DE102019112791B3 - GRINDING DEVICE FOR ROUNDING PARTICLES - Google Patents

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Abstract

Schleifvorrichtung (1) zum Verrunden von Partikeln,
mit einer Wirbelkammer (4) zur Behandlung von Partikeln unter ihrer Suspension in einem Fluidstrom, der durch Fluidstrahlen erzeugt wird, die an unterschiedlichen Stellen mittels einer Blasvorrichtung in die Wirbelkammer (4) eingeblasen werden,
wobei die Blasvorrichtung eine Anzahl erster Blasöffnungen (9) umfasst, die eine in eine erste Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse (L) der Wirbelkammer (4) kreisende Fluidströmung treiben,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Blasvorrichtung eine Anzahl zweiter Blasöffnungen (10) umfasst, die eine in eine zweite Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse (L) der Wirbelkammer (4) kreisende Fluidströmung treiben, die der ersten Hauptströmungsrichtung entgegengesetzt ist.

Figure DE102019112791B3_0000
Grinding device (1) for rounding particles,
with a vortex chamber (4) for treating particles under their suspension in a fluid stream which is generated by fluid jets which are blown into the vortex chamber (4) at different points by means of a blowing device,
wherein the blowing device comprises a number of first blowing openings (9) which drive a fluid flow circulating in a first main flow direction about the central axis (L) of the swirl chamber (4),
characterized in that
the blowing device comprises a number of second blowing openings (10) which drive a fluid flow, which flows in a second main flow direction about the central axis (L) of the swirl chamber (4) and is opposite to the first main flow direction.
Figure DE102019112791B3_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung zum Verrunden von Partikeln. Die Schleifvorrichtung umfasst eine Wirbelkammer zur Behandlung der in einem Fluidstrom suspendierten Partikel und ist darüber hinaus nach Maßgabe des Oberbegriffs des Anspruchs 1 beschaffen. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein entsprechendes Verfahren und optional die zugehörige Verwendung.The invention relates to a grinding device for rounding particles. The grinding device comprises a swirl chamber for the treatment of the particles suspended in a fluid flow and is moreover in accordance with the preamble of claim 1. The invention also relates to a corresponding method and optionally the associated use.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Partikel, deren mittlere Korngröße sich in einem bestimmten Bereich bewegt und die dabei möglichst keine scharfen Kanten aufweisen, werden für unterschiedlichste technische Anwendungen benötigt.Particles whose average grain size is in a certain range and which have as few sharp edges as possible are required for a wide variety of technical applications.

Ein prominenter Anwendungsfall ist die Herstellung von sogenannten Dauer- oder Permanentmagneten.A prominent application is the production of so-called permanent or permanent magnets.

Ein Dauermagnet bzw. Permanentmagnet besteht aus einem magnetisierbaren Material, zum Beispiel Eisen, Kobalt oder Nickel. In vielen Fällen werden Seltenerdmetalle zulegiert, insbesondere Neodym, Samarium, Praseodym, Dysprosium, Terbium oder Gadolinium. Seltenerd-Magnete zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine hohe magnetische Remanenzflussdichte und damit eine hohe magnetische Energiedichte aufweisen.A permanent magnet or permanent magnet consists of a magnetizable material, for example iron, cobalt or nickel. In many cases, rare earth metals are alloyed, especially neodymium, samarium, praseodymium, dysprosium, terbium or gadolinium. Rare earth magnets are characterized by the fact that they have a high magnetic remanence flux density and thus a high magnetic energy density.

Solche Permanentmagnete werden aus kristallinem Pulver hergestellt. Das Magnetpulver wird dabei in Gegenwart eines starken Magnetfelds in eine Form gepresst. Unter dem Einfluss des Magnetfelds richten sich die Kristalle mit ihrer bevorzugten Magnetisierungsachse in Richtung entlang des Magnetfelds aus.Such permanent magnets are made from crystalline powder. The magnetic powder is pressed into a mold in the presence of a strong magnetic field. Under the influence of the magnetic field, the crystals align with their preferred magnetization axis in the direction along the magnetic field.

Die Presslinge werden anschließend gesintert. Beim Sintern werden die pulverisierten Bestandteile des Pulvers durch Erwärmung miteinander verbunden oder verdichtet, wobei jedoch keine oder zumindest nicht alle Ausgangsstoffe aufgeschmolzen werden. Dabei werden die Presslinge - oft unter erhöhtem Druck - derart erhitzt, dass die Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur der Hauptkomponenten bleiben, so dass die Gestalt (Form) des Werkstückes erhalten bleibt.The compacts are then sintered. During sintering, the pulverized constituents of the powder are connected to one another or compacted by heating, but none or at least not all of the starting materials are melted. The compacts are heated - often under increased pressure - in such a way that the temperatures remain below the melting temperature of the main components, so that the shape (shape) of the workpiece is preserved.

Es ist bekannt zur Herstellung eines Ausgangsmaterials, wie es zur Fertigung von Permanentmagneten und insbesondere zur Fertigung von Nd-Fe-B (Neodym-Eisen-Bor) Magneten benötigt wird, Seltenerdmetall umfassende Legierungen zu einem Zwischenprodukt zu vermahlen. Bei dem Mahlgut kann es sich ganz oder teilweise auch um ein Rezyklat aus Altmagneten handeln.It is known for the production of a starting material, as is required for the production of permanent magnets and in particular for the production of Nd-Fe-B (neodymium-iron-boron) magnets, to ground alloys comprising rare earth metal to form an intermediate product. All or part of the regrind can also be recycled material from old magnets.

Zur Herstellung von pulverförmigen Zwischenprodukten eignen sich in der Regel die herkömmlichen Zerkleinerungstechniken. Conventional size reduction techniques are generally suitable for the production of powdery intermediate products.

Problematisch ist jedoch, dass bei der Feinmahlung von solchen Seltenerd-Magnetpulvern mit herkömmlichen Verfahren, beispielsweise in Fließbettstrahlmühlen oder ähnlichen Mahlanlagen, Pulverteilchen entstehen, die scharfe Ecken und Kanten aufweisen. Diese scharfen Ecken und Kanten sind aus verschiedensten Gründen in höchstem Maße unerwünscht.It is problematic, however, that fine particles of this type, which have rare earth magnetic powders using conventional methods, for example in fluidized bed jet mills or similar grinding plants, have sharp corners and edges. These sharp corners and edges are highly undesirable for a variety of reasons.

So zeigen Magnete, die unter Verwendung eines solchen scharfkantigen Pulvers hergestellt wurden, schlechtere Magnetwerte bzw. geringere magnetische Energiedichten, als das Berechnungen erwarten lassen, bei denen man weitgehend rund geschliffene Pulverpartikel voraussetzt, also Partikel, die im Wesentlichen keine scharfen Ecken und Kanten aufweisen.For example, magnets that were manufactured using such a sharp-edged powder show poorer magnetic values or lower magnetic energy densities than can be expected from calculations that require largely round-ground powder particles, i.e. particles that essentially have no sharp corners and edges.

In der DE 10 2010 048 777 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Objektes gezeigt, wobei zumindest ein Strahl eines Strahlmittels erzeugt wird, und das Objekt durch den zumindest einen Strahl in einem Schwebezustand gehalten wird und dabei die Oberfläche des Objektes durch den zumindest einen Strahl behandelt wird.In the DE 10 2010 048 777 A1 A method and a device for surface treatment of an object are shown, wherein at least one jet of a blasting medium is generated, and the object is kept in a floating state by the at least one jet, and the surface of the object is treated by the at least one jet.

