(19) |
![](https://data.epo.org/publication-server/img/EPO_BL_WORD.jpg) |
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(11) |
EP 0 988 894 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.06.2001 Patentblatt 2001/25 |
(22) |
Anmeldetag: 07.09.1999 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: B02C 15/00 |
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(54) |
Schaufelkranz für Luftstrom-Wälzmühlen
Vane wheel arrangement for air current roller mills
Anneau à aubes pour broyeurs à rouleaux à courant d'air
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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RO |
(30) |
Priorität: |
25.09.1998 DE 19844113
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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29.03.2000 Patentblatt 2000/13 |
(73) |
Patentinhaber: LOESCHE GMBH |
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D-40549 Düsseldorf (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Keyssner, Michael, Dipl.-Ing.
40489 Düsseldorf (DE)
- Letsch, Thomas, Dipl.-Ing.
47179 Duisburg (DE)
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(74) |
Vertreter: Heim, Hans-Karl, Dipl.-Ing. et al |
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Weber & Heim
Patentanwälte
Irmgardstrasse 3 81479 München 81479 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 165 429 US-A- 5 090 631
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US-A- 4 084 754
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 007 (C-673), 10. Januar 1990 (1990-01-10)
& JP 01 254267 A (BABCOCK HITACHI KK), 11. Oktober 1989 (1989-10-11)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 501 (C-652), 10. November 1989 (1989-11-10)
& JP 01 199658 A (BABCOCK HITACHI KK), 11. August 1989 (1989-08-11)
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Schaufelkranz für Luftstrom-Wälzmühlen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
[0002] Luftstrom-Wälzmühlen, Schüsselmühlen oder auch Vertikal-Luftstrommühlen weisen auf
einer drehbaren Mahlschüssel angeordnete und um eine feststehende Achse drehbare Mahlwalzen
auf. Zwischen der Mahlschüssel und dem Mühlengehäuse ist ein Ringraum ausgebildet,
in welchem im wesentlichen radial ausgerichtete Leitschaufeln zur Führung einer aufsteigenden
Trägergas-Strömung, z.B. einer Luftströmung, angeordnet sind, mit welcher das gemahlene
Gut einem Sichter zugeführt wird. Der Ringraum ist als Kreisring ausgebildet und wird
mit den darin angeordneten. Leitschaufeln als Schaufelkranz, gelegentlich auch als
Düsenring, bezeichnet.
[0003] Bekannte Schaufelkränze bestehen jeweils aus einem gewalzten zylindrischen oder konischen
Außenring und Innenring oder aus einer Kombination aus einem konischen Außen- oder
Innenring und einem zylindrischen Innen- oder Außenring, zwischen denen die Leitschaufeln
angeordnet sind. Die Leitschaufeln bilden Strömungskanäle, welche in der Regel einen
rechteckigen Querschnitt aufweisen.
[0004] Neben diesen aus gewalzten Ringen und eingeschweißten Leitschaufeln bestehenden Schaufelkränzen
sind auch Schaufelkränze als Gußkonstruktion bekannt.
[0005] Die bekannten Schaufelkränze sind mit relativ hohen Herstellungskosten verbunden.
Bei großen Wälzmühlen, welche Schaufelkränze bis zu 7 m Außendurchmesser aufweisen
können, sind außerdem der Transport und die Montage schwer zu beherrschen und aufwendig.
Es ist bekannt, die Schaufelkränze deshalb zu segmentieren und die einzelnen Segemente
oder Kreisringsektoren vor Ort zusammenzubauen. Das Segmentieren setzt jedoch eine
Glühbehandlung voraus, damit die Ringkonstruktion entspannt wird und Trennschnitte
zur Herstellung der Segmente keine Verformung, insbesondere kein Aufspringen, hervorrufen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Schaufelkränze besteht darin, daß eine Optimierung
des Mahl- und Sichtprozesses über die Strömungsrichtung des über den Schaufelkranz
in den Mahlraum eingeleiteten Fluids und des einem Sichter zugeführten Zweiphasengemisches
aus dem Fluid und den Mahlgutpartikeln ohne Ausbau des Schaufelkranzes und Einbau
eines Schaufelkranzes mit einer veränderten Neigung der einzelnen Leitschaufeln nicht
möglich ist.
[0006] Bei einem aus der DE 34 18 196 A1 bekannten Schaufelkranz werden die Strömungsverhältnisse
während des Mühlenbetriebs durch verstellbar angeordnete Außenringsegmente verändert.
Die Leitschaufeln sind fest und mit einem unverändertem Neigungswinkel an dem Innenring
bzw. Innenringsegmenten befestigt und ragen zwischen endseitigen Führungs- und Befestigungsteilen
nach außen. Die horizontal verstellbaren Außenringsegmente reichen bei einem maximalen
Querschnitt der Strömungskanäle bis an das Mühlengehäuse und bei einem minimierten
Querschnitt bis an die Leitschaufeln. Nachteilig wirkt sich der durch den Verstellweg
der Außenringsegmente bedingte freie Ringraum des Schaufelkranzes aus, durch den die
Fluidströmung unbeeinflußt von der Neigung der Leitschafeln strömt.
[0007] Ein weiterer Nachteil sind die seitlichen Führungs- und Befestigungsteile, welche
ein Außenringsegment und Innenringsegment begrenzen und störende Abdeckungen des Schaufelkranzquerschnittes
darstellen.
