Устройство для тонкого измельчения материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.Ф, 13(1

Н IlAYEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3808262/29-33 (86) РСТ/DE 84/00043 (02.03.84) (22) 01.11.84 (31) P 3307323.6 (32) 02.03.83 (33) DE (46) 23. 10.88. Вюл. ¹ 39 (7!) Ф.Курт Реч ГмбХ унд Ко, КГ (DE) (72) Дирк Сийслинг (NL) (53) 621.926 ° 3(088.8) (56) Патент США № 4067503, кл. 24130, 1978.

Авторское свидетельство СССР №- 102049, кл. В 02 С 2/10, 1955.

Патент ФРГ № 2307913, кл. В 02 С 19/00, 1979, Патент Великобритании - 3993251, кл. В 02 С 17/18, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 68153, кл. В 02 С 17/00, 1947.

„„SU „„3 433395

1б11 4 В 02 С 2/1О, 15/16, 17/18 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ 11АТЕРИАЛОВ .(57) Изобретение относится к устройству для тонкого измельчения материалов, преимущественно лабораторных проб. Оно позволяет повысить эффективность растирающего воздействия на материал. Устройство содержит цилинд" рическую оболочку 9, установленную с возможностью поворота в вертикальной плоскости, внутри которой смонтирован на валу 16 цилиндроконический валок 17, имеющий на цилиндрической части две продольные лыски 18, между которыми расположена кромка, являю" щаяся частью цилиндрической поверхности валка. На конической части валка образованы продольные пазы. Пилиндрическая оболочка 9 установлена на несущем .корпусе 3 с помощью опорных стоек 14 и пружин, регулируемых посредством винта. !4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1433395

Изобретение относится к технике тонкого измельчения, преимущественно лабораторных нроб, в частности минеральных °

Цель изобретения — повышение эффективности растирающего воздействия на материал.

На фиг.1 изображено устройство для тонкого измельчения, вид сбоку с !0 частичным продольным разрезом по оси, . на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1; нафиг.4—

1, устройство, повернутое вверх, вид сбоку; на фиг.5 — устройство для тон-!5 кого измельчения, вид сбоку в двух, рабочих положениях; на фиг.6 — то же, вид сбоку с частичным продольным раз- резом по оси; на фиг.7 — узел I на

/ фиг.6, повернутый на 180 20

В устройстве для тонкого измельче ния материалов на раме в виде под, ставки 1 в форме стола установлен с возможностью поворота вокруг оси 2 25 несущий корпус 3, который с одной сто роны оси 2 несет узел 4 для тонкого измельчения материала, а с другой

:. стороны оси 2 — электрический двига тель 5, Несущий корпус 3 с узлом 4, для тонкого измельчения и электро:двигателем 5 может с помощью рукоятки 6 наклоняться вокруг оси 2 (фиг.4), а именно угол наклона или поворота о составляет 90, причем бесступенчато могут устанавливаться все промежуточ— ные положения. Для точного определе ния угла наклона служит шкала 7 с накатным роликом 8, который действу-! ,:ет на соответствующее зажимное уст1 ройство (не показано), которое фикси рует несущий корпус 3 в желаемом положении, Узел 4 для тонкого измельчения состоит из цилиндрической оболочки 9 45 из стальной отливки или отливки иэ легкого металла, которая снаружи снабжена многочисленными продольными ребрами 10 охлаждения. Торцовые. < тороны оболочки 9 закрыты торцовыми

50 стенками 11 и 12, которые имеют различные конструкции и обеспечивают соответственно загрузку и вывод материала. Внутри оболочки 9 установлена неподвижно относительно нее цилиндрическая рубашка 13, которая выполнена, 55 например, иэ стали или керамики. Внутренняя поверхность рубашки 13 является абсолютно цилиндрической и гладкой, предпочтительно отшлифованной или полированной с высоким качеством, Оболочка 9 размещена на опорных стойках 14, которые в основном образованы винтовыми пружинами 15 сжатия, благодаря чему оболочка 9 является подвижной в определенных пределах а, также имеет тенденцию к осуществлению усилия по направлению вверх.

