AT378698B

AT378698B - Schwingmuehle

Info

Publication number: AT378698B
Application number: AT591080A
Authority: AT
Inventors: Helmut Trapp
Original assignee: Voest Alpine Ag
Priority date: 1980-12-03
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1985-09-10
Also published as: ATA591080A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingmühle mit einem mit vertikaler Achse federnd gelagerten und, beispielsweise durch umlaufende Unwuchten, in horizontale Kreisschwingung versetz- barem rohrförmigem Mahlbehälter, in welchem zumindest ein Mahlkörper zum Ausführen einer Kreis- bewegung um die Mahlbehälterachse angeordnet ist und welcher an einem Ende eine Füllöffnung sowie am andern Ende eine Austragsöffnung aufweist.

Bekannte Schwingmühlen können zwei unterschiedlichen Typen zugeordnet werden, von welchen eine, beispielsweise Schwingmühlen gemäss der AT-PS Nr. 200896, der AT-PS Nr. 220928, der AT-PS
Nr. 215271 und der DE-AS 1607570, einen direkt angetriebenen unwuchtigen Mahlkörper und die andere, beispielsweise Schwingmühlen gemäss der CH-PS Nr. 607936 und der DE-PS Nr. 706763, ein durch rotierende Unwuchten in Kreisbewegungen versetztes Gehäuse aufweist.

Der Nachteil von
Schwingmühlen mit direkt angetriebenem unwuchtigem Mahlkörper liegt darin, dass die aufwendige
Lagerung des Mahlkörpers starkem Verschleiss unterliegt, da sich diese Lagerung in Nähe des Mahl- raumes befindet und der im Mahlraum entstehende Staub durch die für die Lagerung vorgesehene
Staubdichtung hindurchtritt und die Lagerung rasch schädigt, wozu noch kommt, dass die Mahl- körper häufig auch unmittelbar miteinander in Kollision gelangen und hiebei nichts zum Mahleffekt beigetragen wird, sondern lediglich der Verschleiss erhöht wird, dass die Geräuschentwicklung sehr gross ist, und dass die gewünschte Mahlfeinheit nur schwierig erzielbar ist.

In dieser Hinsicht ist die Konstruktion einer Schwingmühle gemäss der CH-PS Nr. 607936 bzw. gemäss der DE-PS Nr. 706763 günstiger, da im ersten Falle innerhalb eines vertikal angeordneten Rundsiebes als Mahlkörper
Stangen mit dichter Packung eingeführt sind und im zweiten Falle die Mahlkörper von auf einer Unterlage aufliegenden Mahlringen gebildet sind und keiner gesonderten Lagerung bedürfen, jedoch können bei derartigen Ausführungsformen einer Schwingmühle nur Mahlkörper relativ geringer Masse vorgesehen werden, so dass der mit solchen Schwingmühlen erzielbare Zerkleinerungsgrad und auch der Wirkungsgrad der Schwingmühlen gering ist.

Es ist Ziel der Erfindung, ausgehend von einer Schwingmühle gemäss der CH-PS Nr. 607936 bzw. der DE-PS Nr. 706763, also einer Schwingmühle der eingangs genannten Art, eine Schwingmühle zu schaffen, welche es gestattet, einen grösseren Zerkleinerungsgrad zu erzielen und mit grösserem Wirkungsgrad zu arbeiten. Dementsprechend ist eine Schwingmühle der eingangs genannten Art gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Mahlkörper in an sich bekannter Weise um wenigstens eine quer zur Achse des rohrförmigen Mahlbehälters verlaufende Achse schwenkbar angelenkt ist (sind).

Da in einer erfindungsgemäss ausgebildeten Schwingmühle die Mahlkörper angelenkt sind, können Mahlkörper grosser Masse verwendet werden, die auf das zu zerkleinernde Gut mit grosser kinetischer Energie wirken und damit einen hohen Zerkleinerungsgrad und einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen gestatten. Da in einer erfindungsgemässen Schwingmühle die Mahlkörper selbst nicht unwuchtig sind und auch nicht direkt angetrieben werden, können die Mahlkörper am Mahlbehälter in äusserst einfacher Weise, beispielsweise mit grosses Spiel aufweisenden Ösen, angelenkt werden, womit eine zu den oben erwähnten Schwierigkeiten führende Lagerung der Mahlkörper, wie sie bei direkt angetriebenen Mahlkörpern erforderlich ist, entbehrlich wird.

