CH618108A5 - Impact mill - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlagmühle mit einem trommeiförmigen, eine Mahlkammer bildenden Gehäuse, deren Mantel rundherum als feststehendes Sieb ausgebildet ist, wobei im Gehäuse koaxial mit dessen Achse ein Rotor angebracht ist, der als Gebläseflügel ausgebildete, von der Rotornabe ausgehende Tragarme für Schlegel aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlagmühle anzugeben, die sich durch eine grosse Mahlleistung und die Erzeugung eines praktisch gleichmässig vermahlenen Produktes auszeichnet, wobei gleichzeitig der Kraftverbrauch und die Geräuschbildung gering sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einer Schlagmühle der vorgenannten Art dadurch gelöst, dass sämtliche Gebläseflügel als Tragarme für die Schlegel ausgebildet sind und eine in der Axialrichtung des Gehäuses gemessene Breite aufweisen, die der axialen Arbeitsbreite im Gehäuseinnern entspricht, dass im Gehäuse ein koaxial mit der Gehäuseachse verlaufender Einlauf sowohl für Luft als auch für zu vermählendes Gut vorgesehen ist und dass die Schlegel an Strömungsumlenkkörpern gelagert sind, die sich längs den freien Endkanten der Gebläseflügel erstrecken und einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt von bezüglich der Dicke der Gebläseflügel grösserem Durchmesser aufweisen.

Die als Schlegelträger dienenden Strömungsumlenkköxper bewirken einen im wesentlichen radial orientierten Mahlgutaustritt, was bedeutet, dass das Gut bei seinem Durchtritt durch das Sieb einer verminderten Reibung ausgesetzt ist. Man hat feststellen können, dass die Erwärmung des vermahlenen Guts in einer solchen Schlagmühle 5 bis 10% geringer als bei bekannten Schlagmühlen ist. Dies wiederum hat zur Folge,

dass die Verdampfung von Wasser während des Mahlvorgangs beispielsweise in einer Grössenordnung von 0,5 bis 1 % herabgesetzt wird. Da Einkauf des Korns und Verkauf des vermahlenen Guts nach Gewicht erfolgt, bedeutet jedes infolge eines Mahlvorgangs unnötig verdampfte Kilo Wasser einen wirtschaftlichen Verlust. Bei einer Mühle mit einer Stundenleistung von 10 Tonnen bedeutet der mittels der Erfindung herabgesetzte Wasserverlust ein um 50—100 kg erhöhtes Gewicht des vermahlenen Guts, was wiederum bedeutet, dass auf Jahresbasis die Verluste infolge Verdampfung bei der Vermahlung wesentlich herabgesetzt werden können.

Weiterhin hat es sich gezeigt, dass sich mit einer Schlagmühle der vorliegenden Art ein für Futterzwecke gesunderes Mahlgut herstellen lässt. Bekanntlich werden durch den Mahl-vorgang freie Fettsäuremoleküle freigelegt, wodurch sie dem Luftsauerstoff zugänglich werden. Die Wirkung der Oxydation erhöht sich bei einer Erwärmung. Während des Oxydationsvorganges ist Futter giftig für Schlachtschweine, die Fresslust der Tiere sinkt, die Zuwachsrate nimmt ab, und mehr Tiere gehen ein.

Da sich durch die Ausbildung der Schlagmühle eine besonders effektive Vermahlung mit einem radial ausgerichteten Materialfluss ohne nachteilige Ablenkung erreichen lässt,

wird eine wesentliche Strukturverbesserung des Mahlguts erreicht, weil die Vermahlung ausserordentlich gleichmässig erfolgt und kaum noch feiner Vermahlungsstaub entsteht. Das Endprodukt ist demnach sehr homogen, was wiederum bedeutet, dass bei Verfütterung des Mahlgutes eine genau abge-

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messene, gesunde Futterzusammensetzung angeboten werden kann.

Diese Vorteile haben ihren Grund darin, dass in der Mühle Strömungs- und Druckverhältnisse aufgebaut werden, die einen günstigen Materialfluss durch die Mühle ermöglichen.

Gruppenweise versetzt angebrachte Schlegel sind in Schlagmühlen an sich bekannt. Es ist ebenfalls bekannt, den Kammermantel als ein sich rundherum erstreckendes Sieb auszubilden. Schliesslich ist es bei Mühlen prinzipiell bekannt, das Mahlgut an der Mitte des Rotors zuzuführen.

