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Scheibe, mühle
In der Zerkleinerungstechnik ist die Verwendung von Rippenscheibenmühlen oder Zahnscheibenmühlen seit Jahrzehnten bekannt. Ihre Verwendung ist jedoch bisher auf weichsprödes oder zähes und faseriges Material beschränkt gewesen. Für die Zerkleinerung harten Materials, wie insbesondere von Koks, kamen ausschliesslich Hartzerkleinerungsmaschinen in Betracht, zu denen vor allem Walzenmühlen, Kugelmühlen, Schwingmühlen, Scheibenmühlen mit massiven Korundscheiben und in zweiter Linie Hammermühlen oder Stiftmühlen zu rechnen sind. Die Durchsatzleistungen der Hartzerkleinerungsmtlh1en sind aber verhältnismässig gering, da sie relativ niedrige Umlaufzahlen haben. Ferner haben diese Mühlen einen sehr erheblichen Kraftbedarf.
Es ist ein Hauptzweck der Erfindung, die an sich bekannten, jedoch nur für Weichzerkleinerung oder Zerfaserung benutzten Scheibenmühlen nunmehr auch für Hartzerkleinerung einzusetzen, da sie als Schnelläufer eine ausserordentlich hohe Stundenleistung besitzen. Die bisher bekannten Scheibenmühlen sind aber für eine solche Verwendung nicht geeignet, weil die Schneidrippen trotz Herstellung aus einem Hartstahl, wie er im Mühlenbau üblich ist. einem viel zu raschen Verschleiss unterliegen. Auch Versuche mit Scheibenmühlen, deren Scheiben mit Rippenplatte aus verschiedenen, sehr harten Werkzeugstahllegierungen besetzt waren, schlugen bisher fehl.
Überraschenderweise hat sich ergeben, dass sich die bestehenden Schwierigkeiten dadurch überwinden lassen und eine Scheibenmühle für die Zerkleinerung ausgesprochen harter Materialien eingesetzt werden kann, wenn zu deren Ausrüstung ein Material herangezogen wird, das zur Ausrüstung von mit relativ niedriger Drehzahl stossend und schlagend arbeitenden Werkzeugen, wie Erdbohrer, als Hartmetallbelag mit eingebettetem Splitt bereits bekannt ist, im Scheibenmühlenbau offenbar wegen fachmännischer Vorurteile bisher noch nicht verwendet wurde.
Die Erfindung betrifft eine Scheibenmühle mit mindestens am äusseren Umfang der Mahlscheiben angeordneten und an den dem Verschleiss am stärksten unterworfenen Stellen mit Teilen aus Hartmetall belegten Mahlzonen und besteht im wesentlichen darin, dass die Hartmetallbelegungen der Mahlscheiben aus einer an sich bekannten Schicht aus Hartmetallegierungen mit eingebetteten, vom Hartmetall benetzten und teilweise über die Schichtoberfläche vorstehenden Splittern aus noch härterem Material (hochschmelzendes Metallkarbid und Kobalt) bestehen und am äusseren Umfang bei ungefähr gleicher Spaltbreite eine Hauptmahlzone und bei gegen die Richtung der Mahlgutzufuhr nach innen zunehmender Spaltbreite eine Vormahlzone bilden.
Die bisher üblichen, aus Hartstahl gefertigten Mahlplatten nehmen beim regulären Gebrauch der Scheibenmühle bald eine sehr glatte Beschaffenheit der Oberfläche an, wodurch der Durchgang des Mahlgutes durch die Mahlzone beschleunigt und die Verweilzeit abgekürzt wird. Dieser, den Planscheibemühlen grundsätzlich anhaftende Missstand wird durch die Erfindung vollständig behoben. Das die Mahlzone durchsetzende harte Gut ist nämlich bestrebt, die zwischen den einzelnen harten Splittern liegende Hartmeta1legierung auszuscheuern, wodurch die Mahlzone ständig durch die stehenbleibenden harten
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des zur Verarbeitung kommenden Gutes in weiten Grenzen zu verändern, was z.
B. durch die Wahl der Korngrösse der in die Hartmeta1legierung eingebetteten Splitter von Pulverform bis 7 mm Maximalgrösse
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oder durch geeignete Wahl des als Bindemittel dienenden verschweissbaren Hartmetalls und gegebenenfalls durch geeignete Formgebung der Mahlzonen geschehen kann.
Bei einer Scheibenmühle nach der Erfindung, die insbesondere zum Zerkleinern von trockenem Gut oder mit sehr viel Flüssigkeit versetztem Mahlgut vorgesehen ist, kann beispielsweise die Hauptmahlzone eben ausgebildet sein.
