DE1607570B1 - Vibrating mill - Google Patents
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Description
1 21 2
Die Erfindung betrifft eine Schwingmühle mit Um zu erreichen, daß die Schwerachse exzentrischThe invention relates to a vibrating mill with To achieve that the center of gravity is eccentric
einem mit Mahl- oder Schleifmittel und dem zu be- ' zur Rotationsachse liegt, können im Inneren desone with grinding or grinding means and the to be 'to the axis of rotation, can inside the
handelnden Gut gefüllten, stationären Mahlbehälter, Mahlwerkes exzentrische Wuchtmassen auswechsel-acting Well-filled, stationary grinding container, grinder's eccentric balancing masses.
in den ein längliches Mahlwerkzeug hineinragt, bar befestigt sein. Die Auswechselbarkeit dient der dessen Querschnittsform in allen Querschnittsebenen 5 Anpassung an die unterschiedlichen Aufgaben derinto which an elongated grinding tool protrudes, be fastened bar. The interchangeability is used its cross-sectional shape in all cross-sectional levels 5 adaptation to the different tasks of the
gleich ist und dessen Oberfläche auf die Behälter- Schwingmühle,is the same and its surface on the vibratory container mill,
füllung periodische Impulse ausübt. Diese auswechselbaren exzentrischen Wuchtmassenfilling exerts periodic impulses. These exchangeable eccentric balancing masses
Bei einer bekannten Schwingmühle der vorstehend können wiederum zur Anpassung an verschiedeneIn a known vibratory mill of the above can turn to adapt to different
genannten Art ist das Mahlwerkzeug als nicht dreh- Betriebszustände unterschiedlich gestaltet sein,
bares Rohr mit schwingenden Leitflächen ausge- io Weiterhin ist es von Vorteil, die Schwingmühle sonamed type is the grinding tool as non-rotating operating states be designed differently,
bar tube with vibrating guide surfaces
bildet. Dieser aus dem Rohr und den Leitflächen be- auszubilden, daß der Mahlbehälter sich auf der demforms. This form from the tube and the guide surfaces that the grinding container is on the
stehende Schwingkörper wird durch eine dreh- einseitigen Antrieb gegenüberliegenden Seite konischStanding vibrating body becomes conical due to a rotating unilateral drive on the opposite side
angetriebene exzentrische Wuchtmasse erregt, die in erweitert und seine abschließende Stirnwand konkavdriven eccentric balancing mass, which expands in and its final end wall concave
dem nicht drehbaren Rohr angeordnet ist und in gewölbt ist. Hierdurch ist die Form des Mahldiesem umläuft. Die schwingenden Leitflächen über- 15 behälters der Bewegung des Mahlwerkzeuges ange-the non-rotatable tube is arranged and is curved in. Hereby the shape of the meal is this running around. The vibrating guide surfaces keep the movement of the grinding tool
streichen im wesentlichen den gesamten Querschnitt paßt.paint essentially fits the entire cross-section.