In der DE 601 12 642 T2 ist eine Strahlvorrichtung gezeigt, die geeignet ist, eine Oberflächenbehandlung von gesinterten Produkten wie etwa Permanentmagneten auf Seltenerdmetallbasis und Keramik durchzuführen.In the DE 601 12 642 T2 A blasting device is shown which is suitable for carrying out a surface treatment of sintered products such as permanent magnets based on rare earth metals and ceramics.

DIE DER ERFINDUNG ZUGRUNDE LIEGENDE AUFGABETHE TASK UNDER THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von geglätteten Partikeln einer bestimmten Größe zur Verfügung zu stellen, d. h. zur Herstellung von Partikeln mit einer zumindest verringerten Anzahl von Ecken und Kanten.The invention has for its object to provide a device for producing smoothed particles of a certain size, d. H. for the production of particles with at least a reduced number of corners and edges.

DIE ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNGTHE INVENTION SOLUTION

Vorrichtungsmäßig wird die erfindungsgemäße Lösung durch eine Schleifvorrichtung zum Verrunden von Partikeln nach Maßgabe des ersten Hauptanspruchs erreicht.In terms of the device, the solution according to the invention is achieved by a grinding device for rounding particles in accordance with the first main claim.

Die erfindungsgemäße Schleifvorrichtung besitzt mindestens eine Wirbelkammer zur Behandlung von Partikeln, die in einem Fluidstrom suspendiert sind. Unter einem „Suspendiert-Sein“ versteht man, dass die Partikel für den Zeitraum ihrer Bearbeitung zumindest überwiegend von dem Fluidstrom getragen werden.The grinding device according to the invention has at least one swirl chamber for the treatment of particles which are suspended in a fluid stream. A “being suspended” is understood to mean that the particles are at least predominantly carried by the fluid flow for the period of their processing.

Der besagte Fluidstrom, der sich in der Wirbelkammer bewegt, wird durch Fluidstrahlen erzeugt, die an unterschiedlichen Stellen mittels einer Blasvorrichtung in die Wirbelkammer eingeblasen werden. Unter einem Fluidstrahl versteht man ein lokal einströmendes, gebündeltes Fluid. Gebündelt in diesem Sinne ist ein Fluidstrahl nicht nur, aber jedenfalls dann, wenn er direkt an seiner Austrittsmündung einen absoluten oder mittleren Durchmesser von kleiner oder gleich 10 mm aufweist. Said fluid flow, which moves in the swirl chamber, is generated by fluid jets which are blown into the swirl chamber at different points by means of a blowing device. A fluid jet is understood to mean a locally flowing, bundled fluid. A fluid jet is not only bundled in this sense, but in any case if it has an absolute or average diameter of less than or equal to 10 mm directly at its outlet mouth.

Der Durchmesser des Fluidstrahles ist abhängig von dem Düsendurchmesser und der Düsenform (zylindrisch oder konisch), kann im Einzelfall aber auch deutlich größer sein.The diameter of the fluid jet depends on the nozzle diameter and the nozzle shape (cylindrical or conical), but can also be significantly larger in individual cases.

Dabei besitzt die Blasvorrichtung eine Anzahl erster Blasöffnungen zum Einblasen von Fluidstrahlen in die Wirbelkammer hinein, von außen her kommend. Diese Blasöffnungen treiben eine tendenziell in eine erste Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse der Wirbelkammer kreisende Fluidströmung.The blowing device has a number of first blowing openings for blowing fluid jets into the swirl chamber, coming from the outside. These blowing openings tend to drive a fluid flow that tends to circulate in a first main flow direction around the central axis of the swirl chamber.

Erfindungsgemäß umfasst die Blasvorrichtung zusätzlich eine Anzahl zweiter Blasöffnungen. Auch diese dienen zum Einblasen von Fluidstrahlen in die Wirbelkammer hinein, von außen her kommend. Diese zweiten Blasöffnungen treiben eine tendenziell in eine zweite Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse der Wirbelkammer kreisende Fluidströmung, die der ersten Hauptströmungsrichtung entgegengesetzt ist.According to the invention, the blowing device additionally comprises a number of second blowing openings. These also serve to blow fluid jets into the swirl chamber, coming from outside. These second blowing openings tend to drive a fluid flow that tends to circulate in a second main flow direction about the central axis of the swirl chamber and is opposite to the first main flow direction.

Klarstellend sei gesagt, dass in der Wirbelkammer durch das besagte Einblasen der Fluidstrahlen bevorzugt eine turbulente, kreisende Strömung entsteht, nicht nur, aber insbesondere dann, wenn auch noch ein schnell rotierendes Sichterrad an der Entstehung der Strömung in der Wirbelkammer beteiligt ist. Der Begriff „Hauptströmungsrichtung“ bezeichnet daher (grob) die resultierende Richtung, in die sich der örtliche Fluidstrom bzw. die ihn ausmachende, vertikal orientierte Schicht mit im Regelfall endlicher Dicke insgesamt gesehen bewegt, unbeschadet eventuell überlagerter örtlicher Turbulenzen. To clarify, it is preferred that a turbulent, circular flow is created in the vortex chamber by the said blowing in of the fluid jets, not only, but especially when a rapidly rotating classifier wheel is also involved in the formation of the flow in the vortex chamber. The term “main flow direction” therefore describes (roughly) the resulting direction in which the local fluid flow or the vertically oriented layer that makes it up, generally with a finite thickness, moves, without prejudice to any local turbulence that may be superimposed.

Verfahrensmäßig wird die erfindungsgemäße Lösung mit den Merkmalen des entsprechenden, unabhängigen Verfahrensanspruchs erreicht.In terms of the method, the solution according to the invention is achieved with the features of the corresponding independent method claim.

OPTIONALE MÖGLICHKEITEN ZUR WEITERENTWICKLUNG DER ERFINDUNGOPTIONAL POSSIBILITIES FOR DEVELOPING THE INVENTION

Bevorzugt wird die Blasvorrichtung als - vorzugsweise gesondert austauschbaren - Leitring mit eingebauten Blasöffnungen ausgebildet. Dieser Leitring bildet dann eine Leitwand der Wirbelkammer aus, d. h. eine Strömungsleitvorrichtung. Diese beeinflusst die Bewegung des Fluidstroms in Umfangsrichtung. Das erfolgt im Regelfall dadurch, dass der Leitring dem Fluidstrom seine kreisende Bewegung in der Wirbelkammer aufzwingt.The blowing device is preferably designed as a guide ring, preferably separately exchangeable, with built-in blowing openings. This guide ring then forms a guide wall of the swirl chamber, i. H. a flow control device. This influences the movement of the fluid flow in the circumferential direction. As a rule, this is done in that the guide ring forces the fluid flow on its circular motion in the swirl chamber.

Wenn der Leitring gesondert austauschbar ist, lässt sich eventueller, meist abrasiver Verschleiß an dem Leitring leicht durch den Einbau eines neuen Leitrings kompensieren.If the guide ring can be replaced separately, possible, usually abrasive wear on the guide ring can be easily compensated for by installing a new guide ring.

