DE19709345A1 - Method and device for comminuting bulk goods - Google Patents
Method and device for comminuting bulk goodsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zerkleinerung von Schütt gütern, insbesondere von Getreide, welche in der Mischfutterindustrie und in der Mülle rei verwendet werden.The invention relates to a method and a device for comminuting bulk material goods, especially cereals, which are used in the compound feed industry and in the garbage be used.
Es ist eine große Anzahl von Vermahlungsvorrichtungen bekannt, bei welcher in einem Gehäuse ein Rotor mit Schlagorganen, der am ganzen Umfang oder nur teil weise mit einem Sieb umgeben ist, angeordnet ist. In diesen Vorrichtungen wird das Material in eine Arbeitszone zugeführt, d. h. eine Zone zwischen den Schlagorganen und der inneren Fläche einer Kammer (Sieb, Prallplatte), welche den Rotor um schließt und dorthin zerkleinert. Da die Schlagorgane sich direkt in der Schicht des zerkleinerten Materials bewegen, wird die Vermahlung von dem Reibprinzip dominiert, was sich im Endeffekt in der Überzerkleinerung der Teilchen, in zu hohem Energiever brauch und in intensiver Abnutzung der Schlagorgane und des Rotors äußert.A large number of grinding devices are known, in which in a housing a rotor with striking organs, the whole circumference or only partially is surrounded with a sieve, is arranged. In these devices that will Feed material into a work zone, d. H. a zone between the striking organs and the inner surface of a chamber (sieve, baffle plate) which surrounds the rotor closes and crushed there. Since the striking organs are located directly in the layer of the moving crushed material, the grinding is dominated by the grinding principle, which ultimately results in the over-comminution of the particles, in excessive energy consumption use and expresses in intensive wear of the percussion organs and the rotor.
Eine Vorrichtung der oben genannten Art ist aus der DE 12 50 721 bekannt. Diese of fenbart eine Schlägermühle, bei welcher umlaufende Schlagelemente mit in einem Siebkorb zwischen Siebblechen angeordneten Reib bzw. Prallbacken zusammenwir ken. Ein insbesondere hoher Energieverbrauch entsteht bei Anwendung der Ausfüh rungsform laut Fig. 4 mit einem zweiarmigen Schlagkreuz und drei Reibbacken.A device of the type mentioned above is known from DE 12 50 721. This of fenbart a beater mill, in which circumferential striking elements cooperate with friction or impact jaws arranged in a sieve basket between sieve plates. A particularly high energy consumption arises when the embodiment shown in FIG. 4 is used with a two-armed cross beater and three friction jaws.
In der GB 1 411 085 ist eine Schlagmühle offenbart, bei welcher durch besondere ko nische Ausbildung des Rotorendes die Strömung des in die Vermahlungskammer der Mühle gelangten Materials beeinflußt wird. Damit kann die übermäßige Abnutzung des Rotors vermindert werden.In GB 1 411 085 a hammer mill is disclosed, in which by special ko African formation of the rotor end, the flow of the in the grinding chamber Mill material is affected. This can prevent excessive wear of the rotor can be reduced.
Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Verminderung der Energieaufnahme bei der Vermahlung, in der Erhöhung der Gleichmäßigkeit der Körnung des Fertigproduktes und in der Erhöhung der Lebensdauer der Arbeitsorgane sowie des Siebes.The aim of the present invention is to reduce the energy consumption of the Grinding, increasing the uniformity of the grain of the finished product and in increasing the lifespan of the work organs and the sieve.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Gehäuse mit Einlauf- und Auslaufstut zen, ein Schlägerrotor und ein Sieb mit mehreren Ablenkelementen, welche den Schlä gerrotor umgeben, auf. Die Ablenkplatten am Umfang des Siebes sind im gleichen oder variierenden Abstand zu den Schlägern angeordnet. Die Ablenkelemente haben glatte Oberfläche mit einer Neigung von 20 bis 80 Grad zum Radius und bilden gegenüber dem Rotor einen Abstand, dessen Minimalbreite nicht größer ist als der Durchmesser der zu Bearbeitung gelangenden Körner.The device according to the invention has a housing with an inlet and outlet outlet zen, a racket rotor and a sieve with several deflection elements, which the Schlä surrounded by gerrotor. The baffles on the periphery of the screen are in the same or varying distance to the rackets. The deflection elements have smooth ones Surface with an inclination of 20 to 80 degrees to the radius and form opposite the rotor a distance whose minimum width is not greater than the diameter the grains to be processed.
