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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingmühle mit einem mit vertikaler Achse federnd gelagerten und, beispielsweise durch umlaufende Unwuchten, in horizontale Kreisschwingung versetz- barem rohrförmigem Mahlbehälter, in welchem zumindest ein Mahlkörper zum Ausführen einer Kreis- bewegung um die Mahlbehälterachse angeordnet ist und welcher an einem Ende eine Füllöffnung sowie am andern Ende eine Austragsöffnung aufweist.
Bekannte Schwingmühlen können zwei unterschiedlichen Typen zugeordnet werden, von welchen eine, beispielsweise Schwingmühlen gemäss der AT-PS Nr. 200896, der AT-PS Nr. 220928, der AT-PS
Nr. 215271 und der DE-AS 1607570, einen direkt angetriebenen unwuchtigen Mahlkörper und die andere, beispielsweise Schwingmühlen gemäss der CH-PS Nr. 607936 und der DE-PS Nr. 706763, ein durch rotierende Unwuchten in Kreisbewegungen versetztes Gehäuse aufweist.
Der Nachteil von
Schwingmühlen mit direkt angetriebenem unwuchtigem Mahlkörper liegt darin, dass die aufwendige
Lagerung des Mahlkörpers starkem Verschleiss unterliegt, da sich diese Lagerung in Nähe des Mahl- raumes befindet und der im Mahlraum entstehende Staub durch die für die Lagerung vorgesehene
Staubdichtung hindurchtritt und die Lagerung rasch schädigt, wozu noch kommt, dass die Mahl- körper häufig auch unmittelbar miteinander in Kollision gelangen und hiebei nichts zum Mahleffekt beigetragen wird, sondern lediglich der Verschleiss erhöht wird, dass die Geräuschentwicklung sehr gross ist, und dass die gewünschte Mahlfeinheit nur schwierig erzielbar ist.
In dieser Hinsicht ist die Konstruktion einer Schwingmühle gemäss der CH-PS Nr. 607936 bzw. gemäss der DE-PS Nr. 706763 günstiger, da im ersten Falle innerhalb eines vertikal angeordneten Rundsiebes als Mahlkörper
Stangen mit dichter Packung eingeführt sind und im zweiten Falle die Mahlkörper von auf einer Unterlage aufliegenden Mahlringen gebildet sind und keiner gesonderten Lagerung bedürfen, jedoch können bei derartigen Ausführungsformen einer Schwingmühle nur Mahlkörper relativ geringer Masse vorgesehen werden, so dass der mit solchen Schwingmühlen erzielbare Zerkleinerungsgrad und auch der Wirkungsgrad der Schwingmühlen gering ist.
Es ist Ziel der Erfindung, ausgehend von einer Schwingmühle gemäss der CH-PS Nr. 607936 bzw. der DE-PS Nr. 706763, also einer Schwingmühle der eingangs genannten Art, eine Schwingmühle zu schaffen, welche es gestattet, einen grösseren Zerkleinerungsgrad zu erzielen und mit grösserem Wirkungsgrad zu arbeiten. Dementsprechend ist eine Schwingmühle der eingangs genannten Art gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Mahlkörper in an sich bekannter Weise um wenigstens eine quer zur Achse des rohrförmigen Mahlbehälters verlaufende Achse schwenkbar angelenkt ist (sind).
Da in einer erfindungsgemäss ausgebildeten Schwingmühle die Mahlkörper angelenkt sind, können Mahlkörper grosser Masse verwendet werden, die auf das zu zerkleinernde Gut mit grosser kinetischer Energie wirken und damit einen hohen Zerkleinerungsgrad und einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen gestatten. Da in einer erfindungsgemässen Schwingmühle die Mahlkörper selbst nicht unwuchtig sind und auch nicht direkt angetrieben werden, können die Mahlkörper am Mahlbehälter in äusserst einfacher Weise, beispielsweise mit grosses Spiel aufweisenden Ösen, angelenkt werden, womit eine zu den oben erwähnten Schwierigkeiten führende Lagerung der Mahlkörper, wie sie bei direkt angetriebenen Mahlkörpern erforderlich ist, entbehrlich wird.
