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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prallzerkleinern von harten Materialien wie Hartgestein od. dgl., bei dem das zu zerkleinernde Gut in Rotation versetzt, durch Zentrifugalkraft gegen Prallkörper geschleudert und dabei gebrochen wird.
Die Erfindung betrifft weiters einen Prallbrecher bzw. eine Prallmühle zur Durchführung dieses Verfahrens, bestehend aus einem im Inneren mit Prallkörpern, insbesondere ortsfesten Prallplatten, versehenen Gehäuse, das wenigstens je eine Aufgabeöffnung zum Einbringen des zu zerkleinernden Gutes und eine Austragsöffnung zum Ausbringen des zerkleinerten Gutes aufweist, und in welchen Gehäuse ein von einer Antriebsvorrichtung angetriebener Rotor mit vorzugsweise im wesentlichen lotrechter Drehachse angeordnet ist.
Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Prallzerkleinern wird das aufgegebene Gut von einem mit Pralleisten bzw. Flügeln versehenen Rotor gegen ortsfeste Prallkörper geschleudert und dabei gebrochen. Die Pralleisten bzw. Flügel unterliegen jedoch zwangsläufig einem hohen Verschleiss.
Bei Rohr-, Kugel- oder Trommelmühlen werden deshalb bereits flügellose Rotoren verwendet. In diesen Rotoren sind allerdings gesonderte, lose Mahlkörper aus einem andern Material als das Aufgabegut vorhanden, welche für den Mahlvorgang unerlässlich sind. Nach dem Mahlvorgang müssen das zerkleinerte Gut und die Mahlkörper wieder voneinander getrennt werden ; dieser Trennvorgang ist zumeist überaus aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein rationelles Verfahren zum Prallzerkleinern mit hohem Wirkungsgrad zu schaffen. Weiters ist es Aufgabe der Erfindung, einen robusten Prallbrecher bzw. eine Prallmühle zur Durchführung des erwähnten Verfahrens zu schaffen, der bzw. die sich durch möglichst wenig Verschleissteile auszeichnet.
Dies wird gemäss der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass während der Rotationsbewegung zunächst mit einem Teil des aufgegebenen Gutes umlaufende, flügel- bzw. schaufelartige Prallflächen gebildet werden, worauf das darauffolgend aufgegebene Gut mittels dieser Prallflächen gegen die Prallkörper geschleudert wird.
Bei diesem Verfahren wird das im Verlaufe des Zerkleinerungsvorganges aufgegebene Gut beim Aufschlagen auf die vom rotierenden Gut selbst gebildeten Prallflächen (Schleuderflächen) zumeist bereits vorgebrochen und unmittelbar darauf mit hoher Geschwindigkeit gegen die Prallkörper geschleudert. Dadurch wird eine hervorragende Zerkleinerung des aufgegebenen Gutes erzielt, ohne dass die Verwendung von gesonderten Mahlkörpern notwendig wäre.
In Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens ist vorgesehen, dass am Beginn der Prallzerkleinerung zunächst vorgebrochenes Material von geringerer Korngrösse als das danach aufgegebene Material aufgegeben wird. Ein solches vorgebrochenes Material begünstigt die Bildung der Prallflächen bzw.
Schleuderflächen, auf welches das nachfolgend aufgegebene Gut aufschlägt und weggeschleudert wird.
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genannten Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor als flügelloser Hohlkörper mit im wesentlichen geschlossener Mantelfläche ausgebildet ist, der an seiner der Aufgabeöffnung des Gehäuses zugewandten Seite einerseits eine axiale Öffnung zum Eintragen des zu zerkleinernden Gutes und anderseits zwei oder mehrere, auf der Mantelfläche im gleichen Abstand voneinander angeordnete Öffnungen zum Austritt des Gutes aufweist.
Bei dieser Ausbildung des Rotors entsteht am Beginn der Rotationsbewegung, nachdem bereits eine gewisse Menge Gut in den Rotor eingebracht worden ist, infolge der Zentrifugalkraft ein aus Gutteilchen gebildetes Rotationsparaboloid, das von den in der Mantelfläche vorgesehenen Öffnungen ausgehende Vertiefungen in der Art von Wellentälern aufweist. Die seitlichen, gewölbten Wände dieser Vertiefungen stellen die flügel- oder schaufelartigen Prallflächen dar, auf welche das darauffolgend eingebrachte Gut aufschlägt, worauf es von diesen Prallflächen durch die in der Mantelfläche vorgesehenen Öffnungen nach aussen gegen die Prallkörper geschleudert wird.
