DE3602932A1 - Method and apparatus for comminuting solids - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Feststoffen in einer Walzenschüsselmühle.The invention relates to a method and a Device for crushing solids in one Roller bowl mill.
Aus Schubert "Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe" Band 1, 1964, sind Mühlen bekannt, die entweder mit feststehender Mahlbahn und umlaufenden Mahlwalzen (Kollergang) oder mit stillstehenden Walzenachsen und umlaufender Mahlbahn (Walzenschüsselmühle) ausgebildet sind. Ferner sind aus der Verfahrenstechnik DUDA, zweite Auflage 1977, Rollenmühlen bekannt, bei denen das Arbeitsprinzip darauf beruht, daß auf einer horizontal rotierenden Mahlschüssel zwei bis vier Mahlwalzen, deren Achsen in Schwinghebeln befestigt sind, abrollen. Bei allen diesen vorbekannten Mühlen werden entweder jeweils nur die Mahlwalzen oder die Mahlschüsseln von einem Antriebsaggregat über ein besonderes Getriebe angetrieben. Hierbei ist jedoch von Nachteil, daß die gesamte Mahlleistung von einem Antriebsmotor aufgebracht und über das Getriebe auf die Mahlorgane übertragen werden muß. Antriebsmotor und Getriebe müssen daher im konstruktiven Aufbau besonders stark dimensioniert werden, was sich nicht nur schwierig auf die Herstellung und Lagerhaltung auswirkt, sondern was vor allem die Montage und Demontage erschwert. Weiterhin ist bei diesen bekannten Walzenschüsselmühlen von Nachteil, daß bei Reparaturen am Antriebsmotor oder am Getriebe die Mühle außer Betrieb gesetzt und dadurch der Mahlprozeß unterbrochen werden muß.From Schubert "Processing Solid Mineral Raw Materials" Volume 1, 1964, mills are known that either with fixed grinding track and rotating grinding rollers (Pan mill) or with stationary roller axes and revolving grinding track (roller mill) are. Furthermore, process engineering from DUDA, second Edition 1977, roller mills known, in which the Working principle is based on a horizontal rotating grinding bowl two to four grinding rollers, the Rollers are attached to rocker arms. At all these previously known mills are either only the Grinding rollers or the grinding bowls from one Drive unit driven by a special gear. The disadvantage here is that the entire Grinding power applied by a drive motor and over the gear must be transferred to the grinding elements. The drive motor and transmission must therefore be constructive Structure be dimensioned particularly strong, which is not difficult to manufacture and stock affects, but what above all the assembly and disassembly difficult. Furthermore, these are known Roller bowl mills disadvantageous that during repairs on Drive motor or the mill on the gearbox out of operation set and the grinding process must be interrupted.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, durch das die oben angeführten Nachteile bei Walzenschüsselmühlen vermieden werden. The object of the invention is to provide a method create by the above disadvantages Roller bowl mills can be avoided.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mahlschüssel und wenigstens eine der Mahlwalzen angetrieben werden. Auf diese Weise kann sehr vorteilhaft die gesamte Mahlleistung der Walzenschüsselmühle auf mehrere Antriebsaggregate verteilt werden, so daß diese in ihrem konstruktiven Aufbau verhältnismäßig klein dimensioniert werden können. Sowohl die Herstellung und Lagerhaltung sowie die Montage und Demontage derartiger Antriebsaggregate werden erheblich erleichtert und vereinfacht. Ein weiterer Vorteil, der durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erreicht wird, besteht darin, daß bei Ausfall eines der Antriebsaggregate die Walzenschüsselmühle nicht außer Betrieb gesetzt werden muß und dadurch kein Produktionsausfall auftritt.This object is achieved in that the grinding bowl and at least one of the grinding rollers are driven. On this way the total grinding performance can be very beneficial the roller mill on several drive units be distributed so that these in their constructive structure can be dimensioned relatively small. Either manufacturing and warehousing as well as assembly and Disassembly of such drive units are considerable relieved and simplified. Another benefit that is achieved by the measures according to the invention, is that if one of the drive units fails the bowl mill cannot be put out of operation must and therefore no loss of production occurs.