DE3407608C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pulverisierung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine solche Vorrichtung ist bekannt (DE-OS 27 12 620). Bei ihr wird die Drehachse vertikal angeordnet und die Bewegung ausschließlich durch am Mantel angebrachte Elektromagnete bewirkt bzw. durch die Pulverisierungs­ kugeln im Inneren des Gehäuses, die in dem Drehfeld der Elektromagnete wandert. Um nicht allzu große Luft­ spalte entstehen zu lassen, ist es dabei zweckmäßig, mehr als drei Magnete längs des Umfangs des Mantels anzuordnen. Mit steigender Anzahl wird aber auch der Weg, den die Pulverisierungskugeln zurücklegen müssen, geringer, so daß die Zerstörungskraft mit zunehmender Anzahl von Magneten abnimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­ gemäße Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Haupt­ anspruchs mit größerem Wirkungsgrad auszugestalten.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungs­ gemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Durch die horizontale Anordnung der Drehachse des Ge­ häuses und durch das Hinaufschleppen der Teilchen bis etwa zum oberen Kulminationspunkt ist sichergestellt, daß möglichst große Wege in der Größen­ ordnung des Durchmessers des Gehäuses zurückgelegt werden können und die Teilchen aufgrund der Schwerkraft nach unten beschleunigt werden.

In zweckmäßiger Ausgestaltung können die Magnetisierungskörper noch im Auffangbereich elektro­ magnetisch angezogen werden, wodurch die Zertrümmerungs­ wirkung in der Vorrichtung noch weiter vergrößert wird.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbei­ spiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäs­ sen Pulverisierungsvorrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Müh­ lengehäuses nach dem Stand der Technik zur Darstellung der Bewegung der Kugeln;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines erfin­ dungsgemäßen Mühlengehäuses zur Darstel­ lung der Bewegung der Kugeln;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines zum Teil abgeschnittenen Mühlengehäuses zur Darstellung der Bewegung der Kugeln nach dem Stand der Technik;

Fig. 5(a) eine graphische Darstellung der Relation zwischen Ertrag und Teilchengröße nach dem Stand der Technik;

Fig. 5(b) eine graphische Darstellung der Relation zwischen Ertrag und Teilchengröße gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 6(a) eine Schnittansicht einer erfindungsgemäß verwendeten Kugel;

Fig. 6(b) eine Schnittansicht einer anderen erfin­ dungsgemäß verwendeten Kugel;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer sche­ matisch dargestellten Mühle nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 eine Endansicht der in Fig. 7 gezeigten Mühle;

Fig. 9 eine Flächenansicht der in Fig. 7 ge­ zeigten Mühle;

Fig. 10(a) eine Endansicht einer Mühle zur Darstel­ lung der Zeitsteuerung eines Schalters für die Erregung von Elektromagneten;

Fig. 10(b) eine graphische Darstellung der Impulse für die Erregung von Elektromagneten;

Fig. 11 eine im Zusammenhang mit vorliegender Er­ findung verwendete Schaltung;

Fig. 12 eine andere perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Mühle;

Fig. 13 eine andere Seitenansicht der erfindungs­ gemäßen Pulverisierungsvorrichtung;

Fig. 14 eine Seitenansicht zur Darstellung der Anordnung von Elektromagneten;

Fig. 15 eine Endansicht zur Darstellung der Be­ wegung der Kugeln;

Fig. 16 eine andere im Zusammenhang mit vorlie­ gender Erfindung verwendete Schaltung.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung weist einen Beschicker 1, eine Kugelmühle 20 und einen Klassifizierer 40 auf, die in dieser Reihenfolge angeordnet und aneinan­ der gekoppelt sind und ein durchgehendes Pulverisie­ rungssystem bilden.

Der Beschicker 1 besteht aus einem Einfülltrichter 2, der in seinem Bodenbereich eine Drehdichtung 4 auf­ weist sowie ein drehbares Beschickungsrohr 3, das in horizontaler Richtung von der Drehdichtung abführt, welch letztere mit einem Gasventil 5 ausgestattet ist, so daß das zu pulverisierende Schüttgut in das Rohr 3 gefördert werden kann, und zwar zusammen mit dem För­ dergas, welches bei einem durch die Einstellung des Ventils bestimmten Druck durch letzteres zugeleitet wird. Der solchermaßen gebildete Beschicker 1 ist in geeigneter Höhe an einer nicht abgebildeten Haltevor­ richtung befestigt und gehalten.