Bei dem erfmdungsgemässen Prallbrecher benötigt der Rotor somit keine Pralleisten oder Flügel, die einem hohen Verschleiss unterliegen würden. Die Prallflächen, welche das Gut gegen die Prallkörper schleudern, werden vielmehr vom zuvor in den Rotor eingebrachten Gut selbst gebildet. Die Standzeit des erfindungsgemässen Prallbrechers ist dementsprechend hoch, der Wartungsaufwand hingegen minimal.
Die Verwendung eines Rotors mit im wesentlichen vertikaler Drehachse bietet hiebei noch den Vorteil, dass das aufgegebene Gut gleichmässig auf die umlaufenden, vom im Rotor befindlichen Gut selbst gebildeten flügelbzw. schaufelartigen Prallflächen verteilt wird.
Bei einer bevorzugten Bauform des erfindungsgemässen Prallbrechers besitzt der als Rotor dienende Hohlkörper zylinderförmige oder sich in Richtung zu den Öffnungen hin erweiternde, insbesondere konische, Gestalt, wobei sich die in der Mantelfläche angeordneten Öffnungen bis unmittelbar an den Rand der Mantelfläche erstrecken. Dadurch wird der Innenraum des Rotors, in dem sich die aus dem aufgegebenen Material bildenden flügel- bzw. schaufelartigen Prallflächen befinden, optimal ausgenutzt.
Es ist zweckmässig, wenn die in der Mantelfläche des Rotors angeordneten Öffnungen gerundet, insbesondere halbrund oder annähernd trapezförmig mit gerundeten Kanten, ausgebildet sind. Dadurch werden bei der Ausbildung der flügel-bzw. schaufelartigen Prallflächen scharfe übergänge vermieden.
Weiters ist es vorteilhaft, wenn zum Aufgeben des Gutes in an sich bekannter Weise ein
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Beschickungstrichter vorgesehen ist, der in den als Hohlkörper ausgebildeten Rotor, vorzugsweise bis in den Bereich der Öffnungen, hineinragt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Prallmühle dargestellt ist, näher beschrieben.
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: Fig. lFig. 2 eine Draufsicht auf die Prallmühle nach Fig. l und Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung des rotierenden, mit Mahlgut gefüllten Rotors der Prallmühle nach Fig. l bzw. 2, teilweise im Schnitt, wobei zwecks Vereinfachung der Darstellung nur eine Öffnung der Mantelfläche gezeichnet ist.
Die dargestellte Prallmühle umfasst ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse --1--, an dessen
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Im Inneren des Gehäuses--l--ist ein von einer nicht näher dargestellten Antriebsvorrichtung angetriebener Rotor--6--mit lotrechter Drehachse angeordnet. Der Rotor--6--ist als flügelloser Hohlkörper von zylindrischer Gestalt ausgebildet und weist eine im wesentlichen geschlossene Mantelfläche auf.
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Mantelfläche hat der Rotor-6-an seiner der Aufgabeöffnung --5-- zugewandten Seite vier Öffnungen --8-- zum Austritt des Gutes ;
die öffnungen --8-- sind halbrundförmig ausgebildet und erstrecken sich bis unmittelbar an den Rand der Mantelfläche des Rotors--6--. An dem Rand sind zwischen den einzelnen
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hiebei einen zur Drehachse des Rotors--6--koaxialen rohrförmigen Ansatz, der durch die axiale Öffnung --7-- in das Innere des Rotors--6--ragt.
Der Rotor--6--ist an seiner Unterseite, d. h. dem Boden, geschlossen ausgebildet und mit einer
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12--im Unterteil--13--desGehäuses --1-- drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle --10-- ist hiebei mit der nicht näher dargestellten Antriebsvorrichtung, z. B. einem Elektromotor, verbunden. Im Unterteil des Gehäuses sind ausserdem noch öffnungen --14-- zum Austragen des zerkleinerten Gutes vorgesehen.
Die erfindungsgemässe Prallmühle arbeitet wie folgt :
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Rotors beträgt dabei etwa 50 bis 80 m/sec-bilden die vorgebrochenen Teilchen infolge der Zentrifugalkraft im Inneren des Rotors ein Rotationsparaboloid, dessen Scheitel sich im unteren Bereich des Rotors befindet. In diesem Rotationsparaboloid sind fingerartige Vertiefungen ausgebildet, die von den Öffnungen--8-- ausgehend sich in Richtung auf den Scheitel des Rotationsparaboloids hin erstrecken (vgl. insbesondere Fig. 3).
