DE1087884B - Schlaegermuehle fuer Einblasefeuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlägermühle mit pendelnd angelenkten Schlägern, bei der die Schlägerarme mittels Bolzen zwischen den Kranzscheiben der Mühlenwelle gelagert sind. Bei dieser Gelenkverbindung ist der sogenannte Schlägerbolzen durch das Auge mindestens eines Schlägerarmes und durch die Löcher mindestens zweier benachbarter Kranzscheiben hindurchgeführt.

Es hat sich gezeigt, daß besonders bei ballastreichen Brennstoffen, die einen starken Verschleiß beim Mahlen hervorrufen, auch diese Schlägerbolzen sowie die Bohrungen in den Scheiben und in den Armaugen einem erheblichen Verschleiß unterworfen sein können. Des weiteren wurde beobachtet, daß bei derartigen Schlägermühlen gelegentlich Erschütterungen auftreten, ohne daß hierfür eine Unwucht des Rotors oder die Vorgänge beim Mahlen als Ursache in Betracht kommen können.

Bei der Auslegung und Konstruktion derartiger Mühlenrotoren ging man bisher von der Annahme aus, daß die beim Lauf auftretenden erheblichen Fliehkräfte die Schlägerarme in eine vollkommen gestreckte Lage bringen und daß nur durch erhebliche Kräfte, wie sie z. B. beim Auftreffen des Schlägerkopfes auf übergroße Kohlenstücke oder auf Fremdkörper verursacht werden können, ein Auslenken der Arme möglich ist. Eine genaue Untersuchung der Kinematik des Schlägerarmes mit Bolzen und den dazugehörigen Scheiben der Welle ergab jedoch, daß beim Lauf der Mühle der Schlägerarm kleine Bewegungen ausführt, die letzten Endes für die oben geschilderten erhöhten Verschleiß erscheinungen und die Erschütterungen als Ursache anzusehen sind.

Aus Gründen einer leichten Bedienbarkeit und Wartung weist der Schlägerbolzen sowohl in den Kranzscheiben als auch im Auge des Schlägerarmes ein gewisses Spiel auf, das begrenzte Bewegungen zwischen Schlägerarm und Bolzen bzw. Bolzen und Kranzscheiben zuläßt, ohne daß nennenswerte Reibungswiderstände auftreten. Es findet nämlich in der Nähe der Nullage ein reines Abwälzen ohne Gleiten statt, und es treten deshalb nur sehr geringe Reibungswiderstände einer kleinen Auslenkung entgegen. Weiterhin zeigte eine Untersuchung, daß die Eigenschwingungszahlen derartiger Schlägerarme unter Einwirkung der Fliehkraft beim Lauf der Mühle etwa mit der Drehzahl übereinstimmen. Wenn nun bei jeder Umdrehung der Schlägerarm beim Durchgang durch den Mühlensumpf eine entsprechende Anregung erfährt, so wird hierdurch der Arm im Takt seiner Eigenschwingungszahl · angeregt, und es können Ausschläge auftreten, die die gesamte Mühle erschüttern und eine Unwucht vortäuschen. Wahrscheinlich ist das gelegentlich zu beobachtende Klopfen im Takt der Umdrehungen oder Schlägermühle für Einblasefeuerung

Anmelder:

Keller

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Leverkusen 3, Overfeldweg 34

Dipl.-Ing. Ernst Kröhl, Leverkusen,
ist als Erfinder genannt worden

auch im doppelten Takt in den Wälzlagern, in denen derartige Mühlenwellen gewöhnlich gelagert sind, auch auf diese Armschwingungen zurückzuführen. Als erregende Kraft genügt hierzu unter Umständen auch die Schwerkraft, die einmal den Arm in Richtung der Drehung beschleunigt und nach 180° Umdrehung die Bewegung verzögert.

Um diese Erscheinungen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Schlägerbolzen an den Stellen, an denen das reibungsarme Abwälzen am Schlägerarm oder in den Scheiben der Wellen stattfinden kann, abzuflachen, so daß der Bolzen dann unter der Einwirkung der Fliehkraft auf zwei Punkten aufliegt. Da nunmehr jede Bewegung ein Gleiten des BoI-■ zens in der Bohrung des Armes bzw. der Scheibe voraussetzt, muß, damit eine Bewegung überhaupt auftreten kann, die anregende Kraft so groß sein, daß die Reibungskräfte überwunden werden. Diese Reibungskräfte sind aber infolge der hohen Fliehkräfte so groß, daß bei normalen Beanspruchungen eine Bewegung mit Sicherheit verhindert wird. Nur bei außergewöhnlichen Betriebszuständen, wenn beispielsweise ungewöhnlich große Stücke des Mahlgutes oder Fremdkörper auf die Schlägerköpfe einwirken, kann der Schlägerarm nach wie vor in der gehörigen Weise ausweichen. Die Bolzen weisen erfindungsgemäß zwei gegenüberliegende Abflachungen auf, die senkrecht zum Radiusvektor stehen,' wobei eine Festlegung sowohl in der Bohrung der Wellenscheiben als auch im Auge des Schlägerarmes gleichzeitig unter Eintritt der stabilsten Lage des Schlägerbolzens erzielt wird.

