DE1246370B - Mill, especially for processing fiber materials - Google Patents
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Description
Mühle; insbesondere zum Aufbereiten von Faserstoffen Als Mühle, insbesondere zum Aufbereiten von Faserstoffen od. dgl., werden heute in zunehmendem Maße schnellaufende Mühlen, wie z. B. Kegelmühlen oder Scheibenmühlen verwendet.Mill; in particular for the preparation of fibrous materials as a mill, in particular for the preparation of fibrous materials or the like, are now increasingly fast-running Mills such as B. cone mills or disk mills are used.
Bei beiden bekannten Mühlenarten arbeiten ruhende und umlaufende Mahlorgane zusammen, und zwar arbeiten bei den Kegelmühlen in der Regel auf der Außenseite des Kegelmantels eines konischen Läufers befindliche Mahlorgane zusammen mit auf der Innenseite eines feststehenden Kegelmantels vorhandenen Mahlorganen, während bei den bekannten einfachen Scheibenmühlen die Mahlorgane auf den einander zugekehrten, in - achssenkrechten Ebenen liegenden Flächen von umlaufenden bzw. stillstehenden Scheiben getragen bzw. gebildet werden. In beiden Fällen ist eines der Mahlorgane, in der Regel der Läufer, axial verschiebbar ausgebildet, um die Spaltgröße zwischen den zusammenarbeitendenMahlorganen variieren und um eine Abnutzung der Mahlorgane kompensieren zu können.Both known types of mills have stationary and rotating grinding elements together, and in the case of the cone mills, they usually work on the outside of the conical shell of a conical runner located grinding elements together with the inside of a fixed conical shell existing grinding elements, while in the known simple disk mills, the grinding organs face one another, in - axially perpendicular planes of revolving or stationary surfaces Discs are worn or formed. In both cases one of the grinding organs is usually the rotor, designed to be axially displaceable to the size of the gap between the cooperating grinding elements and there is no wear and tear on the grinding elements to be able to compensate.
Diesen Mühlen haftet der Nachteil an, daß auf der Rückseite der umlaufenden Mahlorgane Energie verbraucht wird, ohne -daß dort nutzbare Mahlarbeit geleistet wird. Ferner sind wegen des axial einseitigen Mahldruckes schwere Axiallager für die umlaufenden Mahlorgane (Rotor) erforderlich. Diese Nachteile werden bei den Scheibenmühlen durch die ebenfalls bekannte Anwendung der Zwillingsbauweise vermieden, bei denen zwei Paare von Mahlorganen in spiegelbildlicher Doppelanordnung zusammenarbeiten. Dabei läuft normalerweise zwischen zwei als Stator ausgebildeten, einander zugekehrten Mahlorganen eine Rotorscheibe, die auf beiden Seiten Mahlorgane aufweist. In diesen bekannten Zwillings- oder Doppelscheibenmühlen ist der eine Stator axial unverschieblich angeordnet, während der andere Stator mechanisch oder hydraulisch axial verschoben werden kann. Dabei stellt sich der ebenfalls axial nach-. giebig (»schwimmend«) gelagerte Rotor zwischen den beiden äußeren Statoren selbsttätig so ein, daß sich der Mahldruck gleichmäßig auf beide Paare von Mahlorganen verteilt. Es ist ferner bekannt, bei derartigen Zwillings- oder Doppelscheibenmühlen Stator und Rotor je durch eigene voneinander abhängige Verstelleinrichtungen axial zu verstellen.These mills have the disadvantage that on the back of the rotating Milling organs energy is consumed without -that useful milling work is done there will. Furthermore, because of the axially one-sided grinding pressure, heavy thrust bearings are used for the rotating grinding elements (rotor) are required. These disadvantages are the Disk mills avoided by using the twin design, which is also known, in which two pairs of grinding organs work together in a mirror-inverted double arrangement. This normally runs between two stator designed, facing each other Grinding elements a rotor disk which has grinding elements on both sides. In these known twin or double disk mills, one stator is axially immovable arranged, while the other stator is axially displaced mechanically or hydraulically can be. This also adjusts itself axially. generous ("floating") mounted rotor between the two outer stators automatically so that the grinding pressure is evenly distributed over both pairs of grinding organs. It is further known, in such twin or double disk mills stator and rotor each to be adjusted axially by means of their own independent adjustment devices.