des Mahlbehälters. Ein derartiger unregelmäßiger Das Mahlwerkzeug der Schwingmühle nach derof the grinding container. Such an irregular The grinding tool of the vibratory mill after
Schwingkörper bedingt einen verhältnismäßig hohen Erfindung kann aber auch einen elliptischen Quer-Vibrating body requires a relatively high invention but can also have an elliptical transverse
Verschleiß des Mahlgutes (deutsche Patentschrift schnitt aufweisen. Bei einer derartigen Form des 678 779). 20 Mahlwerkzeuges werden periodische Impulse vonWear of the ground material (German patent specification cut. With such a form of the 678 779). 20 grinding tool are periodic pulses of
Weiterhin ist eine Rührwerksmühle bekannt, bei der Oberfläche desselben auf die Behälterfüllung der der Behälter durch mit ihm verbundene ge- übertragen, um diese Füllung in der gewünschten sonderte elektromagnetische Schwingungserzeuger in Weise zu erregen. Auch bei dieser Ausführungsform Schwingungen versetzt wird. In diesen Behälter ragt bleibt die glatte und stetig verlaufende Oberfläche von oben ein aus Rührwerkswelle mit Rührscheiben 25 des Mahlwerkzeuges erhalten, so daß das Schleifversehenes Rührwerk hinein, das drehangetrieben oder Mahlmittel nicht wesentlich mechanisch bewird (deutsche Patentschrift 1254 001). anspracht wird.Furthermore, an agitator mill is known, with the surface of the same on the container filling that of the container through associated with it transferred to this filling in the desired secreted electromagnetic vibrators in a way to excite. Also in this embodiment Vibrations is added. The smooth and steady surface protrudes into this container received from above an agitator shaft with agitator disks 25 of the grinding tool, so that the grinding provided Stirrer in, which is driven in rotation or the grinding means is not essentially mechanical (German patent specification 1254 001). is addressed.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis
gründe, eine Schwingmühle der eingangs genannten auf die Zeichnung an Hand zweier Ausführungs-Art
zu schaffen, bei der ein geringerer Verschleiß 30 formen näher erläutert. Es zeigt
auftritt und die mit einem günstigeren Wirkungs- Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
grad arbeitet. einer Anlage, in die eine Ausführungsform der er-The object of the present invention is to- In the following, the invention will be explained with reference to the creation of a vibratory mill of the type mentioned at the beginning of the drawing on the basis of two types of embodiment, in which less wear 30 is explained in more detail. It shows
occurs and with a more favorable effect Fig. 1 is a partially sectioned side view grad works. a system in which an embodiment of the
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- findungsgemäßen Schwingmühle eingebaut ist,
löst, daß das Mahlwerkzeug um seine Längsachse F i g. 2 einen Schnitt durch den Schwingkörper der
mit einer die Impulsfrequenz bestimmenden Dreh- 35 Schwingmühle nach F i g. 1 im vergrößerten Maßzahl
rotiert und daß seine Oberfläche in Umfangs- stab,According to the invention, this object is achieved by incorporating the vibrating mill according to the invention,
solves that the grinding tool about its longitudinal axis F i g. 2 shows a section through the oscillating body of the oscillating mill according to FIG. 1 rotates in an enlarged dimension and that its surface in circumferential rod,
richtung stetig verläuft und im wesentlichen glatt F i g. 3 eine Draufsicht auf den Schwingkörper derdirection runs steadily and essentially smoothly F i g. 3 is a plan view of the oscillating body of FIG
ausgebildet ist. F i g. 2 undis trained. F i g. 2 and
Bei der erfindungsgemäßen Schwingmühle läuft F i g. 4 eine Draufsicht auf eine andere Aus-In the oscillating mill according to the invention, FIG. 4 is a plan view of another embodiment
das Mahlwerkzeug selbst um, um unmittelbar für die 40 führungsform eines Schwingkörpers mit elliptischemthe grinding tool itself to directly for the 40 guide shape of a vibrating body with an elliptical
Schwingungserregung des Mahl- oder Schleifmittels Querschnitt.Vibration excitation of the grinding or grinding medium. Cross-section.
