung nach Fig. 2 in Form von Prallelementen 33 gestaltet ist. Diese Prallelemente 33 weisen jeweils im oberen Bereich einen Flansch 11 auf, wobei über den Umfang verteilt eine große Anzahl derartiger Prall­ elemente am Außenumfang des Gehäuses 5 eingehängt sind und gemäß Fig. 1 bei geschlossenem Deckel 7 von dem Dichtungs­ ring 10 beaufschlagt werden.

Gemäß 1 und 2 weist der Rotor 1 über den Umfang verteilt drei nach außen gegen die Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 gekrümmte Fangwände 3 auf. Die Krümmung dieser Fangwände ist so gestaltet, daß sie dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend bogenförmig vom zentralen Bereich 4 des Rotors zum Außenumfang 40 verläuft.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind die drei gekrümmten Fangwände 3 zwischen zwei jeweils rund ausgebildeten Rotorscheiben 22 und 23 angeordnet.

Nach Fig. 2, rechte untere gebrochene Darstellung, besteht auch die Möglichkeit, daß die Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 in Form von gleichmäßig über den Umfang verteilten Kammersektionen 34 ausgebildet ist. Jede Kammersektion 34 wird durch Rippen 38 und 39 begrenzt. Auch diese Kammersektionen 34 arbeiten mit den gekrümmten Fangwänden 3 des Rotors 1 zusammen.

Das zu bearbeitende Gestein wird durch den Einfüllstutzen 8 des Deckels 7 der Horizontal-Schleudermühle von oben mittig auf den zentralen Bereich 4 des Rotors zugegeben, wird von dem schnelldrehenden Rotor 1 erfaßt, gleitet über das in Fig. 2 schematisch dargestellte Gesteinspolster 35 der gekrümmten Fangwand 3 und wird über die Schleuderkante auf die Ring­ panzerung der Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 geschleudert. Hierbei besteht die Ringpanzerung entweder aus Prallelementen 33 oder aus Kammersektionen 34. Gemäß beider Ausführungsformen wird das Gestein zweistufig zerkleinert, nämlich im Bereich des Rotors 1 durch Reibung, Druck und Scherung und an der Mahlbahn 6 des Gehäuses 5 durch Prallwirkung.

Zur Bildung des Gesteinspolsters weist jede gekrümmte Fangwand 3 gemäß Fig. 2 im Anfangs- und im Endbereich je eine vertikal verlaufende Fangleiste 14, 15 auf, welche den Innenbereich der gekrümmten Fangwand 3 begrenzt. Dadurch weist die Innenseite jeder gekrümmten Fangwand 3 eine sich ständig selbst erneuernde Verschleißschicht in Form des Gesteinspolsters 35 auf. Dadurch können nunmehr vorteilhafterweise auch Gesteine mit höherer Abrasivität verarbeitet werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind die gekrümmten Fangwände 3 des Rotors 1 zwischen zwei jeweils rund ausgebildeten Rotorscheiben 22 und 23 angeordnet, wie in Fig. 3 näher dargestellt. Es besteht nach Fig. 4 auch die Möglichkeit, daß lediglich die untere Rotorscheibe 23 rund ausgebildet, und die obere Rotorscheibe 24 so gestaltet ist, daß sie der Profilform der gekrümmten Fangwände 3 folgt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann nach Fig. 5 auch die untere Rotorscheibe 25 der Profilform der gekrümmten Fangwände 3 folgen, so daß die beiden Rotorscheiben 24 und 25 deckungsgleich ausgebildet sind. Hierbei weisen die oberen Rotorscheiben 24 jeweils eine zentrische Öffnung 26 auf, durch welche das Material in den zentralen Bereich 4 des Rotors 1 fallen kann. Der Rotor 1 ist damit konstruktiv einfach ausgebildet und weist geringes Gewicht auf, so daß vorteilhafterweise wenig Massen zu bewegen sind. Es besteht gute Zugangsmöglichkeit zu den Fangleisten 14 und 15.

Aus Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß die gekrümmten Fang­ wände 3 durch Schrauben 27 und 28 an der oberen Rotorscheibe 22 und der unteren Rotorscheibe 23 befestigt sind. Damit wird vorteil­ hafterweise unerwünschter Schweißverzug und kostenauf­ wendige Nachbearbeitung vermieden. Zur Erhöhung der Lebensdauer können die Rotorscheiben 22 und 23 unterseitig und/oder oberseitig mit Panzerungen 29, 30 und 32 versehen sein. Hierbei sind nach Fig. 7 die innenseitigen Panzerungen 29 segmentartig ausgebildet, wohingegen die im inneren Bereich liegenden Panzerungen 30 in etwa auf die Form der Fangwände 3 abgestellt sind; die äußeren Panzerungen 31 und 32 sind als Scheiben gestaltet.

