DE2547008A1 - Vorrichtung zum mahlen bzw. desintegnieren von materialien bzw. stoffen - Google Patents

Description

2o.Oktober L 5132 - Γί

Henry BaIfour χ Co Iiirited, Le ven, ±-'±i'e Κϊ δ 4 ..ei/

orro£britannien

Vorrichtung zuc Lahlen bzw. Lesintegrieren von Materialien bz::. .stoffen

Lie ->r find uns; betrifft eine Vorrichtung zuil ...ahlen und Desints^rieren von Materialien bzi.. otoffsn in Irimär- und .-.ekundärmaterialexriteile, die ein senkrechtes ueh^use, aas eine saniirechte .-totor;.·eile enthält, eine i-ehrzahl von sich, radial von der liotur/.-elie erstreckenden unc. zuir. -.--ufsciilagf:n auf -\3S iv.aterii:l dienrnden fi^inEern besitzt, derart, da£ ein irimsranteil des i^tr.rials in zentrifugaler Richtung durch ein Trennsieb nach aussen abgegeben wird, ure von einem .oekundär&nteil des Lat&rials getrennt zu werden, und die weiterhin Lurchtrittskanäle und -auslasse für die Irimär- und Sekundärmaterialanteile aufweist.

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Lie vorliegende ^rfindung bezieht sich also auf eine vorrichtung zum Lahlen. oder lesintegrieren von Materialien bzw. otoffen und zum anschließenden Aufteilen oaer Separieren des gemahlenen iv.aterials in primäre und sekundäre Tartikelteilchen oder in I-rim er- und oekundarmaterial, und sie betrifft insbesondere auch das zahlen oder Desintegrieren von relativ trockenen .otoffen bzw. Laterialien. Noch geneuer gesehen betrifft die vorliegende-Erfindung laschinen der sogenannten Bammerart, bei denen die von einem ^otor getragenen Hämmer auf das Lateri&l einwirken, um ...dessen Lesintegration oder Zerkleinerung zu bewirken, wobei der zerkleinerte primere katerislanteil durch Trennmittel oder separatoreri hindurch abgeführt wird.

Bei einer bekennten lueschine der vorgenannten Art wird der primäre anteil des durcL die Hämmer zerkleinerten Materials radic-1 durch ein ringförmiges perforiertes bieb hindurch zu einem ringfcrmigen Durchtritt abgeführt, von dem aus der separierte primäxe .anteil_senkrecht nach unten über geeignete Leitungen zu einem Behälter oder zu einer Vorrichtung für die weitere Eeaandlung abgeführt wird. Der sekund-äre Anteil wird von der Laschine nach unten abgegeben, -is ist ein iM&chteil dieser kaschine, daß ein beachtlicher -anteil des Laterials, das als irimärniaterial verwendet werden könnte, mit der sekundären Abgabe abge-

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f hrt -drei, und dies ist nil· V--r Iu 3 te π verbunden, ^an kennte die sekundere Ablieferunr der einen Uesintejrationsirascbine zu einen' weiteren ^esi ntegrator hin ableiten, jedcch verli-njjt cie '/er^e.-dun.j; von zwei oder r/.ehr separaten Laschinen einen beachtlichen i.apitalaufwand, v'.-eil jede Lesintegratormaschine für sich teuer ist.

Bei der vorliegenden Erfindung ist eine l· ehr ζ s hl von senkrecht angeordneten irenneinheiten oder .oeparatoreinheiten vorgesehen, wobei jede Einheit einen besonderen oatz von HHmraern, die an der xiotornelle befestigt sind, enthalt, und es sind Leitungen im Gehäuse vorgesehen, die dazu dienen, den von einer oberen i,inheic abgegebenen se^und^ren Laterialanteil zum Hännnersatz einer unteren Einheit zu führen, der ZUK v/eiteren L.ahlen dient. Bei der Aufbrech- oder Öffnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird öer j-rozess des -ufbrechens oder Lffnens in einer Änzatil von btadien oder otufen bzv;. Schritten durchgeführt, und dies verringert die Kenge der unnötigen rfekundärabgabe. .veiter^rin werden d.ie verschiedenen btufen bzv,. .schritte in einer geir.einsahen, einzigen kaschine ausgeführt, and dies ist "weniger kostspielig, als die Verwendung von mehreren separaten Aufbrech- oder Cffnungsmaschinen.

Vorzugsweise sind im Gehäuse zusätzliche Leitungen vorge-

der sehen, um den primäx'en Iv-8teri6lanteil,/von einer oberen

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Einheit abgegeben worden ist, zu den Aufbrech- oder Offnungsmitteln einer unteren Einheit zu führen.

