NL1013085C2

NL1013085C2 - Method and device for comminuting material parts.

Info

Publication number: NL1013085C2
Application number: NL1013085A
Authority: NL
Inventors: Eugeni Fedorov
Original assignee: Skeet Aba Holding B V
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-03-20
Also published as: WO2001021315A1; AU7561800A

Description

tt

Titel: Werkwijze en inrichting voor het verkleinen van materiaaldelen.Title: Method and device for comminuting material parts.

De uitvinding heeft in de eerste instantie betrekking op een werkwijze voor het 5 verkleinen van materiaaldelen.The invention primarily relates to a method for comminuting material parts.

In vele takken van industrie dienen materialen verkleind te worden. Voorbeelden zijn: het breken en malen van mineralen in de mijnbouw, het breken en malen van metallurgische slakken, het malen van timmerhoutafval, het malen van 10 landbouwproducten zoals tarwe, het breken en malen van afvalconstructiematerialen, het versnipperen van oude autobanden, het versnipperen van huishoudafval.In many branches of industry, materials need to be reduced. Examples include: crushing and grinding minerals in mining, crushing and grinding metallurgical slag, grinding lumber waste, grinding 10 agricultural products such as wheat, crushing and grinding waste construction materials, shredding old car tires, shredding household waste.

Er zijn allerlei processen en apparaten bekend om materialen te breken en te malen zoals kaakbrekers, kegelbrekers, hamermolens, slingermolens, staafinolens, 15 kogelmolens. Al deze bekende methoden en apparaten vertonen het nadeel van een hoog energieverbruik en een laag rendement.A variety of processes and equipment are known for breaking and grinding materials such as jaw crushers, cone crushers, hammer mills, pendulum mills, rod mills, ball mills. All these known methods and devices have the disadvantage of high energy consumption and low efficiency.

Het doel van de uitvinding is dit nadeel te vermijden en een werkwijze te verschaffen waarmee door intensiveren van het destructieproces het rendement sterk kan worden 20 verhoogd en het energieverbruik sterk kan worden verlaagd.The object of the invention is to avoid this drawback and to provide a method with which, by intensifying the rendering process, the efficiency can be greatly increased and the energy consumption can be greatly reduced.

Volgens de uitvinding is de uitvinding hiertoe gekenmerkt doordat de materiaaldelen in een compacte kolom van boven naar beneden door een kamer worden geleid die wordt gevormd door een aantal kanalen, elk aangebracht in een draaibaar in hoofdzaak 25 horizontaal schijfvormig element, welke schijfvormige elementen met enige tussenafstand boven elkaar zijn geplaatst, waarbij opeenvolgende schijfvormige elementen - met verschillende rotatiesnelheden en/of - met verschillende rotatierichtingen en/of 30 - met verschillende excentriciteit van de kanalen ten opzichte van de rotatieassen van de schijfvormige elementen en/of - met verschillende onderlinge positie van de rotatieassen van de schijfvormige elementen 1013085 2 worden geroteerd, zodanig dat bij de overgang van het ene kanaal naar het volgende kanaal de vorm van het pakket materiaaldelen wordt veranderd, de richting waarin de materiaaldelen worden verplaatst zich wijzigt en de materiaaldelen daarbij door druk van de materiaaldelen op elkaar respectievelijk beweging van de materiaaldelen ten 5 opzichte van elkaar, worden verkleind.According to the invention, the invention is to this end characterized in that the material parts in a compact column are guided from top to bottom through a chamber formed by a number of channels, each arranged in a rotatable substantially horizontal disc-shaped element, which disc-shaped elements are spaced at some distance are placed one above the other, with successive disc-shaped elements - with different rotational speeds and / or - with different rotational directions and / or - with different eccentricity of the channels relative to the axes of rotation of the disc-shaped elements and / or - with different mutual positions of the rotational axes of the disc-shaped elements 1013085 2 are rotated such that, when changing from one channel to the next channel, the shape of the package of material parts is changed, the direction in which the material parts are moved changes and the material parts thereby under pressure from the material parts on each other or movement of the material parts relative to each other are reduced.

Deze werkwijze leidt ertoe dat de materiaaldelen elkaar zeer efficiënt verkleinen.This method leads to the material parts comminuting each other very efficiently.

