201692. lajstromszámú szabadalom • Centrifugálmalom
1 HU 201 692 B 2 A találmány tárgya centrifugálmalom, amely anyagok aprításához, őrléséhez alkalmazható. A 395 111 sz. SU szerzői tanúsítványból ismert olyan folyamatos működésű centrifugálmalom, amely rögzített, henger alakú belső felülettel ellátott házzal, vibrációs adagoló berendezéssel, valamint tengelyen forgó, golyókat tartalmazó kosarakkal van ellátva, ahol a golyók hornyokba vannak helyezve, és a kosarak által a forgástengelyre merőleges síkokban vannak pontosan rögzítve. Az anyagbevezelés irányába a golyók átmérője csökken, száma pedig növekszik. A folyamatos működésű ccntrifugálmalomban végzett anyagaprítás során az anyagrészeket a kosarak forgása során fellépő centrifugális erők hatása alatt álló golyóknak a ház henger alakú belső felületén való ütközési helyén széjjclzúzzák. Ilyen jellegű ccntrifugálmalomra jellemző, hogy az örlőgolyók lökésimpulzusának nagysága nem kielégítő, mivel a golyók nem stacioner (állandósult) mozgásuk miatt csupán a ház belső felülete mentén mozgó anyagrétegben rezgőmozgásban vannak, ezen felül az anyag a ház belső hcngcrfclülctéhcz tapad és puha réteget képez, amely az aprítás hatékonyságát csökkenti és az anyag áramlási feltételeit, valamint a golyók által végzett munkát hátrányosan befolyásolja. A925 386 sz. SU szerzői tanúsítvány olyan folyamatos működésű ccntrifugálmalmot ismertet, amely adagoló berendezéssel van ellátva, és amely házra van rögzítve, ahol a ház munkafclülctc bordákkal van ellátva, és a házban tengelyre szerelt kosár van koaxiálisán elrendezve. A kosár golyókkal töltött üreget tartalmaz, a kosár oldalfalában pedig átmenő nyílások vannak, amelyeknek mérete a golyók átmérőjével egyenlő, ahol az átmenő nyílásokban lévő golyók a kosár forgása során a ház bordáival kölcsönhatásban vannak. A centrifugálmalom a következőképpen működik: A kosár forgásának hatására fellépő centrifugális erők a golyókat a kosár belső falához röpítik és ennek során a golyók rétegesen helyezkednek cl. Eközben a fallal határos rétegben lévő golyók egy része a kosár átmenő nyílásaiba kerül. Ezen golyók a ház munkafelülctén gördülnek, ill. csúsznak, és periodikusan ütköznek a bordákkal, az ütközés során az ütközési energiát a forgó kosár üregében lévő többi golyókra átadják, amelyek a kölcsönhatás különböző geometriai és dinamikai feltételei miatt kaotikus (véletlenszerű) mozgásban vannak. Minél nagyobb a kosár üregében lévő golyók száma, annál gyakoribb a golyók közötti kölcsönhatás és annál kisebb az ütközések közötti szabad úthossz. A bevezetett golyók számának csökkentésével a kosár üregében a golyók közötti kölcsönhatás gyakorisága csökken és az ütközések közötti szabad úthossz és idő növekszik. Az adagoló berendezésből a kosár üregébe bevezetett anyag örvénylő légáráramlások, valamint a kaotikus mozgásban lévő golyók hatására a kosárban lévő átmenő nyílásokon keresztül - amelyek a golyóknak a bordákon való felütközését követő időpontokban nyitottak - a ház munkafclülctérc préselődik. Az anyag clőmcgmunkálása a kosár üregében a kaotikus mozgásban lévő golyók dinamikus kölcsönhatása során megy végbe, míg az anyag megmunkálásának főfázisa és ezt követő fázisa a golyók, és a ház munkafclülcténck bordái közötti ütközési kölcsönhatásán alapul. Ily módon a kosár üregében kaotikus mozgásban lévő golyók feladata csupán abban van, hogy a kosár átmenő