Внутри оболочки 9 с цилиндрической рубашкой 13 на аксиально проходящем валу 16 установлен цилиндроконический валок 17, наружный диаметр цилиндрической части которого настолько меньше внутреннего диаметра цилиндрической рубашки 13, что между ними образуется цилиндрическая кольцевая щель толщиной примерно 0,2-0,4 мм.

Боковая поверхность цилиндрической части валка 17 также высококачественно выравнена HJIH отполирована и является абсолютно цилиндрической, за исключением двух лысок 18. Лыски 18 расположены смежно и примыкают друг к другу в форме крыши, причем возникает узкая площадка кромки 19, которая проходит в продолжение наружной поверхности цилиндрической части валка. Благодаря лыскам 18 внутри устройства возникают два смежных про— ! дольных пространства 20, поперечное сечение которых в основном имеет форму кругового сегмента, Валок 17 изготовлен, в частности, иэ стали и по возможности имеет одинаковую твердость с цилиндрической рубашкой 13.

Твердость обоих органов измельчения

13 и 17 должна быть больше, чем твердость измельчаемого материала.

С правой стороны валок 17 имеет конусную часть 21 в качестве органа

1 ! предварительного измельчения. Боковая поверхность конусной части 21 валка бесступенчато переходит в цилиндрическую поверхность валка 17, но имеет продольные треугольные углубления (пазы) 22, поперечное сечение которых уменьшается от меньшего основания конусной части 21 валка !

7 к большему ее основанию, В зоне расположения конусной части 21 валка

17 внутренняя поверхность цилиндрической рубанки 13 может быть оснащена соответственно параллельными пазами 23 °

Цилиндроконический валок 17 установлен с валом 16 в роликовых подшипниках 24 с легкнм ходом, а вал 16 че—

1433395 рез муфту 25 имеет жесткое приводное соединение с валом электродвигателя

5. Таким образом электродвигатель сообщает вращающемуся -валку 1? частоту вращения, например, в 3000 об/мин.

Охлаждающий вентилятор 2б (не обозначен), также расположенный на несущем корпусе 3; может приводиться во вращение тем же валом 16 от двигателя 5. Охлаждающий вентилятор создает поток воздуха над оболочкой 9 и его охлаждающими ребрами 10, Для загрузки и ныпуска измельчаемого материала соответствующим образом сконструированы торцовые стенки

11 и 12, а именно, расположенная на загрузочной стороне торцовая стенка

11 оснащена воронкой 27, которая выходит в верхнюю половину рубашки !3 на участке расположения меньшего основания конуспой части 21 валка 17.

Концевой замок 12 на стороне выпуска оболочки 9 имеет внутри скос 28, входящий в нижнее отверстие 29, через которое измельченный материал покидает узел тонкого измельчения. Во время работы возникает постоянный поток материала от воронки 27 к отверстию

29, т.е. осуществляется непрерывный процесс измельчения, пока в воронку

27 поступает новый материал.

Во время работы первичный продукт попадает от устья воронки 27 сначала на конусную часть 21, где происходит предварительное измельчение. Полученная при этом величина частиц должна соответствовать кольцевой щели между рубашкой 13 и цилиндрической части валка 17, В этой кольцевой щели затем при дальнейшем проходе н направлении торцовой стенки 12 происходит прогрессирующее измельчение, причем сам измельчаемый материал — хотя не исключительно — действует в качестве измельчающего инструмента. Образованные лыскаы 18 продольные пространства 20 служат, в основном, для транспортировки измельчаемого материала в радиальном направлении и для предотвращения закупорки вследствие комкования. При этом продольные кромки этих пространств 20, в определенной степени действуя как инструмент, принимают участие в измельчении.

