DE4343742C2

DE4343742C2 - Disc vibratory mill

Info

Publication number: DE4343742C2
Application number: DE19934343742
Authority: DE
Inventors: Bernhard G Hettich
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2013-12-22
Also published as: DE4343742A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenschwingmühle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 zur Zerkleinerung von Materialproben.The invention relates to a vibrating disk mill according to the preamble of claim 1 Shredding material samples.

Eine Scheibenschwingmühle entsprechend der im Oberbe griff des Anspruches 1 vorausgesetzten Gattung ist bei spielsweise durch die DE 22 12 601 A1 bekannt. Bei die ser Mühle werden die drei Exzenterwellen, durch die das Mahlgefäß auf einer kreisförmigen Bahnkurve geführt wird, jeweils für sich durch einen eigenen Motor ange trieben. Zum Ausgleich der durch die Exzenter bedingten Unwucht trägt jede Exzenterwelle an ihrem dem Antriebs exzenter abgewandten axialen Ende eine Gegenmasse. Da ein erheblicher Anteil der im Betrieb auftretenden Un wucht durch die Gegenmassen nicht kompensiert wird, ist das Mühlengehäuse über Seile und Federn an einer orts festen Halterung aufgehängt.A vibrating disc mill corresponding to that in the upper part handle of claim 1 presupposed genus is known for example from DE 22 12 601 A1. At the This mill becomes the three eccentric shafts through which the Grinding vessel guided on a circular trajectory is, in each case individually by its own engine drove. To compensate for those caused by the eccentric Each eccentric shaft carries unbalance on its drive eccentric opposite axial end a counterweight. There a significant proportion of the Un occurring in the company is not compensated for by the counterweights the mill housing over ropes and springs in one place fixed bracket.

Die wesentlichen Nachteile dieser bekannten Scheiben schwingmühle liegen vor allem in dem durch die Anord nung der Gegenmassen bedingten, beträchtlichen Raumbe darf, in der komplizierten Bauweise sowie in dem vom unvollständigen Ausgleich der Unwucht herrührenden, er heblichen Betriebsgeräusch.The main disadvantages of these known discs Vibratory mill are mainly in the order of the countermeasures, considerable space may, in the complicated construction as well as in that of incomplete compensation of the imbalance, he considerable operating noise.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenschwingmühle der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Gattung so auszubilden, daß eine be sonders kompakte Bauweise, ein einfacher konstruktiver Aufbau sowie ein geringes Betriebsgeräusch erreicht werden. The invention is therefore based on the object Disc vibratory mill in the preamble of the claim 1 required genus so that a be particularly compact design, a simple constructive Construction and low operating noise achieved become.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Aus gestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Un teransprüche.This object is achieved by the Claim 1 solved. Appropriate off designs of the invention are the subject of the Un claims.

Bei der erfindungsgemäßen Scheibenschwingmühle enthält die Exzenter-Antriebseinrichtung lediglich eine einzige angetriebene Exzenterwelle, die mit den übrigen Exzen terwellen über ein Koppelglied gekoppelt ist. Dieses Koppelglied wird durch eine einzige Gegenmasse gebil det, die das Gegenmassensystem darstellt und die in axialer Verlängerung und unmittelbarer Nähe des Mahlge fäßes angeordnet ist.Contains in the disc vibratory mill according to the invention the eccentric drive device is only a single one driven eccentric shaft with the other eccentrics terwellen is coupled via a coupling link. This Coupling link is formed by a single counter mass det, which represents the counter mass system and which in axial extension and the immediate vicinity of the grinder barrel is arranged.

Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache und au ßerordentlich kompakte Bauweise, die vor allem zu einem sehr kleinen Grundflächenbedarf der Scheibenschwing mühle führt. Durch die Anordnung der Gegenmasse in un mittelbarer Nähe des Mahlgefäßes läßt sich ein nahezu vollständiger Unwuchtausgleich erzielen, so daß nur noch ganz geringe Restkräfte von Federelementen aufge nommen werden müssen, die das Mühlengehäuse am Funda ment abstützen.This results in a particularly simple and au extremely compact design, which above all makes one very small footprint of the disc vibration mill leads. By arranging the counter mass in un indirect proximity of the grinding vessel can be almost achieve complete unbalance compensation, so that only still very low residual forces from spring elements the mill housing on the Funda support.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigenSome embodiments of the invention are in the Illustrated drawing. Show it

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht der für die Erfindung wesentlichen Teile ei nes Ausführungsbeispieles der Scheiben schwingmühle, Fig. 1 is a partially sectional view of the essential parts for the invention ei nes embodiment of the disks vibratory mill,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Scheiben schwingmühle gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a longitudinal section through the discs vibrating mill according to Fig. 1,

Fig. 3 und 4 schematische Aufsichten (in vergrößer tem Maßstab) auf das Mahlgefäß und die Gegenmasse (jeweils mit den zugehöri gen Teilen der Exzenter-Antriebsein richtung, FIGS. 3 and 4 are schematic plan (in Enlarge tem scale) on the grinding vessel and the counter-mass (in each case with the related contractual portions of the eccentric Antriebsein direction,

Fig. 5, 6 und 7 Schemadarstellungen (entsprechend Fig. 3) von weiteren Ausführungsvarian ten.Th Fig. 5, 6 and 7 schematic illustrations (3, corresponding to Fig.) Of further Ausführungsvarian.

Die in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichte Scheiben schwingmühle zur Feinzerkleinerung von Materialproben enthält in einem Mühlengehäuse 1 ein Mahlgefäß 2, in dem ein Mahlstein 3 lose beweglich ist.The disk vibrating mill illustrated in FIGS . 1 to 4 for the fine comminution of material samples contains in a mill housing 1 a grinding vessel 2 in which a grinding stone 3 is loosely movable.

Zum Antrieb des Mahlgefäßes 2 dient eine Exzenter-An triebseinrichtung, die drei synchron umlaufende Exzen terwellen 4, 5 und 6 enthält. Hiervon ist die Exzenter welle 4 über ein Getriebe 7 mit einem Antriebsmotor 8 verbunden, während die beiden anderen Exzenterwellen 5 und 6 über ein von einer Gegenmasse 9 gebildetes Kop pelglied mit der angetriebenen Exzenterwelle 4 gekop pelt sind.To drive the grinding vessel 2 is an eccentric to drive device that contains three synchronously rotating Exzen terwellen 4 , 5 and 6 . Of this, the eccentric shaft 4 is connected via a gear 7 to a drive motor 8 , while the other two eccentric shafts 5 and 6 are coupled with the driven eccentric shaft 4 via a coupling element 9 formed by a counterweight 9.

Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, ist die Gegen masse 9 in axialer Verlängerung und in unmittelbarer Nähe des Mahlgefäßes 2, nämlich dicht oberhalb des Mahlgefäßes, angeordnet und mit einem zentralen Durch bruch 9a zur Durchführung einer von einem elastischen Spiralschlauch gebildeten Mahlgut-Zuleitung 10 verse hen. As can be seen in particular Fig. 2, the counter mass 9 is in axial extension and in the immediate vicinity of the grinding vessel 2 , namely just above the grinding vessel, and arranged with a central breakthrough 9 a to carry out a regrind supply line formed by an elastic spiral hose 10 verses.

Die Exzenterwellen 4, 5 und 6 enthalten jeweils einen oberen Exzenter 11 und einen unteren Exzenter 12 zum Antrieb des Mahlgefäßes 2 sowie einen weiteren Exzenter 13 zum Antrieb der Gegenmasse 9.The eccentric shafts 4 , 5 and 6 each contain an upper eccentric 11 and a lower eccentric 12 for driving the grinding vessel 2 and a further eccentric 13 for driving the counterweight 9 .