nyílásaiban lévő golyóknak a bordákról való visszapattanását követő visszatérését a ház belső munkafclülclére meggyorsítsák. Amikor a kosár üregében lévő golyók ezen funkciót ellátják, az átmenő nyílásokban lévő golyókkal való kölcsönhatás során forgatónyomaték hat rájuk, aminek következtében közöttük súrlódás lép fel, amely energiaveszteséget okoz és a golyók elkopásához vezet. Ezen felül a kosár átmenő nyílásaiban lévő goi y ók az átmenő nyílások falaival ív mentén érintkeznek, aminek következtében szintén súrlódás okozta energiául/ leségek lépnek fel. A kosár üregében lévő golyók számának csökkentésével a súrlódás által előidézett energiaveszteségek csökkennek, viszont az áüncnő nyílásokban lévő golyók repülési ideje ennek megfelelően növekszik, és következésképpen csökken a ház munkafelületével való ütközésük gyakorisága. A kosár üregében és átmenő nyílásaiban lévő golyók kaotikus mozgásának következtében a golyók kopása fokozódik, az aprítási és aktiválási folyamat hatékonysága csökken, ill. energiaveszteségek lépnek fel. Ez vezet továbbá ahhoz, hogy nem biztosítható a golyók stabil periodikus rezgő-lökő mozgásállapota abban az esetben, ha a golyóknak a megmunkálandó anyagra való hatáskifejtésének gyakorisága nagy. A centrifugálmalom fentiekben ismertetett kialakításai vízszintes vagy ferde helyzetében nem biztosítanak kielégítő aktiválási fokot és őrlési finomságot, mivel az anyag eloszlása a ház munkafclülcténck felső és alsó részében nem egyenletes. A malomtcngely függőleges elrendezése esetén, amikor is az anyag mozgási sebessége a nehézségi erő hatására növekszik, az anyagnak a munkafelülctén való tartózkodási ideje csökken, és az anyag megmunkálásának hatékonysága ennek megfelelően csökken. Sűrűn folyó anyagok megmunkálása esetén csökken a malom teljesítménye, mivel az anyag a munkafcülctekhcz tapad és mozgássebessége a kimeneti nyílás felé csökken. Ezen felül az említett malom esetén nem biztosítható, hogy a reagenseket szükséges adagolással egyenletesen közvetlenül a munkazónába bevezessék. A találmány révén megoldandó feladat, hogy olyan ccntrifugálmalmot hozzunk létre, amely a ccntrifugálmalom megfelelő kialakításával nagy ütközési gyakoriság esetén a golyóknak olyan stabil és periodikus rezgőlökő mozgásállapotát biztosítja, amely szükséges az. anyagok kielégítő hatásfokú diszponálásának és mechanikai-vegyi aktiválásának folyamatához. A feladat megoldására olyan ccntrifugálmalmot hoztunk létre, amelynek adagoló berendezése és golyói vannak, ahol az adagoló berendezés házra van rögzítve, amelynek munkafclülctc bordákkal van ellátva, cs amelyben tengelyre kosár van szerelve, amely kosár a ház belsejében koaxiálisán van elhelyezve, és a ház munkafclülctévcl gyűrűs hézagot képez, és üreggel, valamint oldalfalában kiképzett nagyszámú átmenő nyílásokkal van ellátva, ahol a golyók a kosár üregében vannak elrendezve, és egy részük a kosár forgása esetén a kosár oldalfalában lévő átmenő nyílásokon keresztül a ház bordáival kölcsönhatásban áll, ahol a találmány szerint a kosár üregében ülközőhcngcr van elrendezve, amely a kosárral gyűrűs hézagot képez, amelynek mérete a golyók átmérőjének 0,1-1,0-szcrcse, továbbá a kosár és a ház munkafclülctc között kiképzett gyűrűs hézag mérete a golyók átmérőjének 0,1-0,5-szörösc, a kosárban lévő átmenő nyílások pedig hasítékok. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
