EP1335794B1 - Centrifugal mill comprising two chambers - Google Patents
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- EP1335794B1 EP1335794B1 EP01985818A EP01985818A EP1335794B1 EP 1335794 B1 EP1335794 B1 EP 1335794B1 EP 01985818 A EP01985818 A EP 01985818A EP 01985818 A EP01985818 A EP 01985818A EP 1335794 B1 EP1335794 B1 EP 1335794B1
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- rotor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
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- B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
- B02C13/14—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices
- B02C13/18—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor
- B02C13/1807—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate
- B02C13/1835—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate by means of beater or impeller elements fixed in between an upper and lower rotor disc
- B02C13/1842—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate by means of beater or impeller elements fixed in between an upper and lower rotor disc with dead bed protected beater or impeller elements
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- B02C13/1814—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate by means of beater or impeller elements fixed on top of a disc type rotor
- B02C13/1828—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with vertical rotor shaft, e.g. combined with sifting devices with beaters rigidly connected to the rotor the material to be crushed being thrown against an anvil or impact plate by means of beater or impeller elements fixed on top of a disc type rotor with dead bed protected beater or impeller elements
Definitions
- a spin mill according to the preamble of Claim 1 is known from US-A-4,738,403.
- this movement phase ends when the particle 16 on the Ground material bed 26 hits, which occurs when the spinning blade is rotated 24 forms in front of this and the blade wall 28 protects against wear.
- the particle 16 is braked in the case of catchment and his Relative speed with respect to the centrifugal blade 24 is zero reduced.
- a pre-crushing of the particle 16 instead of.
- the particle 16 or its fragments is longitudinal the surface 26 a of the material bed 26 accelerated radially outward until he at the trailing edge 30 of the centrifugal blade 24 at point C the rotor 14 leaves and is accelerated to the baffle 20.
- On impact against the Baffle 20 is the main crushing of the particle 16th
Landscapes
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schleudermühle mit einem Schleudermühlenrotor, der in einem Schleudermühlengehäuse um eine Drehachse in einer Arbeitsdrehrichtung drehbar gelagert ist und eine Mehrzahl von Schleuderkammern aufweist, wobei jeder der Schleuderkammern eine Schleuderschaufel zugeordnet ist, längs der sich das Mahlgut im Betrieb der Schleudermühle aufgrund von Zentrifugalkräften von einer radial inneren Mahlgutzufuhr zu einer radial äußeren Abrisskante bewegt, an der es aus dem Schleudermühlenrotor austritt, wobei jede Schleuderschaufel eine Schaufelwand mit einer radial inneren Endkante und einer radial äußeren Endkante umfasst sowie eine an die radial äußere Endkante der Schaufelwand angrenzend befestigte Verschleißeinheit, an welcher die Abrisskante angeordnet ist, wobei die Schaufelwand gekrümmt ausgebildet ist und dem sich an ihr entlang bewegenden Mahlgut ihre konkave Oberfläche zuweist. Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung unter einem gekrümmten Verlauf nicht notwendigerweise ein gebogener, beispielsweiser kreisförmig gebogener Verlauf gemeint sein muss, sondern dass damit auch eine polygonaler Verlauf gemeint sein kann. Das heißt, dass es beispielsweise möglich ist, die gekrümmte Schaufelwand aus einer Mehrzahl von planen Schaufelwandblechen zusammenzusetzen.The invention relates to a centrifugal mill with a centrifugal mill rotor, in a centrifugal mill housing about an axis of rotation in a working direction of rotation is rotatably mounted and a plurality of centrifugal chambers wherein each of the spin chambers is a spinner blade is assigned, along which the regrind during operation of the spin mill due to centrifugal forces from a radially inner Mahlgutzufuhr to a radially outer spoiler edge moves from where it comes from the Schleudermühlenrotor emerges, each skimmer blade with a blade wall a radially inner end edge and a radially outer end edge and one adjacent to the radially outer end edge of the blade wall attached wear unit, on which the tear-off edge is arranged, wherein the blade wall is curved and formed on it assigns its concave surface along moving regrind. It was already noted at this point that in connection with the present invention under a curved course not necessarily a curved, for example circularly curved course meant must be, but that also meant a polygonal course can. This means that it is possible, for example, the curved Blade wall made up of a plurality of flat blade wall panels reassemble.
Eine derartige Schleudermühle ist beispielsweise aus dem Prospekt der Anmetderin "BHS-Rotormühlen" bekannt.Such a centrifugal mill is for example from the prospectus of Anheter "BHS rotor mills" known.
