-
Kugelquetschmühle Die Erfindung bezieht sich auf Kugelquetschmühlen
mit mehreren übereinander angeordneten, zwischen je zwei sich relativ zueinander
drehenden Ringen laufenden Mahlkugelkränzen. Jeder Mahlkugelkranz läuft also zwischen
einer unteren ringförmigen Fläche (im folgenden Mahlfläche genannt), auf der der
Mahlvorgang stattfindet, und einer oberen ringförmigen Fläche (im folgenden Führungsfläche
genannt), die der Führung der Kugeln dient. Das Mahlgut tritt bei solchen Mühlen
oben ein und durchläuft nacheinander die Mahlkugelkränze, bevor es den Boden erreicht.
-
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine verbesserte Mühle der vorstehend
beschriebenen Art. Gemäß der Erfindung sind in einer Kugelquetschmühle der beschriebenen
Art die Mahl- und Führungsflächen der Ringe so ausgebildet, daß jede Kugel nur einen
Berührungspunkt mit jeder Fläche hat, die Berührungspunkte jeder Kugel auf einem
gegen die Achse der Mühle geneigten Durchmesser der Kugel liegen und die Mahlflächen
eine ununterbrochen abwärts gerichtete Neigung aufweisen, damit das Gemahlene von
jedem Kugelkranz zu dem nächsttieferen frei fließen kann.
-
Nach einer weiteren Ausbildung der Mühle weist erfindungsgemäß jeder
Ring mit Ausnahme des obersten und des untersten Ringes eine mit einem Kugelkranz
zusammen arbeitende Mahlfläche und eine mit dem nächsttieferen Kugelkranz zusammen
arbeitende Führungsfläche auf; der untere der beiden Endringe hat nur eine Mahlfläche
und der obere nur eine Führungsfläche.
-
Die Ringreihe kann in wechselnder Folge größere und kleinere Ringe
umfassen, von denen die größeren
Ringe die Mahl- und Führungsflächen
auf ihren Innenseiten und die kleineren Ringe die Mahl-und Führungsflächen auf ihren
Außenseiten haben.
-
Sämtliche Ringe, die sowohl Mahl- als auch Führungsflächen aufweisen,
können jedoch auch gleich ausgebildet sein, wobei die Ringe abwechselnd drehbar
und gegen Drehen gesichert angeordnet sind.
-
Die Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung
beschrieben, in der Fig. i eine Ansicht, zum Teil im Schnitt und gebrochen, einer
Kugelquetschmühle, Fig. 2 eine ähnliche Ansicht einer anderen Kugelquetschmühle,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2 darstellt; Fig. 4 bis 9 zeigen
Mahlringe mit verschiedenen Mahlflächenformen im Schnitt.
-
Nach Fig. i ist dieMühle mit einem zylindrischen Gehäuse io versehen,
dessen Achse senkrecht verläuft und in dem mehrere unbewegliche äußere Ringe i i
angeordnet sind, die sich mit drehbaren inneren Ringen 12 abwechseln und die, wie
bei 13 dargestellt ist, an dem Gehäuse befestigt sind. Jeder Ring i i ist auf seiner
Innenseite mit einer Mahlfläche 14 und einer Führungsfläche 15 und jeder Ring 12
auf seiner Außenseite mit einer Mahlfläche 16 und einer Führungsfläche 17 versehen.
-
Im obersten und untersten Teil des Gehäuses sind äußere Endringe 18
und i9 angebracht; der Ring 18 ist nur mit einer Führungsfläche 15 und der Ring
i9 nur mit einer Mahlfläche 14 versehen; beide Ringe sind an dem Gehäuse befestigt.