Um zu vermeiden, dass das Hartmetall zwischen verhältnismässig groben eingebetteten Splittern zu schnell ausgescheuert wird und deshalb die groben vorstehenden Splitter in ihrer Wirksamkeit nicht voll ausgenutzt werden, weil sie vor dem Stumpfwerden ihren Halt in der Hartmetallschicht verlieren, können neben grobkörnigen Splittern aus härterem Material einer Grösse bis 4 mm, vorzugsweise 1,5 mm, auch pulverförmig feine Splitter im Hartmetall der Mahlzone eingebettet sein.
Hiedurch wird das Ausscheuern des Hartmetalls zwischen den groben Arbeitsplittern so weit verzögert, dass die groben vorstehenden Splitter erst dann den Halt mit dem Hartmetall verlieren, wenn sie weitgehend abgearbeitet sind. Die Hartmetallbe1egungen der Mahlscheiben sind erfindungsgemäss auf segmentförmig ausgebildeten Trägern angebracht, die mittels Schraubenbolzen od. dgl. mit den Mahlscheiben lösbar verbunden sind.
Durch die Erneuerung des Arbeitsbelages sich ergebende Schwierigkeiten werden durch den besonderen Aufbau der Mühle behoben. Es hat sich bei Planscheibenmühlen mit aufgesetzten Mahlsegmenten herausgestellt, dass sich die schnellumlaufenden Scheiben bei hohen Tourenzahlen am Rande etwas verformen, u. zw. in der Weise, dass der Abstand zwischen den beiden Scheiben in der Hauptmahlzone erhöht wird.
Um trotzdem das Gut fein zu vermahlen, wird der Scheibenabstand nachgestellt, was aber die Gefahr in sich schliesst, dass beim Abschalten oder unbeabsichtigten Stehenbleiben der Mühle die sich gegen- überstehenden Teile der Mahlzone der beiden Scheiben aneinander reiben, wodurch die Belegungen oder die sie tragenden Segmente aus der Scheibe losgerissen werden oder zumindest die vorstehenden harten Splitter abblättern. Um dies zu vermeiden, bildet nach der Erfindung die feste Mahlscheiben gleichzeitig die Decke und Wandung des Mühlengehäuses, an deren Unterseite der Träger der Hartmetallbelegung lösbar befestigt ist, wogegen auf der angetriebenen Mahlscheibe auf einer Seite der Träger der Hartmetallbelegung und auf der andern Seite ein Gegengewichtsring gemeinsam befestigbar angeordnet sind.
Hiedurch wird erreicht, dass auch die Scheibe bei sehr hohen Tourenzahlen sich an ihrem Rande nicht verformt, so dass der Abstand zwischen den Mahlzonen auch bei sehr grossen Umdrehungsgeschwindigkeiten der Scheibe unverändert bleibt. Der Gegengewichtsring trägt in Ausgestaltung der Erfindung über den Rand der Mahlscheibe vorstehende Räumschaufeln mit einer Bewehrung aus einer Hartmetallegierung und eingebetteten Splittern, wobei gegebenenfalls auch die die Hauptmahlzone umschliessende, als ringförmige Prallwand wirkende Wandung des Mühlengehäuses in gleicher Art bewehrt ist.
Die Räumschaufeln können auch auf einer unterhalb der MahLcheibe gelagerten und mit geringerer Umlaufgeschwindigkeit angetriebenen Scheibe befestigt sein, die bis an die Wandung des Mühlengehäuses heranreichen, wodurch die Mahlscheibe entlastet und ein Verziehen und ungleichmässiges Beaufschlagen durch das Mahlgut vermieden wird, gleichzeitig aber auch die Möglichkeit geschaffen ist, dass die Räumschaufeln dicht an den Wänden der Mühle entlangschaben und ; omit auch zähes Gut restlos in die Austragöffnung fördern.
In der Zeichnung sind mehrere Planscheibenmühlen gemäss der Erfindung in beispielsweisen Aus- führungsformen dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Planscheibenmühle nach der Erfindung, die sich besonders zum Zerkleinern von nichtplastischen, wenig klebrigen, trcckenen oder nassen Stoffen eignet, im Schnitt, Fig. 2 in gleicher Darstellung eine Abänderung der Planscheibenmühle gemäss Fig. 1. Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch eine etwas abgeänderte Ausführungsform. Die Fig. 4 und 5 zeigen Ausschnitte aus der Mahlscheibe, dem Prallraum und der Gehäusewardung der Planscheibenmühle gemäss Fig. 3. Die in den Fig. 6 und 7 in Seitenansicht bzw. im Vertikalschnitt dargestellte Ausführungsform der Planscheiben- mahle eignet sich besonders zum Zerkleinern von plastischem und klebrigem Gut.
