EP0653244A1 - Eccentric vibrating mill - Google Patents
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- EP0653244A1 EP0653244A1 EP94115913A EP94115913A EP0653244A1 EP 0653244 A1 EP0653244 A1 EP 0653244A1 EP 94115913 A EP94115913 A EP 94115913A EP 94115913 A EP94115913 A EP 94115913A EP 0653244 A1 EP0653244 A1 EP 0653244A1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
- B02C17/14—Mills in which the charge to be ground is turned over by movements of the container other than by rotating, e.g. by swinging, vibrating, tilting
Definitions
- the invention relates to an eccentric vibratory mill according to the preamble of claim 1.
- vibratory mills consist of cylindrical, trough-like or trough-shaped containers which are freely movably mounted on rubber buffers or springs, which are set in circular oscillatory movements either by an exciter rotating around the center of mass or by several exciters coordinated to the center of mass in the form of imbalances.
- the grinding media located in the grinding vessels are impacted by the vibrating grinding vessels, which get into the interior of the grinding media filling through pulse propagation.
- the crushing takes place through shock and friction events between the grinding media themselves and between the grinding media and the container wall.
- the mill filling leads against the working direction of the Exciter a circular movement, which ensures the transport of the regrind.
- the unbalance exciter is found in all types of vibratory mill types that are common today (production programs of the companies: KHD Humbold Wedag AG, Cologne; Aulmann and Beckschulte, Maschinenfabrik Bergneustadt; Siebtechnik GmbH Maschinen- und Apparatebau, Mülheim / Ruhr; IBAG, Neustadt / Weinée; Ratzinger GmbH, Kunststoff) in the center of mass of the machines, so that an approximate circular vibration can be assumed.
- the invention has for its object to increase the energy input in vibrating mills by constructive measures such that the proportion of low-energy zones is minimized and the upper limit of the grinding container or grinding tube diameter of 650 mm, which was previously caused thereby, can be exceeded.
- the advantage of the one-sided excitation of the vibratory mill outside of the axis of gravity and the center of mass is that the additional occurrence of ellipse and linear vibrations entirely contributes significantly to the improvement of the transport processes by increasing the circulation speed, which is crucial for the grinding progress.
- FIGS. 1 and 2 The mode of operation of the subject matter of the invention is explained on the basis of the diagrams shown in FIGS. 1 and 2.
- a grinding tube (1) mounted on vibrating elements (not shown) is caused to vibrate by an exciter (2) rotating on the left outside the gravity axis and rotating.
- the grinding tube only executes circular vibrations (arrow 4a) on the exciter side Pass the exciter (2) on the opposite side of the grinding tube.
- the mill filling represented by the reference symbol (3) is set to the right (arrow 5).
- the mill filling executes an upward movement (arrow 6) on the exciter side and a downward movement (arrow 7) on the side opposite the exciter.
- the circular vibration (4a) determines the direction of rotation (5) of the mill filling (3) on the exciter side
- the linear vibrations (4c) on the side opposite the exciter (2) give it an additional acceleration, so that the revolution speed is approx 4 is higher than with conventional, circular vibrating vibratory mills.
- the distance of the axis of the exciter parallel to the axis of the grinding container should be greater than the smallest distance from the center of the grinding container to the inside of the grinding container. Fig.
- Fig. 3 shows schematically the design of an eccentric vibratory mill with a vibrationally supported grinding container in the form of a grinding tube (1) of 600 mm in diameter, which is rigidly connected on one side outside the axis of gravity and the center of mass with an unbalance motor as exciter (2).
- the excitation mass is compensated by a compensating mass (8) arranged parallel to the axis on the opposite side of the grinding tube.
- FIG. 4 the same construction as in FIG. 3 is expanded in that a second unbalance motor (9) is located directly on the grinding tube (1) instead of the balancing mass (8).
- the vibratory mill can be operated either by the exciter (2) or by the exciter (9), the other unbalance motor (9 or 2) acting as a balancing mass. This allows the mill to operate with various excitation parameters such as speed and resonant circuit diameter.