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden die Mahlschüssel und die Mahlwalzen mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben. Hierdurch werden die zu zerkleinernden Feststoffe von der Mahlschüssel und den Mahlwalzen völlig unabhängig von den Reibungsverhältnissen gleichmäßig erfaßt, eingezogen und zerkleinert.According to an advantageous development of the invention the grinding bowl and the grinding rollers with the same Peripheral speed driven. This will make the crushing solids from the grinding bowl and the Milling rollers completely independent of the friction conditions evenly grasped, drawn in and crushed.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung werden die Mahlschüssel und die Mahlwalzen mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben. Auf diese Weise können die Feststoffe neben einer Druckzerkleinerung auch einer vorwiegend reibenden Zerkleinerung unterworfen werden, was sich auf die Zerkleinerung der Feststoffe insgesamt günstig auswirkt.According to a further advantageous embodiment of the invention the grinding bowl and the grinding rollers with different peripheral speed driven. On this way the solids can be next to a Pressure reduction also a predominantly grinding Be subjected to crushing, which affects the Crushing the solids has an overall beneficial effect.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung von in Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Further details, features and advantages of the invention result from the following explanation of in Drawings schematically illustrated embodiments to carry out the method according to the invention.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Walzenschüsselmühle gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows a partial longitudinal section through a roller mill according to the invention,
Fig. 2 eine Walzenschüsselmühle nach Fig. 1 mit schräg zur Mahlbahn verlaufenden Rillen auf der Mahlschüssel und der Mahlwalze, Fig. 2 is a vertical roller mill of Fig. 1 extend obliquely to the grinding track grooves on the grinding table and the grinding roller,
Fig. 3 eine auf einer Hohlachse gelagerte Mahlwalze gemäß der Erfindung, Fig. 3 is a mounted on a hollow axle grinding roller according to the invention,
Fig. 4 eine auf der Antriebswelle gelagerte Mahlwalze gemäß der Erfindung. Fig. 4 is a grinding roller mounted on the drive shaft according to the invention.
Wie die Fig. 1 zeigt, weist die Walzenschüsselmühle gemäß der Erfindung eine Mahlschüssel (10) und zwei einander gegenüberliegend angeordnete Mahlwalzen (11) und (12) auf, wobei die Mahlschüssel (10) und die Mahlwalzen (11) und (12) mit eigenen Antriebsmotoren (13, 14 und 15) versehen sind. Der Antriebsmotor (13) der Mahlschüssel (10) kann, wie in Fig. 1 unten unter (13′) gestrichelt dargestellt ist, auch sehr vorteilhaft direkt senkrecht unterhalb der Mahlschüssel (10) und auch unmittelbar an ihr angreifend angeordnet sein.As shown in FIG. 1, the roller mill according to the invention has a grinding bowl ( 10 ) and two grinding rolls ( 11 ) and ( 12 ) arranged opposite one another, the grinding bowl ( 10 ) and the grinding rolls ( 11 ) and ( 12 ) also own drive motors ( 13 , 14 and 15 ) are provided. The drive motor ( 13 ) of the grinding bowl ( 10 ), as shown in dashed lines in Fig. 1 below ( 13 '), can also very advantageously be arranged directly vertically below the grinding bowl ( 10 ) and also directly attacking it.