zu sorgen. Durch die :außen glatte und stetig ver- Bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 ist ein den laufende Oberfläche des Mahlwerkzeuges wird das Drehantrieb bildender elektrischer Motor 10 in der Mahl- oder Schleifmittel im wesentlichen mit einer Mitte über einem Mahlbehälter U befestigt. Die Abhochfrequenten Schwingung erregt und nicht mecha- 45 triebswelle 10 α des Motors verläuft senkrecht. Das nisch ungleichmäßig beansprucht, wie es bei Ver- in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Mahlwerkzeug 15 ist wendung eines Rührwerkes der Fall wäre. Auch ist ein Schwingkörper mit kreisförmigem Querschnitt, der Aufbau der erfindungsgemäßen Schwingmühle v Dieser Schwingkörper ist an einer Welle 16 befestigt, verhältnismäßig einfach, da das Mahlwerkzeug die mit dem Motor 10 über eine Gelenkkupplung 19 gleichzeitig der Schwingungserregung dient. 50 verbunden ist. Wenn der Motor mit 1500 UpM läuft,to care. With the embodiment according to FIG. The high-frequency oscillation is excited and not mechanical drive shaft 10 α of the motor runs vertically. The niche is unevenly stressed, as would be the case with the grinding tool 15 shown in FIGS. 1 to 3 using an agitator. Also a vibrating body with a circular cross-section, the structure of the vibrating mill according to the invention v This vibrating body is attached to a shaft 16, relatively simple, since the grinding tool, which is connected to the motor 10 via an articulated coupling 19, simultaneously excites vibrations. 50 is connected. When the engine is running at 1500 rpm,
In vorteilhafter Weise kann die Schwingmühle so zieht dieses eine durch den Schwingkörper hernach der Erfindung derart ausgebildet sein, daß das vorgerufene Schwingung von 1500 Hz nach sich. Der Mahlwerkzeug einen kreisförmigen Querschnitt, auf- Schwingkörper ist im Bereich der Gelenkkupplung 19 weist und seine parallel zur Rotationsachse ver- durch Federn 17 zwischen zwei Platten 18 beweglich laufende Schwerachse exzentrisch zur Rotationsachse 55 abgestützt. Die eine Platte 18 ist mit der Abtriebsliegt. welle 10 α und die andere Platte 18 mit der Welle 16In an advantageous manner, the vibrating mill can be designed in such a way that it pulls this one through the vibrating body according to the invention in such a way that the previously called vibration of 1500 Hz results. The grinding tool has a circular cross section, the oscillating body is in the area of the articulated coupling 19 and its center of gravity, which runs parallel to the axis of rotation, is supported eccentrically to the axis of rotation 55 by springs 17 between two plates 18. One plate 18 is located with the output. shaft 10 α and the other plate 18 with the shaft 16
Diese Schwingmühle kann weiterhin so ausge- des Schwingkörpers verbunden. Der SchwingkörperThis vibrating mill can continue to be connected to the vibrating body. The vibrating body
staltet sein, daß der Drehantrieb einseitig über eine ist bei 15 α abgerundet,be designed so that the rotary drive is rounded on one side at 15 α,
elastische Kupplung an dem Mahlwerkzeug angreift. Die Geschwindigkeit des elektrischen Motors 10elastic coupling engages the grinding tool. The speed of the electric motor 10
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die erfindungs- 60 ist in einem großen Bereich verstellbar, um dieFurthermore, it is advantageous if the invention 60 is adjustable in a large range to the
gemäße Schwingmühle so ausgebildet ist, daß die Schwingungserregung an die gewünschte Behandlungcontemporary vibratory mill is designed so that the vibration excitation to the desired treatment
parallel zur geometrischen Querachse verlaufende anzupassen.adapt running parallel to the geometric transverse axis.
Schwerachse des Mahlwerkzeuges auf der dem ein- Der in den Fig. 2 und 3 dargestellte Schwing-The center of gravity of the grinding tool on the one of the vibrating shown in Figs. 2 and 3
seitigen Drehantrieb gegenüberliegenden Seite der körper weist im Inneren ein Rohr 20 an einer Innen-side rotary drive opposite side of the body has a tube 20 inside on an inner
Querachse liegt. 65 wand auf. Dieses Rohr ist bei 21 durch SchweißenTransverse axis lies. 65 walled up. This pipe is at 21 by welding
Wenn eine derartige Ausgestaltung gewählt wird, verschlossen. In dem Rohr sind Gewichte 22 ange-If such a configuration is chosen, locked. Weights 22 are placed in the tube.
