NO131574B

NO131574B -

Info

Publication number: NO131574B
Application number: NO2369/71A
Authority: NO
Inventors: Norwood Henry Andrews
Original assignee: Norwood Henry Andrews
Priority date: 1970-07-30
Filing date: 1971-06-22
Publication date: 1975-03-17
Also published as: JPS551825B1; US3688991A; DE2136652A1; FR2103142A5; ES393376A1; NO131574C; GB1337483A; CA948171A

Description

Fremgangsmåte og mølle for finoppdeling Method and mill for fine division

av råmateriale. of raw material.

Oppfinnelsen angår maling ved hjelp av en gass-stråle ellar såkalt jetstråle mot en støtflate, hvor det materiale eller råmateriale som skal finoppdeles strømmer med stor hastighet i en bæregass til støtanslag mot støtflaten. The invention relates to painting by means of a gas jet or so-called jet jet against an impact surface, where the material or raw material to be finely divided flows at high speed in a carrier gas until impact against the impact surface.

Vanlige møller for maling ved hjelp av en jetstråle mot en støtflate blir mer og mer ineffektive sammenlignet med sirkulerende strålemølleinnretninger, når det skal fremstilles ytterst fine partikkelstørrelser. Dette skyldes det vel kjente faktum at når partiklene i en høyhastighetsgass-stråle støter an mot støtflaten, oppstår det nær ved flaten en høytrykksgass-sone som de minste partikler ikke så lett trenger gjennom. De minste partikler har følgelig en tendens til å strømme over støtflaten i stedet for å stø.te an mot denne. Det vil dermed oppstå liten eller ingen støt- og malevirkning. Conventional mills for painting by means of a jet jet against an impact surface are becoming more and more inefficient compared to circulating jet mill devices, when extremely fine particle sizes are to be produced. This is due to the well-known fact that when the particles in a high-speed gas jet collide with the impact surface, a high-pressure gas zone occurs close to the surface through which the smallest particles do not easily penetrate. Consequently, the smallest particles tend to flow over the impact surface instead of impacting against it. There will thus be little or no impact and grinding effect.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for oppmaling av et råmateriale under '. benyttelse av en strålemølle er av den art hvor råmaterialet innledningsvis males delvis ved at det innføres i en gass-strøm inn i møllens malekammer i hvilket der er anordnet en eller flere roterende støtflater, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, karakteriseres ved at det delvis malte materiale helt eller delvis deretter fjernes fra kammeret, hvoretter det utsettes for en akselerasjon og straks deretter returneres inn i malekammeret gjennom et innløp i retning mot den eller de roterende støtflåtene. The method according to the invention for grinding a raw material under '. the use of a jet mill is of the kind where the raw material is initially partially ground by introducing it in a gas stream into the mill's grinding chamber in which one or more rotating impact surfaces are arranged, and the method according to the invention is characterized by the fact that the partially ground material is completely or partially then removed from the chamber, after which it is subjected to an acceleration and immediately thereafter returned into the grinding chamber through an inlet in the direction of the rotating impactor(s).

Denne fremgangsmåte fører til bedre effektivitet både med hensyn til kraftforbruk og den tid som går med til å male materialet til en mikroliten størrelsesorden. Minst en del av gassen som sammen med det delvis malte materiale er blitt fjernet fra kammeret skilles fortrinnsvis fra det delvis malte materiale før dette igjen returneres til kammeret. Den atskilte gass kan enten fjernes eller returneres separat til kammeret. I begge tilfeller oppnås betydelige fordeler ved atskillingen eller separasjonen. Den høytrykksgass eller andre midler som brukes for å akselere This method leads to better efficiency both with regard to power consumption and the time it takes to grind the material to a micro size. At least part of the gas which has been removed from the chamber together with the partially ground material is preferably separated from the partially ground material before this is returned to the chamber. The separated gas can either be removed or returned separately to the chamber. In both cases, significant benefits are achieved by the separation or separation. The high-pressure gas or other means used to accelerate

og returnere det delvis malte materiale gjennom innløpet til kammeret blir således tilført det delvis malte materiale og vil derfor ikke måtte overvinne friksjonen av og akselerere vekten av gassen som er blitt fjernet fra kammeret sammen med det delvis malte materiale. Ved å fjerne gassen fra det delvis malte materiale blir også materialet mindre fortynnet, og det oppstår mye større maleeffekt mellom partiklene i seg selv når de i en tur-bulent strøm og med forskjellig akselerasjon for eksempel passerer gjennom en venturidyse som er anordnet oppstrøms av retur-innløpet til kammeret. and returning the partially ground material through the inlet to the chamber is thus supplied with the partially ground material and will therefore not have to overcome the friction of and accelerate the weight of the gas which has been removed from the chamber along with the partially ground material. By removing the gas from the partially ground material, the material is also less diluted, and a much greater grinding effect occurs between the particles themselves when, in a turbulent flow and with different acceleration, for example, they pass through a venturi nozzle that is arranged upstream of the return - the inlet to the chamber.

Det delvis malte materiale innføres og/eller gjeninnføres fortrinnsvis i én retning med en komponent som er motsatt bevegelsesretningen for den del av støtflaten eller støtflatene som materialet føres inn mot. Dette gir et sterkere støt mellom partiklene i materialet og støtflaten. Det delvis malte materiale tas fortrinnsvis tangentialt ut fra kammeret. The partially painted material is introduced and/or re-introduced preferably in one direction with a component that is opposite to the direction of movement of the part of the impact surface or impact surfaces against which the material is introduced. This gives a stronger impact between the particles in the material and the impact surface. The partially ground material is preferably taken out tangentially from the chamber.

Ovennevnte fordeler kan videre delvis tilskrives bruk The above benefits can also be partly attributed to use

av en roterende støtflate som til stadighet blottlegger en ny støtflate mot strålen av partikler og ga'ss, slik at oppbygning av en trykksone delvis hindres. Den aktuelle rotasjonshastighet av støtflaten eller støtflatene vil være avhengig av materialtype og produktdimensjoner, men under de fleste betingelser vil de beste resultater oppnås når støtflaten eller støtflatene dreies slik at det pr. sekund passerer en flate på mellom 500 of a rotating impact surface which constantly exposes a new impact surface against the jet of particles and gas, so that the build-up of a pressure zone is partially prevented. The relevant rotation speed of the impact surface or impact surfaces will depend on the type of material and product dimensions, but under most conditions the best results will be achieved when the impact surface or impact surfaces are rotated so that per second passes a surface of between 500

og 5000 ganger det effektive innløpstverrsnitt hvorigjennom det delvis malte materiale innføres på nytt. Effektiviteten eller virkningsgraden kan også delvis tilskrives tilbakeføringen av det delvis malte materiale til kammeret og mot den eller de roterende støtflater. and 5,000 times the effective inlet cross-section through which the partially milled material is reintroduced. The efficiency can also be partially attributed to the return of the partially milled material to the chamber and against the rotating impact surface(s).

