Prallmühle zum Zerkleinern von Gestein od.dgl.

Abstract

 Zum Zerkleinern von Gestein od. dgl., wird eine Prall­mühle verwendet, die in einem etwa ringförmigen Gehäuse, einen Rotor (2) mit einer axialen Eintrittsöffnung, ent­hält. Der Rotor (2) weist eine Bodenplatte mit zentri­schem Prallteller (7), eine Deckplatte mit zentrischer Ausnehmung und zwischen Boden- und Deckplatte Auswurföff­nungen (16) bildende Flügel (11) auf, die jeweils mit einer Tasche (17) zur Aufnahme zerkleinerten Materials versehen sind. Die Auswurfseite jeder Tasche (17) ist mit einem am Flügel (11) auswechselbaren befestigten Ver­schleißteil versehen, der sich aus einem Trägerkörper (12) und einer Hartmetalleiste (13) zusammensetzt. Die aus­wurfseitige Innenfläche der Tasche (17) wurd durch eine Fläche (20) der Hartmetalleiste (13) gebildet und er­streckt sich etwa senkrecht zu einer Berührungsebene (B) der Randkanten der Tasche (17). Die Hartmetalleiste (13) weiste eine kreisbogenförmige Verschleißfläche (21) auf und überragt mit der Außenkante den Rotorumfang. Die Innenfläche des Trägerkörpers (12) und die innenseitige Fläche (20) der Hartmetalleiste (13) schließen einen Winkel von 95° bis 110° ein und erstrecken sich symmetrisch zu einem Radius des Rotors (2).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Prallmühle zum Zerkleinern von Gestein od. dg., mit einem etwa ringförmigen Gehäuse, dessen nach innen weisende Prallflächen vorzugsweise nach Ablagerung einer Schicht zerkleinerten Materials druch dieses gebildet sind, und mit einem auf einer vertikalen Antriebswelle unter Bildung eines Ringspaltes zum Gehäu­se angeordneten Rotor mit einer axialen Eintrittsöffnung, der eine Bodenplatte mit zentrischem Prallteller, eine Deckplatte mit zentrischer Ausnehmung und zwischen Boden- und Deckplatte Auswurföffnungen bildende Flügel aufweist, deren zur Rotorachse weisende Seiten jeweils mit eienr Tasche zur Aufnahme zerkleinerten Materials versehen sind, wobei die Auswurfseite der Tasche einen auswechselbaren Verschleißteil aufweist, der durch einen Trägerkörper mit einer Hartmetalleiste als Randkantenbewehrung gebildet ist, die vorzugsweise aus einer Legierung mit einem Wolf­ramcarbidanteil von über 91 %, Rest im wesentlichen Kobalt, besteht, eine in Auswurfrichtung rückspringende Verschleißfläche bildet, deren an die Materialaufnahme­tasche anschließender Flächenabschnitt einen Winkel mit einer Berührungsebene der Randkanten der Materialaufnahme­tasche einschließt und deren Außenkante über den Rotorum­fang vorsteht.

[0002] Aus der EP-OS 187252 ist eine derartige Prallmühle bereits bekannt. Die Hartmetallbewehrung weist dort eine etwa L-förmige Form auf, die sich von der auswurfseitigen Rand­kante der Materialtasche radial nach außen erstreckt und in diesem ersten wirksamen Flächenabschnitt einen Winkel zwischen 180° und 195° mit der Berührungsebene ein­schließt. Ein zweiter Flächenabschnitt schließt nach außen rückspringend an, der über den Rotorumfang ragt. Es hat sich nun gezeigt, daß die Standzeit des gesamten Verschleißteiles geringer als erwartet ist, da die aus­wurfseitige, hauptsächlich vom Trägerkörper gebildete Innenfläche der Materialaufnahmetaschen überraschend hohen Mahlbeanspruchungen ausgesetzt ist, und daher schneller abgetragen wird, als die freiliegende Hart­metalleiste.

[0003] Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, der­artige Prallmühlen weiter zu verbessern, sodaß deren Arbeitszeiten möglichst nur durch die Standzeit der Hartmetallbewehrungselemente bestimmt werden.