[0008] Ein Schaufelkranz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in US 4 084 754 A offenbart.
Dieser Schaufelkranz ist jedoch nicht am Umfang des Mahltellers, sondern im Bereich
eines kanus unterhalb eines Sichters angeordnet und dient der Beeinflussung des Mahlgut-
Sichtstraus im Bereich des Sichters.
[0009] Der Erfindung liegt-die
Aufgabe zugrunde, einen Schaufelkranz für Luftstrom-Wälzmühlen und vergleichbare Mühlen zu
schaffen, welcher bei einem relativ einfachen konstruktiven Aufbau eine Optimierung
des Mahl- und Sichtprozesses, insbesondere während des Betriebes der Mühle ermöglicht.
[0010] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige
und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung
enthalten.
[0011] Ein Grundgedanke besteht darin, einen Schaufelkranz mit verschwenkbaren Leitschaufeln
zu versehen. Indem die Leitschaufeln verschwenkbar angeordnet und mit einem den jeweiligen
Erfordernissen angepaßten Schwenkwinkel fixiert werden können, besteht die Möglichkeit,
die Strömungsrichtung des durch den Schaufelkranz dem Mahlraum zugeführten Fluids
oder Traggases zu optimieren und die Strömungsrichtung des Zweiphasengemisches aus
dem Fluid und den Mahlgutpartikeln im Mahl-Sichtraum der Mühle zu beeinflussen. Die
Optimierung der Mahl- und Sichtprozesse einer Mühle über eine veränderbare Leitschaufelneigung
ist ohne einen kostenaufwendigen Ausbau eines Schaufelkranzes und Einbau eines neuen
Schaufelkranzes mit veränderter Schaufelneigung möglich.
[0012] Zweckmäßigerweise sind die Leitschaufeln mit ihrer Schwenkachse an dem Außenring
bzw. einem äußeren Mantel des Schaufelkranzes verschwenkbar befestigt und können über
einen von außen zugänglichen Mechanismus verstellt werden. Es ist deshalb keine Unterbrechung
des Mühlenbetriebes notwendig, um über eine veränderte Neigung der Leitschaufeln die
Strömungsrichtung des Fluids und des Fluid-Mahlgut-Gemisches zu verändern.
[0013] Es ist vorteilhaft, daß die Leitschaufeln des Schaufelkranzes, welcher einen äußeren
Mantel oder Außenring und einen inneren Mantel bzw. einen Innenring oder einen Außenring
und als Innenring eine Aussenfläche der Mahlschüssel aufweisen kann, in einem Schwenkbereich
verschwenkbar sind, welcher von einem Schwenkwinkel α von etwa 30° bis 150° gebildet
ist. Der Schwenkwinkel α ist auf eine Horizontale bezogen, welche durch die Schwenkachse
der Leitschaufeln gelegt ist und parallel zu der zugehörigen Strömungsfläche des Schaufelkranzes
verläuft.
[0014] Durch eine Neigungsverstellung mit einem Schwenkwinkel im Bereich von etwa 30° bis
etwa 150° oder auch von 30° bis 90° bzw. 90 bis 150°, besteht die Möglichkeit, daß
die Fluidströmung nicht nur in eine mit der Drehrichtung der Mahlschüssel übereinstimmende
Richtung, sondern auch in eine Richtung gezwungen werden kann, welche der Drehrichtung
der Mahlschüssel entgegengerichtet ist.
[0015] Um eine möglichst vollständige Beeinflussung der Strömungsrichtung der Fluidströmung
zu erreichen, wird der äußere Mantelring, nachstehend vereinfacht als Außenring bezeichnet,
und der innere Mantelring, nachstehend als "Innenring" bezeichnet, erfindungsgemäß
derart ausgebildet, daß die verschwenkbaren Leitschaufeln bei jedem einstellbaren
Schwenkwinkel einen möglichst engen Spalt zu den angrenzenden Wandflächen, insbesondere
zu dem Außenring, bilden.
[0016] Es ist deshalb vorteilhaft, wenn wenigstens der Außenring in den Schwenkbereichen
der einzelnen Leitschaufeln eine ebene Fläche aufweist, welche senkrecht zu den Leitschaufeln
verläuft.
[0017] In einer besonders bevorzugten Ausbildung besteht der Schaufelkranz aus einer Vielzahl
von Polygonsegmenten, welche eben und nicht gekrümmt ausgebildet sind und zu einem
geschlossenen Vieleck (Polygon) verbunden werden. Ein derartiger Polygon-Schaufelkranz
in Segmentform ist im Vergleich zu den bekannten Schaufelkränzen, welche erst nach
ihrer Herstellung in Einzelsegmente zerteilt und vor Ort wieder zusammengebaut werden,
und auch im Vergleich zu dem segmentierten Schaufelkranz mit horizontal verstellbaren
Außenringsegmenten wesentlich vorteilhafter in bezug auf Herstellung, Transport, Montage
und insbesondere in bezug auf die Beeinflussung der Mahl- und Sichtvorgänge mit Hilfe
verschwenkbarer Leitschaufeln zur Veränderung der Strömungsrichtung des Fluid-Mahlgut-Gemisches.