Besonders interessant kann die gesonderte Austauschbarkeit indes dort sein, wo eine multifunktionale Vorrichtung realisiert werden soll: Solange ein Leitring mit einer der aus dem Stand der Technik bekannten, unidirektionalen Blasöffnungsanordnungen eingebaut ist, kann die Vorrichtung unter aggressiver Einblasung als Strahlmühle betrieben werden. The separate interchangeability can be particularly interesting, however, where a multifunctional device is to be realized: as long as a guide ring with one of the unidirectional blow opening arrangements known from the prior art is installed, the device can be operated as a jet mill with aggressive blowing.

Sobald ein erfindungsgemäßer Leitring mit gegenläufig orientierten Gruppen von Blasöffnungen eingebaut ist, kann die Vorrichtung unter Einblasung mit geringerer Geschwindigkeit als Schleifvorrichtung betrieben werden. Die Partikel werden dann - jedenfalls im Wesentlichen - nicht weiter zertrümmert. Stattdessen werden nur ihre Kanten gebrochen bzw. abgerieben.As soon as a guide ring according to the invention with oppositely oriented groups of blowing openings is installed, the device can be operated as a grinding device while blowing in at a lower speed. The particles are then - at least essentially - not broken up any further. Instead, only their edges are broken or rubbed off.

Idealerweise liegen die in Einströmrichtung verlaufenden Mittellängsachsen der ersten Blasöffnungen in einer ersten gemeinsamen Ebene, die normal zu der gedachten Achse angeordnet ist, um die die Fluidströmung kreist. Sodann liegen die in Einströmrichtung verlaufenden Mittellängsachsen der zweiten Blasöffnungen in einer gegenüber der besagten ersten gemeinsamen Ebene mit Versatz angeordneten zweiten gemeinsamen Ebene, die normal zu der gedachten Achse angeordnet ist, um die die Fluidströmung kreist. Der Versatz beträgt vorzugsweise 3 mm bis 40 mm, besser 5 mm bis 25 mm.Ideally, the central longitudinal axes of the first blowing openings in the inflow direction lie in a first common plane which is arranged normal to the imaginary axis around which the fluid flow circles. Then the central longitudinal axes of the second blowing openings in the inflow direction lie in a second common plane which is offset with respect to said first common plane and which is arranged normal to the imaginary axis about which the fluid flow circles. The offset is preferably 3 mm to 40 mm, more preferably 5 mm to 25 mm.

Idealerweise streifen sich die Fluidstrahlen aus zwei unmittelbar benachbarten, gegensinnig einblasenden Blasöffnungen im Wesentlichen tangential. Dementsprechend sind die Blasöffnungen positioniert und/oder mit strahlformenden Düsen bestückt.Ideally, the fluid jets from two directly adjacent, oppositely blowing blowing openings brush essentially tangentially. Accordingly, the blowing openings are positioned and / or equipped with jet-shaping nozzles.

Auf diese Art und Weise entsteht zwischen zwei benachbarten Fluidstrahlen eine Zone starker Scherung, die den betreffenden Partikeln tendenziell eine Eigenrotation aufzwingt. Eine solche Eigenrotation ist für das sich aneinander Abschleifen von miteinander in Kontakt kommenden Partikeln besonders vorteilhaft.In this way, a zone of strong shear is created between two adjacent fluid jets, which tends to force the particles in question to self-rotate. Such a self-rotation is particularly advantageous for the grinding of particles that come into contact with one another.

Nicht zwingend aber idealerweise werden die Blasöffnungen jeweils durch stahlformende Düsen gebildet. Dadurch können die eingeblasenen Fluidstrahlen jeweils so geformt werden, dass sie erst später auffächern, als ohne Düsenformung. Infolgedessen behalten sie länger die Fähigkeit, in der Wirbelkammer die gewünschte Kreisströmung zu treiben, jedenfalls innerhalb der Schicht, für deren Beeinflussung sie zuständig sind.The blowing openings are not necessarily but ideally formed by steel-forming nozzles. As a result, the blown-in fluid jets can each be shaped such that they fan out later than without nozzle shaping. As a result, they retain the ability to drive the desired circular flow in the vortex chamber longer at least within the shift for which they are responsible.

In manchen Sonderfällen können die strahlformenden Düsen einen Düsenkörper aufweisen, der gegenüber der Innenmantelfläche des Leitrings erhaben ist. Auf diese Art und Weise ragt der Düsenkörper in die Kreisströmung der Suspension hinein - meist mehr als nur unerheblich, nämlich im Regelfall um mindestens 5 mm in radial einwärtiger Richtung.In some special cases, the jet-forming nozzles can have a nozzle body which is raised in relation to the inner circumferential surface of the guide ring. In this way, the nozzle body protrudes into the circular flow of the suspension - mostly more than insignificantly, namely usually by at least 5 mm in the radially inward direction.

Hierdurch wird eine besonders charakteristische Verwirbelung geschaffen. Die so geschaffene, zusätzliche Verwirbelung ist zu mild, um eine nochmalige Zertrümmerung der Partikel zu bewirken. Sie ist aber energiereich genug, um die Bewegung der Partikel, die zu dem gewünschten aneinander Abschleifen führt, nochmals signifikant zu intensivieren.This creates a particularly characteristic swirl. The additional turbulence created in this way is too mild to cause the particles to be broken up again. However, it is energy-rich enough to significantly intensify the movement of the particles, which leads to the desired grinding against one another.

Bevorzugt besitzen die Düsen einen Düsenkörper, der im Auslaufbereich zylindrisch oder bevorzugt konisch ausgeführt ist. Wie eben beschrieben, entlassen entsprechend gestaltete Düsen einen sich konisch aufweitenden Fluidstrahl in das Innere der Wirbelkammer und rufen so eine besonders effektive Schleifwirkung hervor.The nozzles preferably have a nozzle body which is cylindrical or preferably conical in the outlet region. As just described, appropriately designed nozzles discharge a conically expanding fluid jet into the interior of the swirl chamber and thus produce a particularly effective grinding effect.

Idealerweise sind die Düsenkörper in Bohrungen des Leitrings eingebaut.Ideally, the nozzle bodies are installed in bores in the guide ring.

Schutz wird auch für die an die Erfindung angepasste Verwendung (besondere Betriebsart und Ausrüstung) einer an sich bekannten Strahlmühle als Schleifvorrichtung für Partikel beansprucht.Protection is also claimed for the use adapted to the invention (special operating mode and equipment) of a jet mill known per se as a grinding device for particles.

Schließlich ist auch die im Wege einer Teilanmeldung angedachte Beanspruchung von Schutz für einen mit einer erfindungsgemäßen Anordnung von Blasöffnungen bzw. Düsen ausgerüsteten Leitring bzw. „Düsenring“ als Ersatzteil oder Umrüstteil vorbehalten.Finally, the claim to protection for a guide ring or “nozzle ring” equipped with an arrangement according to the invention of blowing openings or nozzles as a spare part or retrofit part is also reserved by way of a divisional application.

Weitere Funktionen, Vorteile und Weiterentwicklungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren.Further functions, advantages and further development possibilities result from the following description of an embodiment with reference to the figures.

