DE2647578A1 - CENTRIFUGAL MILL - Google Patents
CENTRIFUGAL MILLInfo
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Description
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METALLGESELLSCHAFT Franiciurt/M., 14. Oktober 1976 Aktiengesellschaft Sehr/HGa 6000 Frankfurt/M.METALLGESELLSCHAFT Franiciurt / M., October 14, 1976 Aktiengesellschaft Sehr / HGa 6000 Frankfurt / M.
prov. Nr. 7950 LCprov. No. 7950 LC
ZentrifugalmühleCentrifugal mill
Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalmühle mit zylinderförmiger Mahltrommel, die um ihre eigene Trommelachse rotiert und gleichzeitig auf einem Rotationskreis mit konstantem Drehverhältnis um eine feststehende und zu der Trommelachse parallelen Rotationsachse rotiert, -wobei der Abstand der Trommelachse von der Rotationsachse kleiner als der Radius der Mahltrommel ist, einem Antriebsmechanismus für die Rotation der Mahltrommel um die Trommelachse und für die Rotation auf dem Rotationskreis·The invention relates to a centrifugal mill with a cylindrical grinding drum, which is about its own drum axis rotates and at the same time on a rotation circle with constant rotation ratio around a fixed and to the The drum axis rotates parallel to the axis of rotation, the distance between the drum axis and the axis of rotation being smaller than the radius of the grinding drum, a drive mechanism for the rotation of the grinding drum about the drum axis and for the rotation on the rotation circle
Zentrifugalmühlen für diskontierlichen Probebetrieb sind beschrieben in "Rock Product" Februar 1951, Seiten 93-97»Centrifugal mills for discounted trial operation are described in "Rock Product" February 1951, pages 93-97 »
Aus der DTAS 10 13 946 ist ebenfalls eine Zentrifugalmühle bekannt, die chargenweise betrieben wird, und bei der der Abstand der Trommelachse von der Rotationsachse kleiner als der Radius der Mahltrommel ist. Dadurch soll die Mühle einer kritischen oder begrenzten Rotationsgeschwindigkeit nicht unterworfen sein. Unter der kritischen Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit zu verstehen, oberhalb derer das Mahlgut und die Mahlkörper infolge der Wirkung der Fliehkraft einen an der Wand der Mahltrommel anliegenden Belag bilden und deshalb keine Mahlwirkung mehr erfolgt. Jedoch genügt auch ein Abstand der Trommelachse von der Rotationsachse^, der kleiner ist als der Radius der Mahltrommel, für sich alleine nicht zur'Einhaltung unterkritischer Bedingungen und zur Erzielung hoher Mahlleistungen. From DTAS 10 13 946 a centrifugal mill is also known, which is operated in batches, and in which the The distance between the drum axis and the axis of rotation is smaller than the radius of the grinding drum. This is supposed to make the mill not be subject to a critical or limited speed of rotation. Below critical speed is to be understood as the speed above which the grist and the grinding media as a result of the action of the Centrifugal force form a coating lying on the wall of the grinding drum and therefore no grinding action takes place any longer. However, a distance between the drum axis and the axis of rotation ^ that is smaller than the radius of the grinding drum is sufficient, on its own not for compliance with sub-critical Conditions and to achieve high grinding capacities.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifugalmühle zu schaffen, die einen kontinuierlichen Betrieb im unterkritischen Bereich mit hoher Mahlleistung pro Volumeneinheit der Mahltrommel ermöglicht, bei der die Mahltrommel gut zugänglich und schnell und einfach auswechselbar ist, und bei der mit geringem konstruktivem Aufwand eine einfache Lagerung der Trommel erzielt und die Übertragung von unkontrollierten Spannungen und Schwingungen vermieden wird.The invention is based on the object of creating a centrifugal mill that can operate continuously in the allows subcritical area with high grinding capacity per unit volume of the grinding drum, in which the grinding drum is easily accessible and can be exchanged quickly and easily, and with a simple one with little construction effort Storage of the drum is achieved and the transmission of uncontrolled stresses and vibrations is avoided.