- the grinding tube (1) in this case has a diameter of 1000 mm and is equipped with two synchronous unbalance motors arranged above one another, one side outside the gravity axis and the center of mass, as exciters (2a, 2b).
- the excitation mass is in turn compensated by a compensating mass (8) according to FIG. 3.
- FIG. 6 The coupling of structural units according to FIG. 5 is shown in FIG. 6.
- two units (A) and (B) put together to form a mill.
- a grinding container in the form of a grinding tube (1) is supported on a base frame (15) such that it can vibrate by means of vibrating elements (14).
- An exciter unit in the form of an unbalance motor (2) is rigidly attached to the right of the grinding tube (1) by means of a cross-beam (12), the spring axis of the drive-side oscillating element (14) lying between the gravity axes of the grinding container 1 on the one hand and the excitation unit 2 on the other.
- the balancing mass (8) is also rigidly attached to the cross-beam (12), axially parallel to the unbalance motor (2). Inside the grinding tube (1) there are grinding bodies (13) in the usual way; the movements in clockwise rotation are shown. In Fig. 7 the end wall (17) of the grinding container and the grist inlet (18) and the grist outlet (19) are shown.
- the embodiment of the vibratory mill according to the invention shown in FIG. 9 additionally has a so-called chamber wheel (20) in order to make the vibratory mill work according to the so-called rotary chamber principle.
- the exciter (2) is on the left; the movement processes are shown with counterclockwise rotation
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Exzenter-Schwingmühle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an eccentric vibratory mill according to the preamble of
Wie bekannt ist, bestehen Schwingmühlen aus zylindrischen, trogähnlichen oder muldenförmigen, auf Gummipuffern oder Federn frei beweglich gelagerten Behältern, die entweder durch eine im Massenmittelpunkt umlaufende oder durch mehrere auf den Massenmittelpunkt abgestimmte Erreger in Form von Unbalanzen annähernd in kreisschwingende Bewegungen versetzt werden. Den in den Mahlbehältern befindlichen Mahlkörpern werden von den schwingenden Mahlbehältern Stöße erteilt, die durch Impulsfortpflanzung in das Innere der Mahlkörperfüllung gelangen. Die Zerkleinerung erfolgt durch Stoß- und Reibungsereignisse zwischen den Mahlkörpern selbst und zwischen den Mahlkörpern und der Behälterwand. Die Mühlenfüllung führt jeweils entgegen der Arbeitsrichtung des Erregers eine Umlaufbewegung aus, wodurch der Transport des Mahlgutes gewährleistet wird.As is known, vibratory mills consist of cylindrical, trough-like or trough-shaped containers which are freely movably mounted on rubber buffers or springs, which are set in circular oscillatory movements either by an exciter rotating around the center of mass or by several exciters coordinated to the center of mass in the form of imbalances. The grinding media located in the grinding vessels are impacted by the vibrating grinding vessels, which get into the interior of the grinding media filling through pulse propagation. The crushing takes place through shock and friction events between the grinding media themselves and between the grinding media and the container wall. The mill filling leads against the working direction of the Exciter a circular movement, which ensures the transport of the regrind.
Bei allen heute üblichen Schwingmühlenbauarten (Fertigungsprogramme der Firmen: KHD Humbold Wedag AG, Köln; Aulmann und Beckschulte, Maschinenfabrik Bergneustadt; Siebtechnik GmbH Maschinen- und Apparatebau, Mülheim/Ruhr; IBAG, Neustadt/Weinstraße; Ratzinger GmbH, München) befindet sich der Unwuchterreger im Massenmittelpunkt der Maschinen, so daß von einer annähernden Kreisschwingung ausgegangen werden kann.The unbalance exciter is found in all types of vibratory mill types that are common today (production programs of the companies: KHD Humbold Wedag AG, Cologne; Aulmann and Beckschulte, Maschinenfabrik Bergneustadt; Siebtechnik GmbH Maschinen- und Apparatebau, Mülheim / Ruhr; IBAG, Neustadt / Weinstraße; Ratzinger GmbH, Munich) in the center of mass of the machines, so that an approximate circular vibration can be assumed.