Man hat indessen bislang nie alle diese bekannten Elemente in ein und derselben Mühle miteinander vereinigt, sondern sie jedes für sich oder höchstens zu je zweien in Verbindung mit einem von dem erfindungsgemässen Vorschlag abweichenden Schlegelarrangement bzw. einer abweichenden Ausbildung des Kammermantels bzw. einer abweichenden Plazierung des Materialeinlaufs angewendet. Demgegenüber wird nun eine wesentliche Verbesserung der Mahlleistung unter gleichzeitiger Verminderung des Kraftverbrauches und der Lärmentwicklung erzielt.

Die versetzte Anbringung der Schlegel wirkt der Gefahr einer «Scheibenbildung» in der gehandelten Materialmasse entgegen, was bedeutet, dass das Gut effektiv ohne wesentliche Bildung von Mehl zerschlagen wird. Gleichzeitig hat die Ausbildung der Arme als Flügel eine kräftige Transportwirkung zur Folge.

Somit ist dafür gesorgt, dass diese Transportwirkung wirksam ausgenutzt wird, indem man durch die Ausbildung des Trommelmantels des Gehäuses als ein Sieb dafür gesorgt hat, dass das vermahlene Gut über den ganzen Mantel, d. h. an allen Stellen auf kürzestem Weg die vom Mantel umschlossene Mahlkammer, in der der Rotor arbeitet, verlassen kann. Dies hat wiederum zur Folge, dass in der Mahlkammer eine kräftige Druckwirkung mit einer entsprechenden Saugwirkung im Einlauf aufgebaut wird, die wiederum ermöglicht es, dass das Mahlgut axial zur Mitte des Rotors zugeführt wird, was wesentlich weniger stäubt und lärmt als die oftmals angewandte Materialzufuhr von oben in die Kammer hinein. Vom Zentrum des Rotors wird das Gut in den Peripheriebereich der Mahlkammer hinaus geführt, wo es wie angegeben vermählen und anschliessend abgeführt wird.

Durch den genannten Verteiler kann man die einströmende Luft derart steuern, dass eine gute und gleichmässige Verteilung des ankommenden Gutes über die axiale Erstreckung der Ventilatorflügel erreicht wird, so dass die Arbeitsfläche der Flügel optimal ausgenutzt wird. Dies hat zur Folge, dass man eine zufriedenstellende Vermahlung bei einer niedrigen Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors erreichen kann, was wiederum verminderte Lärmbildung und Staubbildung bedeutet.

Es hat sich gezeigt, dass man im Vergleich zu bekannten Mühlen eine wesentliche Kraftersparnis erreicht, wobei gleichzeitig die Staubentwicklung wesentlich herabgesetzt ist. Ausserdem führt diese Ausbildung der Mühle zu einem vermahlenen Gut, das nahezu gleichmässig und scharfkantig sowie porös ist. Weiterhin kann die Erzeugung von Mehl in dem vermahlenen Gut wesentlich herabgesetzt werden, wenn man das Ergebnis mit vermahlenem Gut von anderen Mühlen vergleicht. Diese Vorteile können wesentliche Bedeutung insbesondere dann haben, wenn die Mühle beispielsweise zur Herstellung von Schweinefutter verwendet wird, da man hierdurch das Futter effektiver ausnutzt, weil Mehl im Futter grössere Flüssigkeitsmengen erfordert als ein Futter, dessen Mehlinhalt gering ist.

Zweckmässigerweise kann der Einlauf eine Passage aufweisen, die sich in Axialrichtung ein Stück in den Rotor von dessen einer Seite hinein erstreckt und auf diesem Stück von dem Einlaufende der Ventilatorflügel begrenzt ist, wobei der Verteiler in der Passage angebracht ist oder sich in diese hinein erstreckt. Dies bedeutet, dass der Verteiler wirksam im Rotor arbeitet.

Vorteilhafte Strömungsverhältnisse können zweckmässigerweise auf einache Weise dadurch erreicht werden, dass die Passage und der Verteiler in Axialrichtung einseitig abnehmenden Querschnitt mit gegenseitig unterschiedlicher Orientierung aufweisen.

Der Verteiler kann im wesentlichen die Form eines Kegels oder eines ähnlichen Gegenstandes haben, z. B. einer Pyramide, wobei die Oberfläche des Verteilers ungebrochen oder gebrochen sein kann. Um die Schlagmühle verschiedenen Materialien anpassen zu können, kann der Verteiler erfin-dungsgemäss einstellbar sein.