Перемещение измельчаемого материала в осевом направлении устройства происходит лишь н незначительном объеме под воздействием постоянно добав5

55 ляемого первоначального продукта через воронку 27, напротив, это перемещение преимущественно вызывается наклоном, который придается оболочке 9 путем поворота вокруг оси 2. Чем круче положение наклона устройства для измельчения, тем быстрее проходит материал различные зоны измельчения, так что продолжительность пребывания материала между органами измельчения является непосредственно функцией угла наклона ° Тем самым, степень измельчения, как правило, также зависит от установленного наклона, причем, разумеется, также и твердость материала играет роль. Следующее положение вытекает иэ содержания влаги в первичном продукте: чем более сыpoli первичный мaTериал загружается тем, как правило, тоньше измельченным является выход. Как раз при сыром матер :але скоблящее действие продольных кромок 19 является значительным, т.е. эти кро. .ки действуют как скребки.

При измельчении существенную роль играет положение оболочки 9 на винтовых пружинах 15 сжатия, так как таким образом рубашка 13 прюкимается вверх и нижней половиной своей внутренней поверхности по направлению к нижней половине внешней поверхности валка 17. Так как оболочка 9 при работе совершает колебательные движения, то между органами измельчения возникают явления перемещения, которые воздействуют ускоряюще на измельчение. С целью удержания вибраций оболочки 9 .в определенных пределах, прежде всего при не исключающихся резонансных колебаниях, предусмотрены удерживающие щитки 30, которые охватывают оболочку 9 с незначительным зазором.

Когда соответствующая программа измельчения закончена и необходимо перейти к новой программе с другим первоначальным материалом и другими условиями измельчения, то машина дожкна быть очищена. Так как выход измельченного материала используется для лабораторных целей, то очень важно, чтобы в соответствующем фактическом измельчаемом материале не содержалось никаких остатков предыдущих проб, то есть очистка машины должна быть произведена очень тщательно.

Чтобы на это не уходило много време изводственного предприятия.

Предлагаемое устройство (фиг,5 и

6), содержит раму в виде установленной на опорной плите (не показана), колонны 33, которая имеет шарнир или поворотный подшипник 34. Последний имеет шкалу 35 и накатный ролик 36, действующий на соответствующее зажимное устрбйство (не изображено), которое фиксирует узел дня тонкого измельчения в желаемом положении, например, в наклонном положении, обозначенном штрихпунктирной линией на фиг.5.

Цилиндроконический валок 37 присоединен к приводному валу 38 только на одном конце, так что он вдается в цилиндрическую рубашку 39 без промежуточных опор. Цилиндрическая рубашка 39 также удерживается свободнонесущей, и тот же самый принцип компоновки осуществлен также и на противоположной стороне вала 38, где в соответственно свободнонесущей компо— новке находится электродвигатель 40

143339 ни, важно иметь возможность легкого осуществления очистки. В устройстве это обеспечивается тем, что в узел приводного вала 16, 24, 25 включено соединительное звено 31, которое в основном состоит из сидящей на валу

16 соединительной муфты, которая может быть, преодолевая нажатие пружины, так далеко сдвинута назад на валу 16, что она освобождает присоединяемый конец вала 32, В таком случае возможно охватить оболочку 9, приподнять и вынуть ее наклонно вверх из подшипника 24, находящегося со сторо- 15 ны загрузки. Торцовые стенки Il и 12, традиционным образом закрепленные на трубчатых концах оболочки 9, могут быть легко сняты, благодаря чему больше ничто не мешает выниманию вал- 20 ка 17. Тем самым можно легко и полностью очистить органы 13, 17, 21 из;мельчения. Последующая сборка машины производится соответствующим образом

:;просто и быстро. Не представляет осо- 25 бых трудностей размонтирование валка

17 также и во время процесса измель.чения, если, например, из-за постороннего тела возникнет помеха. Все эти обстоятельства не могут исключать возможности использования предлагаемого устройства для измельчения при соответствующем выборе параметров также и в рамках работающего про5 6 с валом 41 ротора. При этом вал ротора установлен на опоры традиционным образом своими обеими концами в статоре двигателя (не изображено). Таким образом получается тройная компоновка деталей, а именно, в центре вал 38, а соосно по обе стороны от него цилиндроконический валок 37 с рубашкой 39 и электродвигатель 40.

