11lahlvorrichtung. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mahlvorrichtung für trockenes und für nasses Mahlgut und ist besonders dazu be stimmt, als Ersatz für die üblichen Kugel und Rohrmühlen zu dienen.
Die neue Mühle besitzt einen trogartigen Hahlgutbehä-lter und lose im Mahlgut zu liegen bestimmte Mahlkörper, sowie ein Rührwerk mit liegender Drehachse, welches Rührwerk so ausgebildet ist, dass es die Ma.hlgutbehälterfüllung nach einer Seite nur bis auf eine .gewisse Höhe mitnimmt, aus .der sie infolge Schwerkraft einwärts wieder nach unten rollt und so ähnlich wie in einer R.ohr- mühle eine Kreislaufbewegung zur Haupt sache auf einer Seite der vertikalen Achs ebene des. Rührwerkes ausführt.
Mühlen mit Umlaufkörpern, welche das Mahlgut durch unmittelbare Schlagwirkung oder Quetschwirkung zerkleinern, sind zwar zum Beispiel in der Form von Schlag- und Quetschmühlen bekannt und für manche Zwecke auch gut brauchbar, aber sie haben den Nachteil, dass ihre Umlaufkörper wegen ,der grossen Geschwindigkeit, finit der sie an getrieben werden, einem starken Verschleiss und sogar der Zerstörung besonders durch harte Mahlgutteile unterliegen.
Gegenüber diesen bekannten Mühlen, bei welchen die Umlaufkörper selbst als Mahlkörper wirken, bietet die Maschine gemäss der Erfindung den Vorteil, dass bei ihr die Mahlwirkung im wesentlichen durch die losen, mit dem Mahl gut mitzulaufen bestimmten Mahlkörper aus geübt wird, so dass: dem Rührwerk nur die Aufgabe zufällt, die Mahlkörper innerhalb ,des Mahlgutes in Bewegung zu setzen.
Das Rührwerk kann mit verhältnismässig geringer Geschwindigkeit angetrieben werden, wo durch die Abnutzung im Vergleich mit den " Schlag- und dergl. rasch laufenden Mühlen bedeutend herabgesetzt wird.
Eine Mahlverrichtung gemäss der Erfin dung kann in mannigfacher Weise ausgebil- .det werden. Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist auf der beigefügten Zeichnung, eine beispielsweise Ausführungsform in Fig. 1 in einem mittleren Vertikalschnitt, nach der Linie I-I der Fig. 2, in Fig. 2 in einem Grundriss und in Fig. 3 in einem Querschnitt nach der Linie III-IIr der Fig. 1 veranschaulicht.
Der aus. Stahlplattenmaterial bestehende Mahlgutbehälter 1 ist trogartig ausgebildet und wird bis zu einem geeigneten Niveau mit dem Mahlgut und mit Mahlkörpern 1s gefüllt, die aus Kugeln (wie auf der Zeich nung dargestellt) oder auch aus Abschnitten von Rundeisen oder dergleichen bestehen können. 2 ist die liegende Welle des Rühr werkes, auf welcher Welle eine Anzahl Scheiben 3 fest aufgesetzt ist, die mit Öff nungen 4 versehen sind.
Der Antrieb der Welle 2 erfolgt durch ein auf ihr aufgesetz tes Zahnrad 5, in welches ein Zahntrieb 6 eingreift, der auf .der Welle 1 einer angetrie benen Riemenscheibe 8 sitzt. An Stelle des Riemenscheibenantriebes der Welle 2 könnte natürlich, auch ein direkter Antrieb durch einen Motor oder dergl. vorgesehen sein.
Die Welle 2 ruht in Lagern 9 und die Triebwelle 7 in. Lagern 10. Die Lager und .der trogartige Mahlgutbehälter 1 ruhen auf Fundamenten 11. An den Durchdringungs- stellen zwischen der Welle 2. und der Wan- .dung des Mahlgutbehälters 1 sind Stopf büchsen 12. vorgesehen.
Die Innenfläche des Mahlgutbehälters hat für jede der Scheiben <B>3</B> eine Rippe 13, welche die Scheibe so dicht umschliesst, dass nur ein verhältnismässig kleiner Spalt, zum Beispiel höchstens .drei Millimeter, entlang dem Umfang der Schei ben verbleibt. Zwischen den Scheiben 3 können gewünschtenfalls feste Zwischen wände 14 vorgesehen. sein, wie in Fig. 2 an gedeutet ist, welche bis zur Welle 2 reichen oder diese umschliessen und den Querschnitt des Mahltroges ganz oder teilweise aus füllen, deren Zweck später angegeben wird.