Die einströmende Luft kann weiterhin dadurch gesteuert werden, dass in der Einströmrichtung vor dem Einlauf ein Saugkasten mit einstellbaren Einlauföffnungen für die Luft angebracht ist, wodurch die Lufteinströmung in Verbindung mit dem Verteiler nach Wunsch gesteuert werden kann. Der Saugkasten kann ausserdem erfindungsgemäss auch für ein Aussortieren mitgerissener schwerer Partikel wie Steine, Sand und Metallstücke eingerichtet sein.

Zur wirksamen Abführung des vermahlenen Produktes kann das Sieb von einem Abführkanal für vermahlenes Gut, das das Sieb passiert hat, umschlossen sein.

Das Sieb als solches kann aus mehreren in sich formsteifen Siebeinheiten zusammengesetzt sein, welche die für den Kammermantel geltende Krümmung aufweisen und die lösbar im Gehäuse anbringbar sind. Hierdurch wird nicht nur ein problemfreies Auswechseln verschlissener Siebe ermöglicht, sondern es wird auch möglich, schnell und einfach eine oder mehrere oder alle Siebeinheiten durch Einheiten zu ersetzen, die eine andere Loch- bzw. Maschengrösse aufweisen, was für die Vermahlung besonderer Produkte beispielsweise zu Futter Bedeutung haben kann.

Jede Siebeinheit kann aus einem selbständigen, formsteifen Rahmen bestehen, der aus gegenüberliegenden Seitenelementen, die der Krümmung der Kammer folgen, und die Seitenelemente verbindenden Querelementen sowie einer auf dem Rahmen angebrachten Siebplatte oder einem Siebnetz besteht, das mit freien Endflächen über die Querelemente des Rahmens hinausragt, wobei zum Gehäuse lösbare Befestigungsorgane zum Festhalten dieser Endflächen gehören.

Dies bedeutet, dass keine Gefahr dafür besteht, dass die Siebplatte oder das Siebnetz nach ihrem Loslösen mehr oder weniger die der Kammerkrümmung entsprechende Form verlieren. Infolge dessen kann eine neue Siebeinheit ohne weitere Anpassung ins Gehäuse eingesetzt werden, was überdies besonders schnell und sicher dadurch erreicht werden kann, dass die Siebplatte oder das Siebnetz wie angegeben an seinen Endflächen ausserhalb der Querelemente des Rahmens am Gehäuse festgehalten wird.

Die Festhalteorgane können auf einfache Weise aus Anlagekörpern für die Endflächen und aus Spannkörpern, beispielsweise Exzenterkörpern zum Festspannen der Endflächen gegen die Anlagekörper bestehen. Die Festhalteverbindung kann erfindungsgemäss mit den Querelementen des Rahmens zugehörigen Eingriffsorganen zur lösbaren Eingriffsverbindung mit zum Gehäuse gehörenden Anlageorganen kombiniert sein, so dass das Sieb beim Einsetzen und beim Herausnehmen durch die Querelemente gestützt und gesteuert wird und nach dem Einsetzen durch die erstgenannten lösbaren Festhaltekörper festgehalten wird.

Die Erfindung sei im folgenden näher am Beispiel unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Schlagmühle,

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Fig. 2 einen Axialschnitt entlang der Linie II—II in Fig. 1 und

Fig. 3 in grösserem Massstab einen Querschnitt durch einen Teil eines Schlagmühlengehäuses mit einem Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäss eigentümliche Anbringung von Sieben.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Schlagmühle hat ein trommeiförmiges Gehäuse 1 mit einem Trommelmantel, der rundherum als ein Sieb ausgebildet ist und der sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus drei Siebeinheiten 2 zusammensetzt. Das Sieb ist von einem Abfuhrkanal 3 umgeben. In der vom Sieb umschlossenen Mahlkammer ist ein Rotor 4 angebracht, der vier im gegenseitigen Winkelabstand von 90° angebrachte, als Ventilatorflügel 5a, 5b, 5c und 5d ausgebildete Arme trägt. Diese Ventilatorflügel sind in Strömungsrichtung der Luft gesehen vor den Schlegeln 6 mit mindestens einem Strömungsumlenkkörper 60 von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt versehen, dessen in der Umfangs-richtung liegender Durchmesser grösser als derjenige der Schlegel 6 und als die Dicke der Rotorarme bzw. Ventilatorflügel ist. Die Ventilatorflügel tragen an ihren Aussenenden Schlegel 6. Die Luftumlenkkörper 60 stellen also Schlegelträger dar. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Flügel 5a und 5b eine Gruppe, deren Schlegel gleich plaziert sind, und die Flügel 5c und 5d eine andere Gruppe, deren Schlegel ebenfalls gleich plaziert sind. Von Gruppe 5a, 5b zu Gruppe 5c, 5d sind die Schlegel indessen in Richtung der Drehachse des Rotors zueinander versetzt. Die Anordnung kann auch so sein, dass die Flügel 5a und 5c eine Gruppe und die Flügel 5b und 5d eine andere Gruppe bilden, oder dass jeder Flügel als eine besondere Gruppe aufgefasst wird mit einer entsprechend versetzten Anbringung der Schlegel von Gruppe zu Gruppe. Bei der Drehachse des Rotors ist ein axialer Einlauf 7 für zu vermählendes Gut vorgesehen. Der Abfuhrkanal 3 mündet unten in einen Auslauf 8 aus.