FigurenlisteFigure list

  • Die 1 zeigt die gesamte Schleifvorrichtung in einem Schnitt senkrecht zur Mittellängsachse L.The 1 shows the entire grinding device in a section perpendicular to the central longitudinal axis L .
  • Die 2 zeigt die Schleifvorrichtung gemäß 1 in einem zur Mittellängsachse L parallelen Schnitt.The 2nd shows the grinding device according to 1 in one to the central longitudinal axis L parallel cut.
  • Die 3 zeigt einen Ausschnitt aus der 1, aber von hinten her gesehen.The 3rd shows a section of the 1 , but seen from behind.
  • Die 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 3.The 4th shows an enlarged section 3rd .
  • Die 4a zeigt einen anderen Ausschnitt aus dem von 3 dargestellten Bereich, allerdings unter Auswahl einer etwas abweichenden Schnittebene.The 4a shows another excerpt from that of 3rd displayed area, but with the selection of a slightly different cutting plane.
  • Die 4b zeigt einen Detail-Ausschnitt, der darstellt, wie unmittelbar benachbarte Düsen, wie sie von 4 dargestellt werden, relativ zueinander liegen.The 4b shows a detail section that shows how immediately adjacent nozzles, as they are from 4th are shown, lie relative to each other.
  • Die 4c zeigt schematisch die Wirbelkammer der Schleifvorrichtung und ihren zusätzlichen Auslass.The 4c shows schematically the swirl chamber of the grinding device and its additional outlet.
  • Die 5 zeigt das Gleiche wie die 4, perspektivisch schräg von hinten, geschnitten.The 5 shows the same as that 4th , perspective obliquely from behind, cut.
  • Die 6 zeigt das Gleiche wie die 4, perspektivisch gesehen von hinten, ungeschnitten.The 6 shows the same as that 4th , seen in perspective from behind, uncut.
  • Die 7 zeigt eine R E M-Aufnahme von Partikeln vor dem Schleifen.The 7 shows a RE M image of particles before grinding.
  • Die 8 zeigt eine R E M-Aufnahme von Partikeln nach dem erfindungsgemäßen Schleifen.The 8th shows a RE M image of particles after grinding according to the invention.
  • Sinngemäß Gleiches zeigen die 9 und 10 in Bezug auf die satellitenartige Befrachtung von Abriebpartikeln.The same shows the same 9 and 10th in relation to the satellite-like loading of abrasion particles.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIELPREFERRED EMBODIMENT

Den besten Gesamtüberblick über das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel geben die 1 und 2.The best overall overview of the exemplary embodiment according to the invention is given by 1 and 2nd .

Diese beiden Figuren zeigen jeweils einen aussagekräftigen Achsschnitt bzw. Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schleifvorrichtung 1.These two figures each show a meaningful axial section or longitudinal section through a grinding device according to the invention 1 .

Die Schleifvorrichtung 1 umfasst ein Gehäuseteil bzw. ein Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 bildet in seinem Inneren eine Kavität aus. Die Kavität nimmt einen Leitring 3 auf, der bei Gelegenheit auch „Düsenring“ genannt wird, jedenfalls dann, wenn er optional mit Düsen 12 bestückt ist. Die Kavität wird ausweislich der 2 bevorzugt durch einen Stirndeckel 2a verschlossen. Dieser Stirndeckel 2a ist idealerweise so ausgeführt, dass er bei Bedarf einfachen und schnellen Zugang zu der Kavität gewährt.The grinder 1 comprises a housing part or a housing 2nd . The housing 2nd forms a cavity inside. The cavity takes a guide ring 3rd on, which is sometimes called the “nozzle ring”, at least when it is optionally available with nozzles 12 is equipped. The cavity is shown to be the 2nd preferably with a front cover 2a locked. This front cover 2a is ideally designed so that it provides easy and quick access to the cavity when needed.

Der Leitring 3 unterteilt die Kavität in eine Wirbelkammer 4 und einen die Wirbelkammer 4 umgebenden Ringkanal 5.The guide ring 3rd divides the cavity into a swirl chamber 4th and the vortex chamber 4th surrounding ring channel 5 .

Der Ringkanal 5 wird über den Fluideinlass 5a von einer hier nicht dargestellten Pumpe oder Druckquelle extern mit Fluid gespeist. Der Ringkanal 5 dient dazu, um während des Schleifprozesses kontinuierlich Fluid heranzuführen.The ring channel 5 is via the fluid inlet 5a externally supplied with fluid from a pump or pressure source, not shown here. The ring channel 5 is used to continuously introduce fluid during the grinding process.

Dieses Fluid wird der Wirbelkammer 4 an unterschiedlichen Stellen in Form von Fluidstrahlen zugeführt. Der besseren Erkennbarkeit halber ist die Schnittfläche an dem Leitring 3 in 1 und den anderen Figuren nicht schraffiert dargestellt, sondern ausnahmsweise fein punktiert gezeichnet. Bei 4 ist die Schnittfläche im Bereich des örtlichen Ausbruchs, der den eigentlich hinter der Zeichenebene liegenden Bereich sichtbar macht, statt mit einer Schraffur mit einer gröberen Punktierung gezeichnet.This fluid becomes the swirl chamber 4th fed in different places in the form of fluid jets. For the sake of better visibility it is Cutting surface on the guide ring 3rd in 1 and the other figures are not shown hatched, but exceptionally delicately dotted. At 4th is the cut area in the area of the local eruption, which makes the area actually behind the plane of the drawing visible, rather than with hatching with a coarse dotted line.

Die Wirbelkammer 4 ist mit einem Partikeleinlass 6 versehen. Letzterer ist hier bevorzugt als vertikaler Fallschacht ausgebildet. Eine derartige optionale Ausbildung erlaubt es, die Wirbelkammer 4 bei Chargenbetrieb schwerkraftunterstützt mit den zu schleifenden Partikeln zu beladen. Die Beladung erfolgt dann vorzugsweise so, dass zu Beginn eines neuen Schleifzyklus etwa 25 % bis 50 %, besser etwa 30 % bis 40 % des Volumens der Wirbelkammer 4 mit den zu schleifenden Partikeln aufgefüllt ist.The vortex chamber 4th is with a particle inlet 6 Mistake. The latter is preferably designed as a vertical chute. Such an optional design allows the swirl chamber 4th with batch operation, gravity-assisted loading with the particles to be ground. The loading is then preferably carried out in such a way that at the start of a new grinding cycle approximately 25% to 50%, better approximately 30% to 40% of the volume of the swirl chamber 4th is filled with the particles to be ground.

Im Falle eines Chargenbetriebs, wie er von diesem Ausführungsbeispiel optional praktiziert wird, können die fertig gerundeten Partikel optional über das Sichterrad ausgetragen werden, vorzugsweise durch Absenken der Sichterraddrehzahl, womit eine Verringerung oder Aufhebung der Sperrwirkung des Sichterrads einhergeht. In diesem Fall besitzt die Schleifvorrichtung 1 eine Drehzahlregelung oder Drehzahlsteuerung für das Sichterrad, die so gestaltet ist, dass sie eine Drehzahlverringerung beim Austragsvorgang bzw. Entladevorgang vornimmt.In the case of batch operation, as is optionally practiced by this exemplary embodiment, the rounded particles can optionally be discharged via the classifier wheel, preferably by lowering the classifier wheel speed, which is accompanied by a reduction or removal of the blocking action of the classifier wheel. In this case, the grinder has 1 a speed control or speed control for the classifier wheel, which is designed so that it performs a speed reduction during the discharge process or unloading process.

