DE4400627A1

DE4400627A1 - Fine comminution mill with material moving in circular flow path

Info

Publication number: DE4400627A1
Application number: DE19944400627
Authority: DE
Inventors: Jens Dr Ing Loewe; Alfred Dr Ing Schollbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-01-12
Filing date: 1994-01-12
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: DE4400627C2

Abstract

The grinding mill carries out circular or similar circulation of the enclosed material for a high comminuting efficiency with or without additional grinding work. To achieve uniform energy density at least one straight surface (2,3,4) is used for bounding the grinding table cross-section, fitted in the grinding chamber at an angle of 0 to 60 deg. w.r.t. the vertical. The ratio of the length of the straight surfaces, bounding the grinding chamber, to the grinding tube dia. is 0.65 to 0.85. Pref. the grinding chamber bounding straight surfaces are formed with a passage, in stepped manner, or interrupted.

Description

Die Erfindung betrifft kreisförmige oder ähnliche Schwingungen ausführende Mühlen mit oder ohne zusätzlichem Mahlwerk für Trocken-, Naßzerkleinerung und Dispergierung mahlfähiger disperser Stoffe einschließlich des Aufschließens von Mikroor ganismen. Die Anwendung der Erfindung empfiehlt sich besonders für die Mahlung harter, sehr feiner und schwer zu zerkleinern der Partikeln.The invention relates to circular or similar vibrations Executing mills with or without additional grinder for Dry, wet crushing and dispersion grindable disperse substances including the disintegration of Mikroor mechanisms. The application of the invention is particularly recommended for grinding hard, very fine and difficult to shred of the particles.

In Rohrschwingmühlen werden Mahlrohre zur Erhöhung des Ener gieumsatzes mit dem Drehkammerrad (DE-PS 31 43 756 bzw. DE-PS 34 43 499) oder mit nockenartigen Auskleidungen (DD-PS 2 90 148) versehen. Mit diesen Modifizierungen des Mahlraumes ist es möglich, den Impuls tiefer in den Mahlbehälter zu lei ten. Jedoch kommt es auf Grund des zeitlich versetzten Stoß eintrages zur Behinderung der Mahlkörperbewegung, was bis zur Verpressung der Mahlkörper führen kann, da der Stoß zwischen den Mahlkörpern pyramidenförmig weitergeleitet wird. Bei der Übertragung des Impulses in Richtung Zentrum werden somit auch seitliche Impulse auf die benachbarten Mahlkörper übertragen. Die dabei für die seitlichen Stöße erforderliche Energie kann nicht mehr zum eigentlichen Zerkleinerungsprozeß genutzt wer den, da sie nicht ausreicht, um die Beanspruchungshöhe zur Zerkleinerung zu überschreiten. Die energetischen Anteile für den seitlichen Stoßprozeß gehen aber für die Energieübertra gung in Richtung Zentrum verloren, wodurch sich dort ein bewe gungsarmes Gebiet ausbildet, in dem keine wirkungsvolle Zer kleinerungsarbeit verrichtet wird.In tube vibrating mills, grinding tubes are used to increase the energy gie sales with the rotary chamber wheel (DE-PS 31 43 756 or DE-PS 34 43 499) or with cam-like linings (DD-PS 2 90 148). With these modifications to the grinding chamber it is possible to apply the pulse deeper into the grinding container However, it happens due to the time-shifted shock entry to obstruct the grinding media movement, which up to Compression of the grinding media can result as the impact between the grinding media is passed pyramid-shaped. In the Transmission of the impulse towards the center will also be transmit lateral impulses to the neighboring grinding media. The energy required for the side impacts can no longer used for the actual crushing process the, since it is not sufficient to increase the stress level To exceed crushing. The energetic parts for but the side impact process go for the energy transfer lost towards the center, causing movement there low-education area in which no effective cer reduction work is done.

In der DR-PS 7 01 744 ist der Einbau eines Deckleitbleches be schrieben. Dieses Deckleitblech ragt soweit senkrecht zur Schwingungsebene in die Mahlkörperfüllung hinein, daß die Auf wärtsbewegung der Mahlkörper an der Seitenwand gehemmt und die Füllung angestaut wird. Die Ausbildung bewegungsarmer Zonen wird dadurch stark begünstigt, wodurch der Zerkleinerungspro zeß behindert wird.In the DR-PS 7 01 744 the installation of a cover guide is wrote. This cover plate protrudes so far perpendicular to Vibration level in the grinding media filling that the on downward movement of the grinding media on the side wall and the Filling is pent up. The formation of sedentary zones is greatly favored, whereby the shredding pro is hindered.