-
Zwischen jeder Mahlfläche 14 oder 16 und der gegenüberliegenden Führungsfläche
17 oder 15 ist ein ringförmig geschlossener Kranz von Kugeln 20 aus hartem Stahl,
Wolframkarbid oder anderem hartem -TV aterial angeordnet. Die Mahlflächen
zeigen im Querschnitt einen oberen konkaven, bogenförmigen Teil 21, der mit der
Kugel in Berührung steht und dessen Oberfläche einen größeren Halbmesser als die
Kugel hat, und einen unteren konvexen, bogenförmigen Teil 22; jeder Ring weist eine
zylindrische Oberfläche 23 auf, die sich vom Teil 21 an aufwärts erstreckt. Die
Führungsflächen weisen im Querschnitt einen konkaven, bogenförmigen Umriß auf, unterhalb
dessen sich ein zylindrischer Teil 24 des Ringes erstreckt.
-
Die Ringe sind durch Dübelringe 25 oder andere Mittel, wie ineinandergreifende
Zacken oder Nocken, derart miteinander verbunden, daß axiale Bewegungen der Ringe
zueinander möglich sind. Sie werden über ein nicht dargestelltes, in dem Sockel
26 des Gehäuses angeordnetes Kegelradgetriebe durch einen Elektromotor 27 angetrieben.
-
Auf den Ringstapel wird durch Schrauben 28 Druck ausgeübt, die durch
mit Schraubengewinde versehene, in der oben an dem Gehäuse angeordneten Platte 29
angebrachte Öffnungen hindurchgehen und sich über Gummipolster 28° gegen den Ring
18 abstützen; Feststellmuttern 30 sind vorgesehen, damit jede gewünschte
Stellung der Schrauben 28 beibehalten wird.
-
Oben an der Mühle ist ein an seinem unteren Ende in ein zylindrisches
Rohr 32 'übergehender Mühlentrichter 31 angebracht, in den ein mit den Ringen 12
sich drehender Verteiler 33 hineinragt; der Zwischenraum zwischen dem unteren Ende
des Rohres 32 und dem Verteiler 33 begrenzt die größte Abmessung der Mahlgutstücke,
die in die Mühle eintreten können.
-
Die hohle Mitte des Ringstapels ist an ihrem unteren Ende mit einem
für das Gemahlene bestimmten Aufnahmetrichter 34 und der ringförmige Raum zwischen
dem Ring i9 und dem untersten Ring 12 mit einem zweiten, nicht dargestellten Aufnahmetrichter
verbunden. Durch nicht dargestellte, mit dem Trichter 34 verbundene Saugmittel oder
durch Druck ausübende Mittel, die mit dem zwischen dem Gehäuse io und einem äußeren
Gel.äuse iob vorhandenen Zwischenraum 1o° verbunden sind, wird durch in dem Gehäuse
io angebrachte Öffnungen 35 und die zwischen den Ringen 12 vorhandenen Zwischenräume
ein Luftstrom eingeführt, um das vollständig gemahlene Gut in den zwischen den Ringen
12 vorhandenen Durchgang und damit in den Trichter 34 zu befördern. Der andere Aufnahmetrichter
sammelt den Abfall oder das unvollständig gemahlene Gut, das durch den untersten
Kugelring hindurchgeht.
-
Der Luftstrom kann auch abwechselnd in entgegengesetzter Richtung
fließen, wobei wechselweise wirkende Mittel zum Sammeln des fein Gemahlenen angeordnet
werden. In jedem Falle dient der Luftstrom dem zusätzlichen Zweck, die arbeitenden
Teile zu kühlen.
-
Das Mahlgut, das in der Mühle gemahlen werden soll, wird zuerst bis
auf eine geeignete Korngröße vorzerkleinert, in den Mühlentrichter 31 eingeführt.
