AT400817B

AT400817B - ROLLER CRUSHERS

Info

Publication number: AT400817B
Application number: AT0133994A
Authority: AT
Inventors: Christian Rainer
Original assignee: Astam Gmbh
Priority date: 1994-07-06
Filing date: 1994-07-06
Publication date: 1996-03-25
Also published as: HU9700008D0; CZ291425B6; DE59503860D1; PL318042A1; EP0766601B1; WO1996001147A1; FI970025A0; FI970025A; HUT76184A; EP0766601A1; NO970006D0; HU214897B; CZ3097A3; SI9520082A; ES2125021T3; ATA133994A; AU2779495A; PL177698B1; CA2194409A1; NO970006L

Description

AT 400 817 BAT 400 817 B

Die Erfindung betrifft einen Einwalzenbrecher Zum Zerkleinern von Festkörpern mit einer drehbar gelagerten, drehangetriebenen Walze und mit einer ihr Zugeordneten Schwinge als Zerkleinerungswerkzeuge, wobei wenigstens die der Schwinge zugekehrte Fläche der Walze profiliert ist, wobei die Profilierung, die durch Rippen und zwischen diesen angeordnete Nuten gebildet ist, wenigstens bereichsweise zur Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge geneigt ist.The invention relates to a single-roll crusher for comminuting solid bodies with a rotatably mounted, rotationally driven roller and with an associated rocker as crushing tools, at least the surface of the roller facing the rocker being profiled, the profiling being formed by ribs and grooves arranged between them is at least partially inclined to the direction of the relative movement between roller and rocker.

Bei den bekannten Zerkleinerungsvorrichtungen ergeben sich oft Probleme, da das zerkleinerte Gut eine langgestreckte Kornform besitzt, die in vielen Anwendungsfällen weniger gut geeignet ist als eine angenähert kubische Form des Korns, d.h. eine Form des Koms, die keine besonders ausgeprägte Längenerstreckung in einer Richtung besitzt.Problems often arise with the known comminution devices, since the comminuted material has an elongated grain shape, which in many applications is less suitable than an approximately cubic shape of the grain, i.e. a form of the com that does not have a particularly pronounced length extension in one direction.

Aus der EP 0 563 564 A2 ist eine Walzenmühle bekannt. Die bekannte Walzenmühle Zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut besitzt zwei gegensinnig umlaufende, mit hohem Druck gegeneinander gepreßte Mahlwalzen, die je einen Oberflächenprofilierungen aufweisenden Walzenmantel aus verschleißfestem Hartguß aufweisen. Damit die Walzen ein besonders gutes Einzugsvermögen und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen, sind auf die Oberfläche des Walzenmantels Profilierungen in Form von Schweißraupen aus verschleißfestem Auftragschweißwerkstoff aufgebracht.A roller mill is known from EP 0 563 564 A2. The known roller mill for comminuting brittle regrind has two oppositely rotating grinding rollers which are pressed against one another at high pressure, each of which has a roller casing made of wear-resistant chilled cast iron with surface profiles. Profiles in the form of weld beads made of wear-resistant build-up welding material are applied to the surface of the roll shell so that the rolls have a particularly good pull-in capacity and high wear resistance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen insbsondere zur Feinzerkleinerung geeigneten Einwalzenbrecher der eingangs genannten Gattung anzugeben, mit dem unter guter Ausnutzung der Energie überwiegend zerkleinertes Gut mit einer Kornform erhalten wird, die angenähert kubisch oder kugelförmig ist, also keine in einer Richtung besonders ausgeprägte Längenerstreckung hat.The invention is based on the object of specifying a single-roll crusher of the type mentioned at the outset which is particularly suitable for fine comminution and with which, with good use of the energy, predominantly comminuted material having a grain shape is obtained which is approximately cubic or spherical, that is to say no length extension particularly pronounced in one direction Has.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Profilierung der Walze und gegebenenfalls die der Schwinge durch in sie eingesetzte Körper aus Hartwerkstoff gebildet ist und daß die Walze aus mehreren in Achsrichtung nebeneinander angeordneten Scheiben besteht, wobei jede Scheibe an ihrem Umfang Rippen und Nuten zur Bildung der Profilierung aufweist.According to the invention, this is achieved in that the profiling of the roller and, if applicable, that of the rocker is formed by bodies made of hard material inserted therein and that the roller consists of a plurality of disks arranged side by side in the axial direction, each disk having ribs and grooves on its circumference to form the Has profiling.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine besonders günstige Ausnutzung der für das Herbeiführen der Relativbewegung mischen den Werkzeugflächen (Schwinge-Walze) aufgewendeten Energie und eine überwiegend spaltende Zerkleinerung unter Ausnützung der geringen Zugfestigkeit der Mineralkörner erreicht und ein gewünschtes Korn mit angenähert "kubischer" Gestalt erzielt.With the device according to the invention, a particularly favorable exploitation of the energy used to bring about the relative movement of the mixing of the tool surfaces (rocker roller) and a predominantly splitting comminution using the low tensile strength of the mineral grains is achieved and a desired grain with approximately " cubic " Shaped.

