WO2009015851A1 - Strahlmühle mit einem fluidstrahl zum zerkleinern und/oder trennen eines mahlgutes - Google Patents

Strahlmühle mit einem fluidstrahl zum zerkleinern und/oder trennen eines mahlgutes Download PDF

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WO2009015851A1
WO2009015851A1 PCT/EP2008/006203 EP2008006203W WO2009015851A1 WO 2009015851 A1 WO2009015851 A1 WO 2009015851A1 EP 2008006203 W EP2008006203 W EP 2008006203W WO 2009015851 A1 WO2009015851 A1 WO 2009015851A1
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WO
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grinding chamber
jet mill
mill according
jet
outflow
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PCT/EP2008/006203
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Inventor
Anton Maier
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Anton Maier
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Application filed by Anton Maier filed Critical Anton Maier
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/06—Jet mills
    • B02C19/061—Jet mills of the cylindrical type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04C—APPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00—Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08—Vortex chamber constructions
    • B04C5/081—Shapes or dimensions

Definitions

  • the invention relates to a jet mill with a fluid jet for comminuting and / or separating a ground material in a grinding chamber according to the preamble of claim 1.
  • jet mills have been used to ground millbase to powder.
  • a gas stream or compressed air is generally used which has a very high velocity in a cyclone or a grinding chamber.
  • a vortex-type flow is preferably generated within the cyclone or the grinding chamber.
  • Mahlgut or the starting material is fed to the grinding chamber or the cyclone. Due to the very high speed of the fluid flow or the compressed air, the material to be ground bounces against the walls of the cyclone or the grinding chamber, so that the material to be ground is comminuted or divided. On the other hand, the grinding stock bounces against other or divided / crushed Mahlgutmaschine and is additionally comminuted or crushed.
  • Such jet mills are known for example from the documents DE 37 36 885 A1, WO 93/19848 or WO 00/56460. With such jet mills, for example, very fine powders can be produced, which is used, for example, in the production of color pigments of titanium dioxide, etc.
  • jet mills can be used advantageously in waste disposal, for example, electronic scrap can be so finely divided or ground with such jet mills that the different materials in subsequent process steps very easily separated from each other and, for example, for further or recycling can be processed.
  • jet mills and grinding materials such as sewage sludge or the like can be dried or separated, i. the sewage sludge, etc., can be advantageously separated from the water due to the different behavior in the grinding chamber. Accordingly, for example, this reduces the amount of sewage sludge to be processed. This is i.a. for a transport of the remaining sewage sludge or for its combustion of particular advantage.
  • jet mills are e.g. designed so that the ground grinding material or the powder is removed in the lower region of the tapered grinding chamber or the cyclone and the outflowing fluid stream or the outflowing air in the lid region of the grinding chamber is preferably sucked up centrally or flows out.
  • jet mills A disadvantage of such jet mills, however, is that in this way a comparatively large jet mill, including supply and disposal components realized becomes. This is for example disadvantageous in mobile applications, since here the height during transport on the road, for example on a truck or the like, is limited by corresponding regulations for road traffic.
  • the object of the invention is in contrast to propose a jet mill with a fluid jet for crushing and / or separating a ground material in a grinding chamber, with a particularly space-saving design can be realized.
  • a jet mill according to the invention is characterized in that the flow direction of the fluid jet is oriented substantially downwards through the outflow opening and / or in the outflow element.
  • a particularly compact jet mill can be realized.
  • This is particularly advantageous in mobile applications, such as on a truck, trailer or the like.
  • the grinding chamber or the cyclone particularly large or high ie, for example, up to the maximum available height, are built so that, inter alia, the performance of the jet mill according to the invention, based on the total height of the jet mill, is particularly high.
  • the supply and discharge lines of the corresponding fluid or material flows can be realized substantially in the lateral region or at the height / side of the grinding chamber or the cyclone.
  • the millbase can be at least partially conveyed with the fluid jet from the grinding chamber.
  • the outflowing fluid jet is designed as a transport medium for the comminuted or separate ground material.
  • a fractionation can be realized in a particularly advantageous manner. For example, larger of smaller grindings can be separated (removed), which is of particular advantage for a possible subsequent further treatment of appropriate fractions.
  • a lid of the grinding chamber essentially limit the jet mill upwards without relevant or voluminous structures being absolutely necessary here. Accordingly, the cover of the grinding chamber or the uppermost region of the grinding chamber can be arranged or adapted directly to the maximum available height. This means _ C _
  • the maximum allowable height of corresponding vehicles or the height of a corresponding hall or a building in which the jet mill is to be arranged according to the invention For example, in mobile applications, the maximum allowable height of corresponding vehicles or the height of a corresponding hall or a building in which the jet mill is to be arranged according to the invention.
  • the outflow opening and / or at least partially the outflow element is arranged within the grinding chamber or within the section formed as a truncated cone and / or the outflow opening of the outflow in the upper region of the grinding chamber.
  • This makes it possible that almost no or very little ground material with the fluid jet flows out of the grinding chamber together. This is of great advantage in some applications in order to realize as far as possible a largely complete separation between the fluid flow and the grinding stock flow.
  • a filter and / or sieve or the like is arranged at the outflow opening of the outflow element. This can be effectively realized a separation between outflowing fluid jet and feeding Mahlgutstrom.
  • the outflow opening in the vertical direction is adjustable. This ensures that the arrangement of the discharge opening in the vertical direction to a variety of needs or wishes or goods, etc. is adaptable.
  • the amount of ground material flowing out of the grinding chamber can be adjusted or regulated, which is to be conveyed out of the grinding chamber together, ie together with the outflowing fluid jet. Accordingly, a fractionation of the ground material for subsequent applications can be realized in a particularly advantageous manner.
  • an adaptation or adjustment of the outflow opening in height specifically to the type of ground material, the amount and / or size of the commutated with the fluid jet from the grinding chamber Mahlgutstromes or the like can be adjusted.
  • the outflow element is telescopic.
  • the vertical arrangement of the discharge opening can be adjusted in a particularly simple manner.
  • At least one recess of the wall of the grinding chamber for the passage of the discharge element is provided in the lower region of the grinding chamber and / or in the region of the truncated cone-shaped portion.
  • the discharge element has a plurality of discharge openings.
  • a kind Screen or filter can be realized.
  • the size of the discharge openings to the desired, to be generated sizes of the discharged material to be ground, i. for example, adaptable to the powder or to the powder particles.
  • the discharge openings can be arranged substantially at the same height. This makes it possible that approximately the same or equal sized regrind or Mahlgutpitate be removed from the grinding chamber.
  • the discharge openings can be arranged peripherally on the grinding chamber and / or within the grinding chamber in the region of the central axis. This is depending on the application or type of ground material advantage.
  • the discharge openings are arranged in different heights when viewed in the vertical direction.
  • an advantageous fractionation of the ground material can be achieved.
  • deeper discharge openings will dissipate comparatively small regrind or regrind particles out of the grinding chamber.
  • higher discharge openings will remove slightly larger regrind or Mahlgutp
  • the discharge openings are / is designed in such a way that a closure element per discharge or a closure unit is provided.
  • a closure element per discharge or a closure unit is provided.