Der Verteiler 33 führt das Mahlgut an den Umfang der Mühle, von wo es alsdann zwischen
dem Ring 18 und dem obersten Ring 12 nach unten und außen, dann zwischen dem obersten
Ring 12 und dem cbersten Ring i i nach unten und innen und in der gleichen Weise
abwechselnd nach außen und innen weiterwandert. Das Gut geht auf diese Weise durch
jeden Kugelring hindurch und wird zwischen den Kugeln und der Mahlfläche 14 oder
16, auf der diese laufen, zerkleinert. Dank der Form dieser Mahlflächen nimmt der
zwischen jeder Kugel und der Fläche vorhandene Raum bis zu dem Berührungspunkt der
Kugel mit der Fläche in Richtung des Mahlgutflusses allmählich ab und in Richtung
des Abflusses von dem Berührungspunkt an allmählich zu; die Fläche ist über ihre
ganze Breite stets nach unten geneigt. Hierdurch ist eine wirksame Zerkleinerung
und ein freies Fließen des zerkleinerten Materials gewährleistet, das sich an keiner
Stelle in der Mühle ansammeln kann.
-
Die Kugeln 2o bestehen, wie bereits erwähnt, aus gehärtetem Stahl
oder anderem harten Material, und die Mahl- und Führungsflächen der Ringe i i und
12 sind gehärtet. Da die Berührungspunkte der Kugeln 2o mit den Mahl- und Führungsflächen
auf einem gegen die Mühlenachse geneigten Kugeldurchmesser liegen, bewegen sich
die Kugeln so, daß die Abnutzung gleichmäßig über ihre gesamte
Oberfläche
erfolgt, so daß sie ihre genaue Kugelform nicht verlieren.
-
Die in den Fig. 2 und 3 der Zeichnung dargestellte Mühle weist ein
zylindrisches Gehäuse 40 mit senkrechter Achse auf und ist an ihrem unteren Ende
mit einem Trichter 41 verbunden, dessen .Achse gegen die des Gehäuses geneigt ist.
Das obere Ende des Gehäuses besteht aus einer ringförmigen Platte 42, über der ein
flacher Getriebekasten 43 angeordnet ist, der, wie bei 44 gezeigt ist, nach einer
Seite zur Aufnahme eines Ritzels 45 verbreitert ist, das über die Welle 46 angetrieben
wird. Ein koaxial mit dem Gehäuse 4o angebrachter Getriebering 47 greift in das
Ritzel 45 ein und ist durch geneigte radiale Arme 48 mit einem sich unter dem Getriebekasten
43 erstreckenden Verteiler 49 verbunden. Mit der Unterseite des Verteilers 49 ist
eine zylindrische Muffe 50 verbunden und zwischen den Verteiler und die Muffe
mittels eines Flansches 51 ein zusammengesetzter Ring 52 eingebaut. Dieser Ring
besteht aus den durch die Schrauben 55 miteinander verbundenen Teilen 53 ünd 54,
einem aus hartem Material, z. B. gehärtetem Stahl bestehenden, mit einer Führungsfläche
57 versehenen Ring 56 und einem ebenfalls aus hartem Material, z. B. gehärtetem
Stahl, bestehenden, mit einer Mahlfläche 6o versehenen Ring 58. Unterhalb des Ringes
52 sind weitere zusammengesetzte Ringe 61 angeordnet, die mit dem Ring 52 mit der
Ausnahme identisch sind, daß ein zusätzliches, bei 63 mit dem Teil 53 verschraubtes
Teil 62 vorgesehen ist, um den Ring 58 in die richtige Lage zu spannen. Der unmittelbar
unterhalb des Ringes 52 angeordnete Ring 61 ist bei 64 mit dem Gehäuse und der darunter
befindliche Ring 61 in ähnlicher Weise mit der Muffe 5o verbunden. Ein eine Führungsfläche
57 aufweisender Ring 56 ist mittels eines Teiles 65 gegen die Unterseite der Platte
42 gespannt, und unter dem untersten Ring 61 ist ein weiterer zusammengesetzter
Ring 66 eingebaut, der einen mit einer 3lahlfläche 6o versehenen Ring 58 sowie eine
sich nach unten erstreckende Muffe 67 trägt. Die Anordnung ist so getroffen, daß
jede lNIahlfläche 6o einer im Verhältnis zu ihr drehbaren Führungsfläche gegenüberliegt
und daß zwischen jedem Paar voneinander gegenüberliegenden Mahl-und Führungsflächen
ein Kugelring 68 angeordnet ist.
