WO2008028870A1 - Vibration mill and method for the operation of a vibration mill - Google Patents

Vibration mill and method for the operation of a vibration mill Download PDF

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WO2008028870A1
WO2008028870A1 PCT/EP2007/059128 EP2007059128W WO2008028870A1 WO 2008028870 A1 WO2008028870 A1 WO 2008028870A1 EP 2007059128 W EP2007059128 W EP 2007059128W WO 2008028870 A1 WO2008028870 A1 WO 2008028870A1
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WO
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speed
drive
grinding
unenn
mill
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Application number
PCT/EP2007/059128
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf STROHHÄUSL
Darius Rieger
Original Assignee
PFAFF AQS GmbH automatische Qualitätskontrollsysteme
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/14—Mills in which the charge to be ground is turned over by movements of the container other than by rotating, e.g. by swinging, vibrating, tilting

Definitions

  • the present invention relates to a vibrating mill, preferably a disc vibrating mill, comprising a grinding unit and a Schwingan- drive, by means of which the grinding unit can be excited to the drive speed of the oscillating drive dependent vibrations.
  • Such vibratory mills are used in particular for grinding a sample of free-flowing, granular ground material in the course of preparing the sample for desired analyzes, for example for X-ray-based investigations of the elements contained with suitable equipment (eg XRF). Also regrind, which is rinsed by a liquid in the grinding chamber, is conceivable.
  • the sample which may be, for example, a rock sample, ore, slag, etc., is mixed and ground in the vibratory mill with auxiliaries and then pressed with auxiliary pressing additives into a tablet which is fed to an analyzer for analyzing the constituents becomes.
  • the sample must be crushed in such a way that all components give a homogeneous mixture, for which a fine and uniform comminution of the material to be ground in the vibratory mill is essential. Often it is required that after the milling process a certain proportion of the particles (for example 90%) must fall below a certain size (for example 32 ⁇ m). For a quantitative determination of ingredients it is also essential that the analysis is based on a well-defined sample size.
  • a controlled automatic vibratory mill can have a metering device for feeding the milling unit with regrind and auxiliaries in always exactly defined quantity. At the end of an adjustable grinding time (so-called grinding phase), the ground sample material is emptied into a sample collecting container during an adjustable discharge phase.
  • compositions of the material to be ground it may, in particular after the end of the grinding cycle in the automatic discharge to adhesions in the milling unit, in particular in the Austrags Schemeen the Grinding vessel, the discharge area and the spout come.
  • the discharge area and the spout come.
  • the adherences contaminate a subsequent sample and make it unusable for analysis.
  • attempts have been made to improve the uniqueness and reproducibility of the samples to be analyzed by cleaning all affected components in the machine after each grinding process in a customary manner so that contamination of a sample with waste material is reduced to a level permissible for the analysis becomes.
  • this cleaning requires a perceived as disadvantageous labor, time and thereby cost.
  • the object of the invention is to further develop a vibrating mill of the type mentioned above in terms of use, so that in particular the abovementioned disadvantages are reduced.
  • the object is achieved according to the invention first and essentially in conjunction with the features that the vibrating mill speed change means suitable for pre-definable and insofar during operation independent, time-dependent change in the resulting or effective drive speed during operation of the vibratory mill or on - are fitted.
  • This is based on the found finding that attachments of regrind, which can form at a low for the grinding itself drive speed or vibration frequency of the milling unit, by one or more brief changes in the grinding unit acting on the drive speed or frequency of the walls of Remove the vibrating mill, so that the expense for subsequent cleaning is eliminated or at least reduced.
  • the quality of the sample is reproducibly increased.
  • the drive speed or oscillation frequency of the grinding unit which is itself favorable for the grinding process, is determined on the one hand by the Sample material, in particular by its density, co-determined.
  • suitable for the grinding operation drive speed also depends on the design of the vibratory mill. While designs in which the material to be ground is crushed between the ball-shaped grinding bodies filled into a grinding container, for example, have a comparatively high frequency, so-called plate-type vibrating mills, in which a milling space surrounded by a cylindrical grinding wall has a smaller diameter Mahlring and / or a therein contained, again reduced diameter circular grinding stone swing, operated due to the damage-sensitive structure at a relatively low frequency.
  • the invention preferably relates to such disk vibrating mills, but may also find application in other types, such as. Bechermahlmühlen find.
  • the oscillating drive has a drive motor, preferably an electric motor, and at least one of them driven, preferably navangetrie- bene, imbalance.
  • the speed change means comprise a control device and / or a control device for controlling adjusting means for changing a drive rotational speed initially predetermined by the drive motor and / or for direct driving of the drive motor itself. If the speed change means act on said adjusting means, then a drive speed predetermined by the drive motor without such action can be changed, preferably reduced.
  • the drive motor for changing the drive speed or oscillation frequency can be directly controlled by the speed change means.
  • the oscillating drive by means of the speed change means, preferably by means of electrical and / or electronic circuits contained therein and / or electrical and / or electronic storage means and / or computer or program-based, for specifying at least a predetermined effective drive speed-time Course is suitable.
  • a particularly high effectiveness for the removal of adhesions is achieved when the drive speed-time course starting from a predetermined basic speed includes a one or more times increase to a maximum speed which is greater than or equal to a resonance speed at which the grinding unit excited to resonant vibrations becomes.
  • Preferred is a design of the vibrating mill, in which structurally conditioned the vibrations of the grinding unit and their discharge area (eg., An annular, located below the grinding floor discharge channel) and detect the outlet.
  • said change in the input rotational speed or oscillation frequency preferably acts on these regions to obtain a transient resonance, permanent adhesion of ground sample material is prevented and a uniform, reproducibly complete discharge of the sample is made possible. It was found that the very short-term passage through the resonance frequency or resonance oscillation is extremely effective for detaching adhesions. In order to avoid damage, in particular to disk vibrating mills, it is therefore preferred that the selected maximum speed, up to which the drive speed is increased, is greater than the speed causing the resonance (so-called resonance speed). It is possible that the drive speed-time course has a holding phase of this maximum speed or that the speed is lowered immediately after reaching the maximum speed again.
  • the drive speed-time curve after a rise to the maximum speed, a return to the base speed and subsequent thereto loom preferably has a new holding phase of the base speed. It is considered appropriate that the drive speed-time curve cyclically has a multiple increase from the basic speed to the maximum speed. The repeated repetition further improves the detachment of adhesions. It is also preferred that, according to the resulting drive speed-time course of a grinding phase and a discharge phase depending on a basic speed (either the same or different) is assigned and that in the milling phase and / or in the discharge phase in each case at least an increase in the input speed of the basic speed is included in a maximum speed.
  • the speed change means comprise electrical, mechanical, electromechanical, pneumatic, hydraulic and / or magnetic, preferably electromagnetic, speed change control means.
  • an electric adjusting means comes, for example, in a AC drive motor, a frequency converter, in a Gleichström drive motor, a power converter into consideration.
  • a mechanical adjusting means for example, a mechanical brake is suitable, which acts on a driven by the drive motor shaft or components mounted thereon.
  • a pneumatic actuator is, for example, a pneumatic brake into consideration.
  • a hydraulic brake, an eddy current brake, an electromagnetically acting brake, etc. use.
  • the speed change means change the drive speed by means of electrical, mechanical, electromechanical, pneumatic, hydraulic and magnetic, preferably electromagnetic damping.
  • a high, in particular the said maximum speed corresponding drive speed of the drive motor can be lowered by the speed caused by the speed change means damping during the grinding and / or Austrags termes the vibratory mill initially to said basic speed.
  • the controller may cause the damping to be canceled at a desired time or decreased in a controlled manner, thereby reducing the damping resulting drive speed increases up to the maximum speed.
  • the adjusting means are in turn suitable for increasing the drive speed, for example. It may be an electric, pneumatic or similar motor.
  • the speed change means automatically change the resulting drive speed and thus also the vibration of the grinding unit in the predetermined course after appropriate adjustment in operation at the desired time linearly and / or nonlinearly.
  • the speed change means are designed as a module of the vibratory mill.
  • the speed change means the module, may provide for cyclically varying the drive speeds of the drive unit during the milling operation and / or during the discharge phase of the sample from the milling unit.
  • the vibrating mill has a cooling device acting in particular on the grinding wall surrounding the grinding space.
  • cooling grooves for the flow of a coolant such as water
  • a coolant such as water
  • the invention also relates to a method for operating a vibrating mill, preferably a disc vibrating mill, which has a grinding unit and a vibrating drive, wherein the grinding unit is excited by the oscillating drive to oscillations dependent on their driving speed.
  • the invention has the object, advantageously further develop such a method, so that in particular adhesions of material to be ground in the vibrating mill avoided or at least reduced.
  • the drive speed is changed in a predetermined manner during operation of the vibrating mill.
  • the drive speed according to a predetermined drive speed-time course preferably automated, is changed.
  • the effective or resulting input speed is increased from a basic speed one or more times up to a selected maximum speed which is greater than or approximately equal to a resonance speed at which the grinding unit is excited to resonance vibrations.
  • the drive speed for a desired defined time interval can be maintained at the maximum speed.
  • the drive speed can be lowered again to the base speed after an increase to the maximum speed and preferably maintained at the base speed for a further time interval.
  • the resulting drive speed can be cyclically increased several times from the basic speed to the maximum speed and lowered again to the basic speed.
  • a distinction can be made automatically between a grinding phase in which the millbase is comminuted and a discharge phase in which the millbase is discharged from the vibrating mill.
  • the effective drive speed of an associated basic speed which differ between the grinding and discharge phase or the same each chen value is increased to a maximum speed that is greater than or equal to the resonance speed.
  • the drive speed can be carried out appropriately by means of an electrical, mechanical, electro-mechanical, pneumatic, hydraulic and / or magnetic, preferably electromagnetic damping, but alternatively also by an active increase of a predetermined by a drive motor drive speed by means of an auxiliary drive. It is possible to change the drive speed and thus also the oscillation frequency of the milling unit linearly and / or nonlinearly.
  • the grinding unit preferably the grinding wall which surrounds the grinding space, can be cooled.
  • FIG. 1 shows a grinding unit according to the invention of a vibrating mill according to the present invention in a preferred embodiment in a cross section, in the setting for the grinding phase.
  • FIG. 2 shows the milling unit of the vibrating mill according to FIG. 1, in the setting for the discharge phase
  • FIG. 3 shows the vibrating mill of the grinding unit shown in FIGS. 1, 2 in an external view, with a schematic representation of the oscillating drive and speed change means and
  • Fig. 4a - 4c different preferred embodiments of predetermined by means of the speed change means drive speed-time courses.
  • FIG. 1 shows, in a cross section, the upper region of a vibratory mill 1 according to the invention in accordance with a preferred embodiment.
  • An overall view, partly schematically, is shown in FIG. 3.