[0018] Der Polygon-Schaufelkranz in Segmentform weist in einer besonders vorteilhaften Ausbildung
einen polygonalen Außenring mit einer Vielzahl von Außen-Polygonsegmenten auf, deren
Anzahl und Dimensionierung entsprechend der Größe des Schaufelkranzes bzw. der Mühle
und in Abhängigkeit von der Länge und dem vorgebbaren Schwenkwinkel der verschwenkbaren
Leitschaufeln bestimmt werden kann.
[0019] Insbesondere bestimmt der Schwenkwinkel einer oder auch mehrerer Leitschaufeln im
Bereich eines Außen-Polygonsegmentes dessen Mindestlänge, wobei die Länge der Außen-Polygonsegmente
die Sehnen bzw. die Verbindungsstrecken zwischen den auf einem das Polyon umgebenden
Kreis liegenden Punkten des Polygons sind. Es wird eine kostengünstige Herstellung
des als ein Vieleck ausgebildeten Schaufelkranzes bzw. des Außenringes in Segmentform
erreicht, da die Außen-Polygonsegmente und gegebenenfalls auch Innen-Polygonsegmente
aus ebenen Blechen und durch einen Mehrfachschnitt hergestellt werden können.
[0020] Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die vor Ort montierbaren Schaüfelkranz-Polygonsegmente
vorgefertigt werden können, wobei sie aus einem Außen-Polygonsegment mit einer oder
mehreren verschwenkbaren Leitschaufeln oder aus einem Außen-Polygonsegment und zugehörigem
Innen-Polygonsegment mit einer oder mehreren, an beiden Segmenten verschwenkbar fixierten
Leitschaufel(n) bestehen können.
[0021] Die verschwenkbaren Leitschaufeln können unterschiedlich angeordnete Schwenkachsen
aufweisen und entsprechend der Anordnung der Schwenkachse im Bereich eines Schaufelkranzsegmentes
befestigt werden. Besonders vorteilhaft sind Leitschaufeln mit einer mittig angeordneten
Schwenkachse. Diese Schwenk- oder auch Verstellachse verläuft senkrecht zu den Strömungsflächen
der Außenringsegmente und Innenringsegmente, das heißt, bei schräggestellten Außenringsegmenten
und Innenringsegmenten entsprechend geneigt. Die Schwenkachse kann auch im Bereich
einer unteren Kante der Leitschaufeln, welche auch als Gaseintrittskante im Vergleich
zu einer Schaufeloberkante bzw. einer Gasaustrittskante bezeichnet werden kann, ausgebildet
sein. Grundsätzlich kann durch die Ausbildung der Gaseintritts- oder Gasaustrittskanten
der Leitschaufeln eine zusätzliche Strömungsbeeinflussung erfolgen. Insbesondere bei
einer Schwenkachse an der unteren Leitschaufelkante ist eine abgerundete oder stromlinienförmige
Ausbildung vorteilhaft, wobei diese sich in der Form der Leitschaufeln selbst fortsetzen
kann. Die Leitschaufeln können demzufolge eben oder auch gebogen ausgebildet sein.
[0022] Zur Neigungsverstellung der Leitschaufeln ist ein Verstellmechanismus vorteilhaft,
welcher eine Verstellung außerhalb des Mühlengehäuses und während des Mühlenbetriebs
ermöglicht. Der Verstellmechanismus kann für eine Leitschaufel, für mehrere an einem
Schaufelkranz-Polygonsegment angeordnete Leitschaufeln, für Gruppen von Leitschaufeln
an mehreren Schaufelkranz-Polygonsegmenten oder für alle Leitschaufeln vorgesehen
sein und als eine individuelle, gruppenweise oder eine Verstellung aller Leitschaufeln
ausgebildet sein.
[0023] Außerdem ist es zweckmäßig, die Leitschaufeln in ihrer jeweiligen Neigung zu arretieren,
um eine ungewollte Verstellung oder ein "Flattern" der Leitschaufeln zu vermeiden.
Beispielsweise kann zur Arretierung eine Klemm- oder auch Rasteinrichtung an den Leitschaufeln
und vorteilhafterweise an der Außenwand des Mühlengehäuses vorgesehen sein. Es ist
besonders zweckmäßig, die Arretierung der Leitschaufeln in die Verstelleinrichtung
zu integrieren.
[0024] Die Verstellung der Leitschaufeln kann in einer besonders einfachen Ausbildung manuell
und entweder vom Mühleninneren oder von außerhalb der Mühle durchgeführt werden. Eine
automatische Einstellung ist mit an sich bekannten mechanischen, elektrischen und
hydraulischen Elementen möglich. Zur Übertragung der Verstellbewegungen können an
sich bekannten Antriebe, beispielsweise Zahnradantriebe, Kurbelantriebe, Koppelgestänge
mit Gelenklagern, insbesondere Kugelgelenken, eingesetzt werden.
[0025] Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter beschrieben. In dieser
zeigen in einer stark schematisierten Darstellung:
- Fig. 1
- einen Ausschnitt einer ersten Ausbildungsvariante eines erfindungsgemäßen Polygon-Schaufelkranzes
in Segmentform in perspektivischer Darstellung;
- Fig. 2
- einen Ausschnitt einer zweiten Ausbildungsvariante eines erfindungsgemäßen Polygon-Schaufelkranzes
in Segmentform in perspektivischer Darstellung;
- Fig. 3
- einen Längsschnitt durch eine Luftstrom-Wälzmühle im Bereich eines Polygon-Schaufelkranzes
der zweiten Ausbildungsvariante;
- Fig. 4
- eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Polygon-Schaufelkranz in Segmentform mit
verschwenkbaren Leitschaufeln;
- Fig. 5
- einen vergrößerten Ausschnitt des Schaufelkranzes nach Fig. 4;
- Fig. 6
- eine Ansicht eines Schaufelkranz-Polygonsegmentes des Schaufelkranzes nach Fig. 5;
- Fig. 7
- eine Draufsicht auf ein Schaufelkranz-Polygonsegment des Schaufelkranzes nach Fig.
