PL226554B1 - Wzbudnik młyna elektromagnetycznego - Google Patents

Abstract

Podstawowy element części aktywnej (1) młyna elektromagnetycznego stanowi obwodowe jarzmo (3), które ma kształt sześciokąta foremnego i wykonane jest z ułożonych warstwami elementów najwyżej klasy blachy transformatorowej. Elementy te stanowią zaplecione warstwami kształtki długie oraz kształtki krótkie skośnie ścięte na obu swoich końcach - tak, aby przy ich układaniu w obrębie każdej warstwy ich kształty mogły się uzupełnić i niejako domknąć, tworząc kompletny obrys sześciokąta foremnego. Na kompletne jarzmo (3) składa się kilka tysięcy warstw kształtek długich. Wewnątrz każdego z sześciu boków jarzma (3), poprzez wszystkie warstwy kształtek, wykonane są - zazwyczaj po trzy - otwory przelotowe, które wykorzystane zostają do spięcia ze sobą warstw blachy transformatorowej za pomocą szpil ściągających (7). Natomiast na każdej z obu przeciwnych względem siebie, wierzchnich warstw kształtek jarzma (3) nałożona jest izolacja, izolująca kształtki względem pierścienia ściągającego (9). Pierścienie ściągające (9), ułożone są na każdej izolacji, po obu stronach jarzma (3). Na obwodzie jarzma (3), na każdej z jego zewnętrznych ścian, umieszczona jest płytka izolacyjna (10), wykonana z materiału izolującego, w którym wywiercone są otwory przeznaczone do zamontowania do niej pod kątem prostym nabiegunników (11). Nabiegunniki (11) są połączone z jarzmem (3) za pomocą uchwytów, z których każdy złożony jest z dwóch prętów (13), które są z jednej strony zakończone gwintem, a z drugiej przytwierdzone są do płaskownika, wykonanego korzystnie z materiału niemagnetycznego. Pomiędzy każdym płaskownikiem, a jego prętami (13) umieszczono dodatkowo płytkę izolacyjną. Pręty (13) przechodzą przez nabiegunniki (11), tak, aby połączyć je z jarzmem (3). Podstawową częścią nabiegunnika (11) jest kolumna, która jest prostopadłościanem, w którym wykonano nieprzerwane podłużne wyżłobienia, które mają szerokość dokładnie równą średnicy prętów (13) oraz głębokość dokładnie równą promieniowi prętów (13). Kolumna jest ułożona pomiędzy dwoma uchwytami, które także oplecione są drutem nawojowym nawijanym w odstępie od 5 do 12, korzystnie 7 mm, który tworzy od 90 do 100 zwojów wokół danej kolumny, zazwyczaj w czterech warstwach.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wzbudnik młyna elektromagnetycznego. Jest on przeznaczony do rozdrabniania i mieszania różnego rodzaju materiałów.

Opracowane urządzenie może być wykorzystywane do mielenia i mieszania: materiałów budowlanych, produktów spożywczych, pasz, paliw stałych, lekarstw, farb i innych materiałów o zróżnicowanej masie i o różnorodnej strukturze, w tym także do przetwarzania materiałów bardzo drobnych, a także do mieszania cieczy i gazów, mieszania sypkich i twardych materiałów, mielenia twardych materiałów w cieczach, aktywacji powierzchni substancji twardych, przyspieszania reakcji chemicznych, otrzymywania aktywnych proszków i ich kompozycji, otrzymywania nowych materiałów w syntezach mechanochemicznych, w procesach fluidalnego krakingu katalitycznego, do zmiany własności fizycznych i chemicznych substancji, a także do wytwarzania trwałych emulsji, czy też do aktywacji popiołów lotnych oraz do produkcji reagentów.

Ogólnie, istotą mielenia jest wywieranie nacisku na mielony kawałek ciała stałego przez element mielący tak, aby nastąpiły jego pęknięcia i rozpad na mniejsze elementy. Im drobniejsze chcemy uzyskać kawałki, tym trudniej naruszyć strukturę ciała stałego, ponieważ w przypadku kawałków ultra drobnych elementy mielące mają coraz to mniejsze możliwości oddziaływania na drobiny. W tych warunkach proces mielenia wydłuża się w czasie bądź przestaje być w ogóle możliwy. Najczęściej stosowane metody mielenia przewidują wywieranie nacisku na elementy mielone i ich zgniatanie, ugniatanie spadającymi grawitacyjnie elementami ciężkimi lub poddawanie ich działaniu siły odśrodkowej, względnie uderzanie udarowe oraz wibracyjne podczas szybkich uderzeń. Metody strumieniowe mielenia umożliwiają zderzenia strugi cząstek rozdrabnianych z elementami celowo rozmieszczonymi na drodze tej strugi.