Die Mahlkörper können hiebei ähnlich dem Klöppel einer Glocke aufgehängt oder stehend gelagert sein und in Richtung des Umfanges des Mahlbehälters längs der Innenwand desselben eine Umwälzbewegung ausführen und es kann bei einer solchen Ausbildung, bei der gemäss der Erfindung zweckmässig der oder die Mahlkörper kardanisch, insbesondere mittels Kreuz- oder Kugelgelenken angelenkt ist oder sind, durch geeignete Dimensionierung der Aussenabmessungen des Mahlkörpers relativ zur lichten Weite des Mahlbehälters eine genau definierte Spaltbreite geschaffen werden, welche der maximalen Körnung des gemahlenen Gutes entspricht. Derartig gelagerte Mahlkörper können im Verhältnis zu den bekannten Kugeln, Scheiben oder Stäben wesentlich grössere Masse aufweisen und daher bei wesentlich langsamerer Umwälzgeschwindigkeit bzw.
Relativgeschwindigkeit eine ausgezeichnete Mahlwirkung ausüben.
Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, dass die Innenwand des Mahlbehälters hohlkonisch ausgebildet ist und dass in Achsrichtung des Mahlbehälters hohlkonische Abschnitte mit bezüglich der Mahlbehälterachse entgegengesetzt geneigten Erzeugenden abwechselnd aneinander anschliessen.
Da die Mahlwirkung zwischen der Innenwand des Mahlbehälters und den Mahlkörpern ausgeübt wird, bringt eine hohlkonische Ausbildung des Mahlbehälters eine Vergrösserung der wirksamen
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In Fig. 1 ist mit --1-- der Maschinenrahmen bezeichnet, welcher über die schematisch dargestellten Federn --2 und 3-- gegenüber einem starren Fundament --4-- abgestützt ist. Für den Schwingantrieb sind Motoren --5-- vorgesehen, welche Gelenkwellen --6-- antreiben. An den Ge- lenkwellen--6--sind Gewichte--7--exzentrisch gelagert. Durch Drehen der Gewichte --7-um die Gelenkwellen --6-- wird der Rahmen --1-- der Maschine in Schwingungen versetzt. Mit dem Maschinenrahmen --1-- ist ein hohlkonisches Mahlrohr--8--starr verbunden.
Innerhalb des hohlkonischen Mahlrohrs ist ein kegelförmiger Mahlkörper --9-- angeordnet, welcher über eine Pendelstange --10-- mit einem kardanischen Gelenk --11-- im Bereich der Aufgabeöffnung --12- des Mahlbehälters verbunden ist. Der Spitzenwinkel a des Mahlkörpers --9-- ist grösser als der Spitzenwinkel ss des hohlkonischen Mahlrohrs --8--, so dass sich zwischen der Innenwand --13- des Mahlbehälters und der Aussenwand--14--des Mahlkörpers--9--ein Mahlspalt ergibt.
Bei kreisförmiger Schwingung des Maschinenrahmens läuft der Mahlkörper --9-- mit seinem Grundkreis --15-- an der Innenwand --13-- des Mahlbehälters um und das sich in dem sich verjüngenden Mahlspalt befindende Mahlgut wird durch das Gewicht des umlaufenden Mahlkörpers zerkleinert. In Fig. 2 sind die Bezugszeichen der Fig. 1 beibehalten.
In Fig. 3 ist der Mahlkörper --9-- über eine Pendelstange --10-- stehend an einem im Bereich der Austragsöffnung --12'-- des Mahlbehälters --8-- angeordneten Gelenk --11-- kardanisch angelenkt. Die Arbeitsweise der Vorrichtung, bei welcher im übrigen die Bezugszeichen der Fig. 1
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4Grundkreis --15-- hinaus einen kugelsegmentförmigen Fortsatz --18-- auf,
dessen Krümmungsradius im wesentlichen dem Krümmungsradius eines gewölbten Siebes --19-- entspricht. Das Mahlgut wird durch den zwischen dem Sieb --19-- und dem unteren Teil --18-- des Mahlkörpers --16-- ausgebildeten Spalt über die Durchbrechungen des Siebes --19-- zur Austragsöffnung gefördert. Die übrigen Bezugszeichen für gleichbleibende Bauteile der Schwingmühle wurden bei dieser Zeichnung ebenso wie bei den folgenden Zeichnungen jeweils gleich gewählt.