Dabei sind die Ablenkelemente in ihrer Neigung gegenüber dem Radius drehbar aus geführt, d. h. drehbar um einen Drehpunkt an der Sieboberfläche in Richtung dieser Sieboberfläche bzw. in Gegenrichtung.The deflection elements are rotatable in their inclination with respect to the radius led, d. H. rotatable about a pivot point on the screen surface in the direction of this Screen surface or in the opposite direction.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ablenkelemente radial angeordnet und bilden ein dreieckiges Prisma, dessen seitliche Kanten zum Sieb gerichtet sind.According to a preferred embodiment, the deflection elements are arranged radially and form a triangular prism, the side edges of which face the sieve.
Dabei sind die Ablenkelemente entlang dem Siebumfang verstellbar. Durch die Mög lichkeit der verschiebbaren Ausführung der Ablenkelemente entlang dem Umfang der Sieboberfläche wird eine gleichmäßige Abnutzung des Siebes im Betrieb erreicht, da damit bereits abgenutzte Segmente des Siebes abgedeckt werden.The deflection elements can be adjusted along the screen circumference. By the poss Possibility of sliding the deflection elements along the circumference of the Even wear of the sieve during operation is achieved because so that already worn segments of the sieve are covered.
Andererseits ist es möglich beim Einsatz von Sieben mit wechselnd angeordneten Segmenten verschiedener Lochung, durch die gemeinsame Verschiebung der prismen förmigen Arbeitselemente entlang der Sieboberfläche die Siebsegmente mit gleicher Lochung abzudecken. Dadurch kann die Granulation des Endproduktes vorausbe stimmt werden.On the other hand, it is possible to use screens with alternately arranged screens Segments of different perforations due to the common movement of the prisms shaped working elements along the sieve surface with the same sieve segments Cover perforation. This can pre-granulate the end product be true.
Die Vermahlung bzw. Zerkleinerung der oben gezeigten Vorrichtung erfolgt in einer Arbeitszone zwischen den Ablenkelementen und den Schlagorganen des Rotors und geht von sog. Prallprinzip hinaus. Bei jeder Zufuhr des Produktstroms zu den Schlagorganen wird ein einziger Schlag in das Flugprodukt ausgeführt. Damit wird der Teilchenstrom in Grob- und Kleinteilchen getrennt. Die Grobteilchen mit hoher kineti scher Energie fliegen unmittelbar zu dem nächsten Schlagorgan, dagegen die Klein teichen mit weniger kinetischen Energie, unter Einwirkung des durch den Rotor er zeugten Luftstromes diesen umfliegen und ihre Bewegung entlang der gelochten Kammeroberfläche fortsetzen und die Kammer verlassen. Damit wird die Feinfraktion separiert ohne das die gemeinsame Schlageinwirkung des nächsten Schlagorgans des Rotors erfolgt. Damit wird dem Produktstrom nach seiner Zufuhr in die Vermahlungs kammer ein pulsierender Charakter beigegeben mit mehrfachen Wechsel der Zufuhr und Abfuhr zu den Schlagorganen.The device shown above is ground or ground in one Working zone between the deflection elements and the striking elements of the rotor and goes beyond the so-called impact principle. Each time the product stream is fed to the Striking organs are hit by a single blow into the flight product. With that the Particle flow separated into coarse and small particles. The coarse particles with high kineti shear energy fly directly to the next striking organ, whereas the small one ponds with less kinetic energy, under the influence of the rotor witnessed airflow flying around it and moving along the perforated Continue the chamber surface and leave the chamber. So that is the fine fraction separated without the joint impact of the next impact organ of the Rotor. This is the product stream after it is fed into the grinding chamber added a pulsating character with multiple changes of supply and discharge to the striking organs.