Przeprowadzenie procesu mielenia w warunkach oddziaływania pola elektromagnetycznego stwarza nowe możliwości technologiczne. W młynie elektromagnetycznym możliwe jest umieszczenie dużej ilości bardzo drobnych elementów mielących zwanych mielnikami, które poruszając się z dużą prędkością realizują proces ultra-drobnego mielenia. Elementy te wielokrotnie uderzają o struktury ultra-drobnych kawałków substancji mielonej z minimalnym wpływem poduszki powietrznej.

Co do zasady, wartość indukcji magnetycznej możemy określić jako siłę działającą na ładunek poruszający się w polu magnetycznym.

W przypadku zastosowania mielników wykonanych z materiału ferromagnetycznego - to jest z materiału podatnego na działanie pola elektromagnetycznego - występuje zwiększenie indukcji pola magnetycznego, przez co mielnik staje się dipolem magnetycznym (magnesem o dwóch biegunach).

Zjawisko to wykorzystane jest w młynach magnetycznych. Tego rodzaju mielnik przyciągany jest przez pole magnetyczne z określoną siłą proporcjonalną do wartości indukcji tego pola. Jeżeli pole magnetyczne zmieni swój kierunek, to elementy ferromagnetyczne też będą podążały za tą zmianą i będą poruszały się tak jak pole.

W najprostszym przypadku można byłoby zastosować komorę mielenia w kształcie walca i uzyskać ruch obrotowy pola magnetycznego poprzecznego do osi walca wytwarzanego przez obracający się układ magnesów rozmieszczonych promieniście wokół pobocznicy walca komory.

Wzbudniki pola elektromagnetycznego o częstotliwości sieciowej, głównie trójfazowe, służą do wytworzenia pola o bardzo dużej gęstości energii w możliwie dużej odległości od czoła biegunów (od żelaza biegunów). „Możliwie duża odległość” rozumiana jest jako odległość odpowiadająca co najmniej odległości między rdzeniami sąsiadujących biegunów. W zależności od rozmieszczenia biegunów rozróżniamy wzbudniki liniowe i okrągłe.

Istnieje wiele rozwiązań młynów elektromagnetycznych. I tak, z opisu polskiego wynalazku nr zgłoszenia P. 395321 pt.: „Młyn elektromagnetyczny z trójfazowym wzbudnikiem pola wirującego” (publ. BUP OJ/13) znany jest młyn elektromagnetyczny z trójfazowym wzbudnikiem pola wirującego o biegunach utajonych, posiadający komorę roboczą, w której umieszczone są elementy ferromagnetyczne mielące. Młyn ten charakteryzuje się tym, że składa się z korpusu wzbudnika, w którym wewnątrz znajduje się rdzeń magnetyczny występujący na całej długości wzbudnika, w którym znajdują się uzwojenia w żłobkach. Między uzwojeniami w żłobkach a komorą roboczą znajduje się szczelina powietrza, natomiast do korpusu wzbudnika z jednej strony, za pomocą trzech śrub mocujących, przymocowane są elementy łączeniowe, zaś z drugiej strony umocowane są śruby regulacyjne, występujące po obu stronach korpusu wzbudnika i przymocowane symetrycznie względem osi młyna. Przy czym młyn wsparty jest na podstawie.

PL 226 554 B1

Znane jest też rozwiązanie przedstawione w opisie polskiego wynalazku nr zgłoszenia

P. 382610 pt.: „Młyn elektromagnetyczny” (publ. BUP 26/2008), w którym opisano młyn, z komorą roboczą, mającą postać rury z materiału nieferromagnetycznego, która umieszczona jest w polu elektromagnetycznym, wirującym poprzecznie do osi komory, i która ma zmienny kąt nachylenia do poziomu. Przy czym na wejściu zawiera ona podajnik nadawy, i także na wyjściu zawiera sito i usytuowany poniżej sita układ oceny ilości przemiału, uzyskiwanego w jednostce czasu. W korzystnym wariancie rozwiązania, sygnał z układu oceny ilości przemiału jest przekazywany do sterownika układu, w którym jest porównywany z sygnałem zadanym, określonym na podstawie algorytmu procesu mielenia. Wypracowane w sterowniku układu sygnały wyjściowe są wprowadzane do układu sterowania kątem nachylenia komory roboczej i do układu sterowania prędkością podawania nadawy.

Znany jest polski wzór użytkowy nr zgłoszenia W.104656 pt.: „Urządzenie z elektromagnetyczną rotacją” (BUP 23/1997). Urządzenie to charakteryzuje się tym, że rura z materiału niemagnetycznego tworząca strefę aktywną urządzenia, to jest strefę wirujących cząstek ferromagnetycznych, jest umieszczona wewnątrz cylindrycznego induktora wirującego pola elektromagnetycznego w postaci stojana trójfazowego silnika asynchronicznego, który jest wyposażony w trzy pary biegunów z cewkami oraz jarzmo i obudowę.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego wzbudnika młyna elektromagnetycznego, który zoptymalizuje przebieg procesu mielenia, wykorzystujący bieguny jawne, z uzwojeniem umieszczonym nie w żłobkach, lecz na rdzeniach biegunów jawnych w celu uniknięcia strat powodowanych przez indukowane prądy wirowe, i który umożliwi zwiększenie szybkości oraz wydajności procesu mielenia.