Eine Schleudermühle gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus US-A-4,738,403 bekannt.A spin mill according to the preamble of
Ein grundlegendes Problem, das sich bei der Konstruktion von Schleudermühlen dem Fachmann immer stellt, besteht darin, ein vorgegebenes Mahlgut mit möglichst geringem Energieverbrauch und möglichst geringem Verschleiß an der Schleudermühle möglichst gut zu zerkleinern. Mit eben diesem Problem befasst sich eine ganze Reihe von Druckschriften. Zur Lösung dieses Problems wird dabei stets versucht, zum einen den Auswurf des Mahlguts aus dem Schleudermühlenrotor und zum anderen den Zerkleinerungsvorgang beim Aufprall des Mahlguts gegen eine Prallwand zu optimieren. Stellvertretend sei hier beispielsweise auf die sehr ausführliche und eine Vielzahl weiterer Zitate enthaltende EP 0 835 690 A1 verwiesen.A fundamental problem arising in the construction of centrifugal mills the expert always is, is a given Grist with the lowest possible energy consumption and the lowest possible To reduce wear on the spin mill as well as possible. With just This issue addresses a whole series of pamphlets. to The solution to this problem is always tried, on the one hand the ejection the grinding stock from the Schleudermühlenrotor and on the other hand, the crushing process to optimize the impact of the ground material against a baffle. Representative here, for example, on the very detailed and referenced a plurality of further citations EP 0 835 690 A1.
Mit der Gestaltung des Mahlgut-Zufuhrbereichs, durch den das Mahlgut in den Schleudermühlenrotor im Bereich dessen Drehachse eingebracht wird, befasste man sich im Stand der Technik bislang nur insofern, als es darum ging, nach Möglichkeit Betriebsunterbrechungen durch Verstopfungen dieses Zufuhrbereichs zu verhindern.With the design of the grinding material feed area, through which the material to be ground in the spin mill rotor is introduced in the region of its axis of rotation, So far, the state of the art has been concerned only insofar as it concerns went, if possible, business interruptions due to blockages to prevent this feed area.
Demgegenüber hat die Anmelderin erstmals die Aufgabe gestellt, den Mahlgutzufuhrbereich im Hinblick auf den Energieverbrauch und den Verschleiß der Schleudermühle sowie deren Mahlergebnis zu verbessern.In contrast, the applicant has for the first time set the task, the Mahlgutzufuhrbereich in terms of energy consumption and the To improve wear of the spin mill and their grinding result.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schleudermühle der eingangs genannten Art gelöst, welche genau zwei Schleuderkammern aufweist, und bei welcher die radial inneren Endkanten der Schaufelwände der beiden Schleuderschaufeln dann, wenn man deren beide Abrisskanten miteinander verbindet und auf dieser Verbindungslinie die Mittelsenkrechte bildet, in der Nähe dieser Mittelsenkrechten angeordnet ist, wobei vorzugsweise die radial innere Endkante jeder Schaufelwand jeweils ausgehend von deren radial äußerer Endkante in einem Winkelbereich von etwa 20° vor der Mittelsenkrechten bis etwa 20° nach der Mittelsenkrechten angeordnet ist.This object is achieved by a centrifugal mill of solved at the beginning, which exactly two centrifugal chambers and in which the radially inner end edges of the blade walls of the two centrifugal blades then, if you have their two tear-off edges connects together and on this connecting line the perpendicular bisector is arranged in the vicinity of these mid-perpendicular, preferably the radially inner end edge of each blade wall in each case starting from whose radially outer end edge in an angular range of about 20 ° in front of Centered perpendicular to about 20 ° after the mid-perpendicular.
Mit dieser Ausgestaltung hat sich die Anmelderin über ein in der Fachwelt herrschendes Vorurteil hinweggesetzt, gemäß dem der Schleudermühlenrotor wenigstens drei, besser noch wenigstens vier Schleuderkammern aufweisen sollte, da bei einer Verteilung des Mahlguts auf eine möglichst große Anzahl von Schleuderkammern von jeder einzelnen der Schleuderschaufeln nur eine entsprechend geringe Menge Mahlgut zur Abrisskante hin beschleunigt zu werden braucht. Dies wirke sich zum einen auf den Verschleiß des Schleudermühlenrotors günstig aus, und sorge zum anderen dafür, dass jeder Mahlgutpartikel unter im Wesentlichen den gleichen Bedingungen längs der Schleuderschaufel zu deren Abrisskante hin beschleunigt wird, so die in der Fachwelt herrschende Meinung.With this embodiment, the applicant has a in the art prevailing prejudice, according to which the centrifugal mill rotor at least three, better still at least four sling chambers should, as in a distribution of the ground material to a possible large number of spin chambers from each one of the spinner blades only a correspondingly small amount of ground material to the trailing edge needs to be accelerated. This affects the one on the one Wear of the centrifugal mill rotor favorable, and worry about the other making sure that each regrind particle is essentially the same Conditions along the centrifugal blade towards the trailing edge is accelerated, according to the opinion prevailing in the professional world.
Überraschenderweise haben die Untersuchungen der Anmelderin aber gezeigt, dass man durch Übergang zu einem Schleudermühlenrotor mit lediglich zwei Schleuderkammern (Zweikammer-Rotor) bei unverändertem Mahlergebnis sowohl einen geringeren Energieverbrauch als auch einen geringeren Verschleiß an der Schleudermühle erzielen kann. Wie im Folgenden anhand der beigefügten Figuren 2 und 3 näher erläutert werden wird, führt die Anmelderin dies vor allem auf das verbesserte Mahlgut-Einzugsverhalten der erfindungsgemäßen Zweikammer-Schleudermühle zurück:Surprisingly, however, the investigations of the applicant have shown that by passing to a centrifugal mill rotor with only two centrifugal chambers (two-chamber rotor) with unchanged Mahlergebnis both a lower energy consumption and a lower wear on the spin mill can achieve. Like in Below are explained in more detail with reference to the accompanying figures 2 and 3 Applicant mainly attributes this to the improved grinding material feed behavior the two-chamber centrifugal mill according to the invention back:
In den Figuren 2 und 3 ist eine erfindungsgemäße Schleudermühle ganz
allgemein mit 10 bezeichnet, wobei das Schleudermühlen-Gehäuse 12 und
der Schleudermühlen-Rotor 14 lediglich grob schematisch dargestellt sind.