Zur Zuführung des Mahlgutes ist an dem einen Ende des Troges 1 ein Trichter 15 vor-' gesehen. Nahe,dem andern Ende des Troges befindet sich eine feststehende Zwischenwaud 16, -#velehe im untern Teil ein Sieb bildet und sowohl die Mahlkörper, als auch nicht hin reichend zerkleinertes. Gut zurückhält. Auf der Aussenseite der Siebfläche besitzt der Mahltrog in seiner Bodenfläche einen Aus lassstutzen 17, der sich oberhalb eines auf der Zeichnung nicht dargestellten Transport organs befindet.
Die .Sieböffnungen der Sieb -wand 16 können durch eine auf der Zeich nung nicht dargestellte Vorrichtung ver grössert oder verkleinert werden, so dass ganz nach Wunsch der Zerkleinerungszustand des den Mahltrog verlassenden Gutes beherrscht werden kann.
Die Wirkungsweise der beschriebenen 1V1ahlvorrichtung ist wie folgt: Durch Dre hung der Welle 2 mit den fest darauf sitzen ,den Scheiben werden die Mahlkörper, welche .den Scheiben benachbart sind, mitgenommen, während die den festen Zwischenwänden, 14 benachbarten Mahlkörper zurückgehalten werden. Zwischen den umlaufenden und fest stehenden Scheiben bilden die Mahlkörper Quetschräume, in denen das durch den Mahl trog laufende Gut zerdrückt wird.
Die feststehenden Rippen 13 dienen teils .dazu, ein Einklemmen der Mahlkörper zwi schen den Scheiben und der Trogwand zu verhindern und teilweise dazu, das Mahlgut zu veranlassen, durch,die Öffnungen 4 in den Scheiben hindurchzugehen und auf diese Weise den Mahleffekt über dasjenige Mass hinaus zu steigern, welches sich ergeben würde, wenn das Mahlgut entlang der Wan dung des Mahltroges sich an dem -Rande der Scheiben vorbeibewegen müsste.
Bei der auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Mahlvorrichtung ist angenommen, dass der Mahltrog aus. Stahl plattenmaterial gebildet ist. Der Mahltrog könnte aber ebenso gut auch aus irgendeinem geeigneten sonstigen Material, zum Beispiel aus Beton hergestellt sein, da die Abnutzung der Trogwandung ausserordentlich gering ist; indem diese durch eine Schicht von praktisch in Ruhe befindlichen Mahlkörpern geschützt ist.
Anderseits müssen die Scheiben 3 und ,die Zwischenwände 14 aus sehr widerstands- fähigem Material hergestellt sein, um der Einwirkung der Mahlkörper widerstehen zu können. Die Scheiben ; müssen mit langen Muffen oder Scheibennaben versehen sein, um die Welle gegen Abnutzung zu schützen.
Die Zwischenwände 14 können fortfallen. In diesem Falle werden die 3Zahlkörper durch teilweises Eingreifen in die Öffnungen 4 der Scheiben mit in die Höhe genommen, so dass ihre Wirkung derjenigen der Mahlkörper in einer Rohrmühle ähnlich wird.
Zur Unterstützung der Bewegung der Mahlkörper können Huborgane zwischen den Scheiben, vorzugsweise nahe deren Umfang, vorgesehen sein. Zu diesem Zweck sind Steh bolzen gut geeignet.
Die Scheiben '3 können anstatt ,durch eine Welle 2 durch andere Tragorgane unterstützt werden, zum Beispiel können die Scheiben miteinander sta.iT durch Stehbolzen oder sie durchsetzende Stangen oder dergleichen ver bunden sein.
Nach der Darstellung der Zeichnung be sitzen alle Scheiben 3 gleichen Durchmesser und der Boden des Mahltroges besitzt die Form eines Halbzylinders. Die Scheiben könnten jedoch auch verschiedene Grösse be sitzen, in welchem Falle auch die Trogform von .der Form eines Halbzylinders abweicht. Der Durchmesser der Scheiben könnte zum Beispiel vom Einlassende der Maschine nach dem Auslassende hin zunehmen, in welchem Falle der Mahltrog eine konische oder ge stufte, Farm annehmen würde, wobei der kleinste Radius. am Einlassende und der grösste am Ausla.ssende liegen würde.