[0004] Erfindungsgemäß wird dies nun dadurch erreicht, daß die Hartmetalleiste eine die Innenfläche der Materialauf­nahmetasche bildende Fläche aufweist, die etwa senkrecht zur Berührungsebene der Randkanten der Materialaufnahme­tasche liegt.

[0005] Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung des Verschleißteiles wird, wie Versuche gezeigt haben, die auswurfseitige Innenfläche der Materialtasche ebenfalls bewehrt, sodaß die Mahlwirkung des Materials die Hart­metalleiste auch an der zur Auswurfrichtung querliegenden Fläche abarbeitet. Es tritt somit der Verschleiß der Hartmetalleiste nicht nur an der von der Berührungsebene rückspringenden Verschleißfläche ein, sondern es wird in gleichem Ausmaß auch die innenliegende Fläche abgenützt. Die Hartmetalleisten werden somit vollständig abgearbei­tet, hingegen wird der am Boden der Materialaufnahme­tasche liegende Trägerkörper wenig beansprucht, wodurch eine optimale Standzeit erreicht wird.

[0006] Unter etwa senkrecht zur Berührungsebene wird dabei eine Abweichung von der Senkrechten bis zu 15° verstanden, da eine im wesentlichen senkrechte Erstreckung zum rand­kantennahen Abschnitt der sich in der Materialtasche ein­stellenden gekrümmten Oberfläche des Materials erzielt werden soll. Diese gekrümmte Oberfläche ist material- und drehzahlabhängig und folgt einer Spirallinie. Für die gängigen Anwendungsfälle hat sich ein Winkel von ca. 95° bis 100° als günstiger Mittelwert erwiesen.

[0007] Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, daß die rücksprin­gende Verschleißfläche kreisbogenförmig konvex verläuft, wobei vorzugsweise die kreisbogenförmige Verschleißfläche sich über einen Viertelkreis erstreckt. Der Kreisbogen entspricht dabei im wesentlichen der Auswurflinie des Materials, sodaß die Verschleißfläche ziemlich gleich­mäßig abgenützt wird. Die Kanten zwischen der Verschleiß­fläche und der am Trägerkörper anliegenden Montagefläche bzw. der taschenseitigen Innenfläche der Hartmetalleiste sind vorzugsweise gerundet.

[0008] Der zur Stützung der Hartmetalleiste verwendete Träger­körper, insbesondere aus Stahl, ist vorzugsweise im wesentlichen plattenförmig ausgebildet und weist eine abgeschrägte Anlagefläche für die Hartmetalleiste auf. Der gesamte Verschleißteil ist in einer L-Form ausgebil­det, wobei es sich als vorteilhaft gezeigt hat, wenn die beiden taschenseitigen Flächen, also die Innenflächen der Hartmetalleiste und die den Taschenboden bildende Fläche des Trägerkörpers sich etwa symmetrisch zu einem Radius des Rotors erstrecken. Vorzugsweise beträgt der Symmetriewinkel 50° bis 55°.

[0009] Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben ohne darauf beschränkt zu sein.

[0010] Die Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine erfin­dungsgemäße Prallmühle, die Fig. 2 einen Horizontal­schnitt durch einen Rotor in einer ersten Ausführung, und die Fig. 3 vergrößert im Detail ein mit dem Ver­schleißkörper bestücktes Ende eines Rotorflügels.

