WO2020234088A1 - Device for the motion-tolerant materially elastic coupling of a grinding chamber to eccentric shafts of a vibratory disc mill - Google Patents

Device for the motion-tolerant materially elastic coupling of a grinding chamber to eccentric shafts of a vibratory disc mill Download PDF

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WO2020234088A1
WO2020234088A1 PCT/EP2020/063349 EP2020063349W WO2020234088A1 WO 2020234088 A1 WO2020234088 A1 WO 2020234088A1 EP 2020063349 W EP2020063349 W EP 2020063349W WO 2020234088 A1 WO2020234088 A1 WO 2020234088A1
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WO
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grinding chamber
elastic
eccentric
grinding
receptacle
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/063349
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Rüther
Hans-Bernd Humpe
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating 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
    • B02C17/14Mills 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating 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
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating 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
    • B02C17/18Details
    • B02C17/24Driving mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a device for the movement-tolerant material-elastic coupling of a grinding chamber to eccentric shafts of a vibrating disk mill.
  • the invention also relates to the use of a movement-tolerant coupling, material-elastic articulation unit for a vibrating disk mill.
  • the invention also relates to a manufacturing method for the material-elastic link unit.
  • the invention relates to a device and a method or a use according to the preamble of the respective independent or subsidiary claim.
  • Vibrating disc mills are used for the finest possible comminution of solids, in particular for the purpose of providing the comminuted or ground solids for material analysis (for example X-ray fluorescence analysis XRF, atomic absorption spectroscopy AAS, near-infrared spectroscopy NIR, inductively coupled plasma mass spectrometry ICP-MS).
  • material analysis for example X-ray fluorescence analysis XRF, atomic absorption spectroscopy AAS, near-infrared spectroscopy NIR, inductively coupled plasma mass spectrometry ICP-MS.
  • Vibrating disc mills usually have a grinder which is arranged in a housing between a material feed (inlet) and a material discharge (outlet).
  • the grinder includes, for example, a pot with a lid and grinding bodies, which can be designed as stones, discs, lenses or a ring, for example.
  • Vibratory disc mills can grind the solids based on pressure, impact and / or friction.
  • DE 2 212 601 A1 describes a vibratory disk and ring mill with individually driven eccentric shafts, at least one eccentric shaft being resiliently mounted in that the eccentric shaft is connected to the base frame or to the grinding container of the mill by means of spring bodies.
  • a rubber block can be used to accommodate a bearing bush.
  • the respective rubber block is arranged on the side of the base plate.
  • the object of the invention is to provide a device with the features described at the outset, with which the operation of a vibrating disk mill can be optimized, in particular with regard to the storage of components of the vibrating disk mill, in particular with regard to temperature differences, especially in vibrating disc mills with eccentric shaft drives, especially with regard to stresses between the individual components.
  • the task can also be seen as optimizing the components of the mill related to the vibration excitation or their operating behavior.
  • this object is achieved in particular by a
  • Vibrating disc mill device for comminuting feedstock, in particular feedstock with a particle size of less than 20 mm, in particular less than 10mm, in particular designed for grinding the feedstock to particle sizes of less than 75 ⁇ m (pre-grinding), in particular less than 10 ⁇ m (final grinding), with: a mill housing; a grinding system arranged in the mill housing such that it can oscillate, with a grinding chamber and with at least one grinding stone arranged movably in the grinding chamber; at least one eccentric shaft drive mounted in the mill housing and generating the oscillating movement in the grinding chamber and at least two eccentric shafts, in particular at least two synchronous or synchronously rotating eccentric shafts; a balancing mass unit connected to the eccentric shaft drive, set up to compensate for unbalance;
  • the grinding chamber is coupled to the eccentric shafts by means of at least one material-elastic link unit.
  • the feed material preferably has a particle size of less than 20 mm.
  • the particle size of the feedstock is particularly preferably between 20 mm and 75 ⁇ m.
  • the feed is preferred to have particle sizes less than 75 m ⁇ p, particularly preferably ground to particle sizes of less than 10 gm.
  • the starting material is preferably ground to particle sizes of more than 0.5 ⁇ m, particularly preferably to particle sizes of more than 1 ⁇ m, very particularly preferably to particle sizes of more than 2 ⁇ m.
  • particle size is to be understood as the mean particle size, larger and smaller particles being found with decreasing probability the further the size deviates from the mean size.
  • the invention is based on the knowledge that the mounting of the eccentric shafts can be optimized in a particularly effective manner in that the bearings of the eccentric shafts are elastically coupled to the chamber. It has been shown that by means of one or more linkage units, on the one hand, the centrifugal forces, which are dependent on the speed, can be transferred directly to the eccentric shafts, but on the other hand, the forces and torques caused by thermal expansion and tolerances can also be compensated.
  • the use of one or more material-elastic link units also has the advantage that active control of any stiffness or elasticity parameters is not required. A correspondingly desired damping can already be ensured by means of the material-elastic link unit (s) alone.
  • a grinding ring is usually also arranged in the grinding chamber.
  • the mill housing defines a system boundary from the environment to a material feed and to a material discharge
  • the material-elastic articulation unit has, for example, a sheet metal plate or is formed thereby, in particular by at least one metallic plate. This also provides the advantage that no costly post-processing operations are necessary for material-elastic sections of the link unit.
  • the grinding vessel or grinding chamber can be shrunk into it by means of a steel linkage unit.
  • steel can also perform a heat conduction function, in particular to lower the temperature in the grinding vessel.
  • material-elastic is to be understood as a functionality integrated into the material to compensate for tensions or positional tolerances, in particular a functionality without joints without relative movement of parts relative to one another.
  • a relatively lower rigidity of a first material section in relation to a relatively higher rigidity of a second material section or material region can be defined as “materially elastic”.
  • the “material-elastic” functionality in particular also requires a relative movement, so that a “material-elastic” section also has a movement tolerance.
  • rigidity or the “material-elastic” functionality can be adjusted in particular with regard to the following parameters or sizes of the overall system: geometry (in particular diameter); Weights (grinding jar, millstone and grist); Eccentric measure (grinding vessel, grinding stone and grist); Speeds; Temperatures; to be observed
  • a possible embodiment of the drive concept that is preferred for many applications consists in coupling one of the eccentric shafts to a drive and allowing the other eccentric shafts to rotate freely.
  • the material-elastic link unit is material-elastic by at least one flexurally elastically mounted section between the grinding chamber and the eccentric shafts, namely flexurally elastic in the radial direction, in particular with a bending moment or a flexural rigidity, which / which is preferably in the radial direction Direction is at least a power of ten smaller than the rigidity of the coupled force-carrying components (in particular grinding chamber; bearings; eccentric shafts; base plate).
  • a section that is supported in a flexurally elastic manner can in particular be understood as a section that is supported by bending in the elastic region of the material used.
  • a flexurally elastic mounting in the sense of the present invention is to be understood in particular as a mounting in which the movement / position tolerance is ensured essentially or even exclusively by bending the coupling element.
  • This mounting differs from a spring mounting by means of tension or compression springs and also differs from a mounting by means of spiral springs, in particular when the material-elastic section provides an integral functionality of the linkage unit, ie is not provided as a separate spring.
  • the material elastic section is designed as a single strand of material, which does not run in a spiral like a spring, but which extends between the coupling points or bearing points to be connected to one another, in particular on an at least approximately direct path between two connection points.
  • the material-elastic linkage unit can also be material-elastic in the circumferential direction around the grinding chamber by / due to at least one section that is flexibly mounted between the grinding chamber and the eccentric shafts, in particular with a bending moment or a flexural rigidity which, in particular in the circumferential direction, is at least one power of ten smaller than the rigidity the coupled power-carrying components (in particular grinding chamber; bearings; eccentric shafts; base plate).
  • a respective material-elastic section of the material-elastic linkage unit can extend without winding between the coupling points or bearing points to be connected to one another. This also provides good multi-directional storage properties.
  • the respective material-elastic section can also be described / referred to as a bending rod.
  • the material-elastic sections are preferably of different stiffness in at least two directions of movement, primarily soft or material-elastic in the radial direction.
  • the material-elastic sections are preferably to be arranged vertically / orthogonally to the radial direction, in particular exactly in the circumferential direction.
  • the electric motor mounted on the base plate can drive an eccentric shaft drive, for example via a toothed belt.
  • an eccentric bearing can be set in rotation, and the grinding tools can be set in oscillation, in particular in horizontal oscillations in at least an approximately horizontal plane.
  • the grinding ring and the grinding stone rotate inside the mill and move relative to each other and against the grinding vessel.
  • the sample material can be crushed by impact, pressure and friction.
  • the balancing mass unit can be arranged offset with respect to the base plate, in particular offset by 180 °.
  • the balancing mass unit has a mass in the range of a few kilograms.
  • Grinding vessels have, for example, an inside diameter of 100 mm to 300 mm.
  • the wall thickness of the grinding vessels is, for example, in the range from 5 mm to 20 mm.
  • a grinding vessel holder has external dimensions in the range from 110 mm to 350 mm.
  • the pitch circle diameter of the eccentric shafts for example 300 mm, then results in a dimensional deviation of approx. 0.25 mm.
  • Link unit (s) for example in the range from 50 mm to 500 mm. With these sizes / lengths, good / effective damping or a Position compensation take place.
  • the centrifugal forces occurring during operation amount to a few kilonewtons [kN], for example
  • the material-elastic articulation unit comprises or provides a grinding chamber receptacle, in particular in a one-piece, integral design, in particular in a central arrangement integrated into the material-elastic articulation unit.
  • the material-elastic link unit comprises at least one material-stiff area, in particular for a grinding chamber receptacle, with at least one material-elastic section coupling the material-elastic area to the respective eccentric shaft in a material-elastic manner and in particular in a radial direction movement-tolerant way. This also provides a robust integral arrangement in each case.
  • the material-elastic link unit is designed from a prefabricated semi-finished product, in particular in a completely solid configuration. Last but not least, this also provides robustness and longevity and enables the material-elastic section (s) to be easily adapted to the respective application.
  • the material-elastic articulation unit can be coupled to the eccentric shaft together with the balancing mass element (s) in an arrangement above or below a balancing mass element of the balancing mass unit or in an arrangement between at least two balancing mass elements.
  • the link unit can also be integrated in an expedient manner into an advantageous structural design, in particular in the form of a one-piece disk.
  • the balancing mass elements can also be stored via the eccentric shafts and move out of phase with the grinding unit.
  • the balancing mass elements are optimally arranged on the level of the grinding vessel (grinding chamber), in particular in order to also be able to compensate for tilting moments.
  • the material-elastic linkage unit couples the grinding chamber in at least one coupling point per eccentric shaft with movement tolerance to the respective eccentric shaft, in particular by means of a bearing receptacle for the arrangement of a bearing for the respective eccentric shaft, the at least one coupling point offset in the circumferential direction with respect to an articulation point or force introduction point is arranged on the grinding chamber, in particular with an offset in the range of a circumferential angle of 30 ° to 120 °, in particular in an at least approximately tangential extent.
  • This also makes it possible to provide advantageous technical bending properties.
  • the material-elastic link unit couples the grinding chamber in at least one coupling point per eccentric shaft by means of a material-elastic section designed as a material-elastic arm movement-tolerant to the respective eccentric shaft, wherein the material-elastic arm is a one-piece, integral component of the material-elastic link unit, in particular in the embodiment as a preferably massive bending beam-like Material section.
  • the bending beam-like material section preferably has no cavities or cavities.
  • the material-elastically coupling articulation unit (s) as sections or components similar to bending bars, the radial rigidity in the corresponding section can be greatly reduced.
  • An exemplary stiffness value is, for example, in the range of approx. 0.1 mm to 0.3 mm per 1000 N radial force on the eccentric shafts. This stiffness value can be defined, for example, as “flexible” or “material-elastic”, in particular with regard to the other force-carrying components.
  • the material-elastic link unit or at least a respective material-elastic section of the material-elastic link unit is designed to be solid, in particular with an exclusively convex cross-sectional profile contour. This can also minimize the risk of material failure.
  • the massive design also provides the advantage that, even with a comparatively stiff material, great flexural softness can be set or achieved in the material-elastic section.
  • the respective material-elastic section preferably does not have any cavities or cavities.
  • the respective material-elastic section preferably has an exclusively convex cross-sectional profile contour.
  • the cross-sectional profile can taper outward towards the free end.
  • the material-elastic link unit has at least three material-elastic arms (three-armed configuration), which each extend in the circumferential direction around a / the grinding chamber receptacle of the material-elastic link unit, in particular in a symmetrical arrangement around the grinding chamber receptacle, and which are each at its free
  • a bearing receptacle at the end and each of which has a free length from the center of the bearing receptacle to an articulation point (or articulation section or center of an articulation section) on the grinding chamber receptacle corresponding to a circumferential angle of at least 30 ° to 45 °, in particular correspondingly a circumferential angle of at least 45 ° to 60 °, in particular a free length in the range of at least 50% to 90% of the diameter of the grinding chamber holder, in particular at least 75% to 90% of the diameter of the grinding chamber holder.
  • the material-elastic linkage unit can for example have at least three material-elastic sections which together span a circumferential angle of at least 120 °, 150 ° or 180 ° around the grinding chamber. This favors a storage with regard to bending movements. This also enables great variability with regard to the optimization of the link unit for a particular application, for example with regard to the choice of material.
  • the material-elastic link unit couples the grinding chamber in at least one coupling point per eccentric shaft by means of a material-elastic arm to the respective eccentric shaft, the respective material-elastic arm having a length in the range of 50 from a transition to the grinding chamber receptacle to the free end of the arm Has% to 150% of the diameter of the grinding chamber holder, in particular 80% to 120% of the diameter of the grinding chamber holder. This also enables a good length for material-elastic movement tolerance, in particular for bending movements.
  • the radial distance of a respective bearing receptacle of the material-elastic link unit is smaller than the diameter of the grinding chamber receptacle of the material-elastic link unit, in particular smaller than half the diameter or smaller than the radius of the grinding chamber holder.
  • the material-elastic function in particular a flexural elasticity, can also be realized with comparatively stiff, robust materials.
  • the position and size of the compensation hole can be adapted to the respective material or application.
  • the compensation hole also enables fine adjustment of the mass distribution.
  • a / the transition between the grinding chamber receptacle and the respective material-elastic arm is rounded in both circumferential directions or has a rounding. In this way, a robust arrangement with a further optimized stress and force curve can be provided in each case.
  • the material-elastic linkage unit has a grinding chamber receptacle for the grinding chamber, which grinding chamber receptacle completely surrounds the grinding chamber in the circumferential direction, the grinding chamber receptacle preferably being designed as a circular cross-section or as a cylindrical receptacle in the manner of a socket .
  • the material-elastic link unit is designed as a comparatively flat disc, in particular with a uniform thickness (extension in the axial longitudinal direction), in particular with a uniform thickness of both the arms and the grinding chamber receptacle of the material-elastic link unit.
  • This also provides variability in terms of material selection.
  • the structural design can also be further optimized.
  • the thickness of the linkage unit is comparable to the thickness of balancing mass units or retaining clips.
  • the link unit can also be well integrated in a constructive and functional manner.
  • the material-elastic mounting can also be adjusted with regard to a desired two-dimensionality.
  • a bending movement in particular can be forced or aligned bidirectionally into a predefinable plane.
  • the bending moment can be greater about a first axis than about a second axis, in particular by a significant factor which is selected to be so large that the relative movement is forced into the desired plane.
  • the material-elastic link unit is set up to couple the grinding chamber elastically to the eccentric shafts with movement tolerances of less than 1 mm, preferably less than 0.5 or 0.3 or 0.2 mm, in particular with these movement tolerances in the radial direction , especially flexible. Effective force transmission can also be ensured in this way.
  • the vibratory disk mill device preferably has the eccentric shaft drive as the single drive for all eccentric shafts, the eccentric shaft drive being arranged eccentrically with respect to the grinding chamber.
  • This drive concept has proven to be particularly advantageous in connection with the linkage unit.
  • a vibrating disk mill device for comminuting feedstock, in particular feedstock with a particle size of less than 20 mm, in particular set up for grinding the feedstock to particle sizes of less than 75 ⁇ m, in particular less than 10 ⁇ m, with: a mill housing; a grinding system arranged in the mill housing such that it can oscillate, with a grinding chamber and with at least one grinding stone arranged movably in the grinding chamber; at least one eccentric shaft drive mounted in the mill housing and generating the oscillating movement in the grinding chamber and at least two eccentric shafts, in particular at least two synchronously rotating eccentric shafts; a balancing mass unit connected to the eccentric shaft drive, set up to compensate for unbalance; wherein the grinding chamber is coupled to the eccentric shafts by means of at least one material-elastic link unit, wherein the material-elastic link unit comprises or provides a grinding chamber receptacle, in particular in a one-piece integral design, in particular in a central
  • the offset is in the range of a circumferential angle of 30 ° to 120 °;
  • the offset is also smaller, for example depending on the number and / or length and / or geometry of material-elastic sections used.
  • a material-elastic link unit designed for material-elastic coupling of a grinding chamber to at least one eccentric shaft in a vibratory disk mill device described above, the material-elastic link unit being produced by removing a bearing mount for the eccentric shaft and by removing a grinding chamber mount , wherein at least one material-elastic, cross-sectional area-reduced section is formed between the receptacles, in particular in a one-piece solid plate which forms a one-piece, integral material-elastic link unit.
  • the grinding chamber receptacle can, for example, be separated from a plate forming the linkage unit, in particular by plasma cutting. Any reworking can be limited in particular to reworking holes and transition radii.
  • the above-mentioned object is also achieved according to the invention by using at least one material-elastic link unit in a vibrating disc mill for material-elastic mounting of a plurality of eccentric shafts during the comminution of input material, the eccentric shafts being elastically coupled to a grinding chamber of the vibrating disc mill by means of the material-elastic link unit, in particular when comminuting input material with a particle size of less than 20 mm, in particular when grinding the input material to particle sizes of less than 75 ⁇ m, in particular less than 10 ⁇ m, in particular in a vibratory disk mill device described above.
  • This provides the aforementioned advantages.
  • a particularly far-reaching vibration-optimized mill can be achieved with a combination of the material-elastic link unit and the measures also described here with regard to phase offset.
  • the optimization of the mill based on measures for materially elastic mounting of the chamber can be implemented in a particularly expedient manner by means of the measures described here with regard to phase offset.
  • the balancing mass unit can be coupled to the eccentric shaft drive in such a way that a phase offset greater than 180 °, in particular greater than 185 °, can be set between the maximum eccentric of the balancing mass unit and the maximum eccentric of the grinding chamber.
  • a phase offset greater than 180 °, in particular greater than 185 ° can be set between the maximum eccentric of the balancing mass unit and the maximum eccentric of the grinding chamber.
  • the offset is not exactly 180 °.
  • the balancing mass unit can be coupled to the eccentric shaft drive in such a way that the desired phase offset can be set as a function of the activation of the eccentric shaft drive.
  • the countermass system can lag behind the rotary movement of the grinding system, for example by at least 5 °.
  • This offset can be specified and regulated according to the invention.
  • an optimization of vibration technology can be ensured, in particular in the sense of a buffer function.
  • the angular offset according to the invention greater than 180 ° can ensure a certain buffer function to avoid disadvantageous oscillation states in the event of a lagging imbalance of the balancing mass unit. Not least, this also enables a particularly wide range of applications for the respective mill.
  • the invention can therefore optionally also include the concept of setting the offset between the eccentric maximum of the balancing masses and the eccentric maximum of the grinding chamber not equal to 180 °, with a preferably lagging grinding stone being / is vibrated in such a way that, in particular, even with varying loads and / or varying relative positions of the vibrating components, in particular of the millstone, a smooth running that is as constant as possible or a vibration-related excitation that is as constant as possible is ensured, in particular under varying loads or speeds.
  • this also enables changes in the operating state to be balanced between idling and full load in a particularly simple and effective manner.
  • This allows a single type of mill to be used in a flexible manner. The practicality is improved.
  • eccentric maximum Only a single eccentric maximum is preferably provided per revolution, which is predetermined by the offset of individual diameters on the eccentric shafts.
  • several eccentric maxima could be realized, for example, by means of a cam control, but in many situations the comparatively easy to implement concept of vibration optimization with a predefined relative arrangement of the eccentric maximum is preferable, i.e. without cam control. Nevertheless, the technical measures can be expanded to include such a cam control in individual cases, if desired.
  • lagging is to be understood as an induced movement, in particular the free movement of the millstone induced by imbalances.
  • the balancing mass unit comprises, for example, two balancing mass elements, in particular in the form of two rings, in an arrangement above and below the grinding chamber. It has been shown that the use of at least two balancing mass elements is more advantageous than just one balancing mass element, in particular with regard to different altitudes or to additional (to be avoided) tilting moments.
  • the respective balancing mass element does not necessarily have to be connected to all eccentric shafts; rather, at least one individual balancing mass element can also be arranged on each shaft.
  • coupled balancing mass element provides the advantage that the installation space between the shafts can also be used for a counter mass.
  • At least one dependency or at least one ratio from the following group must be predefined:
  • the setting of the phase offset can in particular also take place by mechanical coupling, for example by means of feather keys, in particular on the respective eccentric shaft.
  • a coupling of the balancing mass unit to the eccentric shaft drive can also be understood as a coupling of the balancing mass unit to at least one eccentric shaft.
  • all eccentric shafts have exactly the same phase offset.
  • the phase offset can be set in such a way that the maximum eccentric of the balancing mass unit lags or is chronologically behind the maximum eccentric of the grinding chamber.
  • Such a negative offset of the balancing mass unit by more than half a revolution allows varying operating conditions to be compensated particularly effectively.
  • the balancing mass unit is activated / controllable as a function of the activation of the eccentric shaft drive in such a way that a phase offset in the range from 185 ° to 200 ° can be set. It has been shown that this offset is particularly advantageous, in particular also with regard to counter-rotating unbalance compensation.