Alle diese bekannten Einrichtungen sind mit Nachteilen behaftet. Bedingt durch die konstruktiv erforderliche doppelte Führung der Verstelleinrichtung - z. B. der Verstellkolben im Fälle einer hydraulischen Verstellung - für den verschieblichen Stator ergibt sich eine sehr verwickelte und daher aufwendige Konstruktion der ganzen Maschine. Dieser verschiebliche Statorteil muß zudem an seinem äußeren Umfang abgedichtet werden. Dies erhöht die Reibungskräfte, erfordert größere. Verschiebungskräfte in. der Verstelleinrichtung und erschwert die Einstellung konstanter Belastung. Für die Speisung der Maschine bei dem üblichen parallelen Durchsatz des Stoffes sind zwei Einlaufstutzen notwendig, von denen einer über eine bewegliche Schlauchleitung an die Zuführung angeschlossen sein muß. Bei dem wegen des hohen Verschleißes der Mahlorgane häufig notwendig werdenden Wechsel der Mahlorgane muß jedesmal das Maschinengehäuse praktisch völlig dementiert werden, und dabei müssen alle Leistungsanschlüsse abgeflanscht werden. Einen weiteren Nachteil bildet die Notwendigkeit, Lagerung und Antrieb für eine axial verschiebliche Welle auszubilden. Durch die axiale Verschieblichkeit der Antriebswelle verschleißt auch die Stopfbüchse, verglichen mit einer unverschieblichen Welle, schneller und dichtet schlechter.All of these known devices have disadvantages. Conditional due to the constructively required double guidance of the adjustment device - z. B. the adjusting piston in the case of a hydraulic adjustment - for the movable Stator results in a very intricate and therefore complex construction of the whole Machine. This displaceable stator part must also be sealed on its outer periphery will. This increases the frictional forces, requiring larger ones. Displacement forces in. the adjustment device and makes it difficult to set a constant load. For are the feeding of the machine with the usual parallel throughput of the material two inlet nozzles are required, one of which has a flexible hose line must be connected to the feed. Because of the high wear of the Mahlorgane often necessary changing of the Mahlorgane must each time the machine housing practically completely denied, and all power connections must be removed from the flange will. Another disadvantage is the need for storage and drive to form an axially displaceable shaft. Due to the axial displaceability the drive shaft also wears the stuffing box compared to an immovable one Wave faster and seals worse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile bei einer Mühle mit zwei Paaren von zusammenarbeitenden und relativ zueinander rotierenden, in einem Gehäuse koaxial angeordneten Mahlorganen in spiegelbildlicher Doppelanordnung mit ebenen oder kegelig gekrümmten Mahlflächen, wobei die in der Mitte liegenden Mahlorgane zum Zwecke der Mahlspaltverstellung axial verschiebbar sind, zu vermeiden.The invention is based on the described disadvantages in the case of a mill with two pairs of cooperating and rotating relative to one another, In a housing coaxially arranged grinding organs in a mirror-inverted double arrangement with flat or conically curved grinding surfaces, with the ones in the middle Grinding elements are axially displaceable for the purpose of adjusting the grinding gap, to be avoided.
Sie löst diese Aufgabe dadurch, daß die in der Mitte liegenden Mahlorgane von relativ zueinander axial verschiebbaren Körpern getragen oder gebildet werden, die mit einer Einrichtung für diese Verschiebung versehen sind. Die Einrichtung für die gegenseitige Verschiebung der Körper dient dabei vorzugsweise zum Spreizen der axial verschiebbaren Körper. Die Konstruktion einer Mühle nach der Erfindung ist sehr klar und einfach. Ihr Aufbau kann völlig symmetrisch sein mit allen hieraus resultierenden Vorteilen bezüglich Modellkosten; Fertigungskosten, Ersatzteilhaltung usw. Die Maschinenabmessungen sind kleiner als bei den bekannten Einrichtungen.It solves this task by having the grinding organs located in the middle are supported or formed by bodies axially displaceable relative to one another, which are provided with a device for this displacement. The establishment for the mutual displacement of the bodies is preferably used for spreading the axially displaceable body. The construction of a mill after the invention is very clear and simple. Their structure can be completely symmetrical with all the resulting advantages in terms of model costs; Manufacturing costs, Spare parts, etc. The machine dimensions are smaller than the known ones Facilities.
