DE1159744B

DE1159744B - Jet mill

Info

Publication number: DE1159744B
Application number: DEC18675A
Authority: DE
Inventors: Herbert A Merges; Hans Georg Krestin; Dipl-Ing Guenther Wolf
Original assignee: Condux Werk Herbert A Merges KG
Current assignee: Condux Werk Herbert A Merges KG
Priority date: 1959-03-26
Filing date: 1959-03-26
Publication date: 1963-12-19
Also published as: FR1232762A

Description

Strahlmühle Die Erfindung bezieht sich auf sogenannte Strahlmühlen, bei denen das zu verkleinernde Gut mit Hilfe von TreibmittelstrahIen hoher Geschwindigkeit in kr,-isender Bewegung gehalten und feingemahlen im Bereich der Kammerachse ausgetragen wird.Jet mill The invention relates to so-called jet mills, in which the material to be reduced in size with the help of high-speed propellant jets held in cranial motion and finely ground in the area of the chamber axis will.

Bei Strahlmühlen wird das als Treibmittel dienende komprimierte Gas in die Mahlkammer expandiert, wodurch es mit Überschallgeschwindigkeit aus den zu diesem Zweck entsprechend dimensionierten Düsen in die Mahlkammer ausströmt.In jet mills, the compressed gas used as the propellant is used expands into the grinding chamber, causing it to move at supersonic speeds for this purpose appropriately dimensioned nozzles flows out into the grinding chamber.

Die Mahlgutzufuhr erfolgt bei diesen Mahleinrichtungen in der Rego-,1 über schräg gestellte Injektoren direkt in die Mahlkammer oder in einen üb-.r der Mahlkammer angeordneten Ringkanal, der durch öffnungen mit der Mahlkammer in Verbindung steht. Diese Art der Mahlgutaufgabe führt einerseits aber leicht zu Verstopfungen des Ringkanals, und andererseits wirkt sich die das MahIgu#I tragende Injektorströmung ohne Zwischenschaltung eines Aufgaberingkanals bei der kontinuierlich erfolgenden Beschickung störend auf den Mahl- und Sichtstrom in der Mahlkammer aus. Es hat sich ferner gezeigt, daß die gewünschte Leistung und ein störungsloses Arbeiten auch durch nach anderen Vorschlägen bekannte strömungslenkende Einsätze, wie ringförmige, labyrinthartige Einsätze, oder durch ein mechanisch angetriebenes Läuferrad zur Unterstützung der Rotationsströmung, dessen Durchmesser wesentlich größer ist als der des Abzugsrohres, nicht erzielt wird.The grist is fed to these grinders in the Rego, 1 Via inclined injectors directly into the grinding chamber or into an overhead Grinding chamber arranged annular channel, which through openings with the grinding chamber in connection stands. On the one hand, however, this type of regrind feed easily leads to blockages of the ring channel, and on the other hand the injector flow carrying the MahIgu # I acts without the interposition of a ring feed channel for the continuous one Loading interferes with the grinding and classifying flow in the grinding chamber. It has also shown that the desired performance and trouble-free work too by flow-directing inserts known from other proposals, such as ring-shaped, labyrinth-like inserts, or by a mechanically driven impeller for Support of the rotational flow, the diameter of which is much larger than that of the exhaust pipe is not achieved.

Die Erfindung resultiert demgemäß aus der Aufgabenstellung, eine Strahlmühle zu schaffen, mit der in einem Durchlauf mehrstufig gernahlen wer-den kann und die gegebenenfalls mit weileren zusätzlichen Einrichtungen ein störungsloses und wirtschaftlicheres Arbeiten ermöglichen soll und ein überkornfreies Endprodukt liefert.Accordingly, the invention results from the object, a jet mill to create, with which multi-stage grinding can be done in one pass and which possibly with some additional facilities a trouble-free and more economical one Should enable work and deliver an oversized grain-free end product.