  • This is a so-called disc vibratory mill.
  • Their milling unit 2 shown in Figure 1 represents one of a separate, connected to the milling unit vibration drive to vibrations excitable assembly which includes a grinding chamber 3, the wall of the outside of a cylindrical grinding 4 is bounded.
  • At this bottom side during the grinding operation includes a substantially circular grinding soil 5 at.
  • Mahliata a Mahlring 6 and a millstone 7, which is a round, not cut in the illustration solid body, on.
  • the outer diameter of the Mahlringes 6 is smaller than the inner diameter of the grinding wall 4, and the outer diameter of the grinding stone 7 is smaller than the inner diameter of the Mahlringes 6.
  • Mahlspalt 8 and the Mahlspalt formed between Mahlring 6 and Mahlstein 7 9 allow a lateral relative movement of Mahlring 6 and millstone 7 both to each other and with respect to the grinding wall 4.
  • Mahldeckel 10 is sealed on the top side.
  • the vertical distance between the grinding base 5 and the grinding cover 10 is only slightly greater than the height of the grinding ring 6 and the grinding stone 7, so that just the desired Game for the lateral movement arises.
  • To the grinding wall 4 includes radially outside a housing ring 11, which is bolted to the underside with a housing base 12 and thereby connected to a drive flange 13.
  • the housing ring 11 On the upper side, the housing ring 11 is screwed to a housing cover 14.
  • Its underside has a recess 15, in which edge a seal 16, in the example chosen an O-ring, and in a Mahldeckel 17 are used.
  • the underside of the housing cover 14, the seal 16 and the grinding lid 17 are pressed against the upper end face of the grinding wall 4 by the clamping force of cover screws 18 distributed along the circumference.
  • the housing cover 14 and the Mahlde- disgust 17 have off-center passage openings to form an entry opening 19.
  • the grinding stock (not shown) to be comminuted can be filled into the grinding chamber 3 from above, where it is distributed in the grinding gaps 8, 9. If, as described below, lateral oscillatory movements of the grinding elements 6, 7 occur, the grinding gaps 8, 9 locally change their width, whereby the material to be ground between the grinding elements 6, 7 and the grinding wall 4 is ground.
  • the grinding wall 4, the grinding ring 6 and the grinding stone 7 may be made of a particularly suitable, in particular made of a hard material, while for the housing ring 11 and the other housing parts a conventional construction material, for example. Steel or light metal can be used.
  • a bracket 20 is screwed on the underside, which carries with its free end a cylinder 21 shown in simplified form, whose upper side protruding piston 22 is fastened by screwing to the grinding base 5 on the underside.
  • the cylinder 21 has two ports 23, 24 for supplying a pressurized fluid, such as air or a hydraulic fluid.
  • FIG. 1 also shows that the grinding unit 2 is equipped with a cooling device for the rear or external cooling of the grinding wall 4.
  • this comprises two cooling grooves 47 adjoining the grinding wall 4 at the back, which are introduced into the inner wall surface 48 of the housing ring 11, which supports the grinding wall 4 on the outside.
  • the upper and lower cooling grooves 47 which extend in the circumferential direction from a coolant inlet 49 to a circumferentially spaced by about 10 °, not shown in the drawing flow for the coolant, are spaced by a likewise ring-segment-like support projection 50 which in Area of inlet and outlet is interrupted.
  • the inlet and outlet are separated by flow in the circumferential direction, so that a targeted circulation of coolant, which can be regulated, for example, to a desired temperature, is possible.
  • Figure 2 comparatively shows a second operating position in which the upper port 23 is acted upon by a pressurized fluid.
  • a pressure application surface of the piston 22 is acted upon from above in a manner not shown, so that the piston 22 pulls the grinding base 5 down until it enters into a defined positive stop with a collar 27 of the housing base 12 ,
  • the gap 28 running along the circumference, through which the grinding material crushed during grinding moves into an annular discharge channel 29 and, as a result, vibration excitation, as a result of centrifugal forces occurring during further vibration excitation reaches an outlet 31 to an outlet opening 30.
  • the discharge channel 29 is bounded radially inwardly by the grinding base 5, on the underside by a resiliently supporting seal 32 and the housing base 12 and radially outside of the housing base 12, while upwardly the housing ring 11 and the grinding connect wall 4.
  • the thus formed cross-section of the discharge channel 29 is offset with respect to the grinding chamber obliquely downward / radially outside.
  • FIG. 3 schematically illustrates that the grinding unit 2 of the vibrating mill 1 described in FIGS. 1 and 2 is supported on the drive flange 13 on the underside by means of spring / damper elements 33 on a solid base.
  • an oscillating drive 34 is flange-mounted on the underside by means of screw connections.
  • this has a drive motor 35, here an electric motor, on whose shaft 36 rotates in an overlying housing 37 to the shaft 36 off-center, known per se and therefore illustrated simplified unbalance 40.
  • the torsional vibration generated in this way is transmitted via the drive flange 13 to the connected entire milling unit 2, including all walls involved in the grinding process and in the discharge process of the grinding stock.
  • FIG. 3 shows schematically a control device 38, which is a component of speed change means 39 according to the invention.
  • the motor 35 is fed by a device not shown with an operating voltage, which is initially associated with a specific drive speed of the shaft.
  • the control device 38 is suitable for driving with adjusting means 41 arranged in the housing 37 in a predetermined, temporally variable manner.
  • the adjusting means 41 are a brake which acts on the eccentric unbalance 40 from two opposite sides and which is indicated schematically.
  • a desired characteristic can be preselected on the control 38 by means of a control panel 42, which either determines the time profile of the actuation of the actuating means 41 or a characteristic curve which immediately corresponds to a desired resulting course of the resulting drive rotational speed over time.
  • the control signals are transmitted via a line 43 to the adjusting means 41 and translated in the example in a suitable form in a corresponding, time-varying compressive force with which the brake piston delaying the unbalance 40 occur.
  • signal line 44 (but this is not necessarily the case)
  • the controller 38 may also communicate with the motor 35 directly, for example.
  • a speed signal is fed.
  • the controller 38 is adapted to the operator display on a display 45 directly from the selected settings resulting on the milling unit acting Antriebsnaviere- time course 46, wherein the drive speed U via the time t is applied. From FIG. 3, it becomes clear in conjunction with FIGS. 1, 2 that the plane of rotation of the imbalance 40 is perpendicular to the vertical surfaces of the grinding wall 4, grinding ring 6 and grinding stone 7, which cause the grinding process, and at right angles to the lateral boundaries of the discharge channel 29 is arranged. This has an advantageous effect on the separation of the adhesions when passing through the resonance frequency.
  • FIGS. 4a-4c show various examples of preferred drive speed-time curves 46.
  • the oscillating drive is switched on at the time t.sub.i, ie the operation begins.
  • the drive speed Umax resulting from the motor voltage is lowered right at the beginning according to the activated actuating means 41 (brake) to a desired base rpm U rated, which is desired for the grinding operation.
  • the effect of the actuating means 41 is linearly reduced starting from the time t 2 to t3 by means of the controller 38 until the effective drive speed U corresponds to the maximum speed Umax.
  • a speed value URes is passed through, in which the grinding unit 2 is excited to resonance vibrations.
  • the control device 38 controls the effect the adjusting means 41 (brake) increased linearly until at t4 the basic or rated speed Unenn again results.
  • the resonance speed UR passes through it in a controlled manner.
  • the basic rotational speed Unenn is maintained for a further time interval t4-ts, and the grinding process is ended at ts.
  • the basic speed Unenn is, for example, about 800 to 850 revolutions per minute (rpm)
  • the resonance speed is, for example, in the range of 1000-1100 rpm
  • the maximum speed Umax reached is for example, 1300 rpm.
  • the resonance speed UR it after the grinding process at the time t 2 was already performed predominantly, twice in a controlled manner, namely, once upward and once downward by drive at a preselected slope of the curve path. Since neither Unenn, nor Umax resonance occurs in the milling unit and UR it is not kept constant while driving through, the milling unit 2 is only defined for a short time in resonance, so there is no risk of damage. Alternatively, it would be conceivable to keep the resonance speed constant for very short time intervals in which no damage can also occur.
  • FIG. 4b shows a second exemplary embodiment in which the resonance speed is likewise traversed linearly in the case of a total trapezoidal resulting drive speed / time profile 46.
  • a total of two throughput cycles uniformly distributed therein are provided during the grinding time ti ts.
  • Figure 4c shows a third preferred embodiment. The resonance speed is traversed here in three cycles with a rounded course, similar to harmonic areas with interruptions.

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Abstract

The invention relates to a vibration mill (1), particularly a disk vibration mill, comprising a grinding gear (2) and an oscillating drive (34), with which the grinding gear (2) can be excited to the vibrations depending on the driving rotational speed (34) [sic] of the oscillating drive (34). In order to provide a practical improvement, means to change the rotational speed (38), suitable for the predetermined, time-dependent change of the driving rotational speed during operation of the vibration mill (1), are provided. The invention further relates to a method for the operation of a vibration mill, particularly a disk vibration mill, comprising a grinding gear (2) and an oscillating drive (34), wherein the grinding gear is excited by the oscillating drive (34) to the vibrations depending on the driving rotational speed thereof, and in order to achieve a practical improvement provides that the driving rotational speed during operation of the vibration mill (1) is varied in a predetermined manner.

Description

Schwingmühle und Verfahren zum Betrieb einer Schwingmühle Vibratory mill and method for operating a vibratory mill
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwingmühle, vorzugsweise eine Scheibenschwingmühle, aufweisend eine Mahleinheit und einen Schwingan- trieb, mittels dem die Mahleinheit zu von der Antriebsdrehzahl des Schwingantriebs abhängigen Schwingungen anregbar ist.The present invention relates to a vibrating mill, preferably a disc vibrating mill, comprising a grinding unit and a Schwingan- drive, by means of which the grinding unit can be excited to the drive speed of the oscillating drive dependent vibrations.