Aus der Patentliteratur sind Vorschläge zum Bau von Schwingmühlen bekannt, bei denen aus konstruktiven Gründen der oder die Unwuchterreger zwar außerhalb des Massenmittelpunktes angeordnet sind, die aber in jedem Fall eine Kreisschwingung anstreben. Im US-Patent 3 545 688 ist eine Einrohrschwingmühle beschrieben, bei der das Mahlrohr beidseitig von zwei horizontal angeordneten Unwuchtmotoren in Kreisschwingungen versetzt wird. Gegenstand der DE 34 04 942 A1 ist eine "Mahlvorrichtung zum Zerkleinern von grobstückigem Material". Dazu wird ausgeführt: "Im Betrieb wird die Mahlvorrichtung gemäß der Erfindung mit Hilfe der am Gehäuse angeordneten Unwuchterregermassen in etwa kreisförmige Schwingungen versetzt...".Proposals for the construction of vibratory mills are known from the patent literature, in which, for design reasons, the unbalance exciter or exciters are arranged outside the center of mass, but which in any case strive for a circular vibration. A single-tube vibrating mill is described in US Pat. No. 3,545,688, in which the grinding tube is set in circular vibrations on both sides by two horizontally arranged unbalance motors. The subject of DE 34 04 942 A1 is a "grinding device for crushing coarse material". The following is stated: "In operation, the grinding device according to the invention is set into approximately circular vibrations with the aid of the unbalance exciter masses arranged on the housing ...".
Ein ähnliches Konstruktionsprinzip weist der Gegenstand der US-Patentschrift 34 25 670 auf. Der Mahlbehälter wird hierbei durch beidseitig angebrachte horizontale Stützfedern zusätzlich zwangsgeführt, so daß lediglich senkrecht stehende elliptische Schwingungen entstehen, durch die eine Beanspruchung des Mahlgutes im Sinne eines Pochwerkes erreicht wird. Wie auch für den Gegenstand der DE 34 04 942 A1 bereits zutreffend, liegt notwendigerweise der Antrieb in der Schwerkraftachse. Einer weiteren Vorrichtung, bei der zwei gegeneinander umlaufende Unwuchterreger sowohl außerhalb als auch innerhalb der Schwerkraftachse der Mahlvorrichtung angeordnet sind, ist als "Vibrating Grinding Mill" in der US 3 391 872 beschrieben. Es handelt sich dabei um das Prinzip der herkömmlichen Sturzmühle (Kugelmühle), bei der zur Verbesserung der Mahlwirkung die übliche Rotation des Mahlbehälters um die horizontal gelagerte Achse zusätzlich durch lineare Schwingungen, hervorgerufen durch die beiden gegeneinander umlaufenden Unwuchterreger, überlagert wird. Die Drehbewegung der Mahlkörperfüllung wird durch Rotation des Mahlbehälters ausgelöst, die entweder frei (als Folge der gerichteten linearen Schwingungen) oder erzwungen (durch einen zusätzlichen Drehantrieb) erfolgen kann und nicht durch die bei üblichen Schwingmühlen vorhandene Zentrifugalbeschleunigung der Unwuchten.
