DE2816007A1

DE2816007A1 - Vorrichtung zum feinen zerkleinern von mineralischen und/oder pflanzlichen stoffen

Info

Publication number: DE2816007A1
Application number: DE19782816007
Authority: DE
Inventors: Michel Georges Gaston Bonnel
Original assignee: Colmant Cuvelier SA
Current assignee: Colmant Cuvelier SA
Priority date: 1977-04-14
Filing date: 1978-04-13
Publication date: 1978-10-19
Also published as: FR2387082A1; IT7822277A0; IT1096125B; US4243180A; BE865828A

Description

Hannover, 11. April 1978

COLMANT CUVELIER DODGE, rue Greuze, 59000 LILLE/FR C 72 - Ws/Be

Vorrichtung zum feinen Zerkleinern von mineralischen und/oder pflanzlichen Stoffen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum feinen Zerkleinern von mineralischen und/oder pflanzlichen Stoffen, mit welcher es möglich sein soll, ein pulverförmiges Produkt mit einer Korngröße unterhalb von 500 Mikron und vorzugsweise in der Größenordnung von 3OO Mikron zu erzeugen*

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art findet eine feine Zerkleinerung von Holz durch Schleifen statt, wobei hinsichtlich der Qualität des zerkleinerten Produktes sehr gute Ergebnisse erhalten werden. Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es jedoch, daß zum Betreiben der Vorrichtung ein erheblicher Energiebedarf besteht. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß es während des Zerkleinerungsvorganges zu erheblichen Temperatursteigerungen kommen kann, so daß bei

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brennbaren Stoffen die Gefahr der Entzündung besteht.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher es möglich ist, eine Zerkleinerung in der genannten Größenordnung mit möglichst venig Energiebedarf herbeizuführen· Hierbei soll die Vorrichtung einfach und robust ausgebildet sein und absolut betriebssicher arbeiten, wobei insbesondere keine Materialänderungen durch zu große Zerkleinerungstemperaturen auftreten sollen»

Diese Aufgabe vird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein geschlossenes Gehäuse mit einem kegelstumpfförmigen und mit einer Entleerungsöffnung versehenen unteren Abschnitt vorgesehen ist, wobei in dem Gehäuse ein Siebgitter angeordnet ist, welches zusammen mit dem mit einer Einfüllöffnung versehenen Deckel des Gehäuses einen flachen geschlossenen Zylinderraum bildet, in dessen Inneren wenigstens ein drehbares Messer augeordnet ist, das mit hoher Drehzahl umläuft·

Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß das durch die Einfüllöffnung im Deckel des Gehäuses der Vorrichtung zugeführte Material in den Drehbereich des mit sehr hoher Drehzahl umlaufenden Messers innerhalb des Siebgitters gelangt, so daß es durch aufeinanderfol-

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gende Schläge solange von dem Messer getroffen wird, bis es soweit zerkleinert ist, daß es durch das Siebgitter hindurchtreten und aus der Entleerungsöffnung entnommen werden kann.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in überraschender Weise ein pulverförmiges Produkt mit einem sehr viel geringerem Energieaufwand erzeugt als mit den bekannten Vorrichtungen. Wenn beispielsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Holzhobelspänen beschickt wird, erhalt man 1000 kg pulverförmiges Produkt mit den Abmessungen von 25O bis 3OO Mikron für die einzelnen Partikel bei einem Verbrauch von 23 kW; eine bekannte auf Hammerbasis arbeitende Vorrichtung benötigt jedoch für dasselbe Ergebnis 210 kW.

Das auf diese Weise erhaltene pulverförmige Produkt kann in beliebiger Weise weiter verwendbar sein; es ist jedoch insbesondere zur Beschickung von Brennern für pulverförmigen Brennstoff bestimmt· Man kann daher in solchen Brennern Abfälle verschiedener Art und verschiedenen Ursprunges verbrennen wie Holzabfälle, Sägespäne, Hobelspäne sowie Textilabfälle, die bei der Herstellung von Wollvliesen anfallen oder Leinwandabfälle. Alle diese Produkte können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung pulverisiert werden. Ferner können landwirtschaftliche Abfälle, wie Stroh und Bebhölzer in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zerkleinert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet also die Pulverisierung sowohl von pflanzlichen als auch von mineralischem Material₉ d.h.