Die Strahlmühle mit an sich b2kannter flach zylindrisch ausgebildeter Mahlkammer, der das Mahlgut mittels einer durch Injektoren beschickten Aufgaberingkammer und das Treibmittel mittels Düsen versehenen konzentrisch angeordneter Gasringkanäle in an sich bckannter Weise zugeführt werden kann und der das gemahlene und gesichtete Feingut durch einen im Bereich der Kammerachse angeordneten Abzugsstutzen entnommen wird, ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß durch die konzentrische Anordnung der Gasringkanäle die Mahlkammer in mindestens zwei Ringkammem unterteilt ist, wobei die Aufgaberingkammer über der äußeren Ringkammer angeordnet ist und daß in der inneren Ringkammer ein den Abzugsstutzen von oben übergreifender-, mit diesen einen Ringspalt bildender Ablenkkörper vorgesehen ist.The jet mill with a per se known, flat, cylindrical shape Grinding chamber, which feeds the ground material by means of an injection ring chamber filled with injectors and concentrically arranged annular gas channels provided with nozzles for the propellant can be supplied in a known manner and the ground and sifted Fine material removed through a take-off nozzle arranged in the area of the chamber axis is, according to the invention is essentially characterized in that by the concentric arrangement of the gas ring channels the grinding chamber in at least two ring chambers is divided, with the ring feed chamber arranged above the outer ring chamber is and that in the inner annular chamber, the trigger spout from above, with these an annular gap forming deflecting body is provided.

Mit dieser erfindungsgemäß-.nAnordnung undAusbildung wird einerseits eine Störung der Mahl- und Sichtströmung durch Einwirkung der Injektorströmung verhindert, andererseits eine Verstopfung des der gleichmäßigen Verteilung dienenden Aufgaberingkanals vermieden und ferner bei der Möglichkeit einer zwei- oder mehrstufigen Vermahlung ein direkter Flug von Spritzkorn in den Bereich des Abzugskanals verhindert, wobei die Mittel zur zwei- oder mehrstufigen Verrnahlung gleichzeitig als Spritzkornabweiser dienen.With this arrangement and training according to the invention, on the one hand prevents disturbance of the grinding and classifying flow due to the effect of the injector flow, on the other hand, a blockage of the feed ring channel, which is used for uniform distribution avoided and also with the possibility of two- or multi-stage grinding prevents spray particles from flying directly into the area of the exhaust duct, whereby the means for two- or multi-stage grinding at the same time as spray grain repeller to serve.

Neben diesen Elementen kommen hierzu noch die öffnung des Abzugskanals mit Abstand überkappende Bauteile in Frag.- oder Flüge.1-. ,itter mit beliebig ve-rstellbarern Flügelwinkel, wodurch auch infolge der Rotation des Gitters nur ein Mahlgut vorbestimmten Feinheitsgrades das Gitter passieren kann.In addition to these elements, there is also the opening of the exhaust duct Components that have to be capped at a distance in Frag.- or Flights. 1-. , itter with freely adjustable Vane angle, whereby only one grist was predetermined due to the rotation of the grille Degree of fineness can pass through the grille.

Als Mittel zur Querschnittsbeeinflussung dienen die durch mehr oder weniger über der Abzugsöffnung axial verschieblichen Körper, z. B. Ringe entsprechend größeren Durchmessers als das Abzugsrohr, wobei durch entsprechende Verstellung der Querschnittsänderungsmittel auch die Abzugsgeschwindigkeit gesteuert werden kann.The means for influencing the cross-section are those by more or less axially displaceable body over the vent opening, e.g. B. rings accordingly larger diameter than the exhaust pipe, whereby by appropriate adjustment the cross-section changing means, the withdrawal speed can also be controlled can.

Auch der Abzugsstutzen kann so angeordnet sein, daß er mehr oder weniger in den Mahlkammerraum hineinragt, g beispielsweise durch austauschbare Einsätze seine Höhe und Form im Bereich der Mahlkammex veränderlich ist.The trigger nozzle can also be arranged in such a way that it is more or less protrudes into the grinding chamber space, for example by exchangeable inserts its height and shape in the area of the Mahlkammex is variable.

