Schleuderkanten-Verschleißeinheit

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schleuderkanten-Verschleißeinheit für eine Schleudermühle.

In Schleudermühlen wird das Mahlgut zentral in einen sich um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehenden Rotor eingebracht. In diesem Rotor verteilt es sich zentrifugalkraftbedingt auf eine Mehrzahl von Schleuderkammern, die jeweils von einer Schleuderschaufel begrenzt sind. In Drehrichtung des Rotors vor der Schleuderwand dieser Schleuderschaufeln bildet sich ein Materialbett aus vorzerkleinertem Mahlgut, das die Schaufelwand vor Verschleiß schützt. Längs einer Oberfläche dieses Materialbetts werden die Mahlgut-Partikel nach radial außen beschleunigt, treten an einer Schleuderkante aus dem Rotor aus und treffen nach kurzem freien Flug auf eine Prallwand, an der die Hauptzerkleinerung des Mahlguts stattfindet. Die Prall- wand kann von einer Mehrzahl von verschleißfesten Prallplatten oder einem Materialbett aus zerkleinertem Mahlgut gebildet sein.

Die Schleuderkante, die das radial äußere Ende der Schaufelwand bildet, ist, wie man aus der vorstehenden Erläuterung der physikalischen Abläufe in dem Schleudermühlen-Rotor leicht einsieht, starkem Verschleiß durch Abrieb ausgesetzt, da sich das Mahlgut an der Verschleißkante im Wesentlichen tangential zur Oberfläche des die Verschleißkante bildenden Elements entlang bewegt. Das die Verschleißkante bildende Element ist darüber hinaus aber auch einer Beanspruchung durch von der Prallwand zurück- prallendes Mahlgut ausgesetzt. Die Bewegung dieser zurückprallenden Mahlgut-Partikel weist jedoch eine erhebliche Komponente auf, die orthogonal zu der von diesen Partikeln beanspruchten Oberfläche des Schleuderkantenelements gerichtet ist. Es handelt sich hierbei also eher um eine

Schlagbeanspruchung.

Um den vorstehend beschriebenen Beanspruchungen widerstehen zu können, umfassen herkömmliche Schleuderkanten-Verschleißeinheiten ein gehärtetes Metallteil, das sowohl die Schleuderkante bildet als auch dem Rückprall-Verschleißschutz dient. Dieses gehärtete Metallteil ist mit einem nicht-gehärteten Metallteil verlötet, insbesondere hart-verlötet, das zur Befestigung der Verschleißeinheit an der Schleuderwand der jeweiligen Schleuderschaufel des Rotors dient.

In der Praxis ist es nun immer wieder zur Ablösung des gehärteten Metallteils von dem nicht-gehärteten Metallteil gekommen. Diese Ablösung dürfte das Resultat einer Ermüdung der Hartlot-Schicht sein, die von der Vielzahl von Einschlägen zurückprallender Mahlgut-Partikel herrührt.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine mit einfach zu beherrschenden Arbeitsvorgängen herstellbare Schleuderkanten-Verschleißeinheit erhöhter Lebensdauer bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schleuderkanten-Verschleißeinheit für eine Schleudermühle gelöst, welche einen Trägerkörper und einen mit diesem verbundenen Verschleißkörper umfasst, wobei der Verschleißkörper mit dem Trägerkörper durch Vulkanisieren verbunden ist. Erfindungsgemäß ersetzt die Vulkanisier-Schicht die Hartlot-Schicht der Schleuderkanten-Verschleißeinheit des Standes der Technik. Beim Auftreffen zurückprallender Mahlgut-Artikel auf dem Verschleißkörper kann sich die Vulkanisier-Schicht in einfacher Weise verformen und so die Wirkung der Einschläge abdämpfen. Aufgrund der Eigenelastizität der Vulkanisier-Schicht kehrt diese anschließend wieder in ihre Ursprungsstellung zurück, so dass die Funktionsfähigkeit der Schleuderkanten-Verschleißeinheit erhalten bleibt.