Eine weitere Lösung (DE-OS 23 32 515) beschreibt den Einbau einer festen Trennplatte. Durch diese Trennplatte wird der Bewegungsablauf der Mahlbehälterfüllung beeinflußt. Mit dieser Lösung wird das Verhältnis der impulserteilenden Wandfläche zur Mahlkörpermasse gegenüber dem herkömmlichen runden Mahl rohr vergrößert. Damit existieren zwei Mahlkammern, zwischen denen ein Mahlkörperaustausch nur eingeschränkt möglich ist. Somit entsteht eine Behinderung der Mahlkörperbewegung, was zu einer Verpressung der Mahlkörperpackung führt.Another solution (DE-OS 23 32 515) describes the installation a fixed partition. Through this partition plate Movement of the grinding container filling is influenced. With this The solution is the ratio of the impulse-giving wall area to grinding media compared to conventional round grinding tube enlarged. So there are two grinding chambers, between which can only be replaced to a limited extent. This creates a hindrance to the grinding media movement, which leads to a compression of the grinding media pack leads.

Desweiteren sind für Kugelmühlen Erfindungen bekannt, die eine polygonartige (DE-PS 39 11 849) bzw. sichelförmige Auskleidung (DE-PS 33 32 958) beschreiben, mit deren Hilfe die Mahlwirkung durch verbesserte Rutsch- und Rollreibungsbedingungen bei zusätzlichen Fall- und Auftreffeffekten verbessert wird. Ent scheidend ist hierbei weiterhin, daß die Energieübertragung durch Rotation der gesamten Mahlrohrwand um einen ruhenden Festpunkt im Zentrum des Mahlrohres erfolgt.Furthermore, inventions are known for ball mills, the one polygonal (DE-PS 39 11 849) or crescent-shaped lining (DE-PS 33 32 958) describe with the help of the grinding effect due to improved sliding and rolling friction conditions additional fall and impact effects is improved. Ent What is also crucial here is that energy transmission by rotating the entire grinding tube wall around a stationary one Fixed point in the center of the grinding tube.

Dagegen wird in Schwingmühlen die zur Zerkleinerung benötigte Energie durch zeitlich versetzte, an der Mahlrohrwand umlau fende Stoßimpulse in die Mahlkörperpackung eingeleitet. Dies führt zu einer kombinierten und sehr intensiven Stoß- und Reibbeanspruchung. Damit entstehen in Schwingmühlen qualitativ völlig andere Zerkleinerungsbedingungen hinsichtlich Beanspru chungshäufigkeit und -intensität, als sie in Kugelmühlen zu finden sind. Damit sind in Schwingmühlen wesentlich höhere Feinheiten realisierbar. Aufgrund der o. g. Übertragungsver luste des Stoßimpulses in Richtung Zentrum des Mahlrohres entstehen in Schwingmühlen jedoch bewegungsarme Gebiete, in denen keine effektiven Zerkleinerungsvorgänge mehr stattfinden können. Diese bewegungsarmen Gebiete können aber durch eine Übertragung der polygonartigen und sichelförmigen Auskleidung auf die Schwingmühlen nicht beseitigt werden, da die Mahlkör per auch hier um einen virtuellen Drehpunkt konzentrisch um laufen würden, was stets zu bewegungsarmen Zonen führt.In contrast, the vibratory mills are used for grinding Energy through time-shifted, umlau on the grinding tube wall Impact impulses initiated in the grinding media packing. This leads to a combined and very intense shock and Frictional claim. This creates quality in vibratory mills completely different crushing conditions with regard to stress frequency and intensity than in ball mills are to be found. This means that vibratory mills are much higher Subtleties realizable. Due to the above Transmission ver loss of the impulse towards the center of the grinding tube arise in vibration mills, however, sedentary areas, in which no longer have any effective shredding processes can. These areas with little movement can, however, be Transfer of the polygonal and crescent-shaped lining on the vibrating mills cannot be eliminated, as the grinding media also concentrically around a virtual pivot point would run, which always leads to motionless zones.

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß eine zu Schwingungen angeregte Mühle so verbessert wird, daß ein neuartiger Beanspruchungszustand zur Vermeidung bewegungsarmer Zonen entsteht.The technical object of the invention is that a mill excited to vibrations is improved so that a novel stress condition to avoid low-motion Zones arises.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in eine kreisförmige oder ähnliche Schwingungen ausführende Mühle mit oder ohne zusätzlichem Mahlwerk zur Vergleichmäßigung der Energiedichte mindestens eine gerade Fläche zur Begrenzung des Mahlrohrquerschnittes in den Mahlraum eingebracht ist. Der Winkel dieser den Mahlraum begrenzenden geraden Flächen gegen über der Vertikalen beträgt 0-60°. Die Länge der den Mahl raum begrenzenden Flächen zum Mahlrohrdurchmesser bildet ein Verhältnis von 0,65 bis 0,85. Die Flächen können durchgängig, stufenweise oder unterbrochen angeordnet sein.According to the invention the object is achieved in that in a mill carrying out circular or similar vibrations or without additional grinder to even out the Energy density at least one straight surface to limit the Grinding tube cross section is introduced into the grinding chamber. Of the Angle of these straight surfaces delimiting the grinding chamber above the vertical is 0-60 °. The length of the meal forms a space-limiting surface to the grinding tube diameter Ratio from 0.65 to 0.85. The surfaces can be be arranged in stages or interrupted.