Die Scheibenmühle nach Fig. 1 weist ein zylindrisches Gehäuse 1 auf. das in der Mitte nach oben hin zu einem Einfüllstutzen 2 ausgebildet ist. Nach unten hin schliesst sich an das Gehäuse 1 ein gleichfalls zylindrisch ausgebildetes Lagergehäuse 6 an, das zugleich zur Anbringung des Antriebsmotors für die Planscheibenmühle dient. Der Antriebsmotor ist über die senkrecht stehende Antriebswelle 9 unmittelbar mit der waagrecht angeordneten schnell umlaufenden Mahlscheibe 10 verbunden. Das Lagergehäuse 6 nimmt ausserdem die Einstellvorrichtung für den Abstand zwischen der umlaufenden und der feststehenden Mahlscheibe auf.
Der Einlauftrichter 2 befindet sich oberhalb der schnell umlaufenden Mahlscheibe 10. Er ist in etwas Abstand oberhalb der Mahlscheibe doppelkegelförmig eingezogen, damit eine genaue zentrale Beschickung gewährleistet wird. Dies hat zur Folge, dass die Tangential- wie Radialbeschleunigung im Anfang klein ist
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und dann bis zur maximalen Umfangsgeschwindigkeit anwächst. Es findet also kein starker Aufprall des eingeführten Gutes auf die schnell umlaufende Mahlscheibe statt. Die schnell umlaufende Mahlscheibe selbst ist aus einer Trägerscheibe 10, einem auf diese aufgesetzten Mahlbelagsträger 11 und einem Gegengewichtsring 12 mit Räumschaufeln 13, einem Bewehrungsring 14 und einem Einzugskegel 15 zusammengesetzt. Die Scheibe 10 ist vorteilhaft aus zähem Stahl hergestellt und fest auf die Antriebswelle 9 gesetzt.
Am äusseren Rand der Scheibe 10 ist nach oben hin der ringförmige Mahlbelagträger 11 und nach unten hin der Gegengewichtsring 12 angesetzt. Der Mahlbelagträger 11 und der Gegengewichtsring können auch aus einzelnen Sektoren bestehen, die zusammen jeweils den vollen Ring ergeben. An der Trägerscheibe 10 sind der Mahlbelagträger 11 und der Gegengewichtsring 12 durch Schraubenbolzen 16 befestigt, die beispielsweise im Mahlbelagträger 11 festsitzen und von oben nach unten durch die Scheibe 10 und den Gegengewichtsring 12 greifen. In bestimmten Abständen besitzt der Gegengewichtsring 12 über den Umfang der Scheibe 10 hinausgreifende Arme, an welchen die Räumschaufeln 13 befestigt sind. Gegenüber der schnell umlaufenden Mahlscheibe ist im Gehäuse 1 im Bereich des Mahlbelagträgers 11 ein Mahlbelagträger 17 mittels Schraubenbolzen 18 am Gehäuse 1 angebracht.
Die MahlbeIagträger 11 und 17 sind so gestaltet, dass sie gegen die Richtung der Mahlgutzufuhr mit nach innen hin zunehmender Spaltbreite eine Vormahlzone und am andern Umfang bei ungefähr gleicher Spaltbreite eine Hauptmahlzone bilden. In der inneren Vormahlzone können auf den Mahlbelagträgern 11 und 17 Mahlrippen aufgebracht, beispielsweise aufgeschweisst, sein. Diese Rippen sind nicht radial, sondern in leichter Schrägstellung aufgeschweisst, u. zw. entgegen der Drehrichtung der Mahlscheibe, so dass die Schrägstellung hemmend auf den Durchgang des Materials wirkt. Die Mahlbelagträger 11 und 17 sind auf ihrer gesamten Fläche mit einem Mahlbelag versehen, der aus Stahl mit eingebetteten Splittern aus Metallkarbid und Kobalt in einer Grösse bis zu 3 - 4 mm besteht. Eine günstige Splittergrösse liegt bei etwa 1, 5 rnm.
Es ist auch durchaus möglich, Splitter dieser Grösse zu benutzen und gleichzeitig dem Stahl pulverförmig feine Splitterchen aus dem gleichen Material beizugeben, um ein Ausscheuern des Stahles zwischen den gröberen Splittern zu verhindern. Die Hauptmahlzone zwischen den Mahlbelagträgern 11 und 17 kann völlig eben ausgebildet sein, da die Rauhigkeit, die durch die aus dem Mahlbelag vorstehenden Splitter gegeben ist, ausreicht, um einen sehr günstigen Mahleffekt, insbesondere bei trockenem oder mit viel Flüssigkeit versetztem Mahlgut zu erzielen.