  • An offset, in particular a lag, by an angle of rotation of 185 ° to 200 ° can in particular provide the advantage that the expected relative shifts of relative positions or centers of gravity are compensated with good probability or with particularly good effectiveness.
  • control is carried out in such a way that the regulated relative angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit balances out different relative positions of the at least one millstone relative to the maximum eccentric in partial load and full load operation, in particular to compensate for changes in operating conditions between idle and full load.
  • the range of applications can also be broadened, in particular with regard to the type and quantity of the input material.
  • phase offset between the eccentric maximum and the instantaneous position of the grinding stone is relatively greater.
  • the angle of rotation or phase offset of the compensating mass unit is adjustable, in particular by providing at least one eccentric disk on at least one eccentric shaft, in particular an eccentric disk that can be positioned in the relative rotational position to the eccentric shaft.
  • the same types of measures are preferably taken on all eccentric shafts; in particular, at least one eccentric disk is provided on each eccentric shaft.
  • the adjustability of the balancing mass unit can be ensured, for example, by mechanical connections by means of which a predefined offset can be set.
  • a fitting means such as a feather key, for example, can facilitate the adjustment which is useful in the present context.
  • the adjustability can also be ensured by a toothed shaft, a cone clamp and / or a locking bolt.
  • Rotation of the eccentric disks relative to the shaft can also take place during operation, in particular in the sense of a fine adjustment.
  • the angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit can be regulated as a function of vibrations of the vibrating disk mill device, in particular by detecting accelerations in at least one spatial direction. In this way, it is also possible to react actively to current operating situations, for example.
  • the vibrations can be detected by means of a plurality of multi-axis acceleration sensors.
  • at least one threshold value is defined, in particular with respect to at least one of a plurality of horizontal spatial axes, above which threshold value a phase offset control takes place.
  • cam control can be implemented.
  • a multiple ring eccentric bearing in particular a five ring eccentric bearing, can be implemented. The latter can simplify readjustment during operation.
  • an acceleration sensor on the base plate can record the vibration speeds, in particular in the horizontal direction.
  • at least one multi-axis acceleration sensor is provided, in particular set up for integrated measurement / detection of horizontal vibration speeds.
  • the at least one grinding stone has a diameter of at least 50% of the inner diameter of the grinding chamber, in particular in the range from 60% to 85%.
  • a start-up process can also be optimized (safe machine start-up).
  • a relatively large millstone relative to the dimensions of the chamber also provides the advantage that a phase control can be set in a particularly effective manner. Such effects are particularly noticeable at a ratio greater than 60%. It has been shown that a ratio greater than 85% can have a disadvantageous effect, in particular with regard to the usable free volume.
  • the size dimensions of the grinding chamber can in particular be described by those surfaces or walls on which the grinding stone rolls.
  • the grinding stone rolls off the inside of the grinding chamber. With a diameter of the grinding stone of at least 50% of the inner diameter of the grinding chamber, the mill can run particularly smoothly and safely.
  • the grinding stone can be excited into a desired rolling movement in a comparatively short start-up phase and kept in a smooth, stable run.
  • the maximum eccentric of the grinding chamber is at least 2% of the inner diameter of the grinding chamber, in particular in the range from 4% to 8%.
  • a start-up process can also be optimized (safe machine start-up).
  • a relatively strong eccentric shaft (comparatively large eccentricity) relative to the dimensions of the chamber also provides the advantage of a clear, unambiguous phase regardless of the current configuration or loading of the chamber. With a ratio greater than 4%, the advantages are even more noticeable. It has been shown that a ratio greater than 8% can have a disadvantageous effect, in particular with regard to reaction forces or inertia or variability in operating conditions.
  • eccentric disks for the grinding chamber have an eccentricity (or an eccentric maximum) of at least 2% of the inner diameter of the grinding chamber.
  • eccentric maximum can thus be understood synonymously with the geometric eccentricity of a geometric measure on the shafts.
  • the grinding chamber and the balancing masses have, in particular, eccentrically offset attachment points on the eccentric shafts.
  • the eccentrics can have a different phase offset and a different eccentricity on the shafts.
  • the eccentric maximum of the balancing mass unit is greater than the eccentric maximum of the grinding chamber, in particular at least by a factor of 1.2 to 3. Due to the comparatively large eccentricity of the balancing mass unit, the balancing masses (their mass) can be reduced, which also has an advantageous effect on the structural Requirements for example regarding the dimensioning of the bearing can affect.
  • the balancing weights can be reduced by such a size factor of the two eccentricities.
  • a factor of up to 3 provides a good compromise, also in terms of design effort.
  • the ratios of the maxima can in particular be described based on relative geometric dimensions of eccentric elements (for example discs).
  • the at least one grinding stone has a diameter which is predefined by the inner diameter of the grinding chamber minus a factor of 5 to 7 of the maximum eccentric of the grinding chamber.
  • the size of the eccentric (or the extent of the eccentricity) when the grinding chamber is excited can define the impact or impulse exerted on the grinding stone. Because a large grinding stone has to travel a comparatively short distance to the opposite wall of the grinding chamber, based on the conditions described here, a positive effect for a safe start-up of the mill can also be ensured. However, a comparatively maximally large millstone has only a little free volume (little freedom of movement) available, so that a rolling movement is restricted. It has been shown that in this area of tension, the range from 5 to 7 for the factor described above can ensure a good compromise for reliable start-up and optimal grinding operation. In other words: With this special variant of the size ratios, an advantageous setting can be ensured both for start-up and for continuous operation.
  • the eccentric maximum can be predetermined in a geometrical manner, for example, by the diameter of an eccentric element (in particular a disk).
  • a method for setting a phase offset or for operating the mill with a predefinable phase offset can also be used, in particular a method for the vibration control of a vibrating disk mill device when comminuting input material, in particular input material with a particle size of less than 20 mm or less than 10 mm, in particular in the case of a vibratory disk mill device described above, the vibratory movement of the vibratory disk mill device being generated by means of an eccentric shaft drive comprising at least two eccentric shafts in a vibratory grinding system with a grinding chamber and with at least one vibratory grinding stone arranged in the grinding chamber, with unbalance compensation by means of at least one on the eccentric shafts -Drive coupled balancing mass unit takes place; The vibrational regulation of the vibratory movement takes place by regulating a phase offset between one / the eccentric maximum of the balancing mass unit and one / the eccentric maximum of the
  • the phase offset is set in such a way that the eccentric maximum of the balancing mass unit lags behind the eccentric maximum of the grinding chamber or is chronologically behind it.
  • This operating mode has proven to be particularly advantageous, in particular with regard to the greatly varying load on the mill (for example a broad spectrum of type and amount of input material).
  • the balancing mass unit can be coupled to the eccentric shaft drive in such a way that a phase offset in the range of 185 ° to 200 ° is set, i.e. in a range of at least 5 ° to a maximum of 20 ° deviation from exactly opposite excitation. In this way, a particularly variable operating behavior can be achieved (here figuratively referred to as vibration-related system elasticity).
  • a phase offset control can be used in particular Depending on the control of the eccentric shaft drive and / or on the relative arrangement of eccentrics.
  • the main mass of the oscillating system is provided by the grinding vessel with its holder.
  • the millstone can assume a rotation angle offset of a maximum of approx. 90 °.
  • the angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit is predefined or actively regulated in such a way that different relative positions of the at least one millstone are compensated for in part load and full load operation relative to the maximum eccentric, in particular relative to the maximum eccentric of the grinding chamber, in particular to compensate for changes in the operating state between idle and full load .
  • smooth running can also be ensured largely independently of the operating state specified by the drive.
  • the angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit is set, in particular by at least one eccentric disk being positioned or actively positioned on at least one eccentric shaft in the rotational position relative to the eccentric shaft (adjustment of the relative position for oscillation optimization).
  • the operating behavior can also be predefined in a robust manner by means of simple measures.
  • the angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit is regulated as a function of vibrations of the vibratory disk mill device, in particular by recording acceleration parameters in at least one spatial direction and evaluating them for the vibration regulation. This also enables active counter-regulation in response to current operating situations.
  • FIG. 1 shows a vibratory disk mill device in a perspective view
  • FIG. 2 shows a view of an underside of a grinding system of a
  • 3A, 3B, 3C each show a material elastic in a perspective view
  • 6A, 6B, 6C each show a schematic representation of force vectors in one
  • Vibrating disk mill device according to an embodiment.
  • a vibrating disk mill device 10 comprises a mill housing 11 in which a grinding system 13 is arranged, to which input material can be fed via a material feeder 12. The feed material is ground and can then be removed at a material discharge 19.
  • the grinding system 13 arranged in between comprises a grinding chamber 13.1 with at least one grinding stone, the grinding chamber 13.1 being held in a position relative to a base plate 13.5 by means of at least one retaining clip 13.3 attached to a plurality of domes 13.4.
  • An eccentric shaft drive 14 is coupled to a plurality of eccentric shafts 15 and drives at least one of the eccentric shafts 15.
  • a balancing mass unit 16 with a plurality of balancing mass elements 16.1 is used for mass balancing.
  • a material-elastic linkage unit 17 is arranged in particular in an arrangement under the retaining clip 13.3 and between at least two balancing mass elements 16.1 and is coupled to the eccentric shafts 15 in a material-elastic manner.
  • the linkage unit 17 couples / couples the grinding chamber 13.1 material-elastic, in particular flexurally elastic, to the shafts 15.
  • the linkage unit 17 has a grinding chamber receptacle 17.1, in particular in an at least approximately centric arrangement.
  • the material-elastic coupling can be ensured to a large extent or also essentially via a plurality of material-elastic sections 17.3, here in particular in the form of a free arm which also extends in the circumferential direction.
  • the respective material-elastic section 17.3 has in particular: a transition 17.2 between the grinding chamber receptacle 17.1 and the free section of the arm, a compensation hole 17.4 (in particular to compensate for masses or stresses during relative movements), an inner radius 17.5 and a Rounding 17.6, in particular optimized with regard to minimizing stress peaks at the transition 17.2, at least one bearing receptacle 17.7 with a ring section 17.71 in an arrangement at the free end of the respective arm, a coupling point 17.8 to the shaft 15, and an articulation point or articulation area (or geometric center) one Articulation section 17.9 at the respective transition 17.2.
  • a bearing 18 for the corresponding eccentric shaft 15 can be enclosed in the respective bearing receptacle 17.7, for example by means of a form fit and / or force fit.
  • the area that defines the grinding chamber receptacle 17.1, in particular an annular area 17.1 1 around it, can be made material-rigid, for example also by material post-treatment or material differentiation.
  • D17.1 diameter of the grinding chamber holder D17.1 diameter of the grinding chamber holder; d17 free length of the material-elastic section 17.3, in particular in the circumferential direction u; r radial direction; r1 free radial spacing of the bearing seat, in particular with respect to the grinding chamber seat; zheight direction or longitudinal direction (axial direction); z17 thickness of the link unit; a circumferential angle or offset in the circumferential direction between articulation point 17.9 and bearing seat 17.7.
  • FIG. 1 shows a vibrating disk mill device 10 with a grinding system 13 driven by eccentric shafts.
  • FIG. 2 shows a grinding system 13, mounted on a base plate 13. 5, with three eccentric shafts 15, one of which is driven by a drive 14.
  • 3A, 3B, 3C show the arrangement of a material-elastic linkage unit 17 integrated between two balancing mass units 16, 16.1 and a retaining clip 13.3. Both the linkage unit 17 and the balancing mass units 16 and the retaining clip 13.3 are coupled to the eccentric shafts 15.
  • the three coupling material-elastic sections 17.3 each extend in the circumferential direction u over an angle a in the range from 60 to 100 °, in particular approximately 85 °.
  • FIGS. 4A, 4B show the individual sections of an integral, solid one-piece material-elastic link unit 17 with arms 17.3 that are flexurally elastic in the radial direction.
  • a grinding chamber receptacle 17.1 is in the center defines a comparatively rigid area 17.11.
  • the transitions between this materially rigid area 17.11 (or the articulation section 17.9) and the respective arms 17.3 are all rounded (in particular areas 17.2, 17.5, 17.6). Further measures optimizing mass distribution or stress distribution or force flow can be ensured, for example, by the compensating hole 17.4 shown in the respective arm.
  • the respective bearing seat 17.7 is provided by an integral one-piece solid ring section 17.71, the center of which defines the coupling point 17.8 (center point of the eccentric shaft).
  • 4B illustrates the comparatively small thickness z17 of the linkage unit (disk-like configuration).
  • FIG 5 shows a vibrating disk mill 1 without an articulation unit (prior art).
  • the grinding system is connected to the eccentric shafts without material-elastic coupling.
  • FIGS. 6A, 6B, 6C illustrate different operating states, each as a function of a phase offset w, with a resulting force vector of a resulting imbalance being set individually in each case.
  • FIG. 6A an oscillation state that requires optimization is illustrated.
  • the angle of rotation or phase offset w13 of the millstone is dependent on the grinding conditions, in particular on the load.
  • An operating state with a comparatively large residual imbalance is shown.
  • a force vector F1 of the imbalance force of the grinding chamber points in a different direction than a force vector F2 of the imbalance force of the grinding stone.
  • a force vector F3 of the imbalance force of the balancing mass unit points opposite to F1 (phase offset exactly 180 °).
  • the angle of rotation or phase offset w13 of the millstone is plotted between F1 and F2.
  • FIG. 6B a vibration state that has been optimized in terms of vibration technology by phase offset optimization is illustrated.
  • F3 points at an angle not equal to 180 ° opposite to F1 (phase offset, for example approx. 195 ° or 200 °; FIG. 6B is not exactly to scale).
  • the angle of rotation or phase offset w16 of the balancing mass unit is plotted here between F1 and F3 for the sake of simplicity.
  • a residual imbalance becomes zero or can be leveled according to the invention, in particular in that the phase offset w16 is / is set accordingly.
  • phase offset w16 of the balancing mass unit is selected according to the invention in such a way (here for the purpose of illustration corresponding to the phase offset in FIG. 6B) that the resulting residual imbalance fluctuates around the value zero.
  • a mean value can be determined, for example, as an empirical value from the normal operation of the mill over a predefined operating period, in particular for the purpose of specifying a single predefined advantageous phase offset w16 for the balancing mass unit. This can also save time-consuming readjustment. Effect: Depending on the size of the offset, the comparatively small / short force vector Fn is aligned in a first or in a second opposite direction and ideally oscillates around a mean value zero with only a small deflection.
  • FIG. 7A, 7B, 7C, 7D show an eccentric shaft 15 in different views and configurations.
  • individual cams each include a disk 15.1, which can be arranged with a predefinable offset or angle of rotation relative to the further cams or disks.
  • the individual cams or disks can, for example, be positioned relative to one another by means of connecting means 15.2 (for example screw connections or fitting means).
  • FIG. 7 shows a shaft with three cams.
  • one of the cams interacts with the grinding chamber, and the other two cams are each coupled to one of two balancing mass units. It has been shown that a particularly advantageous operating behavior can be achieved if the middle cam couples the grinding chamber.
  • FIG. 7B the relative position of the individual cams or disks is further illustrated.
  • serial assembly of individual machine elements can be provided, in particular in such a way that the disks can optionally be retrofitted.
  • FIGS. 7C and 7D phase offsets set to different sizes are illustrated.
  • 7C illustrates an offset of 180 ° (identified as disadvantageous in accordance with the invention).
  • FIG. 7D illustrates an example of an offset of ⁇ 20 ° (identified as advantageous according to the invention) in relation to the exactly opposite, opposite arrangement according to FIG. 7C (180 °), that is to say 200 °.
  • Such an offset can therefore be implemented relatively between the cam for the chamber and the respective cam for the balancing mass unit (s), either permanently predefined or also adjustable during operation or during breaks or when the mill is reconfigured (optional readjustment).
  • 8 shows a vibrating disk mill device 10 with a control / regulating device 20 and with at least one measuring unit 21, in particular comprising at least one acceleration sensor.
  • acceleration sensor F1 force vector imbalance force grinding chamber or grinding system without grinding stone and without balancing mass unit

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a vibratory disc mill device (10) for comminuting feed material, in particular feed material having a particle size of less than 20 mm, in particular designed to grind the feed material to particles sizes of less than 75 µm, comprising: - a mill housing (11); - a grinding system (13) which is arranged in the mill housing in such a way that the grinding system can vibrate, and which has a grinding chamber (13.1) and at least one grindstone which is movably arranged in the grinding chamber; - at least one eccentric shaft drive (14) which is mounted in the mill housing and produces the vibratory motion in the grinding chamber; - at least two eccentric shafts (15); - a compensating mass unit (13) which is connected to the eccentric shaft drive and is designed to compensate for unbalance; wherein the grinding chamber (13.1) is coupled to the eccentric shafts (15) by means of at least one materially resilient articulated-attachment unit (17). This also allows improved operating conditions. The invention also relates to the use of an articulated-attachment unit for the materially resilient mounting of the grinding system of the vibratory disc mill.

Description

VORRICHTUNG ZUM BEWEGUNGSTOLERANTEN MATERIALELASTISCHEN KOPPELN EINER MAHLKAMMER AN EXZENTERWELLEN EINER SCHWINGSCHEIBENMÜHLE DEVICE FOR MOTION-TOLERANT MATERIAL-ELASTIC COUPLING OF A GRINDING CHAMBER TO THE ECCENTRIC SHAFTS OF A VIBRATING DISC MILL
Beschreibung: Description:
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum bewegungstoleranten materialelastischen Koppeln einer Mahlkammer an Exzenterwellen einer Schwingscheibenmühle. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer bewegungstolerant koppelnden materialelastischen Anlenkereinheit für eine Schwingscheibenmühle. Nicht zuletzt betrifft die Erfindung auch ein Herstellungsverfahren für die materialelastische Anlenkereinheit. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren beziehungsweise eine Verwendung gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen beziehungsweise nebengeordneten Anspruchs. The invention relates to a device for the movement-tolerant material-elastic coupling of a grinding chamber to eccentric shafts of a vibrating disk mill. The invention also relates to the use of a movement-tolerant coupling, material-elastic articulation unit for a vibrating disk mill. Last but not least, the invention also relates to a manufacturing method for the material-elastic link unit. In particular, the invention relates to a device and a method or a use according to the preamble of the respective independent or subsidiary claim.
HINTERGRUND BACKGROUND
Scheibenschwingmühlen werden zum möglichst feinen Zerkleinern von Feststoffen verwendet, insbesondere zwecks Bereitstellung der zerkleinerten beziehungsweise gemahlenen Feststoffe für eine Materialanalyse (zum Beispeil Röntgen-Fluoreszenz- Analyse RFA, Atomabsorptionsspektroskopie AAS, Nahinfrarot-Spektroskopie NIR, Induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometrie ICP-MS). Vibrating disc mills are used for the finest possible comminution of solids, in particular for the purpose of providing the comminuted or ground solids for material analysis (for example X-ray fluorescence analysis XRF, atomic absorption spectroscopy AAS, near-infrared spectroscopy NIR, inductively coupled plasma mass spectrometry ICP-MS).
Scheibenschwingmühlen weisen üblicher Weise ein Mahlwerk auf, welches zwischen einer Materialaufgabe (Einlass) und einem Materialaustrag (Auslass) in einem Gehäuse angeordnet ist. Das Mahlwerk umfasst beispielsweise einen Topf mit Deckel und Mahlköper, welche zum Beispiel als Steine, Scheiben, Linsen oder Ring ausgestaltet sein können. Scheibenschwingmühlen können die Feststoffe basierend auf Druck, Stoß und/oder Reibung mahlen. Vibrating disc mills usually have a grinder which is arranged in a housing between a material feed (inlet) and a material discharge (outlet). The grinder includes, for example, a pot with a lid and grinding bodies, which can be designed as stones, discs, lenses or a ring, for example. Vibratory disc mills can grind the solids based on pressure, impact and / or friction.
Das Mahlen mit Scheibenschwingmühlen ist bisher in vielen Anwendungsfällen ein leider nur wenig effizientes Mahlverfahren. Insbesondere aufgrund von Reibungsverlusten besteht das Risiko, dass sich einzelne Komponenten der Mühle stark erhitzen. Dies begründet Temperatur-Inhomogenitäten. Starke Temperaturdifferenzen wirken sich nachteilig auf das Mahlergebnis aus. Insbesondere können einzelne Komponenten der Mühle dadurch nachteilig verspannt werden, insbesondere derart, dass Relativbewegungen erschwert oder die gewünschte Schwingung nicht optimal erzielt werden kann. Nachteilige Effekte wie zum Beispiel inhomogene Mahlergebnisse (hohe Inhomogenität hinsichtlich der Partikelgrößen in der gemahlenen Charge) können dann häufig nicht vermieden werden. Nachteilig ist dies insbesondere dann, wenn die gemahlene Charge für eine Materialanalyse verwendet werden soll; letztere wird dann leider ebenfalls ungenauer. Nicht zuletzt können auch derartige Verspannungen bei beweglichen Bauteilen oder bei Lagern, insbesondere Wälzlagern hervorgerufen werden, dass die Mühle nur noch eine verkürzte Lebensdauer hat oder gar Betriebsausfälle erleidet. Grinding with vibrating disc mills has unfortunately been an inefficient grinding process in many applications. Due to friction losses in particular, there is a risk that individual components of the mill will become very hot. This causes temperature inhomogeneities. Strength Temperature differences have a detrimental effect on the grinding result. In particular, individual components of the mill can be adversely braced as a result, in particular in such a way that relative movements are made difficult or the desired oscillation cannot be optimally achieved. Disadvantageous effects such as inhomogeneous grinding results (high inhomogeneity with regard to the particle sizes in the ground batch) can then often not be avoided. This is particularly disadvantageous when the ground batch is to be used for a material analysis; the latter is then unfortunately also less precise. Last but not least, such tension can also be caused in moving components or in bearings, in particular roller bearings, that the mill only has a shortened service life or even suffers operational failures.