Ось качаний для наклона органов 39, 37 измельчения при этом выполнении находится в центральной зоне, а именно, под валом 38 в поворотном подшипнике 34. Благодаря этому достигается также большее удобство в обращении с устройсгвом.

Выступающая снизу колонна 33 выполнена над поворотным подшипником

34 пустотелой в форме коробки и служит в качестве опоры для вала 38 и тем самым также для установленных свободнонесущими с- обеих сторон детаЛей, а именно, органов 39, 27 измельчения и электродвигателя 40 с валом

4l ротор-. Дпя этой цели в стенках верхней части колонны 33 в соответст— вующих отверстиях закреплены фланцы

42 и 43, в которых находятся шарикоподшипники или роликоподшипники 44 и

45, между которыми проходит вал 38.

Этот вал 38 выполнен пустотелым в форме открытой с двух сторон гильзы с различными внутренними диаметрами.

Внутренняя часть вала 38 со стороны двигателя служит для базирования с геометрическим замыканием вала ротора 41 электродвигателя 40, в то время как на другой стороне вал 38 предусмотрен для базирования конца оси

46, монолитного с телом валка 38.

Таким образом вал 38 образует муфтовое соединение между двигателем 40 и валком 37.

На своей внешней окружности вал

38 несет крыльчатку 47 осевого вентилятора, который вращается вместе с валом 45. Благодаря этому снизу через верхнюю часть колонны 33 засасывается поток охлаждающего воздуха и после поворота под прямым углом и фокусирования посредством соплообразного направляющего щитка 48 направляется поверх органов 39 и 27 измельчения. Впускные отверстия для потока охлаждающего воздуха не показаны, .выпускные отверстия 49 для использованной охлаждающей среды показаны на фиг,б.

1433395

В то время как на фланце 43 за колонной 33 привернут электродвигатель 40, выполненный для этой цели как фпанцевый двигатель, к другому фпанцу 42 снаружи присоединяется

5 несущий цилиндрический корпус 50, в котором помещены органы 39, 37 измел ьчения с з агруз очной воронкой 5 1 и выводной трубкой 52. К выводной трубке 52 присоединена бутылка 53 в качестве приемной емкости для измельченного материала. Цилиндрическая оболочка 54 узла 36 для тонкого измельчения эластично опирается внутри несущего корпуса 50 через пружинящие опорные стойки 55, так что рубашка

39, окружающая валок 37, может сдвигаться по отношению к телу валка 37, если это станет необходимо, например, 20 вследствие скопления материала или постороннего тела. Крепление несуще— го корпуса 50 на колонне 33 происходит с помощью трех зажимных винтов

56, которые для снятия несущего кор- 25 пуса 50 могут быть, как обычно, от— пущены и соответственно откинуты наружу. При присоединении несущего корпуса 50 к колонне 33 открытый край

его надвигается поверх соответственно ступенчатого внешнего буртика 57 фпанца 42, причем кольцеобразная кромка рубашки 39 прикладывается к эластичной прокладке 58, и в заключение прочно затягиваются зажимные винты

56 ° Благодаря такой конструкции рубашку 39 можно очень легко снять с тела валка 37, например, с целью очистки или замены на другую рубашку

39, которая более пригодна для сле- 40 дующего процесса измельчения.

Валок 37 также и в этом примере осуществления изобретения имеет конусную часть 59, являющуюся органом предварительного измельчения. Боковая поверхность конусной части 59 бесступенчато переходит в циЛиндрическую поверхность валка 37. Но здесь к конусной части 59 присоединен конец оси 46, которым валок 37 закреплен на валу 38 с возможностью легкой замены. Для предохранения этого закрепления служит винт без головки 60.