In diesen Figuren ist die Bewegung eines Mahlgutpartikels 16 von einer
Mahlgut-Verteilerplatte 18 des Rotors 14, die unterhalb eines (nicht
dargestellten) Mahlgut-Zufuhrrohrs angeordnet ist, bis zur Prallwand 20 des
Mühlengehäuses 12 in zwei verschiedenen Koordinatensystemen [x,y] und
[x',y'] dargestellt. Die Prallwand 20 kann dabei, wie dies beispielsweise in
dem Prospekt "BHS-Rotormühlen" dargestellt ist, entweder von einer Mehrzahl
von aus verschleißfestem Material gefertigten Prallplatten gebildet sein
kann (siehe Seite 6 des Prospekts) oder alternativ hierzu von einem Materialbett
aus bereits zerkleinertem Mahlgut (siehe Seite 8 des Prospekts).In Figures 2 and 3, a centrifugal mill according to the invention is quite
generally designated 10, wherein the spin mill housing 12 and
the Schleudermühlen
Bei dem Koordinatensystem [x,y] gemäß Fig. 2 handelt es sich um ein
bezüglich des Mühlengehäuses 12 und somit bezüglich eines äußeren Beobachters
festes Koordinatensystem. Fig. 2 zeigt daher die Absolutbewegung
des Mahlgut-Partikels 16 im Mühlengehäuse 12.The coordinate system [x, y] according to FIG. 2 is a
with respect to the
Das Koordinatensystem [x',y'] gemäß Fig. 3 ist hingegen ein bezüglich des
Rotors 14 festes Koordinatensystem, das sich mit dem Rotor 14 um dessen
Drehachse X mitdreht. Die Darstellung der Bewegung des Mahlgut-Partikels
16 in diesem mitdrehenden Koordinatensystem [x',y'] eignet sich daher
insbesondere, um Relativbewegungen des Mahlgut-Partikels 16 bezüglich
des Rotors 14 aufzuzeigen. Gerade diese Relativbewegungen sind es aber,
die für den Einzug des Mahlguts, d.h. den Übergang der Mahlgut-Partikel 16
von der Aufgabeplatte 18 in die von der Schleuderschaufel bzw. dem
Schleuderarm 24 begrenzte Schleuderkammer 22 von entscheidender
Bedeutung sind.The coordinate system [x ', y'] according to FIG
Diese Bewegungsphase endet nämlich dann, wenn der Partikel 16 auf das
Mahlgut-Materialbett 26 trifft, das sich bei Drehung der Schleuderschaufel
24 vor dieser bildet und die Schaufelwand 28 vor Verschleiß schützt. Bei
diesem Stoß wird der Partikel 16 im Einzugsfall abgebremst und seine
Relativgeschwindigkeit bezüglich der Schleuderschaufel 24 wird auf Null
reduziert. Dabei findet im Idealfall eine Vorzerkleinerung des Partikels 16
statt. Nach diesem Stoß wird der Partikel 16 bzw. seine Fragmente längs
der Oberfläche 26a des Materialbetts 26 nach radial außen beschleunigt, bis
er bei der Abrisskante 30 der Schleuderschaufel 24 beim Punkt C den Rotor
14 verlässt und zur Prallwand 20 beschleunigt wird. Beim Aufprall gegen die
Prallwand 20 erfolgt die Hauptzerkleinerung des Partikels 16.Namely, this movement phase ends when the
Dieser vorstehend beschriebene Einzugsfall liegt immer dann vor, wenn der
Partikel 16 im Bereich der Oberfläche 26a des Materialbetts 26 auf die
Schleuderschaufel 24 trifft. Trifft er hingegen auf die radial innere Begrenzungsfläche
26b des Materialbetts 26, so wird er von dieser nach radial
innen reflektiert, wie dies in Fig. 3 durch den Pfeil D angedeutet ist. In Folge
dieser Reflektion bewegt sich der Partikel 16 also nicht nur entgegen der
gewünschten Förderrichtung und wird somit nicht eingezogen, sondern er
behindert zudem die Zufuhr von frischem Mahlgut. Im schlimmsten Fall kann
die von den reflektierten Partikeln hervorgerufene Rückstauwirkung zu einer
Verstopfung der Mahlgutzufuhr und somit zu einer Betriebsunterbrechung
der Schleudermühle 10 führen.This case described above is always present when the
Erfindungsgemäß wurde nun erkannt, dass die Einzugswahrscheinlichkeit
verglichen mitder Reflektionswahrscheinlichkeit in einfacher Weise dadurch
erhöht werden kann, dass man die Länge des Umfangsabschnitts zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Schleuderschaufeln 24 relativ zur Umfangslänge
der Reflektionsfläche 26b vergrößert. In besonders effektiver Weise kann
man dies dadurch tun, dass man von einer Dreikammer-Mühle, wie sie in
dem Prospekt "BHS-Rotormühlen" dargestelltist, zu der erfindungsgemäßen
Zweikammer-Mühle übergeht.According to the invention, it has now been recognized that the collection probability
compared with the reflection probability in a simple manner thereby
It can be increased that the length of the peripheral section between
two
Durch Vergrößerung des Umfangsabstands zwischen zwei aufeinander
folgenden Schleuderschaufeln 24 wird aber gleichzeitig auch der Bereich
möglicher Auftreffpunkte der Partikel 16 auf der Materialbett-Oberfläche
26a der Schleuderschaufel 24 vergrößert. Damit hätte aber nach der
herkömmlichen Vorstellung über die physikalischen Abläufe im Rotor 14 der
Schleudermühle 10 aufgrund der unterschiedlichen Wegstrecke, über die die