Jede Siebeinheit 2 besteht aus einem formsteifen Rahmen mit Seitenelementen 9, die der Krümmung des Trommelmantels folgen, und aus die Seitenelemente verbindenden Querelementen 10, die in lösbarer und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel verschiebbarer Eingriffsverbindung mit einem zum Trommelgehäuse gehörenden Tragorgan 11 stehen. Die Rahmen 9, 10 sind von einer perforierten Siebplatte bzw. einem Siebnetz 12 überdeckt. Die Platte oder das Netz 12 ragen mit Endflächen 13 über die Querelemente 10 hinaus und sind bei diesen Flächen durch Spannorgane in Gestalt von Exzentrikorganen 14 lösbar gegen zum Gehäuse gehörende Anlageorgane 15 verspannt, die als Winkeleisen ausgebildet sind.

Der während der Arbeit der Schlagmühle entstehende Materialstrom durch das Gehäuse ist durch Pfeile angegeben. Durch den Einlauf 7 neu zugeführtes Gut wird unter Einfluss der von den Flügeln 5 des Rotors 4 erzeugten Transportwirkung gegen die Peripherie der Mahlkammer in der Nähe der Siebe 2 geführt, wo das Material von den Schlegeln 6 zermah-len oder zerschlagen wird. Ausreichend vermahlenes oder zerschlagenes Gut verlässt die Mahlkammer schnell durch die Siebe 2 in den Abfuhrkanal 3 und von da zum Auslauf 8.

Der Einlauf 7 umfasst teils einen rohrförmigen Einlaufs-kanal 16, der sich in das Gehäuse 1 hinein erstreckt, und teils eine Passage 17, die sich in Axialrichtung ein Stück in den Rotor 4 von dessen rechter Seite her erstreckt und auf diesem Stück von dem Einströmende der Flügel 5a, 5b, 5c und 5d begrenzt ist. Ein kegelförmiger Verteiler 18 ist in der ebenfalls mit einer konischen Querschnittsform ausgebildeten Passage 17 angebracht, wobei die Querschnittsform der Passage gegenüber der Querschnittsform des Verteilers entgegengesetzt orientiert ist. Der Verteiler 18 ist in Axialrichtung einstellbar mit Hilfe einer Spindel 19, die in einer durch Stützorgane 21 im rohrförmigen Kanal 16 angebrachten Buchse 20 gelagert ist.

In Einströmrichtung vor dem Einlaufkanal 16 ist ein Saugkasten 22 mit einstellbaren Schlitzen 23 und 24 zur Einstellung der für die verschiedenen Materialien erforderlichen Luftmengen vorgesehen. Der Saugkasten 22 weist unten einen Raum 25 auf, in dem eventuell aussortierte schwere Partikel gesammelt werden können.

Die gezeigten Pfeile geben an, dass mit Hilfe des Verteilers 18 ein Luftstrom erzeugt werden kann, der das ankommende Gut über die gesamte axiale Ausstreckung der Flügel 5a, 5b, 5c und 5d verteilt, so dass das gesamte wirksame Areal dieser Flügel für den Materialtransport herangezogen wird.

Im übrigen ist die Mühle derart ausgebildet, dass die Drehrichtung des Rotors willkürlich geändert werden kann.

In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der gesamte Trommelmantel aus sechs Siebeinheiten 2 gebildet. Die mit 14 bezeichneten Spannorgane sind in gelöster Stellung und die mit 14' bezeichneten Spannorgane in Spannstellung gezeigt. Die Querelemente 10 weisen Eingriffsorgane in Gestalt ausragender Flanschen 26 auf, die in Verschiebungseingriff mit Rillen 27 gehörenden Tragorgane 11 stehen.