Bei der Erfindung wird der gewünschte Effekt erreicht, weil durch die besonders strukturierte Oberfläche wenigstens der Walze, die eines der beiden die Zerkleinerung bewirkenden Werkzeuge ist, eine solche Wechselwirkung entsteht, daß nicht nur eine Bewegung der zu zerkleinernden Feststoffkörner senkrecht zur bewegten Walze entsteht, sondern auch eine Bewegungskomponente senkrecht zur Bewegungsrichtung der Relativbewegung auftritt. Die Bewegungskomponente wird beim erfindungsgemäßen Einwalzenbrecher durch die Strukturierung (Profilierung) der Oberfläche der Walze und bevorzugt auch eine solche der Schwinge erreicht. Diese Bewegungskomponente quer zur Bewegungsrichtung der Walze führt zur quertollenden Bewegung der Körner im Brechraum und damit zu einer Rundung derselben. Dadurch wird die Kornform im wesentlichen in Richtung Kubizität verbessert und damit der Nachteil der oben erwähnten, bekannten Zerkleinerungsvorrichtung vermieden.In the invention, the desired effect is achieved because, due to the specially structured surface of at least the roller, which is one of the two tools effecting the comminution, such an interaction occurs that not only a movement of the solid particles to be comminuted occurs perpendicular to the moving roller, but also there is also a movement component perpendicular to the direction of movement of the relative movement. In the single roller crusher according to the invention, the movement component is achieved by structuring (profiling) the surface of the roller and preferably also that of the rocker. This movement component transverse to the direction of movement of the roller leads to the transverse movement of the grains in the crushing chamber and thus to a rounding thereof. As a result, the grain shape is substantially improved in the direction of cubicity and the disadvantage of the known comminution device mentioned above is avoided.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der efindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred and advantageous embodiments of the device according to the invention are the subject of the dependent claims.

Die Winkel der Profilierung zur Richtung der Relativbewegung mischen der Walze und der Schwinge können je nach den Eigenschaften des zu zerkleinernden Werkstoffes gewählt und unter Berücksichtigung der übrigen Betriebsbedingungen des Einwalzenbrechers festgelegt werden. Bevorzugt ist dabei im Rahmen der Erfindung, daß die Profilierung der Walze und/oder die der Schwinge in Abschnitte mit entgegengesetzter Ausrichtung zur Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge unterteilt ist. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Profilierung in den verschiedenen Abschnitten mit der Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge gleich große, jedoch entgegengesetzte Winkel einschließt. In bestimmten Anwendungsfällen bewährt sich eine Ausführungsform, bei der die Profilierung in den verschiedenen Abschnitten mit der Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge verschieden große und entgegengesetzte Winkel einschließt.The angles of the profiling to the direction of the relative movement of mixing the roller and the rocker can be selected depending on the properties of the material to be shredded and can be determined taking into account the other operating conditions of the single-roll crusher. It is preferred in the context of the invention that the profiling of the roller and / or that of the rocker is divided into sections with the opposite orientation to the direction of the relative movement between roller and rocker. It can be provided that the profiling in the different sections includes the same, but opposite angles with the direction of the relative movement between roller and rocker. In certain applications, an embodiment has proven itself in which the profiling in the different sections includes differently sized and opposite angles with the direction of the relative movement between roller and rocker.

In der Praxis kann die Profilierung der Walze und gegebenenfalls die der Schwinge quer zur Richtung der Relativbewegung zwischen Walze und Schwinge gesehen zickzack-förmig oder schlangenlinienförmig verlaufen.In practice, the profiling of the roller and, if appropriate, that of the rocker can be seen in a zigzag or serpentine shape transverse to the direction of the relative movement between the roller and the rocker.

