Antriebseinrichtung für eine Rohrmühle

Abstract

 Um für eine Rohrmühle eine einfach und kompakt gebaute Antriebseinrichtung zu schaffen, deren Kraftübertragung durch Durchbiegungen und andere Verformungen des Mahlrohres nicht mehr gefährdet ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, am kleinen Durchmesser des am Mahlgutaustragsende angesetzten Austragskonusses (11) des Mahlrohres (10) ein Antriebsrad (15) insbesondere in Gestalt eines einteiligen Zahnkranzes anzuflanschen mit einem Durchmesser ≤ (kleiner/gleich) dem Mahlrohrdurchmeser.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für eine Rohrmühle mit einem drehbar gelagerten Mahlrohr mit Mahlgutaufgabe und mit einem außerhalb der Mahlrohrlagerung am Mahlgutaustragsende fliegend angeordneten kegelstumpfförmigen Austragskonus, der an seinem kleinen Durchmesser durch eine Endwand geschlossen ist, wobei der Austragskonus zum Austrag des Mahlgutes und des Mühlengases mehrere um den Umfang verteilte Austragsöffnungen aufweist, die von einem stationären Gutausfallgehäuse umhaust sind.

[0002] Zum Antrieb von Drehtrommeln wie z. B. Rohrmühlen ist es bekannt, am Trommelaußenumfang einen im Querschnitt ein T-Profil aufweisenden Zahnkranz drehfest zu befestigen, in dessen Zähne ein oder zwei Antriebszahnritzel in Eingriff kommen (z. B. EP-B 0 175 109). Trommeldurchbiegungen können zu Trommelverkrümmungen führen, die auch in Verbindung mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungen zu Relativverschiebungen und/oder Schrägstellungen der Zahnflanken mit ungleichmäßigem Zahnbreitenlastverhalten führen, was sich für die Kraftübertragung besonders dann nachteilig bemerkbar macht, wenn der Zahnkranzdurchmesser wie bisher der Fall größer ist als der Mahlrohrdurchmesser. Hinzu kommt, dass im Durchmesser große Zahnkränze in der Regel aus zwei oder mehreren Teilen zusammengesetzt sind, so dass die o. g. Probleme des Zahnkranzantriebes durch Zahnkranz-Teilungsfehler noch erhöht werden können.

[0003] Zur Umgehung des konventionellen Zahnkranzantriebes ist bei Rohrmühlen auch der sogenannte Zentralantrieb bekannt (EP-B 0 184 326). Dabei ist am Mahlgutaustragsende des das Mahlgut sowie die Mahlkörper beinhaltenden Mühlen-Mahlrohres außerhalb der Mahlrohrlagerung ein kegelstumpfförmiger Austragskonus fliegend angeordnet, der an seinem kleinen Durchmesser durch eine Endwand geschlossen ist, an der zentral die Antriebswelle des Zentralantriebes angreift. Der Austragskonus weist um den Umfang verteilte Öffnungen für den Austrag des Mahlgutes und des Mühlengases auf. Dabei sind die Mahlgut- und Mühlengas-Austragsöffnungen von einem stationären Gutausfallgehäuse umhaust, in welchem das gemahlene Gut nach unten fällt und unten ausgetragen wird, während das mit Feinkorn beladene Mühlengas oben aus dem stationären Gutausfallgehäuse abgezogen wird. Würde man diese bekannte Rohrmühle aufgrund eines Bedarfsfalles mit einem Zahnkranzantrieb nachrüsten, so würde man den Zahnkranz wie bisher üblich am Trommelaußenumfang befestigen, womit wiederum die oben beschriebenen vom großen Zahnkranzdurchmesser herrührenden Probleme auftreten würden.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Rohrmühle eine einfach und kompakt gebaute Antriebseinrichtung zu schaffen, deren Kraftübertragung durch Durchbiegungen und andere Verformungen des Mahlrohres nicht mehr gefährdet ist.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0006] Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ist an dem am Mahlgutaustragsende des Mahlrohres angesetzten kegelstumpfförmigen Austragskonus an dessen kleinem Durchmesser ein Antriebsrad befestigt mit einem Durchmesser ≤ (kleiner/gleich) dem Mahlrohrdurchmesser. Das zur Kraftübertragung bzw. Drehmomentübertragung dienende Antriebsrad ist im Durchmesser also maximal so groß wie der Mahlrohrdurchmesser, vorzugsweise kleiner, so dass sich das Antriebsrad in seinem Durchmesser deutlich von den großen Zahnkränzen der bekannten Zahnkranzantriebe unterscheidet. Dieses vergleichsweise kleine Antriebsrad ist bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung in einfacher Weise am kleinen Durchmesser des Austragskonusses angeflanscht. Das im Durchmesser kleine Antriebsrad ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein im Durchmesser kleiner Zahnkranz, der sich zunächst einmal durch ein geringes Gewicht und durch einen vergleichsweise geringen Aufwand zu seiner Fertigung auszeichnet. Mit besonderem Vorteil kann der Zahnkranz einteilig gefertigt sein, so dass Teilungsfehler, wie sie bei üblichen mehrteiligen großen Zahnkränzen auftreten, vermieden sind. Jedenfalls machen sich Durchbiegungen und andere Verformungen des Mahlrohres kaum mehr am im Durchmesser kleinen Antriebsrad bemerkbar, wodurch die Kraftübertragung/Drehmomentübertragung sowie das gleichmäßige Zahnbreitenlastverhalten bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung gewährleistet bleiben.