Weitere Einzelheiten und die Wirkungsweise der Vorrichtung bei den verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten werden an Hand der Zeichnung erläutert. Es stellt dar Fig. 1 einen schematisierten, senkrechten Schnitt durch die Achse der Vorrichtung bzw. Mahlkammer und Abzugskanal, Fig. 2 eine Schnittdarstellung nach 11-11 der Fig. 1, Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Strahlmühle gemäß der Erfindung in einem senkrechten Schnitt, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform, Fig. 5 und 6 schematische Einzeldarstellungen von Flügelgittern in Draufsicht in beiden möglichen Drehrichtungen, wobei gezeigt werden soll, daß die Flügel in jedem Fall in bezug auf die Drehrichtuno, rück-CD wärts gekrümmt sind.Further details and the mode of operation of the device in the various possible embodiments are explained with reference to the drawing. 1 shows a schematic, vertical section through the axis of the device or grinding chamber and discharge duct, FIG. 2 shows a sectional view according to 11-11 of FIG. 1, FIG. 3 shows another embodiment of a jet mill according to the invention in a vertical one Section, Fig. 4 a further embodiment, Fig. 5 and 6 schematic individual representations of wing grids in plan view in both possible directions of rotation, whereby it should be shown that the wings are curved in each case with respect to the direction of rotation, backward CD.

Nach Fig. 1 best-cht die Vorrichtung im einzelnen aus einer mit dem Aufgabetrichter 1 und dem Injektor 2 ausgestatteten Aufgaberingkammer 3. Die Gasanschlüsse 4 führen zu einem äußzren Gasringkanal 5 mit den Durchlässen 5' zum Mahlkammerraum. Dieser äußere Gasringkanal ist durch ein Verbindungsrohr 6 mit einem weiteren, konzentrisch innerhalb des Mahlraumes gelegenen Gas-ring-kanal 7 verbunden.According to FIG. 1, the device features in detail a feed ring chamber 3 equipped with the feed hopper 1 and the injector 2. The gas connections 4 lead to an outer gas ring channel 5 with the passages 5 ' to the grinding chamber space. This outer ring gas channel is connected by a connecting pipe 6 to a further ring gas channel 7 located concentrically within the grinding chamber.

Ein Drosselorgan 8 erlaubt eine Steuerung des Durchlaßquerschnitts 6 bzw. eine Absperrung des inneren Kanals 7. Die Ringzone zwischen dem äußeren und dem inneren Gasring-kanal ist als äußere Mahl-und Sichtzone mit 9 bezeichnet; die Ringzone zwischen dem inneren Gasringkan#al 7 und dem axial verschieblichen Abzugsrohr 11 dient als innere Mahl-und Sichtzone 10. A throttle element 8 allows the passage cross section 6 to be controlled or the inner channel 7 to be blocked off. The ring zone between the outer and inner gas ring channel is denoted by 9 as the outer grinding and classifying zone; the ring zone between the inner gas ring channel 7 and the axially displaceable exhaust pipe 11 serves as the inner grinding and sifting zone 10.

Die Aufo",abekammer 3 stellt eine Ringkammer dar, die durch den stumpfkegelförmigen Einsatz 12 gebildet wird, dessen Kegelmantel in radialer Richtung diesen Aufgaberaum begrenzt und zwischen der Außenwand des Mahlgehäuses und einer breiteren Basiskante einen verhältnismäßig breiten Ringspalt offen läßt. An dem unteren Boden dieses Einsatzes 12 ist ein Rohrstutzen 13 mit einem Flansch befestigt. Dieser Rohrstutzen ragt nach unten über die obere Randkante des zentralen Abzugsrohres 11. hinaus, er hat außerdem einen größeren lichten Durchmesser als der äußere Durchmesser des Abzugsrohres, so daß sich zwischen beiden ein Ringspalt bildet, der als Ab- zugsquerschnitt mit 14 bezeichnet ist.The Aufo ", abekammer 3 represents an annular chamber which is formed by the frustoconical insert 12, the conical surface of which delimits this task area in the radial direction and leaves a relatively wide annular gap open between the outer wall of the grinding housing and a wider base edge A pipe socket 13 with a flange is attached to the insert 12. This pipe socket protrudes downwards over the upper edge of the central exhaust pipe 11. It also has a larger inside diameter than the outer diameter of the exhaust pipe, so that an annular gap is formed between the two. the zugsquerschnitt as waste is designated as the 14th