Für andere Zwecke ist es möglich, auch in der Hauptmahlzone Mahlrippen anzubringen. Die Lücken zwischen den dort aufgeschweissten Mahlrippen können verhältnismässig gross sein, beispielsweise 17 mm betragen, ohne dass der Feinheitsgrad des gemahlenen Gutes beeinträchtigt wird. Auch diese Rippen können mit leichter Schrägstellung gegenüber dem Scheibenradius aufgeschweisst sein. Die Rippen können auch in der Weise auf den Mahlbelagträger 11,17 aufgebracht sein, dass sie zunächst als Rippen im Wärmverfahren geprägt und dann auf eine vorausgehende Auftragsschweissung aufgesetzt werden.
Der Gegengewichtsring 12 ist in seinen Ausmassen und in seinem Gewicht so bemessen, dass die Schwerebene der schnell umlaufenden Mahlscheibe auch im Bereich des Mahlbelagträgers 11 in der Mitte der Trägerscheibe 10 liegt. Hiedurch wird erreicht, dass durch die Rotation der Mahlscheibe keinerlei Verformung der Scheibe eintritt. Der Abstand zwischen den beiden Scheiben wird dadurch von der Umdrehungsgeschwindigkeit der umlaufenden Scheibe unabhängig.
Innerhalb des Mahlbelagträgers 11 ist auf die Trägerscheibe 10 aus zähem Stahl die ringförmige Bewehrungsplatte 14 aus Hartmetall aufgelegt, die an ihrem Aussenrand eine ringförmige, schräg nach aussen ansteigende Anlauffläche 20 besitzt. Diese Anlauffläche bewirkt, dass das durch die Zentrifugalkraft radial über die Platte 14 gleitende Gut gegen die stillstehende obere Mahlplatte, d. h. den Mahlbelagträger 17, geschleudert wird. Der Zähigkeit des Materials entsprechend prallt das Material von dort wiederum auf die schnell rotierende Scheibe bzw. auf die darunterliegende Vormahlzone. Dieser Vorgang wiederholt sich bei rasch fortschreitender Zerkleinerung so oft, wie es das Mahlgut zulässt.
Um den Verschleiss des Milhiengehäuses 1 herabzusetzen, ist dieses mit Platten 27 ausgelegt, die selbst wiederum einen Belag aus Hartmetall mit eingebetteten Splittern tragen können. Desgleichen können auch die Räumschaufeln 13 mit einem derartigen Belag aus Hartmetall und eingebetteten Splittern versehen sein. Es wird hiedurch erreicht, dass auch noch in dem ringförmigen Prallraum ausserhalb der Mahlscheiben ein Zerreiben und Mahlen der aus dem Mahlspalt kommenden behandelten Materialteilchen vonstatten geht.
Da in dem Mahlspalt zwischen der beiden Scheiben eine erhebliche Zerkleinerungsarbeit stattfindet, die beispielsweise einer Motorleistung von 100 Kilowatt entspricht, muss mit einer verhältnismässig starken Erwärmung, insbesondere der schnell umlaufenden Mahlscheibe 10 gerechnet werden. Zur Kühlung der Scheibe 10 kann beispielsweise durch ein Rohr 21 Frischluft in das Mühlengehäuse unter die Scheibe 10
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das Gehäuse 28 in einem kegelstumpfförmig nach unten verjungen Lagergehäuse 32 fort, das wiederum an seinem unteren Rand den Antriebsmotor 33 (Fig. 6) für die Scheibenmühle trägt.
Im Inneren des Gehäuses 32 ist neben der Lagerung der'Antriebswelle für die Scheibenmühle der Antrieb für die Austragvorrichtung des behandelten Gutes und die Einstellvorrichtung für den Scheibenabstand untergebracht, die mittels des Handrades 34 (Fig. 6) betätigt wird.
Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 besteht die Scheibenmühle nach der Ausführungsform gemäss Fig. 6 und 7 aus einer feststehenden und einer schnell umlaufenden Mahlscheibe, die beide waagrecht liegend angeordnet sind. Die feststehende Mahlscheibe trägt den Mahlbelagträger 17, der jedoch auf eine feststehende Futterscheibe 35 aufgesetzt ist, die am oberen Teil der Mühlenwandung 28 befestigt ist. Der Einzugskegel 15 ist im vorliegenden Fall steiler ausgebildet als im Beispiel der Fig. 1 und 2.