Die seitlichen Wände dieser Vertiefungen bilden flügel- bzw. schaufelartige Vorsprünge, auf welche das danach aufgegebene Gut aufschlägt und von diesen Flächen durch die öffnungen --8-- hindurch gegen die Prallplatte --2-- geschleudert wird. Die Ausbildung der flügelartigen Vorsprünge hängt u. a. von der aufgegebenen Materialmenge, der Umfangsgeschwindigkeit und der Korngrösse des aufgegebenen Materials ab.
Letztere beträgt vorzugsweise 8 bis 250 mm. Das durch die Prallzerkleinerung erhaltene Endkorn ist weitgehend rissfrei.
Der Rotor muss nicht unbedingt zylindrisch ausgebildet werden ; der Rotor kann vielmehr auch sich in Richtung zur Aufgabeöffnung hin erweiternde Gestalt haben, beispielsweise konisch ausgebildet sein. Der Rotor könnte aber auch aus einem zylindrischen und einem konischen Teil bestehen.
In der Mantelfläche des Rotors werden zumeist 2 bis 6 Öffnungen angeordnet ; die Anordnung von mehr Öffnungen ist gleichfalls möglich.
Der Beschickungstrichter ragt vorzugsweise in den Rotor hinein ; dies ist aber nicht unbedingt nötig. Der Beschickungstrichter könnte auch im Abstand oberhalb des Rotors enden. Die Prallplatten an der Innenwand des Gehäuses können auch auswechselbar befestigt sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Prallzerkleinern von harten Materialien wie Hartgestein od. dgl., bei dem das zu zerkleinernde Gut in Rotation versetzt, durch Zentrifugalkraft gegen Prallkörper geschleudert und dabei
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Teil des aufgegebenen Gutes umlaufende, flügel- bzw. schaufelartige Prallflächen gebildet werden, worauf das darauffolgend aufgegebene Gut mittels dieser Prallflächen gegen die Prallkörper geschleudert wird.
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The invention relates to a method for the impact crushing of hard materials such as hard stone or the like, in which the material to be crushed is set in rotation, thrown against impact bodies by centrifugal force and thereby broken.
The invention further relates to an impact crusher or an impact mill for carrying out this method, consisting of a housing provided with impact bodies, in particular stationary impact plates, inside, which has at least one feed opening each for introducing the material to be crushed and a discharge opening for discharging the crushed material , and in which housing a rotor driven by a drive device with a preferably substantially perpendicular axis of rotation is arranged.
In the known methods and devices for impact comminution, the abandoned material is thrown against stationary impact bodies by a rotor provided with impact strips or blades and is broken in the process. However, the impact strips or wings are inevitably subject to high wear.
For this reason, vaneless rotors are already used in tube, ball or drum mills. In these rotors, however, there are separate, loose grinding bodies made of a different material than the feed material, which are essential for the grinding process. After the grinding process, the comminuted material and the grinding media must be separated from one another again; this separation process is usually extremely complex.
The object of the invention is to avoid these disadvantages and to create an efficient method for impact comminution with a high degree of efficiency. A further object of the invention is to create a robust impact crusher or an impact mill for carrying out the mentioned method, which is characterized by the fewest possible wearing parts.
According to the invention, this is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that, during the rotational movement, circumferential, wing-like or shovel-like impact surfaces are initially formed with part of the loaded material, whereupon the subsequently deposited material is thrown against the impact body by means of these impact surfaces .
In this process, the material given up in the course of the shredding process is mostly already pre-crushed when it hits the impact surfaces (centrifugal surfaces) formed by the rotating material itself and immediately thrown against the impact body at high speed. This achieves excellent comminution of the material fed in, without the need to use separate grinding media.
In an embodiment of the method according to the invention, it is provided that, at the beginning of the impact comminution, initially pre-crushed material with a smaller grain size than the material subsequently applied is applied. Such a pre-crushed material favors the formation of the impact surfaces or
Spinning surfaces on which the subsequently abandoned product hits and is thrown away.
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The above-mentioned method is characterized in that the rotor is designed as a wingless hollow body with a substantially closed outer surface, which on its side facing the feed opening of the housing has an axial opening on the one hand for introducing the material to be shredded and, on the other hand, two or more of the same on the outer surface Has spaced apart openings for the exit of the goods.
With this design of the rotor, at the beginning of the rotational movement, after a certain amount of material has already been introduced into the rotor, a rotational paraboloid formed from material particles is created as a result of the centrifugal force, which has depressions in the form of wave troughs emanating from the openings provided in the lateral surface. The lateral, curved walls of these recesses represent the wing-like or shovel-like impact surfaces on which the subsequently introduced material hits, whereupon it is thrown from these impact surfaces through the openings provided in the outer surface against the impact body.