Die Kugelmühle 20 besteht aus einem horizontalen Müh­ lengehäuse 21 zylindrischer Form, dessen End- oder Kopfplatten 24 parallel zueinander angeordnet sind, einer Einrichtung (22) zur Erzeugung von Magnetisie­ rungskraft, die rund um die zylinderförmige Fläche des Mühlengehäuses verteilt ist, und einer Vielzahl iden­ tisch ausgebildeter Mahl- oder Pulverisierungskugeln, die innerhalb des Gehäuses lose und frei beweglich an­ geordnet sind. Das koaxial zu dem zylinderförmigen Ge­ häuse angeordnete drehbare Beschickungsrohr 3 ist auf stromaufwärtiger Seite fest bzw. starr mit einer End- bzw. Kopfplatte 24 verbunden, so daß grobkörniges Schüttgut zusammen mit dem Fördergas in das Gehäuse gelangen kann. Ein drehbares Abführrohr 25, das in ähnlicher Weise mit der stromabwärtigen Endplatte ei­ nes zylinderförmigen Gehäuses 44 einstückig ausgebil­ det ist, führt zu einem auf Stützen 41 gelagerten Klassifizierer 40 für die Teilchengrößen.

Das Beschickungsrohr 3 und das Abführrohr 25 sind durch Lager 26 gehalten, die auf geeigneten Lager­ böcken oder Stützeinrichtungen 32 montiert sind, so daß das Gehäuse 21 an seiner Achse gedreht werden kann, wobei die beiden Rohre 3, 25 die Funktion einer Welle übernehmen. Die Lager tragen das Gewicht des Ge­ häuses und dessen Ladeguts.

Als Einrichtung, durch welche das zylinderförmige Ge­ häuse in Drehung gesetzt wird, dient eine große Rie­ menscheibe 30, die bewegungsfest bzw. starr an dem Beschickungsrohr 3 befestigt ist, und eine kleine Rie­ menscheibe 28 an der Ausgangswelle eines Antriebsmo­ tors 27, der in geeigneter Lage unterhalb des Gehäuses und des Beschickers 1 angeordnet ist, wobei als An­ triebsmittel ein Riemen 29 dient, der die beiden Rie­ menscheiben 28, 30 verbindet, so daß der Antrieb auf das zylinderförmige Gehäuse übertragen wird.

Der Klassifizierer 40 für die Teilchengrößen ist ein schlanker, kastenartiger Behälter mit einer oberen Platte 49, einer Bodenplatte 50, Endplatten 45 und nicht abgebildeten Seitenplatten und weist ein hori­ zontales Einlaßrohr 43 auf, das sich von der stromauf­ wärtigen Endplatte 45 gerade und in fluchtender Anord­ nung mit dem drehbaren Abführrohr 25 hin zu letzterem erstreckt. Das Einlaßrohr 43 ist über eine Drehdich­ tung 42 an das Abführrohr 25 angefügt. Ein Auslaßrohr 57 für die Ableitung des Fördergases aus dem Klassifi­ zierer 40 ist aus der stromabwärtigen Endplatte 45 herausführend an letzterer angeordnet. Ein Kodierer 34 wird über Getrieberäder 33 ebenfalls von dem An­ triebsmotor 27 angetrieben.

Der Innenraum des Klassifizierers 40 ist mit insgesamt vier Querplatten, deren drei durch die Bezugsziffern 46, 47 und 48 gekennzeichnet sind, der Reihe nach in vier Teilchen-Auffangkammern 51, 52, 53 und 56 unter­ teilt. Die Ober- oder Unterkanten der drei Platten 46, 47 und 48 sind abwechselnd nicht an der oberen Platte 49 oder um­ teren Platte 50 befestigt und bilden somit einen obe­ ren oder unteren Freiraum bzw. Spalt S, so daß die Mi­ schung aus pulverisierten Teilchen und Fördergas, die durch das Einlaßrohr 43 in den Klassifizierer ein­ tritt, die aufeinanderfolgenden Kammern und Spalte zwangsläufig auf und ab durchwandern bzw. durchströ­ men, wobei die durch das Gas getragenen Teilchen durch Schwerkraft auf den Boden jeder Kammer fallen und dort gesammelt werden. Die sich in der Kammer 51 am strom­ aufwärtigen Ende sammelnden Teilchen gehören der Un­ tergruppe mit größter Teilchengröße und die sich in der Kammer 53 sammelnden Teilchen der Untergruppe mit der kleinsten Teilchengröße an.

