Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern von Werkstoffen aller Art. Für die Zerkleinerung von Werkstoffen der verschiedensten Art wurden bisher in der Hauptsache Mahlgänge, Walzenstühle, gugel,- mühlen und sonstige Vorrichtungen benutzt, bei welchen das Mahlgut zwischen festen Kör pern zerrieben wird (sogenannte Reibmüh len).
Bei dieser Art der Zerkleinerung treten erhebliche Reibungskräfte und demzufolge hohe Temperaturen auf, welche besonders- bei organischem Mahlgut eine Beeinträchtigung und Veränderung der Beschaffenheit bewir ken können, so dass es wichtige Eigenschaften verliert.
Auch bei den sogenannten Zahnschei- benmühlen tritt zwischen den Zahnflan ken ein Zerreiben und Zerquetschen des Mahlgutes mit den gleichen Nachteilen der obengenannten Art ein. Dazu kommt, dass alle bisher bekannten Mahlvorrichtungen durch Fremdkörper, insbesondere durch Eisenteile beschädigt oder zerstört werden.
Infolge dieser Mängel und ,des hohen Kräftebedarfs der genannten Zerkleinerungs vorrichtungen, bei denen das Mahlgut aueh noch durch den Abrieb der Mühlsteine oder sonstigen Zerkleinerungsflächen verunreinigt. wird, sind die Versuche nicht zum Stillstand gekommen, ein neues Zerkleinerungsprinzip zu entwickeln.
Hierbei sind einerseits die sogenannten Kugelmühlen entstanden und anderseits die sogenannten Schleuder- oder Hammermühlen (Desintegratoren). Aber auch diese mit zahlreichen Mängeln und Nachteilen behafteten Zerkleinerungs maschinen haben die mannigfachen Erforder nisse der Praxis nicht restlos zu befriedigen vermocht, wenn es galt, Mahlgüter der ver schiedensten Beschaffenheit in trockenem, feuchtem oder nassem Zustande, wie z.. B.
Holz, Gummiabfälle, Wurzeln, Papier- und Textilabfälle, Kork, Linoleum, Leder, Minera lien der verschiedensten Härtegrade und Zähigkeit und ähnliches mehr, in bestimmter vorgegebener Form zu zerkleinern, wobei es Jnanchmal entscheidend ist, dass das Mahlgut in langer Form (faserig) oder in kurzer Form (pulverförmig) anfällt, ohne dass es durch den Abrieb der die Zerkleinerung be wirkenden Werkzeuge verunreinigt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Zerkleinern von Werkstoffen aller Art mit Ausnahme von Nahrungsmitteln, z. B. Ge treide, ist dadurch gekennzeichnet, dass dem zu zerkleinernden Mahlgut eine Beschleuni gung erteilt wird und dass es, unterstützt durch eine entsprechende Bewegung der um gebenden Atmosphäre, zum Zwecke des Ent- fernens seiner äussern Oberflächenschichten, mehrfach gegen Prallflächen geschleudert wird, die eine rauhe, uneben gestaltete Ober fläche aufweisen,
die härter ist als das Mahl gut- Die Vorrichtung gemäss der Erfindung zur Ausübung des Verfahrens besteht aus einer Schleudermühle, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie zwei tellerartige Prallschalen auf weist, von denen die eine entgegengesetzt dem Drehsinne des Schleuderrades umläuft und die andere feststeht, wobei zwischen den bei den Prallschalen ein in seiner Breite verstell barer Schlitz für den Austrag des Mahlgutes vorhanden ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt, bei welcher das Schleuderrad in der horizontalen Hohlwelle der entgegengesetzt umlaufenden Prallschale angeordnet ist.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Zerklei nerungsvorrichtung, teilweise im Schnitt. Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht von der Ein- rüllseite her nach Entfernen der feststehen den Prallschale.
Auf dem Fundament 1 ruhen die Lager blöcke 2 und 3 sowie das Maschinengehäuse 4/5. Im Lagerblock 3 ist die Hohlwelle 6 mit der Riemenscheibe 7 gelagert, die durch den Elektromotor 8 angetrieben wird. An dem in das Maschinengehäuse 4 hineinragenden Ende der Hohlwelle 6 ist die Prallschale 9 befestigt, deren die Form eines Kegelstumpfmantels aufweisender Rand auswechselbare und mit tels des Halteringes 10 gehalterte Prall- und Abreibplatten 11 trägt.
Der äussere Rand ,der Prall- und Abreib- platten 11 wird von dem rinnenförmigen. Rand 12 der Prallschale 9 umfangen; die Oberfläche der Platten 11 ist mit den zum Abtragen der äussern Schichten des Mahl gutes dienenden Unebenheiten wie Riffeln, Nuten, Feilenhieben, Raspelhieben (Schwal- benschwanznestern) oder dergleichen verse hen.