Ferner wird darauf hingewiesen, daß sich der Wirkungsgrad des Prozesses erhöht, wenn das Material in einem bestimmten Winkel zum Rotor zugeführt wird. Dieser Win kel variiert zum Radius im Bereich von 20-80 Grad.It is also pointed out that the efficiency of the process increases, when the material is fed to the rotor at a certain angle. That win kel varies to the radius in the range of 20-80 degrees.
Die Erfindung wird folgend an Hand von Zeichnungen und Ausführungsbeispielen nä her dargestellt. Es zeigen:The invention is based on drawings and exemplary embodiments shown here. Show it:
Fig. 1 schematische Darstellung der Schlagmühle in Längsansicht, Fig. 1 shows a schematic representation of the hammer mill in longitudinal view,
Fig. 2, 2a schematische Darstellungen der Schlagmühle in Seitenansicht bei Verwendung von radial angeordneten Ablenkelementen Fig. 2, 2a schematic representations of the hammer mill in side view with the use of radial deflection
Fig. 3 Draufsicht des Siebes mit Segmenten verschiedener Lochung, Fig. 3 top view of the screen with perforations of different segments,
Fig. 4 schematische Darstellung der Mühle in Seitenansicht bei Verwendung von verstellbaren Ablenkelementen, und Fig. 4 shows a schematic representation of the mill in side view when using adjustable deflection elements, and
Fig. 5 schematische Ansicht eines Siebdetails mit verstellbaren Ablenkelement. Fig. 5 shows a schematic view of a sieve detail with adjustable deflection element.
Die Schlagmühle in Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem Einlaufstutzen 2 und einem Auslaufstutzen 3. Innerhalb des Gehäuses 1 befindet sich ein Rotor 4 mit den Schlagorganen 5. Der Rotor ist mit einem Sieb 6 umgeben, auf dessen Oberfläche 6a mehrere Ablenkelemente 7,9, vorzugsweise mit einem dreieckigen Querschnitt, an geordnet sind. Das Sieb 6 ist an seinem Umfang in Siebsegmente durch die Ablenk elemente 7,9 unterteilt, welche vom Sieb zum Rotor nach innen gerichtet sind und eine glatte Arbeitsfläche mit Neigung in Drehrichtung des Rotors aufweisen. Dabei liegt der Neigungswinkel (gegenüber dem Radius im Bereich 20 bis 80 Grad und der Abstand h zwischen den Enden der Schlagorgane 5 und den Ablenkelementen 7, 9 nicht weniger als der Korndurchmesser des Ausgangproduktes ist.The impact mill in FIG. 1 consists of a housing 1 with an inlet connector 2 and an outlet connector 3 . A rotor 4 with the striking elements 5 is located within the housing 1 . The rotor is surrounded by a sieve 6 , on the surface 6 a of several deflecting elements 7 , 9 , preferably with a triangular cross section, are arranged. The screen 6 is divided on its circumference into screen segments by the deflection elements 7 , 9 , which are directed inwards from the screen to the rotor and have a smooth working surface with an inclination in the direction of rotation of the rotor. The angle of inclination (in relation to the radius is in the range from 20 to 80 degrees and the distance h between the ends of the striking elements 5 and the deflection elements 7 , 9 is not less than the grain diameter of the starting product).
Fig. 2, 2a zeigen eine radiale Ausführung der Ablenkelemente 9 mit Seitenkanten, wel che zu der dem Sieb 6 bzw. dessen Oberfläche 6a ein nach innen gerichtetes dreiecki ges Prisma bilden. Fig. 2, 2a show an embodiment of the radial deflection elements 9 with side edges wel che to the wire 6 and the surface 6 a is a saturated inwardly directed three ecki prism form.
Fig. 3 zeigt das Sieb 6, welches in Segmente A und B mit unterschiedlicher Lochung abwechselnd unterteilt ist, wobei die dreieckigen Prismen die Segmente der gleichen Lochung abdecken. Fig. 3 shows the screen 6 , which is alternately divided into segments A and B with different perforations, the triangular prisms covering the segments of the same perforation.