5;
- Fig. 8
- eine Ansicht eines Schaufelkranz-Polygonsegmentes nach Pfeil VIII in Fig. 5;
- Fig. 9
- einen Längsschnitt durch eine Luftstrom-Wälzmühle mit einem Schaufelkranz-Polygonsegment
und Verstellmechanismus für eine Leitschaufel und
- Fig. 10
- eine Darstellung analog zur Fig. 9 mit einer zweiten Variante eines Verstellmechanismus
für die verschwenkbaren Leitschaufeln.
[0026] Figur 1 zeigt beispielhaft eine erste Ausbildungsvariante eines Polygon-Schaufelkranzes
1 in Segmentform in einer ausschnittsweisen perspektivischen Darstellung. Der Polygon-Schaufelkranz
1 weist einen äußeren Mantel oder Außenring 2, einen inneren Mantel oder Innenring
3 und Leitschaufeln 4 auf, welche zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 radial
angeordnet und um eine mittig ausgebildete Schwenkachse 25 verschwenkbar sind.
[0027] Der polygonale Schaufelkranz 1 besteht aus einer Vielzahl von aneinandergereihten,
verbundenen Polygonsegmenten 10, welche jeweils ebene und einander gegenüberliegende
Außen-Polygonsegmente 5 und Innen-Polygonsegmente 6 und eine verschwenkbare Leitschaufel
4 aufweisen. Es können auch zwei, drei oder mehrere verschwenkbare Leitschaufeln 4
an einem Polygonsegment 10 angebracht sein. Die Neigungsrichtung der Leitschaufeln
4 ist in Fig. 1 und den weiteren Figuren nur beispielhaft und kann auch entgegengesetzt
eingestellt werden. In Draufsicht stellt der segmentierte Schaufelkranz 1 ein geschlossenes
Polygon dar, welches aufgrund der Vielzahl der Polygonsegmente 10 nahezu einen Kreis
bildet (siehe Fig. 4). Die Innen-Polygonsegmente 6 sind im Beispiel nach Fig. 1 etwa
parallel zu den nach innen geneigten Außen-Polygonsegmenten 5 angeordnet, und die
radial dazwischen angeordneten Leitschaufeln 4 bilden Strömungskanäle 14. Der Neigungswinkel
β der Außen-Polygonsegmente 5 kann beispielsweise etwa 15° betragen. Die einander
gegenüberliegenden ebenen Flächen der Innen-Polygonsegmente 6 und der Außen-Polygonsegmente
5 gewährleisten eine Verstellung einer oder mehrerer Leitschaufeln 4 und einen sehr
geringen Spalt zwischen den Seitenkanten 24, 34 und den Außen- und Innen-Polygonsegmenten
5, 6 (siehe Fig. 3).
[0028] Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Fig. 1 die Schwenkachsen 25 der Leitschaufeln
4 nur schematisch dargestellt. Es ist erkennbar, daß die Schwenkachsen 25 entsprechend
dem Neigungswinkel β nicht ganz horizontal verlaufen. Aus der Anordnung der Leitschaufeln
4 im Bereich der Schaufelkranzsegmente 10, welche auch als Polygonsegmente bezeichnet
werden können, ergibt sich, daß die Schwenkachse 25 etwa mittig in den Leitschaufeln
4 ausgebildet ist und die Leitschaufeln 4 mit der Schwenkachse 25 nahezu mittig in
den Innen-Polygonsegmenten 6 und Außen-Polygonsegmenten 5 geführt sind und in einem
Schwenkbereich von etwa 30° bis 150° verschwenkt und fixiert werden können.
[0029] Die Außen-Polygonsegmente 5 können mit einer Abdeckung und Befestigung versehen sein,
welche komplementär segmentiert ausgebildet sein kann und dann einzelne Elemente 12
aufweist oder auch in die Außen-Polygonsegmente 5 integriert werden kann.
[0030] Die Figuren 2 und 3 zeigen eine zweite Ausbildungsvariante eines segmentierten Polygon-Schaufelkranzes
1 mit ver-schwenkbaren Leitschaufeln 4. Die Schaufelkranz-Polygonsegmente 10 weisen
jeweils ein Außen-Polygonsegment 5 und eine verschwenkbare Leitschaufel 4 auf. Ein
polygonaler Innenring ist bei dieser Ausbildungsvariante nicht vorgesehen. Die Funktion
des Innenringes 3 übernimmt eine Außenwandfläche 7 der Mahlschüssel 8, welche zylinderförmig
ausgebildet ist (Fig. 3).