Die Antriebswellen (16) und (17) der Mahlwalzen (11) und (12) sind in Lagerböcken (18) und (19) gelagert, die ihrerseits im Mühlengehäuse (20) in Lagerzapfen (21) und (22) schwenkbeweglich gehalten sind. An jeden der Lagerböcke (18) und (19) greift eine Kolbenstange (23) einer hydraulischen Kolbenzylindereinheit (24) an. Mit Hilfe dieser Kolbenzylindereinheit (24) kann ein vorbestimmter Preßdruck der Mahlwalzen (11) und (12) eingestellt und aufrechterhalten werden. Die Mahlschüssel (10) und die Mahlwalzen (11) und (12) sind von einem nach oben geführten, konisch-zylindrischen Gehäuse (25) umgeben, in dem mit Abstand ein Sichter (26) eingebaut ist. Oben am Gehäuse (25) ist im zentralen Bereich ein Rohr (27) angeordnet, durch das die Sichtluft mit den zerkleinerten Feststoffen aus der Mühle nach außen abgeführt wird.The drive shafts ( 16 ) and ( 17 ) of the grinding rollers ( 11 ) and ( 12 ) are supported in bearing blocks ( 18 ) and ( 19 ), which in turn are held in the mill housing ( 20 ) in pivot pins ( 21 ) and ( 22 ). A piston rod ( 23 ) of a hydraulic piston-cylinder unit ( 24 ) acts on each of the bearing blocks ( 18 ) and ( 19 ). With the help of this piston-cylinder unit ( 24 ), a predetermined pressing pressure of the grinding rollers ( 11 ) and ( 12 ) can be set and maintained. The grinding bowl ( 10 ) and the grinding rollers ( 11 ) and ( 12 ) are surrounded by an upwardly directed, conical-cylindrical housing ( 25 ) in which a separator ( 26 ) is installed at a distance. A tube ( 27 ) is arranged in the central area at the top of the housing ( 25 ), through which the visible air with the comminuted solids is discharged from the mill to the outside.
Im Betrieb dieser in Fig. 1 dargestellten Walzenschüsselmühle gemäß der Erfindung werden die Mahlschüssel (10) und die Mahlwalzen (11) und (12) mit Hilfe der ihnen zugeordneten Antriebsmotore (13), (14) und (15) angetrieben. Als Antriebsmotore können sowohl Elektromotore als auch Hydraulikmotore eingesetzt werden. Da die Mahlschüssel (10) und die Mahlwalzen (11) und (12) mit eigenen Antriebsmotoren (13), (14) und (15) versehen sind, können die Mahlschüssel (10) und die Mahlwalzen (11) und (12) sehr vorteilhaft unabhängig voneinander mit gleicher oder ggfs. auch mit ungleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Mahlorgane hinsichtlich der Druckbeanspruchung und Abriebwirkung optimal auf die jeweils zu zerkleinernden Feststoffe einzustellen. Der Mahlprozeß kann somit in einfacher Weise optimiert und genau gesteuert werden. Das Mahlgut wird der Mahlschüssel (10) von oben aufgegeben, von wo es unter Einwirkung der Zentrifugalkraft radial nach außen auf die Mahlbahn (28) befördert wird und dort unter die Mahlwalzen (11) und (12) gelangt. Das zerkleinerte Mahlgut wird über den Staurand (29) der Mahlschüssel (10) nach außen getragen und von dort von einem nach oben strömenden Luftstrom erfaßt und über den Sichter (26) und Rohr (27) aus der Mühle ausgetragen. Im Sichter (26) erfolgt eine Trennung des Grobkorns vom Feinkorn, wobei das Feinkorn mit dem Luftstrom durch das Rohr (27) nach oben ausgetragen wird, während das Grobkorn wiederum zurück nach unten auf die Mahlschüssel (10) fällt und darauf einer Nachzerkleinerung unterworfen wird. In operation of this rolling mill shown in Fig. 1 of the invention according to the grinding table (10) and grinding rollers (11) and (12) by means of their associated drive motors (13) driven (14) and (15). Both electric motors and hydraulic motors can be used as drive motors. Since the grinding bowl ( 10 ) and the grinding rollers ( 11 ) and ( 12 ) are provided with their own drive motors ( 13 ), ( 14 ) and ( 15 ), the grinding bowl ( 10 ) and the grinding rollers ( 11 ) and ( 12 ) can be very powerful are advantageously driven independently of one another with the same or, if appropriate, also with an uneven peripheral speed. In this way, it is possible to optimally adjust the grinding elements with regard to the pressure load and abrasion effect to the solids to be comminuted. The grinding process can thus be easily optimized and precisely controlled. The regrind is fed to the grinding bowl ( 10 ) from above, from where it is conveyed radially outwards to the grinding track ( 28 ) under the action of centrifugal force and reaches the grinding rollers ( 11 ) and ( 12 ) there. The comminuted regrind is carried out over the accumulation edge ( 29 ) of the grinding bowl ( 10 ) and from there is caught by an upward flowing air stream and discharged from the mill via the classifier ( 26 ) and pipe ( 27 ). The coarse grain is separated from the fine grain in the sifter ( 26 ), the fine grain being discharged upwards through the tube ( 27 ) with the air stream, while the coarse grain falls back down onto the grinding bowl ( 10 ) and is subsequently subjected to comminution .