[0011] Die erfindungsgemäße Prallmühle weist auf einem den An­trieb sowie die Austrittsöffnung für das zerkleinerte Material aufweisenden Unterbau ein ringförmiges Gehäuse 1 auf, daß im Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet ist, wobei die offene Seite zur Mitte weist. Darin werden durch das sich bei der Inbetriebnahme ansetzende Material Prallflächen gebildet. Im Gehäuse 1 ist ein vom Motor 3 getriebener Rotor 2 um eine vertikale Achse 8 drehbar angeordnet, wobei zwischen dem Rotor 2 und dem Gehäuse 1 ein Ringspalt 6 verbleibt, durch den das zerkleinerte Material nach unten zur Austrittsöffnung fällt. Der Rotor 2 weist eine Bodenplatte 9, eine Deckplatte 10 und zwischen diesen angeordnete Flügel 11 auf, wobei die Deckplatte 10 mit einer zentralen Öffnung versehen ist, durch die das zu zerkleinernde Material, das über die Füllöffnung 4 aufgegeben wird, in das Innere des Rotors 2 gelangt. Unterhalb der Öffnung in der Deckplatte 10 be­findet sich ein Prallteller 7, der das zu zerkleinernde Material verteilt, das im Rotor 2 mit Hilfe der Flügel 11 beschleunigt und schließlich durch Austrittsöffnungen 16 auf die Prallflächen des Gehäuses 1 ausgeschleudert und dabei zerbrochen wird. Vorzugsweise wird eine Rotorum­fangsgeschwindigkeit von 60-72 m/s gewählt. Da der Rotor 2 naturgemäß eine starke Luftbewegung verursacht, wird eine Staubentwicklung dadurch vermieden, daß die aus dem Rotor 2 austretende Luft über Leitbleche 41 in einen Um­lenkkanal 42 eintritt, aus dem sie zur Öffnung in der Deckplatte 10 zurückgeführt wird (Pfeil D). Dadurch ent­steht ein interner Luftkreislauf, sodaß keine äußere Staubentwicklung auftritt.

[0012] Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Rotor 2 mit drei Flügeln 11 versehen, die unter Freilassung eines Mittel­bereiches in der Größe des Pralltellers 7, sich im wesent­lichen in Umfangsrichtung erstrecken. Jeder Flügel 11 be­ steht aus einem dreiseitigen Teil mit dem Umfang entspre­chend gewölbter Außenseite und Innenseiten, wobei je eine Innenseite zweier Flügel 11 einen Auswurfkanal be­grenzt, der sich zur Austrittsöffnung 16 hin verengt. Eine der beiden Innenseiten verläuft konkav, sodaß sich dadurch eine Materialaufnahmetasche 17 ausbildet, in der sich zu Beginn des Zerkleinerungsvorganges Material an­sammelt, dessen Oberfläche eine Prallfläche bildet, wo­durch der Flügel 11 vor Beschädigung geschützt ist. Eine Berührungsebene B der beiden Randkanten der Materialauf­nahmetasche 17, in der bedingt durch die Rotordrehung eine einer gekrümmten Linie 27 folgende Materialoberfläche ausbildet, verläuft vorzugsweise im wesentlichen tangential zum Prallteller 7 und schließt mit einer Axialebene A bzw. einem Radius des Rotors (Fig. 3) einen Winkel von vorzugsweise 35° ein. Am Auswurfende des Flü­gels 11, an dem der Oberflächenschutz durch Materialan­sammlung nicht mehr möglich ist, ist ein über den Rotor­umfang vorstehender auswechselbarer Verschleißteil ange­ordnet, der aus einem am Flügel 11 befestigten Trägerkör­per 12 aus Stahl und einer verschleißarmen Hartmetall­leiste 13, vor allem der Sorte B 10 T mit einem Wolfram­carbidanteil von 94 %, einer Vickershärte von 1450 HV und einer Wolframcarbidkorngröße zwischen 0,002 und 0,004 mm besteht. Durch die über den Rotorumfang vorste­henden Verschleißteile werden die Umfangspartien der Flügel geschont, sodaß die dort vorzusehende Panzerung dünner angeführt werden kann.

[0013] In Fig. 3 ist das mit dem Verschleißkörper bestückte Ende eines Flügels 11 im Detail dargestellt. Der Trägerkörper 12, der mittels Schrauben 14 am Flügelende befestigt ist, weist beispielsweise die gezeigte, im wesentlichen plat­tenförmige Ausbildung auf. Die Hartmetalleiste 13 stellt im Querschnitt einen Teil einer Kreisfläche dar und weist eine äußere, kreisbogenförmige Verschleißfläche 21, eine innere, die Innenfläche der Materialaufnahmetasche 17 bildende Fläche 20 und eine Montagefläche 22 auf, die an einer abgeschrägten Stützfläche des Trägerkörpers 12 anliegt. Sie kann in der Höhe auch in mehrere Abschnitte unterteilt sein.