Derartige Schwingmühlen dienen insbesondere zur mahlenden Zerkleinerung einer Probe aus schüttfähigem, körnigem Mahlgut im Zuge der Vorbereitung der Probe für gewünschte Analysen, bspw. für röntgenbasierende Untersuchungen der enthaltenen Elemente mit geeigneten Anlagen (z. B. XRF). Auch Mahlgut, das von einer Flüssigkeit in den Mahlraum gespült wird, ist denkbar. Die Probe, bei der es sich bspw. um eine Gesteinsprobe, um Erz, Schlacke usw. handeln kann, wird in der Schwingmühle mit Hilfsstoffen gemischt und zer- mahlen und dann mit Presshilfszugaben zu einer Tablette verpresst, die einem Analysegerät zur Analyse der Bestandteile zugeführt wird. Die Probe muss so zerkleinert werden, dass alle Bestandteile eine homogene Mischung ergeben, wofür eine feine und gleichmäßige Zerkleinerung des Mahlgutes in der Schwingmühle wesentlich ist. Häufig wird verlangt, dass nach dem Mahlvor- gang ein bestimmter Anteil der Partikel (bspw. 90 %) eine bestimmte Größe (bspw. 32 μm) unterschreiten muss. Für eine quantitative Bestimmung von Inhaltsstoffen ist außerdem wesentlich, dass der Analyse eine genau bestimmte Probenmenge zugrunde liegt. Dazu kann eine gesteuerte automatische Schwingmühle eine Dosiereinrichtung für die Beschickung der Mahleinheit mit Mahlgut und Hilfsmittel in immer exakt definierter Menge aufweisen. Nach Ablauf einer einstellbaren Mahldauer (sog. Mahlphase) wird das gemahlene Probenmaterial während einer einstellbaren Austragsphase in einen Probenauf - fangbehälter entleert. Bei einigen Zusammensetzungen des Mahlgutes kann es insbesondere nach dem Ende des Mahlganges beim automatischen Austrag zu Anhaftungen in der Mahleinheit, insbesondere in den Austragsbereichen des Mahlgefäßes, dem Austragsbereich und dem Auslauf kommen. Das hat zur Folge, dass nicht die gesamte Probenmenge zur Analyse zur Verfügung steht und somit das Analyseergebnis verfälscht werden kann. Zudem besteht die Gefahr, dass durch die Anhaftungen eine nachfolgende Probe kontaminiert und für die Analyse unbrauchbar gemacht wird. Bisher wird versucht, die Eindeutigkeit und Reproduzierbarkeit der zu analysierenden Proben dadurch zu verbessern, dass nach jedem Mahlprozess in üblicher Weise eine Reinigung aller betroffenen Bauteile in der Maschine derart durchgeführt wird, dass eine Kontaminierung einer Probe mit Altmaterial auf ein für die Analyse zulässiges Maß verringert wird. Diese Reinigung bedingt aber einen als nachteilig empfundenen Arbeits-, Zeit- und dadurch Kostenaufwand.Such vibratory mills are used in particular for grinding a sample of free-flowing, granular ground material in the course of preparing the sample for desired analyzes, for example for X-ray-based investigations of the elements contained with suitable equipment (eg XRF). Also regrind, which is rinsed by a liquid in the grinding chamber, is conceivable. The sample, which may be, for example, a rock sample, ore, slag, etc., is mixed and ground in the vibratory mill with auxiliaries and then pressed with auxiliary pressing additives into a tablet which is fed to an analyzer for analyzing the constituents becomes. The sample must be crushed in such a way that all components give a homogeneous mixture, for which a fine and uniform comminution of the material to be ground in the vibratory mill is essential. Often it is required that after the milling process a certain proportion of the particles (for example 90%) must fall below a certain size (for example 32 μm). For a quantitative determination of ingredients it is also essential that the analysis is based on a well-defined sample size. For this purpose, a controlled automatic vibratory mill can have a metering device for feeding the milling unit with regrind and auxiliaries in always exactly defined quantity. At the end of an adjustable grinding time (so-called grinding phase), the ground sample material is emptied into a sample collecting container during an adjustable discharge phase. In some compositions of the material to be ground, it may, in particular after the end of the grinding cycle in the automatic discharge to adhesions in the milling unit, in particular in the Austragsbereichen the Grinding vessel, the discharge area and the spout come. As a result, not all the sample quantity is available for analysis and thus the analysis result can be falsified. In addition, there is a risk that the adherences contaminate a subsequent sample and make it unusable for analysis. Heretofore, attempts have been made to improve the uniqueness and reproducibility of the samples to be analyzed by cleaning all affected components in the machine after each grinding process in a customary manner so that contamination of a sample with waste material is reduced to a level permissible for the analysis becomes. However, this cleaning requires a perceived as disadvantageous labor, time and thereby cost.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schwingmühle der eingangs genannten Art gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden, so dass insbesondere die vorgenannten Nachteile verringert werden.Based on this, the object of the invention is to further develop a vibrating mill of the type mentioned above in terms of use, so that in particular the abovementioned disadvantages are reduced.
Die Aufgabe ist gemäß der Erfindung zunächst und im wesentlichen in Verbindung mit den Merkmalen gelöst, dass die Schwingmühle Drehzahländerungsmittel aufweist, die zur vorbestimmbaren und insofern während des Betriebs selbstständigen, zeitabhängigen Änderung der resultierenden bzw. wirksamen Antriebsdrehzahl während des Betriebs der Schwingmühle geeignet bzw. an- gepasst sind. Dem liegt die gefundene Erkenntnis zugrunde, dass sich Anhaftungen von Mahlgut, die sich bei einer für den Mahlvorgang selbst günstigen Antriebsdrehzahl bzw. Schwingungsfrequenz der Mahleinheit bilden können, durch eine oder mehrere kurzzeitige Änderungen der auf die Mahleinheit einwirkenden Antriebsdrehzahl bzw. Frequenz von den Wandungen der Schwingmühle ablösen lassen, so dass der Aufwand für eine nachfolgende Reinigung entfällt oder zumindest verringert wird. Die Qualität der Probe wird reproduzierbar gesteigert. Die für den Mahlvorgang selbst günstige Antriebs- drehzahl bzw. Schwingfrequenz der Mahleinheit wird einerseits durch das Probenmaterial, insbesondere durch dessen Dichte, mitbestimmt. Anderseits hängt die für den Mahlbetrieb geeignete Antriebsdrehzahl auch von der Bauart der Schwingmühle ab. Während Bauarten, bei welchen das Mahlgut zwischen den in einen Mahlbehälter eingefüllten, bspw. kugelartigen Mahlkörpern zer- rieben wird, eine vergleichsweise hohe Frequenz ertragen, werden sog. Schei- benschwingmühlen, bei welchen innerhalb eines von einer zylindrischen Mahlwand berandeten Mahlraumes ein im Durchmesser kleinerer Mahlring und/ oder ein darin befindlicher, nochmals durchmesserverringerter kreisförmiger Mahlstein schwingen, aufgrund des für Beschädigungen empfindlichen Aufbaus bei vergleichsweise niedriger Frequenz betrieben. Die Erfindung betrifft vorzugsweise derartige Scheibenschwingmühlen, kann aber auch Anwendung bei anderen Bauformen, wie bspw. Bechermahlmühlen, finden. Bevorzugt ist, dass der Schwingantrieb einen Antriebsmotor, vorzugsweise einen Elektromotor, und zumindest eine davon angetriebene, vorzugsweise drehangetrie- bene, Unwucht aufweist. Als zweckmäßig wird angesehen, dass die Drehzahländerungsmittel eine Steuerungseinrichtung und/ oder eine Regelungseinrichtung zur Ansteuerung von Stellmitteln zur Änderung einer zunächst vom Antriebsmotor vorgegebenen Antriebsdrehzahl und/ oder zur direkten Ansteuerung des Antriebsmotors selbst aufweisen. Wirken die Drehzahländerungsmit- tel auf besagte Stellmittel ein, kann darüber eine von dem Antriebsmotor ohne eine solche Einwirkung vorgegebene Antriebsdrehzahl verändert, vorzugsweise verringert werden. Alternativ kann der Antriebsmotor zur Veränderung der Antriebsdrehzahl bzw. Schwingungsfrequenz von den Drehzahländerungsmitteln unmittelbar angesteuert werden. In beiden Fällen besteht die Möglichkeit, dass an einer automatischen Schwingmühle, vorzugsweise Scheibenschwing- mühle, der Antrieb die Mahleinheit entsprechend der eingebrachten resultierenden Antriebsdrehzahl zunächst in eine spezifische Schwingung versetzt, die steuerungs- oder regelungsmäßig auf die jeweilige Zusammensetzung des Mahlgutes für den Mahlvorgang bzw. die Mahlphase abgestimmt ist. Von die- ser Grund- bzw. Nenn-Drehzahl ausgehend kann dann mittels der Drehzahl- änderungsmittel vorzugsweise gegen Ende oder auch während des Mahlvorganges die Drehzahl zur Ablösung von Anhaftungen verändert, vorzugsweise erhöht, werden. Es besteht die Möglichkeit, dass der Schwingantrieb mittels der Drehzahländerungsmittel, vorzugsweise mittels darin enthaltener elektrischer und/ oder elektronischer Schaltungen und/ oder elektrischer und/ oder elektronischer Speichermittel und/ oder rechner- bzw. programmgestützt, zur Vorgabe zumindest eines vorbestimmten wirksamen Antriebsdrehzahl-Zeit- Verlaufes geeignet ist. Eine besonders hohe Wirksamkeit zur Ablösung von Anhaftungen wird erreicht, wenn der Antriebsdrehzahl-Zeit- Verlauf ausgehend von einer vorbestimmten Grunddrehzahl einen ein- oder mehrmaligen Anstieg zu einer Maximaldrehzahl beinhaltet, welche größer oder etwa gleich einer Resonanzdrehzahl ist, bei welcher die Mahleinheit zu Resonanzschwingungen angeregt wird. Bevorzugt ist eine Bauweise der Schwingmühle, bei welcher konstruktiv bedingt die Schwingungen der Mahleinheit auch deren Austragsbereich (bspw. einen ringförmigen, unterhalb des Mahlbodens befindlichen Austragskanal) und den Auslauf erfassen. Wirkt auf diese Bereiche besagte Veränderung der Antriebsdrehzahl bzw. Schwingfrequenz vorzugsweise unter Erzielung einer vorübergehenden Resonanz ein, werden bleibende Anhaftungen von gemahlenem Probenmaterial verhindert und ein gleichmäßiges, reproduzierbar voll- ständiges Austragen der Probe ermöglicht. Dabei wurde gefunden, dass zum Ablösen von Anhaftungen bereits das sehr kurzzeitige Durchfahren der Resonanzfrequenz bzw. Resonanzschwingung äußerst wirksam ist. Um insbesondere an Scheibenschwingmühlen Beschädigungen zu vermeiden, ist daher bevorzugt, dass die gewählte Maximaldrehzahl, bis zu der die Antriebs drehzahl ge- steigert wird, größer als die Resonanz bewirkende Drehzahl (sog. Resonanzdrehzahl) ist. Es besteht die Möglichkeit, dass der Antriebsdrehzahl-Zeit- Verlauf eine Haltephase dieser Maximaldrehzahl aufweist oder dass die Drehzahl nach Erreichen der Maximaldrehzahl sogleich wieder abgesenkt wird. Bevorzugt ist, dass der Antriebsdrehzahl-Zeit- Verlauf nach einem Anstieg auf die Maximaldrehzahl eine Rückkehr auf die Grunddrehzahl und daran anschlie- ßend vorzugsweise eine erneute Haltephase der Grunddrehzahl aufweist. Als zweckmäßig wird angesehen, dass der Antriebs drehzahl-Zeit- Verlauf zyklisch einen mehrfachen Anstieg von der Grunddrehzahl zu der Maximaldrehzahl aufweist. Durch die mehrfache Wiederholung wird die Ablösung von Anhaf- tungen weiter verbessert. Bevorzugt ist außerdem, dass gemäß dem resultierenden Antriebs drehzahl- Zeit- Verlauf einer Mahlphase und einer Austrags- phase je eine Grunddrehzahl (entweder gleich oder unterschiedlich) zugeordnet ist und dass in der Mahlphase und/ oder in der Austragsphase jeweils