[0007] Das an den kleinen Durchmesser des Austragskonusses der Rohrmühle angeflanschte Antriebsrad ist mit besonderem Vorteil ein einteiliger Zahnkranz, in den wenigstens ein Antriebszahnritzel in Zahnflankeneingriff kommt. Zur Sicherstellung eines gleichmäßigen Zahnbreitenlastverhaltens kann es vorteilhaft sein, das oder die Antriebszahnritzel selbsteinstellend auszubilden, um jegliche mögliche Ausrichtfehler des Zahnkranzes und/oder der Ritzel auszugleichen. Außerdem kann der Zahnkranz schmal gehalten werden, da die Zahnkranzoberfläche z. B. durch Induktionshärtung gehärtet werden kann.

[0008] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung braucht das am kleinen Durchmesser des Austragskonusses angeordnete Antriebsrad nicht unbedingt als Zahnkranz ausgebildet sein, sondern das Antriebsrad kann Polschuhe tragen und einen elektromotorischen Rotor bilden, der berührungslos von einem Stator eines getriebelosen Ringmotor-Antriebes umbaut ist. Der auf diese Weise zustandegekommene Ringmotor ist dank seines Rotors und Stators mit vergleichsweise kleinem Durchmesser entsprechend einfach und kostengünstig zu bauen. Gleichzeitig ist der Ringmotor-Antrieb stufenlos drehzahlregelbar, und die Drehzahl ist optimal an die Eigenschaften des Mahlgutes sowie der Mühlen-Sichter-Mahlanlage anzupassen, in welcher die erfindungsgemäße Rohrmühle eingesetzt wird.

[0009] Beim Zahnkranzantrieb sind der Zahnkranz und das wenigstens eine Antriebszahnritzel von einem stationären Zahnkranzgehäuse umschlossen. Es ist nur eine einzige Ringdichtung zwischen der dem Austragskonus zugewandten Zahnkranzgehäuse-Seitenwand und dem kleinen Außendurchmesser des Austragskonusses erforderlich, weil die andere Zahnkranzgehäuse-Seitenwand unter Einschließung des Austragskonusendes völlig geschlossen sein kann. Durch die gute Abdichtbarkeit des Zahnkranzgehäuses werden bei einer Ölumlaufschmierung des Zahnkranzantriebes Ölleckagen minimiert und es wäre sogar eine Öltauchbadschmierung möglich.

[0010] Bei der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung kann der am kleinen Durchmesser des Austragskonusses angeordnete Flansch insofern als Multifunktionsflansch ausgebildet sein, als der erfindungsgemäße Mühlenantrieb mit einem Zentralantrieb nachrüstbar sein kann, der dann am kleinen Durchmesser des Austragskonusses bzw. an dessen Endwand angreift.

[0011] Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0012] Die Zeichnung zeigt ausschnittsweise schematisch das linke Ende einer Rohrmühle mit einem am Umfang drehbar gelagerten Mühlenrohr bzw. Mahlrohr 10, in das von der rechten Seite das zu mahlende Gut, Mahlkörper wie z. B. Stahlkugeln sowie die Mühlenluft eintreten, die bei der Mahltrocknung feuchter Güter auch aus einem Heißgasstrom bestehen kann. Am Mahlgutaustragsende schließt sich an das Mahlrohr 10 ein fliegend angeordneter kegelstumpfförmiger Austragskonus 11 an, über den die Rohrmühle in der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Weise angetrieben wird.

[0013] Um den Umfang des Austragskonusses 11 sind mehrere Öffnungen 12 zum Austrag des gemahlenen Gutes sowie der Mühlenluft verteilt angeordnet. Dabei sind diese Austragsöffnungen 12 von einem stationären Gutausfallgehäuse 13 umhaust, in welchem das gemahlene Gut nach unten fällt, unten ausgetragen wird und meist durch ein Becherwerk zu einem nachgeschalteten Sichter einer Kreislaufmahlanlage transportiert wird, während das mit Feinstkorn beladene Mühlengas oben aus dem stationären Gutausfallgehäuse 13 abgezogen und ebenfalls dem Sichter zugeleitet wird, dessen Grobut (Grieße) zum Mahlgutaufgabeende der Rohrmühle rezirkuliert wird.