  • the closure elements or the closure unit are designed such that they can be controlled or controlled with the aid of an electronic control unit. This ensures that, for example, differently spaced discharge openings separately or independently open and optionally to what extent or how far they are open or whether they can be completely closed. Accordingly, it is possible to adjust in an elegant manner where and which ground materials or regrind particles are removed from the grinding chamber.
  • At least one impact surface having a baffle element for the ground material is disposed within the grinding chamber. This ensures that the material to be ground bounces against the baffle surface of the baffle element and thus is advantageously comminuted. This measure enhances the grinding action or the comminution effect, so that inter alia particularly small particles of comminuted material can be produced with the aid of the jet mill according to the invention.
  • the baffle element is arranged in the region of the inflow element and / or feed element. This ensures that the ground material bounces comparatively early during the grinding phase against the baffle and is correspondingly heavily crushed, so that the probability of further collisions of crushed Mahlgut Swisse is significantly increased. This also improves the grinding process.
  • the impact element is arranged on a circumferential wall of the grinding chamber. It has been found that such an arrangement, in particular with fluid jets flowing approximately tangentially within the grinding chamber, is of particular advantage.
  • the baffle element provides little air resistance to the fluid jet, however, due to the centrifugal action in the peripheral region of the grinding chamber, the ground material bounces against the advantageous baffle element.
  • the grinding chamber has a substantially circular cross-section. This ensures that the fluid jet flows essentially circularly within the grinding chamber, which has been found to be particularly advantageous. Accordingly, an advantageous cyclone or a vortex flow within the grinding chamber can be realized.
  • the outflow element advantageously comprises a funnel unit having a taper, at least within the grinding chamber.
  • a taper allows a comparatively large formation of the outflow opening or a comparatively large cross section of the outflow opening, so that the amount of fluid jet flowing out of the grinding chamber per unit of time is comparatively high or the flow resistance during the outflow of the fluid jet is comparatively low.
  • the outflow element for example, when passing through the wall of the grinding chamber has a relatively small cross section, so that the outflow here has a very low resistance or a relatively small attack surface for the flowing material to be ground within the grinding chamber.
  • the funnel unit is exchangeable, so that an adaptation to the respective applications is particularly easy to implement.
  • a wear of the hopper unit can be particularly easily eliminated.
  • the outflow element and / or the discharge element is guided out of the grinding chamber on the circumferential side and / or centrally or in the region of the central longitudinal axis.
  • this can also be achieved that, for example, the interference effect of the discharge element and / or the discharge element with respect to the flowing in the grinding chamber Mahlgutstromes is comparatively low.
  • outflow element and the discharge element can be led out of the grinding chamber coaxially or separately at different locations. This also allows adaptation to the respective space conditions.
  • Figure 1 is a schematic view of a
  • FIG. 2 shows a schematic view of a second jet mill according to the invention with a grinding material feed from below
  • FIG. 3 shows a schematic view of a third jet mill according to the invention with a plurality of outflow openings
  • Figure 4 is a schematic view of a fourth jet mill according to the invention with a plurality of discharge openings and funnel-shaped discharge element and
  • Figure 5 is a schematic view of a fifth
  • Jet mill according to the invention with a particularly high coverage of the Ausströmelements.
  • Figure 6 is a schematic view of a sixth jet mill according to the invention with a laterally downwardly guided outflow opening.
  • FIG. 7 shows a schematic cross-sectional view through the fluid suction tube at point I in FIG. 6.
  • a jet mill is shown schematically in section, with an approximately conical or frusto-conical grinding chamber 1 is provided.
  • the grinding chamber 1 has a cylindrical border 2 in the upper area.
  • the wall of the border 2 has inflow openings 3, through which the fluid jet or the compressed air flows into the grinding chamber 1.
  • the fluid jet or compressed air is introduced via tubes 4 arranged on the border 2. For reasons of clarity, the continuation of the tubes 4 was not shown.
  • the inflow velocity of the fluid jet into the Mahlkarnmer 1 is at least supersonic speed. It has been found that particularly good grinding results are achieved by such a high speed of the fluid jet.
  • the inflowing fluid jet or the incoming compressed air, which flows through the tube 4 into the grinding chamber 1 is guided or deflected in such a way that it flows approximately tangentially into the grinding chamber 1. This improves the formation of a cyclone flow within the grinding chamber 1.
  • a supply 7 For supplying the ground material, a supply 7 is provided.
  • the supply 7 has been provided in the region of a cover 8 of the grinding chamber 1.
  • openings 5 are provided which can be used essentially as alternatives to the feed 7 for feeding the material.
  • the material can not be introduced from above, but also, like the compressed air or the fluid jet, from the side of the border 2 or the grinding chamber 1.
  • a particularly compact or space-saving, in particular height-saving jet mill according to the invention can be realized.
  • the grinding chamber 1 has a taper 9 or a
  • Truncated cone section 9 which improves the formation of a cyclone or vortex within the grinding chamber 1 in operation.
  • the jet mill At the lowermost end of the grinding chamber 1, the jet mill has an opening 10 for the ground material to be ground. This means that here the comminuted or separated regrind is transported out of the grinding chamber. This can be realized in the present case, inter alia with the aid of gravity in a particularly advantageous manner.
  • the jet mill has a pipe 11 or outflow element 11, through which the fluid jet or compressed air can flow out of the grinding chamber 1. The flow direction of the fluid jet or the outflowing compressed air is symbolized by an arrow 12.
  • the tube 11 has a telescopic section 13.
  • the arrangement or the vertical orientation of an opening 14 for the outflow of the fluid can be adjusted. Accordingly, an adaptation to the particular application can be used in a particularly simple manner.
  • the tube 11 has a funnel 11, whereby a taper of the tube 11 is realized within the grinding chamber 1. This is advantageous since it is hereby achieved that the opening 14 is comparatively large or has a large cross-section and the tube 11, on the other hand, has a comparatively small cross-section when passing through a wall 16 of the grinding chamber 1.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment, wherein, in contrast to the embodiment according to FIG. 1, the material supply 7 does not take place through the cover 8 but through the wall 16 of the grinding chamber 1.
  • the supply 7 pierces the wall 16 in the lower region of the grinding chamber and is guided within the grinding chamber in the upper region or in the region of the border 2, in which the feed opening 17 is arranged for the material or the ground material.
  • a negative pressure generating unit in particular a fan or a fan or the like, is provided, whereby an advantageous outflow of the fluid from the grinding chamber 1 can be realized.
  • FIG. 3 shows a further jet mill, wherein, in contrast to the aforementioned variants, the tube 11 is arranged concentrically within a tube 19.
  • the tube 19 discharges the ground or comminuted material to be ground.
  • the tube 19 in contrast to the aforementioned examples, a plurality of discharge openings 10, which are arranged in an advantageous manner at different heights.
  • the openings 10 are formed closable and advantageously only one opening 10 is opened during operation. This ensures that e.g. can be determined, which is to be removed from the grinding chamber 1 for a kind of ground material or which Mahlgutpumblelly.
  • closure elements or valves or the like are electronically controllable, so that the openings 10 are opened or closed with an advantageous electronic control unit or the like can be.
  • FIG. 4 shows a fourth variant of the jet mill according to the invention, wherein in turn a concentric arrangement of the outflow or discharge elements 11, 19 is realized.
  • discharge openings 10 are again provided, which can be separately controlled or separately opened or closed according to the aforementioned variant.
  • two openings 10 located at the same height or nozzles / valves or the like are opened in order to draw off similar grinding stock from the grinding chamber 1 during operation.