[0014] Die Hartmetalleiste 13 ist am Ende des Trägerkörpers 18 so befestigt, insbesondere angelötet, daß die Tangente an die Verschleißfläche 21 and der Abrißkante 24 an­nähernd in der Berührungsebene B liegt, und die innere Fläche 20 in einem Winkel zwischen 90° und 105°, vorzugs­weise 95°, zur Berührungsebene B verläuft. Die Breite der Innenfläche 20 beträgt annähernd zwei Drittel des Krümmungsradius der Verschleißfläche 21. Die Breite der Montagefläche 22 entspricht etwa der Länge des Krümmungs­radius, und die Montagefläche 22 und die innere Fläche 20 schließen einen Winkel zwischen 100° und 115°, vor­zugsweise von 105° ein. Der Verschleißteil ist somit ins­gesamt L-förmig ausgebildet, wobei der kürzere Schenkel durch die Hartmetalleiste 13 und der längere Schenkel durch den Trägerkörper 12 gebildet wird, und beide einen Winkel von vorzugsweise 95° bis 110°, vorzugsweise 105°, einschließen. Die Gesamtanordnung des Verschleißteiles ist dabei vorzugsweise so, daß die Gehrungsebene des Verschleißteiles in einer Axialebene A liegt.

Ansprüche

1. Prallmühle zum Zerkleinern von Gestein od. dgl., mit einem etwa ringförmigen Gehäuse, dessen nach innen weisende Prallflächen vorzugsweise nach Ablagerung einer Schicht zerkleinerten Materials durch dieses gebildet sind, und mit einem auf einer vertikalen An­treibswelle unter Bildung eines Ringspaltes zum Ge­häuse angeordneten Rotor mit einer axialen Eintritts­öffnung, der eine Bodenplatte mit zentrischem Prall­teller, eine Deckplatte mit zentrischer Ausnehmung und zwischen Boden- und Deckplatte Auswurföffnungen bildende Flügel aufweist, deren zur Rotorachse wei­sende Seiten jeweils mit einer Tasche zur Aufnahme zerkleinerten Materials versehen sind, wobei die Aus­wurfseite der Tasche einen auswechselbaren Verschleiß­teil aufweist, der durch einen Trägerkörper mit einer Hartmetallleiste als Randkantenbewehrung gebildet ist, die vorzugsweise aus einer Legierung mit einem Wolfram­carbidanteil von über 91 %, Rest im wesentlichen Kobalt, besteht, eine in Auswurfrichtung rückspringende Verschleißfläche bildet, deren an die Materialaufnahme­tasche anschließender Flächenabschnitt einen Winkel mit einer Berührungsebene der Randkanten der Material­aufnahmetasche einschließt und deren Außenkante über den Rotorumfang vorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetalleiste (13) eine die Innenfläche der Ma­terialaufnahmetasche (17) bildende Fläche (20) auf­weist, die etwa senkrecht zur Berührungsebene (B) der Randkanten der Materialaufnahmetasche (17) liegt.

2. Prallmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückspringende Verschleißfläche (21) kreis­bogenförmig konvex verläuft.

3. Prallmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisbogenförmige Verschleißfläche (21) sich über einen Viertelkreis erstreckt.

4. Prallmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Materialaufnahmetasche (17) liegende, innere Fläche (20) der Hartmetalleiste (13) einen Winkel (α) von etwa 95° mit der Berührungsebene (B) einschließt.

5. Prallmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagefläche (22) und die in der Materialaufnahmetasche (17) liegende innere Fläche (20) einen Winkel von 105° einschließen.

6. Prallmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante zwischen der Verschleißfläche (21) und der Montagefläche (22) gerundet ist.

7. Prallmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (12) im wesent­lichen plattenförmig ausgebildet ist, und eine abge­schrägte Stützfläche für die Montagefläche (22) der Hartmetalleiste (13) aufweist.

Zeichnung