DE456596C - Kreiselmuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselmühle

zum Feinmahlen, deren Streuteller zusammen mit dem inneren Kreiselkegel umläuft, der mit. dem feststehenden Hohlkegel einen schrägen Mahlspalt bildet.

Bei den bekannten Kreiselmühlen dieser Art sind der HoMkegel und der Mahl- oder Kreiselkegel so ausgebildet, daß das Mahlgut als zusammenhängender dichter Strom durch den Mahlspalt fließt. Bei der Annäherung des Kreiselkegels an den Hohlkegel wird das Gut zermalmt und gleitet auf der Mantelfläche des Kegels in den vollausgefüllten Spalt ganz allmählich nach unten weiter, bis die Gutteileben bei erneuter Annäherung des verhältnismäßig langsam kreiselnden Kegels an den Hohlkegel weiterzerquetscht werden. Das zu zermalmende Teilchen hat sich also bei einsetzendem Brechdruck bereits zwischen den

ao Arbeitsflächen der beiden Kegel festgefahren. Die völlige Füllung des Mahlspaltes bedingt einen erheblichen Kraftaufwand beim Mahlen, und außerdem ist die Leistungsfähigkeit der Mühle geringer, da zum Mahlen einer bestimmten Gutmenge beträchtliche Zeit erforderlich ist.

Nach der Erfindung verlaufen die bis dahin eine stark verschiedene Neigung aufweisenden Arbeitsflächen der beiden Kegel am Auslaufende des Mahlspaltes in solcher Länge mit gegenseitig ganz schwacher Neigung zueinander, daß bei der während des Mahlens vorhandenen Umlaufgeschwindigkeit des Kreiselkegels das durch den Streuteller schleierförmig verteilt im Mahlspalt heruntersinkende Mahlgut zwischen den einzelnen Mahlstößen abwechselnd gegen die Wandung des feststehenden Außenkegels gedrückt wird und von diesem sich wieder ablösen, also im Mahlspalt frei fallen kann. Bei einer derartigen Ausbildung der Kegel findet eine schlagartige Zertrümmerung der Mahlgutteilchen statt, die nach dem ersten M,ahlstoß, der Schwerkraft folgend, frei durch den Mahlspalt senkrecht nach unten bis zum Auftreffen auf den sich sofort an dieser Stelle dem Hohlkörper wieder rasch nähernden Brechkegel fallen. Im nächsten Augenblick erfolgt bereits an dieser Stelle des Mahlspaltes der zweite Mahlstoß, der das Mahlgut auf die der Spaltverjüngung entsprechende "™ kleinere Korngröße zermahlt. Die Vorgänge wiederholen sich bei dem betrachteten Mählgutteilchen so oft, bis es unter dem Einfluß von Mahlstößen mit anschließend senkrechtem. Fall den sich verjüngenden Mahlspalt durchlaufen und dabei die gewünschte Korngröße erlangt hat. Der Vorteil dieser Arbeitsweise gegenüber den bisher bekannten liegt in dem wesentlich wirksameren und schnelleren Zermahlen des Gutes. Außerdem wird die zum Antrieb der Kreiselmühle dienende Maschine wirtschaftlicher ausgenutzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt.

Abb. ι zeigt die Kreiselmühle im Grundriß. Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i, und Abb. 3 ist ein gleicher Schnitt in

größerem Maßstäbe. Abb. 4 ist ein der Abb. 2 ähnlicher Teilschnitt einer abgeänderten Ausführungsform. Abb. 5 ist eine schematische Darstellung des Mahlvonganges. Auf dem Grundgestell A ruht ein Rahmen A¹, A², A³ mit innen angeordneten Armen A⁴, die eine feste Lagerbuchse A^s zur Aufnahme einer Buchse B tragen. Ein an der Buchse B befestigtes Kegelrad ß³ kämmt mit ίο einem auf der Antriebswelle B⁵ aufgekeilten Kegelrad B*. Auf den oberen Teil der Lagerbuchse A^s ist eine Lagerkappe A^B abgestützt, auf deren kugelsegmentförmiger Lagerfläche ein ebenfalls kugelsegmentförmiger Träger C¹ für den Kreiselkegel D ruht. Der Kegel D ist zusammen mit seinem Träger C¹ auf einer senkrechten Welle C befestigt, die in der Buchse B exzentrisch und derart gelagert ist, daß sie beim Umlauf der Buchse B eine kreiao selnde Bewegung ausführt, die auf den Träger C¹ und den Kegel D übertragen wird. Auf dem oberen Ende des Rahmens A¹, A², A^B ist ein Hohlkegel E, E° gelagert, der mittels Schraubenbolzen JS⁴ derart verstellbar ist, daß die Weite des aus dem Hohlkegel E* und dem Kreiselkegel D gebildeten Mahlspaltes geändert werden kann. Über dem Mahlspalt und! unterhalb der Füllvorrichtung E²⁵ bis J5³¹ ist gleichachsig zum Kreiselkegel D ein Streu- oder Verteilungsteller D⁴ (Abb. 3) auf dem Kegel angeordnet.