  • FIG. 5 shows a further variant of the invention.
  • this fifth variant of the invention like the variant according to FIG. 2, has a cover 18 of the outflow opening 14 of the outflow element or tube 11.
  • this cover 18 has a vertical section or ring which is comparatively high or long in the vertical direction. Accordingly, the fluid jet between pipe 11 and cover 18 in the region of the ring flows slightly upward in the vertical direction, in order then to flow out of the grinding chamber 1 downwards through the opening 14 of the pipe 11 in the vertical direction 12. This allows an advantageous guidance or guidance of the outflowing fluid jet.
  • An inlet opening of the cover 18 for the fluid jet is in this case arranged in the lower region of the grinding chamber 1 or in the region of the section 9.
  • the cover 18 or its ring can be made variable in height.
  • the arrangement or the vertical orientation of the inlet opening of the cover 18 are adjusted for the fluid jet. Accordingly, an adaptation to the particular application can be realized in a particularly simple manner.
  • cover 18 has a dual function. As can be seen in Figure 5, the cover 18 also includes the supply 7 for the material to be processed.
  • the supply 7 also has a nozzle 21, in particular Venturi nozzle.
  • a nozzle 21, in particular Venturi nozzle This ensures a particularly advantageous supply of the material to be processed by the supply 7 or in the grinding chamber 1.
  • an acceleration of the material is realized, so that the material has a comparatively high velocity, when it passes through the opening 17 into the interior the grinding chamber 1 passes.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the jet mill according to the invention.
  • the recurring elements of the inlet openings for the compressed air, the material supply and other details shown recurring in the examples are not shown.
  • the jet mill according to FIG. 6 likewise shows the formation of a cyclone flow 22 in the interior of a grinding chamber 1.
  • a guide tube 23 can be provided so that the free space around the center of the cyclone is not accessible to the material to be ground because here the grinding effect decreases rapidly towards the center until it can no longer exist.
  • the suction of the fluid is made through a tube 24, which is arranged in the lower region, and which generates a first upward fluid movement 25, and then a laterally downward fluid movement 26.
  • the crushed material is discharged at the lower opening 27.
  • At the outwardly guided end 28 of the tube 24 may be arranged in the form of a fan suction.
  • a controllable valve which is capable of reacting to large pressure fluctuations inside the jet mill, for example by evaporating water, and to regulate the suction power.
  • the outwardly directed tube is at least partially laterally in the region of the formed vortex flow.
  • it may optionally be adapted to be flow-adapted in its cross-section.
  • FIG. 7 shows such a flow-adapted design of a part of the tube 24 at the position I in FIG.
  • the tubular shape is formed with a streamlined airfoil-like cross section 29, at which the flow of the fluid within the jet mill undergoes no significant disturbance.
  • the tube 24 does not have to carry a flow promoting shape at all points. This is only appropriate at the points where the vortex / cyclone flow would otherwise be torn off.
  • the inflow openings 3 of the grinding chamber 1 are formed as supersonic nozzles, so that the inflowing fluid or the incoming compressed air with Supersonic velocity flows into the grinding chamber 1.
  • a particularly advantageous grinding of the ground material is achieved.
  • a jet mill according to the invention can generally be achieved that a particularly space-saving, i.
  • a particularly height-saving jet mill is realized, the grinding chamber 1 is particularly large and thus particularly powerful formable. This is particularly advantageous in mobile applications and / or feed or sewage sludge drying etc.
  • a heating unit and / or cooling unit for heating or cooling the fluid steel and / or the ground material and / or the grinding chamber 1 or the like may be provided.
  • a heating unit and / or cooling unit for heating or cooling the fluid steel and / or the ground material and / or the grinding chamber 1 or the like may be provided.
  • thermal energy water from a wet millbase such as sewage sludge, feed or the like can be advantageously separated out and preferably led out with the outflowing fluid jet from the grinding chamber 1.
  • fluid temperatures of several hundred degrees Celsius, for example about 250 0 C can be used to realize a very rapid heating of the goods.
  • this can be advantageously separated by the cooling or shock cooling of the ground material.
  • scrap tires, electric cables with the insulation can be cooled accordingly.
  • the softer components such as plastics or rubber, etc. become brittle, so that they are very easily separated in the grinding chamber 1 from the metal, etc.
  • metal is not or only slightly reduced or crushed, but only deformed.
  • temperatures of about -50 0 C or to about -150 0 C can be provided.

Landscapes

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Abstract

Es wird eine Strahlmühle mit einem Fluidstrahl zum Zerkleinern und/oder Trennen eines Mahlgutes in einer Mahlkammer (1), wobei wenigstens ein mindestens eine Einströmöffnung (3) aufweisendes Einströmelement (4), insbesondere eine Einströmdüse (4), zum Einströmen des Fluidstrahls in der Mahlkammer (1), ein mindestens eine Zufuhröffnung (5) aufweisendes Zufuhrelement (7) zum Zuführen des Mahlgutes in die Mahlkammer (1), ein mindestens eine Ausströmöffnung (14) aufweisendes Ausströmelement (11) zum Ausströmen des Fluidstrahls aus der Mahlkammer (1) und ein mindestens eine Abfuhröffnung (10) aufweisendes Abfuhrelement zum Abführen des Mahlgutes aus der Mahlkammer (1) vorgesehen ist, wobei die Mahlkammer (1) wenigstens einen im Wesentlichen als Kegelstumpf ausgebildeten Abschnitt (9) aufweist, wobei die Mahlkammer (1) im oberen Bereich einen größeren lichten Querschnitt aufweist als im unteren Bereich, vorgeschlagen, wobei eine besonders Platz sparende Bauweise realisierbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Strömungsrichtung des Fluidstrahls durch die Ausströmöffnung (14) und/oder im Ausströmelement (11) im Wesentlichen nach unten ausgerichtet ist.

Description

„Strahlmühle mit einem Fluidstrahl zum Zerkleinern und/oder Trennen eines Mahlgutes"
Die Erfindung betrifft eine Strahlmühle mit einem Fluidstrahl zum Zerkleinern und/oder Trennen eines Mahlgutes in einer Mahlkammer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Bereits seit einiger Zeit sind sogenannte Strahlmühlen im Einsatz, um Mahlgüter zu Pulver zu vermählen. Hierbei wird im Allgemeinen ein Gasstrom bzw. Druckluft verwendet, der/die in einem Zyklon bzw. einer Mahlkammer eine sehr hohe Geschwindigkeit aufweist. Hierbei wird vorzugsweise innerhalb des Zyklons bzw. der Mahlkammer eine wirbeiförmige Strömung generiert .
Zudem wird der Mahlkammer bzw. dem Zyklon das Mahlgut bzw. das Ausgangsmaterial zugeführt. Durch die sehr hohe Geschwindigkeit des Fluidstromes bzw. der Druckluft prallt das Mahlgut einerseits gegen die Wände des Zyklons bzw. der Mahlkammer, so dass das Mahlgut zerkleinert bzw. zerteilt wird. Andererseits prallt das Mahlgut gegen andere bzw. zerteilte/zerkleinerte Mahlgutteile und wird hierdurch zusätzlich zerkleinert bzw. zermahlen. Derartige Strahlmühlen sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 37 36 885 Al, WO 93/19848 oder WO 00/56460 bekannt. Mit derartigen Strahlmühlen können z.B. sehr feine Pulver erzeugt werden, was beispielsweise bei der Herstellung von Farbpigmenten aus Titandioxid, etc. eingesetzt wird.
