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Schwingmühle Die Erfindung betrifft eine Schwingmühle, deren Mahlkammer
frei bewegliche Mahlkörper enthält und von unten her von einem Sichtluftstrom beaufschlagt
ist.
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Es sind bereits verschiedene Mittel bekannt, um ein Feststoffbett
in fluidisierten Zustand zu versetzen. In der Regel handelt es sich hierbei um die
Abstimmung der Öffnungen, durch die von unten her Luft oder Gas in das Feststoffbett
gedrückt wird, auf dessen Betthöhe und spezifisches Gewicht.
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Beispielsweise wird bei einer bekannten Schwingmühle mit Windsichtung
das Aufgabegut mit der Sichtluft gemeinsam durch einen Gehäusemantel den im unteren
Sektor des Gehäusemantels liegenden Zulauföffnungen des Schwingmühlenbehälters zugeführt,
während die Sichtluft oberhalb der Mahlkörperfüllung abgeführt wird.
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Ferner ist eine Zerkleinerungseinrichtung bekannt, bei der ein das
zu zerkleinernde Gut aufnehmendes Gefäß sich lotrecht auf und ab bewegt und durch
wenigstens ein elastisches Glied getragen ist.
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Die bekannten Einrichtungen zeigen jedoch gewisse Nachteile. Wenn
nämlich in die Mahlkammer der bekannten Schwingmühlen Luft eingeleitet wird, ergibt
sich keinesfalls ein Auflockerungszustand, der mit der Fluidisierung eines Feststoffbettes
verglichen werden kann; denn zur Erreichung eines derartigen flüssigkeitsähnlichen
Zustandes des Feststoffbettes kommt es wesentlich darauf an, das Durchströmen der
Luft durch das Gut an einzelnen Stellen, an denen sie den geringsten Widerstand
findet und an denen sie das Feststoffbett zu Spalten aufreißt, zu verhindern. Wenn
bei einem zu fluidisierenden Bett nicht besondere Maßnahmen getroffen werden, ist
ein Schwebezustand des Mahlgutes nicht erzielbar. Die Anwendung derartiger einen
Schwebezustand überhaupt erst ermöglichender Einrichtungen ist aber bei den bekannten
Schwingmühlen nicht erkennbar.
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Es ist die Hauptaufgabe der Erfindung, Maßnahmen zur Erzeugung eines
besonderen Auflockerungszustandes des Mahlgutes im Inneren des Mahlgefäßes einer
Schwingmühle vorzuschlagen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Schwingmühle der erwähnten
Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Mahlkammer die Form eines stehenden Zylinders
aufweist, der in an sich bekannter Weise rein senkrechte Schwingbewegungen ausführt
und der sich in seinem unteren Teil oberhalb des Lufteintrittes nach oben trichterförmig
erweitert.
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Vorzugsweise ist die Anordnung dabei so getroffen, daß die Luftzufuhröffnung
seitlich am Boden des trichterförmigen Unterteils der Mahlkammer in diese einmündet.
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Die weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Vorrichtung
zur Mahlgutaufgabe aus einem zur Mahlkammer koaxialen, nach oben offenen Zylinder
besteht, der mit seinem gelochten Boden in das aufgelockerte Mahlgut eintaucht.
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Im Gegensatz zu bekannten Schwingmühlen, bei denen das Mahlgutbett
von einer Vielzahl von Luftströmen durchströmt wird und wobei die Auflockerung des
Bettes lediglich durch die Luft und den Strömungswiderstand erfolgt, den die Feststoffteilchen
dem Luftstrom entgegensetzen, wird gemäß der Erfindung die Mahlkammer in an sich
bekannter Weise in vertikale Schwingungen versetzt und dabei gleichzeitig ein Luftstrom
von unten her in das Mahlgut eingeleitet. Dieser Luftstrom kann nunmehr jedoch so
bemessen sein, daß er allein nicht in der Lage wäre, das Feststoffbett aufzulockern.