All diese bevorzugten Ausgestaltungsmöglichkeiten verbessern die Wirkung des erfindungsgemäßen Einwalzenbrechers, weil das Zerkleinern von Mineralstoffen oder anderen Feststoffen mit einem sehr engen Produktkornband verbessert, der Feinstkornanteil weiter minimiert, und eine günstigere Energieverwertung und ein besseres Ausbringen gewährleistet wird. Es versteht sich, daß die gute Kornform der Produkte auch über eine mehrstufige Ausführung oder eine Zwillingsausführung bei geringer Bauhöhe und entsprechender Durchsatzleistung möglich ist. 2All of these preferred design options improve the effect of the single-roll crusher according to the invention, because the crushing of minerals or other solids with a very narrow product grain belt improves, the fine grain fraction is further minimized, and more favorable energy utilization and better output are guaranteed. It goes without saying that the good grain shape of the products is also possible via a multi-stage version or a twin version with a low overall height and corresponding throughput. 2nd

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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der auf die angeschlossene Zeichnung Bezug genommen wird, in welcher schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt Fig. 1 einen Einwalzenbrecher in Achsrichtung der Walze gesehen, Fig. 2 unter Weglassen der Schwinge eine Draufsicht auf die Walze senkrecht zur Achse (schematisiert), Fig. 3 in Draufsicht einen Werkzeugkörper der Schwinge (im wesentlichen von der Achse der Walze aus gesehen) und Fig. 4 schematisiert einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.Further details and features of the invention result from the following description, in which reference is made to the attached drawing, in which an embodiment of the invention is shown schematically. 1 shows a single-roll crusher seen in the axial direction of the roller, FIG. 2 shows a top view of the roller perpendicular to the axis (schematically) with omission of the rocker, FIG. 3 shows a tool body of the rocker (essentially from the axis of the roller) in top view 4) schematically shows a section along the line IV-IV in FIG. 3.

Eine insbesondere zum Feinzerkleinern von Mineralstoffen (Gestein) bestimmte und als Einwalzenbrecher ausgelegte Zerkleinerungsvorrichtung besteht im, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer um eine Achse 3 drehbar gelagerten und drehangetriebenen Walze 1 und einer dem Außenumfang der Walze 1 zugeordneten Schwinge 2, die beispielsweise durch einen Hydraulikantrieb im Gestell der Zerkleinerungsvorrichtung verschwenkbar gelagert ist und fest oder nachgiebig (federnd) auf die Walze 1 hin belastet wird.A comminution device, in particular designed for the fine comminution of minerals (rock) and designed as a single-roll crusher, consists in the exemplary embodiment shown in FIG a hydraulic drive is pivotally mounted in the frame of the shredding device and is loaded firmly or resiliently (resiliently) onto the roller 1.

Am Außenumfang der Walze 1 sind über den Umfang verteilt Rippen 5 und zwischen diesen Nuten 6 vorgesehen. Die Rippen 5 und die Nuten 6 können auf der Walze 1 (über den Umfang) gleichmäßig verteilt sein.Ribs 5 are provided on the outer circumference of the roller 1 and are provided between these grooves 6. The ribs 5 and the grooves 6 can be evenly distributed on the roller 1 (over the circumference).

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Walze 1 aus mehreren Scheiben 4 zusammengesetzt, von denen jede an ihrem Außenumfang einen Abschnitt der Rippen 5 und der Nuten 6 trägt. Aus der Darstellung von Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Rippen 5 zickzack-förmig verlaufen, wobei die einzelnen Abschnitte 7 und 8 der Rippen 5 mit der Richtung der Relativbewegung zwischen Walze 1 und Schwinge 2 ( = Richtung der Drehung der Walze 1 gegenüber der Schwinge 2, Pfeil 10 in Fig. 1) entgegengesetzt gerichtete Winkel einschließen. Diese Winkel sind im gezeigten Ausführungsbeispiel gleich groß und schließen bei Blickrichtung gemäß Fig. 2 mit der Achse 3 einen Winkel α ein. Die Rippen 5 und die Nuten 6 können auch so verlaufen, daß sie Bereiche aufweisen, in welchen sie zur Richtung der Relativbewegung (Pfeil 10) zwischen Walze 1 und Schwinge 2 parallel verlaufen. Beispielsweise können die Rippen 5 und die Nuten 6 auch schlangenlinienförmig verlaufen.As can be seen in particular from FIG. 2, the roller 1 is composed of a plurality of disks 4, each of which carries a section of the ribs 5 and the grooves 6 on its outer circumference. From the representation of Fig. 2 it can be seen that the ribs 5 run in a zigzag shape, the individual sections 7 and 8 of the ribs 5 with the direction of the relative movement between roller 1 and rocker 2 (= direction of rotation of the roller 1 with respect to Swing arm 2, arrow 10 in Fig. 1) include oppositely directed angles. In the exemplary embodiment shown, these angles are of the same size and form an angle α with the axis 3 when viewed in accordance with FIG. 2. The ribs 5 and the grooves 6 can also run such that they have areas in which they run parallel to the direction of the relative movement (arrow 10) between the roller 1 and the rocker 2. For example, the ribs 5 and the grooves 6 can also run in a serpentine manner.