Darüber hinaus können jedoch auch derartige Strahlmühlen bei der Abfallbeseitigung in vorteilhafter Weise eingesetzt werden, beispielsweise kann elektronischer Schrott mit derartigen Strahlmühlen so fein zerteilt bzw. zermahlen werden, dass die unterschiedlichen Materialien in anschließenden Verfahrensschritten sehr einfach voneinander getrennt und beispielsweise zur Weiter- bzw. Wiederverwertung aufbereitet werden können.
Weiterhin können mit derartigen Strahlmühlen auch Mahlgüter wie Klärschlamm oder dergleichen getrocknet bzw. getrennt werden, d.h. es kann der Klärschlamm, etc. vom Wasser aufgrund des unterschiedlichen Verhaltens in der Mahlkammer in vorteilhafter Weise voneinander getrennt werden. Dementsprechend reduziert sich beispielsweise hierbei die zu verarbeitende Klärschlammmenge. Dies ist u.a. für einen Transport des verbleibenden Klärschlamms oder für dessen Verbrennung von besonderem Vorteil.
Bislang sind derartige Strahlmühlen z.B. so aufgebaut, dass im unteren Bereich der sich verjüngenden Mahlkammer bzw. des Zyklons das zermahlene Mahlgut bzw. das Pulver entnommen wird und der ausströmende Fluidstrom bzw. die ausströmende Luft im Deckelbereich der Mahlkammer vorzugsweise zentrisch nach oben abgesaugt wird bzw. herausströmt.
Nachteilig bei derartigen Strahlmühlen ist jedoch, dass hierdurch eine vergleichsweise große Strahlmühle, einschließlich Ver- und Entsorgungskomponenten, realisiert wird. Dies ist beispielsweise bei mobilen Anwendungen von Nachteil, da hier die Höhe während des Transportes auf der Straße, zum Beispiel auf einem Lkw oder dergleichen, durch entsprechende Vorschriften für den Straßenverkehr begrenzt ist.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber eine Strahlmühle mit einem Fluidstrahl zum Zerkleinern und/oder Trennen eines Mahlgutes in einer Mahlkammer vorzuschlagen, wobei eine besonders Platz sparende Bauweise realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Strahlmühle der einleitend genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die oben genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Strahlmühle dadurch aus, dass die Strömungsrichtung des Fluidstrahls durch die Ausström-Öffnung und/oder im Ausströmelement im Wesentlichen nach unten ausgerichtet ist.
Mit einer erfindungsgemäßen Ausbildung der Ausström-Richtung des Fluidstrahls aus der Mahlkammer kann eine besonders kompakte Strahlmühle realisiert werden. Dies ist bei mobilen Anwendungen von besonderem Vorteil, wie z.B. auf einem Lkw, einem Anhänger oder dergleichen. Entsprechend kann beispielsweise die Mahlkammer bzw. der Zyklon besonders groß bzw. hoch, d.h. z.B. bis zur maximal zur Verfügung stehenden Höhe, gebaut werden, so dass u.a. die Leistung der Strahlmühle gemäß der Erfindung, bezogen auf die Gesamthöhe der Strahlmühle, besonders hoch ist. Gemäß der Erfindung können die Zu- und Ableitungen der entsprechenden Fluid- bzw. Stoffströme im Wesentlichen im seitlichen Bereich bzw. auf der Höhe/Seite der Mahlkammer bzw. des Zyklons realisiert werden.
Darüber hinaus eröffnen sich mit einer erfindungsgemäßen Ausrichtung des aus der Mahlkammer ausströmenden Fluidstrahls weitere Funktionalitäten. Beispielsweise kann das Mahlgut wenigstens teilweise mit dem Fluidstrahl aus der Mahlkammer befördert werden. Das bedeutet, dass mit einer derartigen Variante der Erfindung der ausströmende Fluidstrahl als Transportmedium für das zerkleinerte bzw. getrennte Mahlgut ausgebildet ist. Dies führt zu einem besonders vorteilhaften Energiemanagement und/oder Stoffflussmanagement der zu- bzw. abströmenden Stoffströme für die Strahlmühle gemäß der Erfindung. Entsprechend können zum Abtransport der zerkleinerten bzw. getrennten Mahlgüter aus der Mahlkammer heraus auf gegebenenfalls separate Transportvorrichtungen wie Pumpen oder Transportbänder, etc. verzichtet werden.
Zudem kann mit einer erfindungsgemäßen Strahlmühle, insbesondere durch das teilweise gemeinsame Abströmen von Mahlgut und Fluidstrahl aus der Mahlkammer, eine Fraktionierung in besonders vorteilhafter Weise realisiert werden. Beispielsweise können größere von kleineren Mahlgütern getrennt (abgeführt) werden, was von besonderem Vorteil für eine mögliche nachfolgende Weiterbehandlung entsprechender Fraktionen ist.
Gemäß der Erfindung kann beispielsweise ein Deckel der Mahlkammer im Wesentlichen die Strahlmühle nach oben begrenzen, ohne dass hier relevante bzw. voluminöse Aufbauten unbedingt notwendig wären. Dementsprechend kann der Deckel der Mahlkammer bzw. der oberste Bereich der Mahlkammer unmittelbar an die maximal zur Verfügung stehenden Höhe angeordnet bzw. angepasst werden. Dies bedeutet _ C _
beispielsweise bei mobilen Anwendungen die maximal zulässige Höhe entsprechender Fahrzeuge oder die Höhe einer entsprechenden Halle bzw. eines Gebäudes, in dem die Strahlmühle gemäß der Erfindung anzuordnen ist.
Vorzugsweise ist die Ausströmöffnung und/oder wenigstens teilweise das Ausströmelement innerhalb der Mahlkammer bzw. innerhalb des als Kegelstumpf ausgebildeten Abschnitts und/oder die Ausströmöffnung des Ausströmelementes im oberen Bereich der Mahlkammer angeordnet. Hiermit wird ermöglicht, dass nahezu kein oder sehr wenig Mahlgut mit dem Fluidstrahl zusammen aus der Mahlkammer herausströmt. Dies ist bei einigen Anwendungen von großem Vorteil, um möglichst eine weitgehend vollständige Trennung zwischen Fluidstrom und Mahlgutstrom zu realisieren.
Bei einer besondere Weiterbildung der Erfindung ist ein Filter und/oder Sieb oder dergleichen an der Ausströmöffnung des Ausströmelementes angeordnet. Hiermit kann wirkungsvoll eine Trennung zwischen ausströmendem Fluidstrahl und zuführendem Mahlgutstrom realisiert werden.