При работе процессы протекают так, 55 как это уже описано в соответствии с фиг. 1-4. На колебательные движения рубашки с оболочкой по отношению к валку можно воздействовать регулировочным винтом 61, который действует на внешнюю опорную стойку 53.

Формула изобретения

1. Устройство для тонкого измельчения материалов, преимущественно лабораторных проб, содержащее несущий корпус и установленную на нем цилиндрическую оболочку, в которой соосно с захватывающим материал зазором расположен установленный на приводном валу цилиндроконический валок с углублениями на поверхности, из которых расположенные на конической части валка выполнены в виде продольных пазов, причем цилиндрическая оболочка выполнена с расположенным у торца конической части валка загрузочным отверстием и расположенным у торца цилиндрической части валка разгрузочным отверстием, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффективности растирающего воздействия на материал, цилиндрическая оболочка установлена на несущем корпусе с помощью стоек и взаимодействующих с ними нажимных винтовых пружин, регулируемых посредством винта,.а углубления на цилиндрической части валка выполнены в виде двух расположенных под углом одна к другой продольных лысок, между которыми расположена кромка, являющаяся частью цилиндрической поверхности валка.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что цилиндрическая оболочка выполнена с торцовыми стенками, через которые пропущен приводной вал валка, соединенный по меньшей мере одним концом с приводом.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что цилиндрическая оболочка выполнена с одной торцовой стенкой, валок установлен консольно на приводном валу, соединенном с валом ротора электродвигателя, причем валок, приводной вал и вал ротора расположены соосно.

4. Устройство по пп.1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что загрузочное и разгрузочное отверстия цилиндрической оболочки расположены на диагонально противоположных по отношению к ее продольной оси местах.

5. Устройство по пп.2 и 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что цилиндрическая оболочка выполнена с распо1433395

10 ложенными на ее внешней поверхности теплоотводящими продольными ребрами, 6. Устройство по п.5, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабже- 5 но установленным около цилиндрической оболочки вентилятором.

7. Устройство по п.l о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено рамой, несущий корпус установлен )Q с возможностью поворота от горизонтального до вертикального положения с помощью шарнирной опоры.

8, Устройство по п.7, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что шарнирная f5

Ьпора выполнена со шкалой и фиксато-! ром е

9. Устройство по п,7, о т л и а ю щ е е с я тем, что рама выполнена в виде колонны с опорной плитой 2О и в верхней полой части колонны установлены с возможностью совместного поворота выступающий от колонны в одну сторону несущий корпус с цилиндрической оболочкой и валком и выступаю- 25 и в другую сторону электродвигаель. ! 10. Устройство по п.9, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что несущий корпус и наружная оболочка электро- 3р двигателя выполнены в виде единого

Корпуса.

4-А

1l. Устройство по пп.3 и 8, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что приводной вал валка выполнен полым и валок установлен в нем с помощью оси, жестко соединенной с торцом валка.

12, Устройство по п.ll, о т л ич а ю щ е е с я тем, что полый при водной вал размещен в верхней части колонны и установлен концами на фланцевых подшипниках, на одном из которых закреплен электродвигатель, а на другом насажен несущий корпус °

13. Устройство по п.12, о т л ич а ю щ е е с я тем, что несущий корпус прикреплен к колонне с помощью зажимных винтов.

14. Устройство по пп.3,6,10 и 11, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вентилятор установлен на полом приводном валу, а несущий корпус выполнен цилиндрическим, образуя с расположенной внутри него цилиндрической оболочкой трубообразный канал, при этом на торцах цилиндрического корпуса выполнены отверстия для прохождения воздуха через трубообразный ка— нал.

15. Устройство по пп. 1 — 17, о т ли чающе е ся тем, что краз- грузочному отверстию присоединена приемная емкость.

l 433395 б-Б

1433395

l433395

1433395

Составитель Л.Чубукова

Техред М.Дидык Корректор М.Васильева

Редактор С.Патрушева

Тираж 582 Подписное

ВИИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5470/58

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4