In der nicht vorveröffentlichten DE 42 42 654 A1 wird ein Verfahren zur Naßfeinst- und Trockenfeinmahlung unter Einsatz einer Lineartrogschwingmühle beschrieben, wobei diese Schwingmühle aus zwei übereinander befindlichen, auf Schwingelementen gelagerten Mahlbehältern besteht und deren zwei Erregereinheiten gemäß den Figuren 1 und 2 exzentrisch einseitig außerhalb der Schwerkraftachse und des Massenmittelpunktes der beiden Mahlbehälter angeordnet sind. Erregereinheit und Mahlbehälter liegen aber zwischen den antriebsseitigen und den dem Antrieb gegenüberliegenden Federnachsen. Bei einer derartigen Anordnung gemäß den Figuren 1 und 2 wird entweder eine Kreisschwingung (Fig.2) oder eine Linearschwingung (Fig.1) erzeugt.The subject of US Pat. No. 3,425,670 has a similar design principle. The grinding container is additionally positively guided by horizontal support springs attached on both sides, so that only vertical ones Elliptical vibrations are created, through which the material to be ground is stressed in the manner of a tapping mill. As is also true for the subject of DE 34 04 942 A1, the drive necessarily lies in the axis of gravity. Another device, in which two unbalance exciters rotating around one another are arranged both outside and inside the gravity axis of the grinding device, is described as a "Vibrating Grinding Mill" in US Pat. No. 3,391,872. This is the principle of the conventional tumble mill (ball mill), in which, in order to improve the grinding effect, the usual rotation of the grinding container around the horizontally mounted axis is additionally superimposed by linear vibrations caused by the two unbalance exciters rotating around each other. The rotating movement of the grinding media filling is triggered by rotation of the grinding bowl, which can either be free (as a result of the directed linear vibrations) or forced (by an additional rotary drive) and not by the centrifugal acceleration of the unbalances present in conventional vibratory mills.
In the unpublished DE 42 42 654 A1 describes a method for fine and dry fine grinding using a linear trough vibratory mill, which vibratory mill consists of two superimposed grinding vessels mounted on vibrating elements and their two excitation units according to FIGS. 1 and 2 eccentrically on one side outside the Gravity axis and the center of mass of the two grinding vessels are arranged. Excitation unit and grinding bowl are however between the drive-side and the spring axles opposite the drive. With such an arrangement according to FIGS. 1 and 2, either a circular oscillation (FIG. 2) or a linear oscillation (FIG. 1) is generated.
Die genannten Vorschläge konnten sich nicht durchsetzen, da sie gegenüber den im industriellen Einsatz befindlichen Schwingmühlen keinen Vorteil in Bezug auf Durchsatz und spezifischen Energiebedarf bieten.The suggestions mentioned could not prevail, since they offer no advantage in terms of throughput and specific energy requirements compared to the vibratory mills used in industry.
In einer 1992 erschienen Monographie: Kurrer K.-E. u.a.: "Analyse von Rohrschwingmühlen", Fortschrittsberichte VDI, Reihe Verfahrenstechnik Nr. 282, VDI Verlag 1992, werden Untersuchungen der Bewegungsvorgänge der Mühlenfüllung und der Maschinendynamik vorgestellt. Danach gliedert sich der Mahlraum von Rohrschwingmühlen je nach Erregungsintensität in energiereiche und energiearme Zonen (S. 15 ff). Die energiereichste Zone, die Hauptbeanspruchungszone ist gekennzeichnet durch die stärkste Normalstoß- und Reibstoßkraft (S. 57 ff). Die Reibstoßkraft ist die Voraussetzung für die Umlaufbewegung der Mühlenfüllung. Die Umlaufbewegung der Mühlenfüllung verläuft entgegen der Drehrichtung des Erregers. Bei der üblichen Kreisschwingung von Schwingmühlen kann entsprechend durch Änderung der Drehrichtung des Erregers die Drehrichtung der Mühlenfüllung im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgen.In a monograph published in 1992: Kurrer K.-E. Among other things: "Analysis of vibratory tube mills", progress reports VDI, series process engineering No. 282, VDI Verlag 1992, investigations of the movement processes of the mill filling and the machine dynamics are presented. Then the grinding chamber of vibrating tube mills is divided into high-energy and low-energy zones depending on the excitation intensity (p. 15 ff). The most energetic zone, the main stress zone, is characterized by the strongest normal impact and friction impact force (p. 57 ff). The frictional impact force is the prerequisite for the orbital movement of the mill filling. The orbital movement of the mill filling runs counter to the direction of rotation of the pathogen. In the case of the usual circular oscillation of vibrating mills, the direction of rotation of the mill filling can be changed clockwise or counterclockwise by changing the direction of rotation of the exciter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch konstruktive Maßnahmen den Energieeintrag in Schwingmühlen derart zu erhöhen, daß der Anteil der energiearmen Zonen minimiert und die bisher dadurch bedingte obere Grenze des Mahlbehälters- oder Mahlrohrdurchmessers von 650 mm überschritten werden kann.The invention has for its object to increase the energy input in vibrating mills by constructive measures such that the proportion of low-energy zones is minimized and the upper limit of the grinding container or grinding tube diameter of 650 mm, which was previously caused thereby, can be exceeded.