Vorzugsweise ist die Ausströmöffnung in vertikaler Richtung verstellbar. Hiermit wird erreicht, dass die Anordnung der Ausströmöffnung in vertikaler Richtung an unterschiedlichste Erfordernisse bzw. Wünsche oder Güter etc. anpassbar ist. Beispielsweise kann durch eine Variation der Höhe der Ausströmöffnung und/oder die Größe bzw. Größenklasse der Menge des aus der Mahlkammer ausströmenden Mahlgutes eingestellt bzw. reguliert werden, die gemeinsam, d.h. zusammen mit dem ausströmenden Fluidstrahl, aus der Mahlkammer heraus befördert werden soll. Entsprechend kann eine Fraktionierung des Mahlgutes für anschließende Anwendungen in besonders vorteilhafter Weise realisiert werden. Dementsprechend kann beispielsweise in der Praxis je nach Anwendungsfall eine Anpassung bzw. Einstellung der Ausströmöffnung in der Höhe spezifisch auf die Art des Mahlgutes, die Menge und/oder Größe des mit dem Fluidstrahl aus der Mahlkammer auszutransportierenden Mahlgutstromes oder dergleichen angepasst werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Ausströmelement teleskopierbar . Mit einem derartigen, mindestens teilweise als Teleskop ausgebildeten Ausströmelement, kann in besonders einfacher Weise die vertikale Anordnung der Ausströmöffnung verstellt werden.
Grundsätzlich ist denkbar, die Verstellung der Ausströmöffnung in vertikaler Richtung mit einer Antriebseinheit bzw. Verstelleinheit zu versehen, die insbesondere mittels einer elektronischen Kontrolleinheit kontrolliert bzw. geregelt werden kann, um möglicherweise sogar während dem Betrieb die Höhe der Ausströmöffnung festzulegen. Dementsprechend exakt kann der Abzug des Fluidstrahles und gegebenenfalls hiermit mittransportierter Mahlgüter bzw. Mahlgutfraktionen eingestellt werden.
Vorteilhafterweise ist im unteren Bereich der Mahlkammer und/oder im Bereich des als Kegelstumpf ausgebildeten Abschnitts wenigstens eine Ausnehmung der Wand der Mahlkammer zum Durchtritt des Ausströmelementes vorgesehen. Mit dieser Maßnahme wird ein Herausführen des Fluidstrahls bzw. des Ausströmelementes im oberen Bereich der Mahlkammer entbehrlich. Hiermit kann eine ganz besonders kompakte Strahlmühle realisiert werden. Dies ist vor allem bei mobilen Anwendungen von besonderem Vorteil, wie z.B. auf einem Lkw, einem Anhänger oder dergleichen.
In vorteilhafter Weise weist das Abfuhrelement mehrere Abfuhröffnungen auf. Hiermit kann beispielsweise eine Art Sieb bzw. Filter realisiert werden.
In vorteilhafter Weise ist die Größe der Abfuhröffnungen an die gewünschten, zu erzeugenden Größen der abzuführenden Mahlgüter, d.h. beispielsweise an das Pulver bzw. an die Pulverpartikel anpassbar.
Darüber hinaus kann durch mehrere Abfuhröffnungen erreicht werden, dass vergleichsweise große Mengen pro Zeiteinheiten aus der Mahlkammer heraus befördert werden können. Beispielsweise sind die Abfuhröffnungen im Wesentlichen in gleicher Höhe angeordnet. Hierdurch wird ermöglicht, dass in etwa gleichartige bzw. gleichgroße Mahlgüter bzw. Mahlgutpartikel aus der Mahlkammer abgeführt werden. Einerseits können die Abfuhröffnungen umfangseitig an der Mahlkammer und/oder innerhalb der Mahlkammer im Bereich der zentralen Achse angeordnet werden. Dies ist je nach Anwendungsfall bzw. Art des Mahlgutes von Vorteil.
Vorzugsweise sind die Abfuhröffnungen in vertikaler Richtung betrachtet in unterschiedlicher Höhe angeordnet. Mit Hilfe dieser Maßnahme kann beispielsweise eine vorteilhafte Fraktionierung des Mahlgutes erreicht werden. Im Allgemeinen werden tieferliegende Abfuhröffnungen vergleichsweise kleine Mahlgüter bzw. Mahlgutpartikel aus der Mahlkammer abführen. Dementsprechend werden höher gelegene Abfuhröffnungen etwas größere Mahlgüter bzw. Mahlgutpartikel aus der Mahlkammer abführen.
In vorteilhafter Weise ist/sind die Abfuhröffnungen derart ausgebildet, dass ein Verschlusselement je Abführung bzw. eine Verschlusseinheit vorgesehen ist. Hiermit kann kontrolliert bzw. geregelt werden, ob Mahlgut durch die entsprechende Abführöffnung aus der Mahlkammer abgeführt wird oder nicht. In einer bevorzugten Variante der Erfindung sind die Verschlusselemente bzw. die Verschlusseinheit derart ausgebildet, dass diese mit Hilfe einer elektronischen Kontrolleinheit kontrollierbar bzw. steuerbar sind. Hiermit wird erreicht, dass beispielsweise unterschiedlich hoch angeordnete Abfuhröffnungen separat bzw. unabhängig voneinander geöffnet und gegebenenfalls in welchem Maß bzw. wie weit geöffnet diese sind oder ob diese vollständig geschlossen werden können. Dementsprechend lässt sich in eleganter Weise einstellen, wo und welche Mahlgüter bzw. Mahlgutpartikel aus der Mahlkammer abgeführt werden.
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein eine Prallfläche aufweisendes Prallelement für das Mahlgut innerhalb der Mahlkammer angeordnet. Hiermit wird erreicht, dass das Mahlgut an die Prallfläche des Prallelementes prallt und somit in vorteilhafter Weise zerkleinert wird. Diese Maßnahme verstärkt die Mahlwirkung bzw. den Zerkleinerungseffekt, so dass unter anderem besonders kleine Mahlgutpartikel mit Hilfe der Strahlmühle gemäß der Erfindung erzeugbar sind.
Vorzugsweise ist das Prallelement im Bereich des Einströmelementes und/oder Zufuhrelementes angeordnet. Hiermit wird erreicht, dass das Mahlgut vergleichsweise früh während der Mahlphase gegen die Prallfläche prallt und dementsprechend stark zerkleinert wird, so dass die Wahrscheinlichkeit weiterer Kollisionen zerkleinerter Mahlgutstücke deutlich vergrößert wird. Auch dies verbessert den Mahlvorgang.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist das Prallelement an einer ümfangswand der Mahlkammer angeordnet. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Anordnung, insbesondere bei etwa tangential innerhalb der Mahlkammer strömenden Fluidstrahlen, von besonderem Vorteil ist. Hier bietet das Prallelement zwar wenig Luftwiderstand dem Fluidstrahl, jedoch prallt das Mahlgut aufgrund der Zentrifugalwirkung in Umfangbereich der Mahlkammer gegen das vorteilhafte Prallelement.
Vorzugsweise weist die Mahlkammer einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Hierdurch wird erreicht, dass der Fluidstrahl innerhalb der Mahlkammer im Wesentlichen kreisförmig strömt, was sich als besonders vorteilhaft herausgestellt hat. Entsprechend wird eine vorteilhafte Zyklon- bzw. eine Wirbelströmung innerhalb der Mahlkammer realisierbar .
In vorteilhafter Weise umfasst das Ausströmelement wenigstens innerhalb der Mahlkammer eine eine Verjüngung aufweisende Trichtereinheit. Eine derartige Verjüngung ermöglicht eine vergleichsweise große Ausbildung der Ausströmöffnung bzw. einen vergleichsweise großen Querschnitt der Ausströmöffnung, so dass die Menge des pro Zeiteinheit aus der Mahlkammer ausströmenden Fluidstrahls vergleichsweise hoch ist bzw. der Strömungswiderstand beim Ausströmen des Fluidstrahls vergleichsweise gering ist.