Daher besteht Interesse an einer Optimierung der Mühle, um derartige Nachteile zu vermeiden. Eine der denkbaren Maßnahmen ist das Kühlen zum Absenken von Temperatur-Inhomogenitäten. Diese Maßnahme allein kann jedoch in vielen Fällen keine zufriedenstellende Optimierung bewirken. Andere Maßnahmen beziehen sich direkt auf die Lager der Mühle. There is therefore interest in optimizing the mill in order to avoid such disadvantages. One of the conceivable measures is cooling to reduce temperature inhomogeneities. In many cases, however, this measure alone cannot bring about a satisfactory optimization. Other measures relate directly to the bearings of the mill.
DE 2 212 601 A1 beschreibt eine Scheiben- und Ringschwingmühle mit jeweils individuell angetriebenen Exzenterwellen, wobei wenigstens eine Exzenterwelle federnd gelagert ist, indem die Exzenterwelle mittels Federkörpern mit dem Grundrahmen oder mit dem Mahlbehälter der Mühle verbunden ist. Für die federnde Lagerung kann jeweils ein Gummiblock zur Aufnahme einer Lagebuchse verwendet werden. Der jeweilige Gummiblock ist seitens der Grundplatte angeordnet. DE 2 212 601 A1 describes a vibratory disk and ring mill with individually driven eccentric shafts, at least one eccentric shaft being resiliently mounted in that the eccentric shaft is connected to the base frame or to the grinding container of the mill by means of spring bodies. For the resilient mounting, a rubber block can be used to accommodate a bearing bush. The respective rubber block is arranged on the side of the base plate.
Auch bei der Optimierung der Lagerung gibt es noch Optimierungs-Potential. There is still potential for optimization when optimizing storage.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DESCRIPTION OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit den eingangs beschriebenen Merkmalen zur Verfügung zu stellen, womit der Betrieb einer Scheibenschwingmühle optimiert werden kann, insbesondere in Hinblick auf die Lagerung von Komponenten der Scheibenschwingmühle, insbesondere in Hinblick auf Temperatur-Differenzen, insbesondere in Scheibenschwingmühlen mit Exzenterwellen-Antrieb, insbesondere in Hinblick auf Spannungen zwischen den einzelnen Komponenten. Die Aufgabe kann in einem engeren Sinne auch darin gesehen werden, die im Zusammenhang mit der Schwingungsanregung stehenden Komponenten der Mühle beziehungsweise deren Betriebsverhalten zu optimieren. The object of the invention is to provide a device with the features described at the outset, with which the operation of a vibrating disk mill can be optimized, in particular with regard to the storage of components of the vibrating disk mill, in particular with regard to temperature differences, especially in vibrating disc mills with eccentric shaft drives, especially with regard to stresses between the individual components. In a narrower sense, the task can also be seen as optimizing the components of the mill related to the vibration excitation or their operating behavior.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch sowie durch eine Verwendung gemäß dem nebengeordneten Verwendungsanspruch. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele werden in den Unteransprüchen aufgeführt. This object is achieved by a device according to the independent patent claim and by a use according to the independent claim. Advantageous exemplary embodiments are listed in the subclaims.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch eineAccording to the invention, this object is achieved in particular by a
Scheibenschwingmühlenvorrichtung zur Zerkleinerung von Einsatzmaterial, insbesondere Einsatzmaterial einer Partikelgröße kleiner 20 mm, insbesondere kleiner 10mm, insbesondere eingerichtet zum Mahlen des Einsatzmaterials auf Partikelgrößen kleiner 75 pm (Vormahlung), insbesondere kleiner 10 pm (Fertigmahlung), mit: einem Mühlengehäuse; einem im Mühlengehäuse schwingbeweglich angeordneten Mahlsystem mit einer Mahlkammer und mit wenigstens einem in der Mahlkammer beweglich angeordneten Mahlstein; wenigstens einem im Mühlengehäuse gelagerten und die Schwingbewegung in der Mahlkammer erzeugenden Exzenterwellen-Antrieb und wenigstens zwei Exzenterwellen, insbesondere wenigstens zwei synchrone beziehungsweise synchron umlaufende Exzenterwellen; einer mit dem Exzenterwellen-Antrieb verbundenen Ausgleichsmasseneinheit eingerichtet zum Unwuchtausgleich; Vibrating disc mill device for comminuting feedstock, in particular feedstock with a particle size of less than 20 mm, in particular less than 10mm, in particular designed for grinding the feedstock to particle sizes of less than 75 μm (pre-grinding), in particular less than 10 μm (final grinding), with: a mill housing; a grinding system arranged in the mill housing such that it can oscillate, with a grinding chamber and with at least one grinding stone arranged movably in the grinding chamber; at least one eccentric shaft drive mounted in the mill housing and generating the oscillating movement in the grinding chamber and at least two eccentric shafts, in particular at least two synchronous or synchronously rotating eccentric shafts; a balancing mass unit connected to the eccentric shaft drive, set up to compensate for unbalance;
wobei die Mahlkammer mittels wenigstens einer materialelastischen Anlenkereinheit an die Exzenterwellen gekoppelt ist. Dies ermöglicht eine bewegungstolerante beziehungsweise lagetolerante Anbindung der Mahlkammer an die Exzenterwellen, wodurch das Betriebsverhalten der Mühle optimiert werden kann. wherein the grinding chamber is coupled to the eccentric shafts by means of at least one material-elastic link unit. This enables a movement-tolerant or position-tolerant connection of the grinding chamber to the eccentric shafts, whereby the operating behavior of the mill can be optimized.
Das Einsatzmaterial weist bevorzugt eine Partikelgröße von weniger als 20 mm. Besonders bevorzugt liegt die Partikelgröße des Einsatzmaterials zwischen 20 mm und 75 pm. Das Einsatzmaterial wird bevorzugt auf Partikelgrößen von weniger als 75 mίp, besonders bevorzugt auf Partikelgrößen von weniger als 10 gm gemahlen. Das Einsatzmaterial wird bevorzugt auf Partikelgrößen von mehr als 0,5 gm, besonders bevorzugt auf Partikelgrößen von mehr als 1 gm, ganz besonders bevorzugt auf Partikelgrößen von mehr als 2 gm gemahlen. The feed material preferably has a particle size of less than 20 mm. The particle size of the feedstock is particularly preferably between 20 mm and 75 μm. The feed is preferred to have particle sizes less than 75 mίp, particularly preferably ground to particle sizes of less than 10 gm. The starting material is preferably ground to particle sizes of more than 0.5 μm, particularly preferably to particle sizes of more than 1 μm, very particularly preferably to particle sizes of more than 2 μm.
Partikelgröße ist im Sinne der Erfindung als mittlere Partikelgröße zu verstehen, wobei immer größere und kleine Partikel mit abnehmender Wahrscheinlichkeit anzutreffen sind, je weiter die Größe von der mittleren Größe abweicht. For the purposes of the invention, particle size is to be understood as the mean particle size, larger and smaller particles being found with decreasing probability the further the size deviates from the mean size.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Lagerung der Exzenterwellen auf besonders effektive Weise optimiert werden kann, indem die Lager der Exzenterwellen materialelastisch an die Kammer gekoppelt werden. Es hat sich gezeigt, dass mittels einer oder mehreren Anlenkereinheiten einerseits die von der Drehzahl abhängigen Fliehkräfte direkt in die Exzenterwellen weitergeleitet werden können, andererseits jedoch auch die aufgrund von Wärmedehnungen und Toleranzen hervorgerufenen Kräfte und Momente ausgeglichen werden können. Dabei hat die Verwendung einer oder mehrerer materialelastischer Anlenkereinheiten auch den Vorteil, dass eine aktive Regelung irgendwelcher Steifigkeits- oder Elastizitäts-Parameter nicht erforderlich ist. Eine entsprechend gewünschte Dämpfung kann bereits allein mittels der materialelastischen Anlenkereinheit(en) sichergestellt werden. The invention is based on the knowledge that the mounting of the eccentric shafts can be optimized in a particularly effective manner in that the bearings of the eccentric shafts are elastically coupled to the chamber. It has been shown that by means of one or more linkage units, on the one hand, the centrifugal forces, which are dependent on the speed, can be transferred directly to the eccentric shafts, but on the other hand, the forces and torques caused by thermal expansion and tolerances can also be compensated. The use of one or more material-elastic link units also has the advantage that active control of any stiffness or elasticity parameters is not required. A correspondingly desired damping can already be ensured by means of the material-elastic link unit (s) alone.
In der Mahlkammer ist üblicher Weise auch ein Mahlring angeordnet. Das Mühlengehäuse definiert eine Systemgrenze von der Umgebung zu einer Materialaufgabe und zu einem Materialaustrag derA grinding ring is usually also arranged in the grinding chamber. The mill housing defines a system boundary from the environment to a material feed and to a material discharge
Scheibenschwingmühlenvorrichtung. Vibrating disc mill device.
Die materialelastische Anlenkereinheit weist beispielsweise eine Blechplatte auf oder ist dadurch gebildet, insbesondere durch wenigstens eine metallische Platte. Dies liefert auch den Vorteil, dass keine aufwendigen Nachbearbeitungsvorgänge für materialelastische Abschnitte der Anlenkereinheit notwendig sind. Als vorteilhafte Materialien für die Anlenkereinheit können genannt werden: Stahl, Aluminium, Verbundfasermaterial. Stahl liefert den Vorteil, dass große Kräfte dauerhaft auch bei erhöhten Temperaturen übertragen werden können. Zudem kann mittels einer Anlenkereinheit aus Stahl das Mahlgefäß beziehungsweise die Mahlkammer darin eingeschrumpft werden. Zudem kann Stahl auch eine Wärmeleitfunktion erfüllen, insbesondere zur Temperaturabsenkung im Mahlgefäß. The material-elastic articulation unit has, for example, a sheet metal plate or is formed thereby, in particular by at least one metallic plate. This also provides the advantage that no costly post-processing operations are necessary for material-elastic sections of the link unit. The following can be mentioned as advantageous materials for the linkage unit: steel, aluminum, composite fiber material. Steel has the advantage that large forces can be transmitted permanently even at elevated temperatures. In addition, the grinding vessel or grinding chamber can be shrunk into it by means of a steel linkage unit. In addition, steel can also perform a heat conduction function, in particular to lower the temperature in the grinding vessel.
Als„materialelastisch“ ist dabei eine in das Material integrierte Funktionalität zum Ausgleich von Spannungen oder Lagetoleranzen zu verstehen, insbesondere eine gelenklose Funktionalität ohne Relativbewegung von Teilen relativ zueinander. Als „materialelastisch“ kann dabei insbesondere eine relativ niedrigere Steifigkeit eines ersten Materialabschnitts in Bezug auf eine relativ höhere Steifigkeit eines zweiten Materialabschnitts oder Materialbereiches definiert sein. Die „materialelastische“ Funktionalität erfordert dabei insbesondere auch eine Relativbewegung, so dass ein „materialelastischer“ Abschnitt auch eine Bewegungstoleranz aufweist. In this context, “material-elastic” is to be understood as a functionality integrated into the material to compensate for tensions or positional tolerances, in particular a functionality without joints without relative movement of parts relative to one another. In particular, a relatively lower rigidity of a first material section in relation to a relatively higher rigidity of a second material section or material region can be defined as “materially elastic”. The “material-elastic” functionality in particular also requires a relative movement, so that a “material-elastic” section also has a movement tolerance.
Es hat sich gezeigt, dass die Steifigkeit beziehungsweise die„materialelastische“ Funktionalität insbesondere in Hinblick auf die folgenden Parameter beziehungsweise Größen des Gesamtsystems einstellbar ist: Geometrie (insbesondere Durchmesser); Gewichte (Mahlgefäß, Mahlstein und Mahlgut); Exzentermaß (Mahlgefäß, Mahlstein und Mahlgut); Drehzahlen; Temperaturen; einzuhaltende It has been shown that the rigidity or the “material-elastic” functionality can be adjusted in particular with regard to the following parameters or sizes of the overall system: geometry (in particular diameter); Weights (grinding jar, millstone and grist); Eccentric measure (grinding vessel, grinding stone and grist); Speeds; Temperatures; to be observed
Toleranzen. Großen Einfluss haben dabei die Massen und Durchmesser sowie die Maximaldrehzahl und die Temperaturdifferenz der Bauteile. Tolerances. The masses and diameters as well as the maximum speed and the temperature difference of the components have a major influence.
Eine mögliche und für viele Anwendungen bevorzugte Ausgestaltung des Antriebskonzeptes besteht darin, eine der Exzenterwellen an einen Antrieb zu koppeln und die weiteren Exzenterwellen frei mitdrehen zu lassen. A possible embodiment of the drive concept that is preferred for many applications consists in coupling one of the eccentric shafts to a drive and allowing the other eccentric shafts to rotate freely.
Erfindungsgemäß ist die materialelastische Anlenkereinheit materialelastisch durch wenigstens einen biegeelastisch zwischen der Mahlkammer und den Exzenterwellen gelagerten Abschnitt, und zwar biegeelastisch in radialer Richtung, insbesondere mit einem Biegemoment oder eine Biegesteifigkeit, welche/welches bevorzugt in radialer Richtung mindestens eine Zehnerpotenz kleiner ist als die Steifigkeit der gekoppelten kraftführenden Komponenten (insbesondere Mahlkammer; Lager; Exzenterwellen; Grundplatte). Hierdurch kann auch gezielt eingestellt werden, welche Bewegungen an welcher Stelle der Anordnung toleriert werden sollen. Als ein biegeelastisch gelagerter Abschnitt kann dabei insbesondere ein durch Biegung federnd im elastischen Bereich des verwendeten Materials gelagerter Abschnitt verstanden werden. Als eine biegeelastische Lagerung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei insbesondere eine Lagerung zu verstehen, bei welcher die Bewegungs-/Lagetoleranz im Wesentlichen oder gar ausschließlich durch Biegung des koppelnden Elementes sichergestellt wird. Diese Lagerung unterscheidet sich von einer Federlagerung mittels Zug- oder Druckfedern und unterscheidet sich auch von einer Lagerung mittels Biegefedern, insbesondere dann, wenn der materialelastische Abschnitt eine integrale Funktionalität der Anlenkereinheit bereitstellt, also nicht als separate Feder bereitgestellt wird. Beispielsweise ist der materialelastische Abschnitt als einzelner Materialstrang ausgestaltet, welcher nicht spiralförmig in der Art einer Feder verläuft, sondern welcher sich zwischen den miteinander zu verbindenden Kopplungspunkten beziehungsweise Lagerpunkten erstreckt, insbesondere auf zumindest annähernd direktem Wege zwischen zwei Verbindungspunkten. According to the invention, the material-elastic link unit is material-elastic by at least one flexurally elastically mounted section between the grinding chamber and the eccentric shafts, namely flexurally elastic in the radial direction, in particular with a bending moment or a flexural rigidity, which / which is preferably in the radial direction Direction is at least a power of ten smaller than the rigidity of the coupled force-carrying components (in particular grinding chamber; bearings; eccentric shafts; base plate). This also makes it possible to specifically set which movements are to be tolerated at which point in the arrangement. A section that is supported in a flexurally elastic manner can in particular be understood as a section that is supported by bending in the elastic region of the material used. A flexurally elastic mounting in the sense of the present invention is to be understood in particular as a mounting in which the movement / position tolerance is ensured essentially or even exclusively by bending the coupling element. This mounting differs from a spring mounting by means of tension or compression springs and also differs from a mounting by means of spiral springs, in particular when the material-elastic section provides an integral functionality of the linkage unit, ie is not provided as a separate spring. For example, the material elastic section is designed as a single strand of material, which does not run in a spiral like a spring, but which extends between the coupling points or bearing points to be connected to one another, in particular on an at least approximately direct path between two connection points.
Wahlweise kann die materialelastische Anlenkereinheit auch in Umfangsrichtung um die Mahlkammer materialelastisch durch/aufgrund wenigstens einen biegeelastisch zwischen der Mahlkammer und den Exzenterwellen gelagerten Abschnitts sein, insbesondere mit einem Biegemoment oder einer Biegesteifigkeit, welche/welches insbesondere in Umfangsrichtung mindestens eine Zehnerpotenz kleiner ist als die Steifigkeit der gekoppelten kraftführenden Komponenten (insbesondere Mahlkammer; Lager; Exzenterwellen; Grundplatte). Optionally, the material-elastic linkage unit can also be material-elastic in the circumferential direction around the grinding chamber by / due to at least one section that is flexibly mounted between the grinding chamber and the eccentric shafts, in particular with a bending moment or a flexural rigidity which, in particular in the circumferential direction, is at least one power of ten smaller than the rigidity the coupled power-carrying components (in particular grinding chamber; bearings; eccentric shafts; base plate).
Insbesondere kann sich ein jeweiliger materialelastischer Abschnitt der materialelastischen Anlenkereinheit windungsfrei zwischen den miteinander zu verbindenden Kopplungspunkten beziehungsweise Lagerpunkten erstrecken. Dies liefert auch gute Lagerungs-Eigenschaften in Bezug auf viele Richtungen. Der jeweilige materialelastische Abschnitt kann auch als Biegestab beschrieben/bezeichnet werden. Bevorzugt sind die materialelastischen Abschnitte in wenigstens zwei Bewegungsrichtungen unterschiedlich steif, vornehmlich in radiale Richtung weich beziehungsweise materialelastisch. Bevorzugt sind die materialelastischen Abschnitte vertikal/orthogonal zur radialen Richtung anzuordnen, insbesondere exakt in Umfangsrichtung. In particular, a respective material-elastic section of the material-elastic linkage unit can extend without winding between the coupling points or bearing points to be connected to one another. This also provides good multi-directional storage properties. The respective material-elastic section can also be described / referred to as a bending rod. The material-elastic sections are preferably of different stiffness in at least two directions of movement, primarily soft or material-elastic in the radial direction. The material-elastic sections are preferably to be arranged vertically / orthogonally to the radial direction, in particular exactly in the circumferential direction.
Der an der Grundplatte gelagerte Elektromotor kann zum Beispeil über einen Zahnriemen einen/den Exzenterwellen-Antrieb antreiben. Dadurch kann eine exzentrische Lagerung in Rotation versetzt werden, und die Mahlwerkzeuge können in Schwingung versetzt werden, insbesondere in horizontale Schwingungen in zumindest annähernd horizontaler Ebene. Dabei rotieren der Mahlring und Mahlstein im Mühleninneren und führen eine Relativbewegung gegeneinander und gegen das Mahlgefäß aus. Das Probenmaterial kann dabei durch Stöße, Druck und Reibung zerkleinert werden. The electric motor mounted on the base plate can drive an eccentric shaft drive, for example via a toothed belt. As a result, an eccentric bearing can be set in rotation, and the grinding tools can be set in oscillation, in particular in horizontal oscillations in at least an approximately horizontal plane. The grinding ring and the grinding stone rotate inside the mill and move relative to each other and against the grinding vessel. The sample material can be crushed by impact, pressure and friction.
Die Ausgleichsmasseneinheit kann gegenüber der Grundplatte versetzt angeordnet sein, insbesondere 180 ° versetzt. Die Ausgleichsmasseneinheit weist zum Beispeil eine Masse im Bereich von einigen Kilogramm auf. The balancing mass unit can be arranged offset with respect to the base plate, in particular offset by 180 °. For example, the balancing mass unit has a mass in the range of a few kilograms.
Mahlgefäße (Mahlkammern) weisen zum Beispeil einen Innen-Durchmesser von 100 mm bis 300 mm auf. Die Wandstärke der Mahlgefäße liegt zum Beispeil im Bereich von 5 mm bis 20 mm. Eine Mahlgefäßaufnahme weist zum Beispeil Außenabmessungen im Bereich von 1 10 mm bis 350 mm auf. Insbesondere aufgrund von Fertigungs-Toleranzen und aufgrund von Wärmedehnungen im Betrieb ergeben sich Maßunterschiede zwischen den Exzenterwellen und der Mahlgefäßaufnahme. Bei einem Temperaturunterschied von zum Beispeil 70 °C und einemGrinding vessels (grinding chambers) have, for example, an inside diameter of 100 mm to 300 mm. The wall thickness of the grinding vessels is, for example, in the range from 5 mm to 20 mm. For example, a grinding vessel holder has external dimensions in the range from 110 mm to 350 mm. In particular due to manufacturing tolerances and due to thermal expansion during operation, there are dimensional differences between the eccentric shafts and the grinding vessel holder. With a temperature difference of for example 70 ° C and one
Teilkreisdurchmesser der Exzenterwellen von zum Beispeil 300 mm ergeben sich dann ca. 0,25 mm Maßabweichung. Bei derartigen Größenverhältnissen liegt die Länge von biegeweichen oder materialelastischen Abschnitten derThe pitch circle diameter of the eccentric shafts, for example 300 mm, then results in a dimensional deviation of approx. 0.25 mm. With such size ratios, the length of flexible or material-elastic sections of the
Anlenkereinheit(en) zum Beispeil im Bereich von 50 mm bis 500 mm. Bei diesen Größen/Längen kann eine gute/effektive Dämpfung beziehungsweise ein Lageausgleich erfolgen. Die im Betrieb auftretenden Zentrifugalkräfte betragen zum Beispeil einige Kilonewton [kN] Link unit (s) for example in the range from 50 mm to 500 mm. With these sizes / lengths, good / effective damping or a Position compensation take place. The centrifugal forces occurring during operation amount to a few kilonewtons [kN], for example
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die materialelastische Anlenkereinheit eine Mahlkammer-Aufnahme oder stellt diese bereit, insbesondere in einstückig integraler Ausgestaltung, insbesondere in zentrischer Anordnung integriert in die materialelastische Anlenkereinheit. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die materialelastische Anlenkereinheit wenigstens einen materialsteifen Bereich, insbesondere für eine Mahlkammer-Aufnahme, wobei wenigstens ein materialelastischer Abschnitt den materialsteifen Bereich auf materialelastische Weise und auf insbesondere in radialer Richtung bewegungstolerante Weise an die jeweilige Exzenterwelle koppelt. Dies liefert jeweils auch eine robuste integrale Anordnung. According to one embodiment, the material-elastic articulation unit comprises or provides a grinding chamber receptacle, in particular in a one-piece, integral design, in particular in a central arrangement integrated into the material-elastic articulation unit. According to one embodiment, the material-elastic link unit comprises at least one material-stiff area, in particular for a grinding chamber receptacle, with at least one material-elastic section coupling the material-elastic area to the respective eccentric shaft in a material-elastic manner and in particular in a radial direction movement-tolerant way. This also provides a robust integral arrangement in each case.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die materialelastische Anlenkereinheit aus einem vorgefertigten Halbzeug ausgestaltet, insbesondere in vollständig massiver Ausgestaltung. Dies liefert nicht zuletzt auch Robustheit und Langlebigkeit und ermöglicht auf einfache Weise das Anpassen des/der materialelastischen Abschnitte an den jeweiligen Anwendungsfall. According to one embodiment, the material-elastic link unit is designed from a prefabricated semi-finished product, in particular in a completely solid configuration. Last but not least, this also provides robustness and longevity and enables the material-elastic section (s) to be easily adapted to the respective application.