Die Mahlkörper können hiebei ähnlich dem Klöppel einer Glocke aufgehängt oder stehend gelagert sein und in Richtung des Umfanges des Mahlbehälters längs der Innenwand desselben eine Umwälzbewegung ausführen und es kann bei einer solchen Ausbildung, bei der gemäss der Erfindung zweckmässig der oder die Mahlkörper kardanisch, insbesondere mittels Kreuz- oder Kugelgelenken angelenkt ist oder sind, durch geeignete Dimensionierung der Aussenabmessungen des Mahlkörpers relativ zur lichten Weite des Mahlbehälters eine genau definierte Spaltbreite geschaffen werden, welche der maximalen Körnung des gemahlenen Gutes entspricht. Derartig gelagerte Mahlkörper können im Verhältnis zu den bekannten Kugeln, Scheiben oder Stäben wesentlich grössere Masse aufweisen und daher bei wesentlich langsamerer Umwälzgeschwindigkeit bzw.

Relativgeschwindigkeit eine ausgezeichnete Mahlwirkung ausüben.

Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, dass die Innenwand des Mahlbehälters hohlkonisch ausgebildet ist und dass in Achsrichtung des Mahlbehälters hohlkonische Abschnitte mit bezüglich der Mahlbehälterachse entgegengesetzt geneigten Erzeugenden abwechselnd aneinander anschliessen.

Da die Mahlwirkung zwischen der Innenwand des Mahlbehälters und den Mahlkörpern ausgeübt wird, bringt eine hohlkonische Ausbildung des Mahlbehälters eine Vergrösserung der wirksamen

EMI2.1

In Fig. 1 ist mit --1-- der Maschinenrahmen bezeichnet, welcher über die schematisch dargestellten Federn --2 und 3-- gegenüber einem starren Fundament --4-- abgestützt ist. Für den Schwingantrieb sind Motoren --5-- vorgesehen, welche Gelenkwellen --6-- antreiben. An den Ge- lenkwellen--6--sind Gewichte--7--exzentrisch gelagert. Durch Drehen der Gewichte --7-um die Gelenkwellen --6-- wird der Rahmen --1-- der Maschine in Schwingungen versetzt. Mit dem Maschinenrahmen --1-- ist ein hohlkonisches Mahlrohr--8--starr verbunden.

Innerhalb des hohlkonischen Mahlrohrs ist ein kegelförmiger Mahlkörper --9-- angeordnet, welcher über eine Pendelstange --10-- mit einem kardanischen Gelenk --11-- im Bereich der Aufgabeöffnung --12- des Mahlbehälters verbunden ist. Der Spitzenwinkel a des Mahlkörpers --9-- ist grösser als der Spitzenwinkel ss des hohlkonischen Mahlrohrs --8--, so dass sich zwischen der Innenwand --13- des Mahlbehälters und der Aussenwand--14--des Mahlkörpers--9--ein Mahlspalt ergibt.

Bei kreisförmiger Schwingung des Maschinenrahmens läuft der Mahlkörper --9-- mit seinem Grundkreis --15-- an der Innenwand --13-- des Mahlbehälters um und das sich in dem sich verjüngenden Mahlspalt befindende Mahlgut wird durch das Gewicht des umlaufenden Mahlkörpers zerkleinert. In Fig. 2 sind die Bezugszeichen der Fig. 1 beibehalten.

In Fig. 3 ist der Mahlkörper --9-- über eine Pendelstange --10-- stehend an einem im Bereich der Austragsöffnung --12'-- des Mahlbehälters --8-- angeordneten Gelenk --11-- kardanisch angelenkt. Die Arbeitsweise der Vorrichtung, bei welcher im übrigen die Bezugszeichen der Fig. 1
EMI3.1

4Grundkreis --15-- hinaus einen kugelsegmentförmigen Fortsatz --18-- auf,

dessen Krümmungsradius im wesentlichen dem Krümmungsradius eines gewölbten Siebes --19-- entspricht. Das Mahlgut wird durch den zwischen dem Sieb --19-- und dem unteren Teil --18-- des Mahlkörpers --16-- ausgebildeten Spalt über die Durchbrechungen des Siebes --19-- zur Austragsöffnung gefördert. Die übrigen Bezugszeichen für gleichbleibende Bauteile der Schwingmühle wurden bei dieser Zeichnung ebenso wie bei den folgenden Zeichnungen jeweils gleich gewählt.