Wie ein Vergleich der Fig. 3 und 4 zeigt, sind die Ex zenter 13 gegenüber den Exzentern 11 (und 12) um 180° versetzt. Der Schwingungsantrieb der Gegenmasse 9 er folgt damit gegenphasig zum Schwingungsantrieb des Mahlgefäßes 2.As a comparison of FIGS. 3 and 4 shows, the eccentric 13 are offset from the eccentrics 11 (and 12 ) by 180 °. The vibration drive of the counterweight 9 it follows in phase opposition to the vibration drive of the grinding vessel 2 .

Die Exzenter 11, 12 und 13 sind jeweils über Wälzlager 14 mit dem Mahlgefäß 2 bzw. mit der Gegenmasse 9 ver bunden.The eccentrics 11 , 12 and 13 are each connected via roller bearings 14 to the grinding vessel 2 or to the counter mass 9 .

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungs beispiel enthält die Exzenter-Antriebseinrichtung drei in gleichmäßiger Umfangsteilung angeordnete, d. h. um 120° gegeneinander versetzte Exzenterwellen 4, 5 und 6. Die Wälzlager 14 der zum Antrieb des Mahlgefäßes 2 die nenden Exzenter 11 und 12 sitzen über Halterungsringe 15 in einer oberen Trägerplatte 16 bzw. einer unteren Trägerplatte 17 und sind über diese Trägerplatten 16, 17 und Schrauben 18 mit dem Mahlgefäß 2 verbunden. Das Mahlgefäß 2 besteht aus einer äußeren Stahlummantelung 2a und einer inneren verschleißfesten Auskleidung 2b.In the embodiment shown in FIGS . 1 to 4, the eccentric drive device contains three eccentric shafts 4 , 5 and 6 arranged in a uniform circumferential division, ie offset by 120 ° from one another. The rolling bearings 14 of the eccentrics 11 and 12 for driving the grinding vessel 2 are seated via mounting rings 15 in an upper carrier plate 16 and a lower carrier plate 17 and are connected to the grinding vessel 2 via these carrier plates 16 , 17 and screws 18 . The grinding vessel 2 consists of an outer steel casing 2 a and an inner wear-resistant lining 2 b.

In entsprechender Weise sind die Wälzlager 14 der zum Antrieb der Gegenmasse 9 dienenden Exzenter 13 über Halterungsringe 19 mit der Gegenmasse 9 verbunden.Similarly, the roller bearing 14 of which serves to drive the counterweight 9 eccentric 13 are connected via retaining rings 19 with the counterweight. 9

Das Mühlengehäuse 1 ist zur Schwingungsdämpfung außer ordentlich stabil und massiv ausgebildet. Seine Masse ist wesentlich größer als die Masse des Mahlsteines 3. The mill housing 1 is of exceptionally stable and solid design for vibration damping. Its mass is much larger than the mass of the millstone 3 .

Das Mühlengehäuse 1 enthält im wesentlichen eine Boden platte 20, eine Deckplatte 21, vier Seitenplatten 22 sowie vier innere Säulen 23, die jeweils - vgl. Fig. 1 - aus drei Säulenteilen 23a, 23b und 23c zusammengesetzt sind. Weiterhin enthält das Mühlengehäuse 1 zwei Zwi schenplatten 24, 25 zur Halterung von Lagern der Exzen ter-Antriebseinrichtung. Die Zwischenplatte 24 ist zwi schen den Säulenteilen 23a und 23b gehaltert und die Zwischenplatte 25 zwischen den Säulenteilen 23b und 23c.The mill housing 1 essentially contains a bottom plate 20 , a cover plate 21 , four side plates 22 and four inner columns 23 , each of which - cf. Fig. 1 - are composed of three column parts 23 a, 23 b and 23 c. Furthermore, the mill housing 1 contains two intermediate plates 24 , 25 for holding bearings of the excenter drive device. The intermediate plate 24 is held between the column parts 23 a and 23 b and the intermediate plate 25 between the column parts 23 b and 23 c.