Auf diese Weise kann die Durchlaufgeschwindig- keit des Mahlgutes in der Längsrichtung des Troges erhöht werden. Wenn umgekehrt der Wunsch besteht, dass das. Mahlgut länger im Mahltrog zurückgehalten wird, dann kann die konische oder gestufte Trogform des Mahltroges ihre grösste Öffnung dem Einlass ende und ihre engste Öffnung dem Auslass- ende zukehren.
Die beschriebene Mahlvorrichtung kann mit einer oder mehreren ruhenden oder um laufenden Zwischenwänden ausgestattet sein, durch welche zwar das Mahlgut, aber nicht die Mahlkörper hindurchtreten können. Der Füllungsgrad jeder -der so gebildeten Mahl kammern mit Mahlkörpern kann in diesem Falle unabhängig von dem Füllungsrad der übrigen Kammern geändert werden. und es kann den in den verschiedenen Mahlkammern benutzten -k#lahlkörpern verschiedene Grösse gegeben werden.
Die verschiedenen Mahlkammern im Mahlraum können verschiedene Länge be sitzen je nach der verschiedenartigen Mahl wirkung, welcher das Mahlgut in,den Kam mern durch die ,darin befindlichen Mahl körper unterworfen werden soll. Jede Mahl kammer kann eine konische oder abgestufte Bodenfläche besitzen, wobei die Neigung und ,die Länge der Abschnitte durch die Behand lungsdauer bestimmt wird, der das Mahlgut in .den einzelnen Mahlkammern unterworfen werden soll.
Es hat sich gezeigt, dass beim Anlaufen der Seheibenwelle das 3Iahlgut der Scheiben bewegung einen besonders grossen Wider stand entgegensetzt. Aus diesem Grunde kann es. ratsam sein, eine Einrichtung vorzu sehen, wodurch der Anlaufwiderstand ver mindert wird. Eine solche Einrichtung kann zum Beispiel aus einer Reihe von Plätten be stehen, nämlich je einer Platte auf jeder Seite der umlaufenden Scheiben, welche Platten sich dicht an die Scheiben anlegen und wel che in die Füllung des Mahltroges eingesenkt werden unmittelbar bevor die Maschine an gehalten wird.
Durch solche, nach Wahl in den Mahltrog einsetzbare Platten werden die umlaufenden Scheiben von,dem Angriff,der Mahlkörper und des ihnen benachbarten Mahlb tes entlastet. Diese vor Beendigung einer Mahlperiode in das Mahlgut eingesetz ten Platten können nach erfolgtem erneuten Anlassen der Maschine wieder aus. dem Mahl gut einzeln, gruppenweise oder sämtliche mit einem Mal herausgehoben werden. Falls ,die Heraushebung,der Platten mit einem Mäl geschieht, sollte sie sehr langsam erfolgen.
Ein anderer Weg, den Anlasswiderstand herabzusetzen, besteht darin, dass die Scheiben so auf der umlaufenden Welle angeordnet werden, dass-diese sich beim Anlassen der Maschine frei zudrehen vermag, während die Scheiben sich in. Ruhe befinden, dass aber die Scheiben mit der Antriebswelle gekuppelt werden, wenn diese ihre Geschwindigkeit an genommen hat, wobei die Ankupplung der Scheiben einzeln oder zu mehreren .durch ge eignete Kupplungsvorrichtungen erfolgen kann.
Die Welle kann auch in dauernder, aber nachgiebiger Verbindung mit den ein zelnen Scheiben stehen, zum Beispiel durch Spiralfedern, durch welche die Scheiben mit genommen werden, sobald die Federn durch ,die Drehung der Welle eine gewisse Span nung erhalten haben. Der Mahltrog kann ge- wünschtenfalls auf beweglichen Trägern, zum Beispiel Rollen, ruhen, um das Anlas sen der Maschine beispielsweise dadurch zu erleichtern, @dass dem Trog beim Anlassen eine Schwingbewegung oder eine Teilumdre hung ermöglicht wird.
In einem und demselben Mahltrog können mehrere Scheibenwellen in der beschriebenen Weise arbeiten.
Im Vorstehenden ist angegeben worden, dass,,die Mahlvorrichtung Scheiben oder Um laufkörper mit horizontal gelagerter Welle aufweist. Es besteht indessen durchaus die Möglichkeit, auch Umlaufkörper mit geneigt liegender Welle zu benutzen.
