201692. lajstromszámú szabadalom • Centrifugálmalom
5 HU 201 692 B 6 bezáróan a 21 csavarvonalon helyezkednek cl - az 5 munkafelülctrc ós a 9, 16 gyűrűs hézagokba jutnak. A reagensek a változó keresztmetszetű 19 fúvókákbán felgyorsulva a 11 golyók felületére, a 8 kosár 13 hasítékának 23 falára, és a 2 ház 5 munkafelülctére jutnak, megtisztítják a felületeket a hozzátapadó anyagtól, ezzel egyidejűleg a gáz-, ill. folyadéksugarak az anyagot magával ragadják, biztosítva ezáltal az anyag elmozdulását, jobb homogenizálást, valamint a reagensek megtakarítását. Az alábbiakban a 11 golyók kinematikájával foglalkozunk részletesebben: Az co, szögsebességgel forgó 8 kosár (3. ábra) a 23 fallal a 11 golyót löki meg, amely a 2 ház 5 munkafclületén való gördülése során U sebességgel a 6 bordának ütközik. A 6 bordával való ütközési kölcsönhatás révén all golyó mozgásirányát megváltoztatja és 00, egyenesen V sebességgel mozogva a 15 ülközőhcngcr 18 oldalfalának ütközik, ennek következtében mozgásirányát ismét megváltoztatja és 0,02 egyenesen (4. ábra) V, sebességgel mozogva a 2 ház 5 munkafclülclénck ütközik. A soron következő 6 bordán való ütközést követően all golyó fentiekben leírt mozgásciklusa megismétlődik. A 8 kosár 10 üregébe szerelt merev 15 ülközőhcngcr meggyorsítja a 11 golyóknak a 6 bordákkal való ütközést követő visszatérését a 2 ház 5 munkafelülctére, növeli a 11 golyóknak a megmunkálandó anyagra való hatáskifejtéscinck gyakoriságát és ezáltal javítja az aprítási vagy aktiválási folyamatok kinetikai jellemzőit. A nagy rugalmassági modulussal jellemezhető wolframötvözeteket tartalmazó fémkerámiából készített 15 ütközőhenger all golyóknak az ütközés során létrejövő rugalmas alakváltozás következtében fellépő energiaveszteségeit csökkenti, ennek köszönhetően a kívülről bevezetett energia szintjének növelése nélkül a közvetlenül az anyag megmunkálásához felhasznált energiahányad növekszik, aminek következtében a diszpergálási és aktiválási folyamatok hatékonysága is növekszik. Mivel a 15 ütközőhenger a 14 tengelyen a 8 kosár 7 tengelyével egytengelyűén van elrendezve, a 11 golyóknak a 15 ütközőhenger 18 oldalfalának való ütközése során a mozgó 11 golyók energiájuknak egy részét a 15 ütközőhengerre adják át, aminek hatására a 15 ütközőhenger forogni kezd és állandósult állapotban co0 szögsebességet ér cl. Ennek során a haladó-forgó mozgást végző 11 golyó energialeadása minimálisra csökken, mivel all golyó felületén lévő pontok, valamint a 15 ülközőhcngcr 18 oldalfalának felületén lévő pontok lineáris sebességei kiegyenlítődnek és az érintkezési pontokban a relatív csúszás megszűnik. A 15 ütközőhenger állandósult co0 szögsebessége esetén a 11 golyó a 18 oldalfalon való ütközését követően y szög alatt az ütközési ponton keresztül az 5 munkafclülclhcz húzott sugár irányában mozog. Ennek eredményeképpen a megmunkálandó anyag a 11 golyó ütközőhatásának elsősorban válto/ail.m nyomó- és nyírófeszültség viszonyok esetén van ku.