zumindest ein Anstieg der Antriebsdrehzahl von der Grunddrehzahl auf eine Maximaldrehzahl enthalten ist. Es besteht die Möglichkeit, dass die Drehzahländerungsmittel elektrische, mechanische, elek-tromechanische, pneumatische, hydraulische und/ magnetische, vorzugsweise elektromagnetische, Stellmittel zur Drehzahländerung aufweisen. Als elektrisches Stellmittel kommt bspw. bei einem Wechselstrom- Antriebsmotor ein Frequenzumrichter, bei einem Gleich- ström- Antriebsmotor ein Stromrichter in Betracht. Als mechanisches Stellmittel ist zum Beispiel eine mechanische Bremse geeignet, die auf eine von dem Antriebsmotor angetriebene Welle oder darauf befestigte Bauteile einwirkt. Als pneumatisches Stellmittel kommt bspw. eine pneumatische Bremse in Betracht. Alternativ lassen sich gemäß den weiter aufgezählten Möglichkeiten bspw. eine hydraulische Bremse, eine Wirbelstrombremse, eine elektromagnetisch wirkende Bremse usw. einsetzen. In diesem Zusammenhang ist bevorzugt, dass die Drehzahländerungsmittel die Antriebs-Drehzahl mittels einer elektrischen, mechanischen, elektromechanischen, pneumatischen, hydraulischen und magnetischen, vorzugsweise elektromagnetischen Dämpfung verändern. Eine hohe, insbesondere der besagten Maximaldrehzahl entsprechende Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors kann durch die von den Drehzahländerungsmitteln bewirkte Dämpfung während des Mahl- und/ oder Austragsbetriebs der Schwingmühle zunächst auf die besagte Grunddrehzahl abgesenkt werden. Die Steuerung bzw. Regelung kann veranlassen, dass die Dämpfung zu gewünsch- ter Zeit aufgehoben oder in kontrollierter Weise verringert wird, wodurch die resultierende Antriebs drehzahl bis zu der Maximaldrehzahl ansteigt. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Stellmittel ihrerseits zur Erhöhung der Antriebsdrehzahl geeignet sind, bspw. kann es sich um einen elektrischen, pneumatischen oder dergleichen Motor handeln. Es besteht die Möglichkeit, dass die Drehzahländerungsmittel die resultierende Antriebsdrehzahl und somit auch die Schwingung der Mahleinheit in dem vorbestimmten Verlauf nach entsprechender Einstellung im Betrieb zu gewünschter Zeit selbstständig linear und/ oder nichtlinear verändern. Je nach Verlauf wird die Resonanzschwingung der Mahleinheit und der Austragseinheit in definierter Weise durchfahren bzw. kontrolliert angefahren und kontrolliert wieder verlassen. Auch besteht die Möglichkeit, dass die Drehzahländerungsmittel als Modul der Schwingmühle ausgeführt sind. In der automatisierten Schwingmühle können die Drehzahländerungsmittel, das Modul für die zyklische Veränderung der Antriebsdrehzahlen der Antriebseinheit während des Mahlbetriebs und/ oder während der Austragsphase der Probe aus der Mahleinheit sorgen. Alternativ oder kombinativ ist bevorzugt, dass die Schwingmühle eine insbesondere auf die den Mahlraum umgebende Mahlwand einwirkende Kühleinrichtung aufweist. Beispielsweise können Kühlnuten zum Durchfluss eines Kühlmittels, wie bspw. Wasser, vorhanden sein. Dem liegt die gefundene Erkenntnis zugrunde, dass es ohne eine solche Kühlung besonders bei längerem Mahlbetrieb durch die Reibungswärme zur Erwärmung des Mahlguts und der Wandungen des Mahlraumes kommen kann, wodurch die Neigung zu Anhaftungen vergrößert wird. Durch die vorgeschlagene Kühlung wird somit ein weiterer Beitrag zur Verringerung der unerwünschten Anhaftungen geleistet.The object is achieved according to the invention first and essentially in conjunction with the features that the vibrating mill speed change means suitable for pre-definable and insofar during operation independent, time-dependent change in the resulting or effective drive speed during operation of the vibratory mill or on - are fitted. This is based on the found finding that attachments of regrind, which can form at a low for the grinding itself drive speed or vibration frequency of the milling unit, by one or more brief changes in the grinding unit acting on the drive speed or frequency of the walls of Remove the vibrating mill, so that the expense for subsequent cleaning is eliminated or at least reduced. The quality of the sample is reproducibly increased. The drive speed or oscillation frequency of the grinding unit, which is itself favorable for the grinding process, is determined on the one hand by the Sample material, in particular by its density, co-determined. On the other hand, suitable for the grinding operation drive speed also depends on the design of the vibratory mill. While designs in which the material to be ground is crushed between the ball-shaped grinding bodies filled into a grinding container, for example, have a comparatively high frequency, so-called plate-type vibrating mills, in which a milling space surrounded by a cylindrical grinding wall has a smaller diameter Mahlring and / or a therein contained, again reduced diameter circular grinding stone swing, operated due to the damage-sensitive structure at a relatively low frequency. The invention preferably relates to such disk vibrating mills, but may also find application in other types, such as. Bechermahlmühlen find. It is preferred that the oscillating drive has a drive motor, preferably an electric motor, and at least one of them driven, preferably drehangetrie- bene, imbalance. It is considered appropriate that the speed change means comprise a control device and / or a control device for controlling adjusting means for changing a drive rotational speed initially predetermined by the drive motor and / or for direct driving of the drive motor itself. If the speed change means act on said adjusting means, then a drive speed predetermined by the drive motor without such action can be changed, preferably reduced. Alternatively, the drive motor for changing the drive speed or oscillation frequency can be directly controlled by the speed change means. In both cases, there is the possibility that on an automatic vibratory mill, preferably Scheibenschwing- mill, the drive first the Mahleinheit corresponding to the introduced resulting drive speed into a specific vibration, the control or regulation on the respective composition of the ground material for the grinding process or the grinding phase is tuned. Starting from this basic or nominal speed, it is then possible by means of the speed Changing means preferably changed towards the end or during the grinding process, the speed for the detachment of adhesions, preferably increased. It is possible that the oscillating drive by means of the speed change means, preferably by means of electrical and / or electronic circuits contained therein and / or electrical and / or electronic storage means and / or computer or program-based, for specifying at least a predetermined effective drive speed-time Course is suitable. A particularly high effectiveness for the removal of adhesions is achieved when the drive speed-time course starting from a predetermined basic speed includes a one or more times increase to a maximum speed which is greater than or equal to a resonance speed at which the grinding unit excited to resonant vibrations becomes. Preferred is a design of the vibrating mill, in which structurally conditioned the vibrations of the grinding unit and their discharge area (eg., An annular, located below the grinding floor discharge channel) and detect the outlet. If said change in the input rotational speed or oscillation frequency preferably acts on these regions to obtain a transient resonance, permanent adhesion of ground sample material is prevented and a uniform, reproducibly complete discharge of the sample is made possible. It was found that the very short-term passage through the resonance frequency or resonance oscillation is extremely effective for detaching adhesions. In order to avoid damage, in particular to disk vibrating mills, it is therefore preferred that the selected maximum speed, up to which the drive speed is increased, is greater than the speed causing the resonance (so-called resonance speed). It is possible that the drive speed-time course has a holding phase of this maximum speed or that the speed is lowered immediately after reaching the maximum speed again. It is preferred that the drive speed-time curve after a rise to the maximum speed, a return to the base speed and subsequent thereto ßend preferably has a new holding phase of the base speed. It is considered appropriate that the drive speed-time curve cyclically has a multiple increase from the basic speed to the maximum speed. The repeated repetition further improves the detachment of adhesions. It is also preferred that, according to the resulting drive speed-time course of a grinding phase and a discharge phase depending on a basic speed (either the same or different) is assigned and that in the milling phase and / or in the discharge phase in each case at least an increase in the input speed of the basic speed is included in a maximum speed. There is the possibility that the speed change means comprise electrical, mechanical, electromechanical, pneumatic, hydraulic and / or magnetic, preferably electromagnetic, speed change control means. As an electric adjusting means comes, for example, in a AC drive motor, a frequency converter, in a Gleichström drive motor, a power converter into consideration. As a mechanical adjusting means, for example, a mechanical brake is suitable, which acts on a driven by the drive motor shaft or components mounted thereon. As a pneumatic actuator is, for example, a pneumatic brake into consideration. Alternatively, according to the further enumerated possibilities, for example, a hydraulic brake, an eddy current brake, an electromagnetically acting brake, etc. use. In this connection it is preferred that the speed change means change the drive speed by means of electrical, mechanical, electromechanical, pneumatic, hydraulic and magnetic, preferably electromagnetic damping. A high, in particular the said maximum speed corresponding drive speed of the drive motor can be lowered by the speed caused by the speed change means damping during the grinding and / or Austragsbetriebs the vibratory mill initially to said basic speed. The controller may cause the damping to be canceled at a desired time or decreased in a controlled manner, thereby reducing the damping resulting drive speed increases up to the maximum speed. Alternatively, there is the possibility that the adjusting means are in turn suitable for increasing the drive speed, for example. It may be an electric, pneumatic or similar motor. There is the possibility that the speed change means automatically change the resulting drive speed and thus also the vibration of the grinding unit in the predetermined course after appropriate adjustment in operation at the desired time linearly and / or nonlinearly. Depending on the course, the resonance vibration of the grinding unit and the discharge unit is traversed in a defined manner or controlled approached and controlled leave again. It is also possible that the speed change means are designed as a module of the vibratory mill. In the automated vibratory mill, the speed change means, the module, may provide for cyclically varying the drive speeds of the drive unit during the milling operation and / or during the discharge phase of the sample from the milling unit. Alternatively or in combination, it is preferred that the vibrating mill has a cooling device acting in particular on the grinding wall surrounding the grinding space. For example, cooling grooves for the flow of a coolant, such as water, may be present. This is based on the found finding that without such cooling, especially during prolonged grinding operation by the frictional heat for heating the ground material and the walls of the grinding chamber can occur, whereby the tendency to buildup is increased. The proposed cooling thus further contributes to the reduction of unwanted adhesions.