. Nach der Ausführungsforra nach Fig. 3 mit im übrigen gleichen Teilen ist mit 15 ein Flügelgitter und mit 16 dessen Lagerung bezeichnet, dessen Antrieb nicht dargestellt ist. Die Flügel dieses Gitters sind in den Fig. 5 und 6 mit 17 bezeichnet und ihre Drehrichtung durch die Pfeile 18 und 19 angedeutet. Fig. 4 zeigt außerdem einen auswechselbarenAbzugsstutzenaufsatz 20. . According to the Ausführungsforra according to FIG. 3 with otherwise identical parts, 15 denotes a wing grille and 16 denotes its mounting, the drive of which is not shown. The wings of this grid are denoted by 17 in FIGS. 5 and 6 and their direction of rotation is indicated by arrows 18 and 19 . Fig. 4 also shows an interchangeable vent attachment 20.

Die Arbeitsweise der dargestellten Strahlmühle ist folgende: Das Mahlgut wird durch einen oder mehrere Injektoren 2 in die Aufgaberingkammer 3 eingebracht, gelangt durch den Ringspalt, der sich nach dem Mahlraum öffnet, in die Vormahl- und Sichtzone 9 und wird hier dem durch die Düsen 5' mit überschallgeschwindigkeit einströmenden Gas ausgesetzt. Dadurch wird in dieser Zone das Gut einer ersten Mahlung und Sichtung unterworfen und anschließend über den Gasringkanal 7 hinweg zur Mahlzone 10 geführt, in der mittels de-s Drosselorganes 8 der steuerhare Gasdruck durch die Düsen 7' zur Wirkuno, gelan-t.The method of operation of the jet mill shown is as follows: The ground material is introduced into the ring feed chamber 3 through one or more injectors 2, passes through the annular gap that opens after the grinding chamber into the pre-grinding and sifting zone 9 and is then fed through the nozzles 5 ' exposed to gas flowing in at supersonic speeds. As a result, the material in this zone is subjected to a first grinding and sifting and then passed over the gas ring channel 7 to the grinding zone 10 , in which the controllable gas pressure is activated through the nozzles 7 ' by means of the throttle element 8 .

In dieser Zone wird das vennahlene Gut einer erneuten Mahlung und Sichtung durch das aus den C C Düsen 7' einströmende Gas unterworfen. Mittels des Einsatzes 12, der auch die Form eines Zylinders oder sonstiger die Aufgabeströmung beeinflussender Ge- staltung haben kann, werden die Mahlzonenräume nach obz-i begrenzt, und der Einsatz schirmt gleichzeitig den Mahl- und Sichtraum gegen Einflüsse der Injektorenströmung, ab.In this zone, the ground material is subjected to renewed grinding and sifting by the gas flowing in from the C C nozzles 7 '. May have staltung by means of the insert 12, which is also the shape of a cylinder or other object, the flow-influencing overall, the Mahlzonenräume according obz-i are limited, and the use of shields at the same time the grinding and classifying space against influences of Injektorenströmung decreases.

D-,r b-.im vorlieaenden Beispiel vorhandene zweite Gasringkanal 7 trennt die Nachmahlzone 10 von der Vormahlzone 9 so gut, daß ein direkter Flug von Teilchen, insbesondere Spritzkorn, zur Mitte der Vorrichtung verhindert wird. D.-r ringfönnige Ablenkkörper 13 schli.-ßlich verhindert auch einen direkten Flug von Spritzkom zum Abzugsstutzen 11 und bewirkt die Ablenkung des vorgemahlenen Gutstromes in den Bereich des zweiten Düsenkranzes, d. h. in den Raum 10 zur Nachmahlung und Nachsichtung.D-, r b-. The second gas ring channel 7 present in the present example separates the post-grinding zone 10 from the pre- grinding zone 9 so well that a direct flight of particles, in particular spray grain, to the center of the device is prevented. Finally, the ring-shaped deflector body 13 also prevents a direct flight from the spray head to the discharge nozzle 11 and causes the pre-ground material flow to be deflected into the area of the second nozzle ring, i.e. H. to room 10 for post-grinding and indulgence.