VorzujSAeise enthält weiterhin jede oeparatoreinheit (jeden modulartigen Teil) eine Lehrzahl von Hämmern, die sich von einer senkrechten Rotorwelle, die im Gehäuse angeordnet und allen Einheiten geraeinsam ist und mit Antriebsniitteln verbunden werden kann, radial hinweg erstrecl·.en, und ein entfernbares perforiertes oieb (Schirmblech) , das die .Velle umgibt und radial von den Hämmern entfernt ist. Vorzugsweise sind die Hämmer einer Einheit v„ie eine Reihe von in axialem Abstand voneinander angeordneten Teilen an der //eile vorgesehen, und sie können ausserdem noch dem Umfang entlang in gleichen Abständen voneinander um die welle herum angeordnet sein.

Vorzugsweise sind mindestens drei Einheiten vorgesehen und zweckmäßigerweise sind Befestigungsmittel vorgesehen, um jede .Reihe von Hämmern mit der viielle abnehmbar zu verbinden: infolgedessen kann j'ede der Einheiten ausser Wirkung gebracht werden, indem man die Hämmer der Einheit entfernt, wobei vorzugsweise ein voller Abdeckschirm für den Bereich des perforierten Siebes der Einheit vorgesehen werden kann, indem er entweder das Sieb abdeckt oder das Sieb ersetzt.

Die Größe der 1-erforationen der üiebe der Einheiten kann von Einheit zu Einheit verschieden sein. Insbesondere sind

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dort, wo das abgegebene Irimärmaterial von einer oberen Einheit zu den Aufbrech- oder C-ffnungsorganen einer folgenden Einheit abgeführt oder zugesj-eist wird, die Perforationen des oiebes der oberen Einheit vorzugsweise größer als diejenigen des liebes der folgenden Einheit.

Vorzugsweise sind am endgültigen, letzten lustritt für das Sekundär-katerial Verschlußmittel vorgesehen, um wanderndes Material ("trampmatsrifi") voe Primärmaterial beim entfernen der Verschlußmittel zu trennen.

Im allgemeinen bezieht sich also die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum kahlen oder Lesintegrieren von Materialien, z.B. trockenen Lebensmitteln, Tierfutter, EOrmereipulver oder Iv-odellpulver, chemische ü'erbstoffe usw., sie enthält eine Anzahl von senkrecht aneinandergereihten, aufeinanderliegenden Aufbrech- oder Cffnungseinheiten. Jede Einheit enthelt ein separates Gehäuse, das an dem Gehäuse einer benachbarten Einheit angebracht werden kann, und eine axiale xieihe von radialen hämmern, die im Gehäuse angeordnet und mit einer senkrechten rotierenden «eile verbunden sind, die allen Einheiten gemeinsam ist. Ein entfernbares perforierbares oieb umgibt jede .Reihe von Hämmern und rrimärmaterial, das durch die Hammer aufgebrochen oder abgebröckelt worden ist, wird radial durch das Sieb abgegeben und von einem Sekundärmaterialanteil getrennt.

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jjie Primärmaterialanteile der Einheiten werden durch eine ümfangsleitung abgeführt, während die oekundärmaterialanteile oder Anteile einer oberen Einheit nach unten zu den Hämmern einer unteren Einheit für weiteres Zericahlen una oeparieren zugeführt werden. Bei einer bevorzugten üuusf ührungsf orm führt eine zeitung das irimärmaterial einer oberen Einheit zu üen r^'tmu,em einer unteren üiinheit für zusätzliches kahlen, Indem man 'wahlweise einzelne Einheiten unwirksam macht, kann die Vorrichtung mit verschiedenen Funktions- oder .virkungsweisen arbeiten.

Indem man die Aufbrech- oder Cffnungsoperation in einzelnen stufen bzw. Schritten und nicnt in einer einzigen Operation ausführt, kann eine effektivere Trennung des irimärmaterialanteils durchgeführt werden und es wird infolgedessen weniger noch verwendbares irimärmsterial mit dem Sekundäxmaterialanteil aus der Vorrichtung abgeführt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in Gestalt einer mehrstufigen senkrechten Hammermühle (oder eines entsprechenden Desintegrators) in oeitenansicht in schematischer darstellung und teilweise geschnitten gezeigt.