Alternativ kann die Schleifvorrichtung einen oder mehrere zusätzliche Produktaustritte 5b aufweisen, über den oder die die fertig gerundeten Partikel abgezogen werden können, im Regelfall unabhängig von bzw. ohne Reduktion der Sichterdrehzahl. Die 4c verdeutlicht schematisch, wie ein solcher zusätzlicher Produktauslass gestaltet und angeordnet ist.Alternatively, the grinder can have one or more additional product exits 5b have, over which the rounded particles can be withdrawn, usually regardless of or without reducing the classifier speed. The 4c illustrates schematically how such an additional product outlet is designed and arranged.

Zweckmäßigerweise ist der zusätzliche Produktaustritt 5b mit einer Klappe oder bzw. einem Ventil 5c verschlossen. Das Produkt kann dann abgesaugt werden. Der Ringkanal 5 wird über ein von der Wirbelkammer her kommendes, ihn durchdringendes Rohr passiert, das ganz nach außen führt, so dass die Wirbelkammer 4 und der Ringkanal 5 durch den zusätzlichen Produktaustritt nicht in unmittelbare Verbindung miteinander gelangen.The additional product outlet is expedient 5b with a flap or a valve 5c locked. The product can then be suctioned off. The ring channel 5 is passed through a pipe coming from the vortex chamber and penetrating it, which leads all the way to the outside, so that the vortex chamber 4th and the ring channel 5 do not come into direct connection with each other due to the additional product outlet.

Verfahrenstechnisch besteht auch die Möglichkeit, mit einem zumindest zeitweiligen Überdruck in der Schleifvorrichtung 1 zu arbeiten.In terms of process technology, there is also the possibility of an at least temporary overpressure in the grinding device 1 to work.

Dadurch wird dann das Produkt aus den fertig verrundeten Partikeln nach Öffnen der Klappe oder des Ventils aus der Wirbelkammer herausgedrückt.This then pushes the product out of the rounded particles after opening the flap or valve out of the swirl chamber.

Die erfindungsgemäße Schleifvorrichtung 1 kann stattdessen auch für einen Durchlaufbetrieb gerüstet sein. In diesem Fall verlässt das Produkt die Maschine kontinuierlich durch das Sichterrad, das mit geeigneter Drehzahl betrieben wird.The grinding device according to the invention 1 can also be equipped for continuous operation instead. In this case, the product leaves the machine continuously through the classifier wheel, which is operated at a suitable speed.

Dieser Ansatz kann beispielsweise beim sogenannten „Abtrennen von Satelliten“, etwa im Zusammenhang der Additiven Fertigung, zum Einsatz kommen. Unter Satelliten versteht man den eigentlichen Nutzpartikeln anhaftende kleine Partikel oder Abrieb, die bzw. der abzutrennen ist. Hier reicht es aus, das Produkt beispielsweise nur kurz (meist schleifend im Sinne der Erfindung) zu beanspruchen. Sobald die Satelliten abgetrennt sind, verändert sich die Partikelgröße des jeweiligen Nutzpartikels. Dann kann das Produkt aus den Nutzpartikeln den Sichter bei konstanter Sichterdrehzahl passieren.This approach can be used, for example, in the so-called “separation of satellites”, for example in connection with additive manufacturing. Satellite is understood to mean small particles or abrasion adhering to the actual useful particles, which has to be separated off. It is sufficient here to only briefly use the product, for example (mostly grinding in the sense of the invention). As soon as the satellites are separated, the particle size of the respective useful particle changes. Then the product of the useful particles can pass through the classifier at a constant classifier speed.

Zu erkennen am hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Nebenauslass über das Sichterrad 7.The secondary outlet via the classifier wheel can be seen from the exemplary embodiment shown here 7 .

Das Sichterrad ist in bekannter Art und Weise gestaltet. Es besteht aus einer rotierenden Trommel. Typischerweise besteht diese ihrerseits aus zwei flankenbildenden Reifen, die über voneinander beabstandete, im Regelfall zur Rotationsachse parallele Stäbe bzw. Schaufeln miteinander verbunden sind.The classifier wheel is designed in a known manner. It consists of a rotating drum. Typically, this in turn consists of two flank-forming tires which are connected to one another by means of spaced-apart bars or blades which are generally parallel to the axis of rotation.

Über dieses Sichterrad 7 wird der beim Schleifen unvermeidlich anfallende, sehr feine und im zu erschleifenden Endprodukt im Regelfall störende Abrieb abgesondert und abgeführt.About this classifier wheel 7 the very fine and inevitably occurring abrasion that occurs during grinding is usually separated and dissipated.

Gleichzeitig wird ein dem momentan neu eingeblasenen Fluidstrom - zumindest im Wesentlichen - entsprechender Fluidstrom als Sichterfluidstrom über das Innere des Sichterrades 7 und von dort aus über dessen der Wirbelkammer abgewandte Stirnseite abgezogen. Der so abfließende Sichterfluidstrom reißt den Abrieb mit, der zu klein und massearm ist, um durch die Zentrifugalkräfte von dem im Zentrum befindlichen Sichterrad ferngehalten zu werden. Die eigentlichen Partikel, die ja eine vorbestimmte Dauer geschliffen werden sollen, sind zu groß. Sie kreisen so stark in der Wirbelkammer, dass sie durch die an ihnen angreifenden Zentrifugalkräfte vom im Zentrum befindlichen Sichterrad ferngehalten werden. Im Übrigen werden sie vom Sichterrad abgewiesen - zurück in die Wirbelkammer. Somit können die eigentlichen Partikel nicht über das Sichterrad aus der Wirbelkammer ausgetragen werden. Die Betriebsdrehzahl des Sichterrades ist entsprechend eingestellt, in Abhängigkeit von der Größe der zu bearbeitenden Partikel bzw. der gewünschten Klassierungsgüte.At the same time, a fluid stream corresponding to the currently newly blown-in fluid stream - at least essentially - becomes a classifier fluid stream via the interior of the classifier wheel 7 and deducted from there over the end face facing away from the swirl chamber. The classifier fluid flow that flows away entrains the abrasion, which is too small and low in mass to be kept away from the classifying wheel located in the center by the centrifugal forces. The actual particles, which are to be ground for a predetermined time, are too large. They circle so strongly in the vortex chamber that they are kept away from the classifier wheel in the center by the centrifugal forces acting on them. Otherwise they are rejected by the classifier wheel - back to the vortex chamber. This means that the actual particles cannot be removed from the swirl chamber via the classifier wheel. The operating speed of the classifier wheel is set accordingly, depending on the size of the particles to be processed or the desired classification quality.

Die Bearbeitung, d. h. das Schleifen, der Partikel zum Zwecke der Verrundung ihrer Außenkontur bzw. Außenoberfläche erfolgt dadurch, dass über die Blasöffnungen 9 und 10 Fluidstrahlen in die Wirbelkammer 4 eingeblasen werden. Diese reißen die in der Wirbelkammer 4 befindlichen Partikel mit und treiben in der Wirbelkammer 4 eine in der Hauptsache um die Längsachse L kreisende Fluidströmung an.The processing, ie the grinding, of the particles for the purpose of rounding their outer contour or outer surface takes place in that through the blowing openings 9 and 10th Fluid jets into the swirl chamber 4th be blown in. These tear the in the vortex chamber 4th located particles and drift in the vortex chamber 4th one mainly around the longitudinal axis L circulating fluid flow.