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß das Verhältnis des Durchmessers G des Rotationskreises zu dem Innendurchmesser D der Mahltrommel zwischen 0,3 und 1,0 liegt, und daß das Verhältnis R der Drehzahl der Mahltrommel auf dem Rotationskreis um die Rotationsachse zu der Drehzahl der Mahltrommel um ihre eigene Trommelachse R= beträgt, daß an einem Stirnteil der Mahltrommel eine Beschickungsvorrichtung und am anderen Stirnteil eine Austragsvorrichtung angeordnet ist, daß die Mahltrommel etwa horizontal in mindestens einer U-förmig ausgebildeten Schwinge gelagert ist, das Lager im Unterteil der Schwinge in vertikaler Richtung starr und in allen anderen Richtungen beweglich ausgebildet ist, die Mahltrommel zwischen den Schenkeln der Schwinge von je einem Widerlager fixiert wird, die Schenkel der Schwinge je in einem Exzenterlager gelagert sind, die Exzenterlager auf je einer Exzenter-Antriebswelle befestigt sind, die Exzenter-Antriebswellen mit Gegengewichten versehen sind und die Exzenter-Antriebswellen in Lagern gelagert sind. Die Schenkel der U-förmigen Schwinge können rechtwinklig, unter einem anderen Winkel zum Unterteil oder als Kreisbögen an dem Unterteil der Schwinge angeordnet sein. Die Schwinge kann auch als Ganzes als Kreisbogen ausgestaltet sein. Das Lager im Unterteil der Schwinge kann an seiner der Mahltrommel zugekehrten und mit der Mahltrommel verbundenen Seite als Kugelschwenklager oder als Zapfen mit entsprechendem Spiel ausgebildet sein. Die dem Unterteil der Schwinge zugekehrte Seite des Lagers wirdThis object is achieved according to the invention in that the ratio of the diameter G of the rotation circle to the inner diameter D of the grinding drum is between 0.3 and 1.0, and that the ratio R of the speed of rotation of the grinding drum on the rotation circle around the rotation axis to the speed of the grinding drum around its own drum axis R =, that on one end part of the grinding drum a charging device and on the other end part a discharge device is arranged that the grinding drum approximately horizontally in at least one U-shaped rocker is mounted, the bearing in the lower part of the rocker is rigid in the vertical direction and movable in all other directions is designed, the grinding drum is fixed between the legs of the rocker by an abutment each, the Legs of the rocker are each mounted in an eccentric bearing, the eccentric bearing on an eccentric drive shaft are attached, the eccentric drive shafts are provided with counterweights and the eccentric drive shafts in Bearings are stored. The legs of the U-shaped rocker arm can be at right angles, at a different angle to the lower part or be arranged as arcs on the lower part of the rocker. The swing arm can also be used as a whole as an arc of a circle be designed. The bearing in the lower part of the rocker can be on its facing the grinding drum and with the grinding drum connected side be designed as a ball pivot bearing or as a pin with appropriate play. The dem The lower part of the rocker facing the side of the bearing is
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zweckmäßigerweise mittels einer Schraubverbindung mit der Schwinge verbunden. Die Widerlager an den Schenkeln der Schwinge sind zweckmäßigerweise horizontal angeordnet, sie können aber auch etwas geneigt angeordnet sein. Die Widerlager haben geringes Spiel zur Mahltrommel oder liegen an der Mahltrommel an. Die Exzenterlager sind vorzugsweise als Rollen-Schwenklager ausgebildet« Die Antriebswellen werden zweckmäßigerweise über hochelastische, drehsteife Kupplungen mit einem oder mehreren Getrieben verbunden, die von einem oder mehreren Motoren angetrieben werden« Bei der Verwendung von zwei Getrieben müssen diese untereinander so gekoppelt werden, daß ein Synchronverlauf