Die angetriebene Exzenterwelle 4 ist mittels dreier La ger 26, 27, 28 gelagert. Hiervon sitzt das Lager 26 in der Deckplatte 21, während die Lager 27 und 28 von ei ner Lagerbuchse 29 getragen werden, die an der Zwi schenplatte 25 befestigt ist.The driven eccentric shaft 4 is mounted by means of three bearings 26 , 27 , 28 . Of these, the bearing 26 is seated in the cover plate 21 , while the bearings 27 and 28 are carried by a bearing bush 29 which is fastened to the intermediate plate 25 .

Die beiden weiteren, nicht angetriebenen Exzenterwellen 5 und 6 sind in jeweils zwei Lagern in der Deckplatte 21 bzw. in der Zwischenplatte 25 gelagert.The two further, non-driven eccentric shafts 5 and 6 are each supported in two bearings in the cover plate 21 and in the intermediate plate 25 .

Der das Mahlgefäß 2 und die Gegenmasse 9 enthaltende Raum ist zwischen der Deckplatte 21 und der unteren Zwischenplatte 24 durch eine schallisolierende Wand 30 allseitig abgeschottet.The space containing the grinding vessel 2 and the counterweight 9 is sealed off on all sides between the cover plate 21 and the lower intermediate plate 24 by a sound-insulating wall 30 .

Das Mahlgefäß 2 ist mit einem äußeren Kühlmantel 31 versehen, der vorzugsweise luftgekühlt ist. Der Einlaß des Kühlmediums ist mit 32, der Auslaß mit 33 bezeich net.The grinding vessel 2 is provided with an outer cooling jacket 31 , which is preferably air-cooled. The inlet of the cooling medium is designated 32 , the outlet with 33 net.

In der Stahlummantelung 2a des Mahlgefäßes 2 ist ein Temperatursensor 34 angeordnet. A temperature sensor 34 is arranged in the steel casing 2 a of the grinding vessel 2 .

Der Antriebsmotor 8 sitzt auf der Zwischenplatte 24 und ist in seiner Drehzahl stufenlos regelbar. Vorzugsweise ist der Antriebsmotor 8 als Asynchronmotor mit Frequenzumformer ausgebildet.The drive motor 8 sits on the intermediate plate 24 and its speed is infinitely variable. The drive motor 8 is preferably designed as an asynchronous motor with a frequency converter.

Das Mühlengehäuse 1 stützt sich auf dem Fundament 35 über Schwingelemente 36 ab.The mill housing 1 is supported on the foundation 35 via oscillating elements 36 .

Die übrigen, für das Verständnis der Erfindung nicht wesentlichen Einzelheiten der Scheibenschwingmühle sind nicht im einzelnen veranschaulicht. Dies gilt bei spielsweise für die Einrichtungen zur Zu- und Abführung des Mahlgutes (einschließlich der Einrichtungen zum Öffnen und Verschließen des Mahlgut-Zulaufes und des im Boden des Mahlgefäßes 2 vorgesehenen Auslaßventiles 37 mittels eines gesteuerten pneumatischen Systemes 38). Eine Mahlgut-Auslaufleitung 39, die zweckmäßig durch einen elastischen Spiralschlauch gebildet wird, ist durch die Bodenplatte 20 nach außen geführt.The remaining details of the vibrating disk mill, which are not essential for understanding the invention, are not illustrated in detail. This applies, for example, to the devices for supplying and removing the regrind (including the devices for opening and closing the regrind inlet and the outlet valve 37 provided in the bottom of the grinding vessel 2 by means of a controlled pneumatic system 38 ). A regrind outlet line 39 , which is expediently formed by an elastic spiral hose, is led through the base plate 20 to the outside.