Partikel 16 längs der verbleibenden Länge der Materialbett-Oberfläche 26a
zur Abrisskante 30 hin beschleunigt werden können, auch die Austrittsgeschwindigkeit
der Partikel 16 aus dem Rotor 14 und damit deren kinetische
Energie in starkem Maße variieren müssen, was sich unweigerlich auch
negativ auf das Zerkleinerungsergebnis ausgewirkt hätte.By increasing the circumferential distance between two consecutive
following
Überraschenderweise hat sich aber in Versuchsläufen einer erfindungsgemäßen Zweikammer-Mühle keine Verschlechterung des Zerkleinerungsergebnisses, sondern eine Verbesserung des Zerkleinerungsergebnisses ergeben. Diese Versuchsergebnisse werden auch durch das Resultat von Computersimulationen unterstützt, das in Fig. 4 dargestellt ist. Surprisingly, however, has in experimental runs a inventive Two-chamber mill no deterioration of the crushing result, but an improvement of the crushing result result. These test results are also confirmed by the result of Supported computer simulations, which is shown in Fig. 4.
In dem Diagramm gemäß Fig. 4 ist die Geschwindigkeit der Partikel 16 bei
ihrer Bewegung von ihrer Aufgabestelle bis hin zur Abrisskante 30 (Radius
r0) für drei verschiedene Rotordrehzahlen und zwei verschiedene Aufgabestellen
(r = 0 und r = 0,5 r0) dargestellt. Man erkennt sofort, dass die
Austrittsgeschwindigkeit der Partikel 16 an der Abrisskante 30 (r = r0) bei
gegebener Rotordrehzahl praktisch nicht davon abhängt, ob der betreffende
Partikel 16 unmittelbar bei der Drehachse X oder an einer radial weiter
außen gelegenen Stelle (r = 0,5 r0) seine Zentrifugalkraft bedingte
Bewegung längs der Materialbett-Oberfläche 26a der Schleuderschaufel 24
beginnt.In the diagram according to FIG. 4, the velocity of the
Ergänzende Untersuchungen ergaben ferner, dass auch die Aufeinanderfolge
der Partikel längs der Materialbett-Oberfläche 26a durch die Verteilung des
Mahlguts auf nur noch zwei Schleuderkammern nicht in einem Maße zugenommen
hatte, dass hierdurch eine geordnete Bewegung dieser Partikel 16
längs der Oberfläche 26a hätte in Frage gestellen werden können. Auch
dieses Ergebnis widerspricht den herkömmlichen Vorstellungen über die
physikalischen Abläufe in Schleudermühlen.Additional investigations also showed that the succession
the particle along the
Im Unterschied zu den aus dem Prospekt "BHS-Rotormühlen" bekannten
Dreikammer-Schleudermühlen erweist sich jedoch bei den erfindungsgemäßen
Zweikammer-Schleudermühlen die Lage der radial inneren Endkanten
der Schaufelwände der beiden Schleuderschaufeln als ein für die
Qualität des Zerkleinerungsergebnisses wesentliches Merkmal. Befindet sich
diese radial innere Endkante zu nahe an der zugehörigen radial äußeren
Endkante der Schaufelwand, so kann es geschehen, dass auf die Verteilplatte
18 aufgegebenes Mahlgut aus dem Schleuderrotor 14 austritt, ohne
jemals mit einer Schleuderschaufel 24 in Kontakt getreten zu sein. Diese
sich unkontrolliert bewegenden Mahlgut-Partikel 16 beeinträchtigen verständlicherweise
die Qualität des Zerkleinerungsergebnisses in erheblichem
Maße. Ist die radial innere Endkante der Schaufelwand hingegen von der
zugehörigen radial äußeren Endkante zu weit entfernt, so ragt der Punkt B,
an dem die die Partikel 16 beschleunigende Materialbett-Oberfläche 26a in
die die Partikel 16 reflektierende Oberfläche 28b des Materialbetts 26
übergeht, zu weit nach radial innen auf die Verteilplatte 18. Hierdurch
verengen die Materialbetten 26 der beiden Schleuderschaufeln 24 den
Mahlgut-Zulauf und erschweren somit die Zuführung von Mahlgut in die
Schleudermühle, was im Extremfall wiederum zu einer Verstopfung der
Mahlgut-Zufuhr führen kann.In contrast to those known from the brochure "BHS rotor mills"
Three-chamber centrifugal mills, however, prove in the inventive
Two-chamber centrifugal mills the position of the radially inner end edges
the blade walls of the two centrifugal blades as one for the
Quality of the crushing result essential feature. Is located
this radially inner end edge too close to the associated radially outer
End edge of the blade wall, so it can happen that on the
Diesen beiden Effekten wird erfindungsgemäß dadurch vorgebeugt, dass die radial inneren Endkanten der Schaufelwände in der Nähe der Mittelsenkrechten auf die Verbindungslinie der Abrisskanten der beiden Schleuderschaufeln angeordnet ist, vorzugsweise in einem Winkelbereich von etwa 20 ° vor bis etwa 20 ° nach dieser Mittelsenkrechten.These two effects are inventively prevented by the radially inner end edges of the blade walls near the mid-perpendiculars on the line connecting the demolition edges of the two centrifugal blades is arranged, preferably in an angular range of about 20 ° before to about 20 ° after this mid-perpendicular.