Es ist bereits bei Schlägermühlen bekannt, daß durch

Anordnung von Blattfedern zwischen den pendelnd angelenkten Schlägerarmen, wobei die Blattfedern mit Vorspannung abgestützt sind und mit ihren Enden

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gegen aufeinanderfolgende Schlägerarme anliegen, der Auslenkung der Schlägerarme einen sich vergrößernden Widerstand entgegengesetzt wird.

Ob diese Wirkung im Bereich kleiner Auslenkungen auch genügt, um die Pendelschwingungen zu dämpfen, hängt von den Reibungskräften in der Nähe der Nulllage ab und ist ungewiß. In den angewendeten Mitteln besteht zwischen der bekannten Anordnung und dem Erfindungsgegenstand jedoch ein großer Unterschied.

Ferner ist eine Ring-Hammer-Mühle bekannt, bei der die Abstützung eines angelenkten Schlagkörpers mittels zweier Zapfen erfolgt, die in verschiedener Entfernung von der Welle angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß die in einer Drehrichtung (Arbeitsdrehrichtung) der Auslenkung entgegenwirkenden Kraft verstärkt wird, in der anderen Drehrichtung jedoch normal bleibt. Gegen Pendelschwingungen wird also diese Einrichtung nur einseitig wirksam sein.

Bei einer anderen Hammermühle sind die beiden Stützzapfen symmetrisch zur Mittellage angeordnet, wobei ihre Wirksamkeit in beiden Drehrichtungen vorliegt und auch kleine Ausschläge erfassen wird.

Es wird bei den Schlägermühlen zur Dämpfung von Pendelschwingungen und zur Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung in beiden Drehrichtungen die stabilste Lage des Schlägerbolzens dadurch eintreten, wenn die Abflachungen senkrecht zur Fliehkraftrichtung des Schlägerarmes, d. h. senkrecht zum Radiusvektor stehen. Daraus ergibt sich die weitere Aufgabe, Einrichtungen in oder an der Welle anzubringen, die diese Lage der Bolzen sichern. Dieses kann am einfachsten dadurch geschehen, daß die Löcher der Scheiben die gleiche Form haben wie der Querschnitt des Bolzens unter Beachtung des für einen leichten Ein- und Ausbau notwendigen Spieles. Es genügt grundsätzlich, in der Wellenbohrung eine Abflachung anzubringen. Man wird aber zur Vermeidung unnötig kleiner Toleranzen oder auch aus anderen Herstellungsgründen zwei gegenüberliegende Abflachungen anwenden. Solche Löcher in den Scheiben lassen sich beispielsweise durch Räumen herstellen. Man kann aber zur Vereinfachung auch Büchsen einziehen, die durch Räumen oder Schmieden den erforderlichen Lochquerschnitt erhalten und in rundausgeführte Löcher der Scheiben eingepreßt werden. Für die einwandfreie Ausrichtung der Schlägerbolzen ist es aber auch möglich, an den Scheiben Haltestücke, beispielsweise Blechstücke, oder in die Bohrung der Scheiben Keile oder ähnliche Einrichtungen einzubringen, womit man die gleiche Wirkung erzielt.

Vorstehende Erfindungsgedanken werden in einigen Abbildungen erläutert, und zwar zeigen

Abb. 1 bis 5 kinematische Prinzipskizzen und

Abb. 6 bis 8 einige Ausführungsvorschläge des Erfindungsgedankens.

Abb. 1 zeigt, wie der Bolzen 1 in der Bohrung 2 des Schlägerarmauges unter Wirkung der Fliehkraft Z in Punkt A bzw. auf der Linie A anliegt. Die Durchmesserdifferenz wurde hier und in den folgenden Abbildungen zwecks deutlicher Darstellung extrem groß angenommen.