Die Prall- und Abreibplatten 11 bestehen ebenso wie die Flügel des Schleuderrades 11 aus einem Material, das härter ist als das Mahlgut, z. B. aus gehärtetem Stahl mit einer der Beschaffenheit des jeweils zu verarbeiten- den-Mahlgutes angepassten Härte und Zähig keit.
Innerhalb der Hohlwelle 6 ist die in ent gegengesetzter Richtung rotierende Welle 14 gelagert, deren Antrieb über die Riemen- Scheibe 15 durch den Elektromotor 16 erfolgt. An dem in das Innere des Gehäuses 4/5 hin einragenden Ende der Welle 14 ist das Schleuderrad 17 mit einer grösseren Anzahl von Flügeln. 18 angeordnet. Die Form und Neigung der Flügel 18 richtet sich nach der Grösse und Beschaffenheit des Mahlgutes.
Innerhalb des an dem Maschinengehäuse- teil 4 angebrachten ringförmigen Gehäuseteils 5 ist die nicht rotierende Prallschale 19 in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Zu diesem Zweck sind an dem Gehäuseteil 5 drei achsenparallele Schraubenbolzen 20 befestigt. an denen die drei mit der feststehenden Prall schale 19 verbundenen Haltelaschen 21 ge führt sind, dergestalt, dass die Prallschale 19 achsenparallel verschoben werden kann.
An dem die Form eines Kegelstumpfman- tels aufweisenden Rande der Prallschale 19 sind in auswechselbarer Weise die Prall- und Abreibplatten 22 - in ähnlicher Weise wie die Prall- und Abreibplatten 11 der rotieren den Prall-schale 9 - in dem rinnenförmigen Rande 13 mittels des Halteringes 23 befestigt.
Zwischen den einander gegenüberliegen den Rändern der rotierenden Prallschale 9 und der feststehenden Prallschale 19 befindet sich der in seiner Breite durch Verschieben der Prallschale 19 veränderbare Austragsschlitz 24, dessen Breite die Feinheit des Mahlerzeug nisses bestimmt;
denn durch diesen Schlitz werden, unterstützt durch den im Innern des Gehäuses 4/5 gegenübender Aussenatmosphäre herrschenden Überdruck und durch die Zen trifugalkraft, nur diejenigen zerkleinerten Teilchen ausgetragen, welche der Breite des Schlitzes 24 entsprechen, während alle grösse ren Teile des Mahlgutes weiterhin zwischen den Prallschalen 9 und 19 und dem Schleu derrad 17 hin- und hergeschleudert werden, bis sie durch Abtragen ihrer Oberfläche oder durch Zerspratzen auf die eingestellte Schlitz breite zerkleinert sind.
Im untern Teil des Maschinengehäuses 4/5 ist die zum Abführen des Mahlerzeugnisses dienende, die Fundamentplatte 1 durchdrin gende Austrittsöffnung 25 angebracht, An der Aussenseite der feststehenden Prallschale 19 ist der zum Einführen des Mahlgutes dienende Einfüllstutzen 26 ange bracht. In der Zuführungsleitung kann eine Dosiervorrichtung angeordnet sein.
Um eine gleichmässige Zuführung des Mahlgutes ent spreehend dem Fortgang des Zerkleinerungs vorganges zu erzielen, kann das Mahlgut dem Einfüllstutzen 26, der zu diesem Zwecke auch als Horizontalrohr ausgebildet sein kann, mit tels einer Transportschnecke oder einer -ähn lichen Dosiervorrichtung zugeleitet werden.
Um eine Verunreinigung der Lager der umlaufenden Prallschale 9 und des Schleu derrades 17 durch sich dort etwa ablagernde Partikelchen des Mahlgutes zu verhindern, sind am Gehäuseteil 4 ebenso wie an der um laufenden Prallschale 9 in der Nähe der Ach sen Lufteintrittsöffnungen 27 bzw. 28 vorge sehen, durch welche Luft mit Atmosphären druck von aussen eingesaugt wird, die durch ihre zentrifugale Strömung ein Niederschla gen oder Zurückwandern von Mahlgutparti- kelchen an die dort befindlichen Lagerstellen verhindert.