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer Schwingmühle, vorzugsweise einer Scheibenschwingmühle, welche eine Mahleinheit und einen Schwingantrieb aufweist, wobei die Mahleinheit von dem Schwingantrieb zu von deren Antriebsdrehzahl abhängigen Schwingungen angeregt wird. Ausgehend von der eingangs beschriebenen Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren vorteilhaft weiterzubilden, so dass insbesondere Anhaftungen von Mahlgut in der Schwingmühle vermieden oder zumindest reduziert werden.The invention also relates to a method for operating a vibrating mill, preferably a disc vibrating mill, which has a grinding unit and a vibrating drive, wherein the grinding unit is excited by the oscillating drive to oscillations dependent on their driving speed. Based on the problem described above, the invention has the object, advantageously further develop such a method, so that in particular adhesions of material to be ground in the vibrating mill avoided or at least reduced.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß zunächst und im wesentlichen dadurch gelöst, dass die Antriebsdrehzahl während des Betriebs der Schwingmühle in vorbestimmter Weise verändert wird. Zu dadurch und durch die nachfolgend beschriebenen Merkmale möglichen Wirkungen und Vorteile wird auf die vorangehende Beschreibung Bezug genommen. Bevorzugt ist zunächst, dass die Antriebsdrehzahl gemäß einem vorbestimmten Antriebs drehzahl- Zeit- Verlauf, vorzugsweise automatisiert, geändert wird. Es besteht die Möglichkeit, dass die wirksame bzw. resultierende Antriebsdrehzahl ausgehend von einer Grunddrehzahl ein- oder mehrmalig bis zu einer gewählten maximalen Dreh- zahl erhöht wird, die größer oder etwa gleich einer Resonanzdrehzahl ist, bei der die Mahleinheit zu Resonanzschwingungen angeregt wird. Auch kann die Antriebsdrehzahl für ein gewünschtes definiertes Zeitintervall auf Höhe der Maximaldrehzahl gehalten werden. Bei einer zweckmäßigen Ausführung des Verfahrens kann die Antriebsdrehzahl nach einer Erhöhung auf die Maximal- drehzahl wieder bis zur Grunddrehzahl abgesenkt und vorzugsweise für ein weiteres Zeitintervall auf der Grunddrehzahl gehalten werden. Um die Ablösung von Anhaftungen zu intensivieren, kann die resultierende Antriebsdrehzahl zyklisch mehrfach von der Grunddrehzahl auf die Maximaldrehzahl angehoben und wieder auf die Grunddrehzahl abgesenkt werden. Des weiteren kann bei dem Verfahren vorzugsweise automatisiert zwischen einer Mahlphase, in welcher das Mahlgut zerkleinert wird, und einer Austragsphase, in welcher das Mahlgut aus der Schwingmühle ausgetragen wird, unterschieden werden. Bevorzugt ist, dass in der Mahlphase und/ oder in der Austragsphase die wirksame Antriebsdrehzahl von einer zugeordneten Grunddrehzahl, die sich zwischen Mahl- und Austragsphase unterscheiden oder den jeweils glei- chen Wert besitzen kann, auf eine Maximaldrehzahl erhöht wird, die größer oder gleich der Resonanzdrehzahl ist. Zur Drehzahländerung können vorzugsweise elek-trische, mechanische, elektromechanische, pneumatische, hydraulische und/ oder magnetische, vorzugsweise elektromagnetische Stellmittel verwendet werden. Die Änderung der Antriebsdrehzahl kann zweckmäßig mittels einer elektrischen, mechanischen, elektromechanischen, pneumatischen, hydraulischen und/ oder magnetischen, vorzugsweise elektromagnetischen Dämpfung erfolgen, alternativ aber auch durch eine aktive Erhöhung einer zunächst von einem Antriebsmotor vorgegebenen Antriebsdrehzahl mittels eines Zusatzantriebs. Es besteht die Möglichkeit, die Antriebsdrehzahl und somit auch die Schwingungsfrequenz der Mahleinheit linear und/ oder nichtlinear zu verändern. Alternativ oder kombinativ kann die Mahleinheit, vorzugsweise die den Mahlraum berandende Mahlwand, gekühlt werden.The object is achieved according to the invention first and essentially by the fact that the drive speed is changed in a predetermined manner during operation of the vibrating mill. For possible effects and advantages to be achieved therefrom and by the features described below, reference is made to the preceding description. It is preferred first that the drive speed according to a predetermined drive speed-time course, preferably automated, is changed. There is the possibility that the effective or resulting input speed is increased from a basic speed one or more times up to a selected maximum speed which is greater than or approximately equal to a resonance speed at which the grinding unit is excited to resonance vibrations. Also, the drive speed for a desired defined time interval can be maintained at the maximum speed. In an expedient embodiment of the method, the drive speed can be lowered again to the base speed after an increase to the maximum speed and preferably maintained at the base speed for a further time interval. To intensify the detachment of buildup, the resulting drive speed can be cyclically increased several times from the basic speed to the maximum speed and lowered again to the basic speed. Furthermore, in the method preferably a distinction can be made automatically between a grinding phase in which the millbase is comminuted and a discharge phase in which the millbase is discharged from the vibrating mill. It is preferred that in the grinding phase and / or in the discharge phase, the effective drive speed of an associated basic speed, which differ between the grinding and discharge phase or the same each chen value is increased to a maximum speed that is greater than or equal to the resonance speed. To change the speed, it is possible to use preferably electrical, mechanical, electromechanical, pneumatic, hydraulic and / or magnetic, preferably electromagnetic, actuating means. The change in the drive speed can be carried out appropriately by means of an electrical, mechanical, electro-mechanical, pneumatic, hydraulic and / or magnetic, preferably electromagnetic damping, but alternatively also by an active increase of a predetermined by a drive motor drive speed by means of an auxiliary drive. It is possible to change the drive speed and thus also the oscillation frequency of the milling unit linearly and / or nonlinearly. Alternatively or in combination, the grinding unit, preferably the grinding wall which surrounds the grinding space, can be cooled.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigen, näher beschrieben. Darin zeigt:The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, which show a preferred embodiment. It shows:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Mahleinheit einer Schwingmühle gemäß der vorliegenden Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform in einem Querschnitt, in der Einstellung für die Mahlphase;1 shows a grinding unit according to the invention of a vibrating mill according to the present invention in a preferred embodiment in a cross section, in the setting for the grinding phase.
Fig. 2 die Mahleinheit der Schwingmühle gemäß Fig. 1, in der Einstellung für die Austragsphase;FIG. 2 shows the milling unit of the vibrating mill according to FIG. 1, in the setting for the discharge phase; FIG.
Fig. 3 die Schwingmühle der in den Fig. 1, 2 gezeigten Mahleinheit in Außenansicht, unter schematischer Darstellung des Schwingantriebs und von Drehzahländerungsmitteln und3 shows the vibrating mill of the grinding unit shown in FIGS. 1, 2 in an external view, with a schematic representation of the oscillating drive and speed change means and
Fig. 4a - 4c verschiedene bevorzugte Ausführungsbeispiele von mittels der Drehzahländerungsmittel vorgegebenen Antriebs drehzahl- Zeit- Verläufen.Fig. 4a - 4c different preferred embodiments of predetermined by means of the speed change means drive speed-time courses.
Figur 1 zeigt in einem Querschnitt den oberen Bereich einer erfindungsgemä- ßen Schwingmühle 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Eine Gesamtansicht, teilweise schematisch, zeigt Figur 3. Dabei handelt es sich um eine sog. Scheibenschwingmühle. Deren in Figur 1 gezeigte Mahleinheit 2 stellt eine von einem gesonderten, an der Mahleinheit angeschlossenen Schwingantrieb zu Schwingungen anregbare Baugruppe dar, welche einen Mahlraum 3 ein- schließt, der außen von einer zylindrischen Mahl wand 4 berandet wird. An diese schließt unterseitig während des Mahlbetriebs ein im wesentlichen kreisförmiger Mahlboden 5 an. Auf diesem liegen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Mahlelemente ein Mahlring 6 und ein Mahlstein 7, bei welchem es sich um einen runden, in der Darstellung nicht geschnittenen Vollkörper handelt, auf. Der Außendurchmesser des Mahlringes 6 ist kleiner als der Innendurchmesser der Mahlwand 4, und der Außendurchmesser des Mahlsteins 7 ist kleiner als der Innendurchmesser des Mahlringes 6. Der so zwischen Mahlwand 4 und Mahlring 6 gebildete Mahlspalt 8 und der zwischen Mahlring 6 und Mahlstein 7 gebildete Mahlspalt 9 ermöglichen eine seitliche Relativbewegung von Mahlring 6 und Mahlstein 7 sowohl zueinander als auch bezüglich der Mahlwand 4. An letztere schließt oberseitig abgedichtet ein Mahldeckel 10 an. In Figur 1, in der sich der Mahlboden 5 während der sog. Mahlphase in seiner oberen möglichen Position befindet, ist der vertikale Abstand zwischen Mahlboden 5 und Mahldeckel 10 nur geringfügig größer als die Höhe von Mahlring 6 und Mahlstein 7, so dass gerade das gewünschte Spiel für die seitliche Bewegung entsteht. An die Mahlwand 4 schließt radial außerhalb ein Gehäusering 11 an, der unterseitig mit einer Gehäusebasis 12 verschraubt und dadurch mit einem Antriebsflansch 13 verbunden ist. Oberseitig ist der Gehäusering 11 mit einem Gehäusedeckel 14 verschraubt. Dessen Unterseite weist eine Ausnehmung 15 auf, in welche randseitig eine Dichtung 16, im gewählten Beispiel ein O-Ring, und darin ein Mahldeckel 17 eingesetzt sind. Durch die Klemmkraft von entlang des Umfangs verteilten Deckelschrauben 18 werden die Unterseite des Gehäusedeckels 14, der Dichtung 16 und des Mahldeckels 17 gegen die obere Stirnseite der Mahlwand 4 gedrückt. Der Gehäusedeckel 14 und der Mahlde- ekel 17 weisen außermittig Durchgangsöffnungen zur Bildung einer Eintragsöffnung 19 auf. Durch diese kann das zu zerkleinernde Mahlgut (nicht dargestellt) in den Mahlraum 3 von oben eingefüllt werden, wo es sich in den Mahlspalten 8, 9 verteilt. Kommt es, wie noch nachfolgend beschrieben, zu seitlichen Schwingbewegungen der Mahlelemente 6, 7, ändern die Mahlspalte 8, 9 lokal laufend ihre Breite, wodurch das Mahlgut zwischen den Mahlelementen 6, 7 und der Mahlwand 4 zermahlen wird. Die Mahlwand 4, der Mahlring 6 und der Mahlstein 7 können aus einem dazu besonders geeigneten, insbesondere aus einem harten Werkstoff