Istotę wzbudnika młyna elektromagnetycznego, który składa się z części statycznej i umieszczonej w niej części aktywnej z jarzmem i z umieszczonymi w nim nabiegunnikami z kolumnami, które oplecione są drutem nawojowym, stanowi to, że obwodowe jarzmo stanowiące element części aktywnej wykonane jest z ułożonych warstwami elementów, które stanowią kształtki, przy czym na każdej z obu przeciwnych względem siebie, wierzchnich warstw kształtek jarzma nałożona jest izolacja, izolująca kształtki względem pierścieni ściągających, które ułożone są na każdej izolacji po obu stronach jarzma, Natomiast centralnie w środku jarzma, po jego obu stronach, umieszczone są pierścienie z centralnym otworem, do których wprowadzone są końce rozmieszczonych wokół nich nabiegunników. A dodatkowo, po obwodzie każdego pierścienia rozmieszczone są obwodowe otwory na szpilki, którymi połączone są oba ułożone równolegle w stosunku do siebie pierścienie, ponieważ pomiędzy pierścienie wsunięte są zbiegające się promieniście końce nabiegunników, które są podłączone do napięcia w taki sposób, że w ułożonych naprzeciw siebie nabiegunnikach bieguny usytuowane są odwrotnie. Natomiast w umieszczony w centrum jarzma otwór wprowadzona jest rura, w środku której znajduje się komora robocza z umieszczonymi w niej mielnikami, w której odbywa się mielenie.

Korzystnie, oba pierścienie ściągające mają kształt jarzma i korzystnie wykonane są z blachy, której kształt odpowiada kształtowi jarzma.

Korzystnie, pierścienie mają po obwodzie kształt analogiczny do kształtu jarzma.

Korzystnie, jarzmo ma kształt sześciokąta foremnego.

Korzystnie, kształtki, z których jest ułożone jarzmo wykonane są z najwyższej klasy blachy transformatorowej.

Korzystnie, kształtki jarzma są to zaplecione warstwami kształtki długie oraz kształtki krótkie, przy czym korzystnie zarówno kształtki długie, jak i kształtki krótkie są skośnie ścięte na obu swoich końcach, tak że w obrębie każdej warstwy uzupełniają się i niejako domykają, tworząc kompletny obrys sześciokąta foremnego, zaś warstwę tworzą: kształtka długa i kształtka krótka oraz ułożone kolejno dalej, w tej samej kolejności, analogicznie następne kształtki, natomiast kolejną warstwę tworzą odwrotnie: kształtka krótka i kształtka długa i ułożone dalej w tej samej kolejności za nimi kolejne kształtki, przy czym na kompletne jarzmo składa się kilka tysięcy warstw kształtek długich oraz kształtek krótkich.

Korzystnie, wewnątrz każdego z sześciu boków jarzma, poprzez wszystkie warstwy kształtek, wykonane są - zazwyczaj po trzy - otwory przelotowe, w których umieszczone są szpile ściągające spinające ze sobą warstwy blachy transformatorowej.

Korzystnie, w pierścieniach ściągających oraz w izolacjach, wykonane są otwory przelotowe, które wykonane są także w jarzmie, przez które przeprowadzono szpile ściągające, które łączą ze sobą jarzmo, izolację oraz pierścień ściągający.

Korzystnie, na obwodzie jarzma, na każdej z jego zewnętrznych ścian, umieszczona jest płytka izolacyjna, wykonana z materiału izolującego.

PL 226 554 B1

Korzystnie, płytka izolacyjna ma kształt prostokąta, w którym wywiercone są otwory przeznaczone do zamontowania do niej pod kątem prostym nabiegunników.

Korzystnie, nabiegunniki są połączone z jarzmem za pomocą uchwytów, z których każdy korzystnie złożony jest z dwóch prętów, przy czym każdy pręt z jednej strony jest zakończone gwintem, a z drugiej przytwierdzony jest do płaskownika, wykonanego korzystnie z materiału niemagnetycznego.

Korzystnie, płaskownik oraz pręty są połączone ze sobą w sposób nierozłączny za pomocą spawu.

Korzystnie, pomiędzy każdym płaskownikiem, a jego prętami umieszczono dodatkowo płytkę izolacyjną.

Korzystnie, pręty przechodzą przez nabiegunniki i łączą je z jarzmem.

Korzystnie, kolumna, która stanowi część nabiegunnika jest prostopadłościanem z nieprzerwanymi, podłużnymi wyżłobieniami na ścianach o największych i najmniejszych polach powierzchni.

Korzystnie, wyżłobienia są rozłożone symetrycznie względem dłuższej osi symetrii boku o największym polu powierzchni i mają szerokość równą średnicy prętów oraz głębokość równą promieniowi prętów.