Der Ablenkkörper 13, der zylindrisch oder konisch ausgebildet sein kann, kann auch axial verschieblich ang,-or,dnet sein, und zwar neben einer Axialverschieblichkeit des Abzugsstutzens 11 oder an Stelle dessen.The deflecting body 13, which can be cylindrical or conical, can also be axially displaceable ang, -or, dnet, in addition to an axial displaceability of the discharge nozzle 11 or instead of it.

Der Abzugsstutzen 11 kann auch, wie z. B. Fig. 4 zeigt, auswechselbare Aufsätze 20 in Form von Zylindem mit stumpfkegelförmigem Außenmantel aufweisen oder mit anderen an sich bekannten Mitteln für derartigc Querschnittsänderungen bei Abzügen ausgestattet sein.The trigger nozzle 11 can also, such as. B. Fig. 4 shows, have interchangeable attachments 20 in the form of cylinders with a truncated conical outer surface or be equipped with other known means for suchc cross-sectional changes in fume cupboards.

Nach einer weiteren Ausbildungsmöglichkeit (nach Fig. 3, 5 und 6) kann das Mahlgut, nachdem es den Weg durch beide Mahlzonen zurückgelegt hat, zunächst auch noch der Wirkung eines rotierenden Flügelgitters ausgesetzt werden, bevor es in den Ab- zug eintritt, wobei die Flügelwinkel dieses Flügelgitters zweckmäßig beliebigeinstellbar sind.According to another embodiment way (according to Fig. 3, 5 and 6), the ground material which can, after it has covered the path through both grinding zones, initially also the effect to be exposed to a rotating wing grid before it enters train in the waste, the The wing angle of this wing lattice can be adjusted as desired.

In diesem Fall kann nur ein Mahlgut gewünschten Feinheitsgrades das Gitter passieren und durch den Abzug abziehen, da es in dem rotierenden Gitter Zentrifugalkräften unterworfen wird, die gröberes Material in die Mahlzone 10 zurückschleudem. Die Drehgeschwindigkeit des Gitters ist zu diesem Zweck vorzugsweise einstellbar, ebenso wie das Gitter gleich-oder gegensinnig zur Strömungsrichtung, wie die Fig. 5 und 6 andeuten, umschaltbar ausgebildet sein kann.In this case, only a grinding material of the desired degree of fineness can pass the grating and pull it off through the trigger, since it is subjected to centrifugal forces in the rotating grating, which flings the coarser material back into the grinding zone 10 . For this purpose, the speed of rotation of the grating is preferably adjustable, just as the grating can be configured to be switchable in the same direction or in the opposite direction to the direction of flow, as FIGS. 5 and 6 indicate.

Bei Verwendung eines Flügelgitters kann auch auf die Verwendung eines weiteren Umlenkungs- und Querschnittsbeeinflussungsmittels, z. B. auf Teil 13, verzichtet werden, wobei das Flügelgitter entweder unmittelbar auf der oberen Kante des Abzugsrohres 11 aufgesetzt ist oder, wie Fig. 3 zeigt, das Abzugsrohr etwas von oben übergreift.When using a wing grille, the use of a further deflection and cross-sectional influencing means, eg. B. on part 13, can be omitted, the wing grille either being placed directly on the upper edge of the flue pipe 11 or, as shown in FIG. 3 , the flue pipe overlaps slightly from above.

Die Bildung mehrerer Mahl- und Sichtzonen ist, wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, besonders vorteilhaft, aber in allen Fällen nicht unbedingt erforderlich. Ebenso kann für besonders hohe Anforderungen auch eine Mehrzahl von Gasringkanälen in konzentrischer Anordnung vorgesehen sein, die, wie z. B. der Gasringkanal 7, nach oben offene Ringzonen bilden und eine Umlenkung des Gutstromes zur Folge haben, wobei die Querschnitte dieser Gasringkammern so gewählt sein können, daß einerseits die Aufgabe der Zonenbildung und Umlenkung gewährleistet ist und andererseits keine unerwünschten Wirbelbildungen möglich sind, beispielsweise durch halbrunde Querschnitte, die mit nach oben begrenzenden Flächen des Einsatzkörpers zusammenwirken.As can be seen from the above, the formation of several grinding and sifting zones is particularly advantageous, but not absolutely necessary in all cases. Likewise, a plurality of gas ring channels can be provided in a concentric arrangement for particularly high requirements, which, such. B. the gas ring channel 7, form upwardly open ring zones and have a deflection of the flow of material result, the cross sections of these gas ring chambers can be chosen so that on the one hand the task of zone formation and deflection is guaranteed and on the other hand no undesirable eddy formations are possible, for example by semicircular cross-sections that cooperate with upwardly limiting surfaces of the insert body.