Die Arbeitsflächen des Kreiselkegels D und des Kegelmantels E^a weisen am oberen, dem Streuteller Ό¹ zugekehrten Ende des Mahl-Spaltes voneinander stark abweichende Neigung auf. Nach dem Auslaufende des Mahlspaltes zu nimmt die gegenseitige Neigung der Mahlflächen dann allmählich ab.

Die Wirkungsweise der Kreiselmühle ist folgende:

Wenn die Antriebswelle B⁵ umläuft, wird die Exzenterbuchse B gedreht, die ein Kreiseln und Taumeln der Exzenterwelle C⁷ veranlaßt. Die Exzenterwelle ihrerseits setzt den Mahlkegel D in kreiselnde Bewegung, der sich in seinem breiten, kugelförmigen Lager A° bewegt. Der Kegel kreiselt entspre- - chend der Bewegung der Exzenterbüchse und der Exzenterwelle um einen nahe dem Scheitel des Kegels liegenden Punkt, der durch die Krümmung des kegelförmigen Lagers bestimmt wird. Wenn der Mahlkegel kreiselt, wandert der Punkt der engsten Annäherung zwischen ihm und dem Kegelmantel E⁹ um den von diesem Mantel gebildeten Hohlkörper herum.

Das zu mahlende Gut wird von oben her zugeführt und fällt unter der Wirkung der Schwerkraft frei in den Mahlspalt zwischen Kegelmantel E^B und Kegel D. Wenn der Kegel in kreiselnde Bewegung versetzt ist, wird das Mahlgut zwischen ihm und dem Hohlkörper festgekeilt und derart gedrückt, daß jedes Teilchen nach der Zermahlung frei von dem Kegelmantel nach unten zu fallen beginnt. Die Länge dieses Falls hängt von der gegenseitigen Beziehung zwischen der von der Schwerkraft herrührenden Beschleunigung, dem Verhältnis und der Länge der Kreiselbewegung des Kegels, von dem Winkel des Kegels und der Größe des Teilchens ab.

Da der Hohlkörper über dem Kegel hängt, wird das Herunterfallen des Mahlgutes von der Hohlkörperfläche durch genügend schnelles Wegziehen · des Kegels vom Hohlkörper erzielt. Nach jedem Mahlstoß wird der Kopf derart bewegt und um einen so großen Betrag gekreiselt, daß der Kegel vom Hohlkörper schneller zurückgezogen wird, als das Mahlgut fallen kann. Da der Kegel von dem Mahlgut, das gerade zermahlen ist, weggezogen wird, fallen die Mahlgutteilchen vom Hohlkörper senkrecht nach unten, bis sie wieder auf den Kegel treffen. Die Teilchen werden dann entsprechend der Neigung des Kegels abgelenkt und gleiten am Kegel entlang nach unten und außen. In der Zwischenzeit gelangt der Kegel wieder zum Hohlkörper zurück und bringt dabei die auf ihn gefallenen und an seiner Fläche hinuntergleitenden Teilchen wieder an den Hohlkörper heran. Wenn der Kegel bei dieser Bewegung denjenigen Punkt erreicht hat, an dem der Abstand zwischen seiner Fläche und dem Hohlkörper gleich dem Durchmesser der heruntergleitenden Teilchen ist, hört die Abwärtsbewegung der Teilchen auf, und sie werden erneut zermahlen. Dieses umschichtige, seitliche Vorwärtsbewegen, Mahlen, senkrecht nach unten Fallen und wiederum seitliche Fallen wird so lange fortgesetzt, bis die zermahlenen Teilchen aus dem Mahlabschnitt herausgeglitten und über die untere Kante des Kegels getreten sind.

