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Luftstrommühle
Die Erfindung betrifft eine Luftstrommühle mit einer horizontal rotierenden Mahlschüssel, auf der die Mahlkörper abrollen. Bei derartigen Luftstrommühlen ist zwischen dem Mahlgehäuse und der Mahlschüssel ein Spalt vorgesehen, durch den die Trägerluft in den Mahlraum eingeführt wird. Es ist bekannt, in diesen Ringspalt Schaufeln anzuordnen, die die Aufgabe haben, die durchströmende Luftmenge in die gleiche Richtung zu lenken, überfallendes Mahlgut bei seinem Fall nach unten abzubremsen und ausserdem einen Teil des Raumes des Ringspaltes auszufüllen, damit bei einem gewünschten Durchgangsquerschnitt die Breite des Spaltes in radialer Richtung nicht zu klein wird. Bei den bekanntgewordenen Ausführungen bestehen die Schaufeln aus geraden Stegen und haben eine Neigung von 30 bis 40% zur Waagrechten.
Der Spaltquerschnitt wird so bemessen, dass eine Luftgeschwindigkeit von etwa 40 bis 100 m/sec entsteht. Eine Geschwindigkeit in dieser Grössenordnung reicht aus, um das durch Fliehkraft und von den Mahlkörpern auf den Schaufelkranz geworfene Mahlgut bei seinem Fall abzubremsen und es nach oben durchzublasen.
Es ist ferner eine Luftstrommühle bekannt, bei der auf die Anordnung von Schaufeln verzichtet wurde, so dass ein durchgehender Ringspalt entsteht. Dieser Ringspalt hat in radialer Richtung die Form eines Venturirohres. Durch diese Ausbildung des Ringspaltes soll erreicht werden, dass die Luftgeschwindigkeit allmählich abnimmt.
Es ist ferner bekannt, die Querschnittsform eines Ringschlitzes einstellbar zu gestalten, damit eine gleich hohe Durchströmgeschwindigkeit erreicht wird.
Schliesslich ist auch eine Ringausführung bekannt, die sich nach unten erweitert und bei der die Leitkörper derart ausgebildet sind, dass ein gleicher Durchtrittsquerschnitt erzielt wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Luftstrommühle mit horizontal rotierender Mahlschüssel, an deren Umfang ein Schaufelkranz mit profilierten Schaufeln angeordnet ist, diE, zwischen Mahlschüsselrand und dem Mühlengehäuse längs des Umfanges der Mahlschüssel Luftkanäle bilden, ist die Querschnittsfläche der durch die Schaufeln begrenzten Luftkanäle vom Eintritt bis zum Austritt der Luft im wesentlichen konstant. Dies bringt den Nachteil mit sich, dass die Luft von der geringen, unterhalb des Schaufelkranzes bestehenden Luftgeschwindigkeit sprunghaft auf eine sehr hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird. Diese Geschwindigkeit wird über die ganze Länge aufrechterhalten, was einen hohen Reibungsverlust zur Folge hat. Über dem Schaufelkranz tritt die Luft als freier Strahl in den Mahlraum.
Hiebei ist die Umsetzung des Geschwindigkeitsdruckes in statischen Druck sehr verlustreich, wobei der Widerstand des Schaufelkranzes entsprechend hoch ist.
Um diese Nachteile zu beseitigen, besitzen bei der Luftstrommühle der letztgenannten Bauart erfindungsgemäss die zwischen den Schaufeln und den vorzugsweise zueinander parallelen, als Seitenbegrenzungen dienenden Mahlteller und Mantelring gebildeten Kanäle ihre engste Stelle nahe ihrem unteren, eintrittsseitigen Ende und erweitern sich nach oben, ihrem Austrittsende zu diffusorartig.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes vergrössert sich die Breite des zwischen dem am Mahlteller vorgesehenen Stauring und dem Wulstpanzer am Mühlengehäuse befindlichen Ringkanals in Richtung des Luftstromes.