Einer Verstopfung der Mahlgut-Zufuhr kann ferner dadurch vorgebeugt werden, dass die radial innere Endkante jeder Schaufelwand in einem Radialabstand von der Drehachse angeordnet ist, der mindestens etwa 30%, vorzugsweise mindestens etwa 40%, des Radialabstands der Abrisskante der Schaufelwand von der Drehachse beträgt.Blockage of the grinding material supply can further be prevented thereby be that the radially inner end edge of each blade wall in one Radial distance from the axis of rotation is arranged, the at least about 30%, preferably at least about 40%, of the radial distance of the Tear edge of the blade wall from the axis of rotation is.
Wenn in Weiterbildung der Erfindung die konvexen Oberflächen der Schaufelwände die Außenfläche des Schleudermühlenrotors bilden, so kann hierdurch der an der Außenfläche des Schleudermühlen-Rotors auftretende Verschleiß durch sich von der Prallwand wieder nach radial innen zurückbewegendes Mahlgut vermindert werden, da der Abstand der Außenfläche des Schleudermühlen-Rotors durch diese Gestaltungsmaßnahme auf einem beträchtlichen Teil des Rotorumfangs größer ist als der Abstand der Abrisskanten von der Prallwand. Hierdurch kann eine erhebliche Menge des sich von der Prallwand wieder nach radial innen zurückbewegenden Mahlguts schwerkraftbedingt nach unten wegfallen, bevor es auf die Außenfläche des Schleudermühlen-Rotorstrifft und dort zu Verschleiß führt. If in further development of the invention, the convex surfaces of the Vane walls form the outer surface of the centrifugal mill rotor, so can thereby occurring on the outer surface of the centrifugal mill rotor Wear by itself from the baffle back to radially inward zurückbewegendes Grist be reduced as the distance of the outer surface of the Schleudermühlen rotor by this design measure on a considerable portion of the rotor circumference is greater than the distance of the Demolition edges of the baffle wall. This can be a significant amount of moving from the baffle back to radially inward Mahlguts fall by gravity down before it on the Outside surface of Schleudermühlen rotorstrifft and there leads to wear.
Zur Verbesserung des Mahlergebnisses können der Abrisskante benachbart oberhalb oder/und unterhalb der zugehörigen Mahlgut-Austrittsöffnung des Schleudermühlenrotors Schlagelemente mit vorzugsweise im Wesentlichen orthogonal zur Umfangsrichtung weisenden Schlagflächen vorgesehen sein, welche vorzugsweise aus verschleißarmen Material gefertigt sind. Diese Schlagelemente können mit ihren Schlagflächen Mahlgut, das sich von der Prallwand wieder nach radial innen zurückbewegt, erfassen und nochmals zerkleinern.To improve the grinding result, the trailing edge can be adjacent above and / or below the associated regrind exit opening of Schleudermühlenrotors striking elements with preferably substantially be provided orthogonal to the circumferential direction facing striking surfaces, which are preferably made of low-wear material. These Impact elements can with their impact surfaces regrind, different from the The baffle again moved back radially inward, capture and again mince.