Die Mahlbahn (28) der Mahlschüssel (10) kann, wie Fig. 2 zeigt, gegebenenfalls auch sehr vorteilhaft an der Oberfläche mit schräg zur Mahlbahn (28) verlaufenden Rillen (30) versehen werden. Durch diese schräg zur Mahlbahn (28) verlaufenden Rillen (30) wird eine Reibungserhöhung zwischen dem Mahlgut und dem Mahlorgan bewirkt. Auf diese Weise kann auf der Mahlbahn (28) eine gleichmäßige Gutverteilung und damit eine wirksamere Zerkleinerung der Feststoffe erreicht werden. Auch ermöglichen die Rillen (30) den Aufbau eines über die Mahlbahn (28) gleichmäßig verteilten Gutbettes, so daß die Walzenschüsselmühle durch Einstellung eines entsprechend hohen Anpreßdruckes der Mahlwalzen (11) und (12) mit Hilfe der Kolbenzylindereinheit (24) auch eine Art Gutbettzerkleinerung ermöglicht. Auch wirkt sich eine Gutbettzerkleinerung auf der Mahlbahn (28) sehr vorteilhaft verschleißmindernd auf die Mahlschüssel (10) und die Walzenmäntel aus. Ferner kann es auch zweckmäßig sein, eine der Mahlwalzen in Übereinstimmung mit der Mahlschüssel (10) mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit anzutreiben, um dadurch im wesentlichen eine Druckzerkleinerung des Mahlgutes zu bewirken, während mit der anderen Mahlwalze, die mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit gegenüber der Mahlschüssel angetrieben wird, neben der Druckzerkleinerung vorwiegend eine intensive Abriebwirkung hervorgerufen werden kann. Darüber hinaus kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, beide Mahlwalzen (11) und (12), oder auch nur eine dieser Mahlwalzen an der Oberfläche mit schräg zur Mahlbahn (28) verlaufenden Rillen (31) zu versehen. In Fig. 2 ist nur die Mahlwalze (12) mit schräg zur Mahlbahn (28) verlaufenden Rillen (31) dargestellt. Auch durch diese Rillen (31) an der Oberfläche der Mahlwalzen kann durch Reibungserhöhung der Mahleffekt verbessert und die Durchsatzleistung der Walzenschüsselmühle gemäß der Erfindung erhöht werden. The grinding path ( 28 ) of the grinding bowl ( 10 ) can, as shown in FIG. 2, optionally also very advantageously be provided on the surface with grooves ( 30 ) which run obliquely to the grinding path ( 28 ). These grooves ( 30 ), which run obliquely to the grinding path ( 28 ), increase the friction between the material to be ground and the grinding element. In this way, a uniform distribution of material and thus a more effective comminution of the solids can be achieved on the grinding track ( 28 ). The grooves ( 30 ) also enable the build-up of a bed of material evenly distributed over the grinding track ( 28 ), so that the roller mill by setting a correspondingly high contact pressure of the grinding rollers ( 11 ) and ( 12 ) with the aid of the piston-cylinder unit ( 24 ) also a type of bed reduction enables. Comminution of the material bed on the grinding track ( 28 ) also has a very advantageous wear-reducing effect on the grinding bowl ( 10 ) and the roller shells. Furthermore, it may also be expedient to drive one of the grinding rollers in accordance with the grinding bowl ( 10 ) at the same circumferential speed, in order thereby to substantially reduce the pressure of the ground material, while with the other grinding roller, which is driven at a different circumferential speed with respect to the grinding bowl, in addition to the pressure reduction, an intensive abrasion effect can predominantly be produced. In addition, it may also be expedient to provide both grinding rollers ( 11 ) and ( 12 ) or only one of these grinding rollers on the surface with grooves ( 31 ) which run obliquely to the grinding path ( 28 ). In Fig. 2 only the grinding roller ( 12 ) is shown with grooves ( 31 ) extending obliquely to the grinding track ( 28 ). These grooves ( 31 ) on the surface of the grinding rollers can also improve the grinding effect by increasing the friction and increase the throughput of the roller bowl mill according to the invention.