Er neigt deshalb auch nicht dazu, an einzelnen, spaltenartige Durchgänge bildenden
Stellen durch das Mahlgut hindurchzugehen, sondern er verteilt sich im wesentlichen
gleichmäßig in dem bereits durch die vertikalen Vibrationen aufgelockerten Feststoffbett,
dessen Auflockerung er verbessert und unterstützt.
Es ist hierbei
festgestellt worden, daß die Wirksamkeit hinsichtlich der Auflockerung des Mahlgutbettes
bei gleichzeitiger, vorzugsweise hochfrequenter senkrechter Schwingbewegung des
Mahlgefäßes trotz eines wesentlich schwächeren Luftstromes um ein vielfaches höher
liegt als beim Arbeiten mit starken Luftströmen und ohne senkrechte Schwingbewegung
des Mahlgefäßes. Es ist festgestellt worden, daß die erfindungsgemäß ausgebildete
Schwingmühle nur etwa den dreißigsten bis den fünfzigsten Teil der sonst zum Fluidisieren
erforderlichen Luftmenge benötigt.
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Besonders deutlich zeigt sich die neue Wirkung, wenn man die Vorgänge
beim Ingangsetzen der erfindungsgemäß gestalteten Mühle betrachtet. Wenn nämlich
das Mahlgut in die Mahlkammer eingebracht ist und der Luftstrom eingeschaltet wird,
bleibt das Mahlgut unverändert liegen, und es tritt keine Luft an der Oberseite
des Mahlgutes aus. Wenn dagegen der Schwingantrieb für das Mahlgefäß eingeschaltet
wird, hebt sich die Oberfläche des Mahlbettes ganz erheblich, ein Zeichen dafür,
daß sich das Mahlgut auflockert und daß die zwischen den einzelnen Mahlgutteilchen
befindlichen Zwischenräume mit der von unten her in das Gut eingeleiteten Luft gefüllt
sind. Das Einleiten der Luft in das Mahlgut hat lediglich die Wirkung, dieses in
Unterstützung der Schwingbewegungen aufzulockern und dadurch den Mahlvorgang in
überraschender Weise zu verbessern.
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Auch dann, wenn es sich um nasses Gut handelt, ist die Auflockerung
der Beschickung mittels am Boden eingeleiteter Luft noch vorteilhaft. Jedoch ist
es in diesem Falle nicht möglich, die Mahlung in einem offenen Kreislauf kontinuierlich
durchzuführen, da der Luftstrom nicht dazu benutzt werden kann, die feineren Teilchen
abzuführen.
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Trockenes Material kann in die Mahlkammer kontinuierlich aufgegeben
werden, entweder durch die Vorrichtung zur Mahlgutaufgabe oder dadurch, daß es mit
Luft eingeblasen wird. Die kontinuierliche Mahlung des trockenen Materials kann
in einem offenen Kreislauf durchgeführt werden, da lediglich die feineren Korngrößen
abgenommen werden, während die gröberen Korngrößen in der Mahlkammer bleiben.
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Die abgeführten Korngrößen können jedoch einer Klassierung unterzogen
werden, wobei das Überkorn der Mahlkammer zur weiteren Mahlung zurückgeleitet wird.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung
näher erläutert. Es veranschaulicht F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der
Schwingmühle im Teilschnitt, F i g. 2 die Schwingmühle nach F i g. 1 im Grundriß,
F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A der F i g. 5, F i g. 4 einen Schnitt
entlang der Linie B-B der Fig.5, F i g. 5 einen Grundriß der Mahlkammer.