Andererseits wird durch die Verjüngung erreicht, dass das Ausströmelement beispielsweise beim Durchtritt durch die Wand der Mahlkammer einen relativ kleinen Querschnitt aufweist, so dass das Ausströmelement hier einen sehr geringen Widerstand bzw. eine relativ geringe Angriffsfläche für das strömende Mahlgut innerhalb der Mahlkammer aufweist.
In vorteilhafter Weise ist die Trichtereinheit austauschbar, so dass eine Anpassung an die jeweiligen Anwendungsfälle besonders einfach realisierbar ist. Darüber hinaus kann auch ein Verschleiß der Trichtereinheit hierdurch besonders einfach beseitigt werden. Grundsätzlich ist denkbar, dass das Ausströmelement und/oder das Abfuhrelement umfangseitig und/oder zentral bzw. im Bereich der zentralen Längsachse aus der Mahlkammer herausgeführt wird. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Anpassung an die jeweiligen Platzverhältnisse realisiert werden. Darüber hinaus kann hiermit auch erreicht werden, dass beispielsweise die Störwirkung des Ausströmelementes und/oder des Abfuhrelementes bezüglich des in der Mahlkammer strömenden Mahlgutstromes vergleichsweise gering ist.
Weiterhin kann das Ausströmelement und das Abfuhrelement koaxial oder separat an unterschiedlichen Stellen aus der Mahlkammer herausgeführt werden. Auch dies ermöglicht eine Anpassung an die jeweiligen Platzverhältnisse.
Ausführungsbeispiel
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert .
Im Einzelnen zeigt :
Figur 1 eine schematische Ansicht einer
Strahlmühle gemäß der Erfindung mit teleskopierbarem Ausströmelement,
Figur 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Strahlmühle gemäß der Erfindung mit Mahlgutzuführung von unten,
Figur 3 eine schematische Ansicht einer dritten Strahlmühle gemäß der Erfindung mit mehreren Ausströmöffnungen, Figur 4 eine schematische Ansicht einer vierten Strahlmühle gemäß der Erfindung mit mehreren Abfuhröffnungen und trichterförmigem Ausströmelement sowie
Figur 5 eine schematische Ansicht einer fünften
Strahlmühle gemäß der Erfindung mit einer besonders hohen Abdeckung des Ausströmelements .
Figur 6 eine schematische Ansicht einer sechsten Strahlmühle gemäß der Erfindung mit einer seitlich nach unten geführten Ausströmöffnung .
Figur 7 eine schematische Querschnittsansicht durch das Fluid-Absaugrohr an der Stelle I. in Fig. 6.
In Figur 1 ist schematisch eine Strahlmühle im Schnitt dargestellt, wobei eine etwa kegelförmige bzw. kegelstumpfförmige Mahlkammer 1 vorgesehen ist. Die Mahlkammer 1 weist im oberen Bereich eine zylindrische Umrandung 2 auf. Die Wand der Umrandung 2 weist Einströmöffnungen 3 auf, durch die der Fluidstrahl bzw. die Druckluft in die Mahlkammer 1 einströmt. Der Fluidstrahl bzw. die Druckluft wird über an der Umrandung 2 angeordnete Rohre 4 eingeführt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde die Weiterführung der Rohre 4 nicht dargestellt.
Vorzugsweise ist die Einströmgeschwindigkeit des Fluidstrahls in die Mahlkarnmer 1 wenigstens Überschallgeschwindigkeit. Es hat sich gezeigt, dass durch eine derartige hohe Geschwindigkeit des Fluidstrahls besonders gute Mahlergebnisse erreicht werden. Beispielsweise wird der einströmende Fluidstrahl bzw. die einströmende Druckluft, die durch das Rohr 4 in die Mahlkammer 1 strömt, derart geführt bzw. umgelenkt, dass diese etwa tangential in die Mahlkammer 1 einströmt. Dies verbessert die Bildung einer Wirbel- bzw. Zyklonströmung innerhalb der Mahlkammer 1.
Zur Zufuhr des Mahlgutes ist eine Zufuhr 7 vorgesehen. Im vorliegenden Fall wurde die Zufuhr 7 im Bereich eines Deckels 8 der Mahlkammer 1 vorgesehen. Weiterhin sind Öffnungen 5 vorgesehen, die im Wesentlichen als Alternativen zur Zufuhr 7 zum Zuführen des Materials verwendet werden können. Das bedeutet, dass hierdurch das Material nicht von oben, sondern ebenfalls wie die Druckluft bzw. der Fluidstrahl von der Seite der Umrandung 2 bzw. der Mahlkammer 1 einbringbar ist. Hiermit ist eine besonders kompakte bzw. Platz sparende, insbesondere Höhe sparende Strahlmühle gemäß der Erfindung realisierbar.
Darüber hinaus weist die Umrandung 2 Prallplatten 6 auf, gegen die- einerseits der Fluidstrahl bzw. die Druckluft prallt und andererseits Mahlgut dagegen prallt und zerkleinert bzw. zerbrochen wird.
Die Mahlkammer 1 weist eine Verjüngung 9 bzw. einen
Kegelstumpfabschnitt 9 auf, der die Bildung eines Zyklons bzw. Wirbels innerhalb der Mahlkammer 1 im Betrieb verbessert .
Am untersten Ende der Mahlkammer 1 weist die Strahlmühle eine Öffnung 10 für das gemahlene Mahlgut auf. Das bedeutet, dass hier das zerkleinerte bzw. abgetrennte Mahlgut aus der Mahlkammer heraus befördert wird. Dies ist im vorliegenden Fall u.a. mit Hilfe der Schwerkraft in besonders vorteilhafter Weise realisierbar. Gemäß der Erfindung weist die Strahlmühle ein Rohr 11 bzw. Ausströmelement 11 auf, durch das der Fluidstrahl bzw. die Druckluft aus der Mahlkammer 1 herausströmen kann. Die Strömungsrichtung des Fluidstrahls bzw. der herausströmenden Druckluft ist durch einen Pfeil 12 symbolisiert.
Im dargestellten Beispiel weist das Rohr 11 einen teleskopierbaren Abschnitt 13 auf. Hiermit kann die Anordnung bzw. die vertikale Ausrichtung einer Öffnung 14 für das Ausströmen des Fluids verstellt werden. Entsprechend kann eine Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall in besonders einfacher Weise eingesetzt werden.
Weiterhin weist das Rohr 11 einen Trichter 11 auf, womit eine Verjüngung des Rohrs 11 innerhalb der Mahlkammer 1 realisiert wird. Dies ist von Vorteil, da hiermit erreicht wird, dass die Öffnung 14 vergleichsweise groß ausgebildet bzw. einen großen Querschnitt aufweist und das Rohr 11 dagegen beim Durchtritt durch eine Wand 16 der Mahlkammer 1 einen vergleichsweisen geringen Querschnitt aufweist.
In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei im Unterschied zur Ausführung gemäß Figur 1 die Materialzuführung 7 nicht durch den Deckel 8, sondern durch die Wand 16 der Mahlkammer 1 erfolgt. Hierbei durchstößt die Zufuhr 7 die Wand 16 im unteren Bereich der Mahlkammer und wird innerhalb der Mahlkammer in den oberen Bereich bzw. in den Bereich der Umrandung 2 geführt, in dem die Zufuhröffnung 17 für das Material bzw. das Mahlgut angeordnet ist.