Dies geschieht erfindungsgemäß entsprechend der Lehre des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1.This takes place according to the invention in accordance with the teaching of the characterizing part of
Durch diese Anordnung werden die Bewegungsvorgänge der Mühlenfüllung entscheidend verändert. Der Anteil der Linearschwingungen bewirkt eine Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit der Mühlenfüllung gegenüber kreisschwingenden Schwingmühlen um annähernd den Faktor 4, so daß neben der Erhöhung der Normalstoßkraft vor allem eine Erhöhung der Reibstoßkraft zu verzeichnen ist.This arrangement decisively changes the movement processes of the mill filling. The proportion of linear vibrations causes an increase in the rotational speed of the mill filling compared to circular vibrating mills by approximately a factor of 4, so that in addition to the increase in the normal impact force, above all an increase in the friction impact force is recorded.
Kennzeichnend für die erfindungswesentliche einseitige Erregung außerhalb der Schwerkraftachse und des Massenmittelpunktes der Schwingmühle ist, daß im Gegensatz zu den üblichen kreisschwingenden Schwingmühlen die Umlaufbewegung der Mühlenfüllung nur dann erfolgt, wenn bei linksseitiger Anordnung des Erregers dieser im Linkslauf und bei rechtsseitiger Anordnung dieser im Rechtslauf betrieben wird.It is characteristic of the one-sided excitation essential to the invention outside of the axis of gravity and the center of mass of the vibratory mill that, in contrast to the usual circular vibratory mills, the orbital movement of the mill filling only takes place if the exciter is arranged on the left side and in the right direction when it is arranged on the right side .
Der Vorteil der einseitigen Erregung der Schwingmühle außerhalb der Schwerkraftachse und des Massenmittelpunktes ist, daß das zusätzliche Auftreten von Ellipsen- und Linearschwingungen ganz wesentlich zur Verbesserung der Transportvorgänge durch die Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit beiträgt, was entscheidend für den Mahlfortschritt ist.The advantage of the one-sided excitation of the vibratory mill outside of the axis of gravity and the center of mass is that the additional occurrence of ellipse and linear vibrations entirely contributes significantly to the improvement of the transport processes by increasing the circulation speed, which is crucial for the grinding progress.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- Die
Figuren 1 und 2 zeigen schematisiert die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schwingmühle; - Die
Figuren 3 bis 6 zeigen in schematischer Darstellung verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schwingmühle; Figur 7 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schwingmühle;Figur 8 zeigt eine Schnittansicht gemäß der Linie A - B inFigur 7;- Figur 9 zeigt im wesentlichen
entsprechend Figur 8 eine Schnittansicht mit einem im Mahlbehälter der Schwingmühle angeordneten Kammerrad.
- Figures 1 and 2 show schematically the mode of operation of the vibratory mill according to the invention;
- Figures 3 to 6 show a schematic representation of various embodiments of the vibratory mill according to the invention;
- FIG. 7 shows a side view of the vibratory mill according to the invention;
- FIG. 8 shows a sectional view along the line A - B in FIG. 7;
- FIG. 9 shows a sectional view essentially corresponding to FIG. 8 with a chamber wheel arranged in the grinding container of the vibratory mill.