Dabei umfasst die Schleifvorrichtung typischerweise eine Steuerung. Diese begrenzt die Strahlgeschwindigkeit der über die Blasöffnungen eingeblasenen Fluidstrahlen.The grinding device typically includes a controller. This limits the jet speed of the fluid jets blown in through the blow openings.

Die Begrenzung ist derart, dass die Partikel nicht so heftig zum Aneinanderprallen und/oder zum Anprall an das Gehäuse 2 gebracht werden, dass sie in vergleichbar große Stücke auseinanderbrechen und somit wieder und wieder zertrümmert, also gemahlen, werden. Bevorzugt wird die Strahlgeschwindigkeit auf Werte im Bereich zwischen 150 m/sec und 300 m/sec begrenzt, je nach aktuell zu schleifendem Material.The limitation is such that the particles are not so violent that they collide and / or impact the housing 2nd brought that they break up into comparable large pieces and are thus crushed again and again, that is, ground. The jet speed is preferably limited to values in the range between 150 m / sec and 300 m / sec, depending on the material currently being sanded.

Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung ist ihre speziell gestaltete Blasvorrichtung.An essential part of the grinding device according to the invention is its specially designed blowing device.

Wie man am genausten an Hand der 3 sowie 4 und 4a bis c sieht (aber teilweise auch an Hand der anderen Figuren nachvollziehen kann) umfasst die Blasvorrichtung eine Anzahl erster Blasöffnungen 9. Der aus jeder ersten Blasöffnung 9 in die Wirbelkammer 4 austretende Fluidstrom und seine Strahlaufweitung werden schematisch durch einen Fluidstromkegel 8 veranschaulicht. Diese Fluidströme treiben eine in eine erste Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse der Wirbelkammer kreisende Fluidströmung. Darüber hinaus besitzt die Blasvorrichtung eine Anzahl zweiter Blasöffnungen 10. Eine solche Blasöffnung 10 veranschaulicht der Ausbruch 11, der nur in der 4 dargestellt ist. Der Ausbruch zeigt einen Ausschnitt derjenigen, eigentlich hinter der Zeichenebene liegenden Ebene, in der die Mittellinien der gegenläufig ausgerichteten Blasöffnungen 10 liegen bzw. die sie bildenden, gegenläufig wirkenden Düsen 12. Der aus jeder zweiten Blasöffnung 10 in die Wirbelkammer 4 austretende Fluidstrom und seine Strahlaufweitung werden ebenfalls durch einen - allerdings erkennbar in entgegengesetzter Richtung austretenden - Fluidstromkegel 8 veranschaulicht. Diese Fluidströme treiben eine in eine zweite Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse der Wirbelkammer kreisende Fluidströmung, die der ersten Hauptströmungsrichtung entgegengesetzt ist. Recht anschlaulich nachvollziehen lässt sich das auch an Hand der 4a und 4b.How to do it most accurately using the 3rd and 4 and 4a to c (but can also partly be understood from the other figures), the blowing device comprises a number of first blowing openings 9 . From every first blow opening 9 into the vortex chamber 4th escaping fluid flow and its jet expansion are shown schematically by a fluid flow cone 8th illustrated. These fluid streams drive a fluid stream circulating in a first main flow direction about the central axis of the swirl chamber. In addition, the blowing device has a number of second blowing openings 10th . Such a blow opening 10th illustrates the outbreak 11 who only in the 4th is shown. The eruption shows a section of the plane that is actually behind the drawing plane, in which the center lines of the oppositely oriented blowing openings 10th lie or the opposing nozzles forming them 12 . That from every second blow opening 10th into the vortex chamber 4th escaping fluid flow and its jet expansion are also caused by a fluid flow cone - albeit recognizable in the opposite direction 8th illustrated. These fluid streams drive a fluid stream which circulates in a second main flow direction about the central axis of the swirl chamber and which is opposite to the first main flow direction. This can be understood quite intuitively using the 4a and 4b .

Auf diese Art und Weise werden zwei tendenziell in entgegengesetzte Hauptströmungsrichtungen kreisende Fluidströmungen erzeugt. Zwischen diesen beiden Fluidströmungen stellt sich ein Strömungsbereich mit einer ausgeprägten Scherung ein, vgl. auch nochmals 4b. Den in diesem Bereich mitgerissenen Partikeln wird durch die Scherung dem Anschein nach ein ausgeprägtes Rollen aufgezwungen, das ihre turbulent-translatorische Bewegung überlagert. Zugleich führt dieses tangentiale aneinander vorbei Strömen zu Mikrowirbeln und entsprechenden Turbulenzen, was die Kontaktintensität und Durchmischung erhöht.In this way, two fluid flows tending to circulate in opposite main flow directions are generated. A flow area with a pronounced shear is established between these two fluid flows, cf. also again 4b . The particles that are entrained in this area appear to be forced by the shear to produce a pronounced rolling action that overlaps their turbulent translational movement. At the same time, this tangential flow past one another leads to micro vortices and corresponding turbulence, which increases the contact intensity and mixing.

Obwohl im vorliegenden Fall von der erfindungsgemäßen Schleifmaschine mit einer kinetischen Energie gearbeitet wird, die signifikant unter der kinetischen Energie liegt, wie sie bei einer Strahlmühle zum Einsatz kommt, entsteht eine unerwartet starke Schleifwirkung, wenn sich die Partikel in der besagten Art und Weise aneinander reiben.Although in the present case the grinding machine according to the invention works with a kinetic energy that is significantly lower than the kinetic energy used in a jet mill, an unexpectedly strong grinding effect arises when the particles rub against one another in the manner mentioned .

Dennoch findet ein Zertrümmern der Partikel nicht statt.However, the particles are not broken up.

Soweit es zum Bruch kommt, werden überwiegend nur Fragmente abgebrochen, deren mittlerer Durchmesser in vielen Fällen mindestens eine Zehnerpotenz kleiner ist als der mittlere Durchmesser des verbleibenden Partikels. Sobald ein Partikel keine scharfen Kanten mehr aufweist, findet im Wesentlichen kein weiteres Abbrechen mehr statt.As far as breakage occurs, mostly only fragments are broken off, the average diameter of which in many cases is at least a power of ten smaller than the average diameter of the remaining particle. As soon as a particle no longer has any sharp edges, there is essentially no further breaking off.

Günstig sind die Verhältnisse dann, wenn die ersten Blasöffnungen 9 alle gleichsinnig einblasen und die zweiten Blasöffnungen 10 alle gleichsinnig-gegensinnig einblasen. The conditions are favorable when the first blowing openings 9 blow all in the same direction and the second blow openings 10th blow all in the same direction.

Idealerweise sind die betreffenden ersten Blasöffnungen 9 in einem Winkel A von ca. 15° bis 45° und idealerweise von 25° bis 35° relativ zu der Tangente angeordnet, die an die Innenmantelfläche des Leitrings im Bereich der Ausmündung der betreffenden Blasöffnung 9 im Leitring 3 angelegt ist, vgl. 4.Ideally, the relevant first blow openings are 9 at an angle A from about 15 ° to 45 ° and ideally from 25 ° to 35 ° relative to the tangent, which is on the inner circumferential surface of the guide ring in the region of the mouth of the relevant blow opening 9 in the guide ring 3rd is created, cf. 4th .