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Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird eine allmähliche Beschleunigung der Luft infolge der abgerundeten Schaufelköpfe erreicht, wobei der Eintrittswinkel entsprechend der im Betrieb am häufigsten vorkommenden Anströmrichtung der Luft gewählt wird. Wesentlich ist hiebei, dass eine hohe Luftgeschwindigkeit gleich hinter dem Einlauf mit sehr geringen Verlusten erreicht wird. Dabei kann gleichzeitig die Kanalmittellinie bis zum Erreichen des gewünschten Austrittswinkels gekrümmt werden. Die Schaufelenden laufen dabei spitz aus. Der Erweiterungswinkel des Schaufelkanals ist derartig, dass die bestmögliche Umsetzung der Geschwindigkeitsenergie in statischen Druck erfolgt.
Der Luftstrom, der innerhalb des Kanales von vier Seiten geführt war, wird nach Verlassen des Kanalaustrittes durch entsprechende Formgebung des Wulstpanzers und des Wulststauringes von zwei Seiten weitergeführt. Hiebei ist die Formgebung so gewählt, dass die günstige Querschnittszunahme bis zum Schluss erhalten bleibt.
Es ist zweckmässig, die Anzahl der Schaufeln derart zu bemessen, dass der Kanalquerschnitt an der engsten Stelle möglichst quadratisch ist, um grosse Fremdkörper durchfallen zu lassen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. l zeigt die Schnittansicht einer Mahlschüssel mit den Durchlasskanälen und dem dazugehörigen Gehäuseteil in sehr verkleinertem Massstab. Fig. 2 ist eine Ansicht der Schaufeln mit Schnitt durch den Stauring, Wulstpanzer und die entsprechenden Teile. Fig. 3 veranschaulicht einen Schnitt durch die Schaufeln nach der Linie I-II in Fig. 2. Fig. 4 stellt eine Aufsicht auf den Schaufelkranz dar.
In der Zeichnung sind die Schaufeln, auf deren Ausbildung und Anordnung sich die Erfindung bezieht, mit 1 bezeichnet. Aus Fig. 3 ergibt sich eine bevorzugte Ausführungsform dieser Schaufeln, die an der Stelle l'konvex, an der Stelle l"leicht konkav und an der Stelle l"'leicht konvex ausgebildet sind.
Hiebei ist zu beachten, dass die Schaufelköpfe derart gewölbt ausgebildet sind, dass ein möglichst geringer Luftwiderstand entsteht. Auf dem Rand des Mahltellers 2 ist der Stauring 4 angeordnet. Auf der Aussenseite der Durchlasskanäle ist der Gehäuseteil 3 durch einen Mantelring 8 geschützt, der so angeordnet und ausgebildet ist, dass seine dem Kanal zugewendete Fläche in die entsprechende Fläche des Wulstpanzers 5 übergeht. Es wird auf diese Weise in radialer Richtung ein Kanal gebildet, dessen Mittellinie schräg in den Mahlraum einläuft. Die entsprechende Richtung der Luftströmung ist in Fig. 2 und 3 durch Pfeile angedeutet.
PATENTANSPRÜCHE : l. Luftstrommühle mit horizontal rotierender Mahlschüssel, an deren Umfang ein Schaufelkranz mit profilierten Schaufeln angeordnet ist, die zwischen Mahlschüsselrand und dem Mühlengehäuse längs des Umfanges der Mahlschüssel Luftkanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den Schaufeln (l) und den vorzugsweise zueinander parallelen, als Seitenbegrenzungen dienenden Mahlteller (2) und Mantel-
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nach oben, ihrem Austrittsende zu diffusorartig erweitern.
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Air flow mill
The invention relates to an air-flow mill with a horizontally rotating grinding table on which the grinding media roll. In such air flow mills, a gap is provided between the grinding housing and the grinding bowl, through which the carrier air is introduced into the grinding space. It is known to arrange blades in this annular gap, which have the task of directing the amount of air flowing through in the same direction, braking overflowing grist when it falls down and also filling part of the space of the annular gap so that the width of a desired passage cross-section of the gap in the radial direction does not become too small. In the designs that have become known, the blades consist of straight webs and have an inclination of 30 to 40% to the horizontal.