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man kann in den Pulverzustand sowohl Holz- und Strohabfälle als auch Kohle oder Torf überführen; man kann gleichermaßen diese Vorrichtung zur Pulverisierung von Abfällen von Papiermühlen oder Kartonnagenfabriken und von Rückständen bei der Destillation und beim Auswaschen von Wolle verwenden.

In vorteilhafter Veise können mehrere, vorzugsweise zwei gleich ausgebildete Messer übereinander angeordnet sein. Auf diese Veise lassen sich die Schlagzahlen in der Zeiteinheit erhöhen und es läßt sich damit der Zerkleinerungsvorgang beschleunigen.

In Abhängigkeit von der Art des zu zerkleinernden Produktes können sich die Messer entweder im selben Sinn oder auch im entgegengesetzten Sinn drehen.

In entsprechender Weise können sich die Messer entweder mit denselben oder mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen.

Auch der Abstand der Messer ist von der Art des zu zerkleinernden Produktes abhängig und wird daher in vorteilhafter Weise einstellbar ausgebildet.

Mithin sind die Drehzahlen des oder der Messer, ihr Abstand und ihr Drehsinn in Abhängigkeit von der Art des zu zerkleinernden Produktes gemeinsam oder allein einstellbar.

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Um für ein noch besseres Umwälzen des zu zerkleinernden Produktes innerhalb des Siebgitters Sorge zu tragen und um eine Materialanhäufung unterhalb des unteren Messers in dessen Mitte zu vermeiden, ist das untere Messer auf seiner unteren Fläche mit mehreren Zentrifugationsschaufein versehen, velche das Material zur Peripherie des Siebgitters schleudern.

Um andererseits für eine ständige llückführung des Materials gegen die Zentrifugationskraft Sorge zu tragen, ist in vorteilhafter Weise der Deckel des Gehäuses mit gegen die Zentrifugation gerichteten Umlenkplatten versehen, die das Material gegen die Mitte des Gehäuses führen. Die Wirkungsweise dieser Umlenkplatten kann weiter dadurch verbessert werden, daü die Innenwandung des Siebgitters Abweisungsbuckel aufweist, die das Material ebenfalls gegen die Mitte des Gehäuses führen.

Um die Belastung der Messer möglichst konstant zu halten, ist in vorteilhafter Weise eine Beschickungsvorrichtung vorgesehen, die in Abhängigkeit von der durch die Elektromotoren zum Antrieb der Messer aufgenommenen Leistung arbeitet. Bei einem Ansteigen der Belastung der Messer wird mithin die Beschickung verringert und umgekehrt.

In vorteilhafter Weise kann die Beschickungsvorrichtung eine endlose Schnecke sein, die das Material zur Einfüllöffnung im Deckel des Gehäuses hinführt.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht im Schnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf eines der Messer nach Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Draufsicht im Teilschnitt nach Fig. 3·

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist die Vorrichtung ein Gehäuse 9 auf, dessen Deckel 9a flach und kreisförmig ist und dessen oberer Abschnitt zylinder!'örmig ist, während sein unterer Abschnitt kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Das untere Erde dieses Abschnittes ist durch eine Entleerungsöffnung Io abgeschlossen.

Im Inneren des zylindrischen Abschnittes des Gehäuses 9 ist ein Siebgitter 8 angeordnet, welches zusammen mit dem Deckel 9a einen Zylinderraum 8a begrenzt, dessen Durchmesser deutlich größer als seine Höhe ist.

