DE102013109537A1 - Disc vibratory mill and method of operating a disc vibratory mill - Google Patents
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Abstract
Die erfindungsgemäße Schwingmühle weist ein Mahlgefäß, wenigstens ein im Mahlgefäß bewegliches Mahlwerkzeug mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Bestandteil und ein Erregersystem zur Erzeugung eines Magnetfelds aufweist, wobei das Magnetfeld eine Bewegung des wenigstens einen Mahlwerkzeug hervorruft. Das Erregersystem ist dabei um das Mahlgefäß angeordnet und zur Erzeugung eines umlaufenden Magnetfeldes ausgebildet. Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Scheibenschwingmühle wird ein Mahlwerkzeug mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Bestandteil durch ein Magnetfeld in einem Mahlgefäß bewegt, wobei das Magnetfeld als ein um umlaufendes Magnetfeld erzeugt wird.The vibrating mill according to the invention comprises a grinding vessel, at least one grinding tool movable in the grinding vessel with a magnetic or magnetizable component and an excitation system for generating a magnetic field, the magnetic field causing a movement of the at least one grinding tool. The excitation system is arranged around the grinding vessel and designed to generate a circulating magnetic field. In the method according to the invention for operating a disc vibration mill, a grinding tool with a magnetic or magnetizable component is moved through a magnetic field in a grinding vessel, wherein the magnetic field is generated as a circulating magnetic field.
Description
Die Erfindung betrifft eine Scheibenschwingmühle und ein Verfahren zum Betreiben einer Scheibenschwingmühle.The invention relates to a disc vibration mill and a method for operating a disc vibration mill.
Eine herkömmliche Scheibenschwingmühle ist beispielsweise aus der
In der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen neuen Antrieb für eine Schwingmühle anzugeben, der sich durch einen geringen Raumbedarf auszeichnet und die Geräuschentwicklung der Schwingmühle im Mahlbereich reduziert.The invention is therefore based on the object to provide a new drive for a vibrating mill, which is characterized by a small footprint and reduces the noise of the vibrating mill in the grinding area.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst.According to the invention, this object is solved by the features of
Die erfindungsgemäße Schwingmühle weist ein Mahlgefäß, wenigstens ein im Mahlgefäß bewegliches Mahlwerkzeug mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Bestandteil und ein Erregersystem zur Erzeugung eines Magnetfelds auf, wobei das Magnetfeld eine Bewegung des wenigstens einen Mahlwerkzeug hervorruft. Das Erregersystem ist dabei um das Mahlgefäß angeordnet und zur Erzeugung eines umlaufenden Magnetfeldes ausgebildet. The vibrating mill according to the invention comprises a grinding vessel, at least one grinding tool movable in the grinding vessel with a magnetic or magnetizable component and an excitation system for generating a magnetic field, wherein the magnetic field causes a movement of the at least one grinding tool. The excitation system is arranged around the grinding vessel and designed to generate a circulating magnetic field.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Scheibenschwingmühle wird ein Mahlwerkzeug mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Bestandteil durch ein Magnetfeld in einem Mahlgefäß bewegt, wobei das Magnetfeld als ein umlaufendes Magnetfeld erzeugt wird.In the method according to the invention for operating a disc vibration mill, a grinding tool with a magnetic or magnetizable component is moved through a magnetic field in a grinding vessel, wherein the magnetic field is generated as a circulating magnetic field.
Mit dem erfindungsgemäßen Erregersystem kann auf bewegte Elemente im Antriebssystem verzichtet werden, sodass verschleißanfällige Bauteile, wie Lager und Antriebsriemen, entfallen. Es ist daher mit deutlich niedrigeren Kosten bei der Wartung der Scheibenschwingmühle zu rechnen. Darüber hinaus kann die Scheibenschwingmühle kompakter gebaut werden, sodass der Mahlraum und damit auch das Mahlwerkzeug bei gleichem Platzangebot größer ausgeführt werden kann. Dies führt zu einer höheren Horizontalkraft bei der Zerkleinerung. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Scheibenschwingmühle bei Bedarf mit höheren Drehzahlen zu betreiben als dies bei herkömmlichen Scheibenschwingmühlen mit Exzenterantrieb möglich war. With the excitation system according to the invention can be dispensed with moving elements in the drive system, so wear-prone components, such as bearings and drive belts omitted. It is therefore to be expected with significantly lower costs in the maintenance of the disc vibratory mill. In addition, the disc vibratory mill can be made more compact, so that the grinding chamber and thus the grinding tool can be made larger with the same space. This leads to a higher horizontal force during comminution. Furthermore, it is possible to operate the disc vibrating mill according to the invention, if necessary, at higher speeds than was possible with conventional disc vibrating mills with eccentric drive.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Mahlgefäß eine Decke, einen Boden und eine Umfangswand auf, wobei das Erregersystem im Bereich der Umfangswand und/oder im Bereich von Decke und/oder Boden des Mahlgefäßes angeordnet ist. Das Mahlgefäß weist vorzugsweise eine zylindrische Umfangswand auf und das Mahlwerkzeug kann als Mahlscheibe ausgebildet sein. According to a preferred embodiment of the invention, the grinding vessel on a ceiling, a bottom and a peripheral wall, wherein the excitation system is arranged in the region of the peripheral wall and / or in the region of the ceiling and / or bottom of the grinding vessel. The grinding vessel preferably has a cylindrical peripheral wall and the grinding tool can be designed as a grinding disk.