beider Exzenterwellen gewährleistet ist.expediently connected to the rocker by means of a screw connection. The abutments on the legs of the The rocker arms are expediently arranged horizontally, but they can also be arranged at a slight incline. The abutments have little play to the grinding drum or lie on the grinding drum. The eccentric bearings are preferably designed as roller swivel bearings. The drive shafts are expediently connected to one or more gearboxes via highly flexible, torsionally rigid couplings, that are driven by one or more motors «When using two gearboxes, these must be connected to each other be coupled so that a synchronous course of both eccentric shafts is guaranteed.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Lager einer Exzenter—Antriebswelle mit dem Grundrahmen um einen Punkt schwenkbar verbunden sind. Dadurch wird vermieden, daß Fertigungstoleranzen der Schwingen und Lager zusätzliche Belastungen dieser Teile bewirken.A preferred embodiment is that the bearings of an eccentric drive shaft with the base frame pivotally connected to one point. This avoids manufacturing tolerances in the rockers and bearings cause additional loads on these parts.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß ein Widerlager jeder Schwinge als federndes Lager ausgebildet ist. Die federnde Wirkung der Lager kann durch Federn oder auf pneumatische bzw. hydraulische Weise erzielt werden. Dadurch wird erreicht, daß die Mahltrommel mit einer definierten Kraft gehalten wird. Zusätzlich wird die Übertragung von Ausdehnungskräften auf die Schwingen vermieden.A preferred embodiment is that an abutment of each rocker is designed as a resilient bearing is. The resilient effect of the bearings can be achieved by springs or in a pneumatic or hydraulic manner. This ensures that the grinding drum is held with a defined force. In addition, the transfer of expansion forces on the wings avoided.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß ein Widerlager jeder Schwinge mit einer Meßvorfichtung zur Erfassung der Reaktionskraft der Mahltrommel ausgestattet ist. Als Meßvorrichtung wird zweckmäßigerweise eine Kraftmeßdose verwendet. Damit kann in einfacher und genauer Weise der Betriebszustand der Mahltrommel überprüft und entsprechend geregelt werden.A preferred embodiment is that an abutment of each rocker with a Meßvorfichtung for Detection of the reaction force of the grinding drum is equipped. A load cell is expediently used as the measuring device used. This allows the operating state of the grinding drum to be checked in a simple and precise manner be regulated accordingly.
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Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Mahltrommel in zwei Schwingen gelagert ist, und die Schwingen durch eine Verbindung miteinander verbunden sind. Zwei Schwingen ergeben eine konstruktiv einfache Lösung für eine einwandfreie Halterung. Die Verbindung verhindert eine Parallelverschiebung der Schwingen,A preferred embodiment is that the grinding drum is mounted in two rockers, and the Swings are linked together by a link. Two wings result in a structurally simple one Solution for a perfect bracket. The connection prevents a parallel displacement of the arms,
Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher und beispielsweise erläutert,The invention is explained in more detail and for example with reference to the figures,
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine MühleFig. 1 is a plan view of a mill
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Mühle von der Austragsseite der Mühle herFigure 2 is a side view of the mill from the discharge side of the mill
Fig. 3 ist die Seitenansicht gemäß Fig. 2, wobei ein Teil als Schnitt dargestellt istFIG. 3 is the side view according to FIG. 2, a part being shown as a section
Fig. 4 zeigt die mechanische Bewegung der Schwinge und der Mahltrommel.Fig. 4 shows the mechanical movement of the rocker and the grinding drum.