Um auch über längere Zeit eine ordnungsgemäße Verbindung des Verschleißkörpers mit dem Trägerkörper sicherstellen zu können, wird in Weiter-

bildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die durch das Vulkanisieren zu verbindenden Oberflächen von Trägerkörper und Verschleißkörper eine das Vulkanisieren begünstigende Oberflächenstruktur aufweisen. Diese Oberflächenstruktur kann dabei bei der Herstellung durch mechanische oder/und chemische Vorbehandlung der zu verbindenden Oberflächen der beiden Körper erzielt werden.

Um auf die die Vulkanisier-Schicht einwirkenden Scherkräfte weitestgehend reduzieren zu können, d.h. Kräfte, welche den Verschleißkörper vom Träger- körper in einer zu den zu verbindenden Oberflächen dieser beiden Körper im Wesentlichen parallel verlaufenden Richtung zu trennen versuchen, kann der Trägerkörper wenigstens eine Abstützfläche für den Verschleißkörper aufweisen, die im an der Schleudermühle montierten Zustand von radial innen nach radial außen betrachtet in der Bewegungsrichtung der Schleu- derkanten-Verschleißeinheit vorspringt. Diese Abstützfläche kann beispielsweise von einer einfachen Stufe gebildet sein. Bevorzugt kann sich die Abstützfläche im Wesentlichen über die gesamte Höhe des Trägerkörpers erstrecken.

Um erreichen zu können, dass auf den Trägerkörper, abgesehen von den unvermeidlichen Reibungskräften, die von den längs des Materialbetts zur Schleuderkante hin beschleunigten Mahlgut-Partikeln auf den Verschleißkörper ausgeübt werden, und den Einschlagkräften, die von den zurückprallenden Mahlgut-Partikeln auf den Verschleißkörper ausgeübt werden, möglichst keine weiteren Kräfte einwirken, wird ferner vorgeschlagen, dass der Trägerkörper und der Verschleißkörper zumindest an einer im Betrieb der Schleudermühle vorauslaufenden Fläche im Wesentlichen bündig ineinander übergehen. Dabei bedeutet der Begriff "im Wesentlichen bündig" im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, dass beim übergang vom Trägerkörper zum Verschleißkörper keine so großen Stufen oder so starke Richtungsänderungen der jeweiligen Oberflächen stattfinden, dass dem auf dem Materialbett entlanggleitenden Material eine Angriffsfläche dargeboten würde, die zu einer Schlagbelastung des Verschleißkörpers von

hinten führen würde, d.h. einer Schlagbelastung, die eine Dehnung der Vulkanisier-Schicht nach sich zieht.

Der Trägerkörper kann erfindungsgemäß aus einem verglichen mit dem Material des Verschleißkörpers weichen Material gefertigt sein, beispielsweise Stahl. Dabei kann der Trägerkörper allein durch spanabhebende Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen, Bohren, Schneiden und dergleichen, aus Vollmaterial gefertigt sein. Alternativ ist es jedoch auch möglich, zunächst durch Gießen einen Rohling herzustellen, an dem dann nur noch wenige spanabhebende Bearbeitungsschritte durchgeführt werden müssen, beispielsweise das Schneiden eines Innengewindes zur Befestigung des Trägerkörpers an einer Schaufel der Schleudermühle.

Darüber hinaus kann der Verschleißkörper aus einem Material gefertigt sein, welches mittels einer Wärmebehandlung aus einem weichen, bearbeitbaren, insbesondere formbaren, Zustand in den gehärteten Zustand überführbar ist, beispielsweise Wolframkarbid, Kermaik oder dergleichen. Eine etwaige Schrumpfung des Materials während des Härtens kann durch ein entsprechendes übermaß des Verschleißkörpers vor dem Härten berücksichtigt werden.

Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schleuderkanten-Verschleißeinheit in ihrem frisch in eine Schleudermühle eingebauten Zustand.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Schleuderkanten-Verschleißeinheit allgemein mit 10 bezeichnet. In dem in Fig. 1 dargestellten, in eine Schleu- dermühle 12 eingebauten Zustand ist die Verschleißeinheit 10 am radial äußeren Ende einer Schleuderschaufel 14 des Rotors der Schleudermühle 12 befestigt (gestrichelt angedeutete Schraube). In Drehrichtung R vor der Schleuderschaufel 14 bildet sich im Betrieb der Schleudermühle 12 ein

Materialbett 16 aus vorzerkleinertem Mahlgut, längs dessen Oberfläche 16a Mahlgut-Partikel 18 zur Schleuderkante 20 hin beschleunigt werden. Nachdem sich die Mahlgut-Partikel 18 an der Schleuderkante 20 vorbeibewegt haben, d.h. nachdem die Mahlgut-Partikel 18 aus dem Rotor der Schleuder- mühle 12 ausgetreten sind, bewegen sie sich im freien Flug zu einer in Fig. 1 nicht dargestellten Prallwand, an der die Hauptzerkleinerung stattfindet. Zumindest ein Teil der von der Prallwand zerkleinerten Mahlgut-Fragmente 22 bewegt sich wieder nach radial innen und schlägt gegen die nach radial außen freiliegende Oberfläche 24 der Verschleißeinheit 10.

Um der Reibbeanspruchung im Bereich der Schleuderkante 20 und der Schlagbeanspruchung im Bereich der Oberfläche 24 widerstehen zu können, umfasst die Verschleißeinheit 10 einen Trägerkörper 26 und einen Verschleißkörper 28, die mittels einer Vulkanisier-Schicht 30 miteinander ver- bunden sind. Der Verschleißkörper 28 ist dabei in dem an die nach radial außen freiliegende Oberfläche 24 angrenzenden Abschnitt der Verschleißeinheit 10 ausgebildet. Er bildet den Schlagschutz gegen zurückprallende Mahlgut-Fragmente 22. Treffen solche Mahlgut-Fragmente 22 auf die Oberfläche 24 auf, so kann die sich ergebende Schlagwirkung durch die Vulkanisier-Schicht 30 abgedämpft werden.

Die über die Vulkanisier-Schicht 30 miteinander verbundenen Oberflächen 26a des Trägerkörpers 26 und 28a des Verschleißkörpers 28 weisen korrespondierende Stufen 26b und 28b auf. Im an der Schleudermühle 12 montier- ten Zustand der Verschleißeinheit 10 springt die Stufe 26b des Trägerkörpers 26 von radial innen nach radial außen betrachtet in der Bewegungsrichtung R der Verschleißeinheit 10 vor (siehe Figur 1). Auf diese Weise bildet die Stufe 26b des Trägerkörpers 26 eine Abstützfläche, an der sich der Verschleißkörper 28 bei sich drehendem Rotor der Schleudermühle 12 mittels seiner korrespondierenden Stufe 28b abstützt. Auf diese Weise brauchen die im Betrieb der Schleudermühle 12 auf den Verschleißkörper 28 einwirkenden Fliehkräfte nicht von der Vulkanisier-Schicht 30 aufgenommen zu werden, sondern werden vom Trägerkörper 26 aufgenommen.

Schließlich geht die Oberfläche 26c des Trägerkörpers 26, welche die Verlängerung der Oberfläche 16a des Materialbetts 16 bildet, im Wesentlichen bündig in den an sie angrenzenden Abschnitt 28c der Oberfläche des Ver- schleißkörpers 28 über. Mit den Worten "im Wesentlichen bündig" wird dabei ein übergang beschrieben, bei welchem die längs der Oberfläche 16a des Materialbetts 16 und weiter längs der Oberfläche 26c der Trägerkörpers 26 zur Schleuderkante 20 hin gleitenden Mahlgut-Partikel 18 auf den Oberflächenabschnitt 28c des Verschleißkörpers 28 praktisch keine Schlagkräfte ausüben können, sondern überwiegend nur Reibungskräfte. Hierzu darf am übergang vom Trägerkörper 26 zum Verschleißkörper 28 zum einen keine allzu große Stufe und zum anderen keine allzu große Richtungsänderung, das heißt kein allzu großer Knick, vorhanden sein. Dass eine geringfügiger Knick tolerierbar ist, erkennt man in Figur 1.