Bei der Ausbildung nach Fig. 5 sind im Maschinenrahmen --1-- in Richtung der Achse --20-des Mahlbehälters vier Mahlrohrschüsse --21, 22,23 und 24-- aneinander angeschlossen. Der erste Teil des Mahlrohrs ist als sich konisch erweiternder Kegelmantel ausgebildet und weist an seiner Innenseite lösbar befestigte Platten --25-- als Auskleidung des Mahlbehälters auf. An den sich konisch erweiternden Bereich --21-- des Mahlbehälters schliesst ein sich konisch verjüngender zweiter Rohrschuss --22-- an. Die Teilbereiche --23 und 24-- dieses zusammengesetzten Mahlbehälters sind wieder entsprechend den Teilbereichen--21 und 22-- ausgebildet, wobei der mit dem Mahlkörper --9-- zusammenwirkende Innenmantel des Rohrschusses --23-- wieder mit lösbaren Platten --25-- ausgekleidet ist.

Die beiden Mahlkörper --9-- sind an den Kardangelenken - hängend angelenkt. Die Austragsöffnung --12'-- ist nunmehr am unteren Ende des sich konisch verjüngenden Teilbereichs --24-- des Mahlbehälters vorgesehen. In analoger Weise wie in Fig. 1 und 3 ist bei der Ausbildung nach Fig. 6 ein stehend an einem Kreuzgelenk --11-- angelenkter erster Mahlkörper --9-- und ein hängend an einem zweiten Kreuzgelenk --11-- angelenkter Mahlkörper --9-- vorgesehen. Die Ausbildung des Mahlbehälters entspricht hiebei im wesentlichen der Ausgestaltung nach Fig. 5, wobei lediglich die gesonderte Auskleidung der Teilbereiche--21 und 23-entfällt.

In Fig. 7 ist ein kegelförmiger Mahlkörper --26-- vorgesehen, welcher über eine Pendelstange --5-- an einem Kugel- oder Kreuzgelenk --11-- hängend angelenkt ist. Der Mahlkörper - kann hiebei um die Achse der Pendelstange --5-- rotieren und wälzt sich somit an den Auskleidungsplatten --25-- der Innenwand des Mahlbehälters ab. In analoger Weise ist der Mahlkörper --26-- in Fig.8 um die Achse der Pendelstange --5-- drehbar gelagert, wobei die Pendelstange --5-- stehend an einem Kugel- oder Kreuzgelenk --11-- angelenkt ist.

Die Ausbildungen nach Fig. 9 und 10 zeigen Mahlkörper --27 und 28--, deren Spitzen-

winkel CL jeweils grösser als der Spitzenwinkel ss der konischen Behälterwand gewählt ist. Je nach Mahlgut und gewünschter Mahlfeinheit kann der Durchmesser des Grundkreises--15--der Mahlkörper --27 und 28-- relativ zu den Innenwänden der Mahlbehälter --8-- so gewählt werden, dass ein genau definierter maximaler Spalt für den Durchlass des Mahlgutes in Richtung zur Aus- tragsöffnung --12'-- verbleibt. Bei der Ausbildung nach Fig. 11 ist der Mahlkörper --29-- als Doppelkegel ausgebildet und ebenso wie bei den Ausbildungen nach Fig.

9 und 10 über eine Pendel- stange --5-- hängend an einem Kreuzgelenk --11-- angelenkt. Der Mahlkörper --29-- kann hiebei selbstverständlich auch um die Achse der Pendelstange --5-- drehbar gelagert sein.

Die Ausbildung nach Fig. 12 zeigt einen hängend gelagerten Mahlkörper --30-- mit im wesentlichen kegelförmigem Umriss und durch Wellungen --31-- profilierter Mantelfläche. Diesen Wellungen --31-- entsprechende Wellungen --32-- des Mahlbehälters --33-- begrenzen den freien Mahlspalt zwischen Mahlkörper und Mahlbehälter.

In Fig. 13 ist eine scharfkantig gerippte Ausbildung der Mantelfläche des Mahlkörpers --34-- zu entnehmen, wobei die Rippen mit --35-- bezeichnet sind. Ebenso wie bei den in Fig. 12 dargestellten Profilierungen entsprechen diese Rippen --35-- des Mahlkörpers --34-- den Rippen --36-- des Mahlbehälters --37--, wobei die jeweiligen Rippen auf Lücke zueinander angeordnet sind,
EMI4.1
stellt, welcher stehend über eine Pendelstange --5-- an einem im Bereich der Austragsöffnung --12'-- vorgesehenen Kegel- oder Kreuzgelenk --11-- angelenkt ist. Dem gewellten Mantel--39-entsprechend ist der Innenmantel --40-- des im wesentlichen zylindrischen Mahlbehälters--41-ausgebildet.