Insbesondere kann die materialelastische Anlenkereinheit in einer Anordnung oberhalb oder unterhalb von einem Ausgleichsmassenelement der Ausgleichsmasseneinheit oder in einer Anordnung zwischen wenigstens zwei Ausgleichsmassenelementen zusammen mit dem/den Ausgleichsmassenelementen an die Exzenterwellen gekoppelt sein. Hierdurch kann die Anlenkereinheit auch auf zweckdienliche Weise in einen vorteilhaften konstruktiven Aufbau integriert werden, insbesondere in Ausgestaltung als einstückige Scheibe. In particular, the material-elastic articulation unit can be coupled to the eccentric shaft together with the balancing mass element (s) in an arrangement above or below a balancing mass element of the balancing mass unit or in an arrangement between at least two balancing mass elements. In this way, the link unit can also be integrated in an expedient manner into an advantageous structural design, in particular in the form of a one-piece disk.
Die Ausgleichsmassenelemente können ebenfalls über die Exzenterwellen gelagert werden und bewegen sich phasenversetzt zum Mahlaggregat. Optimaler Weise sind die Ausgleichsmassenelemente auf der Ebene des Mahlgefäßes (Mahlkammer) angeordnet, insbesondere um auch Kippmomente auszugleichen zu können. Gemäß eine vorteilhaften Variante sind wenigstens zwei Ebenen jeweils mit wenigstens einem Ausgleichsmassenelement vorgesehen, welche oberhalb und unterhalb des Mahlgefäßes angeordnet sind. The balancing mass elements can also be stored via the eccentric shafts and move out of phase with the grinding unit. The balancing mass elements are optimally arranged on the level of the grinding vessel (grinding chamber), in particular in order to also be able to compensate for tilting moments. According to an advantageous variant, there are at least two levels each with at least one Compensating mass element provided, which are arranged above and below the grinding vessel.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel koppelt die materialelastische Anlenkereinheit die Mahlkammer in wenigstens einem Kopplungspunkt je Exzenterwelle bewegungstolerant an die jeweilige Exzenterwelle, insbesondere mittels einer Lager- Aufnahme zur Anordnung eines Lagers für die jeweilige Exzenterwelle, wobei der wenigstens eine Kopplungspunkt mit Versatz in Umfangsrichtung in Bezug auf einen Anlenkpunkt oder Krafteinleitungspunkt an der Mahlkammer angeordnet ist, insbesondere mit einem Versatz im Bereich eines Umfangswinkels von 30 ° bis 120 °, insbesondere in zumindest annähernd tangentialer Erstreckung. Hierdurch können auch vorteilhafte biegetechnische Eigenschaften bereitgestellt werden. According to one embodiment, the material-elastic linkage unit couples the grinding chamber in at least one coupling point per eccentric shaft with movement tolerance to the respective eccentric shaft, in particular by means of a bearing receptacle for the arrangement of a bearing for the respective eccentric shaft, the at least one coupling point offset in the circumferential direction with respect to an articulation point or force introduction point is arranged on the grinding chamber, in particular with an offset in the range of a circumferential angle of 30 ° to 120 °, in particular in an at least approximately tangential extent. This also makes it possible to provide advantageous technical bending properties.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel koppelt die materialelastische Anlenkereinheit die Mahlkammer in wenigstens einem Kopplungspunkt je Exzenterwelle mittels eines materialelastischen Abschnitts in Ausgestaltung als materialelastischer Arm bewegungstolerant an die jeweilige Exzenterwelle, wobei der materialelastische Arm einstückig-integraler Bestandteil der materialelastischen Anlenkereinheit ist, insbesondere in Ausgestaltung als bevorzugt massiver biegebalkenartiger Materialabschnitt. Hierdurch kann auch eine besonders robuste Anordnung sichergestellt werden. Bevorzugt weist der biegebalkenartige Materialabschnitt keine Hohlräume oder Kavitäten auf. According to one embodiment, the material-elastic link unit couples the grinding chamber in at least one coupling point per eccentric shaft by means of a material-elastic section designed as a material-elastic arm movement-tolerant to the respective eccentric shaft, wherein the material-elastic arm is a one-piece, integral component of the material-elastic link unit, in particular in the embodiment as a preferably massive bending beam-like Material section. A particularly robust arrangement can hereby also be ensured. The bending beam-like material section preferably has no cavities or cavities.
Dank einer Ausgestaltung der materialelastisch koppelnden Anlenkereinheit(en) als biegebalkenähnliche Abschnitte oder Bauteile kann die radiale Steifigkeit im entsprechenden Abschnitt stark herabgesetzt werden. Ein beispielhafter Steifigkeitswert liegt zum Beispeil im Bereich von ca. 0,1 mm bis 0,3 mm pro 1000 N Radialkraft an den Exzenterwellen. Dieser Steifigkeitswert kann beispielhaft als „biegeweich“ oder„materialelastisch“ definiert werden, insbesondere in Bezug auf die weiteren kraftführenden Komponenten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die materialelastische Anlenkereinheit oder zumindest ein jeweiliger materialelastischer Abschnitt der materialelastischen Anlenkereinheit massiv ausgestaltet, insbesondere mit ausschließlich konvexer Querschnittsprofil-Kontur. Hierdurch kann auch ein Risiko von Materialversagen minimiert werden. Die massive Ausgestaltung liefert auch den Vorteil, dass auch bei einem vergleichsweise steifen Material eine große Biegeweichheit im materialelastischen Abschnitt eingestellt beziehungsweise erzielt werden kann. Bevorzugt weist der jeweilige materialelastische Abschnitt keinerlei Hohlräume oder Kavitäten auf. Bevorzugt weist der jeweilige materialelastische Abschnitt eine ausschließlich konvexe Querschnittsprofil-Kontur auf. Thanks to a configuration of the material-elastically coupling articulation unit (s) as sections or components similar to bending bars, the radial rigidity in the corresponding section can be greatly reduced. An exemplary stiffness value is, for example, in the range of approx. 0.1 mm to 0.3 mm per 1000 N radial force on the eccentric shafts. This stiffness value can be defined, for example, as “flexible” or “material-elastic”, in particular with regard to the other force-carrying components. According to one exemplary embodiment, the material-elastic link unit or at least a respective material-elastic section of the material-elastic link unit is designed to be solid, in particular with an exclusively convex cross-sectional profile contour. This can also minimize the risk of material failure. The massive design also provides the advantage that, even with a comparatively stiff material, great flexural softness can be set or achieved in the material-elastic section. The respective material-elastic section preferably does not have any cavities or cavities. The respective material-elastic section preferably has an exclusively convex cross-sectional profile contour.
Das Querschnittsprofil kann sich dabei nach außen zum freien Ende hin verjüngen. The cross-sectional profile can taper outward towards the free end.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die materialelastische Anlenkereinheit wenigstens drei materialelastische Arme auf (dreiarmige Ausgestaltung), welche sich jeweils in Umfangsrichtung um eine/die Mahlkammer-Aufnahme der materialelastischen Anlenkereinheit erstrecken, insbesondere in symmetrischer Anordnung um die Mahlkammer-Aufnahme, und welche jeweils an dessen freien Ende eine Lager-Aufnahme aufweisen, und welche jeweils eine freie Länge vom Mittelpunkt der Lager-Aufnahme bis zu einem Anlenkpunkt (oder Anlenkabschnitt oder Mitte eines Anlenkabschnitts) an der Mahlkammer-Aufnahme entsprechend einem Umfangswinkel von mindestens 30 ° bis 45 ° aufweisen, insbesondere entsprechend einem Umfangswinkel von mindestens 45 ° bis 60 °, insbesondere eine freie Länge im Bereich von mindestens 50 % bis 90 % des Durchmessers der Mahlkammer- Aufnahme, insbesondere mindestens 75 % bis 90 % des Durchmessers der Mahlkammer-Aufnahme. Hierdurch ergeben sich insbesondere in Verbindung mit drei oder mehr Exzenterwellen konstruktive und schwingungstechnische Vorteile. According to one embodiment, the material-elastic link unit has at least three material-elastic arms (three-armed configuration), which each extend in the circumferential direction around a / the grinding chamber receptacle of the material-elastic link unit, in particular in a symmetrical arrangement around the grinding chamber receptacle, and which are each at its free Have a bearing receptacle at the end, and each of which has a free length from the center of the bearing receptacle to an articulation point (or articulation section or center of an articulation section) on the grinding chamber receptacle corresponding to a circumferential angle of at least 30 ° to 45 °, in particular correspondingly a circumferential angle of at least 45 ° to 60 °, in particular a free length in the range of at least 50% to 90% of the diameter of the grinding chamber holder, in particular at least 75% to 90% of the diameter of the grinding chamber holder. This results in structural and vibration-related advantages, particularly in connection with three or more eccentric shafts.
Die materialelastische Anlenkereinheit kann zum Beispeil wenigstens drei materialelastische Abschnitte aufweisen, die zusammen einen Umfangswinkel von mindestens 120 °, 150 ° oder 180 ° um die Mahlkammer herum aufspannen. Dies begünstigt eine Lagerung in Hinblick auf Biegebewegungen. Dies ermöglicht auch große Variabilität hinsichtlich der Optimierung der Anlenkereinheit für einen jeweiligen Einsatzfall, zum Beispeil hinsichtlich der Materialauswahl. The material-elastic linkage unit can for example have at least three material-elastic sections which together span a circumferential angle of at least 120 °, 150 ° or 180 ° around the grinding chamber. This favors a storage with regard to bending movements. This also enables great variability with regard to the optimization of the link unit for a particular application, for example with regard to the choice of material.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel koppelt die materialelastische Anlenkereinheit die Mahlkammer in wenigstens einem Kopplungspunkt je Exzenterwelle mittels eines/des materialelastischen Arms an die jeweilige Exzenterwelle, wobei der jeweilige materialelastische Arm von einem Übergang zur Mahlkammer-Aufnahme bis zum freien Ende des Arms eine Länge im Bereich von 50 % bis 150 % des Durchmessers der Mahlkammer-Aufnahme aufweist, insbesondere 80 % bis 120 % des Durchmessers der Mahlkammer-Aufnahme. Dies ermöglicht auch eine gute Länge für materialelastische Bewegungstoleranz, insbesondere für Biege-Bewegungen. According to one embodiment, the material-elastic link unit couples the grinding chamber in at least one coupling point per eccentric shaft by means of a material-elastic arm to the respective eccentric shaft, the respective material-elastic arm having a length in the range of 50 from a transition to the grinding chamber receptacle to the free end of the arm Has% to 150% of the diameter of the grinding chamber holder, in particular 80% to 120% of the diameter of the grinding chamber holder. This also enables a good length for material-elastic movement tolerance, in particular for bending movements.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der radiale Abstand einer/der jeweiligen Lager- Aufnahme der materialelastischen Anlenkereinheit, insbesondere der radiale Abstand eines/des Mittelpunkts der Lager-Aufnahme zur Mahlkammer-Aufnahme, kleiner als der Durchmesser der Mahlkammer-Aufnahme der materialelastischen Anlenkereinheit, insbesondere kleiner als der halbe Durchmesser beziehungsweise kleiner als der Radius der Mahlkammer-Aufnahme. Hierdurch kann auch eine Anordnung mit biegeelastischen, aber drucksteifen materialelastischen Abschnitten begünstigt werden. According to one embodiment, the radial distance of a respective bearing receptacle of the material-elastic link unit, in particular the radial distance of a / the center point of the bearing seat to the grinding chamber receptacle, is smaller than the diameter of the grinding chamber receptacle of the material-elastic link unit, in particular smaller than half the diameter or smaller than the radius of the grinding chamber holder. An arrangement with flexurally elastic, but compression-stiff material-elastic sections can hereby also be favored.
An einem Übergang zwischen einer/der Mahlkammer-Aufnahme der materialelastischen Anlenkereinheit und einem/dem jeweiligen materialelastischen Arm der materialelastischen Anlenkereinheit kann wenigstens ein Ausgleichsloch zum Spannungsausgleich im Material des jeweiligen Arms vorgesehen sein. Hierdurch kann die materialelastische Funktion, insbesondere eine Biegeelastizität, auch bei vergleichsweise steifen, robusten Materialien realisiert werden. Das Ausgleichsloch kann in Position und Größe dem jeweiligen Material oder Anwendungsfall angepasst werden. Das Ausgleichsloch ermöglicht auch eine Fein-Justage der Massenverteilung. At a transition between a / the grinding chamber receptacle of the material-elastic articulation unit and a / the respective material-elastic arm of the material-elastic articulation unit, at least one compensation hole for tension compensation in the material of the respective arm can be provided. In this way, the material-elastic function, in particular a flexural elasticity, can also be realized with comparatively stiff, robust materials. The position and size of the compensation hole can be adapted to the respective material or application. The compensation hole also enables fine adjustment of the mass distribution.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist am/an einem Übergang zwischen der Mahlkammer-Aufnahme und dem jeweiligen materialelastischen Arm ein Innenradius ausgebildet, insbesondere ein Innenradius im Bereich von 10 % bis 25 % der Querschnittsbreite des Arms. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein/der Übergang zwischen der Mahlkammer-Aufnahme und dem jeweiligen materialelastischen Arm in beiden Umfangsrichtungen abgerundet beziehungsweise weist eine Abrundung auf. Hierdurch kann jeweils eine robuste Anordnung mit weiter optimiertem Spannungs und Kraftverlauf bereitgestellt werden. According to one embodiment, there is an inner radius on / at a transition between the grinding chamber receptacle and the respective material-elastic arm formed, in particular an inner radius in the range of 10% to 25% of the cross-sectional width of the arm. According to one embodiment, a / the transition between the grinding chamber receptacle and the respective material-elastic arm is rounded in both circumferential directions or has a rounding. In this way, a robust arrangement with a further optimized stress and force curve can be provided in each case.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die materialelastische Anlenkereinheit eine/die Mahlkammer-Aufnahme für die Mahlkammer auf, welche Mahlkammer- Aufnahme die Mahlkammer in Umfangsrichtung vollumfänglich umgibt, wobei die Mahlkammer-Aufnahme bevorzugt als im Querschnitt kreisrunde oder als zylindrische Aufnahme in der Art einer Buchse ausgestaltet ist. Hierdurch kann auch eine maximal flächige Kraftübertragung bei minimalen Druck-/Spannungsspitzen erzielt werden. According to one embodiment, the material-elastic linkage unit has a grinding chamber receptacle for the grinding chamber, which grinding chamber receptacle completely surrounds the grinding chamber in the circumferential direction, the grinding chamber receptacle preferably being designed as a circular cross-section or as a cylindrical receptacle in the manner of a socket . As a result, a maximum areal force transmission with minimal pressure / tension peaks can be achieved.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die materialelastische Anlenkereinheit als vergleichsweise flache Scheibe ausgebildet, insbesondere mit einheitlicher Dicke (Erstreckung in axialer Längsrichtung), insbesondere mit einheitlicher Dicke sowohl von Armen als auch von einer/der Mahlkammer-Aufnahme der materialelastischen Anlenkereinheit. Dies liefert auch Variabilität hinsichtlich der Materialauswahl. Hierdurch kann auch der konstruktive Aufbau weiter optimiert werden. Beispielsweise ist die Dicke der Anlenkereinheit vergleichbar so groß wie die Dicke von Ausgleichsmasseneinheiten oder Haltespangen. Dadurch lässt sich die Anlenkereinheit auch auf konstruktive und funktionale Weise gut integrieren. Mittels einer scheibenartigen Ausgestaltung kann die materialelastische Lagerung auch in Hinblick auf eine gewünschte Zweidimensionalität eingestellt werden. Anders ausgedrückt: Insbesondere eine Biegebewegung kann bidirektional in eine vordefinierbare Ebene gezwungen beziehungsweise ausgerichtet werden. Das Biegemoment kann dabei um eine erste Achse größer sein als um eine zweite Achse, insbesondere um einen bedeutenden Faktor, welcher derart groß gewählt wird, dass die Relativbewegung in die gewünschte Ebene gezwungen wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die materialelastische Anlenkereinheit eingerichtet, die Mahlkammer mit Bewegungstoleranzen von weniger als 1 mm, bevorzugt weniger als 0,5 oder 0,3 oder 0,2 mm, an die Exzenterwellen materialelastisch zu koppeln, insbesondere mit diesen Bewegungstoleranzen jeweils in radialer Richtung, insbesondere biegeelastisch. Hierdurch kann auch eine effektive Kraftübertragung sichergestellt werden. According to one embodiment, the material-elastic link unit is designed as a comparatively flat disc, in particular with a uniform thickness (extension in the axial longitudinal direction), in particular with a uniform thickness of both the arms and the grinding chamber receptacle of the material-elastic link unit. This also provides variability in terms of material selection. In this way, the structural design can also be further optimized. For example, the thickness of the linkage unit is comparable to the thickness of balancing mass units or retaining clips. As a result, the link unit can also be well integrated in a constructive and functional manner. By means of a disk-like configuration, the material-elastic mounting can also be adjusted with regard to a desired two-dimensionality. In other words: a bending movement in particular can be forced or aligned bidirectionally into a predefinable plane. The bending moment can be greater about a first axis than about a second axis, in particular by a significant factor which is selected to be so large that the relative movement is forced into the desired plane. According to one embodiment, the material-elastic link unit is set up to couple the grinding chamber elastically to the eccentric shafts with movement tolerances of less than 1 mm, preferably less than 0.5 or 0.3 or 0.2 mm, in particular with these movement tolerances in the radial direction , especially flexible. Effective force transmission can also be ensured in this way.
Bevorzugt weist die Scheibenschwingmühlenvorrichtung den Exzenterwellen-Antrieb als einzigen Antrieb für alle Exzenterwellen auf, wobei der Exzenterwellen-Antrieb exzentrisch in Bezug auf die Mahlkammer angeordnet ist. Dieses Antriebskonzept hat sich insbesondere auch in Verbindung mit der Anlenkereinheit als vorteilhaft erwiesen. The vibratory disk mill device preferably has the eccentric shaft drive as the single drive for all eccentric shafts, the eccentric shaft drive being arranged eccentrically with respect to the grinding chamber. This drive concept has proven to be particularly advantageous in connection with the linkage unit.
ITEM Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch eine Scheibenschwingmühlenvorrichtung zur Zerkleinerung von Einsatzmaterial, insbesondere Einsatzmaterial einer Partikelgröße kleiner 20 mm, insbesondere eingerichtet zum Mahlen des Einsatzmaterials auf Partikelgrößen kleiner 75 pm, insbesondere kleiner 10 pm, mit: einem Mühlengehäuse; einem im Mühlengehäuse schwingbeweglich angeordneten Mahlsystem mit einer Mahlkammer und mit wenigstens einem in der Mahlkammer beweglich angeordneten Mahlstein; wenigstens einem im Mühlengehäuse gelagerten und die Schwingbewegung in der Mahlkammer erzeugenden Exzenterwellen-Antrieb und wenigstens zwei Exzenterwellen, insbesondere wenigstens zwei synchron umlaufendee Exzenterwellen; einer mit dem Exzenterwellen-Antrieb verbundenen Ausgleichsmasseneinheit eingerichtet zum Unwuchtausgleich; wobei die Mahlkammer mittels wenigstens einer materialelastischen Anlenkereinheit an die Exzenterwellen gekoppelt ist, wobei die materialelastische Anlenkereinheit eine Mahlkammer-Aufnahme umfasst oder bereitstellt, insbesondere in einstückig-integraler Ausgestaltung, insbesondere in zentrischer Anordnung integriert in die materialelastische Anlenkereinheit, wobei die materialelastische Anlenkereinheit die Mahlkammer in wenigstens einem Kopplungspunkt je Exzenterwelle bewegungstolerant an die jeweilige Exzenterwelle koppelt, insbesondere mittels einer Lager-Aufnahme zur Anordnung eines Lagers für die jeweilige Exzenterwelle, wobei der wenigstens eine Kopplungspunkt mit Versatz in Umfangsrichtung in Bezug auf einen Anlenkpunkt oder Krafteinleitungspunkt an der Mahlkammer angeordnet ist. Hierdurch ergeben sich zahlreiche zuvor genannte Vorteile. Insbesondere liegt der Versatz im Bereich eines Umfangswinkels von 30 ° bis 120 °; wahlweise ist der Versatz jedoch auch kleiner, zum Beispeil je nach Anzahl und/oder Länge und/oder Geometrie von verwendeten materialelastischen Abschnitten. ITEM The aforementioned object is also achieved according to the invention by a vibrating disk mill device for comminuting feedstock, in particular feedstock with a particle size of less than 20 mm, in particular set up for grinding the feedstock to particle sizes of less than 75 μm, in particular less than 10 μm, with: a mill housing; a grinding system arranged in the mill housing such that it can oscillate, with a grinding chamber and with at least one grinding stone arranged movably in the grinding chamber; at least one eccentric shaft drive mounted in the mill housing and generating the oscillating movement in the grinding chamber and at least two eccentric shafts, in particular at least two synchronously rotating eccentric shafts; a balancing mass unit connected to the eccentric shaft drive, set up to compensate for unbalance; wherein the grinding chamber is coupled to the eccentric shafts by means of at least one material-elastic link unit, wherein the material-elastic link unit comprises or provides a grinding chamber receptacle, in particular in a one-piece integral design, in particular in a central arrangement integrated into the material-elastic link unit, the material-elastic link unit in the grinding chamber at least one coupling point per eccentric shaft coupled with movement tolerance to the respective eccentric shaft, in particular by means of a bearing receptacle for the arrangement of a bearing for the respective eccentric shaft, the at least one coupling point with an offset in Circumferential direction is arranged in relation to a point of articulation or force application point on the grinding chamber. This results in numerous advantages mentioned above. In particular, the offset is in the range of a circumferential angle of 30 ° to 120 °; Optionally, however, the offset is also smaller, for example depending on the number and / or length and / or geometry of material-elastic sections used.