Aus Fig. 7 ist weiterhin ersichtlich, daß die äußere Fangleiste 14 zweiteilig ausgebildet ist mit einem Lagerteil 16 und einer darin gelagerten Stauleiste 17. Das Lagerteil 16 ist als Bolzen gestaltet und wird ober- und unterseitig nach Fig. 8 an den Rotorscheiben 22 und 23 befestigt. Dieser bolzenartig aus­ gebildete Lagerteil 16 weist eine Nut 36 auf, in welcher die Stauleiste 17 eingesetzt ist. Nach Fig. 8 wird im oberen Bereich die Stauleiste 17 durch ein Abschlußelement 37 in Höhe der oberen Rotorscheibe 22 begrenzt. Dieses Abschlußelement 37 dient als Verdrehsicherung des Lagerteils 16 und kann mit diesen verschraubt sein.

Nach Fig. 8 und 9 kann die Stauleiste 17 als im Querschnitt rechteckiges Teil ausgebildet sein. Es besteht auch die Möglichkeit, nach Fig. 10 die Stauleiste 17′ als im Querschnitt T-förmiges Teil auszubilden, wobei der Mittelsteg wiederum in die Nut 36 des Lagerteils 16 eingesetzt wird.

Um den Verschleiß weiter zu verringern, ist nach Fig. 11 der Querschenkel der T-förmigen Stauleiste 17′′ mit ihrem äußeren Bereich zumindest teilweise um das Lagerteil 16 herum­ geführt und bildet damit eine Lippe 18.

Nach Fig. 12 kann das Lagerteil 16′ aus zwei im Abstand von­ einander angeordneten, durch einen Steg 21 miteinander verbundenen Bolzen 19 und 20 bestehen, wobei der äußere Bolzen 20 mit der T-förmigen Stauleiste 17′ versehen ist. Hierbei kann der äußere Bolzen 20 über den Rotoraußenumfang 40 ragen, so daß bezüglich des zu verarbeitenden Materials insgesamt eine verlängerte Einwirkzone geschaffen wird. Der hintere Bolzen 19 ist mit einem Abschlußelement 37 ausgestattet. Es ergibt sich ein Gesteinspolster von Mahlgut 35, welches beidseitig an den Enden der gekrümmten Fangwände 3 durch Fangleisten 14 und 15 gehalten wird.

Insgesamt liegt erfindungsgemäß eine Horizontal-Schleuder­ mühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein vor, dessen schnell laufender Rotor mit ständig sich selbst erneuernden Verschleißschichten aus Gesteinsmaterial im Innen­ bereich der gekrümmten Fangwände versehen ist. Der Rotor ist gewichtsmäßig leicht gestaltet, wobei auch die Möglichkeit eines nachträglichen Einbaues in bereits vorhandenen Horizontal- Schleudermühlen gegeben ist.

Claims (10)

1. Horizontal-Schleudermühle, insbesondere zum Zerkleinern von abrasivem Gestein, mit einem eine vertikale Drehachse aufweisenden, unterseitig fliegend gelagerten und angetriebenen, von oben auf seinen zentralen Bereich mit Mahlgut beschickbaren Rotor, welcher zwischen zwei Rotor­ scheiben mindestens zwei gleichmäßig über den Umfang verteilte, sich vertikal erstreckende Fangeinrichtungen aufweist, die an ihrem inneren und äußeren Ende mit je einer Fangleiste versehen und im Betrieb mit einem Gesteins­ polster überdeckt sind, und mit einem koaxial zum Rotor angeordneten, zylindrischen Gehäuse, das auf Höhe des Rotors eine den Rotor unter Belassung eines Ringspaltes umgebende Mahlbahn trägt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fangeinrichtung jeweils aus einer kurven­ förmigen nach außen gegen die Mahlbahn (6) des Gehäuses (5) gekrümmten, dem Kurvenverlauf einer logarithmischen Spirale entsprechend angeordneten und vom zentralen Bereich (4) zum Außenumfang (40) des Rotors (1) verlaufenden Fangwand (3) besteht.

2. Schleudermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Fangleiste (14) zweiteilig ausgebildet ist mit einem in den beiden Rotorscheiben (22, 23; 24, 25) abge­ stützten Lagerteil (16, 16′) und einer darin auswechsel­ bar gelagerten, verschleißfesten Stauleiste (17, 17′, 17′′).

3. Schleudermühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauleiste (17) im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist. (Fig. 9)

4. Schleudermühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauleiste (17′) im Querschnitt T-förmig ausgebildet ist. (Fig. 10)

5. Schleudermühle nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschenkel der T-förmigen Stauleiste (17′′) mit ihrem äußeren Bereich zumindest teilweise um das Lagerteil (16) herumgeführt ist. (Fig. 11)

6. Schleudermühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (16′) aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, durch einen Steg (21) miteinander verbundenen Bolzen (19, 20) besteht, wobei der äußere Bolzen (20) mit der Stauleiste (17′) versehen ist und der innere Bolzen (19) zur Abstützung des Lagerteils (16′) dient. (Fig. 12)

7. Schleudermühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Bolzen (20) über den Rotoraußenumfang (40) ragt. (Fig. 12)

8. Schleudermühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Rotorscheiben (22, 23) rund ausgebildet ist. (Fig. 3, Fig. 4)

9. Schleudermühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Rotorscheiben (24, 25) der Profilform der Fangwände (3) angepaßt ist. (Fig. 4, Fig. 5)

10. Schleudermühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangwände (3) über Schrauben (27, 28) an der oberen und unteren Rotor­ scheibe (22, 23; 24, 25) befestigt sind.