wird die gewünschte Schwingungserregung mit ge- ordnet, die exzentrische Wuchtmassen bilden. Derthe desired vibration excitation is also ordered, which form the eccentric balancing masses. Of the
ringem Materialaufwand erreicht. Raum über den Gewichten 22 ist durch Distanz-achieved with little material expenditure. Space above the weights 22 is provided by distance
stücke 23 ausgefüllt. Oben ist das Rohr 20 in dem Deckel 24 des Schwingkörpers 15 befestigt und durch einen Gewindestöpsel 25 verschlossen, der mit einem Abschnitt 26 zum Angriff eines Werkzeuges ausgerüstet ist. Die Welle 16 ist mit dem Deckel 24 verschweißt, wobei noch eine Versteifungshülse 27 vorgesehen ist.pieces 23 completed. At the top, the tube 20 is fastened in the cover 24 of the oscillating body 15 and through a threaded plug 25 closed, which is equipped with a section 26 for attack by a tool is. The shaft 16 is welded to the cover 24, a stiffening sleeve 27 also being provided is.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 weist das Mahlwerkzeug 15 einen elliptischen Querschnitt auf. Das Rohr 20 und die Gewichte 22 fehlen. Bei einer derartigen elliptischen Form werden durch die Abweichung zwischen Neben- und Hauptachse periodische Impulse auf die Behälterfüllung übertragen. Durch dieses Verhältnis zwischen Neben- und Hauptachse der Ellipse ist die Amplitude bestimmt. Wenn das Mahlwerkzeug einen elliptischen Querschnitt aufweist — wie in F i g. 4 dargestellt —, so bedeutet dies, daß bei 1500 Umdrehungen des Motors eine Schwingungsfrequenz von 3000 Hz erzeugt wird.In the embodiment according to FIG. 4 shows that Grinding tool 15 has an elliptical cross section. The tube 20 and the weights 22 are missing. At a such an elliptical shape is caused by the deviation between the minor and major axes transmit periodic impulses to the container filling. This relationship between minor and the main axis of the ellipse determines the amplitude. If the grinding tool is an elliptical Has cross-section - as in F i g. 4 shown - this means that at 1500 revolutions of the Motor generates an oscillation frequency of 3000 Hz.
Wie sich beim Betrachten des Mahlbehälters 11 der F i g. 1 ergibt, ist dieser Mahlbehälter bei 11 a und 11 b der Bewegung des Schwingkörpers 15 angepaßt. Die abschließende Stirnwand 11 b des Mahlbehälters hat eine größere Fläche als die weiter oben gelegene Querschnittsfläche des Mahlbehälters und ist darüber hinaus konkav gewölbt.As when looking at the grinding container 11 of FIG. 1 results, this grinding container is adapted to the movement of the oscillating body 15 at 11 a and 11 b. The final end wall 11 b of the grinding container has a larger area than the cross-sectional area of the grinding container located further above and is also curved in a concave manner.
Das zu behandelnde Gut wird einem Rezirkulationsbehälter 36 zugeführt. Durch eine Pumpe 37 wird das Gut durch Rohre 38 bewegt, wobei zur Steuerung Ventile 39 vorgesehen sind. Am Boden des Mahlbehälters 11 ist ein Gitter 40 vorgesehen, durch das abgefördert wird.The material to be treated is fed to a recirculation container 36. By a pump 37 the material is moved through pipes 38, valves 39 being provided for control. On the ground of the grinding container 11, a grid 40 is provided through which it is conveyed away.
In vielen praktischen Fällen hat es sich herausgestellt, daß das Schleif- oder Mahlmittel bis zu etwa einer Entfernung von 1 m vom Schwingkörper wirksam erregt wird, so daß der Mahlbehälter einen Durchmesser von etwa 2 m aufweist. Normalerweise liegt ein zufriedenstellendes Verhältnis von Höhe zu Durchmesser bei 3 : 2.In many practical cases it has been found that the abrasive or milling media can hold up to about a distance of 1 m from the vibrating body is effectively excited, so that the grinding container a Has a diameter of about 2 m. Usually there is a satisfactory ratio of height to Diameter at 3: 2.