hergestellt sein, während sich für den Gehäusering 11 und die übrigen Gehäuseteile ein herkömmlicher Konstruktionswerkstoff, bspw. Stahl oder Leichtmetall, verwenden lässt. An der Gehäusebasis 12 ist unterseitig eine Halterung 20 angeschraubt, die mit ihrem freien Ende einen vereinfacht gezeigten Zylinder 21 trägt, dessen oberseitig herausstehender Kolben 22 mittels Verschraubung an dem Mahlboden 5 unterseitig befestigt ist. Der Zylinder 21 weist zwei Anschlüsse 23, 24 zur Zufuhr eines unter Druck stehen- den Fluids, wie Luft oder einer Hydraulikflüssigkeit auf. In der in Figur 1 gezeigten Betriebsstellung wird durch den unteren Anschluss 24 ein Druckmedium zugeführt, das im Inneren des Zylinders 21 eine nicht dargestellte Druckfläche des Kolbens 22 von unten beaufschlagt und diesen mit dem Mahlboden 5 nach oben drückt, bis der Mahlboden 5 an einer Stufe 25 in Formschluss mit der Mahlwand 4 tritt. Indem in dieser, in Figur 1 gezeigten Betriebsstellung die Stufe 25 gegen eine untere Anfasung 26 der Mahlwand 4 tritt und ein oberhalb der Stufe 25 anschließender Bereich des Mahlbodens 5 passend in den von der Mahlwand 4 umschlossenen Querschnitt tritt, wird der Mahlraum 3 während des Mahlbetriebs entlang des Außenumfangs seines Mahlbodens abgedichtet. Figur 1 ist des weiteren zu entnehmen, dass die Mahleinheit 2 mit einer Kühleinrichtung zur rückseitigen, bzw. äußeren Kühlung der Mahlwand 4 ausgestattet ist. Diese umfasst im Beispiel zwei rückseitig an die Mahlwand 4 angrenzende Kühlnuten 47, die in die die Mahlwand 4 außen abstützende innere Wand Oberfläche 48 des Gehäuseringes 11 eingebracht sind. Die oberen und unteren Kühlnuten 47, die sich in Umfangsrichtung von einem Zulauf 49 für ein Kühlmittel bis zu einem umfangsmäßig um etwa 10° beabstandeten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ablauf für das Kühlmittel erstrecken, werden durch einen ebenfalls ringsegmentartigen Stützvorsprung 50 beabstandet, der im Bereich des Zu- und Ablaufes unterbrochen ist. Der Zu- und Ablauf sind in Umfangsrichtung durchflussmäßig getrennt, so dass ein gezielter Umlauf von Kühlmittel, welches bspw. auf eine gewünschte Temperatur geregelt werden kann, möglich ist.FIG. 1 shows, in a cross section, the upper region of a vibratory mill 1 according to the invention in accordance with a preferred embodiment. An overall view, partly schematically, is shown in FIG. 3. This is a so-called disc vibratory mill. Their milling unit 2 shown in Figure 1 represents one of a separate, connected to the milling unit vibration drive to vibrations excitable assembly which includes a grinding chamber 3, the wall of the outside of a cylindrical grinding 4 is bounded. At this bottom side during the grinding operation includes a substantially circular grinding soil 5 at. On this are in the embodiment shown as Mahlelemente a Mahlring 6 and a millstone 7, which is a round, not cut in the illustration solid body, on. The outer diameter of the Mahlringes 6 is smaller than the inner diameter of the grinding wall 4, and the outer diameter of the grinding stone 7 is smaller than the inner diameter of the Mahlringes 6. The thus formed between the grinding wall 4 and Mahlring 6 Mahlspalt 8 and the Mahlspalt formed between Mahlring 6 and Mahlstein 7 9 allow a lateral relative movement of Mahlring 6 and millstone 7 both to each other and with respect to the grinding wall 4. At the latter includes sealed on the top side a Mahldeckel 10 at. In FIG. 1, in which the grinding base 5 is in its upper possible position during the so-called grinding phase, the vertical distance between the grinding base 5 and the grinding cover 10 is only slightly greater than the height of the grinding ring 6 and the grinding stone 7, so that just the desired Game for the lateral movement arises. To the grinding wall 4 includes radially outside a housing ring 11, which is bolted to the underside with a housing base 12 and thereby connected to a drive flange 13. On the upper side, the housing ring 11 is screwed to a housing cover 14. Its underside has a recess 15, in which edge a seal 16, in the example chosen an O-ring, and in a Mahldeckel 17 are used. The underside of the housing cover 14, the seal 16 and the grinding lid 17 are pressed against the upper end face of the grinding wall 4 by the clamping force of cover screws 18 distributed along the circumference. The housing cover 14 and the Mahlde- disgust 17 have off-center passage openings to form an entry opening 19. Through this, the grinding stock (not shown) to be comminuted can be filled into the grinding chamber 3 from above, where it is distributed in the grinding gaps 8, 9. If, as described below, lateral oscillatory movements of the grinding elements 6, 7 occur, the grinding gaps 8, 9 locally change their width, whereby the material to be ground between the grinding elements 6, 7 and the grinding wall 4 is ground. The grinding wall 4, the grinding ring 6 and the grinding stone 7 may be made of a particularly suitable, in particular made of a hard material, while for the housing ring 11 and the other housing parts a conventional construction material, for example. Steel or light metal can be used. On the housing base 12, a bracket 20 is screwed on the underside, which carries with its free end a cylinder 21 shown in simplified form, whose upper side protruding piston 22 is fastened by screwing to the grinding base 5 on the underside. The cylinder 21 has two ports 23, 24 for supplying a pressurized fluid, such as air or a hydraulic fluid. In the operating position shown in Figure 1, a pressure medium is supplied through the lower port 24, which acts on the inside of the cylinder 21, a pressure surface of the piston 22, not shown from below and this presses with the grinding soil 5 up until the grinding soil 5 at one stage 25 in positive engagement with the grinding wall 4 occurs. In this operating position shown in FIG. 1, the step 25 passes against a lower chamfer 26 of the grinding wall 4 and a region of the grinding base 5 adjoining above the step 25 passes suitably into the cross section enclosed by the grinding wall 4, the grinding chamber 3 becomes during the grinding operation sealed along the outer periphery of its grinding floor. FIG. 1 also shows that the grinding unit 2 is equipped with a cooling device for the rear or external cooling of the grinding wall 4. In the example, this comprises two cooling grooves 47 adjoining the grinding wall 4 at the back, which are introduced into the inner wall surface 48 of the housing ring 11, which supports the grinding wall 4 on the outside. The upper and lower cooling grooves 47, which extend in the circumferential direction from a coolant inlet 49 to a circumferentially spaced by about 10 °, not shown in the drawing flow for the coolant, are spaced by a likewise ring-segment-like support projection 50 which in Area of inlet and outlet is interrupted. The inlet and outlet are separated by flow in the circumferential direction, so that a targeted circulation of coolant, which can be regulated, for example, to a desired temperature, is possible.
Figur 2 zeigt vergleichsweise eine zweite Betriebsstellung, in welcher der obere Anschluss 23 mit einem Druckfluid beaufschlagt wird. Im Inneren des Zylinders 21 wird dadurch in nicht näher dargestellter Weise eine Druckangriffsfläche des Kolbens 22 von oben beaufschlagt, so dass der Kolben 22 den Mahlboden 5 nach unten zieht, bis dieser in einen definierten formschlüssigen An- schlag mit einem Bund 27 der Gehäusebasis 12 tritt. In der gezeigten, abgesenkten Betriebsstellung entsteht zwischen dem Mahlboden 5 und der Mahlwand 4 ein entlang des Umfangs verlaufender Spalt 28, durch welchen das beim Mahlen zerkleinerte Mahlgut zufolge der bei einer weiteren Schwingungsanregung auftretenden Fliehkräfte in einen ringförmigen Austragskanal 29 und darin e- benfalls zufolge Schwingungsanregung bis zu einer Austrittsöffnung 30 zu einem Auslass 31 gelangt. Im Querschnitt wird der Austragskanal 29 radial innen durch den Mahlboden 5, unterseitig durch eine sich daran federnd abstützende Dichtung 32 und die Gehäusebasis 12 und radial außen von der Gehäusebasis 12 begrenzt, während sich nach oben hin der Gehäusering 11 und die Mahl- wand 4 anschließen. Der so gebildete Querschnitt des Austragskanals 29 liegt bezüglich des Mahlraumes schräg nach unten/ radial außerhalb versetzt.Figure 2 comparatively shows a second operating position in which the upper port 23 is acted upon by a pressurized fluid. In the interior of the cylinder 21, a pressure application surface of the piston 22 is acted upon from above in a manner not shown, so that the piston 22 pulls the grinding base 5 down until it enters into a defined positive stop with a collar 27 of the housing base 12 , In the lowered operating position shown, between the grinding base 5 and the grinding wall 4, there is a gap 28 running along the circumference, through which the grinding material crushed during grinding moves into an annular discharge channel 29 and, as a result, vibration excitation, as a result of centrifugal forces occurring during further vibration excitation reaches an outlet 31 to an outlet opening 30. In cross-section, the discharge channel 29 is bounded radially inwardly by the grinding base 5, on the underside by a resiliently supporting seal 32 and the housing base 12 and radially outside of the housing base 12, while upwardly the housing ring 11 and the grinding connect wall 4. The thus formed cross-section of the discharge channel 29 is offset with respect to the grinding chamber obliquely downward / radially outside.
Figur 3 veranschaulicht schematisch, dass die in den Figuren 1 und 2 beschrie- bene Mahleinheit 2 der Schwingmühle 1 an dem Antriebsflansch 13 unterseitig mittels Feder-Dämpfer-Elementen 33 auf einem festen Untergrund abgestützt ist. An den Flansch 13, der oberseitig in eine Hülse 13' übergeht, ist unterseitig ein Schwingantrieb 34 mittels Schraubverbindungen angeflanscht. In dem gewählten Beispiel weist dieser einen Antriebsmotor 35, hier einen Elektromotor, auf, dessen Welle 36 in einem darüber befindlichen Gehäuse 37 eine zu der Welle 36 außermittige, an sich bekannte und daher zeichnerisch vereinfacht dargestellte Unwucht 40 dreht. Die auf diese Weise erzeugte Drehschwingung wird über den Antriebsflansch 13 auf die angeschlossene gesamte Mahleinheit 2, einschließlich aller am Mahlvorgang und am Austragsvorgang des Mahlgu- tes beteiligten Wandungen übertragen.FIG. 3 schematically illustrates that the grinding unit 2 of the vibrating mill 1 described in FIGS. 1 and 2 is supported on the drive flange 13 on the underside by means of spring / damper elements 33 on a solid base. On the flange 13, which merges into a sleeve 13 'on the upper side, an oscillating drive 34 is flange-mounted on the underside by means of screw connections. In the example chosen, this has a drive motor 35, here an electric motor, on whose shaft 36 rotates in an overlying housing 37 to the shaft 36 off-center, known per se and therefore illustrated simplified unbalance 40. The torsional vibration generated in this way is transmitted via the drive flange 13 to the connected entire milling unit 2, including all walls involved in the grinding process and in the discharge process of the grinding stock.