Um den Zerkleinerungsprozess selbst nicht durch diese Fremdluft zu beeinträchtigen und um einen zu grossen Staudruck im Innern des von den Prallschalen 9 und 19 umschlos senen Arbeitsraumes zu verhüten, ist die Grösse der Öffnungen 27 durch nicht darge stellte verstellbare Deckplatten oder derglei chen veränderbar, so dass der zwischen der umlaufenden Prallschale 9 einerseits und dem Gehäuseteil 4 sowie der Rückwand des Schleuderrades 17 anderseits entstehende, axial nach aussen getriebene Luftstrom regu liert wird.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vor richtung ist derart, dass das Mahlgut zwi schen den Prallplatten der feststehenden und der rotierenden Prallschale und dem gegen läufig rotierenden Schleuderrad hin und her geschleudert und dabei allmählich zerkleinert wird. Diese Zerkleinerung erfolgt entweder - besonders bei weichem Mahlgut - durch Abrieb und Abtragen seiner jeweils äusser- stcn Oberflächenschichten durch die nach Art einer Feile oder Raspel wirkenden Prall- und Abreibplatten oder - besonders bei sprödem Material - durch mehr oder minder vollstän diges Zertrümmern und Zerspratzen.
Auf diese Art werden jegliche Quetschung des Mahl gutes zwischen zwei festen Körpern und alle damit verbundenen Nachteile vermieden.
Der während des Arbeitens den Innen raum der Vorrichtung durchziehende Luft strom, durch den die abgeriebenen oder ab.ge- spratzten, den nötigen Feinheitsgrad besitzen den Teilchen durch den oder die Peripherie schlitze hindurch ausgetragen werden, sorgt gleichzeitig für ;eine ständige Kühlung sowohl des Mahlgutes als auch der Prall- und Abreib- flächen, welche dabei gleichzeitig von den sich auf ihnen etwa festsetzenden Mahlgutpartikel- ehen gereinigt werden.
Diese bei niedriger Temperatur stattfin dende Zerfaserungs- und Zerkleinerungs arbeit des vorliegenden Verfahrens ist von Be deutung für Werkstoffe, welche sich, wie z. B. Gummiabfälle oder dergleichen, bei höherer Temperatur verflüssigen und schmie rig werden und daher bisher in den bekannten Zerkleinerungsmühlen oder dergleichen nicht oder nur unter Anwendung besbnderer, die Rentabilität beeinträchtigender Massnahmen verarbeitet werden konnten.
Process and device for crushing materials of all kinds. For the crushing of materials of the most varied types, grinding channels, roller mills, gugel, - mills and other devices have been used in the main, in which the grist is grinded between solid Kör pern (so-called Reibmüh len ).
With this type of comminution, considerable frictional forces and consequently high temperatures occur, which, especially in the case of organic ground material, can impair and change the quality, so that it loses important properties.
In so-called toothed disk mills, too, grinding and crushing of the material to be ground occurs between the tooth flanks, with the same disadvantages of the type mentioned above. In addition, all previously known grinding devices are damaged or destroyed by foreign bodies, in particular by iron parts.
As a result of these deficiencies and the high power requirements of the above-mentioned crushing devices, in which the grist is also contaminated by abrasion from the millstones or other grinding surfaces. attempts to develop a new comminution principle have not stopped.
On the one hand the so-called ball mills and on the other hand the so-called centrifugal or hammer mills (disintegrators) were created. But even these shredding machines, which are afflicted with numerous shortcomings and disadvantages, have not been able to completely satisfy the diverse requirements of practice when it comes to grinding materials of the most varied of properties in dry, moist or wet conditions, such as
Wood, rubber waste, roots, paper and textile waste, cork, linoleum, leather, minerals of the most varied degrees of hardness and toughness and the like to be shredded in a certain predetermined form, whereby it is sometimes crucial that the ground material is long (fibrous) or in a short form (in powder form) without being contaminated by the abrasion of the tools which cause the comminution.
The inventive method for comminuting all types of materials with the exception of food, such. B. Ge grain, is characterized in that the grist to be crushed is given an acceleration and that, supported by a corresponding movement of the surrounding atmosphere, for the purpose of removing its outer surface layers, is thrown several times against impact surfaces that have a rough, uneven surface,
The device according to the invention for carrying out the method consists of a centrifugal mill, which is characterized in that it has two plate-like impact shells, one of which rotates in the opposite direction to the direction of rotation of the centrifugal wheel and the other is fixed, with a width adjustable slot for discharging the ground material between the baffles.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the device according to the invention is shown, in which the centrifugal wheel is arranged in the horizontal hollow shaft of the oppositely rotating baffle.
Fig. 1 shows a side view of the Zerklei nerungsvorrichtung, partially in section. Fig. 2 shows an end view from the inflow side after removing the fixed baffle shell.