Die Kammer an dem stromabwärtigen Ende enthält einen Filterbeutel 54, der an der zentralen Öffnung in der die Kammer 53 von der Endkammer 56 trennenden Trenn­ platte befestigt ist und feinere mit dem Gas transpor­ tierte Teilchen auffängt, die entweder verwendet wer­ den oder Abfall bilden.

Bei Betrieb der wie vorstehend erläutert ausgebildeten und angeordneten Vorrichtung erfolgt die Materialzu­ fuhr durch den Beschicker 1, die Pulverisierung durch die Mühle 20 und die Größenklassifizierung durch den Klassifizierer 40 übereinstimmend und koordiniert, so daß ein kontinuierlicher Ablauf stattfindet, wobei der Einfülltrichter 2 fortlaufend mit Schüttgut gefüllt und das Fördergas über eine beliebige, zu diesem Zweck bekannte Einrichtung durch das Gasventil 5 unter Druck in das drehbare Beschickungsrohr geleitet wird, wäh­ rend Teilchenablagerungen in den jeweiligen Kammern des Klassifizierers 40 mittels einer beliebigen, zu diesem Zweck bekannten Vorrichtung, zum Beispiel in der Art von selbstöffnenden Toren, nach draußen abge­ führt werden. Es bedarf keiner besonderen Erwähnung, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung diskontinuierlich bzw. im Chargenbetrieb betrieben werden kann, wobei jeweils eine Schüttgutladung pulverisiert wird. In je­ der der genannten Betriebsarten sind die gasgefüllten Innenräume hermetisch abgeschlossen und von Außenluft isoliert, mit Ausnahme an dem Auslaßrohr 57 und - nach Möglichkeit - an der Drehdichtung 4 im Bodenbereich des Beschickers 1.

Das aus dem Auslaßrohr 57 austretende Gas kann mittels einer nicht dargestellten Gaspumpeneinrichtung zu dem Gasventil 5 zurückgeleitet werden, so daß das Gas in einer geschlossenen Doppelleitung rezirkuliert. Diese Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn zur Vermeidung chemischer Reaktionen zwischen dem Gas und dem zu pulverisierenden Material teueres Edelgas als Förder- bzw. Transportgas verwendet wird.

Vor der Beschreibung der erfindungsgemäßen Kugelmühle sei nachstehend im Zusammenhang mit den Fig. 2, 4 und 5(a) auf einige Nachteile herkömmlicher Kugelmüh­ len hingewiesen.

Fig. 2 zeigt den Vorgang der Pulverisierung in einer herkömmlichen Kugelmühle, die in abgeschnittener An­ sicht dargestellt ist, wobei die transversalen Sektio­ nen des zylinderförmigen Gehäuses der Mühle 20 durch die Viertelkreise I, II, III und IV ersichtlich sind, die zentrisch zu der Gehäuseachse angeordnet und räum­ lich festgelegt sind. Während der Drehung des Gehäuses in der angegebenen Richtung werden die Kugeln 62 und das Rohmaterial bzw. Schüttgut durch die Gehäuseinnen­ wand mitgeschleppt und steigen an der Wand in dem Viertelkreis III hoch. Deutlich bevor die Kugeln in den Viertelkreis II über dem Viertelkreis III ansteigen, wird die Mitschleppkraft durch die Schwerkraft über­ wunden, und - vergleichbar mit anrollenden Wellen beim Surfen am Meeresstrand - fallen die Kugeln, wenn sie nicht von der Wand abfallen, aus der Nähe des Punkts E zurück in die Nähe des Punkts C und bewirken einen Aufprall auf den anderen Kugeln und auf dem Material.

Insbesondere ist zu bemerken, daß der Weg der abfal­ lenden Kugeln kurz und der Aufprall schwach ist. Wich­ tiger ist noch, daß die Wand in dem Viertelkreis I, ganz abgesehen von den oberen Viertelkreisen II und III, kaum genutzt wird.