Weiterhin zeigt Figur 3 schematisch eine Steuerungseinrichtung 38, die Bestandteil von erfindungsgemäßen Drehzahländerungsmitteln 39 ist. Für den Mahl- bzw. für den Austragsbetrieb der Schwingmühle wird der Motor 35 von einer nicht mit dargestellten Einrichtung mit einer Betriebsspannung gespeist, der zunächst eine bestimmte Antriebs drehzahl der Welle zugeordnet ist. In dem gewählten Beispiel ist die Steuerungseinrichtung 38 dazu geeignet, um mit in dem Gehäuse 37 angeordnete Stellmittel 41 in vorbestimmter, zeitlich veränderlicher Weise anzusteuern. In dem gewählten Beispiel handelt es sich bei den Stellmitteln 41 um eine an der exzentrischen Unwucht 40 von zwei gegenüberliegenden Seiten angreifende, schematisch angedeutete Bremse. An der Steuerung 38 kann mittels eines Bedienfelds 42 eine gewünschte Kennlinie vorgewählt werden, die entweder den zeitlichen Verlauf der Ansteuerung der Stellmittel 41 bestimmt oder eine Kennlinie, die sogleich einem gewünschten resul- tierenden Verlauf der resultierenden Antriebsdrehzahl über der Zeit entspricht. Die Ansteuerungssignale werden über eine Leitung 43 zu den Stellmitteln 41 übertragen und im Beispiel in geeigneter Form in eine korrespondierende, zeitlich veränderliche Druckkraft übersetzt, mit der die Bremskolben verzögernd gegen die Unwucht 40 treten. Mittels einer weiteren, gestrichelt dargestellten Signalleitung 44 (dies ist aber nicht notwendig der Fall) kann die Steuerung 38 auch mit dem Motor 35 direkt in Verbindung stehen, bspw. mittels einer Leitung, über die der Steuerung 38 ein Drehzahl-Signal zugeleitet wird. Ebenfalls lediglich beispielhaft, d. h. nicht notwendig, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Steuerung 38 dazu geeignet, um dem Bediener auf einem Display 45 unmittelbar einen aus den gewählten Einstellungen resultierenden auf die Mahleinheit einwirkenden Antriebsdrehzahl- Zeit- Verlauf 46 anzuzeigen, wobei die Antriebsdrehzahl U über der Zeit t aufgetragen ist. Aus Figur 3 wird in Verbindung mit den Figuren 1, 2 deutlich, dass die Drehebene der Unwucht 40 rechtwinklig bezüglich der senkrechten, den Mahlvorgang hauptsäch- lieh bewirkenden Oberflächen von Mahlwand 4, Mahlring 6 und Mahlstein 7 sowie rechtwinklig bezüglich der seitlichen Berandungen des Austragskanals 29 angeordnet ist. Dies wirkt sich beim Durchfahren der Resonanzfrequenz vorteilhaft auf die Ablösung der Anhaftungen aus.Furthermore, FIG. 3 shows schematically a control device 38, which is a component of speed change means 39 according to the invention. For the grinding or for the discharge operation of the vibratory mill, the motor 35 is fed by a device not shown with an operating voltage, which is initially associated with a specific drive speed of the shaft. In the example chosen, the control device 38 is suitable for driving with adjusting means 41 arranged in the housing 37 in a predetermined, temporally variable manner. In the example chosen, the adjusting means 41 are a brake which acts on the eccentric unbalance 40 from two opposite sides and which is indicated schematically. A desired characteristic can be preselected on the control 38 by means of a control panel 42, which either determines the time profile of the actuation of the actuating means 41 or a characteristic curve which immediately corresponds to a desired resulting course of the resulting drive rotational speed over time. The control signals are transmitted via a line 43 to the adjusting means 41 and translated in the example in a suitable form in a corresponding, time-varying compressive force with which the brake piston delaying the unbalance 40 occur. By means of a further, shown in dashed lines signal line 44 (but this is not necessarily the case), the controller 38 may also communicate with the motor 35 directly, for example. By means of a line through which the controller 38, a speed signal is fed. Also merely by way of example, ie not necessary, in the illustrated embodiment, the controller 38 is adapted to the operator display on a display 45 directly from the selected settings resulting on the milling unit acting Antriebsdrehzahl- time course 46, wherein the drive speed U via the time t is applied. From FIG. 3, it becomes clear in conjunction with FIGS. 1, 2 that the plane of rotation of the imbalance 40 is perpendicular to the vertical surfaces of the grinding wall 4, grinding ring 6 and grinding stone 7, which cause the grinding process, and at right angles to the lateral boundaries of the discharge channel 29 is arranged. This has an advantageous effect on the separation of the adhesions when passing through the resonance frequency.
Figuren 4a - 4 c zeigen verschiedene Beispiele für bevorzugte Antriebsdrehzahl- Zeit- Verläufe 46. In dem Beispiel von Figur 4 a wird der Schwingantrieb zum Zeitpunkt ti eingeschaltet, d. h. der Betrieb beginnt. Die aus der Motorspannung resultierende Antriebs drehzahl Umax wird gleich zu Beginn zufolge der aktivierten Stellmittel 41 (Bremse) auf eine für den Mahlbetrieb ge- wünschte Grunddrehzahl Unenn abgesenkt. Nach der überwiegenden Dauer des Mahlbetriebs wird beginnend mit dem Zeitpunkt t2 bis t3 mittels der Steuerung 38 die Wirkung des Stellmittels 41 linear verringert, bis die wirksame Antriebsdrehzahl U der Maximaldrehzahl Umax entspricht. Dabei wird ein Drehzahlwert URes durchfahren, bei dem die Mahleinheit 2 zu Resonanzschwingungen ange- regt wird. Von t3 bis t4 wird mittels der Steuerungseinrichtung 38 die Wirkung der Stellmittel 41 (Bremse) linear gesteigert, bis bei t4 wieder die Grund- bzw. Nenndrehzahl Unenn resultiert. Auch dabei wird die Resonanzdrehzahl URes kontrolliert durchfahren. Anschließend wird in dem Beispiel die Grunddrehzahl Unenn für ein weiteres Zeitintervall t4-ts aufrecht erhalten und bei ts der Mahlvorgang beendet. In dem gewählten Beispiel, jedoch nicht notwendig, beträgt die Grunddrehzahl Unenn bspw. ca. 800 bis 850 Umdrehungen je Minute (U/ min), die Resonanzdrehzahl liegt bspw. im Bereich von 1000 - 1100 U/ min, und die erreichte Maximaldrehzahl Umax beträgt beispielsweise 1300 U/ min. Im Beispiel von Figur 4a wird die Resonanzdrehzahl URes, nachdem der Mahlvor- gang zum Zeitpunkt t2 bereits überwiegend durchgeführt wurde, zweimal in kontrollierter Weise, nämlich einmal aufwärts und einmal abwärts mit einer vorgewählten Steigung des Kurven Verlaufes, durchfahren. Da weder bei Unenn, noch bei Umax Resonanz in der Mahleinheit auftritt und URes beim Durchfahren nicht konstant gehalten wird, wird die Mahleinheit 2 jeweils nur kurzzeitig de- finiert in Resonanz versetzt, so dass keine Gefahr von Beschädigungen besteht. Alternativ wäre denkbar, die Resonanzdrehzahl für sehr kurze Zeitintervalle, in denen ebenfalls keine Beschädigung auftreten kann, konstant zu halten.FIGS. 4a-4c show various examples of preferred drive speed-time curves 46. In the example of FIG. 4a, the oscillating drive is switched on at the time t.sub.i, ie the operation begins. The drive speed Umax resulting from the motor voltage is lowered right at the beginning according to the activated actuating means 41 (brake) to a desired base rpm U rated, which is desired for the grinding operation. After the overwhelming duration of the grinding operation, the effect of the actuating means 41 is linearly reduced starting from the time t 2 to t3 by means of the controller 38 until the effective drive speed U corresponds to the maximum speed Umax. In this case, a speed value URes is passed through, in which the grinding unit 2 is excited to resonance vibrations. From t3 to t4, by means of the control device 38, the effect the adjusting means 41 (brake) increased linearly until at t4 the basic or rated speed Unenn again results. Here, too, the resonance speed UR passes through it in a controlled manner. Subsequently, in the example, the basic rotational speed Unenn is maintained for a further time interval t4-ts, and the grinding process is ended at ts. In the example chosen, but not necessary, the basic speed Unenn is, for example, about 800 to 850 revolutions per minute (rpm), the resonance speed is, for example, in the range of 1000-1100 rpm, and the maximum speed Umax reached is for example, 1300 rpm. In the example of Figure 4a, the resonance speed UR it after the grinding process at the time t 2 was already performed predominantly, twice in a controlled manner, namely, once upward and once downward by drive at a preselected slope of the curve path. Since neither Unenn, nor Umax resonance occurs in the milling unit and UR it is not kept constant while driving through, the milling unit 2 is only defined for a short time in resonance, so there is no risk of damage. Alternatively, it would be conceivable to keep the resonance speed constant for very short time intervals in which no damage can also occur.
Figur 4b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem die Resonanz- drehzahl bei insgesamt trapezartigem resultierendem Antriebsdrehzahl- Zeit- Verlauf 46 ebenfalls linear durchfahren wird. Im Unterschied zu Figur 4a sind während der Mahldauer ti - ts insgesamt zwei darin gleichmäßig verteilte Durchfahrungszyklen vorgesehen. Figur 4c zeigt ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Die Resonanzdrehzahl wird hier in drei Zyklen bei gerunde- tem Verlauf, ähnlich harmonischen Bereichen mit Unterbrechungen, durchfahren.FIG. 4b shows a second exemplary embodiment in which the resonance speed is likewise traversed linearly in the case of a total trapezoidal resulting drive speed / time profile 46. In contrast to FIG. 4a, a total of two throughput cycles uniformly distributed therein are provided during the grinding time ti ts. Figure 4c shows a third preferred embodiment. The resonance speed is traversed here in three cycles with a rounded course, similar to harmonic areas with interruptions.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehö- rigen/ beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollin- haltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. All disclosed features are essential to the invention. The disclosure content of the related / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in the disclosure of the application. also included for the purpose of including features of these documents in claims of the present application.

