(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl6: B02C 15/08 (54) Młyn pierścieniowo-kulowy (30) Pierwszeństwo: ,DE,G (73) Uprawniony z patentu: B a b c o c k M aterials Handling Division GmbH, Buxtehude, DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 21/95 (72) Twórcy wynalazku: Jürgen Cordes, Neetze, DE Günter Knorr, Hamburg, DE Jen s-p eter Thiel, Horneburg, DE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 06/99 (74) Pełnomocnik: Misztak Irena, PATPOL Spółka z 0.0. (57) 1. Młyn pierścieniowo - kulowy wyposażony w obudowę, dno misy i kule mielące, toczące się po dnie misy poddane działaniu zewnętrznej siły, znamienny tym, że dla każdej kuli mielącej (7) ma oddzielne urządzenie dociskowe (8) przenoszące siłę zewnętrzną na kule mielące (7). Fig. 1 PL B1

2 Młyn pierścieniowo - kulowy Zastrzeżenia patentowe 1. Młyn pierścieniowo - kulowy wyposażony w obudową, dno misy i kule mielące, toczące się po dnie misy poddane działaniu zewnętrznej siły, znamienny tym, że dla każdej kuli mielącej (7) ma oddzielne urządzenie dociskowe (8) przenoszące siłę zewnętrzną na kule mielące (7). 2. Młyn według zastrz. 1, znamienny tym, że każde urządzenie dociskowe (8) posiada powierzchnie w kształcie czaszy kulistej, jako powierzchnie dociskowe działające na kule mielące (7). 3. Młyn według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że każde urządzenie dociskowe (8) połączone jest ze wspólnym organem roboczym (29) przenoszącym siłę. 4. Młyn według zastrz. 3, znamienny tym, że wspólny organ roboczy przenoszący siłę wykonany jest jako wał (29) usytuowany centrycznie względem osi obrotu młyna i poddany działaniu siły zewnętrznej. 5. Młyn według zastrz.1 albo 2, znamienny tym, że każde urządzenie dociskowe (8) ma oddzielny organ roboczy (9,26) przenoszący siłę. 6. Młyn według zastrz. 5, znamienny tym, że każdy organ roboczy (26) umocowany jest przegubowo do wału (24) usytuowanego centrycznie względem osi obrotu młyna. 7. Młyn według zastrz. 5, znamienny tym, że każdy organ roboczy (9) przenoszący siłę, połączony jest bezpośrednio z obudową młyna. 8. Młyn według zastrz. 7, znamienny tym, że każdy organ roboczy (9) przenoszący siłę, wykonany jest jako dźwignia kolanowa poddana działaniu zewnętrznej siły, i zamocowana przegubowo do urządzenia dociskowego (8) oraz do obudowy młyna. 9. Młyn według jednego z zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że ma urządzenie smarownicze, wtłaczające środek smarowy pomiędzy powierzchnie styku kul (7) i urządzeń dociskowych (8). * * * Przedmiotem wynalazku jest młyn pierścieniowo - kulowy, stosowany szczególnie do mielenia węgla i gipsu. W znanych i stosowanych młynach pierścieniowo - kulowych dno misy utworzone jest z napędzanego dolnego pierścienia mielącego, po którym toczą się kule mielące. Kule te dociskane są do dna misy przez górny pierścień mielący napędzany zewnętrzną siłą wytwarzaną w oddzielnym urządzeniu sprężynowym lub hydraulicznym. Młyny pierścieniowo - kulowe stosuje się zwłaszcza do mielenia węgla przy spalaniu pyłu węglowego lub do mielenia gipsu przy wytwarzaniu gipsu. Podczas pracy ulegają one znacznemu zużyciu powodowanemu przez ścieranie się materiału ruchomych części młyna jak i przez zmęczenie materiału tych części młyna, które nie biorą bezpośredniego udziału w procesie właściwego mielenia. Przedmiotem wynalazku jest młyn pierścieniowo - kulowy wyposażony w obudowę, dno misy i kule mielące, toczące się po dnie misy poddane działaniu zewnętrznej siły, który dla każdej kuli mielącej ma oddzielne urządzenie dociskowe przenoszące siłę zewnętrzną na kule mielące. Korzystnie, każde urządzenie dociskowe posiada powierzchnie w kształcie czaszy kulistej, jako powierzchnie dociskowe działające na kule mielące. Każde urządzenie dociskowe połączone jest ze wspólnym organem roboczym przenoszącym siłę, który wykonany jest jako wał usytuowany centrycznie względem osi obrotu