Diese Wirkungsweise ist in Abb. 5 schematisch dargestellt. In Abb. S ist s-h die feste Fläche des Hohlkörpers, r-j die Linie der nächsten Annäherung des Kegels zum Hohlkörper und z-l die Linie des weitesten Zurücktretens des Kegels vom Hohlkörper. Die Linie r-s stellt den Querschnitt des gemahlenen Gutes beim ersten Mahlstoß dar. Diese Linie kennzeichnet den Mindestabstand zwischen Kegel und Hohlkörper an der in der Nähe des Kopfes des Kegels liegenden Stelle, an der das zu mahlende Teilchen zwischen Kegel und Hohlkörper gefaßt und gemahlen wurde. Mit anderen Worten läßt r-s die erste Zerkleinerungsstufe erkennen, auf die das Gut durch den ersten Mahlstoß zermahlen wird. Wenn der Kegel von r-j nach s-l weggezogen wird, fällt das Gut von der Größe r-s

senkrecht vom Hohlkörper ab und wird schließlich vom Kegel aufgefangen. Das Gut streift den Kegel beispielsweise an der Stelle f und wird dann von der Fläche des Kegels bis zum Punkte g nach außen getragen. Die Bewegung des Teilchens bis zum Auftreffen auf den Kegel ist also ein senkrechter Fall. Von dem Augenblick der Berührung des Teilchens mit dem Kegel setzt sich die Bewegung des to Teilchens aus einer abwärts und seitlich gerichteten Bewegung zusammen. Die Abwärtsbewegung ist gleichbedeutend mit einem Gleiten auf der Mahlfläche, und die Seitwärtsbewegung wird durch die Annäherung des Kreiselkegels an den Kegelmantel hervorgerufen. Das Teilchen setzt seine Bewegung fort, bis es durch den Kegel so weit seitlich gebracht ist, daß es den Hohlkörper wieder berührt. Seine Lage an dieser Stelle ist in Abb. 5 durch die Linie v-p angegeben. Die Linie v-p ist genau so lang wie die Linie r-s, weil das Teilchen nach seiner Zerkleinerung bei r-s nicht weiter verkleinert worden ist. Da jedoch der kleinste Abstand des Kegels vom Hohlkörper von oben nach unten abnimmt, ist die Linie v-p größer als die Mindestentfernung zwischen Kegel und Hohlkörper an dieser Stelle. Der Kegel setzt seine seitliche Bewegung fort und zerkleinert hierbei das Teilchen, das nun die Größe o-p erhält. Der Kegel wird wieder weggezogen, und das auf die Größe o-p verringerte Teilchen fällt vom Hohlkegel senkrecht ab, um wieder vom Kreiselkegel gefaßt zu werden, gleitet an ihm entlang und wird wieder seitlich gegen den Hohlkegel hin zu weiterer Zerkleinerung geführt. Das Gutteilchen führt also folgende Bewegungen aus:

Ein einleitender Fall unter dem Einfluß der Schwerkraft in den Raum zwischen Kreiselkegel und Hohlkegel; Berührung mit dem Hohlkegel; ein Abwärtsgleiten längs des Kreiselkegels während seiner seitlichen Bewegung; ein Mahlstoß, der diese seitliche Gleitbewegung auf dem Kegel beendigt; ein senkrechter Fall unmittelbar nach unten vom Hohlkegel aus am Schlüsse des Mahlstoßes; ein weiteres Gleiten und seitliche Abschweifung mit dem Kreiselkegel; ein weiterer anschließender Mahlstoß, und so fort, bis die Zerkleinerung durchgeführt ist.