Es braucht nur ein Einlaufstutzen vorgesehen zu werden und es entfällt die bei derartigen Anlagen mit parallelem Durchsatz erforderliche störanfällige Schlauchverbindung im Zulauf.Only one inlet connection needs to be provided and it is not necessary the failure-prone required in such systems with parallel throughput Hose connection in the inlet.
Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil der Mühle nach der Erfindung besteht darin, daß die in der Regel als Segmente ausgebildeten Mahlorgane relativ einfach ohne zeitraubende vollständige Demontage der ganzen Anlage ausgewechselt werden können.Another very important advantage of the mill according to the invention consists in the fact that the grinding organs, which are usually designed as segments, are relative simply replaced without time-consuming complete dismantling of the entire system can be.
Das Verschieben der Mahlkörper kann mechanisch, z. B. mittels einer auf einen Kniehebel einwirkenden Spindel, geschehen. Besonders vorteilhaft ist jedoch gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung, wenn zum Verschieben der Mahlkörper die einander zugekehrten Flächen der relativ zueinander verschiebbaren Körper zumindest zum Teil als Wirkflächen für ein Druckmedium, vorzugsweise Druckluft, ausgebildet sind und der zwischen diesen Wirkflächen liegende Raum mit einer Druckquelle in Verbindung steht und gegenüber dem Mahlraum durch eine Dichtung abgeschlossen ist, die eine axiale Relativbewegung der Körper zueinander zuläßt. Dabei dient als Dichtung vorzugsweise ein Faltenbalg.Moving the grinding media can be done mechanically, e.g. B. by means of a spindle acting on a toggle lever. However, it is particularly advantageous according to a further embodiment of the invention, if for moving the grinding media at least the facing surfaces of the bodies that can be displaced relative to one another partly designed as active surfaces for a pressure medium, preferably compressed air and the space between these active surfaces with a pressure source in Is connected and is closed off from the grinding chamber by a seal, which allows an axial relative movement of the body to each other. It serves as a seal preferably a bellows.
Die hierbei zur Verfügung stehenden, relativ großen Wirkflächen gestatten mit relativ niedrigen Drükken zu arbeiten, so daß als Druckmedium Druckluft verwendbar ist, die in der Regel ohnehin dort vorhanden ist, wo derartige. Mühlen zur Anwendung kommen. Dadurch erübrigt sich die Verwendung einer komplizierten und die Anlage erheblich verteuernden ölhydraulik. Die erfindungsgemäße Ausbildung der einander zugekehrten Flächen der verschiebbaren Körper als Wirkflächen für ein Druckmedium bietet zudem noch in sehr vorteilhafter Weise eine völlig gleichmäßige Druckverteilung über die gesamte Mahlfläche, ohne daß hierfür aufwendige Führungen oder sonstige Einrichtungen erforderlich sind.The relatively large effective areas available here permit to work with relatively low pressures, so that compressed air can be used as the pressure medium is, which is usually available anyway where such. Mills for use come. This eliminates the need to use a complicated and the system significantly more expensive oil hydraulics. The inventive training of each other facing surfaces of the displaceable body as active surfaces for a pressure medium also offers a completely even pressure distribution in a very advantageous manner over the entire grinding surface without the need for expensive guides or other Facilities are required.
In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind in axialer Richtung auf die verschiebbaren Körper einwirkende Federn vorgesehen, durch welche die Mahlkörper, etwa bei Druckluftausfall, automatisch rückgestellt werden.In a further advantageous embodiment of the invention are in the axial Direction on the displaceable body acting springs provided by which the grinding media are automatically reset, for example in the event of a compressed air failure.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung einer Mühle nach der Erfindung sind in bekannter Weise die rotierenden Mahlorgane zwischen den stillstehenden Mahlorganen angeordnet, und die Antriebswelle für die rotierenden Mahlorgane ist axial unverschieblich im Gehäuse gelagert. Dadurch entfällt die nachteilige axiale Verschiebung der Welle in der Stopfbüchse. Außerdem sind bei dieser Ausführung Verschiebedichtungen am Umfang -der Mahlorgane nicht erforderlich, so daß bei insgesamt viel besserer Abdichtung ein wesentlich geringerer Verschleiß der Dichtungen eintritt und sehr geringe axiale Reibungskräfte auftreten.In a particularly advantageous embodiment of a mill according to the Invention are in a known manner the rotating grinding elements between the stationary Arranged grinding elements, and the drive shaft for the rotating grinding elements is axially immovable in the housing. This eliminates the disadvantageous axial Displacement of the shaft in the stuffing box. In addition, there are sliding seals in this design on the circumference of the grinding organs not required, so that overall much better Sealing a significantly lower wear of the seals occurs and a lot low axial frictional forces occur.