Korzystnie, kolumna jest ułożona pomiędzy dwoma uchwytami, które także oplecione są drutem nawojowym.

Korzystnie, drut nawojowy jest nawijany w odstępie od 2 do 15, korzystnie około 7 mm i tworzy od 90 do 100 zwojów wokół danej kolumny i jest on ułożony warstwowo, zazwyczaj w czterech warstwach.

Korzystnie, między pierwszą a drugą oraz trzecią a czwartą warstwą drutu - są umieszczone dystanse, wykonane z materiału izolacyjnego, korzystnie ze szkła.

Korzystnie, z każdego z nabiegunników wyprowadzone są dwa przewody zakończone końcówkami rurowymi, do których doprowadzone jest napięcie.

Korzystnie, w nabiegunniku umieszczone są dwie pary uchwytów, czyli dwie pary prętów, trzy kolumny z nawiniętym na każdą z nich z osobna drutem nawojowym.

Korzystnie, ułożone promieniście nabiegunniki są przymocowane do jarzma, a każdej z sześciu wewnętrznych ścian jarzma odpowiada jeden nabiegunnik, zaś każdy nabiegunnik odpowiada nabiegunnikowi po przeciwnej stronie jarzma.

Korzystnie, wyodrębniona w rurze przestrzeń komory roboczej, do której poprzez rurę wprowadzany jest podajnikiem materiał przeznaczony do mielenia ma szerokość odpowiadającą szerokości jarzma.

Korzystnie, mielnikami są elementy wykonane z materiału podatnego na działanie pola elektromagnetycznego, korzystnie w kształcie kuli bądź pręcików, korzystnie o długości od 3 mm do 7 mm i średnicy od 1 mm do 3 mm.

Korzystnie, część statyczną młyna elektromagnetycznego stanowi obudowa, która jest wyposażona w nawiewowe wentylatory.

Opracowane rozwiązanie pozwala na osiągnięcie wirującego pola magnetycznego o wystarczająco dużym natężeniu oraz jednorodnego w całym obszarze mielenia. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu wzbudnika jawno biegunowego, posiadającego kilka biegunów stanowiących magnetyczne bieguny elektromagnesu. Przy czym, w przypadku zastosowania zasilania trójfazowego, w optymalnej konstrukcji wykorzystanych jest sześć biegunów po dwa na jedną fazę. Cały wzbudnik symetrycznie obciąża sieć impedancją o charakterze indukcyjnym i o niskim współczynniku mocy.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala na skrócenie czasu mielenia dowolnego materiału, gdyż zastosowanie przedstawionego urządzenia podnosi skuteczność, wydajność oraz szybkość mielenia produktów. Wynalazek wyposażony jest w obudowę, chroniącą młyn elektromagnetyczny, która zabezpiecza osoby użytkujące to urządzenie.

W komorze mielenia dochodzi do bardzo gwałtownego i burzliwego procesu, w wyniku którego uzyskuje się pył o wymaganych właściwościach reaktywnych.

Opracowany młyn umożliwia mielenie materiałów o różnej gramaturze m.in. z uwagi na możliwość wymiany mielników uczestniczących w procesie mielenia. Zastosowanie innych mielników, a także odpowiednie dobranie innych parametrów działania urządzenia - pozwala na mielenie substancji w założonych z góry warunkach, pozwalających uzyskać oczekiwane rozdrobnienie przetwarzanego materiału. Wirujące mielniki ferromagnetyczne w obszarze wypełnionym materiałem mielonym z obrotową prędkością maksymalną 50 obrotów na sekundę są przyczyną różnego typu zderzeń umożliwiających kruszenie materiału mielonego na drobniejsze kawałki do ultra drobnych włącznie.

PL 226 554 B1

W młynie elektromagnetycznym według wynalazku moc doprowadzana do strefy aktywnej, to ₃ jest do strefy ratujących mielników, może sięgać wartości rzędu 1,5-2,0 MW/m . Jest to moc kilkadziesiąt razy większa, niż np. moc osiągana w strefie roboczej młynów kulowych, czy wibracyjnych. Generowana w strefie aktywnej młyna elektromagnetycznego energia skupiona jest przede wszystkim w obszarach zderzeń ratujących mielników i osiąga znaczne wartości jednostkowe, co wywołuje lokalne ciśnienie rzędu do 1000 MPa.