3 młyna i poddany działaniu siły zewnętrznej, przy czym każde urządzenie dociskowe ma oddzielny organ roboczy przenoszący siłę. Każdy organ roboczy umocowany jest przegubowo do wału usytuowanego centrycznie względem osi obrotu młyna. Każdy organ roboczy przenoszący siłę, połączony jest bezpośrednio z obudową młyna i wykonany jest jako dźwignia kolanowa poddano działaniu zewnętrznej siły, i zamocowana przegubowo do urządzenia dociskowego oraz do obudowy młyna. Młyn według wynalazku ma urządzenie smarownicze, wtłaczające środek smarowy pomędzy powierzchnie styku kul i urządzeń dociskowych. Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku, części, które bezpośrednio same uczestniczą w procesie mielenia, lub które służą do przenoszenia siły mielącej i/lub momentu obrotowego na części bezpośrednio mielące, posiadają większy okres trwałości niż dotychczas znane młyny. Poza tym zmniejszone jest również zużycie pozostałych części młyna, powodowane zmęczeniem materiału. Według wynalazku wzięto pod uwagę to, że stosowany w stanie techniki jednoczęściowy górny pierścień mielący, przyciskający kule mielące do dna misy, z wielu względów jest wadliwy. Zakłócenia procesu mielenia, na przykład przetaczanie się twardych ciał obcych po powierzchni pojedynczej kuli, poprzez jednoczęściowy górny pierścień mielący, przenoszą się na wszystkie pozostałe kule mielące. Może to prowadzić do niepożądanego tworzenia się drgań, zwłaszcza w zakresie częstotliwości drgań własnych wielu części młyna tak, że wystąpić mogą rezonanse, prowadzące do zmęczenia i zniszczenia struktury młyna. W młynie według wynalazku, ze względu na zastosowanie oddzielnego urządzenia dociskowego dla każdej kuli mielącej, kule prowadzone są osobno i są od siebie znacznie bardziej niezależne niż w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki tak, że zakłócenia biegu jednej kuli nie przenoszą się na pozostałe kule mielące, lub tylko w niewielkim stopniu. W rozwiązaniu według wynalazku, każda kula jest prowadzona pewnie, a ponadto kule mielące mogą się swobodnie obracać wokół dowolnej osi, przy czym poruszają się wtedy trąc względem swej powierzchni docisku. Według przedmiotowego rozwiązania, zastosowano na przykład urządzenie sprężynowe lub hydrauliczne, które poprzez wspólny organ roboczy wywiera nacisk na każde urządzenie dociskowe. Wspólny organ roboczy może być wykonany jako wał umieszczony centrycznie względem osi obrotowej młyna poddany działaniu siły zewnętrznej. Wał ten, na przykład w obszarze fundamentu młyna poddany jest działaniu siły zewnętrznej, która poprzez sztywno z nim połączone ramiona, przenoszona jest na każde urządzenie dociskowe. Oznacza to, że każdy organ roboczy przenosi siłę na przynależną kulę mielącą całkowicie niezależnie od pozostałych organów roboczych i kul mielących, przy czym organ ten jest połączony z własnym źródłem energii. W takim korzystnym wykonaniu wynalazku, kule mielące działają w znacznym stopniu niezależnie od siebie tak, że całkowicie wyeliminowane jest wzajemne oddziaływanie w przypadku zakłóceń, takich jak na przykład tarcie ciał obcych o powierzchnie kul. Według wynalazku każde ramię jest połączone z własnym źródłem energii mechanicznej, na przykład z urządzeniem sprężynowym, i w ten sposób wywiera na przynależne urządzenie dociskowe odpowiednią siłę. Usytuowany centrycznie wał, nie służy w tym przypadku jako organ roboczy, lecz jako łożysko oporowe przenoszące siłę na obudowę młyna Ṁożliwe jest połączenie każdego organu roboczego bezpośrednio z obudową młyna. Jako źródło energii mechanicznej może służyć na przykład sprężyna dociskowa usytuowana pomiędzy obudową młyna i dźwignią kolanową. Obszar obudowy młyna, w którym umocowane są przegubowo dźwignie kolanowe, a więc z reguły obszar obudowy otaczający przestrzeń mielenia, musi być wystarczająco stabilny, aby mógł jako element oporowy, przejmować i przenosić siły powstające w procesie mielenia. Gdy urządzenie dociskowe, jako powierzchnie dociskowe mają czasze kuliste działające na kule mielące, to podczas procesu mielenia dochodzi do tarcia pomiędzy kulami