Beim Betrieb der neuen Mahlvorrichtung können Betriebsverfahren benutzt werden, wie sie bei Kugel- und Rohrmühlen im Ge brauch sind. Beispielsweise kann die Lei stung der Mühle dadurch gesteigert werden, ,dass man einen Luftstrom durch die Mühle schickt; so dass das hinreichend zerkleinerte Gut durch den Luftstrom alsbald aus der Mühle fortgeführt wird.
Man kann auch, wie bereits in Verbindung mit Kugel- und Rohr mühlen vorgeschlagen worden ist, ,der Mühle teilweise zerkleinertes Gut entnehmen und dieses einer Trennung ausserhalb der Mühle unterwerfen und darauf das nicht hin reichend fein gemahlene Gut wieder in die Mühle zurückführen.
11lahlvorrichtung. The present invention relates to a grinding device for dry and wet grinding stock and is particularly intended to serve as a replacement for the usual ball and tube mills.
The new mill has a trough-like Hahlgutbehä-lter and grinding bodies intended to lie loosely in the ground material, as well as an agitator with a horizontal axis of rotation, which agitator is designed so that it only takes the material container filling to one side up to a certain height .that it rolls inwards again due to the force of gravity and, similar to a regular pipe mill, performs a circular movement mainly on one side of the vertical axis of the agitator.
Mills with circulating bodies, which crush the material to be ground by direct impact or squeezing, are known, for example, in the form of impact and crushing mills and can also be used for some purposes, but they have the disadvantage that their circulating bodies, because of the high speed, finite to which they are driven, are subject to heavy wear and tear and even destruction, especially by hard regrind parts.
Compared to these known mills, in which the circulating bodies themselves act as grinding bodies, the machine according to the invention offers the advantage that in it the grinding action is essentially exercised by the loose grinding bodies which are designed to run well with the grinding, so that: the agitator only the task falls to set the grinding media within, the grinding stock in motion.
The agitator can be driven at a relatively low speed, which is significantly reduced by the wear compared to the "beater" and similar high-speed mills.
A grinding operation according to the invention can be trained in many ways. To explain the invention in more detail, the accompanying drawing shows an example of an embodiment in FIG. 1 in a central vertical section, along the line II in FIG. 2, in FIG. 2 in a plan view and in FIG. 3 in a cross section along the line III-IIr of Fig. 1 illustrates.
The out. Steel plate material existing grist container 1 is trough-like and is filled to a suitable level with the grist and with grinding media 1s, which can consist of balls (as shown in the drawing) or sections of round iron or the like. 2 is the horizontal shaft of the agitator, on which shaft a number of disks 3 is firmly attached, the openings with Publ 4 are provided.
The drive of the shaft 2 is carried out by a gear 5 set up on it, in which a gear drive 6 engages, which sits on the shaft 1 of a driven pulley 8. Instead of the pulley drive of the shaft 2, a direct drive by a motor or the like could of course also be provided.
The shaft 2 rests in bearings 9 and the drive shaft 7 in bearings 10. The bearings and the trough-like regrind container 1 rest on foundations 11. At the penetration points between the shaft 2. and the wall of the regrind container 1 there are stoppers Bushings 12. provided.
The inner surface of the grinding material container has a rib 13 for each of the disks <B> 3 </B>, which surrounds the disk so tightly that only a relatively small gap, for example a maximum of three millimeters, remains along the circumference of the disks. If desired, solid intermediate walls 14 can be provided between the panes 3. be, as indicated in Fig. 2, which extend to the shaft 2 or enclose it and fill the cross section of the grinding trough in whole or in part, the purpose of which will be given later.
To supply the ground material, a funnel 15 is provided at one end of the trough 1. Near the other end of the trough there is a fixed intermediate waud 16, - # velehe in the lower part forms a sieve and both the grinding media and not sufficiently crushed. Hold back well. On the outside of the sieve surface of the grinding trough has in its bottom surface an outlet nozzle 17 which is located above a transport organ, not shown in the drawing.
The sieve openings of the sieve wall 16 can be enlarged or reduced in size by a device not shown on the drawing so that the comminution state of the material leaving the grinding trough can be controlled as desired.
The operation of the described 1V1ahlvorrichtung is as follows: By rotating the shaft 2 with the firmly seated on the disks, the grinding media which are adjacent to the discs are taken along, while the grinding media adjacent to the fixed partitions 14 are retained. Between the rotating and stationary disks, the grinding media form squeeze spaces in which the material flowing through the grinding trough is crushed.