Ponadto jednoczesne, dynamiczne oddziaływanie innych pól siłowych na obrabiane media sprawia, że wzrasta ich energia swobodna, a tym samym zwiększa się istotnie ich aktywność chemiczna, stopień dysocjacji, itp.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia młyn elektromagnetyczny z widoczną na zewnątrz jego częścią statyczną, fig. 2 przedstawia część aktywną młyna, tj. opracowany wzbudnik młyna elektromagnetycznego z widocznym jarzmem, nabiegunnikami i pozostałymi elementami w widoku perspektywicznym, fig. 3 przedstawia nabiegunnik, fig. 4 przedstawia kolumnę, fig. 5 przedstawia przekrój komory roboczej oraz wzbudnika młyna elektromagnetycznego, fig. 6 przedstawia jarzmo zbudowane z ułożonych warstwami kształtek długich oraz kształtek krótkich, natomiast fig. 7 przedstawia uchwyt przeznaczony do łączenia nabiegunników z jarzmem, który jest złożony z dwóch prętów z jednej strony są przytwierdzone do płaskownika, a z drugiej gwintowanych.

Jak pokazano na rysunkach, wzbudnik młyna elektromagnetycznego składa się z części aktywnej 1 umieszczonej w części statycznej 2 młyna.

Podstawowy element części aktywnej 1 młyna elektromagnetycznego stanowi obwodowe jarzmo 3, które ma kształt sześciokąta foremnego i wykonane jest z ułożonych warstwami elementów najwyżej klasy blachy transformatorowej. W opracowanym urządzeniu, jarzmo 3 zbudowane jest z zaplecionych warstwami kształtek długich 4 oraz kształtek krótkich 5, przy czym zarówno kształtki długie 4, jak i kształtki krótkie 5 są skośnie ścięte na obu swoich końcach - tak, aby przy ich układaniu w obrębie każdej warstwy ich kształty mogły się uzupełnić i niejako domknąć, tworząc kompletny obrys sześciokąta foremnego. I tak, warstwę tworzą: kształtka długa 4 i kształtka krótka 5 oraz ułożone kolejno dalej, w tej samej kolejności, analogicznie następne kształtki. Natomiast kolejną warstwę tworzą odwrotnie: kształtka krótka 5 i kształtka długa 4 i ułożone dalej w tej samej kolejności za nimi kolejne kształtki. Tym samym, końce kształtek w kolejnych warstwach niejako przeplatają się ze sobą, czyli zachodzą na siebie. Na kompletne jarzmo 3 w opracowanym urządzeniu składa się kilka tysięcy warstw kształtek długich 4 oraz kształtek krótkich 5.

Wewnątrz każdego z sześciu boków jarzma 3, poprzez wszystkie warstwy kształtek, wykonane są - zazwyczaj po trzy - otwory przelotowe 6, które wykorzystane zostają do spięcia ze sobą warstw blachy transformatorowej za pomocą szpil ściągających 7. Natomiast na każdej z obu przeciwnych względem siebie, wierzchnich warstw kształtek jarzma 3 nałożona jest izolacja 8, izolująca kształtki względem pierścienia ściągającego 9. Pierścienie ściągające 9, ułożone są na każdej izolacji 8, po obu stronach jarzma 3. Przy czym oba pierścienie ściągające 9 także zasadniczo mają kształt jarzma 3 i wykonane są one z blachy, której kształt odpowiada zasadniczo kształtowi jarzma 3. W pierścieniach ściągających 9 oraz w izolacjach 8, wykonane są te same otwory przelotowe 6, które wykonane są także w jarzmie 3, przez które przeprowadzono szpile ściągające 7. W ten sposób jarzmo 3, izolacja 8 oraz pierścień ściągający 9 zostają ze sobą połączone szpilami ściągającymi 7.

Na obwodzie jarzma 3, na każdej z jego zewnętrznych ścian, umieszczona jest płytka izolacyjna 10, wykonana z materiału izolującego, który zapobiega temu, aby nie dochodziło do zwarcia uchwytów 12 z jarzmem 3 w trakcie pracy młyna elektromagnetycznego. Płytka izolacyjna 10 ma korzystnie kształt prostokąta, w którym wywiercone są otwory przeznaczone do zamontowania do niej pod kątem prostym nabiegunników 11. Nabiegunniki 11 są połączone z jarzmem 3 za pomocą uchwytów 12. Uchwyt 12 jest złożony z dwóch prętów 13, które są z jednej strony zakończone gwintem, a z drugiej przytwierdzone są do płaskownika 14, wykonanego korzystnie z materiału niemagnetycznego. Płaskownik 14 oraz pręty 13 są połączone ze sobą w sposób nierozłączny za pomocą spawu. Pomiędzy każdym płaskownikiem 14, a jego prętami 13 umieszczono dodatkowo płytkę izolacyjną 15, która zapobiega temu, aby nie dochodziło do zwarcia pomiędzy tymi elementami. Pręty 13 przechodzą przez nabiegunniki 11, tak, aby połączyć je z jarzmem 3.