Oppfinnelsen omfatter også en mølle med en gass-stråle The invention also includes a mill with a gas jet

og en støtflate, og møllen omfatter et hus utformet med et sylindrisk malekammer med en kontinuerlig periferisk vegg som styrer en sirkulerende gass-strøm sammen med de partikler som skal males, en innretning som kan føre råmaterialet inn gjennom et innløp som fører inn i kammeret, og minst én støtplate som roterer i kammeret og sveiper langs i det minste en del av den periferiske veggen, og møllen ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved anordning av en utløpskanal i den periferiske veggen som danner utløp for gass og delvis malt materiale fra kammeret, samt en akselerasjonsinnretning for akselerasjon av det fraskilte delvis malte materiale for tilbakeføring til malekammeret gjennom et innløp anordnet i kammerets periferiske vegg. and an impact surface, and the mill comprises a housing formed with a cylindrical grinding chamber with a continuous peripheral wall which directs a circulating gas stream together with the particles to be ground, a device which can introduce the raw material through an inlet leading into the chamber, and at least one shock plate which rotates in the chamber and sweeps along at least part of the peripheral wall, and the mill according to the invention is characterized by the arrangement of an outlet channel in the peripheral wall which forms an outlet for gas and partially ground material from the chamber, as well as an acceleration device for acceleration of the separated partially ground material for return to the grinding chamber through an inlet arranged in the peripheral wall of the chamber.

Et antall støtflater som er utformet som et antall hammere, kan være anordnet.i en vinkelavstand fra hverandre rundt periferien av en roterende ramme. Det kan alternativt anvendes en støtflate med en glatt overflate. Den glattflatede enkle støt-flate byr på muligheter i pulvermetallurgi og for andre sterkt slipende materialer. En fordel med den glatte støtflate er at materialet ikke sammenpakkkes mellom de atskilte hammerstøt-flater, og det vil dermed alltid opprettholdes en ren støt-flate. A number of impact surfaces designed as a number of hammers may be arranged at an angular distance from each other around the periphery of a rotating frame. Alternatively, an impact surface with a smooth surface can be used. The smooth-surfaced single impact surface offers possibilities in powder metallurgy and for other highly abrasive materials. An advantage of the smooth impact surface is that the material is not compacted between the separate hammer impact surfaces, and a clean impact surface will thus always be maintained.

Når det anvendes hammerstøtflater, kan disse være inn-stilt for å gi den nødvendige sorteringshvirvelstrøm i kammeret. Hvis det imidlertid anvendes en glattflatet enkeltstøtflate, kan sorteringshvirvelstrømmen frembringes av radialtgående skovler som er montert på den roterende støtflate. When hammer impact surfaces are used, these can be set to provide the necessary sorting eddy current in the chamber. If, however, a smooth-surfaced single impact surface is used, the sorting eddy current can be produced by radially moving vanes mounted on the rotating impact surface.

Noen eksempler på møller som er konstruert i samsvar med oppfinnelsen er vist på de medfølgende tegninger hvor: Fig. 1 er et delvis lengdesnitt gjennom en mølle. Fig. 2 er et snitt tatt etter linjen 2-2 på fig. 1. Fig. 3 er et snitt tatt etter linjen 3-3 på fig. 1. Fig. 4 er et forstørret snitt tatt etter linjen 4-4 på fig. 1. Fig. 5 er et delvis snitt gjennom en annen utførelse. Fig. 6 er et snitt tatt etter linjen 6-6 på fig. 5. Fig. 7 er et snitt gjennom en tredje mølleutførelse. Fig..8 er et snitt tatt etter linjen 8-8 på fig. 7. Fig. 9 er et snitt gjennom en fjerde mølleutførelse. Fig. 10 er et delsnitt gjennom en femte mølleutførelse. Fig.,11 er et delvis snitt tatt etter linjen 11-11 på fig. 10, og Fig. 12 er et snitt i likhet med det på fig. 11, men viser en modifikasjon. Some examples of mills constructed in accordance with the invention are shown in the accompanying drawings where: Fig. 1 is a partial longitudinal section through a mill. Fig. 2 is a section taken along the line 2-2 in fig. 1. Fig. 3 is a section taken along the line 3-3 in fig. 1. Fig. 4 is an enlarged section taken along the line 4-4 in fig. 1. Fig. 5 is a partial section through another embodiment. Fig. 6 is a section taken along the line 6-6 in fig. 5. Fig. 7 is a section through a third mill design. Fig..8 is a section taken along the line 8-8 in fig. 7. Fig. 9 is a section through a fourth mill design. Fig. 10 is a section through a fifth mill design. Fig. 11 is a partial section taken along the line 11-11 in fig. 10, and Fig. 12 is a section similar to that in Fig. 11, but shows a modification.

Møllen som vist på figurene 1-4 omfatter et sirkulært sylindrisk kammer 12 som er utformet med et produktutløp 14. Mot dette utløp 14 føres partiklene av riktig mikrostørrelse The mill as shown in figures 1-4 comprises a circular cylindrical chamber 12 which is designed with a product outlet 14. Towards this outlet 14 the particles of the correct micro size are guided

av en sorteringshvirvel i gassen.. På en aksel 16 er det montert en rotorramme 18 som på den ytre periferi bærer en rekke hammer-flater 20 som danner støtflater. Rammen 18 roteres fra akselen 16 som igjen via en remskive 22 drives av en rem 24. Som best vist på fig. 3 er remskiven 22 kilt på akselen 16 ved hjelp av kilespor 26 og den drives av en motor. of a sorting vortex in the gas.. A rotor frame 18 is mounted on a shaft 16 which on the outer periphery carries a series of hammer surfaces 20 which form impact surfaces. The frame 18 is rotated from the shaft 16 which in turn is driven via a pulley 22 by a belt 24. As best shown in fig. 3, the pulley 22 is wedged on the shaft 16 by means of keyway 26 and it is driven by a motor.