Die Mahltrommel ist mit einer glatten Auskleidung dargestellt. In der Praxis sind jedoch auf der Innenseite Hubleisten angebracht oder eine Auskleidung mit Veränderungen der Oberfläche, wodurch die Mahlgutbewegung in der Trommel verbessert wird. Diese sind aus Gründen der Deutlichkeit nicht dargestellt. Die Mahltrommel 1 ist in zwei U-förmig ausgebildeten Schwingen 2, 2a gelagert. Die Schenkel der Schwingen 2, 2a sind rechtwinklig zum Unterteil der Schwingen angeordnet. Das Lager 3 im Unterteil der Schwingen 2, 2a ist in vertikaler Richtung starr und in allen anderen Richtungen beweglich ausgebildet. Das Lager ist auf der der Mahltrommel 1 zugekehrten Seite als Kugelschwenklager ausgebildet und auf seiner dem Unterteil der Schwingen 2, 2a zugekehrten Seite mittels eines durchgesteckten Gewindezapfens und Kontermuttern mit dem Unterteil verschraubt„ Dadurch ist das Lager 3 in vertikaler Richtung starr fixiert, während es in allen anderen Richtungen durch das Kugelschwenklager beweglich ist.The grinding drum is shown with a smooth lining. In practice, however, lift bars or a lining with changes are attached on the inside the surface, which improves the movement of the grist in the drum. These are for the sake of clarity not shown. The grinding drum 1 is mounted in two U-shaped rockers 2, 2a. The thighs of the Rockers 2, 2a are arranged at right angles to the lower part of the rocker. The camp 3 in the lower part of the Swing 2, 2a is rigid in the vertical direction and movable in all other directions. The warehouse is designed on the side facing the grinding drum 1 as a ball pivot bearing and on its lower part of the Swing 2, 2a facing side by means of an inserted threaded pin and lock nuts with the lower part screwed "This means that the bearing 3 is in a vertical position Direction rigidly fixed, while it is movable in all other directions by the ball pivot bearing.
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Auf der Innenseite der Schenkel der Schwingen 2, 2a sind jeweils zwei Widerlager 4, 5 befestigt» Die Widerlager 4 auf einer Seite sind als federnde Lager mit eingebauten Federn ausgebildet. Die Widerlager 5 auf der anderen Seite sind mit Druckmeßdosen 18 ausgebildet. Durch die Lager 3, 4 und 5 wird die Mahltrommel 1 an ihren Stirnwänden 22, 23 fixiert. Zur Herausnahme der Trommel 1 müssen lediglich die Schraubverbindungen der Lager 3 gelöst werden. Die Schenkel der Schwingen 2, 2a sind ^jeweils in den Exzenterlagern 6, 7, die als Rollen-Pendel-Lager ausgebildet sind, gelagert. Die Exzenterlager 6, 7 sind auf Oe einer Exzenter-Antriebswelle 8, 9 befestigt. Die Exzenter-Antriebswellen 8, 9 sind mit Gegengewichten 10, 11 versehen und in den Lagern 12, 13, 14, 15 gelagert. In den Gegengewichten 10, 11 sind Bleiplatten 24 angeordnet, mit denen sich die Masse der Gegengewichte 10, 11 regeln läßt. Die Lager 12, 13 sind mit dem Grundrahmen 16 fest verschraubt, während die Lager 14, 15 um Zapfen mit den Mittelpunkten 17 schwenkbar mit dem Grundrahmen 16 verbunden sind. Die beiden Schwingen 2, 2a sind an ihrem Unterteil durch ein Rohr mit Flanschen als Verbindung 19 verbunden. Die Exzenter-Antriebswellen 8, 9 sind über Kupp-· lungen 24, 25 mit dem Getriebe und der Antriebseinheit verbunden.On the inside of the legs of the rocker arms 2, 2a, two abutments 4, 5 are fastened each »the abutments 4 on one side are designed as resilient bearings with built-in springs. The abutments 5 on the other side are designed with pressure cells 18. Due to the bearings 3, 4 and 5, the grinding drum 1 is attached to its end walls 22, 23 fixed. To remove the drum 1, only the screw connections of the bearings 3 have to be loosened will. The legs of the rockers 2, 2a are ^ in the eccentric bearings 6, 7, which are designed as roller pendulum bearings, stored. The eccentric bearings 6, 7 are on Oe an eccentric drive shaft 8, 9 attached. The eccentric drive shafts 8, 9 are equipped with counterweights 10, 11 provided and stored in the bearings 12, 13, 14, 15. In the counterweights 10, 11 lead plates 24 are arranged, with which the mass of the counterweights 10, 11 is regulated leaves. The bearings 12, 13 are fixed to the base frame 16 screwed, while the bearings 14, 15 to pin with the Centers 17 are pivotably connected to the base frame 16. The two rockers 2, 2a are at their lower part connected by a pipe with flanges as connection 19. The eccentric drive shafts 8, 9 are connected via coupling lungs 24, 25 connected to the transmission and the drive unit.