Zasadniczo, podstawową częścią nabiegunnika 11 jest kolumna 16, o specyficznej geometrii. Kolumna 16 jest prostopadłościanem, w którym wykonano nieprzerwane podłużne wyżłobienia 17, na ścianach o największych i najmniejszych polach powierzchni. Wyżłobienia 17 są rozłożone syme6

PL 226 554 B1 trycznie względem dłuższej osi symetrii boku o największym polu powierzchni i mają one szerokość dokładnie równą średnicy prętów 13 oraz głębokość dokładnie równą promieniowi prętów 13. Dzięki temu, zwoje owinięte są ciaśniej wokół kolumny 16 i zostaje zaoszczędzone wystarczająco dużo miejsca, aby sąsiadujące ze sobą nabiegunniki 11 nie stykały się ze sobą.

Kolumna 16 o opisanym wyżej kształcie jest ułożona pomiędzy dwoma uchwytami 12, które także oplecione są drutem nawojowym. Jest on nawijany w odstępie od 5 do 12, korzystnie 7 mm. Drut tworzy od 90 do 100 zwojów wokół danej kolumny 16. Drut nawojowy jest układany warstwowo, zazwyczaj w czterech warstwach.

W trakcie użytkowania młyna elektromagnetycznego poszczególne elementy nabiegunników 11 nagrzewają się do bardzo wysokich temperatur. Z tego względu między pierwszą a drugą oraz trzecią a czwartą warstwą drutu - są umieszczone dystanse 18, wykonane z materiału izolacyjnego, korzystnie ze szkła. W ten sposób, między warstwami drutu nawojowego powstają powietrzne korytarze, z powietrzem chłodzącym urządzenie. Z każdego z nabiegunników 11 wyprowadzone są dwa przewody zakończone końcówkami rurowymi 19, do których doprowadzone jest napięcie. Istnieje możliwość innego skonfigurowania nabiegunników 11. Na przykład w nabiegunniku 11 możliwe jest umieszczenie na parze uchwytów, czyli na dwóch parach prętów 13 trzech kolumn 16 i nawinięcie na każdą z nich z osobna drutu nawojowego.

Tak wykonane nabiegunniki 11 są mocowane do jarzma 3. Każdej z sześciu wewnętrznych ścian 20 jarzma 3 odpowiada jeden nabiegunnik 11, są więc one ułożone promieniście, a każdy nabiegunnik 11 odpowiada nabiegunnikowi 11 po przeciwnej stronie jarzma 3.

Do dwu pierścieni 21 umieszczonych centralnie w środku jarzma 3 wprowadzone są końce nabiegunników 11. Pierścienie 21 mają po obwodzie - odpowiednio do kształtu jarzma 3 - kształt sześciokąta foremnego, w którym został wycięty otwór 22. Po obwodzie pierścienia 21 rozmieszczone są obwodowe otwory na szpilki 23. Każdy obwodowy otwór odpowiada jednemu z wierzchołków pierścienia 21, stąd obwodowych otworów tych jest także sześć. Oba ułożone równolegle w stosunku do siebie pierścienie 21 są połączone ze sobą za pomocą szpilek 23, a ponieważ pomiędzy pierścienie 21 wsunięte są zbiegające się promieniście końce nabiegunników 11 - spięcie ze sobą pierścieni 21 stabilizuje ułożenie nabiegunników 11 i całego wzbudnika magnetycznego, tak, aby jego elementy pracowały w jednej, pionowej płaszczyźnie.

W wycięty otwór 22 wprowadzona jest rura 24, w środku której znajduje się komora robocza 25, w której odbywa się mielenie.

Nabiegunniki 11, które podłączone zostają do napięcia, stają się elektromagnesami, w których ułożenie biegunów magnetycznych zależy od kierunku przepływu prądu elektrycznego przez zwojnicę. Przy czym nabiegunniki 11 zostają podłączone do napięcia w taki sposób, że w ułożonych naprzeciw siebie nabiegunnikach 11 bieguny usytuowane są odwrotnie i wywołują one obrotowe pole magnetyczne.

Dzięki temu zjawisku obroty pola wynoszą 3000 obrotów na minutę.

Rura 24 przeprowadzana jest przez środek młyna, tj. przez oba otwory 22, poprzecznie w stosunku do wytwarzanego pola elektromagnetycznego. W rurze 24 wyodrębniona jest przestrzeń komory roboczej 25 o szerokości odpowiadającej szerokości jarzma 3, a ściślej o szerokości odpowiadającej zasięgowi działania pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez nabiegunniki 11. Do komory roboczej 25, poprzez rurę 24 wprowadzany jest podajnikiem materiał przeznaczony do mielenia. W komorze roboczej 25 umieszczone są też mielniki 26. Mielnikami 26 są korzystnie elementy wykonane z materiału podatnego na działanie pola elektromagnetycznego, na przykład w kształcie kuli bądź pręcików, korzystnie o długości od 3 mm do 7 mm i średnicy od 1 mm do 3 mm.

Mielniki 26 nie wypadają z komory roboczej 25, gdyż są utrzymywane w niej przez pole elektromagnetyczne. Dzięki wytworzeniu obrotowego pola elektromagnetycznego, znajdują się one w ciągłym ruchu mieląc podawane materiały. Ciągłe wprowadzanie materiału do mielenia powoduje odpowiednio wypychanie już zmielonego produktu.