Støtflatene 20 er montert på rammen slik at de roterer så nært som mulig opp til den indre periferielle vegg 28 The abutment surfaces 20 are mounted on the frame so that they rotate as close as possible to the inner peripheral wall 28

i kammeret 12, for eksempel med en klaring på mindre enn 2,5 cm. in the chamber 12, for example with a clearance of less than 2.5 cm.

Det råmateriale som skal males innføres i kammeret 12 ved hjelp av en mateinnretning 29 som omfatter en trakt 30, et munnstykke 32 og en venturidyse 34. -En kilde for høytrykks-luft eller en annen gass (ikke vist) er koblet til munnstykket 32. Gassen som strømmer gjennom munnstykket trekker råmaterialet fra trakten 30 og inn i venturidysen 34 hvor det akselereres ved strømningen inn i kammeret 12 hvor det støter mot de radialtløpende partier på støtflatene 20. Støtet fra støt-flatene 20 mot råmaterialet tjener til å male dette delvis. Materialet føres deretter med gass-strømmen langs veggen 28 til en vesentlig del tømmes ut gjennom utløpsrøret 38. Sentri-fugalkraften i gassen og det delvis malte materiale bevirker at det føres inn i utløpsrøret 38 som er anbrakt tangentialt i veggen 28 for kammeret 12, slik som vist. The raw material to be ground is introduced into the chamber 12 by means of a feeding device 29 which comprises a funnel 30, a nozzle 32 and a venturi nozzle 34. -A source of high-pressure air or another gas (not shown) is connected to the nozzle 32. The gas flowing through the nozzle pulls the raw material from the funnel 30 into the venturi nozzle 34 where it is accelerated by the flow into the chamber 12 where it collides with the radially running parts of the impact surfaces 20. The impact from the impact surfaces 20 against the raw material serves to partially grind it. The material is then carried with the gas flow along the wall 28 until a significant part is emptied out through the outlet pipe 38. The centrifugal force in the gas and the partially ground material causes it to be carried into the outlet pipe 38 which is placed tangentially in the wall 28 of the chamber 12, as as shown.

Utløpsrøret 38 er direkte forbundet med en akselerasjonsinnretning 39 som omfatter et munnstykke 40 og en aksialt til dette innrettet venturidyse 42, slik som vist på fig. 2. Munnstykket 40 er koblet til en høytrykksgasskilde, slik at det delvis malte materiale og gassen trekkes inn i strømmen gjennom venturidysen 42 som vil sørge for akselera-sjonen. Venturidysen 42 står i direkte forbindelse med en åpning i veggen 28 til det indre i kammeret 12. Venturidysen 42 er innrettet slik at gassen og materialet som kommer fra dens utløpsende returneres tilbake til kammeret 12 mot de roterende støtflater 20. Som vist på fig. 2 roterer støtflatene i urviserretningen mens venturidysen 42 i hovedsaken er rettet i den motsatte tangentialretning. Materialet som medføres av gassen blir således returnert med en strømningskomponent som er perpendikulær på de roterende støtflater. The outlet pipe 38 is directly connected to an acceleration device 39 which comprises a nozzle 40 and an axially aligned venturi nozzle 42, as shown in fig. 2. The nozzle 40 is connected to a high-pressure gas source, so that the partially ground material and the gas are drawn into the flow through the venturi nozzle 42 which will provide the acceleration. The venturi nozzle 42 is in direct connection with an opening in the wall 28 to the interior of the chamber 12. The venturi nozzle 42 is arranged so that the gas and material coming from its outlet end is returned back to the chamber 12 against the rotating impact surfaces 20. As shown in fig. 2 rotates the impact surfaces in a clockwise direction while the venturi nozzle 42 is mainly directed in the opposite tangential direction. The material carried by the gas is thus returned with a flow component that is perpendicular to the rotating impact surfaces.

Under drift kan rammen 18 dreies med en hvilken som helst valgt hastighet for å oppnå det ønskede resultat - avhengig av materialtype som skal males. Hovedprinsippet vil imidlertid gå ut på at utløpsporten fra venturidysen vender mot de etter hverandre følgende støtflater som materialet støter an mot. Ved at en "ny" støtflate i hurtig rekkefølge kommer mot det returnerte materiale vil trykkhøyden praktisk talt bli eliminert. Dessuten vil hver støtflate være effektivt plassert tett opptil venturidysen når den passerer innenfor enden til venturidysen. During operation, the frame 18 can be rotated at any selected speed to achieve the desired result - depending on the type of material to be painted. The main principle, however, will be that the outlet port from the venturi nozzle faces the successive impact surfaces against which the material collides. As a "new" impact surface in rapid succession comes against the returned material, the pressure height will be practically eliminated. Also, each impact surface will be effectively located close to the venturi nozzle as it passes within the end of the venturi nozzle.

Fig.. 4 viser den vannkjølte, hule aksel for drift av rammen 18 og støtflatene 20. Akselen er dreibart montert i lågere 40 og 42 som ligger i lagerhus 44, respektive 46. Rammen 18 er montert på et parti 48 av akselen 16 med redusert diameter og er festet i en bestemt stilling ved hjelp av en kilse i et kilespor 50 og ved hjelp av en med en flens utformet festebolt 52 som skrues inn i akselen 16. Fig. 4 shows the water-cooled, hollow shaft for operation of the frame 18 and the impact surfaces 20. The shaft is rotatably mounted in bearings 40 and 42 located in bearing housings 44 and 46, respectively. The frame 18 is mounted on a part 48 of the shaft 16 with reduced diameter and is fixed in a specific position by means of a wedge in a keyway 50 and by means of a flanged fixing bolt 52 which is screwed into the shaft 16.