Ein wünschenswertes Verhalten der Kugeln ist in Fig. 3 dargestellt, wo die Kugeln über den Viertelkreis III beinahe die Oberseite erreichen und abfallen als wür­ den sie weggeworfen, so daß sie über einen längeren Weg entlang einer parabolischen Bahn auf der Bodenflä­ che landen, die einen Teil des Viertelkreises I ein­ schließt. Der Aufprall bzw. die Fallwucht ist sehr viel größer, und deshalb findet auch eine stärkere Zerkörnung bzw. Zermalmung statt. Bei diesem Verhalten der Kugeln jedoch ist jede einzelne Kugeln keinen oder nur geringen, zu einer seitlichen Bewegung, das heißt in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses, tendierenden Kräften ausgesetzt, so daß die Kugeln zum Anstieg ten­ dieren und in einem örtlich begrenzten Bereich in dem Zylinder abfallen, wie das in Fig. 4 gezeigt ist. Die Wahrscheinlichkeit besteht, daß sich viele örtlich begrenzte Sektionen finden, in welchen nur eine gerin­ ge oder keine Pulverisierung stattfindet. Da nicht nur die Schlagwirkung der kollidierenden Kugeln für die Pulverisierungswirkung verantwortlich ist, sondern auch eine Abscherwirkung zusammengedrängter Kugeln in willkürlicher Bewegung, kann selbst das in Fig. 3 dargestellte Verhalten der Kugeln die bei einer Kugel­ mühle vorausgesetzte hohe Pulverisierungswirkung nicht erreichen.

Die Pulverisierungswirkung läßt sich unter anderem an­ hand der Verteilung der Teilchengrößen in dem Endpro­ dukt testen. In den Fig. 5(a) und (b) sind zwei Fälle der Verteilung graphisch dargestellt, wobei A jeweils die gewünschte Teilchengröße zeigt. In dem Fall (a) ist die Quantität der gewünschten Teilchen klein, in dem Fall (b) dagegen sehr groß. Es ist die besondere Aufgabe der Erfindung, eine Kugelmühle ohne die vorerwähnten Nachteile einer herkömmlichen Kugel­ mühle zur Verfügung zu stellen, und zwar für die Her­ stellung einer großen Teilchenmenge aus jeder Massen­ einheit von Rohmaterial in einem eng gefaßten Bereich von Untergrößen mit einer Einmittung auf die gewünsch­ te Teilchengröße A in der anhand der Kurve des Falles (b) dargestellten Weise, so daß die Pulverisierungs­ leistung höher und das puderförmige Endprodukt für die Klassifizierung in dem Klassifizierer 40 der eingangs beschriebenen Konstruktion besser geeignet ist.

Als Einrichtung für die Erzeugung von Magnetisierungs­ kraft weist die erfindungsgemäße Kugelmühle 20 Elek­ tromagnete auf, deren Ausbildung und Größenbemessung identisch sind, und die von dem Leitungsnetz zu diesem Zweck bekannter Schaltkreise (nicht abgebildet) ge­ steuert werden, wobei jeder Schaltkreis für die Erre­ gung und Aberregung eines oder mehrerer Elektromagne­ ten dient, und der Schalter der Schaltkreise mittels einer an die Drehbewegung des Mühlenzylinders ange­ schlossenen Einrichtung mechanisch geöffnet und ge­ schlossen wird, so daß die Pulverisierungskugeln ohne sich selbst auszurichten auf die in Fig. 3 gezeigte Weise ein in Fig. 4 dargestelltes geordnetes Feld bilden. Es bedarf keiner besonderen Erwähnung, daß je­ der Elektromagnet relativ zu dem zylinderförmigen Ge­ häuse angeordnet ist, wobei deren magnetische Achsen im allgemeinen senkrecht zur Gehäuseoberfläche orien­ tiert sind. Wenn der Elektromagnet erregt wird, so durchdringen die sich ergebenden magnetischen Kraftli­ nien von dem inneren Pol des Magnets die Gehäusewan­ dung und ziehen jene Kugeln an, die sich zufällig in Polnähe befinden. Aus diesem Grunde muß das Gehäuse relativ durchlässig, remanenzfrei und aus nichtmagne­ tischem Werkstoff, zum Beispiel aus 18-8 rostfreiem Stahl, hochfestem Aluminium oder verstärktem Kunst­ stoff 65 oder 65a sein. Die Innenfläche ist mit einem verschleißfesten Werkstoff auszukleiden, zum Beispiel Aluminium oder Flint, der für die Kraftlinien durch­ lässig ist. Die Pulverisierungskugeln 62 sind dagegen aus ferromagnetischem Werkstoff herzustellen, zum Bei­ spiel aus Weicheisen, was den kugelförmigen Kern gemäß Fig. 6(a) oder den einem "Football" ähnlichen Kern gemäß Fig. 6(b) betrifft, wobei der Kern in beiden Fällen mit einem verschleißfesten Werkstoff in der Art von Aluminium, Flint oder dergleichen zu beschichten ist. Die Ausbildung der Kugeln ist nicht auf die bei­ den gezeigten Formen beschränkt. Es ist jede andere Form möglich, zum Beispiel Tönnchenform, vorausgesetzt, daß der Kern aus ferromagnetischm Werkstoff besteht.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ku­ gelmühle sind die Elektromagnete rund um das zylin­ derförmige Gehäuse verteilt und räumlich festgelegt, wobei zwischen den Elektromagneten und dem Gehäuse ein geringes Drehsitzspiel vorhanden ist, wie das die Fig. 7 und 8 zeigen, auf die sich die nachfolgende Beschreibung bezieht.

