Die Erfindung betrifft eine Pendelmühle gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der DE-PS 33 01 166 ist eine Pendelmühle bekannt, die ein Mühlengehäuse aufweist, das mit den erforderlichen Zuführeinrichtungen und Abführeinrichtungen für das Mahlgut verbunden ist. Das Mühlengehäuse umfasst ein unteres und ein oberes Mühlengehäuse, wobei das untere Mühlengehäuse an der Innenseite seiner Umfangswand eine ringförmige Mahlbahn aufweist.

Im Mühlengehäuse ist vertikal eine Antriebssäule angeordnet, an deren oberen Ende ein Querhaupt befestigt ist, an dem mehrere, die Mahlwerkzeuge bildende Mahlpendel aufgehängt sind. Die Mahlrollen der Mahlpendel werden bei rotierender Antriebssäule durch die wirkende Zentrifugalkraft gegen die Mahlbahn gedrückt.

Am unteren Ende der Antriebssäule ist ein Getriebe und seitlich des Getriebes ein Antriebsmotor angeordnet. Sowohl das untere Mühlengehäuse als auch der Antriebsmotor sind auf dem Gebäudeboden befestigt.

Im Betrieb der Pendelmühle werden sowohl von dem Antriebsmotor und der Getriebeeinheit als auch von den Mahlwerkzeugen in verschiedenen Bereichen der Pendelmühle Schwingungen erzeugt, die nicht nur einen entsprechend hohen Geräuschpegel verursachen, sondern vor allem zu einer erheblichen Belastung des Materials der Pendelmühle und somit zu einem erhöhten Verschleiß der Bauteile der Pendelmühle führen.

Auf dem Mühlengehäuse ist gemäß der DE-PS 33 01 166 ein Sichtergehäuse mit einem Klappenwindsichter angeordnet. Derartige Pendelmühlen sind seit vielen Jahren im Einsatz und arbeiten zuverlässig.

Die Mahlwerkzeuge und der Antriebsmotor sowie Kupplung und Getriebe müssen allerdings gewartet und gegebenenfalls nach Auftreten von Verschleiß auch repariert werden, was teilweise zu langen Ausfallzeiten führt, weil die Zugänglichkeit zu den betreffenden Bauteilen der Pendelmühle bei der bisherigen Bauweise nur nach aufwendigen Aus- und Umbauten möglich ist.

Die FR 1 414 924 A offenbart eine Pendelmühle mit einem Mühlengehäuse, in dem eine Antriebswelle angeordnet ist, an deren oberen Ende Mahlpendel aufgehängt sind, und mit einer mit dem unteren Ende der Antriebswelle verbundenen Antriebseinrichtung. Der Motor selbst, der mittels eines Zahnriemens mit einer Zahnriemenscheibe verbunden ist, ist nicht dargestellt. Es ist davon auszugehen, dass dieser auf einem entsprechenden Fundament angeordnet ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Pendelmühle anzugeben, bei der sowohl die Geräuschentwicklung als auch die Materialbelastung durch Schwingungen reduziert wird.

Diese Aufgabe wird mit einer Pendelmühle gelöst, bei der die Antriebseinrichtung an der Bodenwand des Mühlengehäuses freihängend angeordnet ist.

Die Antriebseinrichtung ist vorzugsweise an der Unterseite der Bodenwand angeordnet.

Es hat sich gezeigt, dass bei einer Befestigung der Antriebseinrichtung auf dem Gebäudeboden, auf dem auch das Mühlengehäuse angeordnet ist, der Antriebsstrang ein eigenes Schwingungssystem bildet, das sich in der Regel asynchron zum Schwingungssystem des Mühlengehäuses und der darin befindlichen umlaufenden Mahlwerkzeuge verhält, was insgesamt zu einer erhöhten Materialbelastung der Bauteile der Pendelmühle führt. Insbesondere dann, wenn die beiden Schwingungssysteme gegenläufige Schwingungen erzeugen, führt dies zu einem erhöhten Verschleiß der Bauteile.

Die freihängende Anordnung der Antriebseinrichtung an der Bodenwand des Mühlengehäuses hat demgegenüber den Vorteil, dass die Antriebseinrichtung keine Verbindung zum Gebäudeboden bzw. dem Fundament hat, auf dem das Mühlengehäuse steht. Durch diese Entkopplung wird erreicht, dass die Antriebseinrichtung und das Mühlengehäuse ein gemeinsames Schwingungssystem bilden, das dementsprechend gemeinsame Schwingungen erzeugt, die weitaus materialschonender sind.