Mit dem erfindungsgemäßen Einbau wird durch einen parallelen Stoßeintrag auf die angrenzenden Mahlkörperschichten eine intensive Bewegung über den gesamten Mahlraumquerschnitt in itiiert. Der Mahlraum ist so gestaltet, daß die symmetrische Geschwindigkeitsverteilung der Mahlkörper um eine virtuelle Achse im Mahlraumquerschnitt gestört wird. Das erfolgt durch eine zeitgleiche Einleitung des Stoßimpulses auf die an den geraden Flächen angrenzenden Mahlkörper in Richtung Zentrum des Mahlrohres. Dies ist auch der Hauptunterschied zum Stoß eintrag an einer gekrümmten Fläche, wo sich die Mahlkörper nur zeitlich versetzt von der Wand lösen. Die Folge des zeitlich versetzten Stoßeintrages ist die Behinderung der freien Be weglichkeit der Mahlkörper im Zentrum, wodurch es zu einer Verdichtung der Mahlkörper in diesem Bereich kommt. Das in der Erfindung beschriebene Wirkprinzip des parallelen Stoßeintra ges führt zu einem schichtartigen Abheben der Mahlkörper von der Wand, ohne daß eine Verpressung der Mahlkörper auftritt, da diese tangential an den geraden Flächen entweichen können.With the installation according to the invention is a parallel Impact entry on the adjacent grinding media layers intensive movement over the entire cross section of the grinding chamber initiated. The grinding room is designed so that the symmetrical Speed distribution of the grinding media around a virtual one Axis in the grinding chamber cross section is disturbed. This is done by a simultaneous initiation of the shock pulse to the on straight surfaces adjoining grinding media towards the center of the grinding tube. This is also the main difference from the push Entry on a curved surface where the grinding media are only detach from the wall at different times. The consequence of the temporal offset impact entry is the hindrance of free loading mobility of the grinding media in the center, which makes it a Compression of the grinding media comes in this area. That in the Invention described principle of parallel shock intra ges leads to a layer-like lifting of the grinding media from the wall without pressing the grinding media, since these can escape tangentially on the straight surfaces.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In eine herkömmliche Rohrschwingmühle mit rundem Mahlrohrquerschnitt (1) werden drei starre ebene Flächen (2) bis (4) zur Begrenzung des Mahlraumes angeordnet. Die Bewegungsrichtung der Mahlkör per erfolgt in Uhrzeigerrichtung. Um optimale Bewegungsver hältnisse im Mahlraum zu schaffen, werden die Fläche (2) senk recht und die Flächen (3) und (4) geneigt angeordnet. Mit dieser Mahlraumgeometrie erzwingt man eine zeitgleiche Ein leitung des Stoßimpulses in Richtung Zentrum des Mahlrohres bei gleichzeitiger Verbesserung der Bewegungs- und Transport verhältnisse im Mahlraum. Das Ergebnis ist ein effektiverer Zerkleinerungsprozeß im Vergleich zur konventionellen Schwing mahlung, was zu einer Senkung des spezifischen Energiebedarfes und zur Erhöhung der Mahlfeinheit führt.An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below. In a conventional vibratory tube mill with a round grinding tube cross section ( 1 ), three rigid, flat surfaces ( 2 ) to ( 4 ) are arranged to delimit the grinding chamber. The direction of movement of the grinding media is clockwise. In order to create optimal movement conditions in the grinding chamber, the surface ( 2 ) is arranged vertically and the surfaces ( 3 ) and ( 4 ) are inclined. With this grinding chamber geometry, a simultaneous introduction of the shock pulse in the direction of the center of the grinding tube is forced, while at the same time improving the movement and transport conditions in the grinding chamber. The result is a more effective grinding process compared to conventional vibratory grinding, which leads to a reduction in the specific energy requirement and an increase in grinding fineness.

Claims

1. Kreisförmige oder ähnliche Schwingungen ausführende Mühle mit hohem Zerkleinerungseffekt mit oder ohne zusätzlichem Mahlwerk, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergleichmäßigung der Energiedichte mindestens eine gerade Fläche zur Be grenzung des Mahlrohrquerschnittes im Winkel von 0 bis 60° gegenüber der Vertikalen in den Mahlraum eingebracht ist, und daß das Verhältnis der Länge der den Mahlraum begren zenden geraden Flächen zum Mahlrohrdurchmesser 0,65 bis 0,85 beträgt.1. Circular or similar vibrating mill with a high comminution effect with or without an additional grinder, characterized in that at least one straight surface for limiting the grinding tube cross section at an angle of 0 to 60 ° with respect to the vertical is introduced into the grinding chamber to equalize the energy density, and that the ratio of the length of the straight surfaces limiting the grinding chamber to the grinding tube diameter is 0.65 to 0.85.

2. Kreisförmige oder ähnliche Schwingungen ausführende Mühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Mahl raum begrenzenden geraden Flächen durchgängig, stufenweise oder unterbrochen angeordnet sind.2. Circular or similar vibrating mill according to claim 1, characterized in that the meal straight surfaces that delimit space throughout, step by step or are arranged interrupted.