Sinngemäß Gleiches gilt für die zweiten Blasöffnungen 10. Diese sind in einem gegensinnigen Winkel B von ca. 15° bis 45° und idealerweise von 25° bis 35° relativ zu der Tangente angeordnet, die an die Innenmantelfläche des Leitrings 3 im Bereich der Ausmündung der betreffenden Blasöffnung 10 im Leitring 3 angelegt ist, vgl. ebenfalls 4.The same applies analogously to the second blowing openings 10th . These are at opposite angles B from approximately 15 ° to 45 ° and ideally from 25 ° to 35 ° relative to the tangent arranged on the inner surface of the guide ring 3rd in the area of the mouth of the relevant blow opening 10th in the guide ring 3rd is created, cf. also 4th .

Eine weitere bevorzugt anzuwendende Dimensionierungsregel ergibt sich aus 4a, die im Wesentlichen der 4 entspricht. Unmittelbar auf kürzestem Weg benachbarte Blasöffnungen 9, 10 bilden mit den Senkrechten auf ihre Mittellängsachsen LL einen Blasöffnungspaarwinkel C zwischen 45° und 90°, besser zwischen 45° und 60° aus.Another dimensioning rule to be used preferably results from 4a that are essentially the 4th corresponds. Immediately adjacent blow openings on the shortest route 9 , 10th form with the perpendicular to their central longitudinal axes LL a blow opening pair angle C. between 45 ° and 90 °, better between 45 ° and 60 °.

Bei ersten Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Lösung hat sich herausgestellt, dass die Anzahl der Paare aus gegenläufigen Blasöffnungen 9 und 10 idealerweise bei 4 bis 12 und besser nur 4 bis 8 liegen sollte.During initial work with the solution according to the invention, it has been found that the number of pairs consists of opposing blowing openings 9 and 10th ideally at 4th to 12 and just better 4th to 8th should be.

Besonders wirksam ist das Ganze, wenn die gleichsinnigen Blasöffnungen 9 und die gegensinnigen Blasöffnungen 10 mit ihren Mittellinien LL (letztere gesehen in der jeweiligen Durchströmungsrichtung) nicht in der gleichen Ebene liegen, sondern in unterschiedlichen Ebenen, die um einen Versatz V genannten Betrag gegeneinander versetzt sind - gesehen in Richtung entlang der gedachten Achse L, um die die Fluidströmung in der Wirbelkammer 4 kreist. Entsprechendes ist beispielsweise in 4b sehr deutlich dargestellt.The whole thing is particularly effective when the blow openings are in the same direction 9 and the opposite blow openings 10th with their center lines LL (the latter seen in the respective flow direction) do not lie in the same plane, but in different planes that are offset V mentioned amount are offset from each other - seen in the direction along the imaginary axis L around which the fluid flow in the swirl chamber 4th circles. The corresponding is, for example, in 4b presented very clearly.

Gut zu erkennen anhand der Figuren und insbesondere der 4 ist, dass die Blasöffnungen 9 und 10 bevorzugt durch Düsen 12 gebildet werden, deren Düsenkörper jeweils ein gesondertes Bauteil ist, das in dem Leitring 3 festgesetzt, bevorzugt eingeschraubt, ist. Zu diesem Zweck trägt der Leitring 3 eine Anzahl von ihn schräg in radial einwärtiger Richtung durchdringenden Bohrungen. In jeder dieser Bohrungen ist ein Düsenkörper festgesetzt bzw. eingeschraubt.Easy to recognize from the figures and especially the 4th is that the blow holes 9 and 10th preferably through nozzles 12 are formed, the nozzle body of which is a separate component in the guide ring 3rd is fixed, preferably screwed. The guide ring is used for this purpose 3rd a number of holes penetrating it obliquely in the radially inward direction. A nozzle body is fixed or screwed into each of these bores.

Erwähnenswert ist noch, dass die erfindungsgemäße Schleifvorrichtung kein Stand-Alone-Gerät sein muss. Vielmehr besteht die Möglichkeit, eine der bekannten Strahlmühlen, etwa des Typs Conjet aus dem Hause der Anmelderin, so zuzurüsten, dass sie zweckentfremdet als erfindungsgemäße Schleifmaschine eingesetzt werden kann.It is also worth mentioning that the grinding device according to the invention need not be a stand-alone device. Rather, it is possible to equip one of the known jet mills, such as the Conjet type from the applicant's house, in such a way that it can be used for purposes other than the grinding machine according to the invention.

Zu diesem Zweck wird ein mit der entsprechenden Bedüsung ausgerüsteter Leitring 3 in die bestehende Maschine eingesetzt und dann dafür Sorge getragen, dass die bestehende Maschine nur mit einer signifikant verringerten Strahlgeschwindigkeit arbeitet, wie sie für die Erfindung zwingend benötigt wird.For this purpose, a guide ring equipped with the appropriate spraying is used 3rd inserted into the existing machine and then ensured that the existing machine only works with a significantly reduced jet speed, as is absolutely necessary for the invention.

Die hohe Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung zeigen die 7 und 8.The high effectiveness of the grinding device according to the invention show the 7 and 8th .

Die 7 zeigt mittels einer herkömmlichen Strahlmühle ermahlene Partikel aus einem permanentmagnetischen Material (seltene Erden) in 5.000-facher REM-Vergrößerung. Die bis hin zur Scharfkantigkeit reichende, unzulängliche Verrundung der Partikel ist gut zu erkennen.The 7 shows using a conventional jet mill ground particles from a permanent magnetic material (rare earths) in 5,000 times SEM magnification. The inadequate rounding of the particles, which extends all the way to sharp edges, is clearly visible.

Demgegenüber zeigt die 8 das gleiche Material nach dem bevorzugt mehrminütigen Schleifen in einer erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung. Die Verrundungsgüte ist signifikant besser.In contrast, the 8th the same material after grinding, preferably for several minutes, in a grinding device according to the invention. The fillet quality is significantly better.

Die 9 zeigt Partikel, die mithilfe eines anderen, nicht erfindungsgemäßen Verfahrens rund geschliffen wurden. Gerade an dem zentral im Bild befindlichen großen Partikel fällt auf, wie stark dieser satellitenartig mit feinen, staubartigen Abrieb-Partikeln kontaminiert ist, die in vielen Anwendungsfällen stören. Die 10 zeigt Partikel, die auf der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung rund geschliffen wurden. Ihre Kontamination mit satellitenartigen Abriebpartikeln geht praktisch gegen Null.The 9 shows particles that were ground using another method not according to the invention. The large particle in the center of the picture shows just how heavily it is contaminated by satellites with fine, dust-like abrasion particles that interfere in many applications. The 10th shows particles that were ground round on the grinding device according to the invention. Your contamination with satellite-like abrasion particles is practically zero.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
SchleifvorrichtungGrinding device
22nd
Gehäusecasing
2a2a
Deckelcover
33rd
Leitring bzw. Düsenring, sofern mit Düsen ausgestattetGuide ring or nozzle ring, if equipped with nozzles
44th
WirbelkammerVortex chamber
55
RingkanalRing channel
5a5a
FluideinlassFluid inlet
5b5b
Fluidauslass oder zusätzlicher FluidauslassFluid outlet or additional fluid outlet
5c5c
VentilValve
66
PartikeleinlassParticle inlet
77
SichterradClassifier wheel
88th
schematisch angedeuteter Fluidstromkegel des eingeblasenen Fluids mit „Strahlaufweitung“schematically indicated fluid flow cone of the injected fluid with “jet expansion”
99
erste Blasöffnungfirst blow opening
1010th
zweite Blasöffnungsecond blow opening
1111
Ausbruch zur näheren Veranschaulichung einer gegenläufig orientierten Düse 12 mit einer zweiten Blasöffnung 10 Outbreak for a more detailed illustration of an oppositely oriented nozzle 12 with a second blow opening 10th
1212
Düsejet
LL
Mittellängsachse bzw. Längsachse oder AchseCentral longitudinal axis or longitudinal axis or axis
AA
Winkelangle
BB
Winkelangle
CC.
BlasöffungspaarwinkelBlow pair angle
VV
VersatzOffset
LLLL
Mittellinie einer BlasöffnungCenter line of a blow opening