Wie sich aus der vorstehenden Diskussion der physikalischen Abläufe beim
Einzug des Mahlguts in die Schleuderkammern des Rotors ergibt, und wie
dies überdies auch in den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, sind neben den
Abrisskanten 30 auch die radial inneren Endkanten 32 der Schleuderschaufeln
einem Verschleiß durch Kollisionen mit Mahlgut-Partikeln 16
ausgesetzt. Daher wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass
auch an den radial inneren Endkanten 32 der Schaufelwände 28 Verschleißelemente
vorgesehen sind.As can be seen from the above discussion of the physical processes in the
Indentation of the ground material results in the spinning chambers of the rotor, and how
this is also evident in Figs. 2 and 3, in addition to the
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die US 4,690,341 neben einer Dreikammer-Schleudermühle und einer Vierkammer-Schleudermühle auch eine Zweikammer-Schleudermühle als eine mögliche Ausführungsvariante offenbart. Die bekannte Zweikammer-Schleudermühle unterscheidet sich von der erfindungsgemäßen Zweikammer-Schleudermühle jedoch in etlichen betriebswesentlichen Merkmalen, die im Folgenden an Hand von Figur 6 näher erläutert werden sollen. Diese Figur 6 ist durch geringfügige Ergänzung der Figur 4 der US 4,690,341 entstanden. Bei der Erläuterung von Figur 6 werden daher die Bezugszeichen gemäß der US 4,690,341 verwendet werden:For completeness, it should be noted that the US 4,690,341 in addition to a three-chamber centrifugal mill and a four-chamber centrifugal mill also a two-chamber centrifugal mill as a possible Embodiment disclosed. The well-known two-chamber centrifugal mill differs from the two-chamber centrifugal mill according to the invention however, in a number of essential features, the following to be explained in more detail with reference to FIG. This figure 6 is through slight addition of Figure 4 of US 4,690,341 emerged. In the Explanation of Figure 6 will therefore be the reference numerals according to the US 4,690,341 can be used:
Zur Vermeidung übermäßiger Staubentwicklung ist die Außenfläche des
Rotors der bekannten Zweikammer-Schleudermühle im Wesentlichen kreiszylindrisch
ausgebildet. Um diese Kreiszylinderform in möglichst geringem
Umfang zu stören, sind überdies die an die Abrisskanten 86 angrenzenden
Mahlguts-Austrittsöffnungen sehr klein bemessen. Hierzu verlaufen die
Schaufelwände 56 und 58, an welchen die die Abrisskanten 86 tragenden
Verschleißeinheiten 80 befestigt sind, längs Sehnen des Kreiszylinders, d.h.
geradlinig von einem ersten Punkt am Außenumfangs des Rotors zu einem
zweiten Punkt am Außenumfang des Rotors. Zur Bereitstellung der Kreiszylinderform
sind ferner dem Außenumfang des Rotors folgende Wandungen
34 vorgesehen, an denen Verschleißplatten 44 angebracht sind, welche den
Rotor vor von der Prallwand zurückspritzendem Mahlgut schützen. Diese
Ausführung des Rotors als geschlossener Rotor hat gegenüber der erfindungsgemäßen
Ausführung des Rotors als offener Rotor verschiedene
Nachteile.To prevent excessive dust formation, the outer surface of the
Rotor of the known two-chamber centrifugal mill essentially circular cylindrical
educated. To this circular cylinder shape in the smallest possible
To disturb the extent are also adjacent to the Abrisskanten 86
Grindings outlet openings very small. For this purpose, the
Blade walls 56 and 58, at which the demolition edges 86 carrying
Wear units 80 are attached, along chords of the circular cylinder, i.
straight from a first point on the outer circumference of the rotor to a
second point on the outer circumference of the rotor. To provide the circular cylinder shape
are also the outer circumference of the
In Folge der Erstreckung der Schaufelwände zwischen zwei Punkten am Außenumfang des Rotors tritt bei der bekannten Zweikammer-Schleudermühle der vorstehend bereits erläuterte Effekt auf, dass der Übergangspunkt zwischen der die Mahlgut-Partikel zur Abrisskante hin beschleunigenden Oberfläche des sich an der Schaufelwand ablagernden Materialbetts und der die Materialgut-Partikel nach radial innen reflektierenden Oberfläche des Materialbetts sich relativ weit nach radial innen erstreckt und somit die Zufuhr von Mahlgut in den Schleudermühlen-Rotor erschwert, wenn nicht gar zur Verstopfung dieser Mahlgut-Zufuhr führt.As a result of the extension of the blade walls between two points on the Outer circumference of the rotor occurs in the known two-chamber centrifugal mill the effect already explained above that the transition point between which the regrind particles accelerate towards the tear-off edge Surface of the depositing on the blade wall material bed and the the material material particles radially inwardly reflecting surface of the Material bed extends relatively far radially inward and thus the Supply of regrind into the centrifugal mill rotor difficult, if not even leads to the blockage of this regrind supply.
Darüber hinaus besteht aufgrund der geringen Weite der der Abrisskante benachbarten Mahlgut-Austrittsöffnung auch die Gefahr einer Verstopfung im Bereich des Außenumfangs des Rotors.In addition, due to the small width of the spoiler adjacent regrind exit opening also the risk of clogging in the area of the outer circumference of the rotor.