Anhand der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Schemata wird die Wirkungsweise des Gegenstandes der Erfindung erläutert. In Fig. 1 wird ein auf (nicht dargestellten) Schwingelementen gelagertes Mahlrohr (1) durch einen auf der linken Seite außerhalb der Schwerkraftachse angeordneten, links umlaufenden Erreger (2) in Schwingungen versetzt. Infolge der einseitigen Erregung führt das Mahlrohr nur erregerseitig Kreisschwingungen (Pfeil 4a) aus, die über Ellipsenschwingungen (Pfeil 4b) im Zentrum in Linearschwingungen (Pfeil 4c) auf der dem Erreger (2) gegenüberliegenden Seite des Mahlrohres übergehen.The mode of operation of the subject matter of the invention is explained on the basis of the diagrams shown in FIGS. 1 and 2. In Fig. 1, a grinding tube (1) mounted on vibrating elements (not shown) is caused to vibrate by an exciter (2) rotating on the left outside the gravity axis and rotating. As a result of the one-sided excitation, the grinding tube only executes circular vibrations (
Bei linksumlaufendem Erreger (2) wird die durch das Bezugszeichen (3) repräsentierte Mühlenfüllung in Rechtsdrehung (Pfeil 5) versetzt. Dabei führt die Mühlenfüllung erregerseitig eine Aufwärtsbewegung (Pfeil 6) und auf der dem Erreger gegenüberliegenden Seite eine Abwärtsbewegung (Pfeil 7) aus. Während die Kreisschwingung (4a) erregerseitig die Umlaufrichtung (5) der Mühlenfüllung (3) bestimmt, wird ihr durch die Linearschwingungen (4c) auf der dem Erreger (2) gegenüberliegenden Seite eine zusätzliche Beschleunigung erteilt, so daß die Umlaufgeschwindigkeit um ca. den Faktor 4 höher liegt als bei herkömmlichen, kreisschwingenden Schwingmühlen. Der Abstand der zur Achse des Mahlbehälters parallelen Achse des Erregers soll dazu größer sein als der kleinste Abstand vom Mahlbehältermittelpunkt zur Mahlbehälterinnenwand. Fig. 2 zeigt die Bewegungsverhältnisse, wenn der außerhalb der Schwerkraftachse und des Massenmittelpunktes einseitig links angeordnete Erreger (2) im Rechtslauf angetrieben wird. Unter diesen Bedingungen findet keine Umlaufbewegung (5) der Mühlenfüllung (3) statt, da die Aufwärtsbewegung (6) der Mühlenfüllung (3) in den Bereich der Linearschwingung (4c) fällt. Die Beanspruchung des Mahlgutes erfolgt in diesem Fall nur durch Stoß. Im Gegensatz dazu findet bei herkömmlichen, kreisschwingenden Schwingmühlen immer ein Umlauf der Mühlenfüllung statt und zwar entgegen der Arbeitsrichtung des Erregers, egal ob der Erreger im Rechts- oder Linkslauf angetrieben wird.With the exciter (2) rotating to the left, the mill filling represented by the reference symbol (3) is set to the right (arrow 5). The mill filling executes an upward movement (arrow 6) on the exciter side and a downward movement (arrow 7) on the side opposite the exciter. While the circular vibration (4a) determines the direction of rotation (5) of the mill filling (3) on the exciter side, the linear vibrations (4c) on the side opposite the exciter (2) give it an additional acceleration, so that the revolution speed is approx 4 is higher than with conventional, circular vibrating vibratory mills. The distance of the axis of the exciter parallel to the axis of the grinding container should be greater than the smallest distance from the center of the grinding container to the inside of the grinding container. Fig. 2 shows the movement conditions when the exciter (2) arranged on the left outside of the gravity axis and the center of mass is driven in clockwise rotation. Under these conditions there is no orbital movement (5) of the mill filling (3), since the upward movement (6) of the mill filling (3) falls within the range of the linear vibration (4c). In this case, the ground material is only subjected to impact. In contrast, with conventional, circular vibrating vibratory mills, the mill filling always rotates against the direction of work of the exciter, regardless of whether the exciter is driven in clockwise or counterclockwise rotation.