Om er voor te zorgen dat onvoldoende gebroken of gemalen materiaal uit de inrichting 10 valt zal de breedte van de wanden van de kanalen van de schijfvormige elementen zodanig zijn gekozen dat een kanaal van een bovengelegen schijfvormig element steeds door het er direct onder gelegen schijfvormig element wordt overlaptIn order to ensure that insufficiently broken or ground material falls out of the device 10, the width of the walls of the channels of the disc-shaped elements will be chosen such that a channel of an upper disc-shaped element is always provided by the disc-shaped element directly below it. overlaps

De kanalen kunnen in horizontale doorsnede allerlei vormen hebben. Een meerhoekige 15 vorm leidt tot goede resultaten. Bij de overgang van het kanaal in een schijfvormig element naar een kanaal in het volgende schijfvormig element dat eronder ligt, wordt de geometrische vorm van een gedeelte van de compacte kolom gewijzigd en daardoor ook de bewegingsbaan van de delen materiaal die moeten worden verkleind. De materiaaldelen worden daarbij op elkaar gedrukt en langs elkaar geschuurd. In feite 20 zullen de materiaaldelen als gevolg van traagheidskracht eerst naar de omtrek van het kanaal bewegen en bij het binnenkomen in een volgend kanaal door de wanden daarvan naar het centrum van het volgende deel van de materiaalkolom worden verplaatst.The channels can have all kinds of shapes in horizontal section. A polygonal shape leads to good results. At the transition from the channel in a disc-shaped element to a channel in the next disc-shaped element below it, the geometric shape of a part of the compact column is changed and thereby also the path of movement of the parts of material to be reduced. The material parts are pressed on top of each other and sanded together. In fact, due to inertial force, the material parts will first move to the circumference of the channel and when entering a next channel will be moved through the walls thereof to the center of the next part of the material column.

Bij voorkeur hebben de kanalen een driehoekige omtrek. Om de elementen te roteren 25 bestaan allerlei mogelijkheden. Eén daarvan is dat de omtrek van elk schijfvormig element rond is en de schijfvormige elementen worden geroteerd doordat op het zijvlak van elk element aangedreven rollen of tandwielen aan- of ingrijpen,Preferably, the channels have a triangular outline. All kinds of possibilities exist for rotating the elements. One is that the circumference of each disc-shaped element is round and the disc-shaped elements are rotated by driven or engaging rollers or gears on the side face of each element,

Een andere mogelijkheid is dat de schijfvormige elementen door elektromagnetische 30 werking worden geroteerd.Another possibility is that the disc-shaped elements are rotated by electromagnetic action.

De uitvinding betreft tevens een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze waarbij deze inrichting een aantal op enige afstand boven elkaar geplaatste schijfvormige 1013085 3 elementen omvat, elk met een daarin uitgespaard kanaal, waarbij de kanalen met elkaar een aan twee einden een open kamer vormen en middelen aanwezig zijn om de elementen te roteren met verschillende rotatiesnelheden en/of verschillende rotatierichtingen en/of verschillende excentriciteit van de kanalen ten opzichte van de 5 rotatieassen van de schijfvormige elementen en/of verschillende onderlinge posities van de rotatieassen van de schijfvormige elementen.The invention also relates to a device for carrying out the method, wherein this device comprises a number of disc-shaped 1013085 3 elements placed at a distance from each other, each with a channel recessed therein, the channels forming an open chamber at two ends and means are provided for rotating the elements with different rotational speeds and / or different directions of rotation and / or different eccentricity of the channels with respect to the axes of rotation of the disc-shaped elements and / or different positions of the axes of rotation of the disc-shaped elements.

De uitvinding zal nu aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.The invention will now be explained in more detail with reference to the figures.

10 Figuur 1 toont een axiale doorsnede van een uitvoeringsvoorbeeld van een destructie-inrichting volgens de uitvinding.Figure 1 shows an axial section of an embodiment of a rendering device according to the invention.

Figuur 2 toont een bovenaanzicht van de inrichting volgens figuur 1 op iets grotere schaal.Figure 2 shows a top view of the device according to Figure 1 on a slightly larger scale.

1515

Figuur 3 toont een perspectivisch aanzicht van een gedeelte van de destructie-inrichting volgens de figuren 1 en 2 in uiteengenomen toestand (exploded view).Figure 3 shows a perspective view of a part of the destruction device according to Figures 1 and 2 in exploded view.

Figuur 4 toont een bovenaanzicht van een alternatieve uitvoering van de destructie-20 inrichting volgens de uitvinding waarbij andere aandrijfmiddelen worden toegepast.Figure 4 shows a top view of an alternative embodiment of the destruction device according to the invention, in which other drive means are used.

Figuur 5 toont een doorsnede volgens de lijn V-V in figuur 4.Figure 5 shows a section along the line V-V in Figure 4.