Fig. 4 zeigt eine verstellbare Anordnung der Ablenkelemente 7 und Fig. 5 die Drehrich tungen des Ablenkelementes 7 zu und von dem Sieb 6 um einen an der Sieboberflä che 6a angeordneten Drehpunkt 80. Die Drehrichtung des Rotors 4 kann sowohl in als auch entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn erfolgen. Fig. 4 shows an adjustable arrangement of the deflecting elements 7 and Fig. 5, the directions of rotation of the deflecting element 7 to and from the sieve 6 around an at the Sieboberflä surface 6 a arranged pivot point 80th The direction of rotation of the rotor 4 can take place both clockwise and counterclockwise.
Die Ablenkelemente 7, 9 sind entlang dem Umfang des Siebes 6 in einem Ring 10 ver schiebbar, vgl. insbesondere Fig. 2a, angeordnet.The deflection elements 7 , 9 are ver along the circumference of the screen 6 in a ring 10 , see. in particular Fig. 2a arranged.
Die Mühle arbeitet folgenderweise:
Das Ausgangsprodukt (unzerkleinertes Getreide) wird über den Einlaufstutzen 2 in
Fig. 1 von zwei Seiten dem Rotor 4 zugeführt und gelangt unter Einwirkung der Zentri
fugalkräfte Z auf der gekrümmten Rotorbahn auf die Sieboberfläche 6a bzw. auf eine
Siebsektion S (siehe Fig. 2), welche durch zwei nacheinanderfolgende Ablenkele
mente 7 bzw. 9 begrenzt ist. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß das Ausgangsprodukt
innerhalb des Rotors 4 der teilweisen Zerkleinerung unter der Einwirkung der
Schlagorgane 5 ausgesetzt ist. Während seiner Bewegung entlang des Siebes 6 in
Fig. 4 kommt das Produkt auf die glatte geneigte Oberfläche des Ablenkelementes 7,
wechselt seine Bewegungsrichtung und gelangt so unter einen einzelnen Schlag des
Schlagorgans 5 des Rotors 4. Beim Aufprall des Produktes auf das Schlagorgan 5 wird
es in Teilchen verschiedener Größe aufgelöst, welche unter Einwirkung der Trägheits
kräfte, die ihnen beim Schlag erteilt werden, auf die nächste Siebsektion S eintreffen,
welche dem Ablenkelement 7 in der Drehrichtung des Rotors 4 folgt. Während der Be
wegung entlang der Sieboberfläche 6a unter der Einwirkung der Zentrifugalkräfte und
des Luftstroms, der durch den Rotor erzeugt wird, erfolgt die Trennung des Produktes
nach Größe. Teilchen, welche die Lochung des Siebes 6 passiert haben, werden über
den Auslaufstutzen 3 aus der Schlagmühle als Ausgangsprodukt (Fertigprodukt) ab
transportiert. Die gröberen Teilchen und eine bestimmte Anzahl kleiner Teilchen, wel
che keine Zeit hatten das Sieb zu passieren, gelangen auf das nächste Ablenkelement
7 das in der Bewegungsrichtung des Produktes liegt.The mill works as follows:
The starting product (uncrushed grain) is fed to the rotor 4 from two sides via the inlet connection 2 in FIG. 1 and, under the action of the centrifugal forces Z on the curved rotor path, reaches the screen surface 6 a or a screen section S (see FIG. 2 ), which is limited by two successive deflecting elements 7 and 9 . It should be pointed out that the starting product within the rotor 4 is subjected to partial comminution under the action of the striking elements 5 . During its movement along the sieve 6 in FIG. 4, the product comes onto the smooth, inclined surface of the deflecting element 7 , changes its direction of movement and thus comes under a single blow of the impact element 5 of the rotor 4 . When the product strikes the striking element 5 , it is broken down into particles of different sizes, which, under the action of the inertia which are given to them when striking, arrive at the next sieving section S, which follows the deflecting element 7 in the direction of rotation of the rotor 4 . During the movement along the screen surface 6 a under the influence of centrifugal forces and the air flow generated by the rotor, the product is separated according to size. Particles, which have passed through the perforation of the sieve 6 , are transported out of the hammer mill as the starting product (finished product) via the outlet nozzle 3 . The coarser particles and a certain number of small particles, which did not have time to pass through the sieve, reach the next deflecting element 7 which lies in the direction of movement of the product.