Akselen 16 strekker seg gjennom en åpning 54 i kammeret 12. For å hindre at gass lekker ut langs akselen 16 er det anordnet en pakningsboks 56 som omfatter et hus 58 som ved hjelp av flenser 60 og festebolter 62 er skruet til veggen i kammeret 12. Inne i pakningsboksen 56 og buttende mot veggen i kammeret 12 er det montert en første sirkulær ring 64 som er forsynt med indre og ytre omkretsspor 66 og 68. Sporet 66 danner en lukket kanal sammen med huset 58. Sporet 68 som har en trang pasning danner sammen med akselen 16 en i hovedsaken lukket indre kanal. Sporene 66 og 68 er forbundet med hverandre ved hjelp av en rekke porter 70 som strekker seg radialt gjennom ringen 64. Som vist er sporet 66 koblet til en gasskilde gjennom porten 74 i huset 58. Formålet med denne kon-struksjonen er å opprettholde en moderat gass-strøm inn i møllen gjennom klaringen ved åpningen 54. Derved hindres det at støv fra selve arbeidsprosessen vil trenge inn i pakningsboksen, slik at pakningen ikke vil bli ødelagt. The shaft 16 extends through an opening 54 in the chamber 12. In order to prevent gas leaking out along the shaft 16, a packing box 56 is arranged which comprises a housing 58 which is screwed to the wall of the chamber 12 by means of flanges 60 and fastening bolts 62. Inside the packing box 56 and butting against the wall of the chamber 12, a first circular ring 64 is mounted which is provided with inner and outer circumferential grooves 66 and 68. The groove 66 forms a closed channel together with the housing 58. The groove 68 which has a tight fit forms together with the shaft 16 an essentially closed inner channel. The grooves 66 and 68 are connected to each other by means of a series of ports 70 which extend radially through the ring 64. As shown, the groove 66 is connected to a gas source through the port 74 in the housing 58. The purpose of this construction is to maintain a moderate gas flow into the mill through the clearance at the opening 54. This prevents dust from the work process itself from entering the packing box, so that the packing will not be destroyed.

Pakningsboksen 56 er utstyrt med en rekke konvensjonelle, varmemotstandsdyktige pakninger 76 som pakkes inn i boksen ved hjelp av en gjenget pakningsbokshylse 78. The stuffing box 56 is equipped with a number of conventional, heat-resistant gaskets 76 which are packed into the box by means of a threaded stuffing box sleeve 78.

Den hule aksel 16 og pakningsboksen 56 kjøles ved hjelp av en kjølevannskilde (ikke vist). Røret 80 strekker seg inn i den hule aksel 16 og nesten helt inn til den indre ende av bolten 52. Røret 80 holdes konsentrisk i akselen 16 ved hjelp av en plate 82 som har en L-formet flens 84 som omgir akselen 16. Flensen 84 er avtettet mot akselen 16 ved hjelp av en O-ring 86. Platen 82 holdes i stilling ved enden av akselen 16 ved hjelp av en brakett 88 som ved hjelp av gjengede bolter 90 er festet til lagerhuset 44. Røret 80 holdes fast i en åpning i platen 82 ved hjelp av en settskrue 92. Platen 82 er også utstyrt med et utløpsrør 90 hvor kjølevannet kan strømme ut. The hollow shaft 16 and packing box 56 are cooled by means of a cooling water source (not shown). The tube 80 extends into the hollow shaft 16 and almost all the way to the inner end of the bolt 52. The tube 80 is held concentrically in the shaft 16 by a plate 82 having an L-shaped flange 84 surrounding the shaft 16. The flange 84 is sealed against the shaft 16 by means of an O-ring 86. The plate 82 is held in position at the end of the shaft 16 by means of a bracket 88 which is fixed to the bearing housing 44 by means of threaded bolts 90. The tube 80 is held firmly in an opening in the plate 82 by means of a set screw 92. The plate 82 is also equipped with an outlet pipe 90 through which the cooling water can flow out.

Kjølevannet strømmer gjennom røret 80 forbi veggen The cooling water flows through the pipe 80 past the wall

i kammeret 12 og opp mot den med flens forsynte bolt 52 hvor strømningsretningen snus om, slik at vannet vender tilbake langs den indre flate av den hule aksel 16. Vannet kjøler både pakningen i pakningsboksen 56 og lagrene 42 og 40. in the chamber 12 and up towards the flanged bolt 52 where the direction of flow is reversed, so that the water returns along the inner surface of the hollow shaft 16. The water cools both the gasket in the gasket box 56 and the bearings 42 and 40.

Den på fig. 4 viste kjøleinnretning er spesielt nyttig i store møller som anvender overhetet damp (vanligvis fra 371° til 538° C). Ved slike temperaturer er det nødvendig å beskytte både pakningen i pakningsboksen og lagrene på en god og pålitelig måte. Når det i møllen anvendes relativt kalde trykkgasser, kan det anvendes forskjellige konvensjonelle typer tetningsinnretninger i stedet for den på fig. 4 viste innretning. Uansett type gass som anvendes er det imidlertid ønskelig å hindre at finmalt materiale skal strømme langs akselen fra møller til tetningsinnretningen. The one in fig. 4 cooling device shown is particularly useful in large mills using superheated steam (typically from 371° to 538° C). At such temperatures, it is necessary to protect both the packing in the packing box and the bearings in a good and reliable way. When relatively cold pressurized gases are used in the mill, different conventional types of sealing devices can be used instead of the one in fig. 4 showed device. Regardless of the type of gas used, however, it is desirable to prevent finely ground material from flowing along the shaft from mills to the sealing device.

Den på fig. 5 og 6 viste mølle er lik den på fig. The one in fig. 5 and 6 shown mill is similar to the one in fig.

1 viste, idet den omfatter et kammer 12' med et sentralt pro-duktutløp 14' hvor partikler strømmer ut fra en sorteringshvirvel. En rekke støtflater 20' er montert på en ramme 18' 1 showed, as it comprises a chamber 12' with a central product outlet 14' where particles flow out from a sorting vortex. A series of impact surfaces 20' are mounted on a frame 18'

som igjen er festet til en i kammeret 12" montert og drevet aksel 16'. Råmaterialet innmates til kammeret 12' ved hjelp av en passende mateinnretning 29' som kan være lik den på fig. which in turn is attached to a shaft 16' mounted and driven in the chamber 12'. The raw material is fed into the chamber 12' by means of a suitable feeding device 29' which may be similar to the one in fig.

1 viste mateinnretning 29. 1 showed feeding device 29.