Die Funktion der in den Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Scheibenschwingmühle dürfte nach den obigen Erläuterun gen ohne weiteres verständlich sein:The function of the disk vibrating mill illustrated in FIGS. 1 to 4 should be readily understandable according to the above explanations:

Das Mahlgefäß 2 wird bei laufendem Antriebsmotor 8 mit der Mahlprobe gefüllt. Die angetriebene Exzenterwelle 4 ist über die Exzenter 13 und die Gegenmasse 9 (und par allel zu dieser Kopplungsverbindung auch über die Ex zenter 11, 12, die Trägerplatten 16, 17 und das Mahlge fäß 2) mit den nicht angetriebenen Exzenterwellen 5 und 6 zum synchronen Umlauf gekoppelt. Das Mahlgefäß 2 wird infolgedessen in eine kreisförmige horizontale Bewegung versetzt, wobei sich der Mahlstein 3 an der Innenwand des Mahlgefäßes 2 abwälzt und das Mahlgut zerkleinert. The grinding vessel 2 is filled with the grinding sample while the drive motor 8 is running. The driven eccentric shaft 4 is via the eccentric 13 and the counter mass 9 (and par allel to this coupling connection also via the eccentric 11 , 12 , the carrier plates 16 , 17 and the Mahlge vessel 2 ) with the non-driven eccentric shafts 5 and 6 for synchronizing Circulation coupled. As a result, the grinding vessel 2 is set into a circular horizontal movement, the grinding stone 3 rolling on the inner wall of the grinding vessel 2 and comminuting the material to be ground.

Die Gegenmasse 9 bewegt sich in gleicher Drehrichtung und mit gleicher Drehzahl, jedoch mit einer um 180° versetzten Phase, so daß ein weitgehender Unwuchtaus gleich erzielt wird.The counter mass 9 moves in the same direction of rotation and at the same speed, but with a phase shifted by 180 °, so that an extensive imbalance is achieved immediately.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen - in Abwandlung der Fig. 3 - ei nige Varianten der erfindungsgemäßen Scheibenschwing mühle. Für gleiche Bauteile sind dabei dieselben Be zugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 verwendet. Figs. 5 to 7 show - in a modification of Fig. 3 - ei nige variants of the vibratory disc mill according to the invention. For the same components, the same reference numerals as in FIGS . 1 to 4 are used.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 greifen die Wälzlager 14, die die Exzenter 11 (bzw. 12) der Exzen terwellen 4, 5, 6 umgeben, in kreisbogenförmige Ausneh mungen 40 am Umfang des Mahlgefäßes 2 bzw. einer Trä gerplatte 16 ein. In entsprechender Weise kann die kraftschlüssige Kopplung zwischen den Exzentern 13 und der Gegenmasse 9 erfolgen.In the embodiment shown in FIG. 5, the roller bearings 14 , which surround the eccentric 11 (or 12 ) of the excenter terwellen 4 , 5 , 6 , in circular arcuate Ausneh measures 40 on the circumference of the grinding vessel 2 and a Trä gerplatte 16 . The non-positive coupling between the eccentrics 13 and the counter mass 9 can take place in a corresponding manner.

Fig. 6 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem lediglich zwei Exzenterwellen 4 und 5 vorgesehen sind, die diametral einander gegenüberliegen. Die Exzenter 11 sind mit dem Mahlgefäß 2 in der Art gemäß Fig. 5 gekop pelt. Fig. 6 illustrates an embodiment in which only two eccentric shafts 4 and 5 are provided, which are diametrically opposed to each other. The eccentrics 11 are coupled with the grinding vessel 2 in the manner shown in FIG. 5.

Fig. 7 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Exzenter 11 der beiden einander diametral ge genüberliegenden Exzenterwellen 4 und 5 mit dem Mahlge fäß 2 über Halteringe 15 und eine diese Halteringe 15 aufnehmende Trägerplatte 16 gekoppelt sind. Fig. 7 finally shows an embodiment in which the eccentrics 11 of the two diametrically opposed eccentric shafts 4 and 5 with the Mahlge vessel 2 via retaining rings 15 and a retaining plate 15 receiving carrier plate 16 are coupled.