Schließlich verhindertder geradlinige Verlauf der Schaufelwand den flexiblen Einsatz der bekannten Zweikammer-Schleudermühle zum Zerkleinern von Mahlgut unterschiedlicher Materialeigenschaften: Finally, the straight course of the blade wall prevents the flexible one Use of the known two-chamber centrifugal mill for crushing Ground material of different material properties:
Es ist eine bekannte Tatsache, dass die die Mahlgutpartikel 16 zur Abrisskante
30 hin beschleunigende Oberfläche 26a des sich an der Schleuderschaufel
24 anlagernden Materialbetts 26 im Wesentlichen der Form einer
logarithmischen Spirale folgt. Eine derartige logarithmische Spirale kann
gemäß der Vorschrift
- r -
- gesuchter Konstruktionsradius
- r0 -
- Ausgangsradius
- β -
- Öffnungswinkel der Spirale
- ϕ -
- Teilungswinkel
- r -
- desired design radius
- r 0 -
- exit radius
- β -
- Opening angle of the spiral
- φ -
- pitch angle
Ein Beispiel für die Konstruktion einer derartigen logarithmischen Spirale mit einem Öffnungswinkel von β = 30° ist in Fig. 5 dargestellt.An example of the construction of such a logarithmic spiral with an opening angle of β = 30 ° is shown in Fig. 5.
Der Öffnungswinkel β der sich an der Oberfläche 26a des Materialbetts 26
bildenden logarithmischen Spirale hängt nun in der Praxis von den Eigenschaften
des Mahlguts ab. Wird die Schleudermühle beispielsweise zur
Sandveredelung mit feuchtem Sand mit einem Wassergehalt von etwa 15%
beschickt, so stellt sich ein Öffnungswinkel der logarithmischen Spirale von
etwa 25° ein. Bei der Zerkleinerung von relativ rundem Kies beträgt der
Öffnungswinkel hingegen zwischen etwa 35° und etwa 45°, während er
bei der Zerkleinerung von vorgebrochenem splittigem Material zwischen
etwa 45° und etwa 55° beträgt. The opening angle β of the
Untersucht man nun die aus der US 4,690,341 bekannte Zweikammer-Schleudermühle, so stellt man fest, dass in dieser nur Material verarbeitet werden kann, das eine logarithmische Spirale mit einem Öffnungswinkel von mehr als 35° bildet, da ansonsten bei Verschleiß des Abrisskantenelements 86 die Schaufelwände 56 und 58 nicht mehr durch ein Mahlgut-Materialbett geschützt wären (siehe Fig. 6, obere Schleuderkammer).If we now examine the known from US 4,690,341 two-chamber centrifugal mill, so you notice that in this only processed material which is a logarithmic spiral with an opening angle of forms more than 35 °, otherwise at wear of the demolition edge element 86, the blade walls 56 and 58 no longer by a regrind material bed would be protected (see Fig. 6, upper centrifugal chamber).
Wie nachfolgend mit Bezug auf Fig. 1 noch näher erläutert werden wird,
kann hingegen mitder erfindungsgemäßen Zweikammer-Mühle aufgrund der
konkaven Ausgestaltung der das Materialbett 26 tragenden Oberfläche der
Schaufelwand ohne Weiteres auch Material verarbeitet werden, das einen
Öffnungswinkel der logarithmischen Spirale von minimal etwa 25° nach
sich zieht.As will be explained in more detail below with reference to FIG. 1,
however, with the two-chamber mill according to the invention due to
concave configuration of the
In der gerade angesprochenen Fig. 1 ist der Aufbau des Schleuderrotors 14
der erfindungsgemäßen Zweikammer-Schleudermühle 10, der mit Bezug auf
die Fig. 2 und 3 bereits schematisch erläutert worden ist, nochmals in
Draufsicht detailierter dargestellt:In the just-mentioned Fig. 1, the structure of the spinning rotor 14th
the two-chamber
In der Darstellung gemäß Fig. 1 erkennt man bei abgenommener Deckplatte
eine Bodenplatte 40 mit grobschematisch "gespiegelt S"-förmiger Gestalt.
Auf dieser Bodenplatte 40 sind die Schaufelwände 28 zweier Schleuderschaufeln
24 angeordnet, beispielsweise aufgeschweißt. Das radial äußere
Ende 28a dieser Schaufelwände 28 ist besonders verschleißfest ausgebildet
und trägt darüber hinaus eine Verschleißeinheit 42, an der ein die Abrisskante
30 tragendes Verschleißelement 44 angeordnet ist. An der in Fig. 1
rechten Schleuderschaufel 24 ist das Verschleißelement in seinem verschlissenen
Zustand 44' mit der entsprechenden Lage 30' der Abrisskante
dargestellt. In the illustration of FIG. 1 can be seen with removed cover plate
a
Auch am radial inneren Ende 28b der Schleuderwand 28 ist zu deren Schutz
ein Verschleißelement 46 dargestellt, dessen verschlissener Zustand
wiederum mit 46' angedeutet ist.Also at the radially
Darüber hinaus sind in Fig. 1 sowohl für den unverschlissenen Zustand als
auch für den verschlissenen Zustand der Schleuderschaufeln 24 die Verläufe
der logarithmischen Spiralen der Oberflächen 26a des Materialbetts 26
dargestellt, und zwar zum einen für ein Material mit Öffnungswinkel 25°
(feuchter Sand) und zum anderen für ein Material mit Öffnungswinkel 45°
(vorgebrochenes splittiges Material). Man erkennt unmittelbar, dass auch bei
Verarbeitung des Materials mit Öffnungswinkel 25° die Schaufelwand 28
stets zuverlässig durch das Materialbett 26 vor Verschleiß geschützt ist, da
sie diesem ihre konkave Oberfläche 28c zuweist, und dass lediglich die
hierfür bestimmten Verschleiteile 44 und 46 dem Verschleiß ausgesetzt