Asynchrone oder gegenläufige Schwingungen können erst gar nicht auftreten, so dass das Material der Komponenten der Pendelmühle geschont und gleichzeitig die Geräuschentwicklung reduziert wird.

Die Pendelmühle ist vorzugsweise eine getriebelose Pendelmühle. Der Verzicht auf ein Getriebe spart Platz, wodurch insbesondere die Bauhöhe verringert werden kann. Wenn - wie es in der Regel der Fall ist - das Getriebe unter dem Mühlengehäuse auf dem Fundament angeordnet ist, kann bei einem Verzicht auf ein Getriebe dort auch die Baubreite reduziert werden.

Vorzugsweise ist die Antriebseinrichtung ein Direktantrieb. Ein solcher Direktantrieb ist durch eine stufenlose Drehzahlregelung gekennzeichnet und weist weder eine Kupplung noch ein Getriebe auf. Der Vorteil eines Direktantriebs besteht somit darin, dass er sowohl kompakt ist als auch im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu der Ausgangswelle ausgebildet ist. Im Betrieb ist der Direktantrieb schwingungsarm und trägt deshalb neben der Schwingungsentkopplung durch die freihängende Anordnung zusätzlich zu einer Verringerung der Materialbeanspruchung der Bauteile der Pendelmühle bei.

Weitere Vorteile eines Direktantriebs bestehen darin, dass er wartungsfreundlich ist, weil z. B. kein Getriebeöl benötigt wird, das von Zeit zu Zeit erneuert werden muss. Ferner sind kein Getriebe und keine Motorkupplung vorhanden, die instandgehalten werden müssen. Der Energieverbrauch eines Direktantriebs ist deutlich niedriger, als dies bei herkömmlichen Antriebseinrichtungen, wie sie beispielsweise auch in der DE-PS 33 01 166 vorgesehen sind, der Fall ist.

Bevorzugte Direktantriebe sind beispielsweise ein Hydraulikmotor oder ein Torquemotor.

Bei Hydraulikmotoren, die auch als Hydromotoren bezeichnet werden, wird hydraulische Energie in mechanische Arbeit umgewandelt. Es existieren eine Vielzahl von Bauarten von Hydraulikmotoren, die in ihrer Arbeitsweise im Wesentlichen in Konstant- und Verstellmotoren eingeteilt werden können. Für den Einsatz in einer Pendelmühle sind Verstellmotoren bevorzugt, um die Umlaufgeschwindigkeit der Mahlwerkzeuge einstellen zu können. Das von hydrodynamischen Motoren erzeugte Drehmoment ist unabhängig von der Drehzahl steuerbar. Das maximale Drehmoment eines Hydraulikmotors wird durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit bestimmt. Das so genannte Schluckvolumen bestimmt die Drehzahl, die vom zugeführten Volumenstrom abhängig ist.

Besonders bevorzugt sind Torquemotoren, weil diese elektrisch betrieben werden und im Vergleich zu Hydraulikmotoren keine Zu- und Ableitungen für die Hydraulikflüssigkeit benötigen. Torquemotoren erfordern lediglich einen Kühlwasserkreislauf. Ein Torquemotor ist ein vielpoliger Elektromotor mit sehr hohen Drehmomenten und relativ kleinen Drehzahlen.

Vorzugsweise ist der Torquemotor vertikal eingebaut, so dass die Ausgangswelle des Torquemotors vertikal ausgerichtet ist.

Vorzugsweise weist der Direktantrieb eine Ausgangswelle auf, die mit der Antriebswelle verbunden ist.

Es ist besonders bevorzugt, dass der Direktantrieb eine Ausgangswelle aufweist, die mit der Antriebswelle der Pendelmühle identisch ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sie noch kompakter ist und bezüglich der Montage keine zusätzlichen Verbindungen zwischen Ausgangswelle und Antriebswelle erforderlich macht.

Vorzugweise ist die Antriebswelle, insbesondere bei der einteiligen Ausgestaltung der Welle, ausschließlich im Direktantrieb gelagert. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass bei der Montage des Direktantriebs und der Antriebswelle keine Lagerstellen z. B. am Mühlengehäuse vorgesehen werden müssen, was die gesamte Anordnung der Komponenten der Pendelmühle weiter vereinfacht.