Claims

ANSPRÜCHE: CLAIMS:
1. Schwingmühle, insbesondere Scheibenschwingmühle, aufweisend eine Mahleinheit und einen Schwingantrieb, mittels dem die Mahleinheit zu von der Antriebs drehzahl des Schwingantriebs abhängigen Schwingungen anregbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Drehzahländerungsmittel (39) vorgesehen sind, die zur vorbestimmbaren, zeitabhängigen Änderung der Antriebsdrehzahl während des Betriebs der Schwingmühle (1) geeignet sind.1. vibratory mill, in particular disc vibrating mill, comprising a grinding unit and a vibrating drive, by means of which the grinding unit to the drive speed of the oscillating drive dependent oscillations can be excited, characterized in that speed change means (39) are provided, the predeterminable, time-dependent change of the drive speed during the operation of the vibrating mill (1) are suitable.
2. Schwingmühle nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingantrieb (34) einen Antriebsmotor (35), insbesondere einen Elektromotor, und zumindest eine davon angetriebene, insbesondere drehangetriebene, Unwucht (40) aufweist.2. vibrating mill according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that the oscillating drive (34) has a drive motor (35), in particular an electric motor, and at least one of them driven, in particular rotationally driven, imbalance (40).
3. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahländerungsmittel (39) eine Steuerungseinrichtung (38) und/ oder Regelungseinrichtung zur Ansteuerung von Stellmitteln (41) zur Änderung einer vom Antriebsmotor (35) vorgegebenen Antriebsdrehzahl und/ oder zur Ansteuerung des Antriebsmotors (35) aufweisen.3. vibratory mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the speed change means (39) comprises a control device (38) and / or control means for controlling actuating means (41) for changing a drive motor (35) predetermined drive speed and / or for controlling the drive motor (35).
4. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingantrieb (34) mittels der Drehzahländerungsmittel (39), insbesondere mittels darin enthaltener elektrischer und/ oder elektronischer Schaltungen und/ oder elektrischer und/ oder elektronischer Speichermittel, zur Vorgabe zumindest eines vorbestimmten Antriebsdrehzahl- Zeit- Verlaufs (46) geeignet ist.4. oscillating mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the oscillating drive (34) by means of the speed change means (39), in particular by means therein contained electrical and / or electronic circuits and / or electrical and / or electronic storage means, for setting at least one predetermined drive speed-time course (46) is suitable.
5. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü- che oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebs- drehzahl-Zeit- Verlauf (46) ausgehend von einer vorbestimmten Grunddrehzahl (Unenn) einen ein- oder mehrmaligen Anstieg zu einer Maximaldrehzahl (Umax) beinhaltet, welche größer oder etwa gleich einer Resonanzdrehzahl (URes) ist, bei welcher die Mahleinheit (2) zu Resonanzschwingungen angeregt wird.5. Vibratory mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the drive speed-time course (46) starting from a predetermined basic speed (Unenn) includes a one or more times increase to a maximum speed (Umax), which is greater than or equal to a resonance speed (UR es ), in which the grinding unit (2) is excited to resonant vibrations.
6. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, das der Antriebsdrehzahl-Zeit-Verlauf (46) eine Haltephase der Maximaldrehzahl (Umax) aufweist.6. vibratory mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the drive speed-time curve (46) has a holding phase of the maximum speed (Umax).
7. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsdrehzahl-Zeit-Verlauf (46) nach einem Anstieg auf die Maximaldrehzahl (Umax) eine Rückkehr auf die Grunddrehzahl (Unenn) und insbesondere eine erneute Haltephase der Grunddrehzahl (Unenn) aufweist .7. vibratory mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the drive speed-time curve (46) after a rise to the maximum speed (Umax) a return to the basic speed (Unenn) and in particular a renewed holding phase of Base speed (Unenn) has.
8. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsdrehzahl-Zeit-Verlauf (46) zyklisch einen mehrfachen Anstieg von der Grunddrehzahl (Unenn) zur Maximaldrehzahl (Umax) aufweist.8. vibratory mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the drive speed-time curve (46) cyclically a multiple increase from the basic speed (Unenn) to the maximum speed (Umax).
9. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß dem Antriebsdrehzahl-Zeit-Verlauf (46) einer Mahlphase und einer Austragsphase je eine Grunddrehzahl (Unenn) zugeordnet ist und dass in der Mahlphase und/ oder in der Austragsphase zumindest ein Anstieg der Antriebs drehzahl von der Grunddrehzahl (Unenn) auf eine Maximaldrehzahl (Umax) eingeschlossen ist.9. vibratory mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that according to the drive speed-time course (46) of a grinding phase and a discharge phase per a base speed (Unenn) is assigned and that in the grinding phase and / or in the Austragsphase at least an increase in the drive speed of the basic speed (Unenn) to a maximum speed (Umax) is included.
10. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprü- che oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlän- derungsmittel (39) elektrische, mechanische, elektromechanische, pneumatische, hydraulische und/ oder magnetische, insbesondere elektromagnetische Stellmittel (41) zur Drehzahländerung aufweisen.10. Vibratory mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the speed the means (39) electrical, mechanical, electro-mechanical, pneumatic, hydraulic and / or magnetic, in particular electromagnetic adjusting means (41) for speed change have.
11. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahländerungsmittel (39) die Antriebsdrehzahl mittels einer elektrischen, mechanischen, elektromechanischen, pneumatischen, hydraulischen und/ oder magnetischen, insbesondere elektromagnetischen Dämpfung verändern.11. vibrating mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the speed change means (39) change the input speed by means of an electrical, mechanical, electro-mechanical, pneumatic, hydraulic and / or magnetic, in particular electromagnetic damping.
12. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahländerungsmittel (39) die Antriebsdrehzahl und somit auch die Schwingung der Mahleinheit (2) linear und/ oder nichtlinear verändern.12. vibrating mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the speed change means (39) change the drive speed and thus also the vibration of the grinding unit (2) linearly and / or non-linearly.
13. Schwingmühle nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingmühle (1) eine insbesondere auf die den Mahlraum (3) umgebende Mahlwand (4) einwirkende Kühleinrichtung aufweist.13. vibrating mill according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the vibrating mill (1) has a particular on the grinding chamber (3) surrounding grinding wall (4) acting cooling device.
14. Verfahren zum Betrieb einer Schwingmühle, insbesondere einer Schei- benschwingmühle, welche eine Mahleinheit und einen Schwingantrieb aufweist, wobei die Mahleinheit von dem Schwingantrieb zu von deren Antriebsdrehzahl abhängigen Schwingungen angeregt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdrehzahl während des Betriebs der Schwingmühle (1) in vorbestimmter Weise verändert wird.14. A method for operating a vibrating mill, in particular a disc vibration mill, which has a grinding unit and a vibration drive, wherein the grinding unit is excited by the oscillating drive to the drive speed dependent oscillations, characterized in that the drive speed during operation of the vibrating mill (1 ) is changed in a predetermined manner.
15. Verfahren nach Anspruch 14 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdrehzahl gemäß einem vorbestimmten An- triebsdrehzahl-Zeit- Verlauf (46) geändert wird. 15. The method according to claim 14 or in particular according thereto, characterized in that the drive speed is changed according to a predetermined drive speed-time course (46).
16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-15 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdrehzahl ausgehend von einer Grunddrehzahl (Unenn) ein- oder mehrmalig bis zu einer Maxi- maldrehzahl (Umax) erhöht wird, welche größer oder etwa gleich einer Resonanzdrehzahl (URes) ist, bei welcher die Mahleinheit (2) zu Resonanzschwingungen angeregt wird.16. The method according to one or more of claims 14-15 or in particular according thereto, characterized in that the drive speed is increased from a basic speed (Unenn) one or more times to a maximum maldrehzahl (Umax), which is greater than or equal to about a resonance speed (URes) at which the grinding unit (2) is excited to resonant vibrations.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-16 oder insbe- sondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdrehzahl für ein17. The method according to one or more of claims 14-16 or in particular according thereto, characterized in that the drive speed for a
Zeitintervall auf Höhe der Maximaldrehzahl (Umax) gehalten wird.Time interval is kept at the height of the maximum speed (Umax).
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-17 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdrehzahl nach einer Erhöhung auf die Maximaldrehzahl wieder bis zur Grunddrehzahl (Unenn) abgesenkt und insbesondere für ein weiteres Zeitintervall auf der Grunddrehzahl (Unenn) gehalten wird .18. The method according to one or more of claims 14-17 or in particular according thereto, characterized in that the drive speed is lowered again after an increase to the maximum speed to the base speed (Unenn) and in particular for a further time interval at the base speed (Unenn) is maintained ,
19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-18 oder insbe- sondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdrehzahl zyklisch mehrfach von der Grunddrehzahl (Unenn) auf die Maximaldrehzahl (Umax) angehoben und wieder auf die Grunddrehzahl (Unenn) abgesenkt wird.19. The method according to one or more of claims 14-18 or in particular according thereto, characterized in that the drive speed is cyclically increased several times from the basic speed (Unenn) to the maximum speed (Umax) and lowered back to the basic speed (Unenn).
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-19 oder insbe- sondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Mahlphase und/ oder in einer Austragsphase die Antriebsdrehzahl von einer zugeordneten Grunddrehzahl (Unenn) auf eine Maximaldrehzahl (Umax) erhöht wird, die größer oder gleich der Resonanzdrehzahl (URes)ist. 20. The method according to one or more of claims 14-19 or in particular according thereto, characterized in that in a grinding phase and / or in a Austragsphase the drive speed of an associated basic speed (Unenn) is increased to a maximum speed (Umax), the is greater than or equal to the resonance speed (UR es ).
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-20 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehzahländerung elektrische, mechanische, elektromechanische, pneumatische, hydraulische und/ oder magnetische, insbesondere elektromagnetische Stellmittel (41) verwendet wer- den.21. The method according to one or more of claims 14-20 or in particular according thereto, characterized in that the speed change electrical, mechanical, electromechanical, pneumatic, hydraulic and / or magnetic, in particular electromagnetic actuating means (41) are used.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-21 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Antriebsdrehzahl mittels einer elektrischen, mechanischen, elektromechanischen, pneumatischen, hydraulischen und/oder magnetischen, insbesondere elektromagnetischen Dämpfung vorgenommen wird.22. The method according to one or more of claims 14-21 or in particular according thereto, characterized in that the change in the drive speed by means of an electrical, mechanical, electro-mechanical, pneumatic, hydraulic and / or magnetic, in particular electromagnetic damping is performed.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-22 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdrehzahl und somit auch die Schwingung der Mahleinheit (2) linear und/ oder nichtlinear verändert wird.23. The method according to one or more of claims 14-22 or in particular according thereto, characterized in that the drive speed and thus also the vibration of the grinding unit (2) is linearly and / or non-linearly changed.
24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 14-23 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahleinheit (2), insbesonde- re die den Mahlraum (3) berandende Mahlwand (4), gekühlt wird. 24. The method according to one or more of claims 14-23 or in particular according thereto, characterized in that the grinding unit (2), in particular the grinding chamber (3) bordering grinding wall (4), is cooled.
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