4 mielącymi i urządzeniami dociskowymi. Ażeby zużycie kul mielących i urządzeń dociskowych, i powodowane przez to tarcie było małe, korzystnie jest zastosowanie smarowania zmniejszającego to tarcie. Jako środek smarowy może służyć pył uzyskiwany podczas mielenia, węgiel, woda lub zawiesina węgla w wodzie. Zamiast węgla, jako środek smarowy można stosować również inne mielone ciało stałe. Ciekły środek smarowy wtłacza się za pomocą pompy wysokociśnieniowej, poprzez odpowiedni otwór w urządzeniu dociskowym. Urządzenia dociskowe podczas procesu mielenia mogą być nieruchome względem obudowy młyna. Można jednak wykonać urządzenia dociskowe jako obrotowe wokół osi młyna. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przekrój wzdłużny pierwszej postaci wykonania młyna pierścieniowo - kulowego według wynalazku, fig. 2 - schematycznie drugą postać wykonania w przekroju wzdłużnym, a fig. 3 przedstawia schematycznie przekrój wzdłużny trzeciej postaci wykonania wynalazku. Na fundamencie 1 młyna pierścieniowo - kulowego usytuowany jest mechanizm przekładni 2, do którego poprzez sprzęgło 3 doprowadza się moc napędową. Mechanizm 2 posiada pionową piastę napędową 4, która jest ułożyskowana w mechanizmie 2, w łożysku osiowym, które przejmuje nacisk w procesie mielenia. Piasta 4 połączona jest jednolicie z tarczą obrotową 5, na której ułożyskowany jest dolny pierścień mielący 6, trwale z nią połączony. Po dolnym pierścieniu mielącym 6 toczą się kule mielące 7, z których każda dociskana jest do dolnego pierścienia mielącego 6 za pomocą oddzielnego urządzenia dociskowego 8. Urządzenia dociskowe 8 jako powierzchnię dociskową dla kul mielących 7, posiadają powierzchnię czaszy kulistej zwróconą do dolnego pierścienia 6. Do każdego urządzenia dociskowego 8 dołączony jest przegubowo organ roboczy 9, w postaci dźwigni kolanowej która przy zakończeniu 10 zamocowana jest, również przegubowo, do obudowy młyna. Dźwignia ta znajduje się pod działaniem sprężyny dociskowej 11, która wspiera się o obudowę młyna. Każda kula mieląca 7 znajduje się pod działaniem siły mielącej, wprowadzanej przez oddzielne urządzenie dociskowe 8, organ roboczy 9 w postaci dźwigni kolanowej i sprężynę dociskową 11. Do smarowania powierzchni styku pomiędzy kulami 7 i urządzeniami dociskowymi 8 mogą służyć urządzenia nie przedstawione na rysunku, które wtłaczają środek smarowy pomiędzy powierzchnie styku. Można również zastosować takie rozwiązanie, w którym sprężyny dociskowe 11 nie wspierają się bezpośrednio na obudowie młyna, lecz na urządzeniu hydraulicznym nie uwidocznionym na rysunku, które służy do regulacji wstępnego napięcia sprężyn, a tym samy siły mielącej. Podczas eksploatacji młyna, mielony materiał doprowadzony jest do przestrzeni mielenia przez urządzenie zasilające 13 wyposażone w podajnik talerzowy 12, oraz przez króciec 14. Mielony materiał wprowadzany pośrodku przestrzeni mielenia 15, mielony jest pomiędzy dolnym pierścieniem mielącym 6 i kulami mielącymi 7, a na skutek działania odśrodkowego obracającego się dolnego pierścienia mielącego 6, wyprowadzany jest na zewnątrz. Dolny pierścień 6 otoczony jest pierścieniową przestrzenią 16, która poprzez króciec 17 zasilana jest powietrzem. Powietrze z dużą prędkością wdmuchiwane jest przez pierścieniową szczelinę 18, do góry i zabiera przy tym zmielony materiał do klasyfikatora pneumatycznego. Wystarczająco drobno zmielony materiał odprowadzony jest przez króciec 22 wraz z wypływającym powietrzem. Niewystarczająco rozdrobniony materiał, opada ponownie do przestrzeni mielenia 16 poprzez rurę zwrotną 23. Żądaną miałkość mielenia nastawia się przestawienie klap regulacyjnych 20. Gdy podczas pracy młyna bieg jednej z kul 7 ulegnie zakłóceniu, na przykład poprzez tarcie o twarde ciało obce, bieg pozostałych kul 7 nie ulega przez to zakłóceniu. Siły występujące przy pojawieniu się ciała obcego, nie przenoszą się pozostałe kule mielące, ani nie powodują wzajemnego oddziaływania na siebie, mogącego wywołać niepożądane drgania. W postaci wykonania młyna pierścieniowo - kulowego według wynalazku, przedstawionego na fig. 2, jako element oporowy dla siły powstającej w procesie mielenia, nie służy bezpośrednio obudowa młyna, lecz dodatkowy wał 24 usytuowany centrycznie względem