Bei der Ausbildung nach Fig. 5 sind im Maschinenrahmen --1-- in Richtung der Achse --20-des Mahlbehälters vier Mahlrohrschüsse --21, 22,23 und 24-- aneinander angeschlossen. Der erste Teil des Mahlrohrs ist als sich konisch erweiternder Kegelmantel ausgebildet und weist an seiner Innenseite lösbar befestigte Platten --25-- als Auskleidung des Mahlbehälters auf. An den sich konisch erweiternden Bereich --21-- des Mahlbehälters schliesst ein sich konisch verjüngender zweiter Rohrschuss --22-- an. Die Teilbereiche --23 und 24-- dieses zusammengesetzten Mahlbehälters sind wieder entsprechend den Teilbereichen--21 und 22-- ausgebildet, wobei der mit dem Mahlkörper --9-- zusammenwirkende Innenmantel des Rohrschusses --23-- wieder mit lösbaren Platten --25-- ausgekleidet ist.
Die beiden Mahlkörper --9-- sind an den Kardangelenken - hängend angelenkt. Die Austragsöffnung --12'-- ist nunmehr am unteren Ende des sich konisch verjüngenden Teilbereichs --24-- des Mahlbehälters vorgesehen. In analoger Weise wie in Fig. 1 und 3 ist bei der Ausbildung nach Fig. 6 ein stehend an einem Kreuzgelenk --11-- angelenkter erster Mahlkörper --9-- und ein hängend an einem zweiten Kreuzgelenk --11-- angelenkter Mahlkörper --9-- vorgesehen. Die Ausbildung des Mahlbehälters entspricht hiebei im wesentlichen der Ausgestaltung nach Fig. 5, wobei lediglich die gesonderte Auskleidung der Teilbereiche--21 und 23-entfällt.
In Fig. 7 ist ein kegelförmiger Mahlkörper --26-- vorgesehen, welcher über eine Pendelstange --5-- an einem Kugel- oder Kreuzgelenk --11-- hängend angelenkt ist. Der Mahlkörper - kann hiebei um die Achse der Pendelstange --5-- rotieren und wälzt sich somit an den Auskleidungsplatten --25-- der Innenwand des Mahlbehälters ab. In analoger Weise ist der Mahlkörper --26-- in Fig.8 um die Achse der Pendelstange --5-- drehbar gelagert, wobei die Pendelstange --5-- stehend an einem Kugel- oder Kreuzgelenk --11-- angelenkt ist.
Die Ausbildungen nach Fig. 9 und 10 zeigen Mahlkörper --27 und 28--, deren Spitzen-
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winkel CL jeweils grösser als der Spitzenwinkel ss der konischen Behälterwand gewählt ist. Je nach Mahlgut und gewünschter Mahlfeinheit kann der Durchmesser des Grundkreises--15--der Mahlkörper --27 und 28-- relativ zu den Innenwänden der Mahlbehälter --8-- so gewählt werden, dass ein genau definierter maximaler Spalt für den Durchlass des Mahlgutes in Richtung zur Aus- tragsöffnung --12'-- verbleibt. Bei der Ausbildung nach Fig. 11 ist der Mahlkörper --29-- als Doppelkegel ausgebildet und ebenso wie bei den Ausbildungen nach Fig.
9 und 10 über eine Pendel- stange --5-- hängend an einem Kreuzgelenk --11-- angelenkt. Der Mahlkörper --29-- kann hiebei selbstverständlich auch um die Achse der Pendelstange --5-- drehbar gelagert sein.
Die Ausbildung nach Fig. 12 zeigt einen hängend gelagerten Mahlkörper --30-- mit im wesentlichen kegelförmigem Umriss und durch Wellungen --31-- profilierter Mantelfläche. Diesen Wellungen --31-- entsprechende Wellungen --32-- des Mahlbehälters --33-- begrenzen den freien Mahlspalt zwischen Mahlkörper und Mahlbehälter.