Som i det første eksempel kan en viss mengde gass As in the first example, a certain amount of gas can

og delvis malt materiale utmates periferielt fra kammeret and partially ground material is discharged circumferentially from the chamber

12' gjennom en utløpskanal 38'. Ved å variere diameteren av kanalen 38' kan mengden av delvis malt materiale og gass som 12' through an outlet channel 38'. By varying the diameter of the channel 38', the amount of partially ground material and gas which

strømmer ut pr. tidsenhet varieres» Gassen og det delvis malte materiale som passerer gjennom utløpskanalen 38' mates til en syklonseparator 100 i stedet for å trekkes direkte tiltake til jetstrålen. Som vist på fig. 6 er utløpskanalen 38' fortrinnsvis koblet tangentialt til innerveggen 102 i syklonen 100. Som vist vil nesten all bæregass for det delvis malte materiale avtrekkes i syklonseparatoren gjennom kanalen 106, Da litt av det delvis malte materiale vil kunne følge med gassen gjennom kanalen 106, kan kanalen 106 være koblet til et posefilter (ikke vist) eller en lignende oppsamlingsinnretning. flows out per time unit is varied" The gas and the partially ground material passing through the outlet channel 38' are fed to a cyclone separator 100 instead of being drawn directly to the jet jet. As shown in fig. 6, the outlet channel 38' is preferably connected tangentially to the inner wall 102 of the cyclone 100. As shown, almost all the carrier gas for the partially ground material will be drawn off in the cyclone separator through the channel 106. As some of the partially ground material will be able to follow the gas through the channel 106, the channel 106 be connected to a bag filter (not shown) or a similar collection device.

Det materiale som avskilles fra gassen i syklonen trekkes inn i en gass-strøm som sendes gjennom et munnstykke 108 som er koblet til en ikke vist høytrykksgass-kilde<> Materialet akselereres i venturidysen 110 og returneres til kammeret 12' mot de roterende støtflater 20' på samme måte som beskrevet i forbindelse med det første eksempel. The material that is separated from the gas in the cyclone is drawn into a gas stream which is sent through a nozzle 108 which is connected to a high-pressure gas source, not shown<> The material is accelerated in the venturi nozzle 110 and returned to the chamber 12' against the rotating impact surfaces 20' in the same way as described in connection with the first example.

Driften av det på fig. 5 og 6 viste apparat The operation of that in fig. 5 and 6 showed apparatus

er mer effektivt enn for apparatet ifølge fig. 1, fordi det vesentligste av gassen separeres fra det delvis malte materiale. Grunnen til dette er at den energi som kreves ved returneringen av materialet til kammeret 12', kun tilføres det delvis malte materiale, i stedet for til både gassen og materialet. Dessuten vil den mindre friks jonseffekt av partiklene alene mot akselerasjonsinnretningen, slik som venturidysen, resultere i en høyere hastighet på det delvis malte materiale. Videre bør det returnerte materiale ha en høy konsentrasjon i stedet for å være sterkt fortynnet av returgass, idet dette resulterer i en større sammenstøts-virkning når materialet passerer gjennom venturidysen 110. Det er kjent at det vil oppstå en viss maleeffekt i venturidysen. Hår gassen fjernes forbedres denne maleeffekt. is more efficient than for the device according to fig. 1, because most of the gas is separated from the partially ground material. The reason for this is that the energy required for the return of the material to the chamber 12' is only supplied to the partially ground material, instead of to both the gas and the material. Moreover, the smaller fric ion effect of the particles alone against the acceleration device, such as the venturi nozzle, will result in a higher speed of the partially ground material. Furthermore, the returned material should have a high concentration instead of being highly diluted by return gas, as this results in a greater collision effect when the material passes through the venturi nozzle 110. It is known that a certain grinding effect will occur in the venturi nozzle. When the gas is removed, this grinding effect is improved.

Mens støtflatene 20' roterer i kammeret 12' opprettholdes det en i hovedsaken konstant rotasjonshastighet på gassen inne i kammeret 12', og materialpartiklene som sirkuleres med gassen vil da utsettes for en i hovedsaken konstant sentrifugalkraft. Da imidlertid en betydelig del av gassen fjernes fra møllen, vil en betydelig mindre mengde strømme fra de periferielle vegger i kammeret 12' til produktutløpet 14'° Derved vil det bli_ et vesentlig redusert innadrettet, viskøst trekk av gassen hvorved finere partikler vil kunne tilbakeholdes i kammeret 12' for ytterligere maling. Derved økes sorteringseffekten i kammeret 12'. While the impact surfaces 20' rotate in the chamber 12', an essentially constant rotational speed of the gas inside the chamber 12' is maintained, and the material particles that are circulated with the gas will then be exposed to an essentially constant centrifugal force. When, however, a significant part of the gas is removed from the mill, a significantly smaller amount will flow from the peripheral walls of the chamber 12' to the product outlet 14'. Thereby there will be a significantly reduced inwardly directed, viscous draft of the gas whereby finer particles will be able to be retained in the chamber 12' for further grinding. Thereby, the sorting effect in the chamber 12' is increased.

Hvis det ønskes er det ikke nødvendig å la gassen som er separert fra materialet strømme ut gjennom kanalen 106<> Gassen kan i stedet returneres til kammeret 12' gjennom en kanal 112 i en mengde som reguleres ved hjelp av en ventil 114. Ventilen 107 blir selvsagt avstengt når gassen føres tilbake til kammeret 12'. Den økede sorterings-ef f ekt elimineres når gassen føres tilbake til kammeret gjennom kanalen 112» Den forbedrede maleeffekt og akselerasjons-effekt av partiklene i venturidysen 110 forblir imidlertid opprettholdt. If desired, it is not necessary to allow the gas that is separated from the material to flow out through the channel 106<> The gas can instead be returned to the chamber 12' through a channel 112 in an amount that is regulated by means of a valve 114. The valve 107 becomes of course closed when the gas is fed back to the chamber 12'. The increased sorting effect is eliminated when the gas is returned to the chamber through the channel 112. However, the improved grinding effect and acceleration effect of the particles in the venturi nozzle 110 remains maintained.