Soll eine Siebeinheit 2 ausgewechselt werden, ist es lediglich erforderlich, die Spannorgane von ihrer Stellung 14' zu ihrer Stellung 14 zu lösen und danach die Siebeinheit in Axialrichtung aus dem Gehäuse herauszuziehen. Die Arbeit erfordert keine weiteren Handhabungen an der Mühle, und die gleiche Siebeinheit oder eine andere Siebeinheit kann danach durch Einschieben ohne weitere Anpassung an die Trommelform der Kammer schnell und sicher dadurch festgespannt werden, dass die Spannorgane von 14 zu 14' verdreht werden. Während der Arbeit wirken die Organe 15 als eine Sperre, die das Siebareal in der Mahlkammer unterbrechen und dadurch einer allzu kräftigen Rotation des Mahlgutes in der Kammer entgegenwirken.

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2 Blatt Zeichnungen

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1. Schlagmühle mit einem trommeiförmigen, eine Mahlkammer bildenden Gehäuse, deren Mantel rundherum als feststehendes Sieb ausgebildet ist, wobei im Gehäuse koaxial mit dessen Achse ein Rotor angebracht ist, der als Gebläseflügel ausgebildete, von der Rotornabe ausgehende Tragarme für Schlegel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Gebläseflügel als Tragarme für die Schlegel (6) ausgebildet sind und eine in der Axialrichtung des Gehäuses gemessene Breite aufweisen, die der axialen Arbeitsbreite im Gehäuse-innern entspricht, dass im Gehäuse ein koaxial mit der Gehäuseachse verlaufender Einlauf (7) sowohl für Luft als auch für zu vermählendes Gut vorgesehen ist und dass die Schlegel (6) an Strömungsumlenkkörpern (60) gelagert sind, die sich längs den freien Endkanten der Gebläseflügel (5) erstrecken und einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt von bezüglich der Dicke der Gebläseflügel (5) grösserem Durchmesser aufweisen.

2. Schlagmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einlauf für das zu vermählende Gut ein Verteiler (18) für die ebenfalls durch den Einlauf einströmende Luft vorgesehen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schlagmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlauf (7) eine Passage (17) aufweist, die in Axialrichtung von der einen Seite des Rotors über eine Strecke in diesen eingreift und auf dieser Strecke durch das Einströmende der Gebläseflügel (5) begrenzt ist, und dass der Verteiler (18) in dieser Passage (17) angebracht ist oder sich in sie hinein erstreckt.

4. Schlagmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Passage (17) und der Verteiler (18) in Axialrichtung einseitig sowie zueinander gegensinnig abnehmende Querschnitte aufweisen.

5. Schlagmühle nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (18) im wesentlichen die Form eines Kegels oder eines teilweise kegelförmigen Gegenstandes hat.

6. Schlagmühle nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (18) axial einstellbar ist.

7. Schlagmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einströmungsrichtung vor dem Einlauf (7) ein Saugkasten (22) für die Zufuhr von Luft mit einstellbaren Einströmungsöffnungen (24, 24) vorgesehen ist.

8. Schlagmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkasten (22) zur Aussortierung mitgeführter schwerer Partikel eingerichtet ist.

9. Schlagmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (2) von einem Abfuhrkanal (3) für vermahle-nes Gut, das das Sieb passiert hat, umgeben ist.

10. Schlagmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (2) aus mehreren voneinander getrennten, gekrümmten Siebtafeln besteht, die sich je längs eines Teils des Gehäusemantelumfangs erstrecken und deren jede einen Rahmen mit einander gegenüberliegenden, der Umfangs-krümmung folgenden Seitenelementen (9) und die Seitenelemente verbindende Querelemente (10) sowie ein auf dem Rahmen angebrachtes Siebelement (12) aufweist, welch letzteres mit freien Endflächen (13) die Querelemente (10) des Rahmens überragt, und dass am Gehäuse lösbare Halteorgane zum Festhalten der genannten Endflächen (13) vorgesehen sind.

11. Schlagmühle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet. dass die Halteorgane aus Anlageorganen (15) für die Endflächen (13) und aus Spannorganen (14) bestehen, die zum Festspannen der Endflächen (13) gegen die Anlageorgane (15) eingerichtet sind.

12. Schlagmühle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Querelemente (10) des Rahmens Eingriffsorgane (26) zur lösbaren Eingriffsverbindung mit zum Gehäuse gehörenden Anlageorganen (11, 27) aufweisen.