5 osi obrotu młyna, który to wał tak jest ułożyskowany w mechanizmie 2, że przejmuje siły rozciągające. Wał 24 obraca się swobodnie względem piasty 4, talerza obrotowego 5 i dolnego pierścienia mielącego 6, a także może posiadać swoje własne urządzenie napędowe. Wał 24 może być również osadzony trwale względem obudowy młyna. W żadnym przypadku nie jest on połączony trwale z piastą 4, talerzem obrotowym 5 i z dolnym pierścieniem mielącym 6. Na wierzchołku 25 wału 24 umocowane są przegubowo ramiona 25 lub dźwignie 26, które przy drugim zakończeniu 27 umocowane są przegubowo do urządzenia dociskowego 8. Każda dźwignia 26 poddana jest działaniu sprężyny naciągowej 28 usytuowanej pomiędzy tą dźwignią i wałem 24, i przenosi siłę sprężyny na przynależne urządzenie dociskowe 8, a tym samym, na daną kulę mielącą 7. Na figurze 3 przedstawiony jest trzeci przykład wykonania wynalazku. W tym młynie znajduje się również centrycznie względem osi obrotu młyna usytuowany wał 29, który podobnie jak wał 24 z fig. 2 obraca się swobodnie względem piasty 4, talerza obrotowego 5 i dolnego pierścienia mielącego 6. Może on być również napędzany lub może być trwale zamocowany względem obudowy młyna. Wał 29 nie służy tu jednak jako podpora przejmująca siłę, lecz jako właściwy organ roboczy wprowadzający działanie siły. Wał ten, za pomocą urządzenia sprężynowego lub hydraulicznego przejmuje siłę od mechanizmu 2. Wał 29 połączony jest sztywno z ramionami 30, które prowadzą do urządzenia dociskowego 8, przenosząc na nie w ten sposób siłę. Wał 29 jest więc poddany działaniu całkowitej siły, koniecznej dla wszystkich kul mielących. Siła ta poprzez ramiona 30 rozkłada się na poszczególne urządzenia dociskowe 8, a tym samym na kule mielące 7.

6 Fig

7 Fig

8 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.