Es ist weiterhin bevorzugt, die Antriebseinrichtung an einer Montageplatte, insbesondere lösbar, zu befestigen. Die Befestigung an der Montageplatte kann unmittelbar oder mittelbar vorgesehen sein.

Vorteilhafterweise ist die Montageplatte mit der Bodenwand des Mühlengehäuses lösbar verbunden. Die Antriebseinrichtung mit Welle und gegebenenfalls mit den Mahlwerkzeugen kann zusammen mit der Montageplatte vorgefertigt werden und kann als fertige Baueinheit auf einfache Weise, vorzugsweise von oben, in das Gehäuse der Pendelmühle eingesetzt werden.

Vorzugsweise ist die Montageplatte ein Teil der Bodenwand des Mühlengehäuses. Hierzu weist die Bodenwand des Mühlengehäuses vorzugweise einen Ausschnitt auf, in den die Montageplatte eingesetzt werden kann.

Die Montageplatte ist vorzugsweise nach oben entnehmbar. Die Bodenwand weist zu diesem Zweck vorzugsweise an ihrer Innenseite am Rand des Ausschnitts eine Auflagefläche für die Montageplatte, beispielsweise eine Ausnehmung zur Aufnahme der Montageplatte oder einen Ringflansch auf. Die Abnahme der Montageplatte nach oben hat den Vorteil, dass die Antriebseinrichtung mit dazugehöriger Welle nach oben herausgehoben werden kann. Ein Zerlegen von Antriebseinrichtung und Welle unterhalb der Bodenwand des Mühlengehäuses ist nicht erforderlich, so dass kein entsprechend großer Bauraum vorgesehen sein muss. Die Pendelmühle ist dadurch kompakt ausgeführt.

Die Bodenwand des Mühlengehäuses weist vorzugsweise mindestens eine Verriegelungseinrichtung auf, die in Verriegelungsstellung die Montageplatte festlegt. Die Montageplatte weist hierzu entsprechende Mittel auf, die mit der Verriegelungseinrichtung der Bodenwand zusammenwirken.

Die Verriegelungseinrichtung weist vorzugsweise mindestens einen sich vorzugsweise in horizontaler Richtung verschiebbaren Verriegelungsbolzen auf.

Ferner kann die Verriegelungseinrichtung eine Betätigungseinrichtung aufweisen, was die Möglichkeit eröffnet, den Ein- und Ausbau der Antriebseinrichtung mit Antriebswelle und Mahlwerkzeugen als Baueinheit zu ermöglichen oder zu erleichtern.

Vorzugsweise ist ein Schaufelteller oberhalb der Montageplatte mit der Antriebswelle drehfest verbunden. Auch der Schaufelteller kann vor dem Einbau der Antriebseinrichtung vormontiert werden. Die austauschbare Baueinheit umfasst bei dieser Ausführungsform die Antriebseinrichtung, die Montageplatte, die Antriebswelle mit den Mahlwerkzeugen und dem Schaufelteller.

Vorzugsweise ist das Mühlengehäuse auf einem Schwingfundament angeordnet. Es wird dadurch eine weitere Schwingungsdämpfung bewirkt, wobei die Antriebseinrichtung keine unmittelbare Verbindung mit diesem Schwingfundament aufweist.

Es ist zur Verringerung der Bauhöhe der Pendelmühle bevorzugt, wenn das Schwingfundament eine Aufnahmekammer aufweist, in die die Antriebseinrichtung freihängend hineinragt.

Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1

einen Vertikalschnitt durch eine Pendelmühle einschließlich Schwingfundament,

Figur 2

eine vergrößerte Darstellung des unteren Mühlengehäuses mit Montageplatte und daran befestigter Antriebseinrichtung,

Figur 3

eine weitere Ausführungsform mit einem angeflanschten Torquemotor, und

Figur 4

eine Ausführungsform mit einem Hydraulikmotor.