Weiter folgt ein ähnliches, wie oben beschriebener Prozeß, jedoch mit dem Unter schied, daß entlang der Fläche des Ablenkelementes 7, 9 sich ein Produktstrom be wegt, der aus Teilchen verschiedener Größe besteht, Grobe Teilchen, die einen groß en Vorrat an kinetischer Energie aufweisen, verlassen die Oberfläche unter einem Winkel im Bereich von 20 bis 80 Grad zum Radius und treffen im freien Flug auf einen einzigen Aufschlag des Rotors 4. Die Feinteile, welche über weniger Energie verfügen umkurven des Ablenkelement 7, 9 und gelangen so ohne Schlageinwirkung zur näch sten Siebsektion S. Dabei gelangen die kleinen Teilchen unmittelbar hinter dem Ab lenkelement 7, 9 zur Sieboberfläche 6a, während größere Teilchen weiter hinten in Drehrichtung auf diese eintreffen. Auf diese Weise machen die Feinteilchen einen größeren Weg entlang der Sieboberfläche 6a bis zur nächsten Bewegung mit dem Ablenkelement 7, 9, d. h. die Wahrscheinlichkeit erhöht sich, daß sie die Lochung des Siebes passieren. Gleichzeitig haben die gröberen Teilchen nur einen kurzen Kontakt mit der Sieboberfläche 6a, was zur Reduktion seiner Abnutzung beiträgt.Next follows a similar process as described above, but with the difference that along the surface of the deflecting element 7 , 9 a product stream moves, which consists of particles of different sizes, coarse particles that have a large supply of kinetic energy , leave the surface at an angle in the range of 20 to 80 degrees to the radius and hit a single impact of the rotor 4 in free flight. The fine particles, which have less energy, curve around the deflecting element 7 , 9 and thus arrive at the next sieving section S without impact. The small particles come directly behind the deflecting element 7 , 9 to the sieve surface 6 a, while larger particles further back in the direction of rotation arrive at this. In this way, the fine particles make a larger path along the sieve surface 6 a until the next movement with the deflecting element 7 , 9 , ie the probability increases that they pass through the perforation of the sieve. At the same time, the coarser particles have only a short contact with the sieve surface 6 a, which contributes to reducing its wear.
Jede folgende Produktförderung zur Zerkleinerung mit Hilfe der Ablenkelemente 7, 9 unterscheidet sich von der vorhergehenden nun dadurch, daß die Produktmenge ständig abnimmt, weil die Teilchen erforderlicher Größe laufend durch die Lochung des Siebes 6 entfernt werden.Each subsequent product conveyance for comminution with the aid of the deflecting elements 7 , 9 now differs from the previous one in that the amount of product continuously decreases because the particles of the required size are continuously removed through the perforation of the sieve 6 .
Das Verfahren zur Zerkleinerung von Schüttgütern beruht auf folgenden Prinzipien.The process for shredding bulk goods is based on the following principles.
- 1. Vorzerkleinerung des Ausgangsproduktes (ganzer Getreidekörner), welches dem Innenraum des Rotors 4 zugeführt wird und seine gleichzeitige Beschleunigung bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit,1. Pre-comminution of the starting product (whole grain), which is fed to the interior of the rotor 4 and its simultaneous acceleration up to a certain speed,
- 2. Weiterleitung des vorzerkleinerten Produktes unter einem bestimmten Winkel und mit vorgegebener Geschwindigkeit auf das Sieb 6,2. forwarding the pre-shredded product at a certain angle and at a predetermined speed to the screen 6
- 3. Produktbewegung entlang des Siebes 6 bzw., Sieboberfläche 6a, welche den Rotor 4 umschließt, mit gleichzeitiger Trennung der Feinfraktion und der Zuführung der ungenügend zerkleinerten Fraktion unter Einwirkung der geneigten Ablenkelemente 7, welche am Sieb 6 angeordnet sind, zum weiteren Schlag durch die Schlagorgane 5,3. Product movement along the sieve 6 or, sieve surface 6 a, which surrounds the rotor 4 , with simultaneous separation of the fine fraction and the supply of the insufficiently comminuted fraction under the action of the inclined deflection elements 7 , which are arranged on the sieve 6 , for further blow the striking organs 5 ,
- 4. mehrmalige Wiederholung des Zuführzykluses der noch zu wenig zerkleinerten Fraktion zum Rotor 4, ihre Zerkleinerung und Weiterleitung zur Sieboberfläche 6a.4. repeated repetition of the feed cycle of the still too little crushed fraction to the rotor 4 , their crushing and forwarding to the screen surface 6 a.