En annen fordel med det på fig. 5 og 6 viste apparat er at dimensjonene på kammeret 12' kan reduseres vesentlig, fordi det ikke lenger er nødvendig å ha en sorteringssone som er stor nok til å behandle de store mengder gass som sirkulerer med en innadrettet rotasjonshastighet som er forenlig med den ønskede partikkelstørrelse. Derfor er det mulig å anvende en mindre mølle» En fordel med en liten mølle som fremstiller samme partikkelstørrelse som en større mølle er'at konsentrasjonen av materiale er større ved den ytre periferi i kammeret 12 og dette resulterer i en mindre relativ, indre friksjonsflate og en større sammen-støtsvirkning mellom partiklene. Another advantage of that in fig. 5 and 6 is that the dimensions of the chamber 12' can be substantially reduced, because it is no longer necessary to have a sorting zone large enough to process the large quantities of gas circulating at an inwardly directed rotational speed compatible with the desired particle size . Therefore, it is possible to use a smaller mill" An advantage of a small mill that produces the same particle size as a larger mill is that the concentration of material is greater at the outer periphery of the chamber 12 and this results in a smaller relative internal friction surface and a greater collision effect between the particles.

Hvis det ønskes kan syklonen 100 være vann-kjølt ved at det føres vann eller et annet kjølemiddel mellom veggene 102 og 104. Innløps- og utløps-kanaler 116 If desired, the cyclone 100 can be water-cooled by passing water or another coolant between the walls 102 and 104. Inlet and outlet channels 116

og 118 er anordnet for dette formål. and 118 are arranged for this purpose.

I det på fig. 7 og 8 viste eksempel inngår prinsippene ifølge foreliggende oppfinnelse sammen med de som omhandles i U.S.patent nr. 3.348.779. Denne mølle omfatter et male- og sorterings-kammer 12" med i hovedsaken sirkulært tverrsnitt og med sideflater 120 og 122 som er montert på en periferiell vegg 124. En rekke munnstykker 126 er anordnet i avstand fra hverandre rundt den periferi-ene vegg 124 og står i forbindelse med et forgreningskammer 128. Et rør 130 forbinder forgreningskammeret 128 med en gasstilførselskilde, og gjennom dette rør trykkes luft eller vanndamp under trykk til forgreningskammeret 128 og gjennom munnstykkene 126. Munnstykkene har en slik vinkelretning at jetstrømmen som frembringes i disse danner tangent til en sirkel med mindre diameter enn for den indre periferi for veggen 124»In that in fig. The example shown in 7 and 8 includes the principles according to the present invention together with those dealt with in U.S. patent no. 3,348,779. This mill comprises a grinding and sorting chamber 12" with a substantially circular cross-section and with side surfaces 120 and 122 which are mounted on a peripheral wall 124. A series of nozzles 126 are arranged at a distance from each other around the peripheral wall 124 and is in connection with a branching chamber 128. A pipe 130 connects the branching chamber 128 with a gas supply source, and through this pipe air or water vapor is pushed under pressure to the branching chamber 128 and through the nozzles 126. The nozzles have such an angular direction that the jet stream produced in them forms a tangent to a circle with a smaller diameter than that of the inner periphery of the wall 124"

En utløpskanal 14" har så store dimensjoner at produktet kan strømme ut sammen med den sirkulerende gass og er utformet ved sentrum av sideplaten 122„ An outlet channel 14" has such large dimensions that the product can flow out together with the circulating gas and is formed at the center of the side plate 122"

Råmaterialet som skal males innføres i kammeret 12" ved hjelp av en mateinnretning 29" som kan være lik den på fig. 1 viste innretning 29o The raw material to be ground is introduced into the chamber 12" by means of a feeding device 29" which may be similar to the one in fig. 1 showed device 29o

Som i eksemplet på fig. 1 roterer akselen 16" rammen 18", idet det om rammens omkrets er anordnet støt-flater 20" „ As in the example of fig. 1, the shaft 16" rotates the frame 18", as shock surfaces 20" are arranged around the perimeter of the frame

En utløpskanal 38" som er tangentialt forbundet med veggen 124 på samme måte som kanalen 38 på fig. 1, danner forbindelse for det delvis malte materiale og gass tilbake til returnerings- og akselerasjons-innretningen 39" som kan være av samme type som innretningen 39 på fig. 20 En alter-nativ stilling for kanalen 39" som er lik stillingen for kanalen 29", er vist med prikkede linjer. An outlet channel 38" which is tangentially connected to the wall 124 in the same manner as the channel 38 in Fig. 1, forms a connection for the partially ground material and gas back to the return and acceleration device 39" which may be of the same type as the device 39 on fig. An alternate position of the channel 39" which is similar to the position of the channel 29" is shown in dotted lines.

Under drift tjener de roterende støtflater 20", utløpskanalen 38" og akselerasjonsinnretningen 39" til å returnere delvis malt materiale til kammeret 12" på den foran beskrevne måte. Det delvis malte materiale blir således ytterligere malt etter jetstråle- og støtflate-prin-sippet ifølge foreliggende oppfinnelse» Materialet vil dessuten gli langs den periferielle vegg 124 på den måte som er beskrevet i U.S.-patent nr. 3.348.779 hvor det trekkes inn i strømmene i munnstykkene 126 og males ytterligere på In operation, the rotating impact surfaces 20", the discharge channel 38" and the acceleration device 39" serve to return partially ground material to the chamber 12" in the manner previously described. The partially painted material is thus further painted according to the jet jet and impact surface principle according to the present invention" The material will also slide along the peripheral wall 124 in the manner described in U.S. Patent No. 3,348,779 where it is drawn into the currents in the nozzles 126 and is further ground on

Samme måte som i en strålepulverisator0 De malte partikler fjernes fra kammeret 12" gjennom produktutløpet 14" på den foran beskrevne og alminnelige kjente måte. Same way as in a jet pulverizer0 The ground particles are removed from the chamber 12" through the product outlet 14" in the previously described and generally known way.

Eig. 9 viser hvordan prinsippene for foreliggende oppfinnelse kan inngå i en mølle med toroidform. Som vist er støtflatene 20"'montert på en ramme 18'" som er beregnet på å rotere i et kammer 12"'. Støtflatene 20"' er formet og montert omtrent på samme måte som vist på fig. 1 og 2. Den på fig. 4 viste drivinnretning kan dessuten anvendes til å rotere rammen 18"' sammen med støtflaten 20"'. Own. 9 shows how the principles of the present invention can be included in a mill with a toroid shape. As shown, the impact surfaces 20"' are mounted on a frame 18"' which is intended to rotate in a chamber 12"'. The impact surfaces 20"' are shaped and mounted in approximately the same manner as shown in FIG. 1 and 2. The one in fig. The drive device shown in 4 can also be used to rotate the frame 18"' together with the impact surface 20"'.