In der Figur 1 ist eine Pendelmühle 1 dargestellt, die ein Mühlengehäuse 20 aufweist, das aus einem oberen Mühlengehäuse 22 und einem unteren Mühlengehäuse 26 besteht, wobei zwischen dem oberen und dem unteren Mühlengehäuse ein Zwischenring 24 angeordnet ist. Auf dem oberen Mühlengehäuse 22 ist ein Sichtergehäuse 10 angeordnet, das einen Sichter 12 aufnimmt, der in den Innenraum des oberen Mühlengehäuses 22 hineinragt. Der Sichter 12 wird von einem eigenen Sichterantrieb 14 angetrieben, der auf dem Sichtergehäuse 10 angeordnet ist.

Im Mühlengehäuse 20 ist eine Antriebswelle 44 vertikal angeordnet, die an ihrem oberen Ende ein Querhaupt 80 aufweist, an dem mehrere Mahlpendel 82 aufgehängt sind. In der Figur 1 ist lediglich ein derartiges Mahlpendel 82 zu sehen, das am unteren Ende eine Mahlrolle 84 aufweist. Das untere Mühlengehäuse 26 weist an der Innenseite seiner Umfangswand 29 eine Mahlbahn 28 auf, gegen die die Mahlrollen 84 aufgrund der Zentrifugalkraft bei rotierender Antriebswelle 44 gedrückt werden. Das Mahlgut wird zwischen der Mahlbahn 28 und den Mahlrollen 84 zerkleinert.

Die Antriebswelle 44 ist als Hohlwelle ausgebildet und erstreckt sich nach unten aus dem unteren Mühlengehäuse heraus. Am unteren Ende befindet sich eine Antriebseinrichtung 40, die als Direktantrieb 41 ausgebildet ist. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei dem Direktantrieb 41 um einen Torquemotor 41b. Die elektrischen Zuleitungen und die Kühlwasserleitungen für diesen Torquemotor 41 b sind in der Figur 1 nicht dargestellt.

Ferner ist in der Figur 1 eine Ausführungsform zu sehen, bei der die Ausgangswelle 42 des Torquemotors 41 b mit der Antriebswelle 44 der Pendelmühle 1 identisch ist. Es ist ferner zu sehen, dass diese gemeinsame Welle 44 ausschließlich über Lagerstellen 46 und 48 in dem Direktantrieb 41 gelagert ist. Weitere Lagerstellen am Mühlengehäuse 20 sind nicht erforderlich.

Die Antriebseinrichtung 40 ist an einer Montageplatte 60 befestigt, die in einem kreisförmigen Ausschnitt 31 der Bodenwand 30 des unteren Mühlengehäuses 26 befestigt ist. Details der Befestigung der Montageplatte 60 in der Bodenwand 30 des unteren Mühlengehäuses 26 werden im Zusammenhang mit der Figur 2 beschrieben.

Oberhalb der Montageplatte 60 ist ein Schaufelteller 90 dargestellt.

Der Durchmesser der Montageplatte 60 ist größer als der Außendurchmesser der Antriebseinrichtung 40, so dass diese zusammen mit der Antriebswelle 44 und den Mahlpendeln 82 vormontiert und als Baueinheit 200 von oben in das Mühlengehäuse 20 eingesetzt werden kann. Die gesamte Baueinheit 200 ist im oberen rechten Teil der Figur 1 dargestellt.

Das untere Mühlengehäuse 26 ist über gestrichelt eingezeichnete Ankerschrauben 36 an einem Schwingfundament 4 befestigt, das einen Grundkörper 7, z. B. aus Beton, aufweist. Dieser Grundkörper 7 liegt über Schwingungsdämpfer 5 auf dem Fundament 3 auf. Innerhalb des Schwingfundaments 4 ist eine Aufnahmekammer 6 ausgebildet, in die die Antriebseinrichtung 40 freihängend hineinragt. Die Antriebseinrichtung 40 weist keinerlei Verbindung zum Schwingfundament 4 oder zum Fundament 3 auf.

Die Antriebswelle 44 ist als Hohlwelle ausgebildet, so dass am unteren Ende 45 Sperrgas eingeleitet werden kann.

Über den Zwischenring 24, der zwischen dem oberen Mühlengehäuse 22 und dem unteren Mühlengehäuse 26 angeordnet ist, ist das Mühlengehäuse 20 mit einer Tragkonstruktion 100 mit dem Gebäudeboden 2 verbunden. Diese Tragkonstruktion 100 weist Querträger 102 und Stützen 104 auf.