Am Einzugskegel 15 sitzen Einzugsflügel 36, die auf die Bewehrungsplatte 14 übergreifen und mit ihrem äusseren Teil in einer Ausnehmung der Futterscheibe 35 laufen, die der Form der Flügel 36 angepasst ist.
Die Ausbildung der Mahlbelagträger 11 und 17 und der auf ihnen angebrachten Rippen ist im wesentlichen gleich jener der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2.
Der Zuführungsstutzen 29 für das zu verarbeitende Material ist zylindrisch ausgebildet und mit einem glatten Futter 37, vorzugsweise aus Hartmetall, ausgekleidet. Zwischen Futter 37 und dem Stutzen 29 ist eine Elektroheizung 38 vorgesehen. Diese Ausgestaltung des Zuführungsstutzens 29 bewirkt, dass das plastische Material den Zuführungsstutzen weder ganz noch teilweise verlegt. Wird nämlich plastisches Material unter Beimengung von Flüssigkeit verarbeitet, so tritt ein Teil der durch die Leitung 30 zugeführten Flüssigkeit unter der Wirkung der Einzugflügel 36 auch in den Einfüllstutzen 29 ein und bildet auf der Innenseite des Futters 37 einen Flüssigkeitsfilm, der das Ansetzen von plastischem Material verhindert. Im Falle des Mahlens ohne Flüssigkeitszusatz wird das Futter 37 durch die Elektroheizung 38 erwärmt.
Wenn sich Teile des plastischen Materials am Futter 37 ansetzen, werden sie an der Berührungsfläche mit der Futterwandung 37 getrocknet, lösen sich von dieser ab und fallen in den Bereich der Ein- zugflügel 36. Um auch am unteren Teil des Futters 37 ein Ansetzen von plastischem Material zu verhindern, sind auf der Bewehrungsplatte 14 Finger 23 angeordnet, die messerartig, aber genügend fest ausgebildet sind und einen Belag 24 aus Hartmetall mit eingebetteten Splittern tragen. Die Finger 23 verhindern das Entstehen ringförmiger gewölbeartiger Ansätze plastischen Materials, die auch durch einen Flüssigkeitsfilm oder durch Wärme nicht entfernt werden könnten.
In der beschriebenen Ausführungsform der Scheibenmühle nach der Erfindung kann beispielsweise Ton mit sehr steifplastischer Konsistenz bearbeitet werden. Selbst hochplastischer Bindeton mit weniger als zo Wassergehalt wird ohne Verstopfungsgefahr feinst aufgeschlossen. Der hoch verschleissfeste Plattenbelag und die griffigen Rippen der Mahlzone geben sogar die Möglichkeit, mit Magerungsmitteln versetzten Ton durch die Scheibenmühle nach der Erfindung zu schicken.
Bei den bekannten Scheibenmühlen war es möglich, Bindetone mit einem Wassergehalt bis herab zu etwa 33% zu verarbeiten. Durch die nach der Erfindung erreichte Verarbeitbarkeit von Tonen noch geringeren Wassergehaltes muss jetzt darauf geachtet werden, dass keine Verstopfungen in der Räumzone, also dem Raum zwischen den Mahlplatten und dem Maschinengehäuse, eintreten.
Die Räumung des behandelten Gutes erfolgt bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform auf folgende Weise :
Die Grundplatte 39 des Gehäuses 28 wird durch einen kleinen Getriebemotor 40 in langsame Drehung versetzt, beispielsweise etwa 4 Umdr/min. Auf der Grundplatte 39 sind Deckenabstreifer 41 und Seitenabstreifer 42 befestigt, die mit der Drehbewegung der Grundplatte 39 die Decke bzw. die Seitenwand des Gehäuses 28 von behandeltem Gut frei halten. Das behandelte Gut gelangt dadurch in den ringförmigen Raum 43, der durch die Bodenplatte 39, eine auf der Bodenplatte 39 befestigte Ringwand 44 und die Wandungen des Gehäuses 28 gebildet wird.
An der Austragstelle bzw. den Austragstellen greift ein stillstehender Abstreifer 45 in den Raum 43 und erfasst das auf der rotierenden Bodenplatte 39 liegende Gut und fördert es kontinuierlich nach aussen.
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Disk, mill
In the comminution technology, the use of ribbed disk mills or toothed disk mills has been known for decades. However, their use has hitherto been limited to soft, brittle or tough and fibrous material. For the comminution of hard material, such as coke in particular, only hard comminution machines came into consideration, including roller mills, ball mills, oscillating mills, disk mills with solid corundum disks and, secondarily, hammer mills or pin mills. The throughput rates of the hard crushing machines are, however, relatively low, since they have relatively low circulation rates. Furthermore, these mills have a very considerable power requirement.