[0031] Die Leitschaufeln 4 sind eben ausgebildet und mit einer Schwenkachse 25 an einer
unteren Leitschaufelkante 26 versehen. Um die Schwenkachse 25 sind die Leitschaufeln
4 in einem Schwenkbereich verschwenkbar und mit einem Schwenkwinkel α von etwa 30°
bis 150° fixierbar. Die Anordnung und Dimensionierung einer Leitschaufel 4 an einem
Außen-Polygonsegment 5 und dessen Dimensionierung sind dem möglichen Schwenkwinkel
α angepaßt, so daß eine ungehinderte Verstellung und ein geringer Abstand zwischen
einer Leitschaufel 4 und dem Außen-Polygonsegment 5 sowie der Außenwandfläche 7 der
Mahlschüssel 8 gewährleistet sind.
[0032] Figur 2 läßt erkennen, daß mehrere Leitschaufeln 4 an einem Außen-Polygonsegment
5 angeordnet sein können. Außerdem können die Leitschaufeln 4 auch mit Schwenkachsen
25 an einer oberen Leitschaufelkante 27 nahezu "hängend" an den Außen-Polygonsegmenten
5 fixiert und derart positioniert sein, daß die erforderliche Verschwenkung möglich
ist. Die Neigungsrichtung der Leitschaufeln kann zudem entgegengesetzt sein, d.h.,
der Schwenkwinkel α etwa 90° bis 150° betragen.
[0033] Figur 3 zeigt analog zur Fig. 2 "fliegend" an dem segmentierten polygonalen Außenring
2 befestigte Leitschaufeln 4. Gleiche Merkmale weisen identische Bezugszeichen auf.
Die Leitschaufeln 4 sind um eine Schwenkachse 25 an einer unteren Leitschaufelkante
26 verschwenkbar. Die Schwenkachse 25 wird nach außen geführt und kann im Bereich
des Mühlengehäuses 11 manuell oder automatisch (nicht dargestellt) betätigt werden.
Eine Klemmvorrichtung 29 ist an der Außenwand des Mühlengehäuses 11 angeordnet und
verhindert ein "Flattern" und eine ungewollte Verstellung der Leitschaufeln 4. Die
Klemmvorrichtung 29 dient der Arretierung und ist eine der möglichen Arretierungseinrichtungen,
welche zweckmäßigerweise in die Verstelleinrichrungen integriert sein sollten (nicht
dargestellt).
[0034] Die asymmetrische Ausbildung der Leitschaufel 4 in der in Fig. 3 gezeigten Ansicht
resultiert aus der mit einem Neigungswinkel β angeordneten Befestigung der Außen-Polygonsegmente
5 am Mühlengehäuse 11 über Elemente 12 und aus der zylindrischen Außenfläche 7 der
Mahlschüssel 8, welche bei dieser Ausbildungsvariante des Schaufelkranzes 1 die Funktion
des Innenrings 3 übernimmt, sowie den senkrecht zu den Außen-Polygonsegmenten 5 angeordneten
Leitschaufeln 4. Die Leitschaufeln 4 sind mit ihren Seitenkanten 24 dicht benachbart
zu der Außenfläche 7 der Mahlschüssel 8 angeordnet. Eine nach außen gerichtete Seitenkante
34 verläuft komplementär zur Neigung der Außenringsegmente 5 und die obere Leitschaufelkante
27 ist etwa horizontal angeordnet. Die untere Leitschaufelkante 26 mit der Schwenkachse
25 verläuft schräg nach innen gerichtet und gewährleistet eine besonders leichte Verstellung.
Oberhalb der Außen-Polygonsegmente 5 sind Leitflächen 13 angeordnet, welche die Strömungsflächen
der Außen-Polygonsegmente 5 nach oben verlängern, wobei auch ein von β abweichender
Winkel gewählt werden kann. Hierdurch wird ein Fluidstrom aus einem Luftkanal 17 von
dem Mühlengehäuse weg und in Richtung Mühlenzentrum 28 (Fig. 4) gelenkt.
[0035] In Fig. 4 ist in einer stark schematisierten Darstellung ein Polygon-Leitschaufelkranz
1 in Segmentform mit verschwenkbaren Leitschaufeln 4 an einer Vielzahl von Außen-Polygonsegmenten
5 gezeigt. Die Darstellung verdeutlicht, daß durch die Vielzahl der Polygonsegmente
5 eine relativ geringe Abweichung von der kreisförmigen Ausbildung des Mühlengehäuses
11 besteht. Diese Abweichung ist in Fig. 5, welche einen Ausschnitt des Polygon-Schaufelkranzes
1 nach Fig. 4 in einer vergrößerten Darstellung zeigt, sichtbar.
[0036] Fig. 6 zeigt eine Ansicht, Fig. 7 eine Draufsicht gemäß Fig. 5 und Fig. 8 eine rückseitige
Ansicht eines Beispiels für ein Schaufelkranz-Polygonsegment 10, welches ein Außen-Polygonsegment
5 und eine verschwenkbare Leitschaufel 4 mit einer unteren Schwenkachse 25 aufweist.
Es wird deutlich, daß die Leitschaufeln 4 etwa diagonal an einem Außen-Polygonsegment
5 angeordnet und für eine optimale Umlenkung des Fluidstroms verlängert sind.
[0037] Nach Fig. 7 und Fig. 8 kann eine Leitschaufel 4, welche mit ihrer unteren Schwenkachse
25 in einem unteren, rechtsseitigen Bereich des Außen-Polygonsegmentes 5 befestigt
ist, im Bereich eines Schwenkwinkels α von etwa 30 bis 90° verschwenkt werden. Bei
Führung der Schwenkachse 25 im unteren, linksseitigen Bereich wäre die Leitschaufel
4 entgegengerichtet angestellt und würde der Fluidstrom aus einem Fluidkanal 17 (Fig.