In der Zeichnung enthält ein Desintegrator oder eine mühle, der bzw. die zur Verwendung beim Trockenmahlen

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von festen stoffen, z.B. trockenen Nahrungsmitteln, Tierfutter, iormenpulver, chemische Farbstoffe und Farb-Zwicchenprodukte usw. dient, eine senkrechte Reihe von drei übereinanderliegenden Einheiten oder I. odulen 1,2,3 die zum 3-ahlen und zum Zerteilen des Materials in primäre und sekundäre Γartikelchen oder -«.nteile (Primär- und öekundärüiaterialanteil) dient. Jede Einheit enthält eine zylindrische Ge.iäusepartie 4,4',4" mit radialen Endflanschen 5» damit die xierstellung der "Verbindung zwischen einer Gehäusepartie mit der Gehäusepartie einer benachbarten Einheit erleichtert wird. Eine senkrechte gemeinsame Rotorwelle 6 erstreckt sich axial durch die verbundenen Gehäusepartien 4,4',4" und ist in geeigneten Lagerorganen 6A gelagert; und jede Einheit 1,2,3 enthält eine 2eihe von sich radial erstreckenden Hämmern 7, die von der Wolle getragen werden, wobei ein ringförmiges perforiertes oieb 8 (Blechschirm) die -eile 6 umgibt und so angeordnet ist, daß entweder ein kleines oder relativ großes radiales, opiel zwischen dem oieb 8 und den Hämmern 7» de nach Wunsch vorhanden ist. Ein ringförmiger Auslaß 8A für das I-rimärmaterial ist Jeweils zwischen jedem oieb 8 und dem entsprechenden Gehäuseteil 4, 4¹, 4" jeder Einheit vorgesehen. Las 3-ehäuee 4 der obersten Einheit 1 tri'gt einen Einlaßkanal 9 tfit kleinerem Durchmesser und zylindrischer Form, der koaxial mit der .seile 6 ist und für das Abliefern des zugeführten materials ^u der innersten xartie der Hammer 7 der oberen Einheit 1 dient, und ein Führungsring 1o ist

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innerhalb des Kanals 9 angeordnet. Jede der in der kitte oder unten liegenden Einheiten ?, 3 nat einen Sing 11, der koaxial ir·it der .-.^;elle 6 ist und durch die Gehäuseteile 4¹, 4" mit EiIfe der ote^e 12 getragen wird; und jeder Hing 11 enthält eine obere schulter 13 zur Unterstützung des oiebes 8 einer benachbarten oberen Einheit und eine kegelstumpfförmige Einlaßlvanalpartie 14 für die axiale Ablieferung des Sekundärmaterialanteils, der in einer Einheit abgetrennt oder separiert worden ist, zur innersten Partie der Hämmer 7 der nächst; niederen oder unteren Einheit, welirend der Einlaßkanal 9 in einen führungsring 1o abliefert. Zusätzlich ist ein ringförmiger Verbindungskanal 15 zwischen jedem Ring und seinem entsprechenden Gehäuseteil begrenzt, der den Frimärmaterialanteil von der oberen benachbarten Ablieferungsöffnung aufnimmt. In dem Falle der mittleren Einheit 2 ist dieser Verbindungsksnal 15' von konvergierender Form, so daß der I-rimäranteil der ersten Einheit 1 den Hämmern 7 der mittleren Einheit 2 abgegeben wird, während in der unteren Einheit 3 der i-rimäranteil der mittleren Einheit 2 durch den Verbindungskanal 15 direkt zum Auslnß 8A der unteren Einheit 3 abgegeben wird. Der untere Gehäuseteil enthält zusätzlich axiale Ablieferungsdurchtritte 16, I7 fvr öie separierten trimär— oder oekundäranteile oder für die .icanderinaterialanteile ('tramp material portions").

Lie H'itr.mer 7 jeder Einheit sind in axialem Abstand an der

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■./eile 6 angeordnet und kcnaen fest sein, wie bei 7λ gezeigt ist, oder schwingend angeordnet sein, wie bei 'Ja gezeigt ist. Zusätzlich !ünnen die HäiDirer kurz oaer lang sein, und sie sine* als am Umfang entlang in gleichen Abstagen aufeinanderfolgenden -Einzelteile an der ./eile 6 angeordnet, ^wischen benachbarten Hämmern 7 sind ringförmige Flanschen 19 vorgesehen, und die Hammer 7 sind mit Hilfe von Befestigungsartteln abnehmbar an den Flanschen angebracht, z.B. mit -hilfe von langen durchgehenden Bolzen 2o, damit sie in üblicher -»eise zurückgezogen werden können, wobei die festen Hämmer 7-ä- fest mit Hilfe eines iaares von Bolzen 2o angebracht sein können, während die schwingenden Hammer 7B mit Hilfe eines einzigen Bolzens 2o angebracht sind. Ausserdem sind zusätzliche xiilf sarme. 21 in den Einlaßkanälen der Einheiten angebracht, um den nach abwärts gerichteten Fluß des Materials zu den Hämmern 7 zu unterstützen. üae abnehmbare Verschlußplatte 22 ist am Einlaß zum sekundären Abgabedurchtritt 16 der unteren Einheit 3 vorgesehen, um Wandermaterial ("tramp material") von dem abgegebenen Irimärmaterialanteil zu trennen.