I kammeret 12"' inngår en rett kanal 132 som er koblet til en halvsirkulær kanal 134. Den halvsirkulære kanal 134 er i forbindelse med en annen rett kanal 136 som står i direkte forbindelse med den del av kammeret 12"' som inneholder rammen 18'" . Et produktutløp 138 er anordnet i den halvsirkulære kanal 134. Sorteringseffekten for slike kanaler er velkjent på dette tekniske område og vil derfor ikke bli beskrevet detaljert. The chamber 12"' includes a straight channel 132 which is connected to a semicircular channel 134. The semicircular channel 134 is in connection with another straight channel 136 which is in direct connection with the part of the chamber 12"' which contains the frame 18' " . A product outlet 138 is arranged in the semi-circular channel 134. The sorting effect for such channels is well known in this technical field and will therefore not be described in detail.

Produktet som skal males innføres i kammeret 12"' ved hjelp av mateinnretningen 29'" som virker på samme måte som den på fig. 1 viste mateinnretning 29. Eåmaterialet blir således matet fra trakten 30"' og inn i en gass-strøm gjennom munnstykket 32"'. Gass-strømmen bringer materialet gjennom venturidysen 34"' hvor det akselereres. Mateinnretningen 29'" er slik innregulert at den slynger råmaterialpartiklene mot de roterende støtf later 20'". The product to be ground is introduced into the chamber 12"' by means of the feeding device 29'", which works in the same way as the one in fig. 1 showed feeding device 29. The raw material is thus fed from the funnel 30"' and into a gas stream through the nozzle 32"'. The gas stream brings the material through the venturi nozzle 34"' where it is accelerated. The feeding device 29'" is regulated in such a way that it slings the raw material particles towards the rotating impact surfaces 20'".

I samsvar med foreliggende oppfinnelse uttas delvis malt materiale gjennom utløpsrøret 38"' som fører det inn i akselerasjonsinnretningen 39"'. Som tidligere forklart omfatter akselerasjonsinnretningen 39"' et munnstykke 40"' In accordance with the present invention, partially ground material is taken out through the outlet pipe 38"' which leads it into the acceleration device 39"'. As previously explained, the acceleration device 39"' comprises a nozzle 40"'

og en venturidyse 42"'. Akselerasjonsinnretningen 39"' er slik anbragt at den returnerer delvis malt materiale inn i kammeret 12"<*> på en slik måte at det støter an mot de roterende støtflater 20"'. ;Eigo 10 og 11 viser ennå et eksempel på en mølle som omfatter et kammer 152 i et sylindrisk hus. Inne i kammeret 52 er det montert en ramme 156 på en drivbar aksel 154. ;Rammen 156 omfatter to skiveformede plater 158 ;og 160 som er boltet til en sylindrisk vegg 162 slik som vist. Hver av platene 158 og 160 har en større diameter enn veggen 162, slik at platene sammen med denne vegg danner en omkretskanal 164. Inne i omkretskanalen 164 er det montert ;en rekke hammerformede støtflater 166. I veggen under platen 160 er det utformet en utløpsstuss 168 som virker på alminnelig kjent måte» ;På den ytre flate av platen 158 er det anordnet ;en rekke vifteskovler 170 som strekker seg radialt ut fra akselen 154 til periferien av flaten 158 slik det best er vist på fig. 11. ;En utløpskanal 172 er koblet til slik at den munner tangentialt til det indre i kammeret 152 på samme måte som de andre, heri beskrevne utløpskanaler. Kanalen 172 får tilført gass og delvis malt materiale når denne blanding sirkulerer nær veggen i kammeret 152. Gassen og materialet føres av kanalen 172 til en syklonseparator 174. Etter at det delvis malte materiale er blitt skilt fra gassen uttømmes det delvis malte materiale i en skruetransportør 178 og blandes med en regulerbar mengde råmateriale fra en trakt 182. Blandingen innføres derpå via en rekke samletanker, ventiler bg andre på området vel kjente innretninger jevnt inn i et munnstykke 212 som er koblet til en høytrykksgasskilde. I munnstykket 212 akselereres blandingen av råmateriale og delvis malt materiale og føres inn i kammeret 152 mot de roterende støtflater 166. ;Det er stor bredde på kanalen 164 i forhold til diameteren på munnstykket 212, og det blir derfor betydelig sidespredning av materialet og gassen etter at blandingen har støtt an mot støtflatene 166, selv om denne spredning vil bli mindre enn om støtflatene var stasjonære. Por å beskytte platene 158 og 160 er de belagt med et hardt og slitemotstands-dyktig materiale 214 og 216. ;I den side av kammeret 152 som er nærmest vifteskovlene 170 er det utformet en kanal 218 som er forbundet med en gasskilde med relativt lavt trykk. Trykket er bare så ;stort at det frembringer en strøm gjennom kammeret 152 og ut av produktutløpet. Vifteskovlene 170 frembringer en hvirvlings-tffekt på lavtrykksgassen som blandes med og øker graden av hvirvling i gassen som forlater kanalen 164 etter støt mot støtflaten 166. ;Det på fig. 10 viste apparat er funnet å være særlig egnet for maling av forskjellige typer harde materialer slik som visse metallpulvere, særlig de som både er harde og temmelig sprøe. Da de fleste av disse materialer vanligvis ikke males til så fine partikkelstørrelser som mange andre materialer, er støtflaten 166 anbragt noe lengre fra munnstykket 212, ;Fig. 12 viser en modifikasjon av den på fig. ;10 og 11 viste roterramme hvor de hammerformede støtflater 166 er utelatt, slik at det blir en jevn og glatt sylindrisk støtflate. Dette er særlig fordelaktig for maling av svært slipende materialer som ellers ville ødelegge de mange ut-stikkende støtflater på relativt kort tid. Dette apparat er også fordelaktig ved maling av gummiaktig, klebrig eller litt fuktig materiale som vil ha en tendens til å kake seg eller bygges opp mellom de mange støtflater til de blir uten virkning. Det på fig. 12 viste apparat er derfor utformet for å gi i hovedsaken den samme effekt som apparatet på fig. 10 og andre apparater, men det virker mer effsktivt når det arbeider med de spesielle materialtyper. Fordelene med den på fig. 12 ;viste modifikasjon er at en ny støtflate alltid vil vende mot innløpet av blandingen av råmateriale og delvis malt materiale som kommer fra munnstykket 212<*>. Selv om den glatte støtflate 162' ikke er så effektiv som de foran beskrevne hammerstøtflater vil det faktum fortsatt foreligge at det ved å anvende liten avstand mellom støtflaten og enden av akselerasjonsinnretningen 212' ikke vil bygges opp noen trykk-høyde. Dermed unngås ulempene med en stasjonær støtflate. and a venturi nozzle 42"'. The acceleration device 39"' is arranged so that it returns partially ground material into the chamber 12"<*> in such a way that it abuts against the rotating impact surfaces 20"'. Figures 10 and 11 show yet another example of a mill comprising a chamber 152 in a cylindrical housing. Inside the chamber 52, a frame 156 is mounted on a drivable shaft 154. The frame 156 comprises two disc-shaped plates 158 and 160 which are bolted to a cylindrical wall 162 as shown. Each of the plates 158 and 160 has a larger diameter than the wall 162, so that the plates together with this wall form a peripheral channel 164. Inside the peripheral channel 164, a number of hammer-shaped impact surfaces 166 are mounted. In the wall below the plate 160, an outlet nozzle is designed 168 which works in a generally known manner" On the outer surface of the plate 158 there is arranged a series of fan blades 170 which extend radially from the shaft 154 to the periphery of the surface 158 as best shown in fig. 11. An outlet channel 172 is connected so that it opens tangentially to the interior of the chamber 152 in the same way as the other outlet channels described herein. The channel 172 is supplied with gas and partially ground material when this mixture circulates close to the wall of the chamber 152. The gas and material are led by the channel 172 to a cyclone separator 174. After the partially ground material has been separated from the gas, the partially ground material is discharged into a screw conveyor 178 and is mixed with an adjustable amount of raw material from a funnel 182. The mixture is then introduced via a series of collection tanks, valves and other well-known devices in the field evenly into a nozzle 212 which is connected to a high-pressure gas source. In the nozzle 212, the mixture of raw material and partially ground material is accelerated and fed into the chamber 152 against the rotating impact surfaces 166. There is a large width of the channel 164 in relation to the diameter of the nozzle 212, and there is therefore considerable lateral spreading of the material and the gas after that the mixture has abutted against the impact surfaces 166, although this spread will be less than if the impact surfaces were stationary. In order to protect the plates 158 and 160, they are coated with a hard and wear-resistant material 214 and 216. In the side of the chamber 152 which is closest to the fan blades 170, a channel 218 is formed which is connected to a gas source with relatively low pressure . The pressure is only so great that it produces a flow through the chamber 152 and out of the product outlet. The fan blades 170 produce a swirl effect on the low pressure gas which is mixed with and increases the degree of swirl in the gas leaving the channel 164 after impact with the impact surface 166. That in fig. 10 shown apparatus has been found to be particularly suitable for painting different types of hard materials such as certain metal powders, especially those which are both hard and rather brittle. As most of these materials are usually not ground to such fine particle sizes as many other materials, the impact surface 166 is placed somewhat further from the nozzle 212, ;Fig. 12 shows a modification of that in fig. ;10 and 11 showed a rotor frame where the hammer-shaped impact surfaces 166 have been omitted, so that there is an even and smooth cylindrical impact surface. This is particularly advantageous for painting highly abrasive materials that would otherwise destroy the many protruding impact surfaces in a relatively short time. This apparatus is also advantageous when painting rubbery, sticky or slightly damp material which will tend to cake or build up between the many impact surfaces until they become ineffective. That in fig. 12 is therefore designed to give essentially the same effect as the device in fig. 10 and other devices, but it works more efficiently when working with the special types of material. The advantages of the one in fig. 12; shown modification is that a new impact surface will always face the inlet of the mixture of raw material and partially ground material coming from the nozzle 212<*>. Although the smooth impact surface 162' is not as effective as the previously described hammer impact surfaces, the fact remains that by using a small distance between the impact surface and the end of the acceleration device 212', no pressure height will build up. This avoids the disadvantages of a stationary impact surface.