Auch die in die Schwinge 2 eingesetzten Werkzeugkörper 11 tragen auf ihrer der Walze 1 zugekehrten Wirkfläche eine Strukturierung, die sich aus Rippen oder Schneiden 13 und dazwischen angeordneten Nuten 14 zusammensetzt. Dabei sind die Abscnitte 15 und 16, in welchen die Rippen 13 und die zwischen ihnen angeordneten Nuten 14 jeweils zueinander parallel verlaufen, etwa so breit ausgebildet, wie die Scheiben 4, aus welchen die Walze 1 zusammengesetzt ist. Die Rippen 14 können in Richtung der Drehachse 3 der Walze 1, d.h. quer zur Richtung der Relativbewegung (Pfeil 10) zwischen Walze 1 und Schwinge 2 gesehen die gleiche Breite wie die Abschnitte 7 und 8 der Rippen 5 an der Walze 1 haben.The tool bodies 11 inserted into the rocker 2 also have a structure on their active surface facing the roller 1, which structure is composed of ribs or cutting edges 13 and grooves 14 arranged between them. The sections 15 and 16, in which the ribs 13 and the grooves 14 arranged between them run parallel to one another, are approximately as wide as the disks 4 from which the roller 1 is composed. The ribs 14 can in the direction of the axis of rotation 3 of the roller 1, i.e. seen transversely to the direction of the relative movement (arrow 10) between roller 1 and rocker 2 have the same width as the sections 7 and 8 of the ribs 5 on the roller 1.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Rippen 5 und die Nuten 6 der Walze 1 breiter als die Rippen 13 und die Nuten 14 an der Schwinge 2.In the exemplary embodiment shown, the ribs 5 and the grooves 6 of the roller 1 are wider than the ribs 13 and the grooves 14 on the rocker arm 2.

Die Rippen 13 und die Nuten 14 können auch ungleichmäßig verteilt angeordnet sein. Die Rippen 13 und die Nuten 14 können auch so verlaufen, daß sie Bereiche aufweisen in welchen sie zur Relativbewegung zwischen Walze 1 und Schwinge 2 parallel verlaufen.The ribs 13 and the grooves 14 can also be arranged unevenly distributed. The ribs 13 and the grooves 14 can also run so that they have areas in which they run parallel to the relative movement between the roller 1 and the rocker 2.

In bestimmten Anwendungsfällen sind auch gebogene Rippen 5 bzw. 13 vorteilhaft. In bestimmten Anwendungsfällen kann eine ungleichmäßige Verteilung der Rippen 5 und Nuten 6 auf der Walze 1 und/oder der Rippen 13 und der Nuten 14 an der Schwinge 2 bessere Ergebnisse bringen.In certain applications, curved ribs 5 and 13 are also advantageous. In certain applications, an uneven distribution of the ribs 5 and grooves 6 on the roller 1 and / or the ribs 13 and the grooves 14 on the rocker 2 can bring better results.

Der Winkel ß, den die Nuten 14 und Rippen 13 an den Werkzeugen 11 mit einer zur Richtung der Relativbewegung (Pfeil 10) Senkrechten ( = parallel zur Drehachse 3) einschließen, kann gleich groß oder verschieden groß wie der Winkel α (Fig. 2) sein.The angle β which the grooves 14 and ribs 13 form on the tools 11 with a perpendicular to the direction of the relative movement (arrow 10) (= parallel to the axis of rotation 3) can be the same size or different than the angle α (FIG. 2) his.

Die Rippen 5 und die Rippen 13 sind dadurch gebildet, daß in die Scheiben 4 der Walze 1 und in die Schwinge 2 bzw. deren Werkzeugkörper 11 Leisten aus Hartstoff eingesetzt sind. Dabei besteht die Möglichkeit, die verschiedenen Strukturelemente (also die Rippen 5 bzw. 13 einerseits und den Trägerwerkstoff anderseits) aus unterschiedlichen Materialien zu bilden, so daß sich ein, selbst nachschärfender Effekt ergibt.The ribs 5 and the ribs 13 are formed in that strips made of hard material are inserted into the disks 4 of the roller 1 and into the rocker 2 or the tool body 11 thereof. It is possible to form the various structural elements (ie the ribs 5 or 13 on the one hand and the carrier material on the other hand) from different materials, so that there is a self-resharpening effect.

