Prallmühle zum Zerkleinern von Gestein od.dgl.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Prallmühle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Eine derartige Prallmühle ist beispielsweise der EP-A-166674 zu entnehmen. Die etwa senkrecht zur Berührungsebene sich erstreckende Hartmetalleiste ragt aus dem Eck des Trägerkörpers vor, in dem ein Aufnahmeschlitz ausgebildet ist. Die Hartmetalleiste ist daher durch eine dünne Platte gebildet, deren Standzeit sich im wesentlichen nur nach dem aus dem Trägerkörper vorstehenden Teil richtet. Sobald dieser Teil der Hartmetallleiste abgetragen ist, wird der den Schlitz tragende Eckbereich des Trägerkörpers vermehrt abgenützt, sodaß der Halt der Hartmetalleiste vor der Abnützung ihres im Schlitz eingesetzten Teiles verlorengeht.

[0003] Eine weitere Prallmühle ist aus der EP-A-187252 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.

[0004] 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.

[0005] Erfindungsgemäß wird dies nun dadurch erreicht, daß die Hartmetalleiste, die vorzugsweise aus einer Legierung mit einem Wolframcarbidanteil von über 91%, Rest im wesentlichen Kobalt, besteht, eine von der Abrißkante in Auswurfrichtung kreisbogenförmig konvex rückspringende Verschleißfläche und eine über den Rotorumfang vorstehende Außenkante aufweist.

[0006] Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Verschleißteiles wird, wie Versuche gezeigt haben, die den kürzeren Schenkel des L-förmigen Verschleißteiles bildende Hartmetalleisten vollständig abgearbeitet, hingegen der den längeren Schenkel bildende, am Boden der Materialaufnahmetasche liegende Trägerkörper nur wenig beansprucht, sodaß eine optimale Standzeit erreicht wird.

[0007] 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.

[0008] Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, daß 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.

[0009] 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. Vorteilhaft erstrecken sich die beiden taschenseitigen Flächen, also die Innenfläche der Hartmetalleiste und die den Taschenboden bildende Fläche des Trägerkörpers etwa symmetrisch zu einem Radius des Rotors, wobei der Symmetriewinkel vorzugsweise 50° bis 55° beträgt.

[0010] Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben ohne darauf beschränkt zu sein.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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 besteht 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.

[0014] 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.

[0015] 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 oder dergleichen, mit einem etwa ringförmigen Gehäuse (1) mit nach innen weisenden Prallflächen, und mit einem auf einer vertikalen Antriebswelle unter Bildung eines Ringspaltes (6) zum Gehäuse (1) angeordneten Rotor (2) mit einer axialen EintrittsÖffnung (4), der eine Bodenplatte (9) mit zentrischem Prallteller (7), eine Deckplatte (10) mit zentrischer Ausnehmung und zwischen Bodenund Deckplatte (7,10) Auswurföffnungen (16) bildende Flügel (11) aufweist, deren zur Rotorachse (8) weisende Seiten jeweils mit einer Tasche (17) zur Aufnahme zerkleinerten Materials versehen sind, wobei an der Auswurfseite der Tasche (17) ein auswechselbarer annähernd L-förmiger Verschleißteil angeordnet ist, der aus einem Trägerkörper (12) und einer Hartmetalleiste (13) besteht, der eine Abrißkantenbewehrung bildet und eine in die Materialaufnahmetasche (17) weisende, etwa senkrecht zu einer Berührungsebene (B) der Randkanten der Materialaufnahmetasche (17) liegende Innenfläche (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetalleiste (13), die vorzugsweise aus einer Legierung mit einem Wolframcarbidanteil von über 91%, Rest im wesentlichen Kobalt, besteht, eine von der Abrißkante (24) in Auswurfrichtung kreisbogenförmig konvexe rückspringende Verschleißfläche (21) und eine über den Rotorumfang vorstehende Außenkante aufweist.

2. Prallmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisbogenförmige Verschleißfläche (21) sich über einen Viertelkreis erstreckt.

3. 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.

4. Prallmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (20) und eine am Trägerkörper (12) aufliegende Montagefläche (22) der Hartmetalleiste (13) einen Winkel von 105° einschließen.

5. Prallmühle nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Verschleißfläche (21) und der Montagefläche (22) liegende Außenkante gerundet ist.

6. Prallmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (12) im wesentlichen plattenförmig ausgebildet ist, und eine abgeschrägte Stützfläche für die Montagefläche (22) der Hartmetalleiste (13) aufweist.