Ideen med å dreie en enkelt og glatt støtflate kan anvendes i forbindelse med eksemplet ifølge fig. 7. Foreliggende oppfinnelse tar således sikte på å returnere delvis malt materiale mot omkretsflaten på skiven 18" som da vil danne støtflate i stedet for de separate støtflater 20". The idea of turning a single and smooth impact surface can be used in connection with the example according to fig. 7. The present invention thus aims to return partially ground material towards the peripheral surface of the disk 18", which will then form a contact surface instead of the separate contact surfaces 20".

Claims

1. Method for grinding a raw material using a jet mill of the type where the raw material is initially partially ground by being introduced in a gas stream into the mill's grinding chamber in which one or more rotating impact surfaces are arranged, characterized in that the ground material is completely or partially then removed from the chamber after which it is subjected to an acceleration and immediately afterwards returned into the grinding chamber through an inlet in the direction of the rotating impact surface(s).

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the partially ground material is separated from at least part of the gas that has been removed from the chamber with the partially ground material before this is returned into the chamber.

3. Method as stated in claim 1 or 2, characterized in that the part or part of the partially ground material and gas that is to be returned to the grinding chamber is taken out tangentially from the chamber and that it is reintroduced approximately tangentially and wholly or partially against the direction of movement of a part of the impact surface or impact surfaces.

4. Mill of the type with a gas jet and one or more impact surfaces for carrying out the method as specified in claims 1-3, and of the kind comprising a housing designed with a cylindrical grinding chamber with a continuous peripheral wall which directs a circulating gas flow together with the particles to be ground, a device (29,30) which can introduce the raw material through an inlet leading into the chamber, and at least one impact plate which rotates, in the chamber and sweeps along at least part of the peripheral wall, characterized by the arrangement of an outlet channel (38) in the peripheral wall which forms an outlet for gas and partially ground material from the chamber as well as an acceleration device (39) for acceleration of the separated partially ground material for return to the grinding chamber through an inlet (42) arranged in the chamber's peripheral wall.

5. Mill as stated in claim 4, characterized in that the acceleration device (39,42) leads the partially ground material into the chamber in a direction which, in a manner known per se, has a component which is wholly or partly opposite to the direction of movement for the adjacent part of the impact surface or impact surfaces.

6. Mill as stated in claim 4 or 5, characterized in that the outlet channel (38) leads tangentially out from the chamber.