De destructie-inrichting volgens de figuren 1-3 omvat een aantal (in het getoonde 25 geval zes) boven elkaar geplaatste draaibaar opgestelde schijfvormige elementen 1. Tussen deze schijfvormige elementen wordt een zekere afstand gehandhaafd die afhankelijk is van de grootte van het gewenste eindproduct. Bijvoorbeeld bestaan de middelen om de gewenste afstand te houden uit een aantal nabij de rand van de schijfvormige elementen geplaatste kogellagers. Ook andere oplossingen zijn echter 30 denkbaar. In elke schijf is een driehoekig kanaal 2 uitgespaard, bij voorkeur excentrisch ten opzichte van de rotatiehartlijn van het betreffende schijfvormige element. Rondom de schijfvormige elementen 1 is een huis 3 geplaatst en tussen het huis 3 en de schijfvormige elementen 1 zijn middelen aanwezig om de schijfvormige elementen te 1013085 4 roteren. In de uitvoering volgens de figuren 1-3 zijn deze middelen elektromagnetisch van aard, waarbij in de inwendige bekleding 4 van het huis 3 spoelen 5 zijn ingebracht en in de schijfvormige elementen 1 magneten 6 zijn ondergebracht. Tijdens bedrijf wordt aan de spoelen een gelijk- of wisselstroom toegevoerd. Tussen de bekleding 4 5 van het huis 3 en de schijfvormige elementen 1 is een spleet 7 vrijgelaten.The destruction device according to Figures 1-3 comprises a number of (in the case shown six) rotatably arranged disc-shaped elements 1 placed one above the other. A certain distance is maintained between these disc-shaped elements, which depends on the size of the desired end product. For example, the means for keeping the desired distance consist of a number of ball bearings placed near the edge of the disc-shaped elements. However, other solutions are also conceivable. A triangular channel 2 is recessed in each disc, preferably eccentrically with respect to the axis of rotation of the disc-shaped element in question. A housing 3 is placed around the disc-shaped elements 1 and between the housing 3 and the disc-shaped elements 1 there are means for rotating the disc-shaped elements. In the embodiment according to Figures 1-3, these means are of an electromagnetic nature, in which coils 5 are inserted in the inner lining 4 of the housing 3 and magnets 6 are accommodated in the disc-shaped elements 1. A DC or AC current is supplied to the coils during operation. A gap 7 is left between the covering 45 of the housing 3 and the disc-shaped elements 1.

De werking is als volgt:The operation is as follows:

Via een toevoerkoker 8 boven in het huis 3 worden de te verkleinen materiaaldelen 10 toegevoerd. De schijven 1 worden door de aandrijfiniddelen zodanig geroteerd dat de rotatiesnelheden van opeenvolgende schijfVormige elementen verschillen en/of de rotatierichting van de opeenvolgende schijven verschillen. Voorts kan de excentriciteit van de kanalen in de schijfVormige elementen ten opzichte van de rotatieassen van die elementen verschillen en kan de onderlinge positie van de rotatieassen van de 15 verschillende schijfvormige elementen verschillen.The material parts 10 to be comminuted are supplied via a feed tube 8 at the top of the housing 3. The discs 1 are rotated by the drive means such that the rotational speeds of successive disc-shaped elements differ and / or the direction of rotation of the successive discs differs. Furthermore, the eccentricity of the channels in the disc-shaped elements can differ with respect to the rotation axes of those elements and the mutual position of the rotation axes of the different disc-shaped elements can differ.

De opeenvolgende driehoekige kanalen 2 vormen een doorlopende kamer waarin zich een compacte kolom materiaaldelen bevindt. Bij de overgang van het kanaal 2 in het ene schijfVormige element 1 naar het kanaal 2 in het volgende schijfVormige element 1 20 verandert de geometrische vorm van het kolomdeel. De deeltjes worden gedwongen volgens een gewijzigde baan te bewegen waarbij zij op elkaar worden gedrukt en langs elkaar worden geschuurd. Daardoor vindt met minimale energie een uiterst efficiënte verkleining van het deeltj esmateriaal plaats.The successive triangular channels 2 form a continuous chamber in which there is a compact column of material parts. At the transition from channel 2 in one disc-shaped element 1 to channel 2 in the next disc-shaped element 1, the geometric shape of the column part changes. The particles are forced to move in a modified path, pressing and sanding together. As a result, an extremely efficient reduction of the particle material takes place with minimal energy.

25 De kanalen 1 kunnen dezelfde excentriciteit ten opzichte van de opeenvolgende draaiassen van de schijfVormige elementen hebben.The channels 1 can have the same eccentricity with respect to the successive rotational axes of the disc-shaped elements.