[0014] An dem kleinen Durchmesser des kegelstumpfförmigen Austragskonusses 11 schließt sich ein zylindrisches Zwischenstück an, das an seinem Ende durch eine Endwand 14 geschlossen ist. An diese Endwand bzw. an das linke Ende des Austragskonusses 11 mit seinem kleinen Durchmesser ist ein vergleichsweise kleiner im Querschnitt T-flansch-förmiger einteiliger Zahnkranz über seinen ringförmigen Steg angeflanscht, mit einem Außendurchmesser, der kleiner als der Durchmesser des Mahlrohres 10. Der auch als Schweißkonstruktion kostengünstig herstellbare einteilige vergleichsweise kleine Zahnkranz 15 kommt mit wenigstens einem Antriebszahnritzel 16, das mit Vorteil selbsteinstellend ist, in Zahnflankeneingriff und wird mit einer Drehzahl von z. B. etwa 12 bis 18 U/min angetrieben, und zwar über einen nicht dargestellten an der linken Seite angesetzten Hauptantrieb mit zweistufigem Untersetzungsgetriebe 17, wobei mit 18 ein Hilfsantrieb angezeigt ist.

[0015] Bei der erfindungsgemäßen einfach und kompakt gebauten Antriebseinrichtung machen sich Durchbiegungen sowie andere Verformungen des rotierenden Mahlrohres 10 praktisch nicht mehr bemerkbar durch etwaige Lageveränderungen des Zahnkranzes 15, wodurch ein gleichmäßiges Zahnbreitenlastverhalten aufrecht erhalten bleibt, insbesondere wenn der Zahnkranz 15 schmal gebaut ist.

[0016] Der Zahnkranz 15 und das wenigstens eine Antriebszahnritzel 16 sind von einem stationären Zahnkranzgehäuse 19 umschlossen, das mit seiner linken Seitenwandung das Rohrmühlenende völlig umschließt und das mit nur einer einzigen Ringdichtung 20 zwischen der dem Austragskonus 11 zugewandten Zahnkranzgehäuse-Seitenwand 21 und dem kleinen Außendurchmesser des Austragskonusses auskommt. Dadurch werden bei einer Ölumlaufschmierung des Zahnkranzantriebes mögliche Ölleckagen minimiert, und es ist sogar der Einsatz einer Öltauchbadschmierung möglich.

[0017] Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung ist außer für Rohrmühlen auch für andere Drehtrommeln anwendbar, z. B. für Trommeltrockner oder dergleichen.

Ansprüche

1. Antriebseinrichtung für eine Rohrmühle mit einem drehbar gelagerten Mahlrohr (10) mit Mahlgutaufgabe und mit einem außerhalb der Mahlrohrlagerung am Mahlgutaustragsende fliegend angeordneten kegelstumpfförmigen Austragskonus (11), der an seinem kleinen Durchmesser durch eine Endwand (14) geschlossen ist, wobei der Austragskonus zum Austrag des Mahlgutes und des Mühlengases mehrere um den Umfang verteilte Austragsöffnungen (12) aufweist, die von einem stationären Gutausfallgehäuse (13) umhaust sind,
dadurch gekennzeichnet, dass am kleinen Durchmesser des Austragskonusses (11) ein Antriebsrad (15) befestigt ist mit einem Durchmesser ≤ (kleiner/gleich) dem Mahlrohrdurchmesser.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad ein einteiliger Zahnkranz (15) ist, in den wenigstens ein Antriebszahnritzel (16) in Zahnflankeneingriff kommt.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad Polschuhe trägt und einen elektromotorischen Rotor bildet, der berührungslos von einem Stator eines getriebelosen Ringmotor-Antriebes umbaut ist.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkranz (15) und das wenigstens eine Antriebszahnritzel (16) von einem stationären Zahnkranzgehäuse (19) umschlossen sind, mit nur einer einzigen Ringdichtung (20) zwischen der dem Austragskonus zugewandten Zahnkranzgehäuse-Seitenwand (21) und dem kleinen Außendurchmesser des Austragskonusses.

5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem kleinen Durchmesser des Austagskonusses (11) und dessen geschlossener Endwand (14) ein zylindrisches Zwischenstück angeordnet ist, mit dessen Außenseite die Ringdichtung (20) des Zahnkranzgehäuses (19) zusammenwirkt.

6. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Mühlenantrieb mit einem Zentralantrieb nachrüstbar ist, der am kleinen Durchmesser des Austragskonusses (11) bzw. an dessen Endwand (14) angreift.

Zeichnung