The gap cross-section is dimensioned so that an air speed of around 40 to 100 m / sec is created. A speed of this order of magnitude is sufficient to brake the grinding stock thrown by centrifugal force and the grinding media onto the blade ring when it falls and to blow it upwards.
Furthermore, an air flow mill is known in which the arrangement of blades was dispensed with, so that a continuous annular gap is created. This annular gap has the shape of a venturi tube in the radial direction. This formation of the annular gap is intended to ensure that the air speed gradually decreases.
It is also known to make the cross-sectional shape of an annular slot adjustable so that an equally high flow rate is achieved.
Finally, a ring design is also known which widens downward and in which the guide bodies are designed in such a way that the same passage cross section is achieved.
In a further embodiment of the air flow mill with a horizontally rotating grinding bowl, on the circumference of which a blade ring with profiled blades is arranged, which form air channels between the grinding bowl edge and the mill housing along the circumference of the grinding bowl, the cross-sectional area of the air channels limited by the blades is from the inlet to the Air outlet essentially constant. This has the disadvantage that the air is suddenly accelerated from the low air speed existing below the blade ring to a very high speed. This speed is maintained over the entire length, which results in a high loss of friction. The air enters the grinding chamber as a free jet above the blade ring.
The conversion of the velocity pressure into static pressure is very lossy, with the resistance of the blade ring being correspondingly high.
In order to eliminate these disadvantages, according to the invention, the channels formed between the blades and the preferably parallel grinding table and casing ring, which serve as side boundaries, have their narrowest point near their lower, inlet-side end and widen upwards towards their outlet end diffuser-like.
In a preferred embodiment of the subject matter of the invention, the width of the annular channel located between the baffle ring provided on the grinding table and the bead on the mill housing increases in the direction of the air flow.
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The measure according to the invention achieves a gradual acceleration of the air as a result of the rounded blade heads, the entry angle being selected according to the direction of flow of air that occurs most frequently during operation. It is essential that a high air speed is achieved immediately behind the inlet with very little losses. At the same time, the duct center line can be curved until the desired exit angle is reached. The blade ends taper off. The widening angle of the blade channel is such that the best possible conversion of the speed energy into static pressure takes place.
The air flow, which was guided within the channel from four sides, is continued from two sides after leaving the channel outlet by appropriate shaping of the bead armor and the bead dam ring. The shape is chosen so that the favorable increase in cross-section is retained until the end.
It is advisable to dimension the number of blades so that the channel cross-section is as square as possible at the narrowest point in order to allow large foreign bodies to fall through.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.
FIG. 1 shows the sectional view of a grinding bowl with the passage channels and the associated housing part on a very reduced scale. Fig. 2 is a view of the blades cut through the dam ring, bead armor and related parts. FIG. 3 illustrates a section through the blades along the line I-II in FIG. 2. FIG. 4 shows a plan view of the blade ring.
In the drawing, the blades, to the design and arrangement of which the invention relates, are denoted by 1. A preferred embodiment of these blades results from FIG. 3, which are designed to be convex at the point l ', slightly concave at the point l "and slightly convex at the point l"'.
It should be noted here that the blade heads are arched in such a way that the air resistance is as low as possible. The retaining ring 4 is arranged on the edge of the grinding table 2. On the outside of the passage channels, the housing part 3 is protected by a casing ring 8 which is arranged and designed in such a way that its surface facing the channel merges into the corresponding surface of the bead armor 5. In this way, a channel is formed in the radial direction, the center line of which runs obliquely into the grinding chamber. The corresponding direction of the air flow is indicated in FIGS. 2 and 3 by arrows.
PATENT CLAIMS: l. Air-flow mill with horizontally rotating grinding bowl, on the circumference of which a blade ring with profiled blades is arranged, which form air ducts between the grinding bowl edge and the mill housing along the circumference of the grinding bowl, characterized in that the between the blades (l) and the preferably parallel, as side boundaries serving grinding plate (2) and shell
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upwards, widening their exit end into a diffuser-like manner.