Claims (11)

Schleifvorrichtung (1) zum Verrunden von Partikeln, mit einer Wirbelkammer (4) zur Behandlung von Partikeln unter ihrer Suspension in einem Fluidstrom, der durch Fluidstrahlen erzeugt wird, die an unterschiedlichen Stellen mittels einer Blasvorrichtung in die Wirbelkammer (4) eingeblasen werden, wobei die Blasvorrichtung eine Anzahl erster Blasöffnungen (9) umfasst, die eine in eine erste Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse (L) der Wirbelkammer (4) kreisende Fluidströmung treiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung eine Anzahl zweiter Blasöffnungen (10) umfasst, die eine in eine zweite Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse (L) der Wirbelkammer (4) kreisende Fluidströmung treiben, die der ersten Hauptströmungsrichtung entgegengesetzt ist.Grinding device (1) for rounding particles, with a swirl chamber (4) for treating particles under their suspension in a fluid stream which is generated by fluid jets which are blown into the swirl chamber (4) at different points by means of a blowing device, the Blowing device comprises a number of first blowing openings (9) which drive a fluid flow circulating in a first main flow direction about the central axis (L) of the swirl chamber (4), characterized in that the blowing device comprises a number of second blowing openings (10) which drive a fluid flow, which flows in a second main flow direction about the central axis (L) of the swirl chamber (4) and is opposite to the first main flow direction. Schleifvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung als, vorzugsweise gesondert austauschbarer, Leitring (3) mit eingebauten Blasöffnungen (9, 10) ausgebildet ist, der eine Leitwand der Wirbelkammer (4) ausbildet, die die Bewegung des Fluidstroms in Umfangsrichtung beeinflusst.Grinding device (1) after Claim 1 , characterized in that the blowing device is designed as a preferably separately exchangeable guide ring (3) with built-in blowing openings (9, 10), which forms a guide wall of the swirl chamber (4), which influences the movement of the fluid flow in the circumferential direction. Schleifvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Blasöffnungen (9) in einer ersten gemeinsamen Ebene liegen, die normal zu der gedachten Achse (L) angeordnet ist, um die die Fluidströmung kreist, und die zweiten Blasöffnungen (10) in einer gegenüber der ersten gemeinsamen Ebene mit Versatz (V) angeordneten zweiten gemeinsamen Ebene liegen, die normal zu der gedachten Achse (L) angeordnet ist, um die die Fluidströmung kreist.Grinding device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first blowing openings (9) lie in a first common plane which is arranged normal to the imaginary axis (L) about which the fluid flow circles, and the second blowing openings ( 10) lie in a second common plane that is offset from the first common plane with offset (V) and that is normal to the imaginary axis (L) around which the fluid flow circles. Schleifvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Fluidstrahlen zweier unmittelbar benachbarter, gegensinnig einblasender Blasöffnungen (9, 10) im Wesentlichen tangential streifen.Grinding device (1) after Claim 3 , characterized in that the fluid jets of two immediately adjacent, oppositely blowing blowing openings (9, 10) graze substantially tangentially. Schleifvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasöffnungen (9, 10) jeweils durch stahlformende Düsen (12) gebildet werden.Grinding device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the blowing openings (9, 10) are each formed by steel-forming nozzles (12). Schleifvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die strahlformenden Düsen (12) einen Düsenkörper aufweisen, der erhaben ist und in die Kreisströmung der Suspension hineinragt.Grinding device (1) after Claim 5 , characterized in that the jet-shaping nozzles (12) have a nozzle body which is raised and projects into the circular flow of the suspension. Schleifvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass die Düsen (12) einen Düsenkörper aufweisen, der im Auslaufbereich zylindrisch oder bevorzugt konisch ausgeführt ist.Grinding device (1) after Claim 6 , characterized in that the nozzles (12) have a nozzle body which is cylindrical or preferably conical in the outlet region. Schleifvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen bzw. Düsenkörper in Bohrungen des Leitrings (3) eingebaut sind.Grinding device (1) according to one of the preceding claims in connection with Claim 2 , characterized in that the nozzles or nozzle bodies are installed in bores of the guide ring (3). Schleifvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum der Wirbelkammer (4) ein Sichterrad (7) angeordnet ist, über das der im Zuge des Beschleifens der Partikel in der Wirbelkammer (4) anfallende Abrieb abgezogen werden kann oder das gerundete Material über Absenkung der Drehzahl ausgeschleust werden kann.Grinding device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a classifying wheel (7) is arranged in the center of the swirl chamber (4), via which the abrasion occurring in the course of grinding the particles in the swirl chamber (4) can be removed or the rounded material can be discharged by reducing the speed. Verfahren zum Schleifen von in einem Fluidstrom suspendierten Partikeln in einer Wirbelkammer (4), wobei an unterschiedlichen Stellen mittels einer Blasvorrichtung Fluidstrahlen in die Wirbelkammer (4) eingeblasen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidstrahlen gruppenweise so gerichtet eingeblasen werden, dass sie eine in eine erste Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse (L) der Wirbelkammer (4) kreisende Fluidströmung treiben und dass sie eine in eine zweite Hauptströmungsrichtung um die Mittelachse (L) der Wirbelkammer (4) kreisende Fluidströmung treiben, die der ersten Hauptströmungsrichtung entgegengesetzt ist.Method for grinding particles suspended in a fluid stream in a swirl chamber (4), wherein fluid jets are blown into the swirl chamber (4) at different points by means of a blowing device, characterized in that the fluid jets are blown in groups in such a way that they are blown into one drive the first main flow direction around the central axis (L) of the swirl chamber (4) fluid flow and that they drive a fluid flow circulating in a second main flow direction around the central axis (L) of the swirl chamber (4), which is opposite to the first main flow direction. Verwendung einer Strahlmühle zum Schleifen von Partikeln, ohne diese weiter zu zertrümmern, unter Einsatz einer gegenüber dem Mahlbetrieb verringerten Strahlgeschwindigkeit und einer Blasvorrichtung mit den insoweit von einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgegebenen Merkmalen.Use of a jet mill for grinding particles without crushing them further, using a jet speed which is reduced compared to the grinding operation and a blowing device with the extent of one of the Claims 1 to 9 given characteristics.
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