3) in die entgegengesetzte Richtung, d.h. im Uhrzeigersinn, umlenken. Figur 8 verdeutlicht,
daß die Leitschaufeln 4 vorteilhaft auch mittig an den Außen-Polygonsegmenten 5 und/oder
mit einer mittigen Schwenkachse (nicht dargestellt) und in beide Richtungen verschwenkbar
angeordnet werden können.
[0038] Fig. 9 und Fig. 10 zeigen Verstellmechanismen für verschwenkbare Leitschaufeln 4,
welche von außen betätigt werden können. Die in Fig. 9 schematisch dargestellte Verstelleinrichtung
31 ist manuell betätigbar und weist ein Verstellelement 32 auf, welches durch eine
Führungsöffnung des Mühlengehäuses 11 geführt wird und zum kraftschlüssigen Eingriff
in die Schwenkachse 25 der Leitschaufeln 4 ausgebildet ist. Eine Arretierungseinrichtung
32 sorgt für eine sichere Fixierung der neigungsverstellten Leitschaufeln 4.
[0039] Figur 10 zeigt eine Übertragungseinrichtung 30 zur mechanischen Verschwenkung der
Leitschaufeln 4.
1. Schaufelkranz für Luftstrom-Wälzmühlen, mit einem Außenring (2) und einem Innenring
(3), zwischen denen Leitschaufeln (4) unter Ausbildung von Strömungskanälen (14) angeordnet
sind, die Leitschaufeln (4) sind verschwenkbar und mit einem vorgebbaren Schwenkwinkel
α fixierbar,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außenring (2) wenigstens in den Schwenkbereichen der einzelnen Leitschaufeln
(4) eben und senkrecht zu den Leitschaufeln (4) ausgebildet ist.
2. Schaufelkranz nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitschaufeln (4) stufenlos oder stufenarm in einem Schwenkbereich verschwenkbar
sind, welcher durch einen Schwenkwinkel α von etwa +30° bis 90° und -30° bis 90° oder
30° bis 150°, bezogen auf eine Horizontale, gebildet ist.
3. Schaufelkranz nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaufelkranz als ein Polygon-Schaufelkranz (1) in Segmentform ausgebildet
ist und eine Vielzahl von Polygonsegmenten (10) mit jeweils einer oder mehreren verschwenkbaren
Leitschaufeln (4) aufweist, welche jeweils im Bereich ihrer Schwenkachse (25) befestigt
sind.
4. Schaufelkranz nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Polygon-Schaufelkranz (1) in Segmentform als Polygonsegmente (10) Außen-Polygonsegmente
(5) mit daran befestigten, schwenkbaren Leitschaufeln (4) aufweist und daß die Außen-Polygonsegmente
(5), welche zu dem Außenring (2) verbunden sind, eben und zur Aufnahme der Schwenkachsen
(25) der Leitschaufeln (4) ausgebildet sind.
5. Schaufelkranz nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachsen (25) der Leitschaufeln (4) jeweils an einer unteren Leitschaufelkante
(26) oder an einer oberen Leitschaufelkante (27) oder zwischen der unteren (26) und
oberen Leitschaufelkante (27) ausgebildet sind.
6. Schaufelkranz nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Außen-Polygonsegmente (5) ebene Bleche und mit einem Neigungswinkel β angeordnet
sind.
7. Schaufelkranz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitschaufeln (4) eben oder gekrümmt ausgebildet sind.
8. Schaufelkranz nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachsen (25) der Leitschaufeln (4) mittig oder außermittig an den Außen-Polygonsegmenten
(5) angeordnet sind.
9. Schaufelkranz nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwenkachsen (25) der Leitschaufeln (4) durch die Außen-Polygonsegmente (5)
und ein Mühlengehäuse (11) bzw. eine Ringkanalwand geführt und zur Neigungsverstellung
von außen betätigbar sind.
10. Schaufelkranz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitschaufeln (4) in einen vorgebbaren Schwenkwinkel α arretierbar sind.
11. Schaufelkranz nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den nach außen geführten Schwenkachsen (25) Klemmvorrichtungen (29) vorgesehen
sind, welche die Leitschaufeln (4) in einem vorgebbaren Schwenkwinkel α arretieren.
12. Schaufelkranz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitschaufeln (4) einzeln, in Gruppen oder gemeinsam verschwenkbar und feststellbar
sind.
13. Schaufelkranz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Neigungsverstellung der Leitschaufeln (4) manuell oder automatisch durchführbar
ist.
14. Schaufelkranz nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine automatische Neigungsverstellung der Leitschaufeln (4) mechanisch, elektrisch
oder hydraulisch erfolgt.
15. Schaufelkranz nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer automatischen Neigungsverstellung der Leitschaufeln (4) Übertragungseinrichtungen
(30), z.B. Zahnradantriebe, Kurbelantrieb oder Koppelgestänge, vorgesehen sind.
16. Schaufelkranz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenring (3) von einer Außenfläche (7) der Mahlschüssel (8) gebildet ist
und die Leitschaufeln (4) eine Innenkante (9) aufweisen, welche parallel und mit einem
geringen Abstand zu der Außenfläche (7) der Mahlschüssel (8) angeordnet ist.