It is a main purpose of the invention to use the disk mills known per se, but only used for soft comminution or fiberization, for hard comminution, since they have an extraordinarily high hourly output as high-speed machines. The disk mills known up to now are not suitable for such a use, however, because the cutting ribs are made from a hard steel, as is customary in mill construction, in spite of their being manufactured. are subject to much too rapid wear. Attempts with disk mills, the disks of which were fitted with ribbed plates made of various very hard tool steel alloys, have also failed so far.
Surprisingly, it has been found that the existing difficulties can be overcome and a disk mill can be used for the comminution of extremely hard materials if a material is used for the equipment that is used to equip tools that work at a relatively low speed, pushing and hitting tools, such as Earth auger, already known as a hard metal coating with embedded grit, has apparently not yet been used in disk mill construction due to professional prejudices.
The invention relates to a disk mill with grinding zones arranged at least on the outer circumference of the grinding disks and covered with hard metal parts at the points most exposed to wear and essentially consists in that the hard metal layers of the grinding disks consist of a known layer of hard metal alloys with embedded, The splinters wetted by the hard metal and partially protruding beyond the surface of the layer are made of even harder material (high-melting metal carbide and cobalt) and form a main grinding zone on the outer circumference with approximately the same gap width and a pre-grinding zone when the gap width increases inwards against the direction of the grinding material supply.
The previously common grinding plates made of hard steel soon take on a very smooth surface when the disk mill is used, which accelerates the passage of the ground material through the grinding zone and shortens the dwell time. This drawback, which is inherent in the face plate mills, is completely eliminated by the invention. The hard material penetrating the grinding zone strives to scrub out the hard metal alloy lying between the individual hard splinters, so that the grinding zone is constantly replaced by the remaining hard ones
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to change the goods to be processed within wide limits, which z.
B. by the choice of the grain size of the embedded in the hard metal alloy splinters of powder form up to 7 mm maximum size
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or by suitable choice of the weldable hard metal serving as a binder and, if appropriate, by suitable shaping of the grinding zones.
In a disk mill according to the invention, which is provided in particular for the comminution of dry material or material to be ground with a great deal of liquid, the main grinding zone can, for example, be designed to be flat.
In order to avoid that the hard metal is rubbed out too quickly between relatively coarse embedded splinters and therefore the coarse protruding splinters are not fully used in their effectiveness because they lose their hold in the hard metal layer before they become blunt, in addition to coarse-grained splinters made of harder material Size up to 4 mm, preferably 1.5 mm, also fine fragments in powder form embedded in the hard metal of the grinding zone.
As a result, the chafing of the hard metal between the coarse working splinters is delayed to such an extent that the coarse protruding splinters only lose their grip on the hard metal when they have largely been worked off. According to the invention, the hard metal attachments of the grinding disks are attached to segment-shaped supports which are detachably connected to the grinding disks by means of screw bolts or the like.
Problems arising from the renewal of the working surface are eliminated by the special structure of the mill. It has been found in face-plate mills with attached grinding segments that the high-speed discs deform a little at the edge at high speeds, u. zw. In such a way that the distance between the two discs in the main grinding zone is increased.
In order to still be able to grind the material finely, the distance between the disks is readjusted, but this includes the risk that when the mill is switched off or inadvertently comes to a standstill, the opposing parts of the grinding zone of the two disks rub against each other, causing the deposits or those supporting them Segments are torn loose from the disc or at least the protruding hard splinters flake off. To avoid this, according to the invention, the fixed grinding disks simultaneously form the ceiling and wall of the mill housing, on the underside of which the carrier of the hard metal coating is releasably attached, whereas on the driven grinding disk the carrier of the hard metal coating on one side and a counterweight ring on the other side are arranged to be fastened together.
This ensures that the disk does not become deformed at its edge even at very high speeds, so that the distance between the grinding zones remains unchanged even at very high rotational speeds of the disk. In an embodiment of the invention, the counterweight ring carries scraper blades projecting beyond the edge of the grinding disk with a reinforcement made of a hard metal alloy and embedded splinters, with the wall of the mill housing surrounding the main grinding zone, which acts as an annular baffle, also being reinforced in the same way.
The clearing blades can also be attached to a disk mounted below the grinding disk and driven at a lower rotational speed, which extend up to the wall of the mill housing, thereby relieving the grinding disk and avoiding warping and uneven loading by the ground material, but at the same time creating the possibility is that the scraper blades scrape close to the walls of the mill and; omit to convey even tough material completely into the discharge opening.