Die Erfindung ist nicht nur auf Mühlen mit in bekannter Weise scheibenförmig ausgebildeten Mahlorganen beschränkt, sondern erfindungsgemäß kann eine solche Mühle auch als Doppelkegelmühle eingerichtet sein, in welcher die verschiebbaren Körper als mit ihren größeren Stirnflächen einander zugekehrte Kegelstümpfe, vorzugsweise von Steilkegeln, mit Mahlorganen auf der Mantelaußenfläche ausgebildet sind, die mit Mahlorganen auf der Innenfläche entsprechender Kegelmäntel zusammenarbeiten. Es läßt sich also hierdurch in einfacher Weise die vorteilhafte Anordnung zweier Paare von Mahlorganen auch auf solche Kegelmühlen anwenden.The invention is not only on mills with disk-shaped in a known manner trained grinding organs limited, but according to the invention such a mill can also be set up as a double cone mill, in which the displaceable body than truncated cones facing each other with their larger end faces, preferably of steep cones, are formed with grinding organs on the outer surface of the jacket, which cooperate with grinding organs on the inner surface of corresponding cone shells. It can thus be the advantageous arrangement of two in a simple manner Pairs of grinding organs also apply to such cone mills.
Auch ist die Erfindung für Mahlmaschinen anwendbar, in welcher nicht nur zwei Paare von relativ zueinander rotierenden Mahlorganen in spiegelbildlicher Doppelanordnung vorgesehen sind, sondern auch für Maschinen mit zwei oder mehr derartiger zweipaariger Mahlorgan-Anordnungen auf einer gemeinsamen Welle. Dabei kann der Durchsatz des Stoffes z. B. in der Weise erfolgen, daß er die jeweilige zweipaarige Doppelanordnung parallel und die einzelnen zweipaarigen Doppelanordnungen hintereinander durchläuft.The invention is also applicable to grinding machines in which not only two pairs of grinding organs rotating relative to one another in mirror image Double arrangement are provided, but also for machines with two or more such two-pair grinding organ arrangements on a common shaft. The throughput of the substance z. B. be done in such a way that it is the respective two-pair double arrangement parallel and runs through the individual two-pair double arrangements one behind the other.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt F i g. 1 im Schnitt eine - Zwillingsscheibenmühle nach der Erfindung und F i g. 2 in kleinerem Maßstab eine Seitenansicht der Mühle nach F i g. 1.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In it, F i g. 1 in section a - twin disk mill according to the invention and F i g. 2, on a smaller scale, a side view of the mill according to FIG. 1.
In einem aus zwei Teilen 1 und 2 bestehenden Gehäuse ist mittels Lager 3 die Antriebswelle 4 axial unverschieblich gelagert. Der mittlere Tei15 dieser Welle ist mit einer Verzahnung versehen, so daß Drehmomente auf der Welle 4 kraftschlüssig auf die verschieblich auf ihr angeordneten und mit einer entsprechenden Verzahnung versehenen scheibenförmigen Körpex 6 und 7 übertragen werden können. Die Körper 6 und 7 tragen je in bekannter Weise als Segmente ausgebildete Mahlorgane 8, die mit entsprechenden feststehenden, auf Deckeln 9 und 10 des Gehäuses befestigten, ebenfalls segmentförmig ausgebildeten Mahlorganen 11 zusammenarbeiten. Die Gehäusedeckel9 und 10 sind mittels Schrauben 12 an einem zwischen den durch Bolzen 13 (F i g. 2) zusammengehaltenen beiden Teilen 1 und 2 des Gehäuses fest eingeklemmten Einsatz 14 angeschraubt. Die Stoffzuführung erfolgt über den an diesen Einsatz 14 angegossenen Einlaßstutzen 15 durch die in den Gehäusedeckeln 9 und 10 ausgebildeten Kanäle 16 in parallelem Durchsatz zwischen die jeweils zusammenarbeitenden Mahlorgane 8 und 11 im Mahlraum 17. Der gemahlene Stoff verläßt die Maschine durch den ebenfalls an den Einsatz 14 angegossenen Auslaßstutzen 18.In a housing consisting of two parts 1 and 2, the drive shaft 4 is axially immovable by means of bearings 3. The middle part of this shaft is provided with a toothing, so that torques on the shaft 4 can be transmitted in a non-positive manner to the disk-shaped bodies 6 and 7, which are arranged displaceably on it and provided with corresponding toothing. The bodies 6 and 7 each carry grinding elements 8 designed as segments in a known manner, which work together with corresponding fixed grinding elements 11 which are also segment-shaped and fastened to covers 9 and 10 of the housing. The housing covers 9 and 10 are screwed by means of screws 12 to an insert 14 which is firmly clamped between the two parts 1 and 2 of the housing which are held together by bolts 13 (FIG. 2). The material is supplied via the inlet connection 15 cast on this insert 14 through the channels 16 formed in the housing covers 9 and 10 in parallel throughput between the respectively cooperating grinding elements 8 and 11 in the grinding chamber 17. The ground material leaves the machine through the also attached to the insert 14 molded outlet port 18.