17. Schaufelkranz nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenring (3) polygonal ausgebildet ist und aus einer Vielzahl von Innen-Polygonsegmenten
(6) besteht, welche ebene Blechzuschnitte sind, gegenüber den Außen-Polygonsegmenten
(5) angeordnet und zur Aufnahme der Schwenkachsen (25) der Leitschaufeln (4) ausgebildet
sind.
18. Schaufelkranz nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Polygonsegment (10) des Polygon-Schaufelkranzes (1) in Segmentform von einem
Außen-Polygonsegment (5), einem Innen-Polygonsegment (6) und einer oder mehreren schwenkbar
an dem Außen-Polygonsegment (5) und Innen-Polygonsegment (6) fixierbaren Leitschaufel(n)
(4) besteht, deren Neigungsverstellung von außen und/oder innen durchführbar ist.
19. Schaufelkranz nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Innenring (3) wenigstens in den Schwenkbereichen der einzelnen Leitschaufeln
(4) eben und senkrecht zu den Leitschaufeln (4) ausgebildet ist.
1. Blade ring for air-swept roller mills comprising an outer ring (2) and an inner ring
(3) between which are arranged guide blades (4), accompanied by the formation of flow
ducts (14),
the guide blades (4) are pivotably arranged and fixable with a predeterminable pivot
angle α,
characterized in that
the outer ring (2), at least in the pivoting ranges of the individual guide blades
(4), is planar and perpendicular to the guide blades (4).
2. Blade ring according to claim 1,
characterized in that
the guide blades (4) are pivotable in no or few steps in a pivoting range formed by
a pivot angle α of approximately +30° to 90° and -30° to 90° or 30° to 150°, relative
to a horizontal.
3. Blade ring according to claim 1 or 2,
characterized in that
the blade ring is constructed as a polygon blade ring (1) in segment form having a
plurality of polygon segments (10) each of which has one or more pivotable guide blades
(4) fixed in the area of their pivot axis (25).
4. Blade ring according to claim 3,
characterized in that
the polygon blade ring (1) in segment form has polygon segments (10), which are outer
polygon segments (5) with pivotable guide blades (4) fixed thereto and that the outer
polygon segments (5) which are connected to the outer ring (2) are planar and constructed
for receiving the pivot axes (25) of the guide blades (4).
5. Blade ring according to claim 3 or 4,
characterized in that
the pivot axes (25) of the guide blades (4) are in each case constructed on a lower
guide blade edge (26) or on an upper guide blade edge (27) or between the lower (26)
and upper guide blade edge (27).
6. Blade ring according to claim 4 or 5,
characterized in that
the outer polygon segments (5) are planar metal sheets and fixed with an angle of
inclination β.
7. Blade ring according to one of the preceding claims,
characterized in that
the guide blades (4) are planar or curved.
8. Blade ring according to one of the claims 3 to 7,
characterized in that
the pivot axes (25) of the guide blades (4) are arranged centrally or eccentrically
on the outer polygon segments (5).
9. Blade ring according to one of the claims 4 to 8,
characterized in that
the pivot axes (25) of the guide blades (4) are guided through the outer polygon segments
(5) and a mill casing (11) or a ring duct wall and are operable from an outside for
adjusting the inclination.
10. Blade ring according to one of the preceding claims,
characterized in that
the guide blades (4) are lockable in a predeterminable pivot angle α.
11. Blade ring according to claim 10,
characterized in that
clamping devices (29) are provided on the outwardly guided pivot axes (25) which lock
the guide blades (4) in a predeterminable pivot angle α.
12. Blade ring according to one of the preceding claims,
characterized in that
the guide blades (4) can be pivoted and fixed individually, in groups or all together.
13. Blade ring according to one of the preceding claims,
characterized in that
the inclination adjustment of the guide blades (4) takes place manually or automatically.
14. Blade ring according to claim 13,
characterized in that
an automatic inclination adjustment of the guide blades (4) takes place mechanically,
electrically or hydraulically.
15. Blade ring according to claim 13 or 14,
characterized in that
in the case of an automatic inclination adjustment of the guide blades (4), transfer
or transmission devices (30) are provided, e.g. gear drives, crank drives or coupling
rods.
16. Blade ring according to one of the preceding claims,
characterized in that
the inner ring (3) is formed by an outer surface (7) of the grinding bowl (8) and
that the guide blades (4) have an inner edge (9) which is positioned parallel and
at a limited distance from the outer surface (7) of the grinding bowl (8).
17. Blade ring according to one of the claims 1 to 15,
characterized in that
the inner ring (3) is polygonal and comprises a plurality of inner polygon segments
(6), which are planar metal blanks, positioned facing the outer polygon segments (5)
and constructed for receiving the pivot axes (25) of the guide blades (4).
18. Blade ring according to claim 17,
characterized in that
a polygon segment (10) of the polygon blade ring (1) in segment form comprises an
outer polygon segment (5), an inner polygon segment (6) and one or more guide blade(s)
(4) pivotably fixable to the outer polygon segment (5) and the inner polygon segment
(6) and whose inclination adjustment can take place from the outside and/or inside.
19. Blade ring according to one of the claims 1 to 16,
characterized in that
the inner ring (3), at least in the pivoting ranges of the individual guide blades
(4), is constructed in a planar manner perpendicular to the guide blades (4).