Gegenüber herkömmlichen Schwingmühlen ergeben sich folgende Vorteile:
- Erhöhung des Auflockerungsgrades der Mühlenfüllung, so daß die bisherige maximale Aufgabekörnung mindestens um den
Faktor 2 erhöht werden kann. - Verbesserung der Transportvorgänge durch hohe Umlaufgeschwindigkeiten der Mühlenfüllung und Homogenisierung der Mahlgutverteilung durch Aufhebung von Entmischungen.
- Erhöhung des spezifischen Durchsatzes.
- Verminderung des Energiebedarfs.
- Aufhebung der energetisch bedingten oberen Grenze des Mahlrohrdurchmessers, der bisher bei 650 mm liegt.
- Verringerung der Stillstandzeiten bei Reparaturen durch Wegfall von Übertragungselementen wie Wellen, Kupplungen u.a.
- Ermöglichung der Modulbauweise durch Kopplung von Baueinheiten mit gleichem Mahlrohrdurchmesser zu Mühlen unterschiedlicher Länge für unterschiedliche Zerkleinerungsaufgaben und Verweilzeiten.
- Increasing the degree of loosening of the mill filling so that the previous maximum feed size can be increased by at least a factor of 2.
- Improvement of the transport processes through high circulation speeds of the mill filling and homogenization of the regrind distribution by eliminating segregation.
- Increase specific throughput.
- Reduction in energy consumption.
- Elimination of the energy-related upper limit of the grinding tube diameter, which was previously 650 mm.
- Reduction of downtimes for repairs by eliminating transmission elements such as shafts, couplings, etc.
- Enabling the modular design by coupling units with the same grinding tube diameter to mills of different lengths for different shredding tasks and dwell times.
Im folgenden werden schematisiert vier Ausführungsbeispiele der Erfindung für eine Exzenter-Schwingmühle mit einem Mahlrohrdurchmesser von 600 bis 1000 mm behandelt.In the following, four exemplary embodiments of the invention for an eccentric vibratory mill with a grinding tube diameter of 600 to 1000 mm are treated schematically.
Fig. 3 zeigt schematisiert die Ausführung einer Exzenter-Schwingmühle mit einem schwingungsfähig abgestützten Mahlbehälter in Form eines Mahlrohrs (1) von 600 mm Durchmesser, das einseitig außerhalb der Schwerkraftachse und des Massenmittelpunktes starr mit einem Unwuchtmotor als Erreger (2) verbunden ist. Der Ausgleich der Erregermasse erfolgt durch eine achsparallel auf der gegenüberliegenden Seite des Mahlrohres angeordnete Ausgleichsmasse (8).Fig. 3 shows schematically the design of an eccentric vibratory mill with a vibrationally supported grinding container in the form of a grinding tube (1) of 600 mm in diameter, which is rigidly connected on one side outside the axis of gravity and the center of mass with an unbalance motor as exciter (2). The excitation mass is compensated by a compensating mass (8) arranged parallel to the axis on the opposite side of the grinding tube.
Gemäß Fig. 4 wird die gleiche Konstruktion wie in Fig. 3 dadurch erweitert, daß sich anstelle der Ausgleichsmasse (8) ein zweiter Unwuchtmotor (9) direkt am Mahlrohr (1) befindet. Die Schwingmühle kann wahlweise entweder durch den Erreger (2) oder durch den Erreger (9) betrieben werden, wobei jeweils der andere Unwuchtmotor (9 bzw. 2) als Ausgleichsmasse fungiert. Dies erlaubt die Betriebsweise der Mühle mit verschiedenen Erregerparametern wie Drehzahl und Schwingkreisdurchmesser.According to FIG. 4, the same construction as in FIG. 3 is expanded in that a second unbalance motor (9) is located directly on the grinding tube (1) instead of the balancing mass (8). The vibratory mill can be operated either by the exciter (2) or by the exciter (9), the other unbalance motor (9 or 2) acting as a balancing mass. This allows the mill to operate with various excitation parameters such as speed and resonant circuit diameter.