In Abb. 2 hat sich der Schlägerarm unter Einwirkung zusätzlicher Kräfte in Pfeilrichtung C gedreht. Der Berührungspunkt ist nach B gewandert, wobei ein Abrollen auf den Strecken S₁=S₂ stattgefunden hat. Dieser Abrollvorgang kann fortgesetzt werden, bis der Winkel φ etwa die Größe des Haftreibungswinkels erreicht hat. Der Arm hat sich dann um den Winkel ψ gedreht. Wird jetzt die Bewegung fortgesetzt, so beginnt dann die mit größerer Reibung behaftete Gleitbewegung.

Abb. 3 zeigt, wie ein erfindungsgemäß abgeflachter Bolzen 1 die Bohrung 2 einer Wellenscheibe 7 in den Punkten 3 und 4 berührt. Die Abflachung des Bolzens ist mindestens so groß zu machen, daß bei einer erzwungenen Bewegung der Bolzen nicht um die Punkte bzw. Linien 3 und 4 kippen, sondern nur noch in der Bohrung gleiten kann.

ίο Fig. 4 zeigt die analogen Verhältnisse für das Armauge 8, wobei den Punkten bzw. Linien 3 und 4 der Abb. 3 die Punkte 5 und 6 des Bolzens 1 entsprechen. Abb. 5 zeigt, wie durch eine Abflachung in der Bohrung der Wellenscheibe 7 der Bolzen 1 in seiner Lage fixiert wird. Die gestrichelte Linie 9' gibt die zweckmäßigerweise vorzusehende Gegenabflachung an. Z ist der Radiusvektor der Fliehkraft, unter der der Bolzen 1 in der Bohrung 2 gegen die Abflachung der Wellenscheibe 7 gepreßt wird. Die Abflachung 9 in der

ao Kranzscheibe ist eine Kleinigkeit größer gewählt als die Abflachung 10 am Bolzen. Dadurch wird erreicht, daß, wenn die Punkte 3 und 4 auf dem Bolzen einen genügenden Abstand haben, bei erzwungenen Bewegungen des Schlägerarmes ein Gleiten lediglich zwi- sehen Armauge und Bolzen stattfindet und nicht zwischen Bolzen und Kranzscheibe. Es ist dann also nur ein Verschleiß im Armauge und am Schlägerbolzen zu erwarten, die beide leicht ausgewechselt werden können. Ein Verschleiß in der Bohrung der Kranzscheibe wird jedoch weitgehend vermieden. Wird das Loch mit Abflachungen in einer Büchse eingearbeitet, so ist dieselbe in eine dazugehörige runde Bohrung 11 der Kranzscheibe einzupressen.

Abb. 6 zeigt die Fixierung des Bolzens 1 durch eine Feder 12 in dem Loch 2 der Kranzscheibe 7.

Abb. 7 und 8 zeigen als weitere Ausführungsvorschläge Bleche 13, die gabelförmig über Abflachungen den Bolzen 1 übergreifen und somit die Bolzenfixierung vornehmen. Im vorliegenden Beispiel ist del Bolzen 1 mit vier rechtwinklig zueinander angeordneten Abflachungen versehen.

Vorstehend geschilderte Erfindung beschränkt sich nicht auf Schlägermühlen für Einblasefeuerungen, sondern kann auch bei in anderer Weise angewendeten Schlägermühlen und Hammerbrechern Vorteile bringen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schlägermühle mit pendelnd angelenkten Schlägern, bei der die Schlägerarme mittels Bolzen zwischen den Kranzscheiben der Welle gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß. die Schlägerbolzen (1) mindestens zwei gegenüberliegende Abflachungen (10) aufweisen, die senkrecht zum Radiusvektor stehen.

2. Schlägermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzenlöcher (2) der Kranzscheiben (7) ein oder zwei Abflachungen (9) in senkrechter Lage zum Radiusvektor enthalten.

3.Schlägermühle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bolzenlöcher der Kranzscheiben feste Büchsen eingesetzt werden, die die entsprechenden Abflachungen enthalten.

4. Schlägermühle nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Abflachung (9) im Loch (2) der Kranzscheibe (7) größer ist als auf dem Schlägerbolzen (1) oder zu-

mindest so groß ausgeführt ist, daß kein Kippen des Bolzens um die Punkte (3 und 4) auftreten kann.

5. Schlägermühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Abflachungen (10) der Schlägerbolzen (1) durch an sich bekannte Bauelemente (12, 13) gesichert wird, die an den

Kranzscheiben (7) befestigt oder in den Bohrungen (2) angebracht sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 647 077; britische Patentschrift Nr. 491 184; USA.-Patentschrift Nr. 2 240 404.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen