Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
TUBE MILL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/100818
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tube mill (1), wherein the tube mill (1) has a body (4) arranged so as to rotate about an axis of rotation (R), wherein material to be ground (13) can be introduced into the body (4) for comminution, wherein the tube mill (1) has an electric motor (2) for rotationally driving the body (4), wherein the electric motor (2) has a rotor (18), which is arranged around the body (4) and connected to the body (4) for rotation therewith and has a stator yoke (10), which is arranged stationarily around the rotor (18), wherein the tube mill (1) has a concrete element (3) running around at least half the circumference (U) of the stator yoke (10), wherein the stator yoke (10) is connected to the concrete element (3) in such a way that forces acting on the stator yoke (10) are transferred to the concrete element (3). The invention makes it possible to reduce vibrations of the stator yoke (10) of the electric motor (2) that occur during the operation of the electric motor (2).

Inventors:
KUEMMLEE HORST (DE)
PETEREIT PETER (DE)
SEIBICKE FRANK (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/050950
Publication Date:
August 02, 2012
Filing Date:
January 25, 2011
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG (DE)
KUEMMLEE HORST (DE)
PETEREIT PETER (DE)
SEIBICKE FRANK (DE)
International Classes:
B02C17/24
Foreign References:
DE102007005131B32008-01-31
US1458120A1923-06-05
DE1179629B1964-10-15
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1. Rohrmühle (1), wobei die Rohrmühle (1) einen um eine Rota¬ tionsachse (R) rotierbar angeordneten Körper (4) aufweist, wobei Mahlgut (13) zur Zerkleinerung in den Körper (4) einbringbar ist, wobei die Rohrmühle (1) zum rotierenden Antreiben des Körpers (4) einen Elektromotor (2) aufweist, wobei der Elektromotor (2) einen mit dem Körper (4) drehfest verbundenen um den Körper (4) angeordneten Rotor (18) und ein um den Rotor (18) ruhend angeordnetes Statorjoch (10) auf¬ weist, wobei die Rohrmühle (1) ein um mindestens die Hälfte des Umfangs (U) des Statorjochs (10) umlaufendes Betonelement (3) aufweist, wobei das Statorjoch (10) derart mit dem Beton¬ element (3) verbunden ist, dass auf das Statorjoch (10) ein- wirkende Kräfte auf das Betonelement (3) übertragen werden.

2. Rohrmühle (1) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Beton¬ element (3) aus mehreren Segmenten (3a, 3b, 3c, 3d, 3e) besteht.

3. Rohrmühle (1) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Beton¬ element (3) einstückig ausgebildet ist. 4. Rohrmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Beton¬ element (3) um mindestens drei Viertel des Umfangs (U) des Statorjochs (10) umlaufend angeordnet ist. 5. Rohrmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Beton¬ element (3) um den gesamten Umfang (U) des Statorjochs (10) umlaufend angeordnet ist. 6. Rohrmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der in ra¬ diale Richtung (RR) verlaufende Abstand (AS) vom Betonelement (3) zur Rotationsachse (R) konstant ist.

7. Rohrmühle (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass im Beton¬ element Kanäle (11) zur Kühlung des Ringmotors angeordnet sind.

8. Rohrmühle (1) nach einen der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Elektromotor (2) eine elektrische Leistung von größer als 5 MW aufweist.

Description:
Beschreibung Rohrmühle Die Erfindung betrifft eine Rohrmühle. Zur Zerkleinerung von Mahlgut, wie z.B. Erzbrocken, werden häufig Rohrmühlen eingesetzt. Bei Rohrmühlen wird das Mahlgut in einen rohrförmigen rotierbar angeordneten Körper verbracht und beim Rotieren des Körpers entweder durch seine eigene Schwerkraft oder durch Zusetzen von Mahlelementen, wie z.B. Kugeln, zermahlen. Die Rotationsachse des Körpers weist dabei eine waagerechte Aus ¬ richtung auf.

Bei Rohrmühlen hängt der Produktionsdurchsatz im Wesentlichen vom Durchmesser des Körpers ab. Der Antrieb von kleineren

Rohrmühlen erfolgt handelsüblich über Getriebe und dazu passende Elektromotoren. Bei größeren Rohrmühlen ist aus Verschleißgründen die Verwendung von Getriebelösungen zum Antrieb des Körpers unrentabel. Deshalb werden größere Rohrmüh- len über einen sogenannten Ringmotor angetrieben, der gleich einem aufrecht stehenden Ring um den Körper herum angeordnet ist und den Körper direkt, d.h. ohne zwischengeschaltetes Ge ¬ triebe, rotatorisch antreibt. Dabei befindet sich zwischen Rotor und Statorj och des Ringmotors ein nur wenige Millimeter großer Luftspalt. Um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb des Ringmotors zu gewährleisten, darf es zu keinem mechanischen Kontakt zwischen Rotor und Statorj och des Ringmotors und somit zu keinen starken Schwingungen des Statorj ochs des Ringmotors beim Betrieb der Rohrmühle kommen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem um den Körper der Rohrmühle angeordneten, den Körper der Rohrmühle antreibenden Elektromotor beim Betrieb des Elektromotors auftretende

Schwingungen des Statorj ochs des Elektromotors zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Rohrmühle, wobei die Rohrmühle einen um eine Rotationsachse rotierbar angeordneten Körper aufweist, wobei Mahlgut zur Zerkleinerung in den Kör- per einbringbar ist, wobei die Rohrmühle zum rotierenden Antreiben des Körpers einen Elektromotor aufweist, wobei der Elektromotor einen mit dem Körper drehfest verbundenen um de Körper angeordneten Rotor und ein um den Rotor ruhend angeordnetes Statorj och aufweist, wobei die Rohrmühle ein um min destens die Hälfte des Umfangs des Statorsj ochs umlaufendes Betonelement aufweist, wobei das Statorj och derart mit dem Betonelement verbunden ist, dass auf das Statorjoch einwir ¬ kende Kräfte auf das Betonelement übertragen werden.

Weiterhin ermöglicht die Erfindung, bei einem um den Körper der Rohrmühle angeordneten, den Körper der Rohrmühle antreibenden Elektromotor beim Betrieb des Elektromotors auftreten de Verformungen des Statorj ochs des Elektromotors zu reduzie ren. Weiterhin ermöglicht die Erfindung auch die Reduzierung von statischen Verformungen des Statorj ochs.

Da weiterhin das Betonelement am gewünschten Aufstellungsort der Rohrmühle aus Beton gegossen werden kann, können sehr große Rohrmühlen realisiert werden und am Aufstellungsort au einfache Art und Weise zusammengebaut werden.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Betonelement aus mehreren Segmenten besteht, denn dann kann das Betonelement auf einfache Art und Weise am Aufstellungsort der Mühle aus den Segmenten zusammengesetzt werden. Die Segmente werden hierzu z.B. über Schraubverbindungen miteinander verbunden.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Betonele ment einstückig ausgebildet ist, da dann das Betonelement be sonders stabil und belastbar ist.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Betonele ment um mindestens drei Viertel des Umfangs des Statorj ochs umlaufend angeordnet ist, da dann die Schwingungen des Sta ¬ torjochs stark reduziert werden.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Betonelement um den gesamten Umfang des Statorj ochs umlaufend angeordnet ist, da dann die Schwingungen des Statorj ochs besonders stark reduziert werden.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der in radia- le Richtung verlaufende Abstand vom Betonelement zur Rotati ¬ onsachse konstant ist, da dann die Schwingungen des Stator ¬ jochs besonders stark reduziert werden.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn im Betonelement Kanäle zur Kühlung des Ringmotors angeordnet sind, da dann der Elektromotor besonders effektiv gekühlt wird.

Die Erfindung erweist sich, insbesondere bei großen Rohrmühlen, d.h. Rohrmühlen, deren antreibender Elektromotor eine elektrische Leistung von größer als 5 MW aufweist, als vor ¬ teilhaft .

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Dabei zei gen :

FIG 1 eine Rückansicht der erfindungsgemäßen Rohrmühle,

FIG 2 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Rohrmühle,

FIG 3 ein Betonelement und ein Stator des Elektromotors, FIG 4 ein Betonelement und ein Statorjoch des Elektromo ¬ tors,

FIG 5 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Rohrmühle und

FIG 6 ein vergrößerter Ausschnitt von FIG 5.

In FIG 1 ist in Form einer schematisierten perspektivischen Darstellung eine Rückansicht eine erfindungsgemäße Rohrmühle 1 dargestellt. Die Rohrmühle 1 weist einen rohrförmigen um eine Rotationsachse R rotierbar angeordneten Körper 4 auf, wobei die Rotationsachse R eine waagrechte Ausrichtung auf ¬ weist. In FIG 2 ist in Form einer schematisierten perspektivischen Darstellung eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Rohrmühle 1 dargestellt. Gleiche Elemente sind in FIG 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in FIG 1.

In den Körper 4 ist über eine Öffnung 6 Mahlgut zur Zerkleinerung in den Körper 4 einbringbar. Weiterhin weist die Rohr- mühle 1 zum rotierenden Antreiben des Körpers 4 einen Elektromotor 2 auf, der direkt, d.h. ohne zwischen Elektromotor 2 und Körper 4 zwischengeschaltetes Getriebe, den Körper 4 ro ¬ tatorisch antreibt und als Ringmotor ausgebildet ist. Der Elektromotor 2 weist ein Gehäuse 8 und Wicklungsschilde 20 auf. Weiterhin weist der Elektromotor 2 Kühler auf, wobei der Übersichtlichkeit halber nur ein Kühler 9 in FIG 1 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Rohrmühle 1 Stützelemente 5 auf, auf denen der Körper 4 rotierend gelagert ist.

Der Elektromotor 2 weist einen ruhend angeordneten Stator, der die ruhend angeordneten wesentlichen Elemente des Elektromotors 2 umfasst und einen Rotor, der die um die Rotations- achse R rotierenden Elemente des Elektromotors 2 umfasst, auf. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels sind die wesentlichen Elemente des Stators direkt oder indirekt an einem Betonele ¬ ment 3 befestigt. In FIG 3 ist das Betonelement 3 und der Stator 7 des Elektro ¬ motors 2 in Form einer schematisierten perspektivischen Darstellung dargestellt. Gleiche Elemente sind in FIG 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in FIG 1 und FIG 2. In FIG 4 ist das Betonelement 3 und der Stator 7 des Elektro ¬ motors 2 ohne Gehäuse 8, Kühler 9 und Wickelschilde 20 in Form einer schematisierten perspektivischen Darstellung dargestellt. Der Stator 7 des Elektromotors 2 weist als wesent- liches Element ein ringförmiges Statorjoch 10 auf. Das Sta ¬ torjoch 10 besteht im Rahmen des Ausführungsbeispiels aus Statorj ochsegmenten, wobei der Übersichtlichkeit halber nur zwei Statorj ochsegmente 10a und 10b mit einem Bezugszeichen versehen sind. Die Statorj ochsegmente sind zu dem ringförmigen Statorj och 10 zusammengefügt.

Der Umfang des Statorjochs 10 ist in FIG 4 mit dem Bezugszei ¬ chen U versehen. Das Statorj och 10 kann dabei massiv ausge- bildet sein oder aber z.B. auch aus hintereinander angeordneten elektrisch gegeneinander isoliert angeordneten Blechen bestehen. Das Statorjoch 10 besteht aus einem magnetisch leitfähigen Material, wie z.B. einem ferromagnetischen Material (z.B. Eisen) .

Im Statorj och 10 weist Ausnehmungen auf in denen eine Statorwicklung angeordnet ist, die der Übersichtlichkeit halber in FIG 4 nicht dargestellt ist. Die Statorwicklung erzeugt im Betrieb des Elektromotors 2 ein Magnetfeld, das den Rotor des Elektromotors 2 und damit den am Rotor des Elektromotors be ¬ festigten Körper 4 rotatorisch antreibt. Beim Betrieb der Rohrmühle werden vom Körper auf den Rotor des Elektromotors und vom Rotor über das zwischen Rotor und Statotjoch wirkende Magnetfeld Kräfte auf das Statorj och des Elektromotors über- tragen, die das Statorj och zum Schwingen anregen, was

schlimmstenfalls dazuführen kann, dass der zwischen Rotor und Stator des Elektromotors angeordnete Luftspalt überbrückt wird und das Statorjoch an den Rotor des Elektromotors an ¬ stößt was zu Beschädigungen oder Zerstörung des Rotors und des Statorj ochs führen kann. Zur Reduzierung der Schwingungen weist die erfindungsgemäße Rohrmühle 1 das um mindestens die Hälfte des Umfangs U des Statorsj ochs 10 umlaufende Betonele ¬ ment 3 auf, wobei das Statorjoch 10 derart mit dem Betonele ¬ ment 3 verbunden ist, dass auf das Statorj och 10 einwirkende Kräfte auf das Betonelement 3 übertragen werden. Hierdurch wird eine gute Reduzierung der Schwingungen des Statorj ochs erreicht . Eine sehr gute Reduzierung der Schwingungen wird erreicht, wenn das Betonelement 3 um mindestens drei Viertel des Um- fangs des Statorj ochs umlaufend angeordnet ist. Eine optimale Reduzierung der Schwingungen wird erreicht, wenn wie im Aus- führungsbeispiel dargestellt, das Betonelement 3 um den ge ¬ samten Umfang U des Statorj ochs 10 umlaufend angeordnet ist. Der in radiale Richtung RR verlaufende Abstand AS vom Beton ¬ element 3 zur Rotationsachse R ist vorzugsweise konstant, d.h. die zur Aufnahme des Statorjochs 10 durch das Betonele- ment verlaufende Ausnehmung weist vorzugsweise eine teil ¬ kreisförmige oder kreisförmige Form auf.

Da Betonstrukturen gegenüber reinen Stahlstrukturen eine höhere Materialdämpfung aufweisen, werden Schwingungen nicht durch die höhere Steifigkeit des Betons reduziert, sondern auch durch die bessere Dämpfung des Betons.

Das Betonelement 3 besteht aus Beton oder aus Stahlbeton. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist das Betonelement 3 aus Stahlbeton aufgebaut, d.h. es weist eine im Inneren des Be ¬ tonelements angeordnete Stahlbewehrung auf.

Das Betonelement 3 nimmt die beim Betrieb der Rohrmühle vom Rotor des Elektromotors auf das Statorjoch 10 übertragenen Kräfte auf und leitet sie in den Boden ab. Durch das erfin ¬ dungsgemäße um das Statorj och 10 umlaufende Betonelement 3 wird eine sehr steife, vorzugsweise eine große Masse aufwei ¬ sende tragende Struktur realisiert, die große Kräfte aufneh ¬ men kann, ohne dabei zum Schwingen angeregt zu werden.

Das Betonelement kann, wie im Ausführungsbeispiel, einstückig ausgebildet sein, oder aber auch, wie in FIG 4 gestrichelt gezeichnet angedeutet, aus mehreren Segmenten zusammengesetzt sein, wobei die Segmente z.B. miteinander verschraubt sein können. In FIG 4 sind dabei die Segmentgrenzen der Segmente 3a, 3b, 3c und 3d, 3e, aus denen das Betonelement 3 z.B. be ¬ stehen kann, gestrichelt gezeichnet angedeutet. Zur Kühlung des Elektromotors 2 sind in dem Betonelement 3 durch das Betonelement 3 verlaufende Kanäle angeordnet. In den Kanälen sind Lüfter angeordnet. In FIG 4 ist der Über- sichtlichkeit halber nur ein Kanal 11 und ein Lüfter 12 mit einem Bezugszeichen versehen.

In FIG 5 ist in einer Form einer schematisierten Darstellung ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Rohrmühle 1 darge- stellt. Gleiche Elemente sind dabei mit den gleichen Bezugs ¬ zeichen versehen wie in FIG 1 bis FIG 4. Der Körper 4 weist eine Mantelfläche 4c und zwei trichterförmige Abschlussteile 4a und 4b auf. In den Körper 4 ist Mahlgut 13, z.B. durch die Öffnung 6, einbringbar.

In FIG 6 ist der in FIG 5 mit A gekennzeichnete Bereich ver ¬ größert dargestellt. Gleiche Elemente sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in FIG 1 bis FIG 5. Es sein dabei angemerkt, dass der Übersichtlichkeit halber, die im Inneren des Betonelements 3 angeordnete Stahlbewehrung des Betonelements 3 (Stahlbeton) in FIG 5 und FIG 6 nicht darge ¬ stellt ist.

Das Gehäuse 8 des Elektromotors 2 ist im Rahmen des Ausfüh- rungsbeispiels ebenfalls am Betonelement 3 befestigt. Es sei hier angemerkt, dass in FIG 6 der Lüfter 12 und der Kühler 9 nur sehr stark schematisiert symbolisch dargestellt sind. Die Außenanschlüsse des Kühlers 9 werden an Kühlleitungen ange ¬ schlossen, über die eine Kühlflüssigkeit durch den Kühler 9 gepumpt wird.

Durch den Kanal 3 wird beim Betrieb des Lüfters 12 die Luft durch den Elektromotor 2 bewegt und strömt am Kühler 9 vorbei, wo sie gekühlt wird. Entsprechend wird auch die Luft durch die anderen Kanäle des Betonelements, mittels der in den Kanälen angeordneten Lüfter, gepumpt. Das Statorj och 10 ist derart mit dem Betonelement 3 verbun ¬ den, dass auf das Statorjoch 10 einwirkende Kräfte auf das Betonelement 3 übertragen werden. Die Kräfte werden dabei beim Betrieb der Rohrmühle 1 vom Rotor 18 über das zwischen Rotor 18 und Statorjoch 10 wirkende Magnetfeld auf das Sta ¬ torjoch 10 übertragen und vom Statorjoch 10 auf das Betonelement 3 übertragen. Das Statorjoch 10 ist hierzu mechanisch mit dem Betonelement 3 direkt oder indirekt verbunden. Wenn dass Statorj och 10 direkt mit dem Betonelement 3 verbunden ist, dann ist das Statorjoch 10 direkt am Betonelement mit ¬ tels z.B. Schraubverbindungen befestigt. Wenn das Statorjoch 10 indirekt mit dem Betonelement 3 verbunden ist, dann ist das Statorjoch 10 über mindestens ein Befestigungselement mit dem Betonelement 3 verbunden. Das Befestigungelement kann da- bei z.B. in Form eines zwischen Statorjoch und Betonelement angeordneten Stahlrings bestehen, wobei das Statorjoch mittels z.B. Schraubverbindungen an dem Stahlring befestigt ist und der Stahlring z.B. mittels Schraubverbindungen am Betonelement befestigt ist.

Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist das Statorj och 10 über Befestigungselemente 14a, 14b, 14c an dem Betonelement 3 be ¬ festigt. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels ist das Befesti ¬ gungselement 14a dabei als ein um das Statorjoch 10 umlaufen- der Stahlring ausgebildet, der am Betonelement 3 befestigt ist .

Das Statorj och 10 weist Ausnehmungen auf in denen eine Statorwicklung 21 angeordnet ist, wobei in FIG 6 nur die seit- lieh aus dem Statorjoch 10 herausragenden Wickelköpfe der

Statorwicklung 21 zu sehen sind. Weiterhin weist der Elektromotor 2 einen Rotor 18 auf, der die um die Rotationsachse R rotierenden Elemente des Elektromotors 2 umfasst. Der Rotor 18 weist als wesentliches Element ein Rotorjoch 16 auf, das aus einem magnetisch leitenden Material, wie z.B. einem fer- romagnetischen Material, besteht und massiv oder aus hintereinander angeordneten gegeneinander elektrisch isolierten Blechen aufgebaut sein kann. Das Rotorjoch 16 weist Ausneh- mungen auf in denen eine Rotorwicklung 17 angeordnet ist, wobei in FIG 6 nur die seitlich aus dem Rotorjoch 16 herausragenden Wickelköpfe der Rotorwicklung 17 zu sehen sind. Beim Betrieb des Elektromotors fließt ein Strom durch die Rotor- wicklung 17, so dass sich am Rotorjoch 17 magnetische Pole ausbilden. Das Rotorjoch 17 ist über Befestigungselemente 19a, 19b, 19c mit dem Körper 4 der Rohrmühle verbunden. Das Rotorjoch 16 des Rotors 18, ist um den Umfang des Körpers 4 angeordnet. Zwischen Rotor 18 und Statorjoch 10 ist ein Luft- spalt 15 angeordnet. Der Körper 4 ist durch ein zwischen Ro ¬ tor 18 und Statorjoch 10 wirkendes Magnetfeld rotatorisch antreibbar .

Der Rotor 18 ist direkt, d.h. ohne zwischengeschaltetes Ge- triebe, mit dem Körper 4 verbunden. Der Elektromotor 2 ist somit als sogenannter Ringmotor ausgebildet.

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass der Übersichtlichkeit halber, die zwischen den einzelnen Elementen der Rohrmühle realisierten Schraub- oder Schweißverbindungen zur Verbindung der einzelnen Elemente, nicht dargestellt sind.

Weiterhin sei angemerkt, dass das Betonelement nicht unbe ¬ dingt, wie im Ausführungsbeispiel, eine rechteckförmige Au- ßenkontur aufweisen muss, sondern eine beliebige Außenkontur aufweisen kann.

Weiterhin sei angemerkt, dass auch noch weitere Komponenten der Rohrmühle, wie z.B. Umrichter, Ölversorgungsaggregate etc., am Betonelement oder in Ausnehmungen des Betonelements angeordnet sein können.