In Fig. 15 ist der klöppelförmige Mahlkörper --42-- wieder stehend an einem Kreuzge- lenk--11--angelenkt und weist im wesentlichen kegelförmige Gestalt auf. Der Mahlbehälter--43-ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet.

In Fig. 16 und 17 ist die Anordnung mehrerer Mahlbehälter an einem gemeinsamen Rahmen --1-- schematisch veranschaulicht. Die Mahlbehälter --8-- gemäss der Ausbildung nach Fig. 16 werden von den mittig zwischen den Mahlbehältern exzentrisch um die Gelenkwelle --6-- umlaufen-
EMI4.2
--7-- in--6-- in Umdrehung versetzt wird, zu Kreisschwingungen angetrieben.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Schwingmühle mit einem mit vertikaler Achse federnd gelagerten und, beispielsweise durch umlaufende Unwuchten, in horizontale Kreisschwingung versetzbarem rohrförmigem Mahlbehälter, in welchem zumindest ein Mahlkörper zum Ausführen einer Kreisbewegung um die Mahlbehälterachse angeordnet ist und welcher an einem Ende eine Füllöffnung sowie am andern Ende eine Austragsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Mahlkörper (9 ; 16 ; 26 ; 27 ; 28 ; 29 ; 30 ; 34 ; 38 ; 42) in an sich bekannter Weise um wenigstens eine quer zur Achse des rohrförmigen Mahlbehälters (8 in Fig. l, 3,4, 9 ; 10 ; 21 bis 24 in Fig. 5 und 6 ; 33 in Fig. 12 ; 37 in Fig. 13 ; 41 in Fig. 14 ;

43 in Fig. 15) verlaufende Achse (bei 11) schwenkbar angelenkt ist (sind) (Fig. l, 3,5, 6 ; Fig. 4 ; Fig. 7, 8 ; Fig. 9 ; Fig. 10 ; Fig. 11, Fig. 12 ; Fig. 13 ; Fig. 14 ; Fig. 15).

Claims

2. Schwingmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Mahlkörper (9 ; 16 ; 26 ; 27 ; 28 ; 29 ; 30 ; 34 ; 38 ; 42) kardanisch, insbesondere mittels Kreuz- oder Kugelgelenken angelenkt ist oder sind.

3. Schwingmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand des Mahlbehälters hohlkonisch ausgebildet ist und dass in Achsrichtung des Hohlkörpers hohlkonische Abschnitte mit bezüglich der Mahlbehälterachse entgegengesetzt geneigten Erzeugenden abwechselnd aneinander anschliessen (Fig. 1 bis 13).

4. Schwingmühle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (40) des Mahlbehälters (41) Profilierungen, insbesondere Rippen oder Warzen, aufweist (Fig. 14). <Desc/Clms Page number 5>

5. Schwingmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenprofilierung des Mahlbehälters (41) von sich quer zu den Erzeugenden der Behälterwand erstreckenden, insbesondere schraubenlinienförmigen oder in Form von konzentrischen Ringrippen ausgebildeten, Rippen gebildet ist (Fig. 14).

6. Schwingmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper in an sich bekannter Weise klöppelförmig, insbesondere kegelförmig, ausgebildet sind.

7. Schwingmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitzenwinkel (a) des kegelförmigen Mahlkörpers (9 ; 27 ; 28) grösser oder gleich dem Spitzenwinkel (ss) des den Mahlkörper umschliessenden hohlkonischen Mahlbehälters (8) oder Abschnitten desselben ist (Fig. l, 9, 10).

8. Schwingmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper (16,26 bis 30,34, 38, 42 ; 9) über eine Pendelstange (5 ; 10) mit den Gelenken (11) verbunden sind (Fig. 4, 7 bis 15 ; Fig. 1, 3,6).

9. Schwingmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper (26) um die Achse der Pendelstangen (5) drehbar mit den Pendelstangen (5) verbunden sind (Fig. 7, 8).

10. Schwingmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Mahlkörper von den Gelenken (11) einstellbar ist.

11. Schwingmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkstelle der Pendelstange (5,10) höhenverstellbar ist.

12. Schwingmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlkörper (30,34, 38) an ihren Aussenflächen, insbesondere den Kegelflächen, vorzugsweise der Profilierung (32,36, 40) der Innenflächen des Mahlkörpers (33,37, 41) entsprechend, profiliert (31,35, 39) ausgebildet sind (Fig. 12, 13,14).

13. Schwingmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Mahlkörpern (9) in Kollision gelangenden Innenflächen der Mahlbehälter (21,22, 23, 24) als lösbar mit dem Mahlbehälter verbundene Platten (25) ausgebildet sind (Fig. 5).