In Fig. 4 sind nur die Schwinge 2, die Mahltrommel 1, die Exzenter-Antriebswellen 8, 9 und die Exzenterlager 6, 7 dargestellt. Die Abstände zwischen den Mittelpunkten 26 der Exzenter-Antriebswellen 8, 9 und den Mittelpunkten der Exzenterlager 6, 7 bilden die Radien der Rotationskreise G. Das Verhältnis der Durchmesser der Rotationskreise G zum Innendurchmesser D der Mahltrommel beträgt im dargestellten Fall etwa 0,4. Der Abstand der Achse 28 der Mahltrommel 1 von der theoretischen Rotationsachse der Mahltrommel 1 ist kleiner als der Radius der Mahltrommel 1.In Fig. 4 only the rocker 2, the grinding drum 1, the eccentric drive shafts 8, 9 and the eccentric bearings 6, 7 shown. The distances between the centers 26 of the eccentric drive shafts 8, 9 and the centers the eccentric bearings 6, 7 form the radii of the circles of rotation G. The ratio of the diameter of the circles of rotation G to the inner diameter D of the grinding drum is in the case shown about 0.4. The distance between the axis 28 of the grinding drum 1 from the theoretical axis of rotation the grinding drum 1 is smaller than the radius of the grinding drum 1.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß durch· das Verhältnis R = - 1 eine besonders gute Mahlleistung erzielt wird, die Zentrifugalkräfte in allen Punkten des Mahltrommelquerschnittes gleich sind und die Beschleunigungsvektoren aller Punkte parallel in der gleichen Richtung wirken, die Mühle mit hoher Mahlleistung immer im unterkritischen Bereich arbeitet, durch die Konstruktion eine exakte Kreisbewegung in einfacher Weise erzielt wird, die Mahltrommel ohne großen Montageaufwand schnell und einfach montiert und ausgewechselt werden kann, geringe Ausfallzeiten entstehen, ein geringer konstruktiver Aufwand für eine einwandfreie Lagerung und Halterung der Mahltrommel erforderlich ist, keine Übertragungen von unkontrollierten Spannungen auf die Schwingen und damit andere Teile erfolgen, die Mahltrommel sowie die Beschickungs- und Entleerungsvorrichtungen gut zugänglich sind und kein zusätzlicher Antrieb für die Drehbewegung der Mahltrommel um die Trommelachse erforderlich ist.The advantages of the invention are that the Ratio R = - 1 a particularly good grinding performance is achieved, the centrifugal forces in all points of the Milling drum cross-section are the same and the acceleration vectors of all points are parallel in the same Direction, the mill with high grinding capacity always works in the subcritical range, due to the design an exact circular movement is achieved in a simple manner, the grinding drum quickly and without great assembly effort Can be easily installed and replaced, little downtime occurs, little construction effort is required for proper storage and holding of the grinding drum, no transfers of uncontrolled tensions on the rockers and thus other parts occur, the grinding drum as well as the feed and emptying devices are easily accessible and no additional drive for the rotary movement the grinding drum is required around the drum axis.
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809818/0019809818/0019
LeLe
e r s e i \ eersei \ e
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