Wie Fig. 3 zeigt, kann gegebenenfalls die Mahlwalze (32) auf einer Hohlachse (33) gelagert sein, durch die die Antriebswelle (34) der Mahlwalze (32) durchgeführt ist. Da hierdurch die Tragfunktion von der Antriebsfunktion der Mahlwalze (32) getrennt ist, wird sehr vorteilhaft ein praktisch querkraftfreier Antrieb der Mahlwalze erzielt. Die Standzeit der Lager (35) und (36) wird auf diese Weise wesentlich erhöht, da sie im Betrieb der Walzenschüsselmühle im wesentlichen nur die Mahlkräfte und die Eigengewichte der Mahlwalzen aufzunehmen haben.As shown in FIG. 3, the grinding roller ( 32 ) can optionally be mounted on a hollow shaft ( 33 ) through which the drive shaft ( 34 ) of the grinding roller ( 32 ) is passed. Since this separates the carrying function from the drive function of the grinding roller ( 32 ), a practically lateral force-free drive of the grinding roller is very advantageously achieved. The service life of the bearings ( 35 ) and ( 36 ) is significantly increased in this way, since they essentially only have to absorb the grinding forces and the dead weights of the grinding rollers during operation of the roller mill.
Schließlich kann, wie Fig. 4 zeigt, die Antriebswelle (37) der Mahlwalze (38) auch unmittelbar in Lagern (39) und (40) gelagert sein. Diese Art der Lagerung der Mahlwalze (38) stellt eine konstruktive Vereinfachung hinsichtlich Ausgestaltung und Anordnung dar.Finally, as shown in FIG. 4, the drive shaft ( 37 ) of the grinding roller ( 38 ) can also be mounted directly in bearings ( 39 ) and ( 40 ). This type of mounting of the grinding roller ( 38 ) represents a design simplification with regard to design and arrangement.
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann beispielsweise die Walzenschüsselmühle gemäß der Erfindung auch mit drei, vier und mehr Mahlwalzen mit ebendenselben Vorteilen ausgestattet werden. Wesentlich hierbei ist jedoch, daß die Mahlschüssel und die Mahlwalzen mit eigenen Antriebsmotoren versehen und unabhängig voneinander angetrieben werden. Dies hat neben einer besseren Mahlwirkung, günstigeren Herstellung, einfacheren Lagerhaltung und leichterer Montage auch noch den Vorteil, daß bei Ausfall eines Antriebsmotors die Walzenschüsselmühle nicht außer Betrieb gesetzt werden muß.The object of the invention is not limited to that in the Exemplary embodiments shown in the drawings limited. For example, the roller mill according to the invention also with three, four and more grinding rollers with the same advantages. Essential here is, however, that the grinding bowl and the grinding rollers provided with its own drive motors and independent are driven by each other. This has next to one better grinding effect, cheaper production, simpler Warehousing and easier assembly also have the advantage that the failure of a drive motor Roller mill does not have to be taken out of operation.
Claims (5)
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Publications (1)
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