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch eine materialelastische Anlenkereinheit eingerichtet zur materialelastischen Kopplung einer Mahlkammer an wenigstens eine Exzenterwelle in einer zuvor beschriebenen Scheibenschwingmühlenvorrichtung, wobei die materialelastische Anlenkereinheit hergestellt ist durch Ausnehmen einer Lager-Aufnahme für die Exzenterwelle und durch Ausnehmen einer Mahlkammer-Aufnahme, wobei zwischen den Aufnahmen jeweils wenigstens ein materialelastischer querschnittsflächenreduzierter Abschnitt ausgebildet wird, insbesondere in einer einstückigen massiven Platte, welche eine/die einstückig-integrale materialelastische Anlenkereinheit bildet. Dies liefert zuvor genannte Vorteile. The above-mentioned object is also achieved according to the invention by a material-elastic link unit designed for material-elastic coupling of a grinding chamber to at least one eccentric shaft in a vibratory disk mill device described above, the material-elastic link unit being produced by removing a bearing mount for the eccentric shaft and by removing a grinding chamber mount , wherein at least one material-elastic, cross-sectional area-reduced section is formed between the receptacles, in particular in a one-piece solid plate which forms a one-piece, integral material-elastic link unit. This provides the aforementioned advantages.
Die Mahlkammer-Aufnahme kann zum Beispeil aus einer die Anlenkereinheit bildenden Platte herausgetrennt werden, insbesondere per Plasmaschnitt. Etwaige Nacharbeiten können dabei insbesondere auf Nacharbeiten an Bohrungen und Übergangsradien beschränkt werden. The grinding chamber receptacle can, for example, be separated from a plate forming the linkage unit, in particular by plasma cutting. Any reworking can be limited in particular to reworking holes and transition radii.
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch Verwendung wenigstens einer materialelastischen Anlenkereinheit in einer Scheibenschwingmühle zur materialelastischen Lagerung von einer Mehrzahl von Exzenterwellen bei der Zerkleinerung von Einsatzmaterial, wobei die Exzenterwellen mittels der materialelastischen Anlenkereinheit materialelastisch an eine/die Mahlkammer der Scheibenschwingmühle gekoppelt werden, insbesondere beim Zerkleinern von Einsatzmaterial einer Partikelgröße kleiner 20 mm, insbesondere beim Mahlen des Einsatzmaterials auf Partikelgrößen kleiner 75 pm, insbesondere kleiner 10 pm, insbesondere in einer zuvor beschriebenen Scheibenschwingmühlenvorrichtung. Dies liefert zuvor genannte Vorteile. The above-mentioned object is also achieved according to the invention by using at least one material-elastic link unit in a vibrating disc mill for material-elastic mounting of a plurality of eccentric shafts during the comminution of input material, the eccentric shafts being elastically coupled to a grinding chamber of the vibrating disc mill by means of the material-elastic link unit, in particular when comminuting input material with a particle size of less than 20 mm, in particular when grinding the input material to particle sizes of less than 75 μm, in particular less than 10 μm, in particular in a vibratory disk mill device described above. This provides the aforementioned advantages.
Im Folgenden wird speziell auf einen Aspekt eingegangen, welcher einen Phasenversatz und das Erzeugen oder Einstellen/Regeln der Art und Weise der Schwingungen betrifft, wobei eine Kombination mit den zuvor beschriebenen Merkmalen eine besonders weitreichend schwingungsoptimierte Mühle bereitstellen kann. Anders ausgedrückt: Eine besonders weitreichend schwingungsoptimierte Mühle kann bei Kombination der materialelastischen Anlenkereinheit und der hier ebenfalls noch beschriebenen Maßnahmen hinsichtlich Phasenversatz erzielt werden. Die Optimierung der Mühle basierend auf Maßnahmen zur materialelastischen Lagerung der Kammer kann auf besonders zielführende Weise mittels der hier beschriebenen Maßnahmen bezüglich Phasenversatz realisiert werden. In the following, an aspect is specifically dealt with which relates to a phase offset and the generation or setting / regulating the type and manner of the vibrations, a combination with the features described above being able to provide a particularly far-reaching vibration-optimized mill. In other words: a particularly far-reaching vibration-optimized mill can be achieved with a combination of the material-elastic link unit and the measures also described here with regard to phase offset. The optimization of the mill based on measures for materially elastic mounting of the chamber can be implemented in a particularly expedient manner by means of the measures described here with regard to phase offset.
Bei der zuvor beschriebenen Scheibenschwingmühlenvorrichtung kann die Ausgleichsmasseneinheit derart an den Exzenterwellen-Antrieb gekoppelt sein, dass ein Phasenversatz größer 180 °, insbesondere größer 185 °, zwischen einem/dem Exzentermaximum der Ausgleichsmasseneinheit und einem/dem Exzentermaximum der Mahlkammer einstellbar ist. Hierdurch kann ein für viele Betriebssituationen vorteilhaftes Betriebsverhalten sichergestellt werden. Insbesondere kann auch bei stark variierender Belastung ein ruhiger Lauf der Mühle sichergestellt werden. Nicht zuletzt kann das Spektrum der Betriebs- oder Nutzungsarten für einen bestimmten Mühlentyp verbreitet werden. In the case of the vibrating disc mill device described above, the balancing mass unit can be coupled to the eccentric shaft drive in such a way that a phase offset greater than 180 °, in particular greater than 185 °, can be set between the maximum eccentric of the balancing mass unit and the maximum eccentric of the grinding chamber. In this way, an operating behavior which is advantageous for many operating situations can be ensured. In particular, smooth running of the mill can be ensured even with greatly varying loads. Last but not least, the spectrum of types of operation or use for a particular type of mill can be expanded.
Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn der Versatz nicht exakt 180 ° beträgt. Indem ein von 180 ° abweichender Versatz eingestellt wird, kann insbesondere das schwingungstechnische Zusammenspiel von Mahlstein und Kammer, Kammer und Ausgleichsmassen, und/oder Einsatzmaterial (variierende Masse) und allgemein den schwingenden vorrichtungstechnischen Komponenten der Mühle optimiert werden. Die Ausgleichsmasseneinheit kann derart an den Exzenterwellen-Antrieb gekoppelt sein, dass der gewünschte Phasenversatz in Abhängigkeit von der Ansteuerung des Exzenterwellen-Antriebs einstellbar ist. It has been shown that it is advantageous if the offset is not exactly 180 °. By setting an offset deviating from 180 °, the vibrational interplay of grinding stone and chamber, chamber and balancing masses, and / or input material (varying mass) and generally the vibrating device components of the mill can be optimized. The balancing mass unit can be coupled to the eccentric shaft drive in such a way that the desired phase offset can be set as a function of the activation of the eccentric shaft drive.
Insbesondere kann bei einem Versatz größer 180 ° das Gegenmassensystem der Drehbewegung des Mahlsystems beispielsweise um mindestens 5 ° nacheilen. Dieser Versatz kann erfindungsgemäß vorgegeben und eingeregelt werden. Hierdurch kann insbesondere bei variierender Beladung und in Hinblick auf Variationen im Bewegungs-Verhalten des Mahlsteins eine schwingungstechnische Optimierung sichergestellt werden, insbesondere im Sinne einer Puffer-Funktion. Anders ausgedrückt: Es hat sich gezeigt, dass der erfindungsgemäße Winkelversatz größer 180 ° bei nacheilender Unwucht der Ausgleichsmasseneinheit eine gewisse Pufferfunktion zur Vermeidung nachteiliger Schwingungszustände sicherstellen kann. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch einen besonders breiten Anwendungsbereich für die jeweilige Mühle. In particular, with an offset greater than 180 °, the countermass system can lag behind the rotary movement of the grinding system, for example by at least 5 °. This offset can be specified and regulated according to the invention. In this way, in particular with varying loads and with regard to variations in the movement behavior of the millstone, an optimization of vibration technology can be ensured, in particular in the sense of a buffer function. In other words: it has been shown that the angular offset according to the invention greater than 180 ° can ensure a certain buffer function to avoid disadvantageous oscillation states in the event of a lagging imbalance of the balancing mass unit. Not least, this also enables a particularly wide range of applications for the respective mill.
Im Gegensatz dazu bestand eine bisherige Maßnahme darin, ein Auswuchten durch exakt 180 ° Versatz zu realisieren, wobei der Versatz in Bezug auf das Exzentermaximum der Ausgleichsmassen und das Exzentermaximum der Mahlkammer bemessen ist. Es hat sich jedoch nun gezeigt, dass diese Auswucht- Strategie nur eine unzureichende, nicht zufriedenstellende Optimierung ermöglicht. In contrast to this, a previous measure consisted in realizing a balancing by means of an exactly 180 ° offset, the offset being measured in relation to the maximum eccentric of the balancing masses and the maximum eccentric of the grinding chamber. However, it has now been shown that this balancing strategy only enables an inadequate, unsatisfactory optimization.
Bisher eingesetzte Mühlen mit Unwuchtantrieben weisen üblicherweise ein Vibrationsverhalten auf, welches durch ein Feder-Dämpfersystem geprägt ist. Es hat sich nun gezeigt, dass eine Abstimmung auf die Lage des Mahlsteins dabei vergleichsweise schwierig beziehungsweise undefinierbar ist. Mills with unbalance drives used up to now usually have a vibration behavior that is characterized by a spring-damper system. It has now been shown that matching the position of the millstone is comparatively difficult or indefinable.
Die Erfindung kann daher wahlweise auch das Konzept umfassen, den Versatz zwischen Exzentermaximum der Ausgleichsmassen und Exzentermaximum der Mahlkammer ungleich 180 ° einzustellen, wobei ein bevorzugt nacheilender Mahlstein derart in Schwingung versetzt wird/ist, dass insbesondere auch bei variierender Beladung und/oder variierender Relativpositionen der schwingenden Komponenten, insbesondere des Mahlsteins, ein möglichst gleichbleibend ruhiger Lauf oder eine möglichst konstante schwingungstechnische Anregung sichergestellt ist, insbesondere unter variierenden Belastungen oder Drehzahlen. The invention can therefore optionally also include the concept of setting the offset between the eccentric maximum of the balancing masses and the eccentric maximum of the grinding chamber not equal to 180 °, with a preferably lagging grinding stone being / is vibrated in such a way that, in particular, even with varying loads and / or varying relative positions of the vibrating components, in particular of the millstone, a smooth running that is as constant as possible or a vibration-related excitation that is as constant as possible is ensured, in particular under varying loads or speeds.
Dies ermöglicht insbesondere auch einen Ausgleich von Betriebszustandsänderungen zwischen Leerlauf und Volllast auf besonders einfache und effektive Weise. Hierdurch lässt sich ein einzelner Mühlen-Typ auf flexible Weise nutzen. Die Praxistauglichkeit wird verbessert. In particular, this also enables changes in the operating state to be balanced between idling and full load in a particularly simple and effective manner. This allows a single type of mill to be used in a flexible manner. The practicality is improved.
Je Umlauf ist bevorzugt nur ein einziges Exzentermaximum vorgesehen, welches durch den Versatz von einzelnen Durchmessern auf den Exzenterwellen vorgegeben wird. Wahlweise könnten beispielsweise mittels einer Nockensteuerung mehrere Exzentermaxima realisiert werden, jedoch wird in vielen Situationen das vergleichsweise einfach realisierbare Konzept einer schwingungstechnischen Optimierung bei vordefinierter relativer Anordnung des Exzentermaximums zu bevorzugen sein, also ohne Nockensteuerung. Nichtsdestotrotz kann im Einzelfall eine Erweiterung der technischen Maßnahmen um eine solche Nockensteuerung erfolgen, falls gewünscht. Only a single eccentric maximum is preferably provided per revolution, which is predetermined by the offset of individual diameters on the eccentric shafts. Optionally, several eccentric maxima could be realized, for example, by means of a cam control, but in many situations the comparatively easy to implement concept of vibration optimization with a predefined relative arrangement of the eccentric maximum is preferable, i.e. without cam control. Nevertheless, the technical measures can be expanded to include such a cam control in individual cases, if desired.
Als„nacheilend“ ist dabei eine induzierte Bewegung zu verstehen, insbesondere die aufgrund von Unwuchten induzierte freie Bewegung des Mahlsteins. In this context, “lagging” is to be understood as an induced movement, in particular the free movement of the millstone induced by imbalances.
Die Ausgleichsmasseneinheit umfasst beispielsweise zwei Ausgleichsmassenelemente, insbesondere in Ausgestaltung als zwei Ringe, in einer Anordnung oberhalb und unterhalb der Mahlkammer. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von wenigstens zwei Ausgleichsmassenelementen vorteilhafter ist als nur eines Ausgleichsmassenelementes, insbesondere in Hinblick auf unterschiedliche Höhenlagen beziehungsweise auf zusätzliche (zu vermeidende) Kippmomente. The balancing mass unit comprises, for example, two balancing mass elements, in particular in the form of two rings, in an arrangement above and below the grinding chamber. It has been shown that the use of at least two balancing mass elements is more advantageous than just one balancing mass element, in particular with regard to different altitudes or to additional (to be avoided) tilting moments.
Das jeweilige Ausgleichsmassenelement muss nicht notwendigerweise mit allen Exzenterwellen verbunden sein; vielmehr kann auch an jeder Welle wenigstens ein individuelles Ausgleichsmassenelement angeordnet sein. Ein an alle Wellen gekoppeltes Ausgleichsmassenelement liefert jedoch den Vorteil, dass auch der Bauraum zwischen den Wellen für eine Kontermasse ausgenutzt werden kann. The respective balancing mass element does not necessarily have to be connected to all eccentric shafts; rather, at least one individual balancing mass element can also be arranged on each shaft. One to all waves However, coupled balancing mass element provides the advantage that the installation space between the shafts can also be used for a counter mass.
Es hat sich gezeigt, dass zur weiteren Optimierung von Betriebsverhalten, insbesondere zur Optimierung vom Anfahr-Verhalten der Mühle, wenigstens eine Abhängigkeit beziehungsweise wenigstens ein Verhältnis aus der folgenden Gruppe vorzudefinieren: It has been shown that in order to further optimize operating behavior, in particular to optimize the start-up behavior of the mill, at least one dependency or at least one ratio from the following group must be predefined:
- Verhältnis Mahlsteingröße zu Mahlkammergröße; und/oder - Ratio of millstone size to grinding chamber size; and or
- Verhältnis Exzenter Mahlaggregat (antreibende Komponente) zu Mahlkammergröße. - Ratio of the eccentric grinding unit (driving component) to the size of the grinding chamber.
Das Einstellen des Phasenversatzes kann insbesondere auch durch mechanische Kopplung wie zum Beispeil mittels Passfedern erfolgen, insbesondere an der jeweiligen Exzenterwelle. The setting of the phase offset can in particular also take place by mechanical coupling, for example by means of feather keys, in particular on the respective eccentric shaft.
Eine Kopplung der Ausgleichsmasseneinheit an den Exzenterwellen-Antrieb kann auch als eine Kopplung der Ausgleichsmasseneinheit an wenigstens eine Exzenterwelle verstanden werden. Insbesondere weisen alle Exzenterwellen exakt denselben Phasenversatz auf. A coupling of the balancing mass unit to the eccentric shaft drive can also be understood as a coupling of the balancing mass unit to at least one eccentric shaft. In particular, all eccentric shafts have exactly the same phase offset.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Phasenversatz derart einstellbar, dass das Exzentermaximum der Ausgleichsmasseneinheit dem Exzentermaximum der Mahlkammer nacheilt beziehungsweise zeitlich nachgeordnet ist. Durch einen solchen negativen Versatz der Ausgleichsmasseneinheit um mehr als eine halbe Umdrehung können variierende Betriebsbedingungen besonders effektiv kompensiert werden. According to an exemplary embodiment, the phase offset can be set in such a way that the maximum eccentric of the balancing mass unit lags or is chronologically behind the maximum eccentric of the grinding chamber. Such a negative offset of the balancing mass unit by more than half a revolution allows varying operating conditions to be compensated particularly effectively.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ausgleichsmasseneinheit derart in Abhängigkeit von der Ansteuerung des Exzenterwellen-Antriebs angesteuert/ansteuerbar, dass ein Phasenversatz im Bereich von 185 ° bis 200 ° einstellbar ist. Es hat sich gezeigt, dass dieser Versatz besonders vorteilhaft ist, insbesondere auch in Hinblick auf einen gegenläufigen Unwuchtausgleich. Ein Versatz, insbesondere ein Nacheilen, um einen Drehwinkel von 185 ° bis 200 ° kann insbesondere den Vorteil liefern, dass die zu erwartenden relativen Verschiebungen von Relativpositionen oder Massenschwerpunkten mit guter Wahrscheinlichkeit beziehungsweise bei besonders guter Effektivität kompensiert werden. Es hat sich gezeigt, dass ein Abstand von 5 ° bis 20 ° von einer halben Umdrehung die Kompensation insbesondere mit gutem Sicherheitsfaktor sicherstellen kann, ohne dass allzu stark vom Konzept der gegenschwingenden Massen abgewichen werden muss. Anders ausgedrückt: In diesem Bereich der Abweichung von exakt entgegengesetzter Schwingung kann ein toleranteres, breiter kompensierendes Schwingungsverhalten für einen variableren Betriebsbereich der Mühle sichergestellt werden. According to one exemplary embodiment, the balancing mass unit is activated / controllable as a function of the activation of the eccentric shaft drive in such a way that a phase offset in the range from 185 ° to 200 ° can be set. It has been shown that this offset is particularly advantageous, in particular also with regard to counter-rotating unbalance compensation. An offset, in particular a lag, by an angle of rotation of 185 ° to 200 ° can in particular provide the advantage that the expected relative shifts of relative positions or centers of gravity are compensated with good probability or with particularly good effectiveness. It has been shown that a distance of 5 ° to 20 ° of half a revolution can ensure compensation, in particular with a good safety factor, without having to deviate too much from the concept of counter-oscillating masses. In other words: In this area of deviation from exactly the opposite vibration, a more tolerant, broadly compensating vibration behavior can be ensured for a more variable operating range of the mill.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Ansteuerung derart, dass der eingeregelte relative Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz der Ausgleichsmasseneinheit unterschiedliche Relativpositionen des wenigstens einen Mahlsteins relativ zum Exzentermaximum im Teillast- und Volllastbetrieb ausgleicht, insbesondere zwecks Ausgleich von Betriebszustandsänderungen zwischen Leerlauf und Volllast. Hierdurch kann auch das Anwendungsspektrum verbreitert werden, insbesondere auch in Hinblick auf Art und Menge des Einsatzmaterials. According to one embodiment, the control is carried out in such a way that the regulated relative angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit balances out different relative positions of the at least one millstone relative to the maximum eccentric in partial load and full load operation, in particular to compensate for changes in operating conditions between idle and full load. In this way, the range of applications can also be broadened, in particular with regard to the type and quantity of the input material.
Bei höherer Last (zum Beispeil bei relativ großem Mahlwiederstand) ist der Phasenversatz zwischen Exzentermaximum und momentaner Lage/Position des Mahlsteins relativ größer. With a higher load (for example with a relatively high grinding resistance) the phase offset between the eccentric maximum and the instantaneous position of the grinding stone is relatively greater.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Ausgleichsmasseneinheit im Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz einstellbar, insbesondere indem an wenigstens einer Exzenterwelle wenigstens eine Exzenterscheibe vorgesehen ist, insbesondere eine in relativer Drehposition zur Exzenterwelle positionierbare Exzenterscheibe. Hierdurch kann mittels vergleichsweise einfacher konstruktiver Maßnahmen auch eine große Variabilität bereitgestellt werden. Bevorzugt werden an allen Exzenterwellen die gleichen Arten von Maßnahmen getroffen; insbesondere ist an jeder Exzenterwelle jeweils wenigstens eine Exzenterscheibe vorgesehen. Die Einsteilbarkeit der Ausgleichsmasseneinheit kann beispielsweise durch mechanische Verbindungen, mittels welchen ein vordefinierter Versatz einstellbar ist, sichergestellt werden. Insbesondere kann ein Pass-Mittel wie zum Beispeil eine Passfeder die im vorliegenden Zusammenhang zweckdienliche Einsteilbarkeit begünstigen. Beispielsweise kann die Einsteilbarkeit auch durch eine Zahnwelle, eine Konusklemmung und/oder einen Rastbolzen sichergestellt werden. According to one embodiment, the angle of rotation or phase offset of the compensating mass unit is adjustable, in particular by providing at least one eccentric disk on at least one eccentric shaft, in particular an eccentric disk that can be positioned in the relative rotational position to the eccentric shaft. In this way, a large variability can also be provided by means of comparatively simple structural measures. The same types of measures are preferably taken on all eccentric shafts; in particular, at least one eccentric disk is provided on each eccentric shaft. The adjustability of the balancing mass unit can be ensured, for example, by mechanical connections by means of which a predefined offset can be set. In particular, a fitting means such as a feather key, for example, can facilitate the adjustment which is useful in the present context. For example, the adjustability can also be ensured by a toothed shaft, a cone clamp and / or a locking bolt.