Während des Mahlvorganges werden die axial verschiebbaren scheibenförmigen Körper 6 und 7 zur Veränderung des Abstandes zwischen den zusammenarbeitenden Mahlorganen und damit des Mahldrukkes gespreizt. Hierzu wird über den Preßluftanschlußstutzen 19 Preßluft durch die zentrale Längsbohrung 20 und die Kanäle 21 in der Welle 4 dem Raum 22 zwischen den Körpern 6 und 7 zugeführt, deren einander zugekehrte Rückseiten als Kolbenflächen dienen, wobei die gesamten radialen Flächen dieser Rückseiten als Kolbenflächen wirksam sind. Der Raum 22 ist gegenüber dem Mahlraum 17 mittels einer Balgdichtung 23, die durch einen Stützring 24 in ihrer gefalteten Lage gehalten wird, abgedichtet. Gleichfalls zur Abdichtung gegenüber der Preßluft dienen Rollmembranen 25, die den mittleren Wellenteil 5 und den jeweiligen verschiebbaren Körper 6 bzw. 7 abdichtend verbinden. Zwischen den Körpern 6 und 7 sind ferner Federglieder 26, z. B. Tellerfedern vorgesehen, welche der Spreizwirkung der Preßluft entgegenwirken und beim Nachlassen des Druckes die Körper wieder in ihre Ausgangslage zurückführen. Mit 27 sind Stopfbüchsen zwischen der Antriebswelle 4 und den Gehäuseteilen 1 und 2 bezeichnet.During the grinding process, the axially displaceable disc-shaped bodies 6 and 7 are spread apart to change the distance between the cooperating grinding members and thus the grinding pressure. For this purpose, compressed air is supplied via the compressed air connection piece 19 through the central longitudinal bore 20 and the channels 21 in the shaft 4 to the space 22 between the bodies 6 and 7, the rear sides of which serve as piston surfaces, the entire radial surfaces of these rear sides being effective as piston surfaces . The space 22 is sealed off from the grinding space 17 by means of a bellows seal 23 which is held in its folded position by a support ring 24. Rolling diaphragms 25, which connect the central shaft part 5 and the respective displaceable body 6 and 7 in a sealing manner, also serve to seal against the compressed air. Between the bodies 6 and 7 are also spring members 26, for. B. disc springs are provided, which counteract the expansion effect of the compressed air and when the pressure is released, the body return to its original position. Stuffing boxes between the drive shaft 4 and the housing parts 1 and 2 are designated by 27.
Das Auswechseln der Segmente der Mahlorgane 8 und 11 kann in leichter Weise ausgeführt werden, nachdem lediglich die, wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich, leicht zugänglichen Schrauben 12 gelöst worden sind, worauf die Gehäusedeckel 9 bzw. 10 innerhalb des Gehäuses weit zurückgezogen werden können. Dann können die verbrauchten Segmente der Mahlorgane durch Lösen ihrer nicht dargestellten Befestigungsschrauben von den Körpern 6 bzw. 7 und den Gehäusedeckeln 9 und 10 entfernt und neue Segmente in kurzer Zeit eingesetzt werden.The replacement of the segments of the grinding members 8 and 11 can be carried out in a simple manner after only the, as in particular from FIG. 2, easily accessible screws 12 have been loosened, whereupon the housing cover 9 or 10 can be withdrawn far within the housing. The used segments of the grinding members can then be removed from the bodies 6 or 7 and the housing covers 9 and 10 by loosening their fastening screws, not shown, and new segments can be inserted in a short time.
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