In the drawing, several face plate mills according to the invention are shown in exemplary embodiments.
Fig. 1 shows an embodiment of the face plate mill according to the invention, which is particularly suitable for the comminution of non-plastic, slightly sticky, dry or wet substances, in section, Fig. 2 shows a modification of the face plate mill according to Fig. 1 in the same representation shows a partial section through a somewhat modified embodiment. 4 and 5 show details of the grinding disk, the impact space and the housing maintenance of the faceplate mill according to FIG. 3. The embodiment of the faceplate grinder shown in FIGS. 6 and 7 in side view and in vertical section is particularly suitable for comminuting plastic and sticky goods.
The disk mill according to FIG. 1 has a cylindrical housing 1. which is formed in the middle towards a filler neck 2 upwards. Towards the bottom, the housing 1 is adjoined by an equally cylindrical bearing housing 6, which also serves to attach the drive motor for the face plate mill. The drive motor is directly connected to the horizontally arranged high-speed grinding disk 10 via the vertical drive shaft 9. The bearing housing 6 also accommodates the adjustment device for the distance between the rotating and the stationary grinding disk.
The inlet funnel 2 is located above the rapidly rotating grinding disk 10. It is drawn in in the shape of a double cone at some distance above the grinding disk, so that precise central charging is ensured. This has the consequence that the tangential and radial acceleration is small at the beginning
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and then increases to the maximum peripheral speed. So there is no strong impact of the imported material on the fast rotating grinding disc. The rapidly rotating grinding disk itself is composed of a carrier disk 10, a grinding lining carrier 11 placed on it and a counterweight ring 12 with clearing blades 13, a reinforcement ring 14 and a feed cone 15. The disk 10 is advantageously made of tough steel and is firmly placed on the drive shaft 9.
On the outer edge of the disc 10, the annular grinding lining carrier 11 is attached to the top and the counterweight ring 12 to the bottom. The Mahlbelagträger 11 and the counterweight ring can also consist of individual sectors, which together each form the full ring. The grinding lining carrier 11 and the counterweight ring 12 are fastened to the carrier disk 10 by screw bolts 16 which, for example, are firmly seated in the grinding lining carrier 11 and grip through the disk 10 and the counterweight ring 12 from top to bottom. At certain intervals, the counterweight ring 12 has arms which extend beyond the circumference of the disk 10 and to which the clearing blades 13 are attached. Opposite the rapidly rotating grinding disk, in the housing 1 in the area of the grinding lining carrier 11, a grinding lining carrier 17 is attached to the housing 1 by means of screw bolts 18.
The grinding supports 11 and 17 are designed in such a way that they form a pre-grinding zone with an inwardly increasing gap width against the direction of the grinding material supply and a main grinding zone on the other circumference with approximately the same gap width. In the inner pre-grinding zone, grinding ribs can be applied, for example welded, to the grinding lining carriers 11 and 17. These ribs are not welded radially, but in a slightly inclined position, u. between opposite to the direction of rotation of the grinding disc, so that the inclination has an inhibiting effect on the passage of the material. The grinding lining carriers 11 and 17 are provided on their entire surface with a grinding lining made of steel with embedded splinters of metal carbide and cobalt in a size of up to 3-4 mm. A favorable fragment size is around 1.5 mm.
It is also entirely possible to use fragments of this size and at the same time to add fine fragments of the same material to the steel in powder form in order to prevent the steel from chafing between the coarser fragments. The main grinding zone between the Mahlbelagträgern 11 and 17 can be made completely flat, since the roughness, which is given by the splinters protruding from the Mahlbelag, is sufficient to achieve a very favorable grinding effect, especially with dry or with a lot of liquid ground material.
For other purposes, it is possible to add grinding ribs in the main grinding zone. The gaps between the grinding ribs welded on there can be relatively large, for example 17 mm, without the degree of fineness of the ground material being impaired. These ribs can also be welded on with a slight inclination relative to the disk radius. The ribs can also be applied to the grinding lining carrier 11, 17 in such a way that they are first embossed as ribs in a heating process and then placed on a previous build-up weld.
The dimensions and weight of the counterweight ring 12 are dimensioned in such a way that the plane of gravity of the rapidly rotating grinding disk also lies in the center of the carrier disk 10 in the area of the grinding lining carrier 11. This ensures that the rotation of the grinding disk does not cause any deformation of the disk. The distance between the two disks is thus independent of the speed of rotation of the rotating disk.