Das durch den zentralen Abzug mit dem Mahlgut abziehende Gas gelangt in an sich bekannter Weise zu einer nachgeschalteten Abscheidevorrichtung. Die in den Zeichnungen dargest.-11tenAnordnungen, die nur vorteilhafte Ausführungsformen verkörpern, lassen verschi-zdene Änderungen zu. Es können beispielsweise die Injektoren mit oder gegen die Strömung in den Mahikammern gerichtet sein, in jedem Fall darf ihre Achse die Mahlkammerebene nicht durchstoßen. Bei mehreren Gasrin-kanälen kann auch deren Höhe und deren Abstand variieren, oder die Gasringkanäle können hinsichtlich Höhe und gegenseitigem Abstand veränderbar angeordnet sein, z. B. kann durch SteUmittel ihre Einrag-höhe in den Mahlraum variiert werden.The gas that is withdrawn through the central exhaust with the ground material arrives in a manner known per se to a downstream separation device. the in the drawings dargest.-11th arrangements, the only advantageous embodiments embody, allow various changes. For example, the injectors be directed with or against the current in the mowing chambers, in any case their axis does not penetrate the grinding chamber level. If there are several Gasrin channels also vary their height and their distance, or the gas ring channels can with respect to Height and mutual distance can be arranged to be changeable, for. B. can by control means their height of entry into the grinding chamber can be varied.

g des Treibmi.ttel-Zur unterschiedlichen Einstellung druckes in den Gasringkanälen sind die Durchlaßquerschnitte der Drosselorgane 8 veränderbar. Die einzelnen Gasring-kanäle können aber auch an verschiedene Zulei-tungen angeschlossen sein bzw. an ein außerhalb der Vorrichtung, liegendes zentrales Steuerorgan. g of the Treibmi.ttel-To set different pressures in the gas ring channels, the passage cross-sections of the throttle elements 8 can be changed. The individual gas ring channels can, however, also be connected to different feed lines or to a central control element located outside the device.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Jet mill with a flat, cylindrical grinding chamber, to which the ground material is fed by means of a feed ring chamber fed by injectors and the propellant is fed by means of concentrically arranged gas ring channels provided with nozzles and to which the ground and sifted fine material is fed through a. In the area of the chamber axis arranged exhaust nozzle is removed, characterized in that the concentric arrangement of the gas ring channels divides the grinding chamber into at least two annular chambers (9, 10) , the downwardly open feed ring chamber (3) being arranged above the outer ring chamber (9) and in the inner annular chamber (10) there is provided a deflection body (13) which overlaps the trigger nozzle (11) from above and forms an annular gap (14) with it.

2. Jet mill according to claim 1, characterized in that the downwardly open feed ring chamber (3) towards the center of the mill is delimited by a preferably frustoconical insert (12) which at the same time forms the upward boundary of the grinding and classifying space. 3. Jet mill according to claim 2, characterized in that the cylindrical or conical deflecting body (13) is arranged on the grinding chamber side on the insert (12) delimiting the feed ring chamber and is optionally designed to be axially displaceable. 4. Jet mill according to claims 1 to 3, characterized in that the deflecting body on the trigger (11) is designed as a variable speed and direction of rotation rotating vane grille (15) , the diameter of which corresponds approximately to the diameter of the trigger. 5. Jet mill according to claim 4, characterized in that the rotating vane grille (15) is equipped with vanes (17) which are variable in their setting angle to the axis and to the plane of the grinding device. 6. Jet mill according to claims 1 to 5, characterized in that with a plurality of gas ring channels (5, 7) these are connected by lines (6) equipped with control devices (8) . Documents considered: German Patent No. 921970; U.S. Patent No. 2,032,827.