Część statyczną 2 młyna elektromagnetycznego stanowi obudowa 27, zapewniająca bezpieczeństwo pracowników obsługujących młyn magnetyczny. Obudowa 27 jest wyposażona w nawiewowe wentylatory 28, które skutecznie zapewniają wychładzanie całego młyna magnetycznego.

W opisanym urządzeniu dochodzi do różnych zderzeń: pomiędzy mielnikami 26, a kawałkami materiału mielonego, pomiędzy mielnikami 26 w momencie, gdy znajduje się między nimi materiał mielony, między mielnikami 26 a ścianą rury 24 stanowiącej komorę roboczą 25 (głównie z powodu działania siły odśrodkowej), gdy między rurą 24 a mielnikami 26 znajduje się materiał mielony, pomięPL 226 554 B1 dzy kawałkami mielonego materiału (tarcie materiału o materiał), gdy wywierane jest na ten materiał ciśnienie poruszających się mielników 26.

Odpowiednie dobranie parametrów wzbudnika wirującego pola magnetycznego ma bezpośredni wpływ na prawidłowy przebieg procesu. Parametry te stanowią:

- odległość między dwoma przeciwległymi biegunami,

- wartość indukcji pola magnetycznego wytwarzanej przez wzbudnik,

- stosunek szerokości rdzenia bieguna do szerokości strefy bez żelaza,

- wysokość rdzeni biegunów,

- stosunek wysokości rdzeni biegunów do odległości między dwoma przeciwległymi biegunami. Równocześnie, o prawidłowym przebiegu procesu decydują także odpowiednio dobrane parametry komory roboczej:

- średnica komory mielenia (komory roboczej 25),

- długość komory mielenia (komory roboczej 25),

- proporcje średnicy (rury 24) do długości komory (komory roboczej 25),

- wielkość mielników 26,

- proporcje wymiarów mielników 26,

- ilość mielników 26 (objętość mielników 26 w stosunku do objętości komory roboczej 25), oraz

- ilość materiału mielonego.

Claims (25)

1. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, który składa się z części statycznej i umieszczonej w niej części aktywnej z jarzmem i z umieszczonymi w nim nabiegunnikami z kolumnami, które oplecione są drutem nawojowym, znamienny tym, że obwodowe jarzmo (3) stanowiące element części aktywnej (1) wykonane jest z ułożonych warstwami elementów, które stanowią kształtki, przy czym na każdej z obu przeciwnych względem siebie, wierzchnich warstw kształtek jarzma (3) nałożona jest izolacja (8), izolująca kształtki względem pierścieni ściągających (9), które ułożone są na każdej izolacji (8), po obu stronach jarzma (3), natomiast centralnie w środku jarzma (3), po jego obu stronach, umieszczone są pierścienie (21) z centralnym otworem (22), do których wprowadzone są końce rozmieszczonych wokół nich nabiegunników (11), a dodatkowo po obwodzie każdego pierścienia (21) rozmieszczone są obwodowe otwory na szpilki (23), którymi połączone są oba ułożone równolegle w stosunku do siebie pierścienie (21), ponieważ pomiędzy pierścienie (21) wsunięte są zbiegające się promieniście końce nabiegunników (11), które są podłączone do napięcia w taki sposób, że w ułożonych naprzeciw siebie nabiegunnikach (11) bieguny usytuowane są odwrotnie, natomiast w umieszczony w centrum jarzma (3) otwór (22) wprowadzona jest rura (24), w środku której znajduje się komora robocza (25) z umieszczonymi w niej mielnikami (26), w której odbywa się mielenie.

2. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według zastrz. 1, znamienny tym, że oba pierścienie ściągające (9) mają kształt jarzma (3) i korzystnie wykonane są z blachy, której kształt odpowiada kształtowi jarzma (3).

3. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierścienie (21) mają po obwodzie kształt analogiczny do kształtu jarzma (3).

4. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że jarzmo (3) ma kształt sześciokąta foremnego.

5. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że kształtki, z których jest ułożone jarzmo (3) wykonane są z najwyższej klasy blachy transformatorowej.

6. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 5, znamienny tym, że kształtki jarzma (3) są to zaplecione warstwami kształtki długie (4) oraz kształtki krótkie (5), przy czym korzystnie zarówno kształtki długie (4), jak i kształtki krótkie (5) są skośnie ścięte na obu swoich końcach, tak że w obrębie każdej warstwy uzupełniają się i niejako domykają, tworząc kompletny obrys sześciokąta foremnego, zaś warstwę tworzą: kształtka długa (4) i kształtka krótka (5) oraz ułożone kolejno dalej, w tej samej kolejności, analogicznie następne kształtki, natomiast kolejną warstwę tworzą odwrotnie: kształtka krót8

PL 226 554 B1 ka (5) i kształtka długa (4) i ułożone dalej w tej samej kolejności za nimi kolejne kształtki, przy czym na kompletne jarzmo (3) składa się kilka tysięcy warstw kształtek długich (4) oraz kształtek krótkich (5).

7. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 6, znamienny tym, że wewnątrz każdego z sześciu boków jarzma (3), poprzez wszystkie warstwy kształtek, wykonane są - zazwyczaj po trzy - otwory przelotowe (6), w których umieszczone są szpile ściągające (7) spinające ze sobą warstwy blachy transformatorowej.

8. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 7, znamienny tym, że w pierścieniach ściągających (9) oraz w izolacjach (8), wykonane są otwory przelotowe (6), które wykonane są także w jarzmie (3), przez które przeprowadzono szpile ściągające (7), które łączą ze sobą jarzmo (3), izolację (8) oraz pierścień ściągający (9).

9. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 8, znamienny tym, że na obwodzie jarzma (3), na każdej z jego zewnętrznych ścian, umieszczona jest płytka izolacyjna (10), wykonana z materiału izolującego.

10. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 9, znamienny tym, że płytka izolacyjna (10) ma kształt prostokąta, w którym wywiercone są otwory przeznaczone do zamontowania do niej pod kątem prostym nabiegunników (11).

11. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 10, znamienny tym, że nabiegunniki (11) są połączone z jarzmem (3) za pomocą uchwytów (12), z których każdy korzystnie złożony jest z dwóch prętów (13), przy czym każdy pręt (13) z jednej strony jest zakończone gwintem, a z drugiej przytwierdzony jest do płaskownika (14), wykonanego korzystnie z materiału niemagnetycznego.

12. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 11, znamienny tym, że płaskownik (14) oraz pręty (13) są połączone ze sobą w sposób nierozłączny za pomocą spawu.

13. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 12, znamienny tym, że pomiędzy każdym płaskownikiem (14), a jego prętami (13) umieszczono dodatkowo płytkę izolacyjną (15).

14. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 13, znamienny tym, że pręty (13) przechodzą przez nabiegunniki (11) i łączą je z jarzmem (3).

15. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 14, znamienny tym, że kolumna (16), która stanowi część nabiegunnika (11) jest prostopadłościanem z nieprzerwanymi, podłużnymi wyżłobieniami (17) na ścianach o największych i najmniejszych polach powierzchni.

16. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według zastrz. 15, znamienny tym, że wyżłobienia (17) są rozłożone symetrycznie względem dłuższej osi symetrii boku o największym polu powierzchni i mają szerokość równą średnicy prętów (13) oraz głębokość równą promieniowi prętów (13).

17. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 16, znamienny tym, że kolumna (16) jest ułożona pomiędzy dwoma uchwytami (12), które także oplecione są drutem nawojowym.

18. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 17, znamienny tym, że drut nawojowy jest nawijany w odstępie od 2 do 15, korzystnie około 7 mm i tworzy od 90 do 100 zwojów wokół danej kolumny (16) jest on ułożony warstwowo, zazwyczaj w czterech warstwach.

19. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według zastrz. 18, znamienny tym, że między pierwszą a drugą oraz trzecią a czwartą warstwą drutu - są umieszczone dystanse (18), wykonane z materiału izolacyjnego, korzystnie ze szkła.

20. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 19, znamienny tym, że z każdego z nabiegunników (11) wyprowadzone są dwa przewody zakończone końcówkami rurowymi (19), do których doprowadzone jest napięcie.

21. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 20, znamienny tym, że w nabiegunniku (11) umieszczone są dwie pary uchwytów, czyli dwie pary prętów (13), trzy kolumny (16) z nawiniętym na każdą z nich z osobna drutem nawojowym.

22. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 21, znamienny tym, że ułożone promieniście nabiegunniki (11) są przymocowane do jarzma (3), a każdej

PL 226 554 B1 z sześciu wewnętrznych ścian (20) jarzma (3) odpowiada jeden nabiegunnik (11), zaś każdy nabiegunnik (11) odpowiada nabiegunnikowi (11) po przeciwnej stronie jarzma (3).

23. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 22, znamienny tym, że wyodrębniona w rurze (24) przestrzeń komory roboczej (25), do której poprzez rurę (24) wprowadzany jest podajnikiem materiał przeznaczony do mielenia ma szerokość odpowiadającą szerokości jarzma (3).

24. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 23, znamienny tym, że mielnikami (26) są elementy wykonane z materiału podatnego na działanie pola elektromagnetycznego, korzystnie w kształcie kuli bądź pręcików, korzystnie o długości od 3 mm do 7 mm i średnicy od 1 mm do 3 mm.

25. Wzbudnik młyna elektromagnetycznego, według jednego z zastrz. od 1 do 23, znamienny tym, że część statyczną (2) młyna elektromagnetycznego stanowi obudowa (27), która jest wyposażona w nawiewowe wentylatory (28).