Zur Demontage der Antriebseinrichtung 40 ist das Sichtergehäuse 10 um eine horizontale Achse 16 schwenkbar ausgebildet, so dass das Sichtergehäuse 10 mittels des Schwenkantriebs 18 in die gestrichelte Position verschwenkt werden kann (siehe Bezugszeichen 10', 14').

Im nächsten Schritt wird das obere Mühlengehäuse 22 aufgeschwenkt, so dass die Antriebswelle 44 mit den daran montierten Mahlpendeln 82 zugänglich ist.

Mittels eines Hebewerkzeugs 120, das am Querhaupt 80 angreift, kann die gesamte, die Antriebseinrichtung 40 aufweisende Baueinheit 200 nach dem Lösen der Montageplatte 60 von der Bodenwand 30 des unteren Mühlengehäuses 26 entfernt werden.

In der Figur 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Bodenbereichs des unteren Mühlengehäuses 26 dargestellt. Die Montageplatte 60, an deren Unterseite die Antriebseinrichtung 40 mittels Schrauben befestigt ist, besitzt einen Durchmesser, der größer oder gleich dem Durchmesser des Ausschnitts 31 in der Bodenwand 30 des unteren Mühlengehäuses 26 ist. Zum leichteren Einbau der Montageplatte weist diese am unteren Rand eine Fase 64 auf.

Die Montageplatte 60 weist eine größere Wandstärke auf als die Bodenwand 30, so dass die Bodenplatte 60 nach unten vorsteht. Die Bodenwand 30 weist im Aufnahmebereich der Montageplatte 60 einen Ringflansch 38 auf, auf dem die Montageplatte 60 aufliegt. Die Montageplatte 60 liegt auf der Oberseite des Ringflansches 38 auf und ist nach oben entfernbar.

In diesem Ringflansch ist eine Bohrung 71 vorgesehen, in der ein Verriegelungsbolzen 72 einer Verriegelungseinrichtung 70 in horizontaler Richtung verschiebbar gelagert ist. In Verriegelungsstellung greift der Verriegelungsbolzen 72 in eine Randausnehmung 62 der Montageplatte 60.

An der Unterseite der Bodenwand 30 und benachbart zum Ringflansch 38 ist eine Betätigungseinrichtung 74 dargestellt, die an dem Verriegelungsbolzen 72 angreift. Die Betätigungseinrichtung 74 kann beispielsweise pneumatisch betätigt werden, so dass der Verriegelungsbolzen 72 von seiner Ruhe- in die Verriegelungsposition und umgekehrt automatisch bewegt werden kann.

In der Figur 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, in der die Antriebseinrichtung 40 ein Torquemotor 41 b ist, der über einen Montagering 50 an der Montageplatte 60 befestigt ist.

Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der anstelle eines Torquemotors 41 b ein Hydraulikmotor 41 a mit einer Antriebswelle 44 vorgesehen ist. Die Zuleitungen für die Versorgung des Hydraulikmotors mit Hydraulikflüssigkeit sind nicht dargestellt.

In den Figuren 3 und 4 ist zusätzlich noch eine Schaufel 92 am Schaufelteller 90 eingezeichnet. 1 Pendelmühle 2 Gebäudeboden 3 Fundament 4 Schwingfundament 5 Schwingungsdämpfer 6 Aufnahmekammer 7 Grundkörper 10,10' Sichtergehäuse 12 Sichter 14,14' Sichterantrieb 16 horizontale Achse 18 Schwenkantrieb 20 Mühlengehäuse 22 oberes Mühlengehäuse 24 Zwischenring 26 unteres Mühlengehäuse 28 Mahlbahn 29 Umfangswand 30 Bodenwand des unteren Mühlengehäuses 31 Ausschnitt 36 Ankerschrauben 38 Ringflansch 40 Antriebseinrichtung 41 Direktantrieb 41a Hydraulikmotor 41b Torquemotor 42 Ausgangswelle 44 Antriebswelle 45 unteres Ende der Antriebswelle 46 unteres Wellenlager 48 oberes Wellenlager 50 Montagering 60 Montageplatte 62 Randausnehmung 64 Fase 70 Verriegelungseinrichtung 71 Bohrung 72 Verriegelungsbolzen 74 Betätigungseinrichtung 80 Querhaupt 82 Mahlpendel 84 Mahlrolle 90 Schaufelteller 92 Schaufel 100 Tragkonstruktion 102 Querträger 104 Stütze 120 Hebewerkzeug 200 Baueinheit