Für die .Rotorwelle ist ein geeigneter, nicht gezeigter Antrieb vorgesehen.

Beim Arbeiten der "Vorrichtung wird Material, das in eine Mahleinheit 1,2,3 eintritt, wiederholten Stoß- und üeibungs-

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kräften durch die Hämmer 7 unterworfen, die mit hoher Geschwindigkeit gedreht werden, und der zu-erst zermahlene •Teil ( "Primärmat erialant eil") wird zentrifugal durch das perforierte oieb 8 hindurch zum Auslaßdurchtritt 8a abgegeben, während der oekund&rmaterialanteil, der durch das oieb 8 daran gehindert wird, zentrifugal auszutreten, in axialer dichtung von der Einheit abgegeben wird. Durch geeignete Anpassung kenn die Vorrichtung in verschiedenen Arbeits- und virkungsweisen verwendet werden und Beispiele hierfür werden unten gegeben.

Erste Verfahrensart

tfenn man die oben beschriebene vollständige Anordnung verwendet, wird ein zwei-stufiges Mahlen oder Desintegrieren des Primär- und oekundsrmaterialanteils bewirkt in der oberen Einheit 1 und der mittleren Einheit 2, wobei die Größe der Perforationen des oberen Siebes 8 grö-ßej? als die-Jenigjs der Perforationen des mittleren -oiebes 8 ist. Der οekundär-Anteil wird von der mittleren Einheit 2 zur unteren letzten Einheit 3 .zum weiteren Mahlen überführ"!, und der Primärmaterialanteil der mittleren Einheit 2 wird direkt dem Irimär-Anteil der unteren letzten Einheit 3 zugefügt (die Größe der Perforationen der Siebe 8 der mittleren und der unteren Einheit würde dieselbe sein).

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ORIGINAL INSPECTED

Wandermaterial vvird abgetrennt, Indem man die Verscnluii-Xjlatte 2 c-. entfernt, und der _ekund^rrii-atcri alanie il, der von der unteren einheit abgegeben <;ira, ist auf ein Linimum herabgesetzt worden.

Zweite Verfahrensart

Die obere Einheit 1 wird ausser Wirkung gesetzt, incem man die Hammer 7 der Einheit entfernt und das perforierte ~>ieb 8 durch ein volles ^ieb (Blechschirm) ersetzt. Einstufiges Iiahlen des zugeführten Materials wird in der mittleren Einheit 2 bewirkt, wobei der oekundär-katerialanteil von der mittleren Einheit 2 zur unteren Einheit 3 für weiteres Lahlen zugeführt wird.

Dritte Verfahrensart

Bei dieser Verfahrensart werden die obere Einheit 1 und die untere Einheit 3 auster Betrieb gesetzt, Mem ir.an die xicimmer 7 der Einheiten entfernt und die perforierten oiebe 8 dieser Einheiten durch volle Siebe bzw. volle Blechschiirne ersetzt. Einstufiges Lahlen des zu^eführten katerials wird in der mittleren einheit 2 bewirkt, wobei das oekundärmaterial oder das zurückgewiesene Material nicht weiter gemahlen wird.

der obigen Easchine gemäß der Erfindung können I. aterialien oder Stoffe so gemahlen werden, daß eine

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Diaxirrale Abgabe von Irimämaterial mit einer minimalen Abgabe von oekundermateriol verbunden ist, ohne daß hierbei Iriicär- oder oekundärmateriel äusserlich zurückgeführt ("recycled") wercen muß. .weiterhin kenn die kaschine zum iwehrstuf en-iv,ahlen verwendet werden, derart, daß ein endgültiges -Erzeugnis mit 1-artikelchen von weniger als "lüO-kaschen Korngröße erzielt werden kennen, ohne daß äussere Hilfseinrichtungen für das Zurückführen von zu großen Partikelchen verwendet werden müssen, und mit einem Minimum an endgültigem oekundariLaterial: es können eine oder mehrere otufen oder tabIschritte in derselben Maschine mit einem Linimum an endgültigem oekundörinaterialanteil erhalten werden. Zusätzlich eignet sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung für i^odular-ivonstruktion, derart, daß eine oder mehrere Mahlstufen oder schritte vorgesehen werden kennen, indem man standard-abschnitte unter Hinzufügen von geeigneten otandardrotoren zusammensetzt, wobei man auf diese v/eise die Größe der Maschine und die Kapita'lkosten, die hierfür aufzuwenden sind, für eine bestimmte Anwendungsart optimiert. JJie Höhen der einzelnen Siebe in jedem Abteil oder in jeder ötufe würden zweckmäßigerweise kleiner als diejenigen einer üblichen einzel wirkenden Maschine desselben Durchmessers sein.