Die Größe der Winkel a und ß wird in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu zerkleinernden Materials gewählt. So bewähren sich bei einem Durchmesser der Walze 1 von 300 bis 800 mm und einer Dicke der Scheiben 4 von 50 mm Winkel α der Größenordnung von 10 bis 40·. Die Winkel ß der Rippen 13 an den Werkzeugkörpern 11 der Schwinge 2 betragen in diesem Fall beispielsweise 40 bis 80*. Für den Fall der Zerkleinerung von Kalkstein können bei sonst unveränderten Abmessungen die Winkel a 20' und ß 70* betragen.The size of the angles α and β is chosen depending on the properties of the material to be shredded. Thus, with a diameter of the roller 1 of 300 to 800 mm and a thickness of the disks 4 of 50 mm, angles α of the order of 10 to 40 · have proven themselves. In this case, the angles β of the ribs 13 on the tool bodies 11 of the rocker arm 2 are, for example, 40 to 80 *. In the case of crushing limestone, with otherwise unchanged dimensions, the angles a 20 'and ß 70 * can be.

Insgesamt kann gesagt werden, daß für das Zerkleinern von Gesteinen Winkel α in der Größenordnung von 10 bis 40’ bevorzugt sind: wobei in den meisten Fällen bei 15 bis 30* die besten Ergebnisse erzielt werden. Die Winkel ß können im Bereich 40 bis 80”, vorzugsweise 50 bis 70* betragen. 3Overall, it can be said that angles α in the order of 10 to 40 ″ are preferred for the crushing of rocks: in most cases the best results are achieved at 15 to 30 *. The angles β can be in the range 40 to 80 ”, preferably 50 to 70 *. 3rd

Claims

AT 400 817 B The height H1 of the ribs 5 of the roller 1 and the pitch Ti, the height H2 of the ribs 13 and the pitch T2 / T3 of the ribs 13 are selected depending on the material to be cut and on the desired product grain belt. The flank angles 71 and> 2 (FIG. 1) are also determined according to these parameters and can have values from -25 * to + 25 *, for example. The flank angles 71 and 72 are variable. The gap " S " between the roller 1 and the rocker 2 is optionally adjustable, since it is decisive for the achievable product grain belt. In summary, the invention can be represented as follows, for example: A comminution device designed as a single-roll crusher with a rotationally driven roller 1 and a rocker arm 2 assigned to it has a profiling on the mutually facing surfaces of the roller 1 and rocker arm 2. The profiles formed by ribs 5, 13 are inclined to the direction (arrow 10) of the relative movement between roller 1 and rocker 2, so that in addition to the radial movement component, an axial movement component which promotes the cubicity of the grain shape of the comminution products is produced. 1. Single roller crusher for crushing solids with a rotatably mounted, rotationally driven roller and with a rocker assigned to it as crushing tools, at least the surface of the roller facing the rocker being profiled, the profiling being formed by ribs and grooves arranged between them , at least in some areas inclined to the direction of the relative movement between the roller and the rocker, characterized in that the profiling of the roller (1) and, if appropriate, that of the rocker (2) is formed by bodies (11) made of hard material inserted therein and that the roller ( 1) consists of a plurality of disks (4) arranged side by side in the axial direction, each disk (4) having ribs (5) and grooves (6) on its circumference to form the profile.

2. Device according to claim 1, characterized in that the profiling of the roller (1) and / or that of the rocker (2) in sections (7, 8: 15, 16) with opposite orientation to the direction (Reil 10) of the relative movement between the roller (1) and swing arm (2) is divided.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the profiling in the different sections (7, 8; 15, 16) with the direction (Reil 10) of the relative movement between the roller (1) and rocker (2) of the same size, but opposite Includes angle.

4. The device according to claim 2, characterized in that the profiling in the different sections (7, 8; 15, 16) with the direction (arrow 10) of the relative movement between the roller (1) and rocker (2) includes various large and opposite angles .

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the profiling extends transversely to the direction of the relative movement (arrow 10) between the roller (1) and rocker (2) seen zigzag or serpentine. Including 1 sheet of drawings 4