-
An der oberen Wandung des Getriebekastens 43 ist ein an seinem unteren
Ende ein zylindrisches Rohr 7o aufweisender Aufgabetrichter 69 angebracht; das Rohr
steht mit dem Getriebekasten in Schraubverbindung, so daß der Spalt zwischen dem
unteren Ende des Rohres und dem Verteiler 49 verändert werden kann; um das Rohr
in der eingestellten Lage zu halten, ist eine Feststellmutter 71 vorgesehen. Das
untere Ende der Muffe 5o erstreckt sich in das obere Ende eines Raumes, der durch
eine feste, abwärts in einen Trichter 73 führende zylindrische Wandung 72 gebildet
wird.
-
Der Druck zwischen den Ringen wird durch einen U-förmigen Bügel 74
(s. Fig. 3) geregelt, der mittels der Zapfen 75 in dem Gehäuse 4o drehbar gelagert
ist und über die Nasen 76 auf die Unterseite des Ringes 66 einwirkt. Der Bügel ist
mit einem vorspringenden Arm 77 versehen, gegen den sich eine Schraube 78, die in
eine Gewindebohrung der an der Verbindungsstelle des Gehäuses 40 und des Trichters
41 aneinanderstoßenden Flanschen 79 und 8o eingeschraubt ist, von unten anlegt.
-
Bei dieser Anordnung stellen die Führungsflächen 57 ebenso wie die
Führungsflächen 15 bei der vorher beschriebenen Anordnung im Querschnitt einen konkaven
Bogen dar, dessen Radius größer ist als der der Kugeln; die Mahlflächen sind jedoch
im Querschnitt gerade und durch einen konkaven Bogen mit einer sich nach oben erstreckenden
zylindrischen Fläche verbunden. Die Wirkung der Mühle ist die gleiche wie die in
dem zuerst beschriebenen Beispiel; das Mahlgut bewegt sich jedoch durch jede Kugelreihe
nach unten und außen und zwischen einer Reihe und der nächsten nach unten -und innen.
Die Zahl der Kugelreihen kann durch den Einsatz zusätzlicher Ringe 61 vergrößert
werden.
-
In dem Gehäuse 40 sind Öffnungen 81 vorgesehen und es ist Vorsorge
getroffen, daß Luft durch diese Öffnungen, die zwischen den zusammengesetzten Ringen
liegenden Räume und die in der Muffe 50 vorgesehenen Öffnungen 82 in den
Trichter73 strömt, damit das vollständig gemahlene Gut in diesen Trichter übergeführt
wird. Der Trichter 41 nimmt den Abfall oder durch die letzte Kugelreihe hindurchgehendes
unvollständig gemahlenes Gut auf.
-
Der Luftstrom kann durch Saug- oder Druckmittel erzeugt werden, und
falls es erwünscht ist, in entgegengesetzter Richtung strömen, wobei alsdann wechselnd
wirkende Mittel angeordnet werden, um das Gemahlene zu sammeln.
-
Die Fig. 4 bis 9 zeigen mehrere voneinander abweichende Ausgestaltungen
der Mahlflächen 6o, die an Stelle der in Fig. 2 dargestellten Flächen verwendet
werden können. Die in Fig.4 dargestellte Fläche ist besonders geeignet, wenn es
sich um die Zerkleinerung von brüchigem Mahlgut handelt, und die in Fig. 7 dargestellte
Form, wenn Metalle zerkleinert werden sollen. Wie aus diesen Figuren zu ersehen
ist, kann die Neigung der Mahlfläche und damit der Winkel, den der durch die Berührungspunkte
gehende Durchmesser jeder Kugel mit der Mühlenachse bildet, verschieden groß gewählt
werden.