In the case of the impact crusher according to the invention, the rotor therefore does not require any impact strips or blades that would be subject to high wear. Rather, the baffle surfaces that hurl the material against the impact body are formed by the material itself that was previously introduced into the rotor. The service life of the impact crusher according to the invention is correspondingly long, but the maintenance effort is minimal.
The use of a rotor with an essentially vertical axis of rotation also offers the advantage that the fed-in material is evenly distributed over the rotating blades and / or the material formed by the rotor itself. shovel-like baffles is distributed.
In a preferred design of the impact crusher according to the invention, the hollow body serving as a rotor has a cylindrical shape or a shape that widens in the direction of the openings, in particular conical, the openings arranged in the jacket surface extending right up to the edge of the jacket surface. As a result, the interior of the rotor, in which the wing-like or shovel-like baffles are located, which are formed from the fed material, is optimally used.
It is useful if the openings arranged in the outer surface of the rotor are rounded, in particular semicircular or approximately trapezoidal with rounded edges. As a result, in the formation of the wing or. shovel-like baffles avoided sharp transitions.
It is also advantageous if, in a known manner, to give up the goods
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Feed hopper is provided, which protrudes into the rotor designed as a hollow body, preferably into the area of the openings.
The invention is described in more detail below with reference to the drawings, in which an embodiment of an impact mill according to the invention is shown.
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: Fig. 1Fig. 2 shows a plan view of the impact mill according to FIG. 1 and FIG. 3 shows a diagrammatic representation of the rotating, filled with grinding material rotor of the impact mill according to FIG. 1 or 2, partially in section, only one opening of the lateral surface being drawn for the purpose of simplifying the representation .
The impact mill shown comprises an essentially cylindrical housing --1-- on which
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In the interior of the housing - 1 - a rotor - 6 - driven by a drive device (not shown in detail) with a vertical axis of rotation is arranged. The rotor - 6 - is designed as a wingless hollow body of cylindrical shape and has an essentially closed outer surface.
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The outer surface of the rotor-6-on its side facing the feed opening -5- has four openings -8- for the exit of the goods;
the openings --8-- are semicircular and extend right up to the edge of the lateral surface of the rotor - 6--. On the edge are between each
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hiebei a tubular extension to the axis of rotation of the rotor - 6 - which protrudes through the axial opening --7-- into the interior of the rotor - 6 -.
The rotor - 6 - is on its underside, i.e. H. the bottom, formed closed and with a
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12 - in the lower part - 13 - of the housing --1-- is rotatably mounted. The drive shaft --10-- is connected to the drive device, not shown, e.g. B. an electric motor connected. In the lower part of the housing there are also openings --14 - for discharging the shredded material.
The impact mill according to the invention works as follows:
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Rotor is about 50 to 80 m / sec - the pre-broken particles form a paraboloid of revolution due to centrifugal force inside the rotor, the apex of which is in the lower area of the rotor. In this paraboloid of revolution, finger-like depressions are formed which, starting from the openings - 8 - extend in the direction of the apex of the paraboloid of revolution (cf. in particular FIG. 3).
The side walls of these depressions form wing-like or shovel-like projections, on which the subsequently deposited material hits and is thrown from these surfaces through the openings --8-- against the baffle plate --2--. The formation of the wing-like projections depends u. a. on the amount of material given, the peripheral speed and the grain size of the material given up.
The latter is preferably 8 to 250 mm. The final grain obtained from impact crushing is largely free of cracks.
The rotor does not necessarily have to be cylindrical; Rather, the rotor can also have a shape that widens in the direction of the feed opening, for example be conical. The rotor could also consist of a cylindrical and a conical part.
Usually 2 to 6 openings are arranged in the outer surface of the rotor; the arrangement of more openings is also possible.
The feed hopper preferably protrudes into the rotor; but this is not absolutely necessary. The feed hopper could also end at a distance above the rotor. The baffle plates on the inner wall of the housing can also be exchangeably attached.
PATENT CLAIMS:
1. Method for impact crushing of hard materials such as hard stone or the like, in which the material to be crushed is set in rotation, thrown against impact bodies by centrifugal force and thereby
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Circumferential, wing-like or shovel-like impact surfaces are formed part of the abandoned goods, whereupon the subsequently abandoned goods are thrown against the impact body by means of these impact surfaces.