Im Inneren des Zylinderraumes 8a sind zwei Messer 1 und 2 derselben Abmessungen übereinander angeordnet·

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Das untere Messer 1 ist mittels einer Welle 6 drehbar gelagert, deren oberes Ende mit einer Riemenscheibe 11 versehen ist, die durch einen Kiemen 12 mit einer Riemenscheibe 13 eines Motors 14 mit veränderlicher Drehzahl verbunden ist.

Vorzugsweise hat, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, das untere Ende der Welle 6 einen Abschnitt 15 mit geringerem Durchmesser, der mit einem Gewinde versehen ist und auf dem mittels einer Mutter das Messer 1 festgelegt werden kann,und zwar entweder direkt durch Auflage auf einer Schulter 6a oder in verschiedenen Abständen zu dieser Schulter unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer Unterlegscheiben 17.

Das obere Messer 2 ist durch eine Hohlwelle 5 drehbar gelagert, die koaxial zur Welle 6 durch das Innere der Hohlwelle 5 hindurchtritt, wobei letztere mit einer Kiemenscheibe 18 versehen ist, die durch einen Kiemen 19 mit einer Riemenscheibe 20 eines Motors 21 mit veränderlicher Drehzahl verbunden ist, wobei der Drehsinn dieses Motors umgekehrt zu demjenigen des Motors 14 sein kann.

Die Hohlwelle 5 ist durch Kugellager 3 gelagert, die durch ein zylindrisches Gehäuse 4 gehaltert sind, wobei in derselben Weise die Kugellager 3a auf der Welle 6 durch die Hohlwelle 5 gehaltert werden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende:

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Das zu zerkleinernde Material, welches vorteilhafterweise einer groben Vorzerkleinerung unterworfen werden kann, wird in den Zylinderraum 8a durch die Einfüllöffnung 7 eingeführt und wird dort in feine Partikel durch wiederholte Schläge gegen die Messer und 2 zerkleinert bis zu einer durch das Siebgitter 8 vorgegebenen Größe, so daß es durch die Entleerungsöffnung 10 austreten kann.

um eine gute Punktion der Vorrichtung zu erhalten, kann das Material, das sich in dem Zylinderraum 8a befindet, unter der Wirkung der Messer zu einer bestimmten Drehbewegung angeregt werden. Unter der Viirkung dieser Drehbewegung wird das Material zentrifugiert und tritt quer zum Zylinderraum 8a aus, wenn es ausreichend fein geworden ist. Es ist jedoch nicht nötig, daß es sich schneller als mit derselben Geschwindigkeit des Messers 1 dreht, da hierdurch nicht mehr Schläge und damit keine größere Zerkleinerung erreicht würde.

Um eine solche Drehbewegung zu erhalten, ist es notwendig, in Abhängigkeit von der Art und der Dichte des Materiales die Drehzahlen der Messer, ihren Drehsinn und ihren Abstand einzustellen. Im allgemeinen kann, wenn die Dichte des durch die Einfüllöffnung 7 eingeführten Materiales groß ist, der Abstand zwischen den zwei Messern und 2 klein sein. Dieser Abstand kann im Grenzbereich gleich null sein und in diesem Fall braucht die Vorrichtung nur ein einziges Messer aufzuweisen. Umgekehrt muß, wenn die Dichte des Produktes gering ist, der Abstand groß sein und kann maximal an 50 mm angenähert sein.

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Wenn sehr leichte Materialien zerkleinert werden sollen, wie beispielsweise die Rückstände von ausgekämmter Wolle, dann können diese Materialien sehr leicht durch die Messer mitgerissen werden. Es ist dann vorteilhaft, wenn sich die Messer im entgegengesetzten Sinn drehen.

Unabhängig davon hat es sich auch für die Mehrzahl der Produkte herausgestellt, daß man einen sehr schnellen Durchsatz und damit eine bessere Leistung erhält, wenn die beiden Messer sich im Gegensinn drehen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung zwei Messer auf, jedoch nur um diese zu erläutern; sie kann ebenso ein Messer haben und es ist gleichermaßen möglich, daß sie mehr als zwei Messer hat, deren Abstände, deren Drehzahlen (zwischen 300 und 600DU/min) und deren Drehsinn in Abhängigkeit von der Art des zu bearbeitenden Materiales eingestellt werden.