Ohne nähere Darstellung erfolgt die Fluidstrahlzuführung in vergleichbarer Weise wie in Figur 1.
Dagegen erfolgt die Ausströmung des Fluidstrahls bei der Variante gemäß Figur 2 in der Weise, dass das Rohr 11 kein Teleskop und auch kein Trichter aufweist, sondern eine Abdeckung 18. Es ist denkbar, dass die Abdeckung 18 auch eine Filter- bzw. Siebfunktion realisiert, um unerwünschtes Mahlgut nicht aus der Mahlkammer 1 abzuziehen.
Grundsätzlich ist von Vorteil, den Fluidstrahl bzw. die Druckluft durch das Rohr 11 abzusaugen, d.h. dass ohne nähere Darstellung in den Figuren eine Unterdruck-Erzeugungseinheit, insbesondere ein Ventilator bzw. ein Gebläse oder dergleichen, vorzusehen ist, wodurch eine vorteilhafte Ausströmung des Fluids aus der Mahlkammer 1 realisierbar ist.
In Figur 3 ist eine weitere Strahlmühle dargestellt, wobei im Unterschied zu den vorgenannten Varianten das Rohr 11 konzentrisch innerhalb eines Rohres 19 angeordnet ist. Das Rohr 19 führt das gemahlene bzw. zerkleinerte Mahlgut ab.
Weiterhin weist das Rohr 19 im Unterschied zu den vorgenannten Beispielen mehrere Abfuhröffnungen 10 auf, die in vorteilhafter Weise in unterschiedlichster Höhe angeordnet sind.
Vorzugsweise sind die Öffnungen 10 verschließbar ausgebildet und in vorteilhafter Weise wird jeweils nur eine Öffnung 10 im Betrieb geöffnet. Hiermit wird erreicht, dass z.B. festlegbar ist, was für eine Art an Mahlgut bzw. welche Mahlgutpartikelgröße aus der Mahlkammer 1 abgeführt werden soll.
Lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf eine Darstellung entsprechender Verschlusselemente bzw. Ventile oder dergleichen verzichtet. Vorzugsweise sind derartige Verschlusselemente bzw. Ventile elektronisch steuerbar, so dass mit einer vorteilhaften elektronischen Kontrolleinheit oder dergleichen die Öffnungen 10 geöffnet bzw. geschlossen werden können.
In Figur 4 ist eine vierte Variante der Strahlmühle gemäß der Erfindung dargestellt, wobei wiederum eine konzentrische Anordnung der Abström- bzw. Abfuhrelemente 11, 19 realisiert ist .
Darüber hinaus sind wiederum mehrere Abfuhröffnungen 10 vorgesehen, die entsprechend der vorgenannten Variante separat ansteuerbar bzw. separat geöffnet bzw. geschlossen werden können. Hierbei können jedoch z.B. jeweils zwei auf gleicher Höhe befindliche Öffnungen 10 bzw. Düsen/Ventile oder dergleichen geöffnet werden, um im Betrieb gleichartiges Mahlgut aus der Mahlkammer 1 abzuziehen.
In Figur 5 ist eine weitere Variante der Erfindung dargestellt. Auch hierin entsprechen gleiche Bezugzeichen aus anderen Figuren vergleichbaren Komponenten. So weist diese fünfte Variante der Erfindung wie die Variante gemäß Figur 2 eine Abdeckung 18 der Ausströmöffnung 14 des Ausströmelementes bzw. Rohrs 11 auf. Im Unterschied zur Variante gemäß Figur 2 weist diese Abdeckung 18 jedoch einen vertikalen Abschnitt bzw. Ring auf, der in vertikaler Richtung vergleichsweise hoch bzw. lang ausgebildet ist. Dementsprechend strömt der Fluidstrahl zwischen Rohr 11 und Abdeckung 18 im Bereich des Ringes etwas in vertikaler Richtung nach oben, um dann durch die Öffnung 14 des Rohres 11 in vertikaler Richtung 12 nach unten aus der Mahlkammer 1 herauszuströmen. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Führung bzw. Leitung des ausströmenden Fluidstrahls .
Eine Eintrittsöffnung der Abdeckung 18 für den Fluidstrahl ist hierbei im unteren Bereich der Mahlkammer 1 bzw. im Bereich des Abschnitts 9 angeordnet. Ohne nähere Darstellung kann die Abdeckung 18 bzw. deren Ring in der Höhe variabel ausgebildet werden. Hiermit kann die Anordnung bzw. die vertikale Ausrichtung der Eintrittsöffnung der Abdeckung 18 für den Fluidstrahl verstellt werden. Entsprechend kann eine Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall in besonders einfacher Weise verwirklicht werden.
Darüber hinaus weist die Abdeckung 18 eine Doppelfunktion auf. Wie in Figur 5 ersichtlich, umfast die Abdeckung 18 zudem die Zufuhr 7 für das zu verarbeitende Material.
Die Zufuhr 7 weist zudem eine Düse 21, insbesondere Venturidüse auf. Diese gewährleistet eine besonders vorteilhafte Zufuhr des zu verarbeitenden Materials durch die Zufuhr 7 bzw. in die Mahlkammer 1. In vorteilhafter Weise wird hiermit eine Beschleunigung des Materials realisiert, so dass das Material eine vergleichsweise hohe Geschwindigkeit aufweist, wenn es durch die Öffnung 17 ins Innere der Mahlkammer 1 gelangt. Dies ermöglicht, dass das Material vor allem auch mittels des separat in die Mahlkammer 1 einströmenden Fluidstrahls eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit in der Mahlkammer 1 erreicht. Dies führt zu einem besonders vorteilhaften Zermahlen des Materials in der Mahlkammer 1.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Strahlmühle. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die wiederkehrenden Elemente der Einströmöffnungen für die Druckluft, die Materialzufuhr sowie sonstige, in den Vorbeispielen wiederkehrend gezeigte Details nicht gezeigt.
Die Strahlmühle nach Fig.6 zeigt ebenfalls im Inneren einer Mahlkammer 1 die Ausbildung einer Zyklonströmung 22. Im oberen Bereich kann, wie vorliegend gezeigt, ein Führungsrohr 23 vorgesehen sein, damit der freie Raum um Zentrum des Zyklons für das zu zermahlende Material nicht zugänglich ist, da hier die Mahlwirkung zu Zentrum hin rapide abnimmt, bis gar nicht mehr vorhanden sein kann. Im Unterschied zu den vorangegangen gezeigten Strahlmühlen wird die Absaugung des Fluids durch ein Rohr 24 vorgenommen, welches im unteren Bereich angeordnet ist, und welches eine zuerst nach oben gerichtete Fluidbewegung 25 , und anschließend eine seitlich nach unten gerichtete Fluidbewegung 26 erzeugt. Das zerkleinerte Material wird an der unteren Öffnung 27 abgegeben. Am nach außen geführten Ende 28 des Rohrs 24 kann eine Absaugung in Form eines Ventilators angeordnet sein. Zusätzlich ist eine Anbringung eines regelbaren Ventils möglich, welches in der Lage ist, auf große Druckschwankung im Inneren der Strahlmühle, beispielsweise durch verdampfendes Wasser, zu reagieren und die Absaugleistung zu regulieren.