Außerdem beruht das Zerkleinerungsprinzip der Schlagmühle auf der Zerkleinerung ohne unmittelbares Zusammenwirken von Rotor 4 und Sieb 5, was sich in Reduktion des Energieverbrauches und in Erhöhung der Lebensdauer der Schlagorgane äußert.In addition, the crushing principle of the impact mill is based on the crushing without direct interaction of the rotor 4 and sieve 5 , which manifests itself in a reduction in energy consumption and in an increase in the life of the impact organs.
Es wird darauf hingewiesen, daß die gelochte Oberfläche der Kammer vom Rotor um den Abstand entfernt ist, welcher notwendig ist um zu verhindern, daß der Rotor auf das vorbeiziehende Produkt Schläge ausüben kann.It is noted that the perforated surface of the chamber is around the rotor the distance that is necessary to prevent the rotor from opening the passing product can strike.
Der Prozeß hat den besten Wirkungsgrad, wenn die Produktzufuhr zum Rotor unter einem bestimmten Winkel erfolgt. Dieser Winkel muß zum Radius im Bereich von 20 bis 80 Grad liegen. The process has the best efficiency when the product feed to the rotor is below at a certain angle. This angle to the radius must be in the range of 20 are up to 80 degrees.
11
Gehäuse
casing
22nd
, ,
33rd
Einlauf- und Auslaufstutzen
Inlet and outlet nozzle
44th
Rotor
rotor
55
Schlagorgane
Striking organs
66
Sieb
Sieve
66
a Sieboberfläche
a sieve surface
77
, ,
99
Ablenkelemente
Deflection elements
88th
Motor
engine
1010th
Ring am Umfang des Siebes
Ring on the circumference of the sieve
8080
Drehpunkt des Ablenkelementes zur Sieboberfläche
A Arbeitszone
G zerkleinertes Gut
h Abstand zwischen den Ablenkelementen und den Schlagorganen des Rotors
S Siebsektionen
α Neigungswinkel des Ablenkelementes gegenüber dem Radius
P1, P2 Doppelpfeile, zeigen die Ablenkung des Materials zu und von den
Schlagorganen
Z Zentrifugalkräfte
β Winkel, welcher die Produktzufuhr zum Rotor bestimmt
Pivotal point of the deflection element to the screen surface
A work zone
G crushed good
h Distance between the deflection elements and the striking elements of the rotor
S sieve sections
α Angle of inclination of the deflection element with respect to the radius P1, P2 double arrows show the deflection of the material to and from the striking elements
Z centrifugal forces
β angle, which determines the product feed to the rotor
Claims (13)
- a) Zuführung des vorzerkleinerten Produktes unter einem bestimmten Winkel β und mit vorgegebenen Geschwindigkeit auf das Sieb (6),
- b) Produktbewegung entlang des Siebes mit gleichzeitiger Trennung der Feinfraktion und der Zuführung der ungenügend zerkleinerten Fraktion unter Einwirkung der Ablenkelemente (7, 9) zum weiteren Schlag auf die Schlagorgane (5),
- c) mehrmalige Wiederholung des Zuführzyklusses der noch zu wenig zerkleinerten Fraktion zum Rotor (4), ihre Zerkleinerung und Weiterleitung zur Sieboberfläche (6a).
- a) feeding the pre-comminuted product onto the sieve ( 6 ) at a certain angle β and at a predetermined speed,
- b) product movement along the sieve with simultaneous separation of the fine fraction and the supply of the insufficiently comminuted fraction under the action of the deflection elements ( 7 , 9 ) for a further blow to the striking elements ( 5 ),
- c) repeated repetition of the feed cycle of the fraction which has not yet been comminuted sufficiently to the rotor ( 4 ), its comminution and forwarding to the sieve surface ( 6 a).
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