Claims

1. Vibrating disc mill for fine comminution of material samples, containing

a) a mill housing ( 1 ),
b) an oscillating movably in the mill housing (1) arranged grinding vessel (2) with a loosely be moveable therein millstone (3),
c) has a mill housing (1) is mounted, the oscillating movement of the grinding vessel (2) generating eccentric drive means which includes at least two synchronously rotating eccentric shafts (4, 5, 6),
d) as well as a counter mass system connected to the eccentric drive device for unbalance,
characterized in that
e) the counter mass system is formed by a single, in the axial extension and in the immediate vicinity of the grinding vessel ( 2 ) arranged counter mass ( 9 ) ge, via which a driven eccentric shaft ( 4 ) with the other eccentric shafts ( 5 , 6 ) coupled to synchronous circulation is.

2. Mill according to claim 1, characterized in that the counter mass ( 9 ) is arranged directly above the Mahlge vessel ( 2 ) and is provided with a central opening ( 9 a) for carrying out a regrind supply line ( 10 ).

3. Mill according to claim 1, characterized in that the eccentric shafts ( 4 , 5 , 6 ) each have an upper and a lower eccentric ( 11 and 12 ) for driving the grinding vessel ( 2 ) and one relative to these two eccentrics ( 11 , 12th ) carry another eccentric ( 13 ) offset by 180 ° to drive the counterweight ( 9 ).

4. Mill according to claim 3, characterized in that the eccentrics ( 11 , 12 , 13 ) via roller bearings ( 14 ) with the grinding vessel ( 2 ) or the counterweight ( 9 ) are connected.

5. Mill according to claim 1, characterized in that the eccentric drive device contains three eccentric shafts ( 4 , 5 , 6 ) arranged in even circumferential division.

6. Mill according to claim 1, characterized in that the eccentric drive means holds two diametrically opposite eccentric shafts ( 4 , 5 ) ent.

7. A mill according to claim 4, characterized in that the roller bearings ( 14 ) of the eccentric ( 11 , 12 ) serving to drive the grinding vessel ( 2 ) are seated in an upper or lower carrier plate ( 16 , 17 ) via mounting rings ( 15 ), which is firmly connected to the grinding vessel ( 2 ).

8. Mill according to claim 4, characterized in that the roller bearings ( 14 ) of the eccentric ( 13 ) used to drive the counterweight ( 9 ) are connected to the counterweight ( 9 ) by means of retaining rings ( 19 ).

9. Mill according to claim 4, characterized in that the rolling bearings ( 14 ) each in circular arc-shaped recesses ( 40 ) on the outer circumference of the grinding vessel ( 2 ) or a plate ( 16 ) connected to the grinding vessel ( 2 ) engage.

10. Mill according to claim 1, characterized by a via vibration elements ( 36 ) on the foundation ( 35 ) supported mill housing ( 1 ), the mass of which is large compared to the mass of the grinding stone ( 3 ).

11. Mill according to claim 1, characterized in that the grinding vessel ( 2 ) and the counter mass ( 9 ) containing space within the load-bearing elements of the mill lengehäuses ( 1 ) is sealed off on all sides by a sound-insulating wall ( 30 ).

12. Mill according to claim 1, characterized by the following components of the mill housing ( 1 ):

a) a base plate ( 20 ), a cover plate ( 21 ) and side plates ( 22 ),
b) inner columns ( 23 ) arranged between the base plate ( 20 ) and cover plate ( 21 )
c) and two between the inner columns at different heights arranged Zwischenplat th ( 24 , 25 ) for holding bearings of the excenter drive device.

13. Mill according to claim 1, characterized by an infinitely variable drive motor ( 8 ), comparable to an asynchronous motor with frequency converter.

14. Mill according to claim 1, characterized in that the grinding vessel has an air-cooled outer cooling jacket ( 31 ).

15. Mill according to claim 14, characterized in that a temperature sensor ( 34 ) is arranged in a steel casing ( 2 a) of the grinding vessel ( 2 ).