Устройство для тонкого измельчения материалов

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и ОткРыт(71) Ф.Курт Реч ГмбХ унд(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ 11 АТЕРИАПОВ ( ) Изобретение относится к устройу для тонкого измельчения материапреимущественно лабораторныхб. 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 поверхФ ности валка. На конической части валка образованы продольные пазы. Билиндрическая оболочка 9 установлена на несущем .корпусе 3 с помощью опорных стоек 14 и пружин, регулируеьыс посредством винта. 4 з.п. ф-лы, 7 ил. 3 аюЬ4 ь1433395 Составитель Л.ЧубуковТехред М.Дидык ректор М. Васильев Редактор С.Патруше 8 Тираж 582 ВПИИПИ Гасударственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписета СССР аэ 5470/5 рытииаб., д, 4 ктная,роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Изобретение относится к техникетонкого измельчения, преимущественнолабораторных нроб, в частности минеральныхЦель изобретения - повышение эффективности растирающего воздействияна материал,На фиг.1 изображено устройстводля тонкого измельчения, вид сбоку с 0частичным продольным разрезом по оси;на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; нафиг,3 - разрез Б-Б на фиг.1; нафиг,4 -, устройство, повернутое вверх, видсбоку; на фиг.5 - устройство для тон кого измельчения, вид сбоку в двух/фиг.6, повернутый на 180,20 В устройстве для тонкого измельче ния материалов на раме в виде под, ставки 1 в форме стола установлен свозможностью поворота вокруг оси 2несущий корпус 3, который с одной сто роны оси 2 несет узел 4 для тонкогоизмельчения 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 поворотаоСоставляет 90, причем бесступенчатомогут устанавливаться все промежуточ -ные положения. Для точного определения угла наклона служит шкала 7 снакатным роликом 8, который действует на соответствующее зажимное устройство (не показано), которое фиксирует несущий корпус 3 в желаемом положении,Узел 4 для тонкого измельчениясостоит из цилиндрической оболочки 9 45из стальной отливки или отливки иэлегкого металла, которая снаружиснабжена многочисленными продольнымиребрами 10 охлаждения, Торцовые, стороны оболочки 9 закрыты торцовыми50стенками 11 и 12, которые имеют различные конструкции и обеспечивают соответственно загрузку и вывод материала. Внутри оболочки 9 установленанеподвижно относительно нее цилиндрическая рубашка 13, которая выполнена,55например, 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 или 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 продольных 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 измельчения13 и 17 должна быть больше, чем твердость измельчаемого материала.С правой стороны валок 17 имеет конусную часть 21 в качестве органапредварительного измельчения. Боковая поверхность конусной части 21 валка бесступенчато переходит в цилиндрическую поверхность валка 17, но имеет продольные треугольные углубления (пазы) 22, поперечное сечение которьгх уменьшается от меньшего основания конусной части 21 валка17 к большему ее основанию, В зоне расположения конусной части 21 валка17 внутренняя поверхность цилиндрической рубанки 13 может быть оснащена соответственно параллельными пазами 23Цилиндроконический валок 17 установлен с валом 16 в роликовых подшипниках 24 с легкнм ходом, а вал 16 че 1433395рез муфту 25 имеет жесткое приводноесоединение с валом электродвигателя 5. Таким образом электродвигатель сообщает вращающемуся валку 1 частоту вращения, например, в 3000 об/мин,Охлаждающий вентилятор 2 б (не обозначен), также расположенный на несущем корпусе 3; может приводиться вовращение тем же валом 16 от двигателя 5. Охлаждающий вентилятор создаетпоток воздуха над оболочкой 9 и егоохлаждающими ребрами 10,Для загрузки и выпуска измепьчаемого материала соответствующим образом сконструированы торцовые стенки11 и 12, а именно, расположенная назагрузочной стороне торцовая стенка11 оснащена воронкой 27, которая выходит в верхнюю половину рубашки 13на 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 междурубашкой 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 лыскам 18 продольные пространства 20 служат, в основном, для транспортировки измельчаемого материала в радиальном направлении и для предотвращения закупорки вследствие комкования, При этом продольные кромкиэтих 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 добав 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 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 наклонаТем 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 сырой первичный материал загружается, тем, как правило, тоньше измельченным является выход, Как раз при сыром материале скоблящее действие продольных кромок 19 является значительным, т,е. эти кромки 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 дотнкна 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 време143339 35 40 45 50 ни, важно иметь возможность легкогоосуществления очистки. В устройствеэто обеспечивается тем, что в узелприводного вала 16, 24, 25 включеносоединительное звено 31, которое восновном состоит из сидящей на валу16 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 изподшипника 24, находящегося со стороны загрузки. Торцовые стенки .11 и 12,традиционным образом закрепленные натрубчатых концах оболочки 9, могутбыть легко сняты, благодаря чему больше ничто не мешает выниманию вал ка 17. Тем самым можно легко и полностью очистить органы 13, 1, 21 из,мельчения. Последующая сборка машины производится соответствующим образом,просто и быстро. Не представляет особых трудностей размонтирование валка 17 также и во время процесса измельчения, если, например, из-за постороннего тела возникнет помеха. Всеэти обстоятельства не могут исключать возможности использования предлагаемого устройства для измельченияпри соответствующем выборе параметров также и в рамках работающего производственного предприятия.