Das Erregersystem zur Erzeugung des umlaufenden Magnetfelds weist vorzugsweise eine Vielzahl von separat ansteuerbaren Erregerspulen auf, die durch eine Steuereinrichtung angesteuert werden. Das Mahlwerkzeug umfasst ein, vorzugsweise zwei bis vier oder mehrere Polpaare. Das Mahlwerkzeug kann weiterhin einen Kern und zumindest eine, den Kern umgebende Ummantelung aus einem verschleißfesten Material aufweisen. Zweckmäßigerweise wird das Mühlengefäß starr angeordnet, sodass auf Lager und Ausgleichsgewichte verzichtet werden kann. The excitation system for generating the circulating magnetic field preferably has a plurality of separately controllable exciter coils, which are controlled by a control device. The grinding tool comprises one, preferably two to four or more pairs of poles. The grinding tool may further comprise a core and at least one surrounding the core of a wear-resistant material sheath. Conveniently, the mill container is arranged rigidly, so that can be dispensed with bearings and balance weights.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ferner eine magnetische Anpresseinrichtung zur Einstellung des Anpressdrucks zwischen Mahlwerkzeug und dem Boden des Mahlgefäßes vorgesehen. Auf diese Weise kann die Mahlkraft individuell an die Zerkleinerungsaufgabe angepasst werden. Der Anpressdruck kann dabei über die Stärke des wirksamen Magnetfeldes verändert werden. According to a preferred embodiment of the invention, a magnetic pressing device for adjusting the contact pressure between the grinding tool and the bottom of the grinding vessel is also provided. In this way, the grinding force can be adjusted individually to the crushing task. The contact pressure can be changed via the strength of the effective magnetic field.
Das umlaufende Magnetfeld wird beispielsweise mittels mehrerer um das Mahlgefäß angeordneter Erregerspulen dadurch erzeugt, dass aufeinanderfolgende Erregerspulen mit in ihrer Phase verschobenen Strömen beaufschlagt werden. Ist das Mahlwerkzeug scheibenförmig ausgebildet, rollt es durch das umlaufende Magnetfeld an der Umfangswand des Mahlgefäßes ab. Die Zerkleinerung findet dabei sowohl zwischen der Umfangswand des Mühlengehäuses und der Mahlscheibe als auch unterhalb der Mahlscheibe statt, wobei im Spalt zwischen Umfangswand und Mahlscheibe die Grobzerkleinerung des Mahlgutes erfolgt, bis das Material Partikelgrößen erreicht, die fein genug sind, um unter die Mahlscheibe zu gelangen. Dort werden die feinen Partikel durch eine Kombination aus Gewichtskraft und Scherung weiter zerkleinert. Während bei herkömmlichen Scheibenschwingmühlen, in diesem Bereich nur die Gewichtskraft der Mahlscheibe wirkt, kann gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung der Mahldruck durch ein magnetisches Feld verändert und an das Mahlgut angepasst werden. The circulating magnetic field is generated, for example, by means of a plurality of exciting coils arranged around the grinding vessel in that successive exciting coils are subjected to currents shifted in their phase. Is this Grinding tool disc-shaped, it rolls off by the rotating magnetic field on the peripheral wall of the grinding vessel. The comminution takes place both between the peripheral wall of the mill housing and the grinding disc and below the grinding disc, wherein in the gap between the peripheral wall and grinding disc, the coarse crushing of the material to be ground until the material reaches particle sizes that are fine enough to pass under the grinding disc , There, the fine particles are further crushed by a combination of weight and shear. While in conventional disc vibrating mills, in this area, only the weight of the grinding disc acts, according to a particular embodiment of the invention, the grinding pressure can be changed by a magnetic field and adapted to the material to be ground.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.Further advantages and embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the following description and the drawing.
In der Zeichnung zeigenIn the drawing show
Die in
Damit das Mahlwerkzeug
Das Antriebskonzept der Scheibenschwingmühle basiert im Wesentlichen auf dem Prinzip eines Permanentmagnet-Motors, der zu den Synchronmaschinen gehört. Der Unterschied liegt lediglich darin, dass der Läufer (in diesem Fall das Mahlwerkzeug
Das in
Im Gegensatz zu dem in
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine magnetische Anpresseinrichtung
Die in den
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DD 148189 [0003] DD 148189 [0003]
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