Ein Verdrehen von Exzenterscheiben relativ zur Welle kann dabei auch während des Betriebs erfolgen, insbesondere im Sinne einer Feinjustage. Rotation of the eccentric disks relative to the shaft can also take place during operation, in particular in the sense of a fine adjustment.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz der Ausgleichsmasseneinheit in Abhängigkeit von Vibrationen der Scheibenschwingmühlenvorrichtung regelbar, insbesondere indem Beschleunigungen in wenigstens einer Raumrichtung erfasst werden. Hierdurch kann zum Beispeil auch aktiv auf momentane Betriebssituationen reagiert werden. According to one exemplary embodiment, the angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit can be regulated as a function of vibrations of the vibrating disk mill device, in particular by detecting accelerations in at least one spatial direction. In this way, it is also possible to react actively to current operating situations, for example.
Insbesondere können die Vibrationen mittels einer Mehrzahl von mehrachsigen Beschleunigungssensoren erfasst werden. Beispielsweise wird wenigstens ein Schwellwert definiert, insbesondere in Bezug auf wenigstens eine von mehreren horizontalen Raumachsen, oberhalb von welchem Schwellwert eine Phasenversatz- Regelung erfolgt. Beispielsweise kann eine Nockensteuerung/-regelung implementiert sein. Wahlweise kann auch zum Beispeil ein Mehrfach-Ring-Exzenterlager, insbesondere ein Fünf-Ring-Exzenterlager implementiert werden. Letzteres kann das Nachjustieren während des Betriebs vereinfachen. In particular, the vibrations can be detected by means of a plurality of multi-axis acceleration sensors. For example, at least one threshold value is defined, in particular with respect to at least one of a plurality of horizontal spatial axes, above which threshold value a phase offset control takes place. For example, cam control can be implemented. Optionally, for example, a multiple ring eccentric bearing, in particular a five ring eccentric bearing, can be implemented. The latter can simplify readjustment during operation.
Beispielsweise kann ein Beschleunigungssensor auf der Grundplatte die Schwinggeschwindigkeiten insbesondere in horizontaler Richtung aufnehmen. Beispielsweise ist wenigstens ein mehrachsiger Beschleunigungssensor vorgesehen, insbesondere eingerichtet zur integrierten Messung/Erfassung von horizontalen Schwinggeschwindigkeiten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der wenigstens eine Mahlstein einen Durchmesser von mindestens 50 % des Innendurchmessers der Mahlkammer auf, insbesondere im Bereich von 60 % bis 85 %. Hierdurch kann insbesondere auch ein Anfahr-Vorgang optimiert werden (sicheres Anlaufen der Maschine). Ein relativ großer Mahlstein relativ zu den Abmessungen der Kammer liefert auch den Vorteil, dass eine Phasenregelung auf besonders effektive Weise eingestellt werden kann. Bei einem Verhältnis größer 60 % werden derartige Effekte besonders spürbar. Es hat sich gezeigt, dass ein Verhältnis größer 85 % sich insbesondere hinsichtlich des nutzbaren freien Volumens nachteilig auswirken kann. For example, an acceleration sensor on the base plate can record the vibration speeds, in particular in the horizontal direction. For example, at least one multi-axis acceleration sensor is provided, in particular set up for integrated measurement / detection of horizontal vibration speeds. According to one exemplary embodiment, the at least one grinding stone has a diameter of at least 50% of the inner diameter of the grinding chamber, in particular in the range from 60% to 85%. In this way, in particular, a start-up process can also be optimized (safe machine start-up). A relatively large millstone relative to the dimensions of the chamber also provides the advantage that a phase control can be set in a particularly effective manner. Such effects are particularly noticeable at a ratio greater than 60%. It has been shown that a ratio greater than 85% can have a disadvantageous effect, in particular with regard to the usable free volume.
Die Größenabmessungen der Mahlkammer können dabei insbesondere durch diejenigen Flächen oder Wandungen beschrieben werden, an welchen der Mahlstein abwälzt. The size dimensions of the grinding chamber can in particular be described by those surfaces or walls on which the grinding stone rolls.
Der Mahlstein wälzt innen an der Mahlkammer ab. Bei einem Durchmesser des Mahlsteins von mindestens 50 % des Innendurchmessers der Mahlkammer kann die Mühle besonders ruhig und sicher laufen. The grinding stone rolls off the inside of the grinding chamber. With a diameter of the grinding stone of at least 50% of the inner diameter of the grinding chamber, the mill can run particularly smoothly and safely.
Durch Optimierungs-Maßnahmen basierend auf der Definition von Größenverhältnissen kann insbesondere auch ein sicheres Anlaufen der Maschine sichergestellt werden. Der Mahlstein kann in vergleichsweise kurzer Anlauf-Phase in eine gewünschte Abwälzbewegung angeregt werden und in einem ruhigen stabilen Lauf gehalten werden. By means of optimization measures based on the definition of size relationships, a safe start-up of the machine can in particular also be ensured. The grinding stone can be excited into a desired rolling movement in a comparatively short start-up phase and kept in a smooth, stable run.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt das Exzentermaximum der Mahlkammer mindestens 2 % des Innendurchmessers der Mahlkammer, insbesondere im Bereich von 4 % bis 8 %. Hierdurch kann insbesondere auch ein Anfahr-Vorgang optimiert werden (sicheres Anlaufen der Maschine). Eine relativ starke Exzenterwelle (vergleichsweise große Exzentrizität) relativ zu den Abmessungen der Kammer liefert auch den Vorteil einer klaren, eindeutigen Phase unabhängig von einer momentanen Ausgestaltung oder Beladung der Kammer. Bei einem Verhältnis größer 4 % sind die Vorteile noch deutlicher spürbar. Es hat sich gezeigt, dass ein Verhältnis größer 8 % sich insbesondere hinsichtlich Reaktionskräften oder Trägheit oder Variabilität der Betriebsbedingungen nachteilig auswirken kann. According to one embodiment, the maximum eccentric of the grinding chamber is at least 2% of the inner diameter of the grinding chamber, in particular in the range from 4% to 8%. In this way, in particular, a start-up process can also be optimized (safe machine start-up). A relatively strong eccentric shaft (comparatively large eccentricity) relative to the dimensions of the chamber also provides the advantage of a clear, unambiguous phase regardless of the current configuration or loading of the chamber. With a ratio greater than 4%, the advantages are even more noticeable. It has been shown that a ratio greater than 8% can have a disadvantageous effect, in particular with regard to reaction forces or inertia or variability in operating conditions.
Es hat sich gezeigt, dass durch Vorgabe eines Mindestmaßes für die Exzentrizität bei der Anregung der Mahlkammer die Betriebsweise des Mahlsteins positiv beeinflusst werden kann. Insbesondere weisen Exzenterscheiben für die Mahlkammer eine Exzentrizität (beziehungsweise ein Exzentermaximum) von mindestens 2 % des Innendurchmessers der Mahlkammer auf. Somit kann der Begriff Exzentermaximum synonym mit der geometrischen Exzentrizität einer geometrischen Maßnahme an den Wellen verstanden werden. Durch dieses Mindestmaß kann insbesondere der von der Mahlkammer ausgeübte Stoß (beziehungsweise Impuls) auf dem Mahlstein ausreichend groß eingestellt werden, insbesondere auch in Hinblick auf ein sicheres, vorteilhaftes Anlaufen/Anfahren der Mühle. It has been shown that by specifying a minimum dimension for the eccentricity when the grinding chamber is excited, the mode of operation of the grinding stone can be positively influenced. In particular, eccentric disks for the grinding chamber have an eccentricity (or an eccentric maximum) of at least 2% of the inner diameter of the grinding chamber. The term eccentric maximum can thus be understood synonymously with the geometric eccentricity of a geometric measure on the shafts. By means of this minimum dimension, in particular the impact (or impulse) exerted by the grinding chamber on the grinding stone can be set to be sufficiently large, in particular also with regard to a safe, advantageous start-up of the mill.
Die Mahlkammer und die Ausgleichsmassen weisen insbesondere exzentrisch versetzte Befestigungspunkte auf den Exzenterwellen auf. Die Exzenter können dabei einen unterschiedlichen Phasenversatz und eine unterschiedliche Exzentrizität an den Wellen aufweisen. The grinding chamber and the balancing masses have, in particular, eccentrically offset attachment points on the eccentric shafts. The eccentrics can have a different phase offset and a different eccentricity on the shafts.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Exzentermaximum der Ausgleichsmasseneinheit größer als das Exzentermaximum der Mahlkammer, insbesondere mindestens um den Faktor 1 ,2 bis 3. Durch die vergleichsweise große Exzentrizität der Ausgleichsmasseneinheit können die Ausgleichsmassen (deren Masse) reduziert werden, was sich auch vorteilhaft auf die konstruktiven Anforderungen zum Beispeil hinsichtlich der Dimensionierung der Lager auswirken kann. According to one embodiment, the eccentric maximum of the balancing mass unit is greater than the eccentric maximum of the grinding chamber, in particular at least by a factor of 1.2 to 3. Due to the comparatively large eccentricity of the balancing mass unit, the balancing masses (their mass) can be reduced, which also has an advantageous effect on the structural Requirements for example regarding the dimensioning of the bearing can affect.
Es hat sich gezeigt, dass durch einen solchen Größenfaktor der beiden Exzentrizitäten die Ausgleichsmassen reduzierbar sind. Ein Faktor bis 3 liefert dabei einen guten Kompromiss auch in Hinblick auf konstruktiven Aufwand. Die Verhältnisse der Maxima können insbesondere basierend auf relativen geometrischen Größenabmessungen von Exzenter-Elementen (zum Beispeil Scheiben) beschrieben werden. It has been shown that the balancing weights can be reduced by such a size factor of the two eccentricities. A factor of up to 3 provides a good compromise, also in terms of design effort. The ratios of the maxima can in particular be described based on relative geometric dimensions of eccentric elements (for example discs).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der wenigstens eine Mahlstein einen Durchmesser auf, welcher vordefiniert ist durch den Innendurchmesser der Mahlkammer abzüglich Faktor 5 bis 7 des Exzentermaximums der Mahlkammer. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter Kompromiss für das Betriebsverhalten erzielt werden, insbesondere mittels rein vorrichtungstechnischer Maßnahmen. Es hat sich gezeigt, dass dadurch insbesondere auch weitgehend unabhängig von der Beladung der Mühle (Menge und Art des Einsatzmaterials) eine besonders vorteilhafte Laufruhe sichergestellt werden kann. Optional kann von diesen Verhältnissen abgewichen werden, zum Beispiel für bestimmte Mühlen-Typen oder bei bestimmten Beladungen. According to one embodiment, the at least one grinding stone has a diameter which is predefined by the inner diameter of the grinding chamber minus a factor of 5 to 7 of the maximum eccentric of the grinding chamber. This makes it possible to achieve a particularly advantageous compromise for the operating behavior, in particular by means of purely device-related measures. It has been shown that in this way particularly advantageous running smoothness can be ensured, in particular, largely independently of the load on the mill (amount and type of feedstock). There is an option to deviate from these ratios, for example for certain types of mills or for certain loads.
Dabei kann durch die Größe des Exzenters (beziehungsweise durch das Ausmaß der Exzentrizität) bei der Anregung der Mahlkammer der auf den Mahlstein ausgeübte Stoß beziehungsweise Impuls definiert werden. Weil ein großer Mahlstein einen vergleichsweise kurzen Weg zur gegenüberliegenden Wand der Mahlkammer zurücklegen muss, kann basierend auf den hier beschriebenen Verhältnissen auch ein positiver Effekt zum sicheren Anfahren der Mühle sichergestellt werden. Einem vergleichsweise maximal großen Mahlstein steht jedoch nur wenig freies Volumen (wenig Bewegungsfreiheit) zur Verfügung, so dass eine Abwälzbewegung eingeschränkt wird. Es hat sich gezeigt, dass in diesem Spannungsfeld der Bereich von 5 bis 7 für den zuvor beschriebenen Faktor einen guten Kompromiss für sicheres Anlaufen und optimalen Mahl-Betrieb sicherstellen kann. Anders ausgedrückt: Bei dieser speziellen Variante der Größenverhältnisse kann eine vorteilhafte Einstellung sowohl für das Anfahren als auch für den Dauerbetrieb sichergestellt werden. Das Exzentermaximum kann dabei zum Beispiel durch den Durchmesser eines Exzenter- Elementes (insbesondere Scheibe) auf geometrische Weise vorgegeben werden. Im zuvor beschriebenen Zusammenhang kann dabei auch ein Verfahren zum Einstellen eines Phasenversatzes oder zum Betreiben der Mühle bei einem vordefinierbaren Phasenversatz angewandt werden, insbesondere ein Verfahren zum schwingungstechnischen Regeln einer Scheibenschwingmühlenvorrichtung beim Zerkleinern von Einsatzmaterial, insbesondere Einsatzmaterial einer Partikelgröße kleiner 20 mm oder kleiner 10 mm, insbesondere bei einer zuvor beschriebenen Scheibenschwingmühlenvorrichtung, wobei die Schwingbewegung der Scheibenschwingmühlenvorrichtung mittels eines Exzenterwellen-Antriebs umfassend wenigstens zwei Exzenterwellen in einem schwingbeweglichen Mahlsystem mit einer Mahlkammer und mit wenigstens einem schwingbeweglich in der Mahlkammer angeordneten Mahlstein erzeugt wird, wobei ein Unwuchtausgleich mittels wenigstens einer an den Exzenterwellen-Antrieb gekoppelten Ausgleichsmasseneinheit erfolgt; wobei das schwingungstechnische Regeln der Schwingbewegung durch Regeln eines Phasenversatzes zwischen einem/dem Exzentermaximum der Ausgleichsmasseneinheit und einem/dem Exzentermaximum der Mahlkammer erfolgt, wobei der Phasenversatz auf einen Betrag größer 180 °, insbesondere größer 185 ° eingestellt wird. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile. The size of the eccentric (or the extent of the eccentricity) when the grinding chamber is excited can define the impact or impulse exerted on the grinding stone. Because a large grinding stone has to travel a comparatively short distance to the opposite wall of the grinding chamber, based on the conditions described here, a positive effect for a safe start-up of the mill can also be ensured. However, a comparatively maximally large millstone has only a little free volume (little freedom of movement) available, so that a rolling movement is restricted. It has been shown that in this area of tension, the range from 5 to 7 for the factor described above can ensure a good compromise for reliable start-up and optimal grinding operation. In other words: With this special variant of the size ratios, an advantageous setting can be ensured both for start-up and for continuous operation. The eccentric maximum can be predetermined in a geometrical manner, for example, by the diameter of an eccentric element (in particular a disk). In the context described above, a method for setting a phase offset or for operating the mill with a predefinable phase offset can also be used, in particular a method for the vibration control of a vibrating disk mill device when comminuting input material, in particular input material with a particle size of less than 20 mm or less than 10 mm, in particular in the case of a vibratory disk mill device described above, the vibratory movement of the vibratory disk mill device being generated by means of an eccentric shaft drive comprising at least two eccentric shafts in a vibratory grinding system with a grinding chamber and with at least one vibratory grinding stone arranged in the grinding chamber, with unbalance compensation by means of at least one on the eccentric shafts -Drive coupled balancing mass unit takes place; The vibrational regulation of the vibratory movement takes place by regulating a phase offset between one / the eccentric maximum of the balancing mass unit and one / the eccentric maximum of the grinding chamber, the phase offset being set to an amount greater than 180 °, in particular greater than 185 °. This results in the aforementioned advantages.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Phasenversatz derart eingestellt, dass das Exzentermaximum der Ausgleichsmasseneinheit dem Exzentermaximum der Mahlkammer nacheilt beziehungsweise zeitlich nachgeordnet ist. Dieser Betriebsmodus hat sich als besonders vorteilhaft insbesondere bezüglich stark variierender Belastung der Mühle (zum Beispiel breites Spektrum von Art und Menge von Einsatzmaterial) erwiesen. According to one embodiment, the phase offset is set in such a way that the eccentric maximum of the balancing mass unit lags behind the eccentric maximum of the grinding chamber or is chronologically behind it. This operating mode has proven to be particularly advantageous, in particular with regard to the greatly varying load on the mill (for example a broad spectrum of type and amount of input material).
Die Ausgleichsmasseneinheit kann dabei derart an den Exzenterwellen-Antrieb gekoppelt sein/werden, dass ein Phasenversatz im Bereich von 185 ° bis 200 ° eingestellt wird, also in einem Bereich von mindestens 5 ° bis maximal 20 ° Abweichung von exakt gegenläufiger Anregung. Hierdurch lässt sich ein besonders variables Betriebsverhalten realisieren (hier bildlich als schwingungstechnische Anlagenelastizität bezeichnet). Eine Phasenversatz-Regelung kann insbesondere in Abhängigkeit von der Ansteuerung des Exzenterwellen-Antriebs und/oder von der relativen Anordnung von Exzentern erfolgen. The balancing mass unit can be coupled to the eccentric shaft drive in such a way that a phase offset in the range of 185 ° to 200 ° is set, i.e. in a range of at least 5 ° to a maximum of 20 ° deviation from exactly opposite excitation. In this way, a particularly variable operating behavior can be achieved (here figuratively referred to as vibration-related system elasticity). A phase offset control can be used in particular Depending on the control of the eccentric shaft drive and / or on the relative arrangement of eccentrics.
Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Effekte ab einem Dreh-Versatz von mehr als 200 ° weniger vorteilhaft werden. Die Hauptmasse des schwingenden Systems wird durch das Mahlgefäß mit dessen Aufnahme bereitgestellt. Der Mahlstein kann dabei einen Drehwinkelversatz von maximal ca. 90 ° einnehmen. It has been shown that the effects according to the invention become less advantageous from a rotational offset of more than 200 °. The main mass of the oscillating system is provided by the grinding vessel with its holder. The millstone can assume a rotation angle offset of a maximum of approx. 90 °.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz der Ausgleichsmasseneinheit derart vordefiniert oder aktiv eingeregelt, dass unterschiedliche Relativpositionen des wenigstens einen Mahlsteins im Teillast- und Volllastbetrieb relativ zum Exzentermaximum kompensiert werden, insbesondere relativ zum Exzentermaximum der Mahlkammer, insbesondere zwecks Ausgleich von Betriebszustandsänderungen zwischen Leerlauf und Volllast. Hierdurch kann hohe Laufruhe auch weitgehend unabhängig vom durch den Antrieb vorgegebenen Betriebszustand sichergestellt werden. According to one embodiment, the angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit is predefined or actively regulated in such a way that different relative positions of the at least one millstone are compensated for in part load and full load operation relative to the maximum eccentric, in particular relative to the maximum eccentric of the grinding chamber, in particular to compensate for changes in the operating state between idle and full load . As a result, smooth running can also be ensured largely independently of the operating state specified by the drive.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Ausgleichsmasseneinheit im Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz eingestellt, insbesondere indem an wenigstens eine Exzenterwelle wenigstens eine Exzenterscheibe in relativer Drehposition zur Exzenterwelle positioniert ist oder aktiv positioniert wird (Justage der Relativposition zur Schwingungsoptimierung). Hierdurch kann mittels einfacher Maßnahmen das Betriebsverhalten auch auf robuste Weise vordefiniert werden. According to one embodiment, the angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit is set, in particular by at least one eccentric disk being positioned or actively positioned on at least one eccentric shaft in the rotational position relative to the eccentric shaft (adjustment of the relative position for oscillation optimization). As a result, the operating behavior can also be predefined in a robust manner by means of simple measures.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz der Ausgleichsmasseneinheit in Abhängigkeit von Vibrationen der Scheibenschwingmühlenvorrichtung geregelt, insbesondere indem Beschleunigungsparameter in wenigstens einer Raumrichtung erfasst und für die Schwingungsregelung ausgewertet werden. Hierdurch wird auch ein aktives Gegenregeln in Reaktion auf momentane Betriebssituationen ermöglicht. According to one embodiment, the angle of rotation or phase offset of the balancing mass unit is regulated as a function of vibrations of the vibratory disk mill device, in particular by recording acceleration parameters in at least one spatial direction and evaluating them for the vibration regulation. This also enables active counter-regulation in response to current operating situations.