Claims

1. An impact crusher for breaking up rock or the like comprising a substantially annular housing (1) with inward facing impact surfaces, and a rotor (2) which is arranged on a vertical drive shaft forming an annular gap (6) relative to the housing (1) and with an axial intake opening (4), the rotor comprising a bottom plate (9) with a central impact plate portion (7), a cover plate (10) with a central opening, and blades (11) forming ejection openings (16) between the bottom and the cover plates (7, 10), the sides of the blades which face towards the rotor axis (8) each being provided with a respective pocket (17) for receiving broken-up material, wherein arranged at the ejection side of the pocket (17) is a replaceable approximately L-shaped wearing member which comprises a carrier body (12) and a hard metal bar (13) and which forms a separation edge reinforcement and has an inside surface (20) which faces into the material receiving pocket (17) and which is disposed substantially perpendicularly to a plane (B) touching the edges around the material receiving pocket (17) characterised in that the hard metal bar (13) which preferably comprises an alloy with a tungsten carbide component of over 91%, with the balance substantially cobalt, has a wearing surface (21) which is set back convexly in the configuration of a circular arc from the separation edge (24) in the ejection direction, and an outside edge which projects beyond the rotor periphery.

2. An impact crusher according to claim 1 characterised in that the arcuate wearing surface (21) extends over a quarter of a circle.

3. An impact crusher according to claim 1 characterised in that the inner surface (20) of the hard metal bar (13), which surface lies in the material receiving pocket (17), includes an angle (α ) of about 95° with the contact plane (B).

4. An impact crusher according to claim 3 characterised in that the inside surface (20) and a mounting surface (22) of the hard metal bar (13), which bears against the carrier body (12), include an angle of 105°.

5. An impact crusher according to claim 4 characterised in that the outside edge between the wearing surface (21) and the mounting surface (22) is rounded.

6. An impact crusher according to one of claims 1 to 5 characterised in that the carrier body (12) is substantially of a plate-like configuration and had an inclined support surface for the mounting surface (22) of the hard metal bar (13).

Revendications

1. Broyeur à impact pour concasser des roches ou analogues, avec un boîtier (1) sensiblement annulaire avec des surfaces d'impact faisant face vers l'intérieur, et avec un rotor (2) disposé sur un arbre vertical d'entraînement en formant une fente annulaire (6) par rapport au boîtier (1) avec une ouverture d'entrée axiale (4), ce broyeur présentant une plaque de fond (9) avec un disque central d'impact (7), une plaque de recouvrement (10) avec un évidement central et des palettes (11) formant des ouvertures d'éjection (16) entre la plaque de fond (9) et la plaque de recouvrement (10), les faces des palettes orientées vers l'axe (8) du rotor étant chacune munie d'une poche (17) pour recueillir la matière broyée, une pièce d'usure interchangeable sensiblement en forme de L étant disposée sur le côté d'éjection de la poche (17) et étant constituée d'un corps porteur (12) et d'une barre (13) en métal dur, ladite pièce d'usure constituant une armature des bords d'usure et présentant une surface interne (20) sensiblement perpendiculaire à un plan (B) tangent aux bords périphériques des poches (17) collectrices de la matière broyée,
caractérisé en ce que la barre (13) en métal dur, qui est constituée de préférence d'un alliage contenant plus de 91% de carbure de tungstène, le reste étant essentiellement du cobalt, présente une surface d'usure (21) convexe en forme d'arc de cercle, saillante vers l'arrière à partir du bord d'usure (24) dans le sens de l'éjection, et un bord extérieur faisant saillie au-delà de la périphérie du rotor.

2. Broyeur à impact selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'usure (21) en forme d'arc de cercle s'étend sur un quart de cercle.

3. Broyeur à impact selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface interne (20) de la barre (13) en métal dur située dans la poche collectrice (17) de la matière forme un angle (∝) d'environ 95° avec le plan de tangence (B).

4. Broyeur à impact selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface interne (20) et une surface de montage (22) de la barre (13) en métal dur, reposant sur le corps porteur (12), forment entre elles un angle de 105°.

5. Broyeur à impact selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bord externe situé entre la surface d'usure (21) et la surface de montage (22) est arrondi.

6. Broyeur à impact selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps porteur (12) est essentiellement en forme de plaque et présente une surface d'appui biseautée pour la surface de montage (22) de la barre (13) en métal dur.

Zeichnung