The fixed ribs 13 partly serve to prevent the grinding media from getting jammed between the disks and the trough wall and partly to cause the ground material to pass through the openings 4 in the disks and in this way the grinding effect beyond that dimension to increase, which would result if the ground material along the wall of the grinding trough had to move past the edge of the disks.
In the embodiment of the grinding device shown in the drawing, it is assumed that the grinding trough from. Steel plate material is formed. The grinding trough could just as well be made of any other suitable material, for example concrete, since the wear on the trough wall is extremely low; by being protected by a layer of grinding media that are practically at rest.
On the other hand, the disks 3 and the partition walls 14 must be made of a very resistant material in order to be able to withstand the action of the grinding media. The disks ; must be provided with long sleeves or disc hubs to protect the shaft against wear.
The partition walls 14 can be omitted. In this case, the 3 number bodies are lifted up by partially engaging in the openings 4 of the disks, so that their effect is similar to that of the grinding bodies in a tube mill.
To support the movement of the grinding media, lifting elements can be provided between the disks, preferably near their circumference. Stud bolts are well suited for this purpose.
Instead of being supported by a shaft 2, the disks 3 can be supported by other support members, for example the disks can be connected to one another by stud bolts or rods or the like that penetrate them.
According to the representation of the drawing be all discs 3 sit the same diameter and the bottom of the grinding trough has the shape of a half cylinder. However, the disks could also be of different sizes, in which case the trough shape also deviates from the shape of a half cylinder. For example, the diameter of the disks could increase from the inlet end of the machine to the outlet end, in which case the grinding trough would assume a conical or stepped shape, the smallest radius. at the inlet end and the largest at the outlet end.
In this way, the throughput speed of the material to be ground can be increased in the longitudinal direction of the trough. Conversely, if there is a desire that the ground material be retained longer in the grinding trough, then the conical or stepped trough shape of the grinding trough can face its largest opening towards the inlet end and its narrowest opening towards the outlet end.
The grinding device described can be equipped with one or more stationary or rotating partition walls through which the material to be ground can pass, but not the grinding media. The degree of filling of each -the thus formed grinding chambers with grinding media can be changed in this case independently of the filling wheel of the other chambers. and the grinding bodies used in the various grinding chambers can be given different sizes.
The different grinding chambers in the grinding chamber can be of different lengths depending on the different grinding action to which the grist is to be subjected in, the Kam numbers by the grinding body located therein. Each grinding chamber can have a conical or stepped bottom surface, the inclination and length of the sections being determined by the duration of treatment to which the material to be ground in .den individual grinding chambers is to be subjected.
It has been shown that when the disk shaft starts up, the grinding material offers a particularly large resistance to the disk movement. Because of this, it can. It may be advisable to provide a facility whereby the starting resistance is reduced. Such a device can, for example, consist of a number of plates, namely one plate on each side of the rotating discs, which plates lie tightly against the discs and which are sunk into the filling of the grinding trough immediately before the machine is stopped .
Such plates, which can be inserted into the grinding trough as desired, relieve the circumferential disks from the attack, the grinding media and the neighboring grinding bears. These plates inserted into the grist before the end of a grinding period can be switched off again after the machine has been restarted. The meal can be lifted out individually, in groups or all at once. If the plates are lifted suddenly, they should be done very slowly.
Another way of reducing the starting resistance is to arrange the disks on the rotating shaft so that it can turn freely when the engine is started, while the disks are at rest, but the disks with the drive shaft be coupled when it has taken its speed, the coupling of the disks can be done individually or in groups. By means of suitable coupling devices.
The shaft can also be in permanent but flexible connection with the individual disks, for example by means of spiral springs through which the disks are taken with as soon as the springs have received a certain amount of tension due to the rotation of the shaft. The grinding trough can, if desired, rest on movable supports, for example rollers, in order to make it easier to start the machine, for example by allowing the trough to oscillate or to partially rotate when it is started.
Several disk shafts can work in the manner described in one and the same grinding trough.
In the foregoing it has been stated that,, the grinding device has disks or rotating bodies with a horizontally mounted shaft. There is, however, the possibility of using recirculating bodies with an inclined shaft.
When operating the new grinding device, operating methods can be used as they are in use for ball and tube mills. For example, the performance of the mill can be increased by sending a stream of air through the mill; so that the sufficiently shredded material is immediately carried away from the mill by the air flow.
You can also, as has already been proposed in connection with ball and tube mills, remove partially comminuted material from the mill and subject this to a separation outside the mill and then return the insufficiently finely ground material back into the mill.