Предлагаемое устройство (фиг,5 и 6), содержит раму в виде установленной на опорной плите (не показана) колонны 33, которая имеет шарнир илиповоротный подшипник 34. Последнийимеет 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 вдаетсяв цилиндрическую рубашку 39 без промежуточных опор. Цилиндрическая рубашка 39 также удерживается свободно- несущей, и тот же самый принцип компоновки осуществлен также и на противоположной стороне вала 38, где в соответственно свободнонесущей компоновке находится электродвигатель 40 5 6с валом 41 ротора. При этом вал ротора установлен на опоры традиционнымобразом своими обеими концами в статоре двигателя (не изображено). Таким образом получается тройная компоновка деталей, а именно, в центревал 38, а соосно по обе стороны отнего цилиндроконический валок 37 срубашкой 39 и электродвигатель 40.Ось качаний для наклона органов 39,37 измельчения при этом выполнениинаходится в центральной зоне, а именно, под валом 38 в поворотном подшипнике 34. Благодаря этому достигаетсятакже большее удобство в обращении сустройством,Выступающая снизу колонна 33 выполнена над поворотным подшипником34 пустотелой в форме коробки и служит в качестве опоры для вала 38 итем самым также для установленныхсвободнонесущими с- обеих сторон детаЛей, а именно, органов 39, 27 измельчения и электродвигателя 40 с валом41 ротора. Дпя этой цели в стенкахверхней части колонны 33 в соответст -вующих отверстиях закреплены фланцы42 и 43, в которых находятся шарикоподшипники или роликоподшипники 44 и45, между которыми проходит вал 38.Этот вал 38 выполнен пустотелым вформе открытой с двух сторон гильзыс различными внутренними диаметрами.Внутренняя часть вала 38 со стороныдвигателя служит для базирования сгеометрическим замыканием вала ротора 41 электродвигателя 40, в то время как на другой стороне вал 38 предусмотрен для базирования конца оси46, монолитного с телом валка 38.Таким образом вал 38 образует муфтовое соединение между двигателем 40и валком 37.На своей внешней окружности вал38 несет крыльчатку 47 осевого вентилятора, который вращается вместес валом 45. Благодаря этому снизучерез верхнюю часть колонны 33 засасывается поток охлаждающего воздухаи после поворота под прямым углом ифокусирования посредством соплообразного направляющего щитка 48 направляется поверх органов 39 и 27 измельчения. Впускные отверстия для потокаохлаждающего воздуха не показаны, .выпускные отверстия 49 для использованной охлаждающей среды показаны нафиг,б.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 присоединяется5 несущий цилиндрический корпус 50, в котором помещены органы 39, 37 измельчения с загрузочной воронкой 51 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 пуса 50 могут быть, как обычно, отпущены 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 винты35 56Благодаря 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 дующего процесса измельчения.Валок 37 также и в этом примере осуществления изобретения имеет конусную часть 59, являющуюся органом предварительного измельчения, Боко вая 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 действуетна внешнюю опорную стойку 53.Формула изобретения1. 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,1, 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 распо 1433395ложенными на ее внешней поверхноститеплоотводящими продольными ребрами,6. Устройство по п,5, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено установленным около цилиндрическойоболочки вентилятором,7. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено рамой, несущий корпус установлен Ос возможностью поворота от горизонтального до вертикального положенияс помощью шарнирной опоры.8, Устройство по п.7, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что шарнирная 15Ьпора выполнена со шкалой и фиксатором е9, Устройство по п,7, о т л ич а ю щ е е с я тем, что рама выполнена в виде колонны с опорной плитой 20и в верхней полой части колонны установлены с возможностью совместногоповорота выступающий от колонны в одну сторону несущий корпус с цилиндрической оболочкой и валком и выступаюй в другую сторону электродвигаель.10. Устройство по п.9, о т л ич а ю щ е е с я тем, что несущийКорпус и наружная оболочка электро- ЗОдвигателя выполнены в виде единогоКорпуса.411. 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 валокустановлен в нем с помощью оси, жестко соединенной с торцом валка.12, Устройство по п.11, о т л ич а ю щ е е с я тем, что полый приводной вал размещен в верхней частиколонны и установлен концами на фланцевых подшипниках, на одном из которых закреплен электродвигатель, а надругом насажен несущий корпус13. Устройство по п,12, о т л ич а ю щ е е с я тем, что несущийкорпус прикреплен к колонне с помощьюзажимных винтов.14 . Устройство по пп.3,6,10 и 11,о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтовентилятор установлен на полом приводном валу, а несущий корпус выполнен цилиндрическим, образуя с расположенной внутри него цилиндрическойоболочкой трубообразный канал, приэтом на торцах цилиндрического корпуса выполнены отверстия для прохождения воздуха через трубообразный ка -нал,15. Устройство по пп.1 - 17, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что к раз-грузочному отверстию присоединенаприемная емкость.