FIGURENBESCHREIBUNG Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung wenigstens eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen, sowie aus den Zeichnungen selbst. Dabei zeigt FIGURE DESCRIPTION Further features and advantages of the invention emerge from the description of at least one exemplary embodiment on the basis of drawings and from the drawings themselves
Fig. 1 eine Scheibenschwingmühlenvorrichtung in einer perspektivischen 1 shows a vibratory disk mill device in a perspective view
Gesamtansicht; Overall view;
Fig. 2 eine Ansicht auf eine Unterseite eines Mahlsystems einer 2 shows a view of an underside of a grinding system of a
Scheibenschwingmühlenvorrichtung; Vibrating disc mill device;
Fig. 3A, 3B, 3C jeweils in einer perspektivischen Ansicht eine materialelastische 3A, 3B, 3C each show a material elastic in a perspective view
Kopplung zwischen Exzenterwellen und Mahlkammer einer Scheibenschwingmühlenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 4A, 4B in einer Draufsicht und in einer perspektivischen Seitenansicht eine materialelastische Anlenkereinheit mit materialelastischen Abschnitten/Armen gemäß einem Ausführungsbeispiel; Coupling between eccentric shafts and grinding chamber of a vibrating disk mill device according to an embodiment; 4A, 4B, in a top view and in a perspective side view, a material-elastic link unit with material-elastic sections / arms according to an embodiment;
Fig. 5 eine Scheibenschwingmühle gemäß dem Stand der Technik; 5 shows a vibratory disk mill according to the prior art;
Fig. 6A, 6B, 6C jeweils in schematischer Darstellung Kraftvektoren in einem 6A, 6B, 6C each show a schematic representation of force vectors in one
Kräftediagramm bei unterschiedlichem Versatz, je nach Betriebszustand der Scheibenschwingmühlenvorrichtung; Forces diagram with different offsets, depending on the operating state of the vibrating disk mill device;
Fig. 7A, 7B, 7C, 7D in unterschiedlichen Ansichten jeweils eine Exzenterwelle zur 7A, 7B, 7C, 7D in different views each an eccentric shaft for
Verwendung in einer Scheibenschwingmühlenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; Use in a vibrating disk mill device according to an embodiment;
Fig. 8 in einer perspektivischen Ansicht eine 8 shows a perspective view
Scheibenschwingmühlenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Vibrating disk mill device according to an embodiment.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN DETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES
Bei Bezugszeichen, die nicht explizit in Bezug auf eine einzelne Figur beschrieben werden, wird auf die anderen Figuren verwiesen. In the case of reference symbols that are not explicitly described with reference to an individual figure, reference is made to the other figures.
Die Figuren werden zunächst zusammen beschrieben. Daraufhin wird zu jeder Figur eine spezifische Beschreibung geliefert. Eine Scheibenschwingmühlenvorrichtung 10 umfasst ein Mühlengehäuse 1 1 , in welchem ein Mahlsystem 13 angeordnet ist, welchem über eine Materialaufgabe 12 Einsatzmaterial zuführbar ist. Das Einsatzmaterial wird gemahlen und kann daraufhin an einem Materialaustrag 19 entnommen werden. Das dazwischen angeordnete Mahlsystem 13 umfasst eine Mahlkammer 13.1 mit wenigstens einem Mahlstein, wobei die Mahlkammer 13.1 mittels wenigstens einer an mehreren Domen 13.4 befestigten Haltespange 13.3 in einer Position relativ zu einer Grundplatte 13.5 gehalten ist. Ein Exzenterwellen-Antrieb 14 ist an eine Mehrzahl von Exzenterwellen 15 gekoppelt und treibt wenigstens eine der Exzenterwellen 15 an. Eine Ausgleichsmasseneinheit 16 mit einer Mehrzahl von Ausgleichsmassenelementen 16.1 dient dem Massenausgleich. The figures are first described together. A specific description is then provided for each figure. A vibrating disk mill device 10 comprises a mill housing 11 in which a grinding system 13 is arranged, to which input material can be fed via a material feeder 12. The feed material is ground and can then be removed at a material discharge 19. The grinding system 13 arranged in between comprises a grinding chamber 13.1 with at least one grinding stone, the grinding chamber 13.1 being held in a position relative to a base plate 13.5 by means of at least one retaining clip 13.3 attached to a plurality of domes 13.4. An eccentric shaft drive 14 is coupled to a plurality of eccentric shafts 15 and drives at least one of the eccentric shafts 15. A balancing mass unit 16 with a plurality of balancing mass elements 16.1 is used for mass balancing.
Eine materialelastische Anlenkereinheit 17 ist insbesondere in einer Anordnung unter der Haltespange 13.3 und zwischen wenigstens zwei Ausgleichsmassenelementen 16.1 angeordnet und materialelastisch an die Exzenterwellen 15 gekoppelt. Die Anlenkereinheit 17 koppelt/kuppelt die Mahlkammer 13.1 materialelastisch, insbesondere biegeelastisch, an die Wellen 15. Dazu weist die Anlenkereinheit 17 eine Mahlkammer-Aufnahme 17.1 auf, insbesondere in zumindest annähernd zentrischer Anordnung. Die materialelastische Kopplung kann zu großen Anteilen oder auch im Wesentlichen über eine Mehrzahl von materialelastischen Abschnitten 17.3 sichergestellt werden, hier jeweils insbesondere in Ausgestaltung als freier Arm, welcher sich auch in Umfangsrichtung erstreckt. A material-elastic linkage unit 17 is arranged in particular in an arrangement under the retaining clip 13.3 and between at least two balancing mass elements 16.1 and is coupled to the eccentric shafts 15 in a material-elastic manner. The linkage unit 17 couples / couples the grinding chamber 13.1 material-elastic, in particular flexurally elastic, to the shafts 15. For this purpose, the linkage unit 17 has a grinding chamber receptacle 17.1, in particular in an at least approximately centric arrangement. The material-elastic coupling can be ensured to a large extent or also essentially via a plurality of material-elastic sections 17.3, here in particular in the form of a free arm which also extends in the circumferential direction.
Der jeweilige materialelastische Abschnitt 17.3 weist in einer der möglichen Ausgestaltungen insbesondere auf: einen Übergang 17.2 zwischen der Mahlkammer- Aufnahme 17.1 und dem freien Abschnitt des Arms, ein Ausgleichsloch 17.4 (insbesondere zum Ausgleich von Massen oder Spannungen bei Relativbewegungen), einen Innenradius 17.5 und eine Abrundung 17.6, insbesondere jeweils optimiert in Hinblick auf Minimierung von Spannungsspitzen am Übergang 17.2, wenigstens eine Lager-Aufnahme 17.7 mit einem Ringabschnitt 17.71 in einer Anordnung am freien Ende des jeweiligen Arms, einen Kopplungspunkt 17.8 zur Welle 15, und einen Anlenkpunkt oder Anlenkbereich (beziehungsweise geometrische Mitte) eines Anlenkabschnitts 17.9 am jeweiligen Übergang 17.2. In der jeweiligen Lager- Aufnahme 17.7 kann ein/das Lager 18 für die entsprechende Exzenterwelle 15 eingefasst werden, zum Beispiel durch Form-und/oder Kraftschluss. Der Bereich, welcher die Mahlkammer-Aufnahme 17.1 definiert, insbesondere ein ringförmiger Bereich 17.1 1 darum herum, kann materialsteif ausgebildet sein, beispielsweise auch durch Material-Nachbehandlung oder Material-Differenzierung. In one of the possible configurations, the respective material-elastic section 17.3 has in particular: a transition 17.2 between the grinding chamber receptacle 17.1 and the free section of the arm, a compensation hole 17.4 (in particular to compensate for masses or stresses during relative movements), an inner radius 17.5 and a Rounding 17.6, in particular optimized with regard to minimizing stress peaks at the transition 17.2, at least one bearing receptacle 17.7 with a ring section 17.71 in an arrangement at the free end of the respective arm, a coupling point 17.8 to the shaft 15, and an articulation point or articulation area (or geometric center) one Articulation section 17.9 at the respective transition 17.2. A bearing 18 for the corresponding eccentric shaft 15 can be enclosed in the respective bearing receptacle 17.7, for example by means of a form fit and / or force fit. The area that defines the grinding chamber receptacle 17.1, in particular an annular area 17.1 1 around it, can be made material-rigid, for example also by material post-treatment or material differentiation.
Im Folgenden werden geometrische Angaben erläutert. Geometric information is explained below.
D17.1 Durchmesser der Mahlkammer-Aufnahme; d17 freie Länge des materialelastischen Abschnitts 17.3, insbesondere in Umfangsrichtung u; r radiale Richtung; r1 freier radialer Abstand der Lager-Aufnahme, insbesondere bezüglich der Mahlkammer-Aufnahme; zHöhenrichtung beziehungsweise Längsrichtung (axiale Richtung); z17 Dicke der Anlenkereinheit; a Umfangswinkel beziehungsweise Versatz in Umfangsrichtung zwischen Anlenkpunkt 17.9 und Lager-Aufnahme 17.7. D17.1 diameter of the grinding chamber holder; d17 free length of the material-elastic section 17.3, in particular in the circumferential direction u; r radial direction; r1 free radial spacing of the bearing seat, in particular with respect to the grinding chamber seat; zheight direction or longitudinal direction (axial direction); z17 thickness of the link unit; a circumferential angle or offset in the circumferential direction between articulation point 17.9 and bearing seat 17.7.
Die Fig. 1 zeigt eine Scheibenschwingmühlenvorrichtung 10 mit einem durch Exzenterwellen angetriebenen Mahlsystem 13. 1 shows a vibrating disk mill device 10 with a grinding system 13 driven by eccentric shafts.
Die Fig. 2 zeigt ein auf einer Grundplatte 13.5 montiertes Mahlsystem 13 mit drei Exzenterwellen 15, von denen eine Exzenterwelle 15 durch einen Antrieb 14 angetrieben wird. 2 shows a grinding system 13, mounted on a base plate 13. 5, with three eccentric shafts 15, one of which is driven by a drive 14.
Die Fig. 3A, 3B, 3C zeigen die Anordnung einer materialelastische Anlenkereinheit 17 integriert zwischen zwei Ausgleichsmasseneinheiten 16, 16.1 und einer Haltespange 13.3. Sowohl die Anlenkereinheit 17 als auch die Ausgleichsmasseneinheiten 16 und die Haltespange 13.3 sind an die Exzenterwellen 15 gekoppelt. Die drei koppelnden materialelastischen Abschnitte 17.3 erstrecken sich jeweils in Umfangsrichtung u über einen Winkel a im Bereich von 60 bis 100 °, insbesondere ca. 85 °. 3A, 3B, 3C show the arrangement of a material-elastic linkage unit 17 integrated between two balancing mass units 16, 16.1 and a retaining clip 13.3. Both the linkage unit 17 and the balancing mass units 16 and the retaining clip 13.3 are coupled to the eccentric shafts 15. The three coupling material-elastic sections 17.3 each extend in the circumferential direction u over an angle a in the range from 60 to 100 °, in particular approximately 85 °.
Die Fig. 4A, 4B zeigen die einzelnen Abschnitte einer integralen, massiven einstückigen materialelastischen Anlenkereinheit 17 mit in radialer Richtung biegeelastischen Armen 17.3. Zentrisch ist eine Mahlkammer-Aufnahme 17.1 durch einen vergleichsweise materialsteifen Bereich 17.11 definiert. Die Übergänge zwischen diesem materialsteifen Bereich 17.11 (beziehungsweise dem Anlenkabschnitt 17.9) und den jeweiligen Armen 17.3 sind allesamt abgerundet (insbesondere Bereiche 17.2, 17.5, 17.6). Weitere hinsichtlich Massenverteilung beziehungsweise Spannungsverteilung beziehungsweise Kraftfluss optimierende Maßnahmen können zum Beispiel durch das gezeigte Ausgleichsloch 17.4 im jeweiligen Arm sichergestellt werden. Die jeweilige Lager-Aufnahme 17.7 ist durch einen integralen einstückigen massiven Ringabschnitt 17.71 bereitgestellt, dessen Zentrum den Kopplungspunkt 17.8 (Mittelpunkt Exzenterwelle) definiert. 4A, 4B show the individual sections of an integral, solid one-piece material-elastic link unit 17 with arms 17.3 that are flexurally elastic in the radial direction. A grinding chamber receptacle 17.1 is in the center defines a comparatively rigid area 17.11. The transitions between this materially rigid area 17.11 (or the articulation section 17.9) and the respective arms 17.3 are all rounded (in particular areas 17.2, 17.5, 17.6). Further measures optimizing mass distribution or stress distribution or force flow can be ensured, for example, by the compensating hole 17.4 shown in the respective arm. The respective bearing seat 17.7 is provided by an integral one-piece solid ring section 17.71, the center of which defines the coupling point 17.8 (center point of the eccentric shaft).
Fig. 4B veranschaulicht die vergleichsweise kleine Dicke z17 der Anlenkereinheit (scheibenartige Ausgestaltung). 4B illustrates the comparatively small thickness z17 of the linkage unit (disk-like configuration).
Fig. 5 zeigt eine Scheibenschwingmühle 1 ohne Anlenkereinheit (Stand der Technik). Das Mahlsystem ist ohne materialelastische Ankopplung mit den Exzenterwellen verbunden. 5 shows a vibrating disk mill 1 without an articulation unit (prior art). The grinding system is connected to the eccentric shafts without material-elastic coupling.
In den folgenden Figuren wird speziell auf einen Aspekt eingegangen, welcher einen Phasenversatz und das Erzeugen oder Einstellen/Regeln der Art und Weise der Schwingungen betrifft, wobei eine Kombination mit den zuvor beschriebenen Merkmalen eine besonders weitreichend schwingungsoptimierte Mühle bereitstellen kann. In the following figures, an aspect is specifically dealt with which relates to a phase offset and the generation or setting / regulation of the type and manner of the vibrations, a combination with the features described above being able to provide a particularly far-reaching vibration-optimized mill.
Die Fig. 6A, 6B, 6C veranschaulichen unterschiedliche Betriebszustände, jeweils in Abhängigkeit von einem Phasenversatz w, wobei sich jeweils individuell ein resultierender Kraftvektor einer resultierenden Unwucht einstellt. FIGS. 6A, 6B, 6C illustrate different operating states, each as a function of a phase offset w, with a resulting force vector of a resulting imbalance being set individually in each case.
In Fig. 6A ist ein optimierungsbedürftiger Schwingungszustand illustriert. Der Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz w13 des Mahlsteins ist von den Mahlbedingungen, insbesondere von der Beladung abhängig. Dargestellt ist ein Betriebszustand mit vergleichsweise großer Restunwucht. Ein Kraftvektor F1 der Unwuchtkraft der Mahlkammer weist in eine andere Richtung als ein Kraftvektor F2 der Unwuchtkraft des Mahlsteins. Ein Kraftvektor F3 der Unwuchtkraft der Ausgleichsmasseneinheit weist entgegengesetzt zu F1 (Phasenversatz exakt 180 °). In FIG. 6A, an oscillation state that requires optimization is illustrated. The angle of rotation or phase offset w13 of the millstone is dependent on the grinding conditions, in particular on the load. An operating state with a comparatively large residual imbalance is shown. A force vector F1 of the imbalance force of the grinding chamber points in a different direction than a force vector F2 of the imbalance force of the grinding stone. A force vector F3 of the imbalance force of the balancing mass unit points opposite to F1 (phase offset exactly 180 °).
Der Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz w13 des Mahlsteins ist zwischen F1 und F2 aufgetragen. The angle of rotation or phase offset w13 of the millstone is plotted between F1 and F2.
Effekt: Ein vergleichsweise großer/langer Kraftvektor Fn für die Restunwucht stellt sich ein. Effect: A comparatively large / long force vector Fn for the residual unbalance is established.
In Fig. 6B ist ein schwingungstechnisch durch Phasenversatzoptimierung optimierter Schwingungszustand illustriert. F3 weist in einem Winkel ungleich 180 ° entgegengesetzt zu F1 (Phasenversatz beispielsweise ca. 195 ° oder 200 °; Fig. 6B ist nicht exakt maßstabsgetreu). In FIG. 6B, a vibration state that has been optimized in terms of vibration technology by phase offset optimization is illustrated. F3 points at an angle not equal to 180 ° opposite to F1 (phase offset, for example approx. 195 ° or 200 °; FIG. 6B is not exactly to scale).
Der Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz w16 der Ausgleichsmasseneinheit ist hier der Einfachheit halber zwischen F1 und F3 aufgetragen. The angle of rotation or phase offset w16 of the balancing mass unit is plotted here between F1 and F3 for the sake of simplicity.
Effekt: Eine Restunwucht wird Null beziehungsweise kann erfindungsgemäß nivelliert werden, insbesondere indem der Phasenversatz w16 entsprechend eingestellt ist/wird. Effect: A residual imbalance becomes zero or can be leveled according to the invention, in particular in that the phase offset w16 is / is set accordingly.
In Fig. 6C illustriert einen weiteren Betriebszustand, bei welchem eine (vergleichsweise kleine) noch bestehende Restunwucht Fn nicht nivelliert ist oder bewusst nicht nachgeregelt wird, insbesondere da der Phasenversatz des Mahlsteins w13 vergleichsweise stark variiert. Jedoch ist der Phasenversatz w16 der Ausgleichsmasseneinheit erfindungsgemäß derart gewählt (hier zwecks Illustration entsprechend jenem Phasenversatz in Fig. 6B), dass die resultierende Restunwucht um den Wert Null pendelt. Ein solcher Mittelwert kann zum Beispiel als Erfahrungswert aus dem Normbetrieb der Mühle über eine vordefinierte Betriebsdauer ermittelt werden, insbesondere zwecks Vorgabe eines einzigen vordefinierten vorteilhaften Phasenversatzes w16 der Ausgleichsmasseneinheit. Dies kann auch eine aufwändige Nachregelung ersparen. Effekt: Je nach Größe des Versatzes ist der vergleichsweise kleine/kurze Kraftvektor Fn in eine erste oder in eine zweite entgegengesetzte Richtung ausgerichtet und pendelt im Idealfall bei nur kleinem Ausschlag um einen Mittelwert Null. 6C illustrates a further operating state in which a (comparatively small) remaining unbalance Fn is not leveled or is deliberately not readjusted, in particular since the phase offset of the millstone w13 varies comparatively strongly. However, the phase offset w16 of the balancing mass unit is selected according to the invention in such a way (here for the purpose of illustration corresponding to the phase offset in FIG. 6B) that the resulting residual imbalance fluctuates around the value zero. Such a mean value can be determined, for example, as an empirical value from the normal operation of the mill over a predefined operating period, in particular for the purpose of specifying a single predefined advantageous phase offset w16 for the balancing mass unit. This can also save time-consuming readjustment. Effect: Depending on the size of the offset, the comparatively small / short force vector Fn is aligned in a first or in a second opposite direction and ideally oscillates around a mean value zero with only a small deflection.
Die Fig. 7A, 7B, 7C, 7D zeigen eine Exzenterwelle 15 in unterschiedlichen Ansichten und Konfigurationen. In Fig. 7A ist erkennbar, dass einzelne Nocken jeweils eine Scheibe 15.1 umfassen, die mit vordefinierbarem Versatz beziehungsweise Drehwinkel relativ zu den weiteren Nocken beziehungsweise Scheiben anordenbar ist. Die einzelnen Nocken beziehungsweise Scheiben lassen sich zum Beispiel mittels Verbindungsmitteln 15.2 (beispielsweise Schraubverbindungen oder Pass-Mittel) relativ zueinander positionieren. 7A, 7B, 7C, 7D show an eccentric shaft 15 in different views and configurations. In FIG. 7A it can be seen that individual cams each include a disk 15.1, which can be arranged with a predefinable offset or angle of rotation relative to the further cams or disks. The individual cams or disks can, for example, be positioned relative to one another by means of connecting means 15.2 (for example screw connections or fitting means).
Das Beispiel der Figuren 7 zeigt eine Welle mit drei Nocken. Insbesondere interagiert eine der Nocken mit der Mahlkammer, und die anderen beiden Nocken sind jeweils an eine von zwei Ausgleichsmasseneinheiten gekoppelt. Es hat sich gezeigt, dass ein besonders vorteilhaftes Betriebsverhalten realisierbar ist, wenn der mittlere Nocken die Mahlkammer koppelt. The example in FIG. 7 shows a shaft with three cams. In particular, one of the cams interacts with the grinding chamber, and the other two cams are each coupled to one of two balancing mass units. It has been shown that a particularly advantageous operating behavior can be achieved if the middle cam couples the grinding chamber.
In Fig. 7B ist die Relativposition der einzelnen Nocken beziehungsweise Scheiben weiter verdeutlicht. Insbesondere kann eine serielle Montage von einzelnen Maschinenelementen vorgesehen sein, insbesondere derart, dass die Scheiben optional nachrüstbar sind. In FIG. 7B, the relative position of the individual cams or disks is further illustrated. In particular, serial assembly of individual machine elements can be provided, in particular in such a way that the disks can optionally be retrofitted.
In Fig. 7C und 7D sind unterschiedlich groß eingestellte Phasenversätze illustriert. Fig. 7C illustriert einen (erfindungsgemäß als nachteilig identifizierten) Versatz von 180 °. Fig. 7D illustriert beispielhaft einen (erfindungsgemäß als vorteilhaft identifizierten) Versatz von ± 20 ° in Bezug auf die exakt gegensätzliche gegenüberliegende Anordnung gemäß Fig. 7C (180 °), entsprechend also 200 °. Ein solcher Versatz kann also relativ zwischen dem Nocken für die Kammer und dem jeweiligen Nocken für die Ausgleichsmasseneinheit(en) realisiert werden, wahlweise fest vordefiniert oder auch während des Betriebs oder in Betriebspausen oder bei Neukonfiguration der Mühle einstellbar (optionale Nach-Justage). Fig. 8 zeigt eine Scheibenschwingmühlenvorrichtung 10 mit Steuerungs- /Regelungseinrichtung 20 und mit wenigstens einer Messeinheit 21 , insbesondere umfassend wenigstens einen Beschleunigungssensor. In FIGS. 7C and 7D, phase offsets set to different sizes are illustrated. 7C illustrates an offset of 180 ° (identified as disadvantageous in accordance with the invention). FIG. 7D illustrates an example of an offset of ± 20 ° (identified as advantageous according to the invention) in relation to the exactly opposite, opposite arrangement according to FIG. 7C (180 °), that is to say 200 °. Such an offset can therefore be implemented relatively between the cam for the chamber and the respective cam for the balancing mass unit (s), either permanently predefined or also adjustable during operation or during breaks or when the mill is reconfigured (optional readjustment). 8 shows a vibrating disk mill device 10 with a control / regulating device 20 and with at least one measuring unit 21, in particular comprising at least one acceleration sensor.