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Die Schwingmühle besteht aus einer Mahlkammer 20, die auf einer
waagerechten Plattform 12 angeordnet ist und in deren Innerem sich Mahlkörper
11 befinden. Die Plattform 10 ruht auf einer Anzahl von Federn 13, die auf einer
unteren Plattform 14, die von einem Vibrator 15 herkömmlicher Art in vertikale
Schwingungen versetzt wird, befestigt sind. Der Boden der Kammer 10 weist einen
sich trichterförmig nach unten verengenden Teil 10a auf. Die Kammer ist oben
durch einen Deckel 10b abgeschlossen. Die am Boden der Kammer angeordnete Eintrittsöffnung
für den Luftstrom ist mit 16 bezeichnet. Die Austrittsöffnung, die aus einem
Gummi-oder anderem flexiblem Rohr 20 bestehen kann, ist am Deckel befestigt und
dient zum Abtransport der feineren Teilchen mit Hilfe des Luftstromes. Das Rohr
20 führt in das obere Ende eines Klassierers 21, an dessen unterem Ende eine Rückleitung
22 angeordnet ist, durch die das Überkorn zurück zur Mahlkammer 10 zur weiteren
Mahlung geleitet wird. Die Rückleitung 22 wird von einem Ventil 23 gesteuert, das
in Form eines von einem Motor angetriebenen Drehventils ausgebildet sein kann. Das
Feingut geht vom oberen Teil des Klassierers 21 durch eine Leitung 26 zu einem Abscheider,
z. B. einem Schlauchfilter oder, wie gezeigt, zwei Zyklonen 27, in denen das Feinkorn
vom Staub und von der Luft getrennt und in Säcken 28 gesammelt wird. Am unteren
Teil der Zyklone können Fülltrichter 32 angebracht sein, an denen die Säcke
28
befestigt sind. Der Luftstrom geht mit dem Staubrest von den Zyklonen durch
eine weitere Leitung 29 zu einem Staubabscheider 30. Der Staub kann mittels eines
Trichters 33, der sich am Boden des Staubabscheiders befindet, in einen Sack 31
geleitet werden.
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Das Mahlgut wird durch die im oberen Teil der Kammer 10 angeordnete
Aufgabeeinrichtung 35 in die Mahlkammer gegeben. Die Aufgabeeinrichtung wird mit
Hilfe eines Vibrators oder eines anderen Förderers 36 vom Bunker 37 aus beschickt.
Die Aufgabeeinrichtung 35 ist mit einer Bodenplatte 38 versehen, in der Löcher 39
angeordnet sind, durch die das Gut in die Mahlkammer fällt.
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Zur Steuerung der Geschwindigkeit des Luftstroms sind im oberen Teil
der Mahlkammer 10 ein oder mehrere abwärts gerichtete Rohre 40 in den Führungen
41 verschiebbar, die auf dem Deckel 10b
befestigt sind. Die Rohre,
deren obere Enden zur Außenluft hin offen sind, können mehr oder weniger tief in
die Kammer hineinragen.
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Es ist möglich, die Aufgabe in die Mahlkammer automatisch durch den
Rückdruck des Luftkreislaufes dadurch zu steuern, daß dann, wenn sich eine genügend
große Materialmenge in der Kammer befindet, der von der Luft zu überwindende Rückdruck
eine Einrichtung betätigt, die die Aufgabeeinrichtung so lange stillsetzt, bis der
Druck wieder fällt. Zum Beispiel kann in der Lufteintrittsöffnung 16 ein druckabhängiges
Ventil angebracht sein, welches die elektrisch angetriebene Aufgabevorrichtung des
Mahlgutes in die Kammer steuert, sei es, daß das Gut zusammen mit der Luft oder
durch eine gesonderte Einlaßöffnung zugeführt wird.
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Selbstverständlich sind die Bewegungen des Gutes, wenn ein außen angeordneter
Vibrator dazu benutzt wird, die Mahlkammer in Schwingungen zu versetzen, sehr klein,
unter Umständen kaum fühlbar, jedoch von ziemlich hoher Frequenz. Die zur Auflockerung
des Gutes eingeblasene Luftmenge muß in Abhängigkeit von dem Querschnitt der Mahlkammer
und der Menge des Gutes eingestellt werden, damit eine gleichmäßige Verteilung des
Gutes zwischen den Mahlkörpern aufrechterhalten wird und die feineren Teilchen nach
oben wandern. Die trichterförmige Ausbildung des Kammerbodens unterstützt diese
Wirkung
und sorgt dafür, daß das gesamte Gut in der Weise aufgelockert wird, daß es sich
etwa wie eine unter Luftdruck stehende Flüssigkeit verhält.