sind. Diese Verschleißteile 44 und 46 können aber in bei Bedarf in einfacher
Weise ausgetauscht werden, wobei der Übergang von der Dreikammer-Konstruktion
zur Zweikammer-Konstruktion die Zugänglichkeit dieser
Verschleißteile weiter verbessert.In addition, in Fig. 1 for both the unworn state as
also for the worn state of the
Darüber hinaus wurde bei Versuchen der Anmelderin festgestellt, dass der spezifische Verschleiß, d.h. der Materialabtrag, der an allen Verschleißelementen der Schleudermühle während der Zerkleinerung derselben Mahlgutmenge auftritt, bei ansonsten gleichem Zerkleinerungsbedinungen um etwa 25 % abnahm. Dies geht einher mit einer geringeren Leerlaufleistung des Zweikammer-Rotors (stets verglichen mit einem ansonsten baugleichen Dreikammer-Rotor) und einem verbesserten Durchsatz durch die Mühle sowohl bei Verwendung einer Ringpanzerung als auch eines Materialbetts als Prallwand.In addition, it was found in experiments by the applicant that the specific wear, i. the removal of material on all wear elements the centrifugal mill during the crushing of the same Grind amount occurs, otherwise the same crushing conditions decreased by about 25%. This is accompanied by a lower idle power of the two-chamber rotor (always compared to an otherwise identical three-chamber rotor) and improved throughput through the Mill both when using a ring armor and a material bed as a baffle wall.
In Fig. 1 erkennt man ferner, dass das radial innere Ende 28b der
Schaufelwand 28 in der Nähe der Mittelsenkrechten M auf die Verbindungslinie
V der Abrisskanten 30 der beiden Schleuderschaufeln 24 angeordnet
ist. Der radiale Abstand der inneren Kante 32 des Verschleißelements 46
von der Drehachse X ist in Fig. 1 mit d bezeichnet.In Fig. 1 it can be seen further that the radially
Darüber hinaus erkennt man die im Bereich der Abrisskante 30 angeordneten
Schlagelemente 50 mit ihrer Schlagfläche 50a.In addition, it can be seen that arranged in the region of the tear-
Schließlich erkennt man in Fig. 1 auch die im Vergleich mit der aus der
US 4,690,341 enorme Weite der Austrittsöffnungen 52, bei der erkennbar
kein Risiko einer Verstopfung dieser Austrittsöffnungen 52 besteht.Finally, one recognizes in Fig. 1 and in comparison with that of the
US 4,690,341 enormous width of the
Claims (5)
- Centrifugal mill (10) with a centrifugal mill rotor (14) which is mounted in a centrifugal mill housing (12) so as to be rotatable about a rotational axis (X) in a working direction of rotation (R) and has precisely two centrifugal chambers (22),
wherein a centrifugal blade (24) is associated with each of the centrifugal chambers (22), along which blade the grinding stock (18) moves during operation of the centrifugal mill (10) on account of centrifugal forces from a radially inner grinding stock inlet (18) to a radially outer trailing edge (30), at which it leaves the centrifugal mill rotor (14), wherein each centrifugal blade (24) comprises a blade wall (28) with a radially inner end edge (28b) and a radially outer end edge (28a) as well as a wearing unit (42/44) which is fastened to the radially outer end edge (28a) of the blade wall (28) adjacent thereto and at which the trailing edge (30) is disposed,
wherein the blade wall (28) is curved and its concave surface (28c) is associated with the grinding stock (16) moving along it, and
characterised in that, if the two trailing edges (30) of the centrifugal blades (24) are connected together and the mid-perpendicular (M) is formed on this connecting line (V), the radially inner end edge (28b) of each blade wall (28) of the two centrifugal blades (24) is disposed in an angular range from approximately 20° before the mid-perpendicular (M) to approximately 20° after the mid-perpendicular (M), in each case starting from the radially outer end edge (28a) of the blade wall (28). - Centrifugal mill according to Claim 1,
characterised in that the radially inner end edge (28b) of each blade wall (28) is disposed at a radial distance (d) from the rotational axis (X) which is at least approximately 30%, preferably at least approximately 40%, of the radial distance of the trailing edge (30) of the centrifugal blade (24) from the rotational axis (X). - Centrifugal mill according to either of Claims 1 and 2,
characterised in that the convex surfaces (28d) of the blade walls (28) form the outer face of the centrifugal mill rotor (14). - Centrifugal mill according to any one of Claims 1 to 3,
characterised in that beater elements (50) are provided adjacent to the trailing edge (30) above or/and below the associated grinding stock exit opening (52) of the centrifugal mill rotor (14), which elements have beater faces (50a) which preferably point substantially orthogonally to the circumferential direction and are preferably made of wear-resistant material. - Centrifugal mill according to any one of Claims 1 to 4,
characterised in that wearing elements (46) are provided at the radially inner end edges (28b) of the blade walls (28).
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