-ve. Ezen feszültség viszonyok változtatásához a 14 u ngclyen keresztül a 15 ülközőhcngcrrc (1. ábra) ol>.m szögsebességet közvetítünk, amely a 15 ülközőhcngcr szabad forgásának fentiekben leírt állapotához tartozó co0 szögsebességtől eltér. Erre a célra a 14 tengelyt a hajtással (az ábrán nem szerepel) kapcsoljuk össze. A 15 ütközőhengerrcl való dinamikai kölcsönhatás folyamatában a 11 golyó ennek során megváltoztatja szögsebességét saját tengelyéhez képest, és lineáris sebességet a lepattanás irányában és az anyagra hatást fejt ki, aminek során megváltoztatja a nyomó és nyírófeszültségek viszonyait, ezáltal az aprításnál és aktiválásnál a feltételek is megváltoznak, ily módon a ccnlrifugálmalom funkcionális lehetőségei kibővülnek. A 15 ülközőhcngcr és a 8 kosár közötti 16 gyűrűs hézag - amelynek mérete all golyó átmérőjének 0,1— 1,0-szcrcsc - a rezgő-lökő mozgás megvalósításához szükséges. Amennyiben a 16 gyűrűs hézag mérete kisebb, mint a 11 golyó átmérőjének 0,1-szerese, a 8 kosár és a 15 ütközőhenger a megmunkálandó anyaggal beékelődne, aminek következtében a 8 kosár lökésszerűen működne, és ezáltal a stabil és periodikus rezgő-lökő mozgásban zavarok lépnének fel, amelyek az aprílási és aktiválási folyamatok hatékonyságát csökkentik. Amennyibena 16gyűrűs hézaga 11 golyók átmérőjét meghaladó méretű, ebben az esetben a 11 golyók a 15 ütközőhenger 18 oldalfala és a 8 kosár 12 oldalfalának belső felülete közé beékelődhetnének, vagy pedig esetleg az egyik 13 hasítékból egy másikba átkerülhetnének. Ennek következtében a 11 golyók rezgő-lökő mozgásában zavarok léphetnek fel és a 13 hasítékokban beékelődhetnek. A 8 kosár és a 2 ház 5 munkafelülcle közötti 9 gyűrűs hézag méretét - amely a 11 golyó átmérőjének 0,1-0,5- szöröse - a 11 golyók és az aprítandó anyag részecskéinek szokásos méretarányai alapján határoztuk meg, ahol ezen méretarány hozzávetőlegesen 1 : 20, azaz amenynyiben a 11 golyó mérete 100 mm, az aprítandó anyag részecskéinek mérete 10 mm. Amennyiben a 9 gyűrűs hézag mérete a 11 golyó átmérőjének 0,1-szcrcsét nem érné cl, az anyag megmunkálásának hatékonysága csökkenne, mivel ebben az cselben a 11 golyónak a 23 falon való támaszereje egy vonalat közelítene meg - amely a 20 forgástengelyt a 11 golyó geometriai középpontjával köti össze - és az anyag részecskéivel való összeütközés során a 11 golyó a legkisebb ellenállás irányába mozdulna cl, azaz a 13 hasítékba kerülne anélkül, hogy anyagrészecskéket aprítana. Amennyiben a 9 gyűrűs hézag mérete all golyó átmérőjének 0,5-szörösét meghaladná, a 11 golyó clősűrítés feltételei alatt működne, aminek következtében a 23 fal és a 11 golyó közölt fellépő súrlódás miatt járulékos energiaveszteségek lépnének fel, és a 23 fal, valamint 11 golyó kopása lényegesen növekedne. A fentiek értelmében tehát a 9, 16 gyűrűs hézag méretének a megadott tartományban való kialakítása biztosítja, hoy az aprítandó anyag diszpcrgálásál és aktiválását all golyók stabil és periodikus rezgő-lökő hatása mellett és az ütköztetések nagy gyakoriságával valósítsuk meg. A 8 kosárban lévő 13 hasítékok alakja - amelyek a 8 kosár és a 15 ütközőhenger 20 forgástengelye felé kiszélesednek - a 11 golyók rezgő-lökő mozgásállapotát biztosítja, és hozzájárul ahhoz, hogy all golyóknak a 6 bordán való ütközése során fellépő súrlódási veszteségek csökkenjenek és ennek megívlelőcn a 8 kosár 23 falának kopása is csökkenjen. A 13 hasítékok egymáshoz képesti és a 8 kosár 22 homlokfclülctéhcz képesti eltolás biztosítja, hogy a ccnlrifugálmalom működése során a 11 golyók a 2 ház 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