Die erfindungsgemäße Schwingmühle kann sowohl trocken als auch naß arbeiten. Wenn eine Füllung nach der anderen behandelt wird, wird die Schwingmühle durch das Rohr 38 beschickt, und nach Beendigung der Behandlung erfolgt das Entleeren durch das Gitter 40, wobei die Gitteröffnungen so bemessen sind, daß das gemahlene Gut hindurchgeht, daß das Schleifmittel aber zurückgehalten wird. Wenn die Schwingmühle fortlaufend im Dauerbetrieb betrieben werden soll, wird das zu behandelnde Gut fortlaufend von oben zugeführt und das behandelte Gut am Boden entfernt. Bei Naßbearbeitung ist es auch möglich, das zu behandelnde Gut am Boden hineinzupumpen und oben mit Hilfe eines Überlaufes od. dgl. zu entfernen. In diesem Falle kann sogar eine gewisse Klassifizierung durchgeführt werden, wenn die Oberfläche des Schleifmittels einige Zentimeter unter der Oberfläche des zu behandelnden Gutes liegt. Fortlaufendes Trockenschleifen kann auch dadurch durchgeführt werden, daß Luft über den oberen Bereich des Mahlbehälters strömt.The vibrating mill according to the invention can work either dry or wet. If a filling after the other is treated, the vibratory mill is fed through the pipe 38, and after completion During the treatment, the emptying takes place through the grid 40, the grid openings being dimensioned in this way are that the ground material goes through, but that the abrasive is retained. If the If the vibratory mill is to be operated continuously in continuous operation, the material to be treated is continuously fed in from above and the treated material removed from the bottom. It is also with wet machining possible to pump the material to be treated in at the bottom and at the top with the help of an overflow or the like to remove. In this case a certain classification can even be carried out, when the surface of the abrasive is a few centimeters below the surface of the surface to be treated Good lies. Continuous dry sanding can also be done by letting air over flows through the upper area of the grinding container.
Eine dünne Flüssigkeitsschicht (im Naßbetrieb) oder ein entsprechender Gasfilm (im Trockenbetrieb) im Bereich der Oberfläche des Schwingkörpers läßt eine Zone entstehen, die im wesentlichen frei von Schleif- oder Mahlmittel und zu behandelndem Gut ist. Hierdurch wird die Reibung zwischen dem sich drehenden Schwingkörper und dem Gut herabgesetzt, wodurch wiederum der Verschleiß vermindert wird.A thin layer of liquid (in wet operation) or a corresponding gas film (in dry operation) in the area of the surface of the vibrating body creates a zone that is essentially free of Grinding or grinding media and the goods to be treated. This will reduce the friction between yourself rotating vibrating body and the good, which in turn reduces wear.
Der Mahlbehälter ist mit einem Werkstoff in Anpassung an das zu behandelnde Gut ausgekleidet. Diese Auskleidung kann Manganstahl, rostfreier Stahl oder mit Gummi überzogener Stahl sein. Es können aber auch andere Werkstoffe zur Herstellung der Auskleidung, wie beispielsweise keramische Werkstoffe, eingesetzt werden. Entsprechend ist der Schwingkörper aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt. The grinding container is lined with a material that is adapted to the material to be treated. This lining can be manganese steel, stainless steel, or rubber coated steel. It however, other materials can also be used to manufacture the lining, such as ceramic Materials are used. The oscillating body is accordingly made from different materials.
Die Wahl des Schleif- oder Mahlmittels hängt ebenfalls von der gewünschten Behandlung ab. Dieses Mittel soll in erster Linie abriebfest und polierfähig sein, um eine glatte Oberfläche zu erzeugen. Häufig werden kugelförmige oder annähernd kugelförmige Mahl- oder Schleifmittel eingesetzt. In der Praxis haben sich Kugeln mit einem Durchmesser von etwa 1.3 cm bewährt.The choice of abrasive or milling media also depends on the treatment desired. This The agent should primarily be abrasion-resistant and polishable in order to produce a smooth surface. Frequently spherical or approximately spherical grinding or grinding media are used. In practice Balls with a diameter of about 1.3 cm have proven themselves.
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