Um eine bestimmte Korngröße der auf diese Weise gemahlenen Teilchen zu erhalten, ist ein paralleler Abschnitt um den Boden des Kreiselkegels und Hohlkegels vorgesehen, in dem die gegenüberstehenden Wände der Mahlglieder parallel sind. Die Länge des parallelen Abschnittes wird von zwei Hauptfaktoren beherrscht: erstens von der dem Gut durch die Schwerkraft mitgeteilten Geschwindigkeit, wobei die Schwerkraft eine konstante Kraft ist, und zweitens von dem Zeitraum zwischen den Mahlstößen, währenddessen das Gut fallen kann, wenn es durch den zunehmenden Abstand zwischen dem gegenüberstehenden Kreiselkegel und Hohlkegel freigegeben wird, und während welcher Zeit das Teilchen am Kreiselkegel entlang gleitet, ehe der Mahleinhieb kommt. Der Zeitraum wird durch die Betriebsgeschwindigkeit der Maschine bestimmt. Die Länge des parallelen Abschnittes muß derart sein, daß sämtliches durchgehende Mahlgut in dem Abschnitt so lange verbleibt, bis es mindestens einmal vom Kreiselkegel und Hohlkegel im Augenblick ihrer engsten Annäherung gefaßt worden ist. Der größte Abstand zwischen Hohlkegel und Kreiselkegel ist weit größer als die endgiilj tige Größe des gemahlenen Gutes. Dies muß so sein, weil das Gut beim Feinmahlen auf ein viertel Zoll oder weniger zerkleinert werden soll, während ein an der Grundfläche des Kegels gemessener Hub von zweiundeinhaib Zoll oder mehr Verwendung finden soll. Dieser letzte Mahlstoß zerkleinert jedes Teilchen auf mindestens die gleiche Mindestgröße, die der kleinsten Öffnung zwischen Kreiselkegel und Hohlkegel entspricht.

Bei jedem Mahlvorgang wird eine gewisse Zerkleinerungsstufe erzeugt. Die Größe der kleinsten Teilchen unterschreitet jedoch nicht ein gewisses Maß, weil die Teilchen, wenn sie vom Hohlkegel abfallen und von dem Kreiselkegei aufgefangen werden, sich auf der Kegelfläche ausbreiten und auf ihr frei nach unten gleiten oder rollen. Beim Mahlen werden die Teilchen also nicht einander überlagert oder zusammengeballt, sondern frei ausgebreitet, und die größeren Teilchen, die weiter über die Kegelfläche hinausragen als die kleineren Teilchen, werden zuerst gemahlen. Teilchen, die aus irgendeinem Grunde beim vorhergehenden Mahlstoß auf eine geringere Größe zermahlen worden sind, als dem Mindestabstand zwischen Kreiselkegel und Hohlkegel beim nächsten Mahlstoß entspricht, werden dadurch überhaupt nicht gemahlen. Der vom Kreiselkegel bei seinem Kreiseln zurückgelegte Weg zerlegt sich in eine seitliche Bewegung zur Beförderung der Teilchen und in eine Bewegung zum Zerkleinern der Teilchen, wobei die letztere wesentlich kleiner ist als die erstere. Außerdem nimmt die seitliche Bewegung zur Beförderung der Teilchen fortschreitend von der Spitze nach dem Boden des Kegels ab, da das Mahlgut stufenweise zerkleinert wird und da der Hub der Mahlfläche zunimmt. Beim Feinmahlen werden also verhältnismäßig große Bruchstücke des Gutes allmählich zerkleinert, und da sie nach, unten zwischen Kegel und Hohlkörper hindurchgehen, rückt der

Punkt, an dem sie mit dem Hohlkörper in Berührung kommen, immer näher an das Hubende des Kreiselkegels. Der Hub des Kreiselkegels kann am Kegelboden zwekvndeinhalb Zoll überschreiten. Wenn die Kreiselmühle zum Mahlen auf ein viertel Zoll oder weniger eingestellt ist, braucht der Hub des Kreiselkegels am Kegelboden nicht mehr als ein viertel Zoll zu betragen. Da der Kegel um einen der Kegelspitze benachbarten Punkt und auf einer kugelförmigen Lagerfläche kreiselt, so wächst der Gesamtausschlag des Kegels fortschreitend von der Spitze zum Kegelboden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kreiselmühle zum Feinmahlen mit einem Streuteller, der zusammen mit dem inneren, mit dem feststehenden Hohlkegel einen schrägen Mahlspalt bildenden Kreiselkegel umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Auslaufende des Mahlspaltes die bis dahin eine stark verschiedene Neigung aufweisenden Arbeitsflächen der beiden Kegel in solcher Länge mit gegenseitig ganz schwacher Neigung zueinander verlaufen, daß bei der während des Mahlens vorhandenen Umlaufgeschwindigkeit des Kreiselkegels das durch den Streuteller schleierförmig verteilt im Mahlspalt heruntersinkende Mahlgut zwischen den einzelnen Mahlstößen abwechselnd gegen die Wandung des feststehenden Außenkegels gedrückt wird und von diesem sich wieder ablösen, also im Mahlspalt frei fallen kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.