Ein weiteres Beispiel der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Das Mahlrohr (1) hat in diesem Fall einen Durchmesser von 1000 mm und ist mit zwei übereinander, einseitig außerhalb der Schwerkraftachse und des Massenmittelpunktes angeordneten, synchron arbeitenden Unwuchtmotoren als Erreger (2a, 2b) ausgerüstet. Der Ausgleich der Erregermasse erfolgt wiederum durch eine Ausgleichsmasse (8) entsprechend Fig. 3.Another example of the invention is shown in FIG. The grinding tube (1) in this case has a diameter of 1000 mm and is equipped with two synchronous unbalance motors arranged above one another, one side outside the gravity axis and the center of mass, as exciters (2a, 2b). The excitation mass is in turn compensated by a compensating mass (8) according to FIG. 3.
Die Kopplung von Baueinheiten entsprechend Fig. 5 wird in Fig. 6 ausgewiesen. Zur Anpassung an unterschiedliche Mahlprobleme werden z.B. zwei Baueinheiten (A) und (B) zu einer Mühle zusammengefügt.The coupling of structural units according to FIG. 5 is shown in FIG. 6. To adapt to different grinding problems, e.g. two units (A) and (B) put together to form a mill.
Bei der in den Figuren 7 und 8 dargestellten Exzenter-Schwingmühle ist ein Mahlbehälter in Form eines Mahlrohres (1) mittels Schwingelementen (14) schwingungsfähig auf einem Grundrahmen (15) abgestützt. An dem Mahlrohr (1) ist rechts mittels einer Quertraverse (12) eine Erregereinheit in Form eines Unwuchtmotors (2) starr befestigt, wobei die Federnachse des antriebsseitigen Schwingelementes (14) zwischen den Schwerkraftachsen des Mahlbehälters 1 einerseits und der Erregereinheit 2 andererseits liegt.In the eccentric vibratory mill shown in FIGS. 7 and 8, a grinding container in the form of a grinding tube (1) is supported on a base frame (15) such that it can vibrate by means of vibrating elements (14). An exciter unit in the form of an unbalance motor (2) is rigidly attached to the right of the grinding tube (1) by means of a cross-beam (12), the spring axis of the drive-side oscillating element (14) lying between the gravity axes of the grinding
An der Quertraverse (12) ist dem Unwuchtmotor (2) achsparallel gegenüberliegend die Ausgleichsmasse (8) ebenfalls starr befestigt. Innerhalb des Mahlrohres (1) befinden sich in üblicher Weise Mahlkörper (13); dargestellt sind die Bewegungsvorgänge bei Rechtslauf. In Fig. 7 sind die Stirnwand (17) des Mahlbehälters sowie der Mahlguteinlauf (18) und der Mahlgutauslauf (19) dargestellt.The balancing mass (8) is also rigidly attached to the cross-beam (12), axially parallel to the unbalance motor (2). Inside the grinding tube (1) there are grinding bodies (13) in the usual way; the movements in clockwise rotation are shown. In Fig. 7 the end wall (17) of the grinding container and the grist inlet (18) and the grist outlet (19) are shown.
Die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schwingmühle weist zusätzlich noch ein sogenanntes Kammerrad (20) auf, um die Schwingmühle nach dem sogenannten Drehkammerprinzip arbeiten zu lassen. In diesem Fall befindet sich der Erreger (2) links; dargestellt sind die Bewegungsvorgänge bei Linkslauf.The embodiment of the vibratory mill according to the invention shown in FIG. 9 additionally has a so-called chamber wheel (20) in order to make the vibratory mill work according to the so-called rotary chamber principle. In this case the exciter (2) is on the left; the movement processes are shown with counterclockwise rotation
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