Es sind natürlich Änderungen der Vorrichtung möglich, oo z.B. können mehr als drei Itahleinheifcen verwendet werden oder die Vorrichtung könnte lediglich mit zwei aufeinander-

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gesetzten Einheiten konstruiert «erden, ./eiterhin konnte der Jrrimärmaterialanteil von mehr als einer -ciinheit den Kammern der entS£)reckenden benachbarten -Einheiten zugeführt werden (wobei die 1 erforationen der ^»iebe in geeigneter ,Veise verringert werden müssen).

Es ist noch festzustellen, daß Einheiten oder ^odule mit verschiedenen üiebdurchmessern und -höhen verwendet werden könnten, vorzugsweise mit dem kleinsten Durchmesser und der größten Höhe an der obersten Einheit oder dem obersten i-

Jjie Vorrichtung könnte verwendet werden in Verbindung mit anderen Maschinen in einer kontinuierlichen i^aterialverarbeitungslinie. Die Vorrichtung könnte verwendet werden, um feste ötoffe in flüssigen Stoffen zu lösen oder um gleichzeitig verschiedene trockene materialien zu mahlen und zu vermischen, wobei der kleine opielraum zwischen den Hämmern und den Sieben solche Verfahrensweisen erleichtern würde.

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Claims (6)

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   Ansprüche

   nJ Vorrichtung zum Lahlea und Desintegrieren von Materialien "bzw. Stoffen in !Primär- und .äekundärniaterialanteile, die ein senkrechtes Genäuse, das eine senkrechte •aotorwelle entna.lt, eine Lehrzahl von sich radial von der Rotorwelle erstreckenden und zum Aufschlagen auf das ü-öterial dienenden Kämmern besitzt, derart, daß ein l^:rimäranteil des materials in zentrifugaler xiichtung durch ein !rennsieb nach aussen abgegeben wird, um von einem 3ekundäranteil des itateriais getrennt au werden, und die weiterhin üurchtrittskanäle und -auslasse für die Irimär- und öekundärmaterialanteile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lehr zahl von senkrecht angeordneten oeparationseinheiten (1,2,3) vorgesehen sind, von denen jede Einheit einen besonderen Satz von Häirtiiern (7) enthält, die an der Rotorwelle (6) befestigt 3ind, und daß Leitungen oder Kanäle (15) in) Gehäuse (4) vorgesehen sind, die dazu dienen, 3ekundärinaterial, das von einer oberen Einheit (1,2) abgeliefert wird, zum Häiiimersatz einer unteren Einheit für vieiteres !Wahlen zu richten.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Leitungsmittel (15') im Gehäuse (4) vorge-

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   sehen sind, um den Irimärmaterialanteil, der von einer oberen Einheit (1) abgegeben wird, zum Hämn:ersatz einer unteren Einheit (2) zu richten.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einheit ein abnehmbares perforiertes oieb (8) enthält, das die «Velle (6) umgibt und in radialer dichtung von den H&mmern (7) der Einheit entfernt ist.
4. 4-. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungsmittel (2o) vorgesehen sind, um den Harn«ersatz jeder Einheit (1,2,3) an. der V/elle (6) abnehmbar zu befestigen.
5. 5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an letzten Ablieferungsdurchtritt oder -auslaß (16) für den Sekundärmaterialanteil eine Verschlußklappe (22) vorgesehen ist, um das Wandermaterial ("tramp-materiel") vom Primärmaterialanteil beim Entfernen der Verschlußkla^pe (22) zu trennen und zu separieren.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß sie aus drei Einheiten ( besteht.

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   7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das senkrechte Gehäuse eine kehrzahl von Gehäuseabschnitten (4,4",4") enths.lt, wobei Jeder Gehäuseabschnitt einer entsprechenden Einheit (1,2,3) zugeordnet ist, und daß die Gehäuseabschnitte (4,4',4") übereinanderliegend gestapelt angeordnet sind, wobei Befestigungsmittel vorgesehen sind, um jedem Gehäuseabschnitt mit dem benachbarten Gehauseabschnitt oder mit den benachbarten Gehäuseabschnitten zu verbinden.

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