In Fig. 13 ist eine scharfkantig gerippte Ausbildung der Mantelfläche des Mahlkörpers --34-- zu entnehmen, wobei die Rippen mit --35-- bezeichnet sind. Ebenso wie bei den in Fig. 12 dargestellten Profilierungen entsprechen diese Rippen --35-- des Mahlkörpers --34-- den Rippen --36-- des Mahlbehälters --37--, wobei die jeweiligen Rippen auf Lücke zueinander angeordnet sind,
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stellt, welcher stehend über eine Pendelstange --5-- an einem im Bereich der Austragsöffnung --12'-- vorgesehenen Kegel- oder Kreuzgelenk --11-- angelenkt ist. Dem gewellten Mantel--39-entsprechend ist der Innenmantel --40-- des im wesentlichen zylindrischen Mahlbehälters--41-ausgebildet.
In Fig. 15 ist der klöppelförmige Mahlkörper --42-- wieder stehend an einem Kreuzge- lenk--11--angelenkt und weist im wesentlichen kegelförmige Gestalt auf. Der Mahlbehälter--43-ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet.
In Fig. 16 und 17 ist die Anordnung mehrerer Mahlbehälter an einem gemeinsamen Rahmen --1-- schematisch veranschaulicht. Die Mahlbehälter --8-- gemäss der Ausbildung nach Fig. 16 werden von den mittig zwischen den Mahlbehältern exzentrisch um die Gelenkwelle --6-- umlaufen-
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--7-- in--6-- in Umdrehung versetzt wird, zu Kreisschwingungen angetrieben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schwingmühle mit einem mit vertikaler Achse federnd gelagerten und, beispielsweise durch umlaufende Unwuchten, in horizontale Kreisschwingung versetzbarem rohrförmigem Mahlbehälter, in welchem zumindest ein Mahlkörper zum Ausführen einer Kreisbewegung um die Mahlbehälterachse angeordnet ist und welcher an einem Ende eine Füllöffnung sowie am andern Ende eine Austragsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Mahlkörper (9 ; 16 ; 26 ; 27 ; 28 ; 29 ; 30 ; 34 ; 38 ; 42) in an sich bekannter Weise um wenigstens eine quer zur Achse des rohrförmigen Mahlbehälters (8 in Fig. l, 3,4, 9 ; 10 ; 21 bis 24 in Fig. 5 und 6 ; 33 in Fig. 12 ; 37 in Fig. 13 ; 41 in Fig. 14 ;
43 in Fig. 15) verlaufende Achse (bei 11) schwenkbar angelenkt ist (sind) (Fig. l, 3,5, 6 ; Fig. 4 ; Fig. 7, 8 ; Fig. 9 ; Fig. 10 ; Fig. 11, Fig. 12 ; Fig. 13 ; Fig. 14 ; Fig. 15).
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The invention relates to a vibrating mill with a tubular grinding vessel which is resiliently mounted with a vertical axis and can be set into horizontal circular vibration, for example by rotating unbalances, in which at least one grinding body for performing a circular movement about the axis of the grinding container is arranged and which on one End has a filling opening and at the other end a discharge opening.
Known vibratory mills can be assigned to two different types, one of which, for example, vibratory mills according to AT-PS No. 200896, AT-PS No. 220928, and AT-PS
No. 215271 and DE-AS 1607570, a directly driven unbalanced grinding body and the other, for example vibrating mills according to CH-PS No. 607936 and DE-PS No. 706763, has a housing which is caused by rotating unbalances in circular movements.
The disadvantage of
Vibratory mills with a directly driven, unbalanced grinding body is the result of the complex
Storage of the grinding media is subject to heavy wear, since this mounting is located in the vicinity of the grinding chamber and the dust generated in the grinding chamber by the dust intended for storage
Dust seal penetrates and quickly damages the storage, which is also compounded by the fact that the grinding media often collide directly and nothing is added to the grinding effect, but only increases the wear, that the noise level is very high and that the desired one Grinding fineness is difficult to achieve.
In this regard, the construction of a vibratory mill according to CH-PS No. 607936 or DE-PS No. 706763 is cheaper, since in the first case it is inside a vertically arranged circular screen as a grinding media
Rods with a dense packing are introduced and in the second case the grinding media are formed by grinding rings resting on a base and do not require any special storage, however, in such embodiments of a vibrating mill only grinding media of relatively small mass can be provided, so that the degree of comminution and achievable with such vibrating mills the efficiency of the vibratory mills is also low.