Figuur 3 toont de situatie waarbij opeenvolgende schijfVormige elementen 1 in verschillende rotatierichtingen draaien. Waar het om gaat is dat de deeltjes van de 30 compacte materiaalkolom bij de overgang van het ene schijfVormige element naar het andere schijfVormige element in een andere richting worden geduwd. De hoeken waaronder de binnenvlakken van de driehoekige kanalen 2 op het deeltjesmateriaal aangrijpen zullen bij de overgang van het enige schijfVormige element naar het 1013085 5 volgende schijfVormige element worden gewijzigd. Het is niet nodig dat de kanalen 2 driehoekig zijn. Ook vier- en meerhoekige kanalen, ovale kanalen, halfcirkelvormige kanalen en grillig gevormde kanalen zijn mogelijk. Indien de kanalen van opeenvolgende schijfVormige elementen onderling verschillende afstanden tot de 5 rotatieas hebben, zijn zelfs cirkelvormige kanalen 2 mogelijk.Figure 3 shows the situation in which successive disk-shaped elements 1 rotate in different directions of rotation. What matters is that the particles of the compact material column are pushed in a different direction at the transition from one disc-shaped element to another disc-shaped element. The angles at which the inner surfaces of the triangular channels 2 engage with the particulate material will change at the transition from the single disc-shaped element to the next disc-shaped element. It is not necessary that the channels 2 are triangular. Four- and polygonal channels, oval channels, semicircular channels and irregularly shaped channels are also possible. If the channels of successive disk-shaped elements have mutually different distances from the 5 axis of rotation, even circular channels 2 are possible.

Het fijngemaakte materiaal kan, als het kleiner is dan de afstand tussen de schijfvormige elementen 1, via de spleten tussen die schijfvormige elementen ontsnappen en bovendien via de cirkelvormige spleet 7 naar beneden vallen. Via de 10 afvoer 9 kan verkleind materiaal worden afgevoerd en - indien nodig - worden gerecirculeerd.The comminuted material can, if it is smaller than the distance between the disc-shaped elements 1, escape through the gaps between those disc-shaped elements and, moreover, fall down through the circular slit 7. Reduced material can be discharged via the discharge 9 and - if necessary - recycled.

Bij de uitvoering volgens de figuren 4 en 5 is elk van de schijfvormige elementen 1 door pennen 10 verbonden met een buitenring 11 die over zijn gehele omtrek van een 15 vertanding 12 is voorzien. Deze vertanding is slechts gedeeltelijk getekend. In de vertanding 12 grijpen drie aangedreven tandwielen 14. Er is een cirkelvormige spleet 13 tussen de buitenring 11 en elk van de schijven 1. Deze heeft dezelfde functie als de spleet 7 bij de uitvoering volgens de figuren 1-3.In the embodiment according to figures 4 and 5, each of the disc-shaped elements 1 is connected by pins 10 to an outer ring 11 which is provided with a toothing 12 over its entire circumference. This cut is only partly drawn. Three driven gears 14 engage in the toothing 12. There is a circular gap 13 between the outer ring 11 and each of the disks 1. This has the same function as the gap 7 in the embodiment according to figures 1-3.

20 Binnen het kader van de conclusies zijn verschillende wijzigingen mogelijk.Several changes are possible within the scope of the conclusions.

10130851013085

Claims

Method for comminuting material parts, characterized in that the material parts are guided in a compact column from top to bottom through a chamber formed by a number of channels (2), each arranged in a rotatable substantially horizontal disc-shaped element (1), which disc-shaped elements (1) are placed one above the other with some spacing, successive disc-shaped elements - with different rotational speeds and / or 10 - with different directions of rotation and / or - with different eccentricity of the channels with respect to the axes of rotation of the disc-shaped elements and / or - are rotated with different mutual positions of the rotational axes of the disc-shaped elements 15, such that at the transition from one channel (2) to the next channel (2) the shape of the package with material parts becomes changed, the direction in which the material parts are moved changes and the material parts continue to move pressure of the material parts on each other or movement of the material parts relative to each other are reduced. 20

Method according to claim 1, characterized in that the width of the walls of the channels of the elements is chosen such that the channel (2) of an upper disc-shaped element (1) is always through the directly lower disc-shaped element (1) is overlapped. 25

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the channels (2) have a triangular circumference.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the circumference of each disc-shaped element (1) is circular and the disc-shaped elements are rotated by driving driven rollers or gears (14) on the side face of each disc-shaped element. or intervene. 1013085

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the disc-shaped elements (1) are rotated by electromagnetic action (5, 6).

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the device comprises a number of disc-shaped elements (1) placed at a distance from each other, each with a channel (2) recessed therein, which channels ( 2) together form a double-ended chamber, and that means are provided to rotate the disc-shaped elements with different rotational speeds and / or different directions of rotation and / or with different eccentricity of the channels with respect to the axes of rotation of the disc-shaped elements and / or with different mutual positions of the axes of rotation of the disc-shaped elements.

Device according to claim 6, characterized in that the width of the walls 15 of the channels (2) of the disc-shaped elements (1) is chosen such that a channel of an upper element at each rotation position with respect to a directly disc-shaped element located below it by overlapping disc-shaped element located below. 1013085