Inside the grinding lining carrier 11, the ring-shaped reinforcing plate 14 made of hard metal is placed on the carrier disk 10 made of tough steel and has an annular, obliquely outwardly inclined contact surface 20 on its outer edge. This contact surface has the effect that the material sliding radially over the plate 14 by the centrifugal force against the stationary upper grinding plate, i.e. H. the Mahlbelagträger 17 is thrown. Depending on the toughness of the material, the material hits the rapidly rotating disk or the pre-grinding zone below. This process is repeated as often as the grinding stock allows for rapidly progressing size reduction.
In order to reduce the wear and tear on the housing 1, it is designed with plates 27, which in turn can themselves carry a hard metal coating with embedded splinters. Likewise, the clearing blades 13 can also be provided with such a coating made of hard metal and embedded splinters. What is achieved hereby is that the treated material particles coming from the grinding gap are also ground and ground in the annular impact space outside the grinding disks.
Since considerable comminution work takes place in the grinding gap between the two disks, which corresponds, for example, to a motor output of 100 kilowatts, a relatively strong heating, in particular of the rapidly rotating grinding disk 10, must be expected. In order to cool the disk 10, fresh air can, for example, pass through a pipe 21 into the mill housing under the disk 10
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the housing 28 continues in a frustoconical downwardly tapered bearing housing 32, which in turn carries the drive motor 33 (FIG. 6) for the disk mill at its lower edge.
Inside the housing 32, in addition to the bearing of the drive shaft for the disk mill, the drive for the discharge device for the treated material and the adjustment device for the distance between the disks, which are operated by means of the handwheel 34 (FIG. 6), are housed.
As in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the disk mill according to the embodiment according to FIGS. 6 and 7 consists of a fixed and a rapidly rotating grinding disk, both of which are arranged horizontally. The fixed grinding disk carries the grinding lining carrier 17 which, however, is placed on a stationary chuck disk 35 which is fastened to the upper part of the mill wall 28. In the present case, the draw-in cone 15 is designed to be steeper than in the example of FIGS. 1 and 2.
Infeed vanes 36 are seated on the intake cone 15 and extend over the reinforcement plate 14 and run with their outer part in a recess of the chuck disk 35 which is adapted to the shape of the vanes 36.
The design of the grinding lining supports 11 and 17 and the ribs attached to them is essentially the same as that of the embodiment according to FIGS. 1 and 2.
The feed connector 29 for the material to be processed is cylindrical and lined with a smooth chuck 37, preferably made of hard metal. An electric heater 38 is provided between the chuck 37 and the nozzle 29. This configuration of the feed connector 29 has the effect that the plastic material neither completely nor partially relocates the feed connector. If plastic material is processed with admixture of liquid, part of the liquid supplied through line 30 also enters filler neck 29 under the action of intake wings 36 and forms a liquid film on the inside of lining 37, which prevents the build-up of plastic material prevented. In the case of grinding without the addition of liquid, the feed 37 is heated by the electric heater 38.
When parts of the plastic material attach themselves to the chuck 37, they are dried at the contact surface with the lining wall 37, detach from the latter and fall into the area of the intake wings 36. In order to also attach plastic to the lower part of the chuck 37 To prevent material, fingers 23 are arranged on the reinforcement plate 14, which are knife-like, but sufficiently rigid and carry a coating 24 made of hard metal with embedded splinters. The fingers 23 prevent the formation of ring-shaped, arch-like approaches of plastic material, which could not be removed even by a film of liquid or by heat.
In the described embodiment of the disk mill according to the invention, for example, clay with a very rigid plastic consistency can be processed. Even highly plastic binding clay with less than zo water content is digested without the risk of clogging. The highly wear-resistant paving and the non-slip ribs of the grinding zone even make it possible to send clay mixed with leaning agents through the disk mill according to the invention.
With the known disk mills it was possible to process binding clays with a water content down to about 33%. As a result of the processability of clays with an even lower water content achieved according to the invention, care must now be taken that no blockages occur in the clearing zone, that is, the space between the grinding plates and the machine housing.
In the embodiment described above, the treated goods are cleared in the following way:
The base plate 39 of the housing 28 is set in slow rotation by a small gear motor 40, for example about 4 rev / min. Ceiling wipers 41 and side wipers 42 are fastened to the base plate 39 and, with the rotary movement of the base plate 39, keep the ceiling or the side wall of the housing 28 free of treated material. The treated material thus passes into the annular space 43 which is formed by the base plate 39, an annular wall 44 fastened on the base plate 39 and the walls of the housing 28.
At the discharge point or points, a stationary scraper 45 engages in the space 43 and grabs the goods lying on the rotating base plate 39 and continuously conveys them to the outside.
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