It is the aim of the invention, starting from a vibratory mill according to CH-PS No. 607936 or DE-PS No. 706763, that is, a vibrating mill of the type mentioned at the outset, to create a vibrating mill which allows a greater degree of comminution to be achieved and work with greater efficiency. Accordingly, a vibratory mill of the type mentioned at the outset according to the invention is characterized in that the grinding body (s) is (are) pivotable in a manner known per se about at least one axis running transversely to the axis of the tubular grinding container.
Since the grinding media are articulated in a vibrating mill designed according to the invention, large-size grinding media can be used which act on the material to be crushed with high kinetic energy and thus allow a high degree of comminution and high efficiency to be achieved. Since the grinding media themselves are not unbalanced and are not driven directly in an oscillating mill according to the invention, the grinding media can be articulated on the grinding container in an extremely simple manner, for example with loops having a large amount of play, thus leading to the above-mentioned difficulties in mounting the grinding media, as is required for directly driven grinding media, becomes unnecessary.
Similar to the clapper of a bell, the grinding media can be suspended or stored upright and can perform a circulating movement in the direction of the circumference of the grinding vessel along the inner wall of the bell, and it can be cardanic, in particular by means of a gimbal, in accordance with the invention Universal or ball joints are or are, by suitable dimensioning of the outer dimensions of the grinding body relative to the inside width of the grinding container, a precisely defined gap width is created which corresponds to the maximum grain size of the ground material. Grinding bodies of this type can have a considerably greater mass than the known balls, disks or rods and can therefore have a much slower circulation speed or
Relative speed exert an excellent grinding effect.
The arrangement is preferably such that the inner wall of the grinding container is of hollow-conical design and that, in the axial direction of the grinding container, hollow-conical sections are alternately connected with generators that are inclined in relation to the grinding container axis.
Since the grinding effect is exerted between the inner wall of the grinding container and the grinding media, a hollow-conical design of the grinding container increases the effective
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In Fig. 1 with --1-- is the machine frame, which is supported by the schematically represented springs --2 and 3-- against a rigid foundation --4--. Motors --5-- which drive cardan shafts --6-- are provided for the vibratory drive. Weights - 7 - are eccentrically mounted on the cardan shafts - 6. By turning the weights --7 - around the cardan shafts --6-- the frame --1-- of the machine is made to vibrate. A hollow conical grinding tube - 8 - is rigidly connected to the machine frame --1--.
A conical grinding body --9-- is arranged inside the hollow conical grinding tube, which is connected via a pendulum rod --10-- to a cardan joint --11-- in the area of the feed opening --12- of the grinding container. The tip angle a of the grinding element --9-- is greater than the tip angle ss of the hollow-conical grinding tube --8--, so that there is between the inner wall --13- of the grinding bowl and the outer wall - 14 - of the grinding element - 9 - a grinding gap results.
When the machine frame vibrates in a circular motion, the grinding body rotates --9-- with its base circle --15-- on the inner wall --13-- of the grinding container and the ground material in the tapering grinding gap is crushed by the weight of the rotating grinding body . In Fig. 2, the reference numerals of Fig. 1 are retained.
In Fig. 3, the grinding element --9-- is gimballed by a pendulum rod --10-- standing on a joint --11-- arranged in the area of the discharge opening --12 '- of the grinding container --8--. The operation of the device, in which the reference numerals of FIG. 1
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4 basic circle --15-- also a spherical segment-shaped extension --18-- on,
whose radius of curvature essentially corresponds to the radius of curvature of a curved sieve --19--. The ground material is conveyed through the gap between the sieve --19-- and the lower part --18-- of the grinding element --16-- through the perforations of the sieve --19-- to the discharge opening. The remaining reference numerals for constant components of the vibratory mill were chosen the same in this drawing as in the following drawings.
5, four grinding tube sections --21, 22, 23 and 24-- are connected to each other in the machine frame --1-- in the direction of the axis --20 - of the grinding container. The first part of the grinding tube is designed as a conically widening cone jacket and has removable plates --25-- on the inside as lining of the grinding container. A conically tapering second pipe section --22-- connects to the conically widening area --21-- of the grinding container. The partial areas --23 and 24-- of this assembled grinding container are again designed in accordance with the partial areas - 21 and 22--, whereby the inner casing of the pipe section --23-- interacting with the grinding element --23-- again with removable plates - -25-- is lined.