1. Couronne à aubes pour broyeurs cylindriques à courant d'air, avec un anneau extérieur
(2) et un anneau intérieur (3) entre lesquels sont placées des aubes directrices (4)
formant des canaux d'écoulement (14), les aubes directrices (4) étant pivotantes et
pouvant se fixer selon un angle de pivotement α prédéterminable, caractérisée en ce que l'anneau extérieur (2) est conformé, au moins dans les zones de pivotement des différentes
aubes directrices (4), plan et perpendiculaire aux aubes directrices (4).
2. Couronne à aubes selon la Revendication 1, caractérisée en ce que les aubes directrices (4) peuvent pivoter en continu ou par petits paliers dans une
plage de pivotement qui est formée par un angle de pivotement α d'environ +30° à 90°
et -30° à 90° ou de 30° à 150°, par rapport à une horizontale.
3. Couronne à aubes selon la Revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la couronne à aubes est conformée en couronne à aubes polygonale (1) sous forme segmentée
et présente une pluralité de segments de polygone (10) avec chacun une ou plusieurs
aubes directrices (4) pivotantes, lesquelles sont fixées au niveau de leur axe de
pivotement (25).
4. Couronne à aubes selon la Revendication 3, caractérisée en ce que la couronne à aubes polygonale (1) sous forme segmentée présente comme segments de
polygone (10) des segments de polygone extérieurs (5) avec des aubes directrices (4)
pivotantes fixées à eux, et en ce que les segments de polygone extérieurs (5), qui sont reliés à l'anneau extérieur (2),
sont formés plans et pour recevoir les axes de pivotement (25) des aubes directrices
(4).
5. Couronne à aubes selon la Revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que les axes de pivotement (25) des aubes directrices (4) sont formés chacun sur un bord
inférieur (26) d'aube directrice ou sur un bord supérieur (27) d'aube directrice ou
entre le bord inférieur (26) et le bord supérieur (27) d'aube directrice.
6. Couronne à aubes selon la Revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les segments de polygone extérieurs (5) sont des tôles planes et sont disposés avec
un angle d'inclinaison β.
7. Couronne à aubes selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisée en ce que les aubes directrices (4) sont conformées planes ou incurvées.
8. Couronne à aubes selon l'une quelconque des Revendications 3 à 7, caractérisée en ce que les axes de pivotement (25) des aubes directrices (4) sont placés de manière centrée
ou excentrée sur les segments de polygone extérieurs (5).
9. Couronne à aubes selon l'une quelconque des Revendications 4 à 8, caractérisée en ce que les axes de pivotement (25) des aubes directrices (4) traversent les segments de
polygone extérieurs (5) et un boîtier de broyeur (11) ou bien une paroi de canal annulaire,
et peuvent être actionnés de l'extérieur pour régler l'inclinaison.
10. Couronne à aubes selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisée en ce que les aubes directrices (4) peuvent être immobilisées dans un angle de pivotement α
prédéterminable.
11. Couronne à aubes selon la Revendication 10, caractérisée en ce que, sur les axes de pivotement (25) passant vers l'extérieur, il est prévu des dispositifs
de blocage (29) qui immobilisent les aubes directrices (4) dans un angle de pivotement
α prédéterminable.
12. Couronne à aubes selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisée en ce que les aubes directrices (4) peuvent pivoter et être immobilisées séparément, par groupes
ou en commun.
13. Couronne à aubes selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisée en ce que le réglage d'inclinaison des aubes directrices (4) peut être conduit de manière manuelle
ou automatique.
14. Couronne à aubes selon la Revendication 13, caractérisée en ce qu'un réglage automatique de l'inclinaison des aubes directrices (4) s'effectue de manière
mécanique, électrique ou hydraulique.
15. Couronne à aubes selon la Revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que, dans le cas d'un réglage automatique de l'inclinaison des aubes directrices (4),
il est prévu des équipements de transmission (30), par exemple des entraînements à
roues dentées, des entraînements à manivelle ou des tringleries.
16. Couronne à aubes selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisée en ce que l'anneau intérieur (3) est formé par une surface extérieure (7) de la cuve de broyage
(8) et les aubes directrices (4) présentent un bord intérieur (9) qui est placé parallèlement
et à faible distance de la surface extérieure (7) de la cuve de broyage (8).
17. Couronne à aubes selon l'une quelconque des Revendications 1 à 15, caractérisée en ce que l'anneau intérieur (3) est de configuration polygonale et se compose d'une pluralité
de segments de polygone intérieurs (6), qui sont des découpes de tôle planes, sont
placés en vis-à-vis des segments de polygone extérieurs (5) et sont formés pour recevoir
les axes de pivotement (25) des aubes directrices (4).
18. Couronne à aubes selon la Revendication 17, caractérisée en ce qu'un segment de polygone (10) de la couronne à aubes polygonale (1) de forme segmentée
se compose d'un segment de polygone extérieur (5), d'un segment de polygone intérieur
(6) et d'une ou plusieurs aubes directrices (4) pouvant se fixer de manière pivotante
au segment de polygone extérieur (5) et au segment de polygone intérieur (6), aubes
dont le réglage d'inclinaison peut être effectué de l'extérieur et/ou de l'intérieur.
19. Couronne à aubes selon l'une quelconque des Revendications 1 à 16, caractérisée en ce que l'anneau intérieur (3) est conformé, au moins dans la zone de pivotement des différentes
aubes directrices (4), plan et perpendiculaire aux aubes directices (4).