Um ein Maximum an Durchsatz zu erhalten, ist es wichtig, die durch die Einfüllöffnung 7 eintretende Füllmenge zu steuern, um die Belastung der Messer 1 und 2 konstant zu halten. Zum Zwecke der Dosierung wird die Füllung daher vorteilhafterweise mittels einer endlosen nicht dargestellten Schnecke vorgenommen. Die Rotationsgeschwindigkeit dieser endlosen Schnecke kann von der durch die Motoren 14 und 21 aufnehmbaren Leistung durch die Zwischenschaltung eines

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stromabhängigen Relais steuerbar sein.

Vorzugsweise ist die die Messer tragende Welle, wie dargestellt, senkrecht angeordnet, sie kann jedoch auch horizontal oder schräg angeordnet sein.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 1 und 2, die dazu bestimmt ist, ein besseres Umwälzen und ein besseres Zurückführen in den Kreislauf des im Inneren der Vorrichtung enthaltenen Materiales zu ermöglichen.

Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, sind zur Vermeidung einer Materialanhäufung unterhalb des unteren Messers in dessen Mitte auf der unteren Fläche dieses Messers zwei Zentrifugationsschaufeln 22 angeordnet, welche das Material zur Peripherie des Siebgitters 8 schleudern.

Andererseits sind unterhalb des Deckels 9a gegen die Zentrifugation gerichtete Umlenkplatten 23 angeordnet, die im Gegensatz dazu das Material wieder zur Mitte hinführen.

Durch die doppelte Wirkung der Zentrifugationsschaufeln 22 und der Umlenkplatten 23 erhält man eine Verbesserung der Zirkulation des Materiales quer zur Vorrichtung und damit eine Verbesserung ihrer Wirkung.

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Wie aus Pig» h ferner hervorgeht, kann die Wirkungsweise der Umlenkplatten 23 weiter verbessert werden, indem ein oder mehrere Buckel 24 an der Innenwandung des Siebgitters 8 angeordnet werden.

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Js-

Leerseite

Claims

Ansprüche

lJ Vorrichtung zum feinen Zerkleinern von mineralischen und/oder pflanzlichen Stoffen, gekennzeichnet durch ein geschlossenes Gehäuse (9) mit einem kegelstumpfförmigen und mit einer Entleerungsöffnung (lO) versehenen unteren Abschnitt, wobei in dem Gehäuse (9) ein Siebgitter (δ) angeordnet ist, welches zusammen mit dem mit einer Einfüllöffnung (7) versehenen Deckel (9a) des Gehäuses (9) einen flachen geschlossenen Zylinderraum bildet, in dessen Inneren wenigstens ein drehbares Messer (l,2) angeordnet ist, das mit hoher Drehzahl umläuft.

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleich ausgebildete Messer (l,2) übereinander angeordnet sind.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (ί,2) sich im selben Sinn drehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (l,2) sich im entgegengesetzten Sinn drehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

die Messer (l|2) sichait denselben Drehzahlen drehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (l,2) sich mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Messer (l,2) einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlen des oder der Messer (l,2), ihr Abstand und ihr Drehsinn in Abhängigkeit Ton der Art des zu zerkleinernden Produktes einstellbar sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Messer (l) auf seiner unteren Fläche mit mehreren Zentrifugationsschaufeln (22) versehen ist.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (9a) des Gehäuses (9) gegen die Zentrifugation gerichtete Umlenkplatten (23) aufweist, die das Material gegen die Mitte des Gehäuses (9) führen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Siebgitters (β) Abweisungsbuckel (24) aufweist, die das Material gegen die Mitte des Gehäuses (9) führen.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschickungsvorrichtung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der durch die Elektromotoren (l4,2l) zum Antrieb der Messer (l,2) aufgenommenen Leistung arbeitet.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsvorrichtung eine endlose Schnecke ist.

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