Bezugszeichenliste: List of reference symbols:
I Scheibenschwingmühle I vibrating disc mill
10 Scheibenschwingmühlenvorrichtung 10 Vibrating disc mill device
I I Mühlengehäuse I I mill housing
12 Materialaufgabe 12 Material feed
13 Mahlsystem 13 grinding system
13.1 Mahlkammer 13.1 grinding chamber
13.3 Haltespange 13.3 retaining clip
13.4 Dom beziehungsweise Distanzelement 13.4 Dome or spacer element
13.5 Grundplatte 13.5 base plate
14 Exzenterwellen-Antrieb 14 Eccentric shaft drive
15 Exzenterwelle 15 eccentric shaft
15.1 Exzenterwellenscheibe beziehungsweise Exzenterscheibe 15.1 Eccentric shaft disk or eccentric disk
16 Ausgleichsmasseneinheit 16 balancing mass unit
16.1 Ausgleichsmassenelement 16.1 balancing mass element
17 materialelastische Anlenkereinheit 17 Material elastic link unit
17.1 Mahlkammer-Aufnahme 17.1 Grinding chamber holder
17.11 materialsteifer Bereich 17.11 material stiff area
17.2 Übergang zur Mahlkammer-Aufnahme 17.2 Transition to the grinding chamber holder
17.3 materialelastischer Abschnitt, insbesondere freier Arm 17.3 material elastic section, in particular free arm
17.4 Ausgleichsloch 17.4 compensation hole
17.5 Innenradius 17.5 inner radius
17.6 Abrundung 17.6 rounding
17.7 Lager-Aufnahme 17.7 Camp recording
17.71 Ringabschnitt 17.71 ring segment
17.8 Kopplungspunkt 17.8 coupling point
17.9 Anlenkpunkt oder Anlenkabschnitt oder Mitte eines Anlenkabschnitts 17.9 Articulation point or articulation section or center of an articulation section
18 Lager für Exzenterwelle 18 bearings for eccentric shaft
19 Materialaustrag 19 Material discharge
20 Steuerungs-/Regelungseinrichtung 20 Control / regulating device
21 Messeinheit, insbesondere Beschleunigungssensor F1 Kraftvektor Unwuchtkraft Mahlkammer (beziehungsweise Mahlsystem ohne Mahlstein und ohne Ausgleichsmasseneinheit) 21 measuring unit, in particular acceleration sensor F1 force vector imbalance force grinding chamber (or grinding system without grinding stone and without balancing mass unit)
F2 Kraftvektor Unwuchtkraft Mahlstein F2 Force vector imbalance force grinding stone
F3 Kraftvektor Unwuchtkraft Ausgleichsmasseneinheit F3 Force vector imbalance force balancing mass unit
Fn Kraftvektor Restunwucht Fn force vector residual unbalance
D17.1 Durchmesser der Mahlkammer-Aufnahme D17.1 Diameter of the grinding chamber holder
d17 freie Länge d17 free length
r radiale Richtung r radial direction
r1 radialer Abstand der Lager-Aufnahme r1 radial distance of the bearing seat
u Umfangsrichtung u circumferential direction
z Höhenrichtung beziehungsweise Längsrichtung (axiale Richtung) z vertical direction or longitudinal direction (axial direction)
z17 Dicke der Anlenkereinheit z17 Thickness of the link unit
a Umfangswinkel beziehungsweise Versatz in Umfangsrichtung a circumferential angle or offset in the circumferential direction
w Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz (kleines Omega) w Angle of rotation or phase offset (small omega)
w13 Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz Mahlstein w13 Angle of rotation or phase offset of the millstone
w16 Drehwinkel beziehungsweise Phasenversatz Ausgleichsmasseneinheit w16 Angle of rotation or phase offset compensation mass unit

Claims

1. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) zur Zerkleinerung von Einsatzmaterial, insbesondere Einsatzmaterial einer Partikelgröße kleiner 20 mm oder kleiner 10 mm, insbesondere eingerichtet zum Mahlen des Einsatzmaterials auf Partikelgrößen kleiner 75 gm, mit: 1. Vibrating disc mill device (10) for comminuting input material, in particular input material with a particle size of less than 20 mm or less than 10 mm, in particular set up for grinding the input material to particle sizes of less than 75 μm, with:
- einem Mühlengehäuse (11 ); - A mill housing (11);
- einem im Mühlengehäuse (11 ) schwingbeweglich angeordneten Mahlsystem (13) mit einer Mahlkammer (13.1 ) und mit wenigstens einem in der - A grinding system (13) which is arranged to be oscillatable in the mill housing (11) and has a grinding chamber (13.1) and at least one in the
Mahlkammer (13.1 ) beweglich angeordneten Mahlstein; Grinding chamber (13.1) movably arranged grinding stone;
- wenigstens einem im Mühlengehäuse (11 ) gelagerten und die - At least one stored in the mill housing (11) and the
Schwingbewegung in der Mahlkammer (13.1 ) erzeugenden Exzenterwellen- Antrieb (14) und wenigstens zwei Exzenterwellen (15), insbesondere Oscillating movement in the grinding chamber (13.1) generating eccentric shaft drive (14) and at least two eccentric shafts (15), in particular
wenigstens zwei synchron umlaufende Exzenterwellen (15); at least two synchronously rotating eccentric shafts (15);
- einer mit dem Exzenterwellen-Antrieb (14) verbundenen - One connected to the eccentric shaft drive (14)
Ausgleichsmasseneinheit (16) eingerichtet zum Unwuchtausgleich; Balancing mass unit (16) set up to compensate for unbalance;
wobei die Mahlkammer (13.1 ) mittels wenigstens einer materialelastischen Anlenkereinheit (17) an die Exzenterwellen (15) gekoppelt ist dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastische Anlenkereinheit (17) wherein the grinding chamber (13.1) is coupled to the eccentric shafts (15) by means of at least one material-elastic articulation unit (17), characterized in that the material-elastic articulation unit (17)
materialelastisch durch wenigstens einen biegeelastisch zwischen der material elastic by at least one flexible elastic between the
Mahlkammer (13.1 ) und den Exzenterwellen (15) gelagerten Abschnitt (17.3) ist, wobei die materialelastische Anlenkereinheit (17) biegeelastisch in radialer Richtung (r) ist. Grinding chamber (13.1) and the eccentric shafts (15) mounted section (17.3), the material-elastic link unit (17) being flexible in the radial direction (r).
2. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastische Anlenkereinheit (17) biegeelastisch in radialer Richtung (r) mit einem Biegemoment oder einer Biegesteifigkeit, welche/welches insbesondere in radialer Richtung (r) mindestens eine Zehnerpotenz kleiner ist als die Steifigkeit der gekoppelten kraftführenden Komponenten. 2. Vibrating disc mill device (10) according to claim 1, characterized in that the material-elastic link unit (17) is flexurally elastic in the radial direction (r) with a bending moment or flexural rigidity which, in particular in the radial direction (r) is at least one power of ten smaller than the rigidity of the coupled force-carrying components.
3. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastische Anlenkereinheit (17) eine Mahlkammer-Aufnahme (17.1 ) umfasst oder bereitstellt, insbesondere in einstückig-integraler Ausgestaltung, insbesondere in zentrischer Anordnung integriert in die materialelastische Anlenkereinheit (17); und/oder wobei die materialelastische Anlenkereinheit (17) aus einem vorgefertigten Halbzeug ausgestaltet ist, insbesondere in vollständig massiver Ausgestaltung. 3. Vibrating disk mill device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the material-elastic link unit (17) comprises or comprises a grinding chamber receptacle (17.1) provides, in particular in a one-piece, integral design, in particular in a central arrangement, integrated into the material-elastic link unit (17); and / or wherein the material-elastic link unit (17) is designed from a prefabricated semi-finished product, in particular in a completely solid configuration.
4. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden4. Vibrating disk mill device (10) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastische Anlenkereinheit (17) die Mahlkammer (13.1 ) in wenigstens einemClaims, characterized in that the material-elastic link unit (17) the grinding chamber (13.1) in at least one
Kopplungspunkt (17.8) je Exzenterwelle (15) bewegungstolerant an die jeweilige Exzenterwelle (15) koppelt, insbesondere mittels einer Lager-Aufnahme (17.7) zur Anordnung eines Lagers für die jeweilige Exzenterwelle (15), wobei der wenigstens eine Kopplungspunkt (17.8) mit Versatz (a) in Umfangsrichtung (u) in Bezug auf einen Anlenkpunkt oder Krafteinleitungspunkt an der Mahlkammer (13.1 ) angeordnet ist, insbesondere mit einem Versatz im Bereich eines Umfangswinkels a von 30 ° bis 120 °, insbesondere in zumindest annähernd tangentialer Erstreckung. Coupling point (17.8) couples each eccentric shaft (15) with movement tolerance to the respective eccentric shaft (15), in particular by means of a bearing receptacle (17.7) for the arrangement of a bearing for the respective eccentric shaft (15), the at least one coupling point (17.8) with an offset (A) is arranged in the circumferential direction (u) in relation to a point of articulation or force application point on the grinding chamber (13.1), in particular with an offset in the range of a circumferential angle a of 30 ° to 120 °, in particular in at least an approximately tangential extent.
5. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden5. Vibrating disk mill device (10) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastischeClaims, characterized in that the material elastic
Anlenkereinheit (17) die Mahlkammer (13.1 ) in wenigstens einemLink unit (17) the grinding chamber (13.1) in at least one
Kopplungspunkt (17.8) je Exzenterwelle (15) mittels eines materialelastischen Abschnitts in Ausgestaltung als freier Arm (17.3) bewegungstolerant an die jeweilige Exzenterwelle (15) koppelt, wobei der materialelastische Arm (17.3) einstückig-integraler Bestandteil der materialelastischen Anlenkereinheit (17) ist, insbesondere in Ausgestaltung als biegebalkenartiger Materialabschnitt. Coupling point (17.8) for each eccentric shaft (15) by means of a material-elastic section in the form of a free arm (17.3) couples movement-tolerant to the respective eccentric shaft (15), the material-elastic arm (17.3) being a one-piece, integral component of the material-elastic link unit (17), especially in the form of a bending beam-like material section.
6. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden6. Vibrating disk mill device (10) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastischeClaims, characterized in that the material elastic
Anlenkereinheit (17) oder zumindest ein jeweiliger materialelastischer Abschnitt (17.3) der materialelastischen Anlenkereinheit (17) massiv ausgestaltet ist. Link unit (17) or at least a respective material-elastic section (17.3) of the material-elastic link unit (17) is solid.
7. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastische Anlenkereinheit (17) wenigstens drei materialelastische Abschnitte jeweils in Ausgestaltung als freier Arm (17.3) aufweist, welche sich jeweils in Umfangsrichtung (u) um eine/die Mahlkammer-Aufnahme der materialelastischen Anlenkereinheit (17) erstrecken, insbesondere in symmetrischer Anordnung um die Mahlkammer-Aufnahme, und welche jeweils an dessen freien Ende eine Lager-Aufnahme (17.7) aufweisen, und welche jeweils eine freie Länge (d17) vom Mittelpunkt der Lager-Aufnahme (17.7) bis zu einem Anlenkpunkt (17.9) an der Mahlkammer-Aufnahme entsprechend einem Umfangswinkel a von mindestens 30 ° bis 45 ° aufweisen, insbesondere entsprechend einem Umfangswinkel a von mindestens 45 ° bis 60 °, insbesondere eine freie Länge (d17) im Bereich von mindestens 50 % bis 90 % des Durchmessers der Mahlkammer-Aufnahme, insbesondere mindestens 75 % bis 90 % des Durchmessers der Mahlkammer-Aufnahme (D17.1 ); und/oder wobei die materialelastische Anlenkereinheit (17) die Mahlkammer (13.1 ) in wenigstens einem Kopplungspunkt (17.8) je Exzenterwelle (15) mittels eines/des materialelastischen Abschnitts jeweils in Ausgestaltung als freier Arm (17.3) an die jeweilige Exzenterwelle (15) koppelt, wobei der jeweilige materialelastische Arm (17.3) von einem Übergang zur Mahlkammer-Aufnahme bis zum freien Ende des Arms (17.3) eine Länge im Bereich von 50 % bis 150 % des Durchmessers der Mahlkammer-Aufnahme (D17.1 ) aufweist, insbesondere 80 % bis 120 % des Durchmessers der Mahlkammer-Aufnahme (D17.1 ). 7. Vibrating disc mill device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the material-elastic link unit (17) has at least three material-elastic sections, each in the form of a free arm (17.3), which each extend in the circumferential direction (u) around a / the grinding chamber -Recording of the material-elastic link unit (17) extend, in particular in a symmetrical arrangement around the grinding chamber receptacle, and which each have a bearing receptacle (17.7) at its free end, and which each have a free length (d17) from the center of the bearing Have receptacle (17.7) up to a pivot point (17.9) on the grinding chamber receptacle corresponding to a circumferential angle a of at least 30 ° to 45 °, in particular corresponding to a circumferential angle a of at least 45 ° to 60 °, in particular a free length (d17) in Area of at least 50% to 90% of the diameter of the grinding chamber receptacle, in particular at least 75% to 90% of the diameter ssers of the grinding chamber holder (D17.1); and / or wherein the material-elastic link unit (17) couples the grinding chamber (13.1) to the respective eccentric shaft (15) in at least one coupling point (17.8) per eccentric shaft (15) by means of a material-elastic section, each in the form of a free arm (17.3) , wherein the respective material-elastic arm (17.3) from a transition to the grinding chamber receptacle to the free end of the arm (17.3) has a length in the range of 50% to 150% of the diameter of the grinding chamber receptacle (D17.1), in particular 80 % to 120% of the diameter of the grinding chamber holder (D17.1).
8. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastische Anlenkereinheit (17) eine/die Mahlkammer-Aufnahme (17.1 ) für die Mahlkammer (13.1 ) aufweist, welche die Mahlkammer (13.1 ) in Umfangsrichtung (u) vollumfänglich umgibt, wobei die Mahlkammer-Aufnahme bevorzugt als im Querschnitt kreisrunde oder als zylindrische Aufnahme in der Art einer Buchse ausgestaltet ist. 8. Vibrating disc mill device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the material-elastic link unit (17) has a / the grinding chamber receptacle (17.1) for the grinding chamber (13.1), which the grinding chamber (13.1) in the circumferential direction (u) completely surrounds, wherein the grinding chamber receptacle is preferably designed as a circular cross-section or as a cylindrical receptacle in the manner of a socket.
9. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden9. Vibrating disk mill device (10) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (r1 ) einer/der jeweiligen Lager-Aufnahme (17.7) der materialelastischen Anlenkereinheit (17), insbesondere der radiale Abstand (r1 ) eines/des Mittelpunkts der Lager- Aufnahme (17.7) zur Mahlkammer-Aufnahme, kleiner als der Durchmesser der Mahlkammer-Aufnahme (D17.1 ) der materialelastischen Anlenkereinheit (17) ist, insbesondere kleiner als der halbe Durchmesser der Mahlkammer-Aufnahme (D17.1 ). Claims, characterized in that the radial distance (r1) of a / the respective bearing receptacle (17.7) of the material-elastic link unit (17), in particular the radial distance (r1) of a / the center of the bearing receptacle (17.7) to the grinding chamber The receptacle is smaller than the diameter of the grinding chamber receptacle (D17.1) of the material-elastic link unit (17), in particular smaller than half the diameter of the grinding chamber receptacle (D17.1).
10. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden10. Vibrating disk mill device (10) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastischeClaims, characterized in that the material elastic
Anlenkereinheit (17) als flache Scheibe ausgebildet ist, insbesondere mit einheitlicher Dicke, insbesondere mit einheitlicher Dicke sowohl von materialelastischen Abschnitten/Armen als auch von einer/der Mahlkammer- Aufnahme der materialelastischen Anlenkereinheit (17). The articulation unit (17) is designed as a flat disc, in particular with a uniform thickness, in particular with a uniform thickness of both material-elastic sections / arms and a / the grinding chamber receptacle of the material-elastic articulation unit (17).
11. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden11. Vibrating disk mill device (10) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastischeClaims, characterized in that the material elastic
Anlenkereinheit (17) eingerichtet ist, die Mahlkammer (13.1 ) mit Bewegungstoleranzen von weniger als 1 mm, bevorzugt weniger als 0,5 oder 0,3 oder 0,2 mm, an die Exzenterwellen (15) materialelastisch zu koppeln, insbesondere mit diesen Bewegungstoleranzen jeweils in radialer Richtung (r1 ). Link unit (17) is set up to couple the grinding chamber (13.1) with movement tolerances of less than 1 mm, preferably less than 0.5 or 0.3 or 0.2 mm, to the eccentric shafts (15) in a material-elastic manner, in particular with these movement tolerances each in the radial direction (r1).
12. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden12. Vibrating disk mill device (10) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasseneinheit (16) derart an den Exzenterwellen-Antrieb (14) gekoppelt ist, dass ein Phasenversatz w größer 180 °, insbesondere größer 185 °, zwischen einem/dem Exzentermaximum der Ausgleichsmasseneinheit (16) und einem/dem Exzentermaximum der Mahlkammer (13.1 ) einstellbar ist. Claims, characterized in that the balancing mass unit (16) is coupled to the eccentric shaft drive (14) such that a phase offset w greater than 180 °, in particular greater than 185 °, between one / the eccentric maximum of the balancing mass unit (16) and one / the Eccentric maximum of the grinding chamber (13.1) is adjustable.
13. Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Phasenversatz w derart einstellbar ist, dass das Exzentermaximum der Ausgleichsmasseneinheit (16) dem Exzentermaximum der Mahlkammer (13.1 ) nacheilt; und/oder wobei die Ausgleichsmasseneinheit (16) derart in Abhängigkeit von der Ansteuerung des Exzenterwellen-Antriebs (14) ansteuerbar ist, dass ein Phasenversatz w im Bereich von 185 ° bis 200 ° einstellbar ist; und/oder wobei die Ansteuerung derart erfolgt, dass der eingeregelte Phasenversatz w der Ausgleichsmasseneinheit (16) unterschiedliche Relativpositionen des wenigstens einen Mahlsteins relativ zum Exzentermaximum im Teillast- und Volllastbetrieb ausgleicht, insbesondere zwecks Ausgleich von Betriebszustandsänderungen zwischen Leerlauf und Volllast; und/oder wobei die Ausgleichsmasseneinheit (16) im Phasenversatz w einstellbar ist, insbesondere indem an wenigstens eine Exzenterwelle (15) wenigstens eine Exzenterscheibe (15.1 ) vorgesehen ist, insbesondere eine in relativer Drehposition zur Exzenterwelle (15) positionierbare Exzenterscheibe; und/oder wobei das Exzentermaximum der Mahlkammer (13.1 ) mindestens 2 % des Innendurchmessers der Mahlkammer (13.1 ) beträgt, insbesondere im Bereich von 4 % bis 8 %; und/oder wobei das Exzentermaximum der Ausgleichsmasseneinheit (16) größer als das Exzentermaximum der Mahlkammer (13.1 ) ist, insbesondere mindestens um den Faktor 1 ,2 bis 3. 13. Vibrating disc mill device (10) according to claim 12, characterized in that the phase offset w is adjustable such that the The eccentric maximum of the balancing mass unit (16) lags the eccentric maximum of the grinding chamber (13.1); and / or wherein the balancing mass unit (16) can be controlled as a function of the control of the eccentric shaft drive (14) in such a way that a phase offset w in the range from 185 ° to 200 ° can be set; and / or wherein the control takes place in such a way that the regulated phase offset w of the balancing mass unit (16) compensates for different relative positions of the at least one millstone relative to the maximum eccentric in partial load and full load operation, in particular for the purpose of compensating for changes in the operating state between idle and full load; and / or wherein the phase offset w of the balancing mass unit (16) can be set, in particular by providing at least one eccentric disk (15.1) on at least one eccentric shaft (15), in particular an eccentric disk that can be positioned in the relative rotational position to the eccentric shaft (15); and / or wherein the maximum eccentric of the grinding chamber (13.1) is at least 2% of the inner diameter of the grinding chamber (13.1), in particular in the range from 4% to 8%; and / or wherein the eccentric maximum of the balancing mass unit (16) is greater than the eccentric maximum of the grinding chamber (13.1), in particular at least by a factor of 1, 2 to 3.
14. Materialelastische Anlenkereinheit (17) eingerichtet zur materialelastischen Kopplung einer Mahlkammer (13.1 ) an wenigstens eine Exzenterwelle (15) in einer Scheibenschwingmühlenvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die materialelastische Anlenkereinheit (17) hergestellt ist durch Ausnehmen einer Lager-Aufnahme (17.7) für die Exzenterwelle (15) und durch Ausnehmen einer Mahlkammer- Aufnahme, wobei zwischen den Aufnahmen jeweils wenigstens ein materialelastischer querschnittsflächenreduzierter Abschnitt (17.3) ausgebildet wird, insbesondere in einer einstückigen massiven Platte, welche eine/die einstückig-integrale materialelastische Anlenkereinheit (17) bildet. 14. Material-elastic link unit (17) designed for material-elastic coupling of a grinding chamber (13.1) to at least one eccentric shaft (15) in a vibrating disk mill device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the material-elastic link unit (17) is produced by removing a Bearing receptacle (17.7) for the eccentric shaft (15) and by removing a grinding chamber receptacle, with at least one material-elastic, cross-sectional area-reduced section (17.3) being formed between the receptacles, in particular in a one-piece solid plate which has a / the one-piece integral material-elastic link unit (17) forms.
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