The bearing blocks 2 and 3 and the machine housing 4/5 rest on the foundation 1. The hollow shaft 6 with the belt pulley 7, which is driven by the electric motor 8, is mounted in the bearing block 3. At the end of the hollow shaft 6 protruding into the machine housing 4, the baffle shell 9 is attached, the edge of which is in the shape of a truncated cone jacket and baffles and abrasion plates 11 supported by means of the retaining ring 10.
The outer edge of the baffle and abrasion plates 11 is made of the channel-shaped. Surround the edge 12 of the baffle 9; the surface of the plates 11 is provided with the unevenness such as corrugations, grooves, file cuts, rasp cuts (swallowtail nests) or the like, which are used to remove the outer layers of the meal.
The baffle and abrasion plates 11, like the blades of the centrifugal wheel 11, are made of a material that is harder than the ground material, e.g. B. made of hardened steel with a hardness and toughness adapted to the nature of the regrind to be processed.
Inside the hollow shaft 6, the shaft 14 rotating in the opposite direction is mounted, the drive of which takes place via the belt pulley 15 by the electric motor 16. At the end of the shaft 14 protruding into the interior of the housing 4/5 is the centrifugal wheel 17 with a larger number of vanes. 18 arranged. The shape and inclination of the blades 18 depends on the size and nature of the material to be ground.
Inside the annular housing part 5 attached to the machine housing part 4, the non-rotating impact shell 19 is mounted such that it can be displaced in the axial direction. For this purpose, three axially parallel screw bolts 20 are attached to the housing part 5. where the three retaining tabs 21 connected to the stationary impact shell 19 are carried out, in such a way that the impact shell 19 can be moved axially parallel.
On the edge of the baffle shell 19, which has the shape of a truncated cone, the baffle and abrasion plates 22 - in a similar manner to the baffle and abrasion plates 11 of the rotating baffle shell 9 - are interchangeably in the channel-shaped edge 13 by means of the retaining ring 23 attached.
Between the opposing edges of the rotating baffle 9 and the fixed baffle 19 is the variable in its width by moving the baffle 19 discharge slot 24, the width of which determines the fineness of the grinding product;
because through this slot, supported by the overpressure prevailing inside the housing 4/5 opposite external atmosphere and by the Zen trifugal force, only those crushed particles are discharged which correspond to the width of the slot 24, while all larger parts of the ground material continue between the Impact shells 9 and 19 and the Schleu derrad 17 are thrown back and forth until they are comminuted by removing their surface or by scratching to the set slot width.
In the lower part of the machine housing 4/5 serving for discharging the ground product, the foundation plate 1 penetrating outlet opening 25 is attached, on the outside of the fixed baffle 19 serving to introduce the grist filler neck 26 is placed. A metering device can be arranged in the feed line.
In order to achieve an even supply of the ground material accordingly to the progress of the comminution process, the ground material can be fed to the filler neck 26, which for this purpose can also be designed as a horizontal tube, by means of a screw conveyor or a similar metering device.
In order to prevent contamination of the bearings of the circumferential baffle 9 and the Schleu derrades 17 by there about deposited particles of the grist are on the housing part 4 as well as on the current baffle 9 in the vicinity of the Ach sen air inlet openings 27 and 28 see provided , through which air at atmospheric pressure is sucked in from the outside, which through its centrifugal flow prevents precipitation or migration of grist particles back to the bearing points located there.
In order not to impair the crushing process itself by this external air and in order to prevent excessive back pressure inside the working space enclosed by the impact shells 9 and 19, the size of the openings 27 can be changed by means of adjustable cover plates or the like, not shown, so that the between the circumferential baffle 9 on the one hand and the housing part 4 and the rear wall of the centrifugal wheel 17 on the other hand arising, axially outwardly driven air flow is regulated.
The operation of the described device is such that the grist is thrown back and forth between the baffle plates of the stationary and rotating baffle and the counter-rotating centrifugal wheel and is gradually comminuted. This comminution takes place either - especially in the case of soft ground material - by abrasion and removal of its outer surface layers by the impact and abrasion plates, which act like a file or rasp, or - especially in the case of brittle material - by more or less complete shattering and splitting.
In this way, any crushing of the meal between two solid bodies and all associated disadvantages are avoided.
The air flow that passes through the interior of the device during operation, through which the abraded or spattered, the necessary degree of fineness and the particles are discharged through the peripheral slot (s), ensures constant cooling of both the ground material as well as the baffle and abrasion surfaces, which are simultaneously cleaned of any grist particles that may have settled on them.
This at low temperature instead of defibrating and shredding work of the present method is of importance for materials which, such. B. rubber waste or the like, liquefy at a higher temperature and be schmie rig and therefore could not be processed in the known crushing mills or the like or only using besbnderer measures that impair profitability.