Das nach außen geführte Rohr befindet sich zumindest teilweise seitlich im Bereich der ausgebildeten Wirbelströmung. Um eine Störung der Wirbel-/Zyklonströmung durch das Rohr zu vermeiden kann dieses gegebenenfalls in seinem Querschnitt strömungsbegünstigt angepasst ausgebildet werden.
Figur 7 zeigt eine derartige strömungsangepasste Ausbildung eines Teils des Rohrs 24 an der Position I. in Fig.6. Hierbei ist die Rohrform mit einem stromlinienförmigen tragflächenähnlichen Querschnitt 29 ausgebildet, an welcher die Strömung des Fluids innerhalb der Strahlmühle keine signifikante Störung erfährt. Das Rohr 24 muss jedoch nicht an allen Stellen eine Strömungsbegünstigende Form tragen. Dies ist nur an den Stellen angebracht, an welchen die Wirbel-/Zyklonströmung ansonsten abreißen würde.
Generell ist von Vorteil, die Einströmöffnungen 3 der Mahlkammer 1 derart auszubilden, dass diese als Überschalldüsen ausgebildet werden, so dass das einströmende Fluid bzw. die einströmende Druckluft mit Überschallgeschwindigkeit in die Mahlkammer 1 einströmt. Hiermit wird eine besonders vorteilhafte Mahlung des Mahlgutes erreicht.
Mit einer Strahlmühle gemäß der Erfindung kann generell erreicht werden, dass eine besonders Platz sparende, d.h. vorzugsweise eine besonders Höhe sparende Strahlmühle realisiert wird, wobei die Mahlkammer 1 besonders groß und somit besonders leistungsstark ausbildbar ist. Dies ist besonders bei mobilen Anwendungen und/oder Futtermittel- oder Klärschlammtrocknung etc. von besonderem Vorteil.
Aus allen dargestellten Varianten der Erfindung wird deutlich, dass gerade der Bereich über dem Deckel 8 zur Ver- bzw. Entsorgung der Stoffströme der Strahlmühle nicht oder optional nur vereinzelt in Anspruch genommen wird.
Grundsätzlich kann eine Heizeinheit und/oder Kühleinheit zum Heizen oder Kühlen des Fluidstahls und/oder des Mahlguts und/oder der Mahlkammer 1 oder dergleichen vorgesehen werden. Hiermit kann beispielsweise mittels Wärmeenergie Wasser aus einem feuchten Mahlgut wie Klärschlamm, Futtermittel oder dergleichen in vorteilhafter Weise herausgetrennt werden und vorzugsweise mit dem abströmenden Fluidstrahl aus der Mahlkammer 1 herausgeführt werden. Es können z.B. Fluidtemperaturen von mehreren hundert Grad Celsius, z.B. ca. 2500C, verwendet werden, um eine sehr schnelle Aufheizung des Gutes zu realisieren.
Andererseits kann durch die Kühlung bzw. Schockkühlung des Mahlguts dieses vorteilhaft aufgetrennt werden. Zum Beispiel können Altreifen, Elektrokabel mit der Isolation entsprechend gekühlt werden. Hierbei werden beispielsweise die weicheren Bestandteile wie Kunststoffe oder Gummi u.s.w. spröde, so dass diese in der Mahlkammer 1 vom Metall etc. sehr leicht getrennt werden. Insbesondere wird Metall nicht oder nur unwesentlich verkleinert bzw. zermahlen, sondern lediglich verformt. Hier können Temperaturen von ca. -500C oder bis ca -1500C vorgesehen werden.
Bezugszeichenliste
1 Mahlkammer
2 Umrandung
3 Öffnung
4 Rohr
5 Öffnung
6 Prallplatte
7 Zufuhr
8 Deckel
9 Abschnitt
10 Öffnung
11 Rohr
12 Pfeil
13 Teleskop
14 Öffnung
15 Trichter
16 Wand
17 Öffnung
18 Abdeckung
19 Rohr
20 Ausnehmung
21 Düse
22 Zyklonströmung
23 Führungsrohr
24 Rohr
25 Fluidbewegung
26 Fluidbewegung
27 Öffnung
28 Austrittsöffnung
29 Querschnitt

Claims

Ansprüche
1. Strahlmühle mit einem Fluidstrahl zum Zerkleinern und/oder Trennen eines Mahlgutes in einer Mahlkammer (1), wobei wenigstens ein mindestens eine Einströmöffnung (3) aufweisendes Einströmelement (4), insbesondere eine Einströmdüse (4), zum Einströmen des Fluidstrahls in der Mahlkammer (1), ein mindestens eine Zufuhröffnung (5, 17) aufweisendes Zufuhrelement (7) zum Zuführen des Mahlgutes in die Mahlkammer (1), ein mindestens eine Ausströmöffnung (14) aufweisendes Ausströmelement (11) zum Ausströmen des Fluidstrahls aus der Mahlkammer (1) und ein mindestens eine Abfuhröffnung (10) aufweisendes Abfuhrelement (19) zum Abführen des Mahlgutes aus der Mahlkammer (1) vorgesehen ist, wobei die Mahlkammer (1) wenigstens einen im Wesentlichen als Kegelstumpf ausgebildeten Abschnitt (9) aufweist, wobei die Mahlkammer (1) im oberen Bereich einen größeren lichten Querschnitt aufweist als im unteren Bereich, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtung des Fluidstrahls durch die Ausströmöffnung (14) und/oder im Ausströmelement (11) im Wesentlichen nach unten ausgerichtet ist.
2. Strahlmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmöffnung (14) und/oder wenigstens teilweise das Ausströmelement (11) innerhalb der Mahlkammer (1) und/oder innerhalb des als Kegelstumpf ausgebildeten Abschnitts (9) angeordnet ist.
3. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmöffnung (14) des Ausströmelementes (11) im oberen Bereich (2) der Mahlkammer
(1) angeordnet ist.
4. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmöffnung (14) in vertikaler Richtung verstellbar ist.
5. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausströmelement (11, 13) teleskopierbar ist.
6. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Bereich der Mahlkammer (1) und/oder im Bereich des als Kegelstumpf ausgebildeten Abschnitts (9) wenigstens eine Ausnehmung (20) der Mahlkammer (1) zum Durchtritt des Ausströmelementes (11, 13) vorgesehen ist.
7. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abfuhrelement (19) mehrere Abfuhröffnungen (10) aufweist.
8. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfuhröffnungen (10) in vertikaler Richtung betrachtet in unterschiedlicher Höhe angeordnet sind.
9. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein eine Prallfläche aufweisendes Prallelement (6) für das Mahlgut innerhalb der Mahlkammer (1) angeordnet ist.
10. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallelement (6) im Bereich des Einströmelementes (4) und/oder Zufuhrelementes (7) angeordnet ist.
11. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallelement (6) an einer Umfangswand (2) der Mahlkammer (1) angeordnet ist.
12. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkammer (1) einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
13. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens innerhalb der Mahlkammer (1) das Ausströmelement (11) eine eine Verjüngung aufweisende Trichtereinheit (15) umfasst.
14. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trichtereinheit (15) austauschbar ist.
15. Strahlmühle nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmgeschwindigkeit des Fluidstrahls in die Mahlkammer (1) wenigstens Überschallgeschwindigkeit ist.
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