The two grinding media --9-- are hinged to the cardan joints. The discharge opening --12 '- is now provided at the lower end of the conically tapering section --24-- of the grinding container. In an analogous manner to FIGS. 1 and 3, in the embodiment according to FIG. 6, there is a first grinding element --9-- articulated on a universal joint --11-- and a grinding element articulated on a second universal joint --11-- --9-- provided. The design of the grinding container essentially corresponds to the configuration according to FIG. 5, with only the separate lining of the partial regions 21 and 23 being omitted.
In Fig. 7 a conical grinding body --26-- is provided, which is hinged via a pendulum rod --5-- to a ball or universal joint --11--. The grinding media - can rotate around the axis of the pendulum rod --5-- and thus rolls on the lining plates --25-- on the inner wall of the grinding bowl. Analogously, the grinding element --26-- in Fig. 8 is rotatably mounted about the axis of the pendulum rod --5--, the pendulum rod --5-- standing articulated on a ball or universal joint --11-- .
9 and 10 show grinding media --27 and 28--, the tip-
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angle CL is selected to be larger than the tip angle ss of the conical container wall. Depending on the material to be ground and the desired fineness of grinding, the diameter of the base circle - 15 - the grinding elements --27 and 28-- relative to the inner walls of the grinding bowl --8-- can be selected so that a precisely defined maximum gap for the passage of the Grist remains in the direction of the discharge opening --12 '. In the embodiment according to FIG. 11, the grinding media --29-- is designed as a double cone and, like in the embodiments according to FIG.
9 and 10 articulated via a pendulum rod --5-- hanging on a universal joint --11--. Of course, the grinding media --29-- can also be rotatably mounted around the axis of the pendulum rod --5--.
The design according to Fig. 12 shows a suspended grinding media --30-- with an essentially conical outline and a corrugated surface --31-- profiled. Corrugations --32-- of the grinding container --33-- corresponding to these corrugations --31-- limit the free grinding gap between the grinding element and the grinding container.
A sharp-edged, ribbed design of the outer surface of the grinding body --34-- can be seen in FIG. 13, the ribs being denoted by --35--. As with the profiles shown in Fig. 12, these ribs --35-- of the grinding element --34-- correspond to the ribs --36-- of the grinding container --37--, the respective ribs being arranged in a gap with respect to one another,
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which is articulated upright via a pendulum rod --5-- to a tapered or universal joint --11-- provided in the area of the discharge opening --12 '. Corresponding to the corrugated casing - 39 - the inner casing --40-- of the essentially cylindrical grinding container - 41 is formed.
In Fig. 15 the clapper-shaped grinding body --42-- standing again on a universal joint - 11 - is articulated and has an essentially conical shape. The grinding container - 43 - is essentially cylindrical.
16 and 17 schematically illustrate the arrangement of several grinding vessels on a common frame. 16 are rotated eccentrically around the cardan shaft --6-- from the center between the grinding containers.
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--7-- in - 6-- is rotated, driven to circular vibrations.
PATENT CLAIMS:
1. Vibratory mill with a resiliently mounted with a vertical axis and, for example by rotating unbalances, can be put into horizontal circular vibration tubular grinding container, in which at least one grinding element is arranged to execute a circular movement around the grinding container axis and which has a filling opening at one end and a filling opening at the other end Has discharge opening, characterized in that the grinding element or elements (9; 16; 26; 27; 28; 29; 30; 34; 38; 42) in a manner known per se by at least one transverse to the axis of the tubular grinding container (8 in Fig . 1, 3, 4, 9; 10; 21 to 24 in Fig. 5 and 6; 33 in Fig. 12; 37 in Fig. 13; 41 in Fig. 14;
43 in FIG. 15) extending axis (at 11) is (are) pivoted (FIGS. 1, 3, 5, 6; FIG. 4; FIG. 7, 8; FIG. 9; FIG. 10; FIG. 11 , Fig. 12; Fig. 13; Fig. 14; Fig. 15).