Elektromagnete 10 sind an der Innenseite des Stützge­ häuses bzw. tragenden Gehäuses 12 montiert und festge­ legt, und zwar konzentrisch zu dem zylinderförmigen Mühlengehäuse 7, dessen Außenwandung 8 nicht magne­ tisch, jedoch durchlässig ist, und dessen Innenwandung 9 magnetisch durchlässig und verschleißfest ist. Die Elektromagnete sind in einer Vielzahl von Reihen an­ geordnet, die sich in Längsrichtung parallel zur Ge­ häuseachse erstrecken und in Kreisrichtung gleich be­ abstandet sind, wobei jede Reihe aus einer Vielzahl von gleich beabstandeten Elektromagneten 10 besteht. Die Reihen sind in zwei Kreiszonen angeordnet, wobei die erste von etwa 135° bis 180° und die zweite von etwa 225° bis 360° reicht. Dabei liegt die Oberseite bei 360° und die Unterseite bei 180°, und zwar gemes­ sen in der Drehrichtung des Gehäuses. In dem angegeben Beispiel liegen die Reihen g, f in der ersten Zone γ , die Reihen e, d, c, b und a in der zweiten Zone α. Von der Seite gesehen sind die Elektromagnete 10 in Längsreihen und in Kreisspalten angeordnet. Diese An­ ordnung ist in der Flächenansicht in Fig. 9 gezeigt.

Was die Erregungssteuerung über diesen Elektromagneten betrifft, so befinden sie sich alle in zwei elektri­ schen Gruppen, mit Ausnahme der untersten Reihe e in der zweiten Zone α. Die Elektromagneten e, e′, ea usw. der Reihe e sind während des Betriebs ständig im Erre­ gungszustand zu halten, während jene in der anderen Gruppe abzuerregen sind. Das bedeutet mit anderen Wor­ ten, daß die zwei Gruppen abwechselnd und zyklisch zu erregen sind, so daß bei Anschalten irgendeines der Magneten die diesem in Längs- und Kreisrichtung be­ nachbarten Magnete abgeschaltet werden. Dieses Ver­ hältnis wird deutlicher in der Flächenansicht in Fig. 9, wo die mit einem doppelten Kreis gekennzeichneten Magnete eine Gruppe und die mit einem einzelnen Kreis gekennzeichneten Magnete die andere Gruppe bilden. Die zyklische Zeitsteuerung ist auf der Grundlage der Umdrehungsgeschwindigkeit des zylinderförmigen Gehäu­ ses auf die in dem Zeitsteuerungsdiagramm in Fig. 10 gezeigte Weise zu bestimmen, wobei zum Zwecke der Dar­ stellung des für diese Anordnung der Elektromagnete 10 erforderlichen Steuerungs- bzw. Ansteuerungsverfah­ rensfür die Erregung ein bestimmter Punkt des Gehäuses bei A angegeben ist.

Wird in bezug auf Fig. 10(a) angenommen, daß sich Punkt A bei Betrieb innerhalb des sich unter dem Elektromagnet c erstreckenden Winkelfeldes befindet, so bleibt die­ ser Elektromagnet während der Bewegung des Punkts A in diesem Feld erregt, und die dem Elektromagnet c be­ nachbarten Elektromagneten b und d bleiben aberregt. Während sich Punkt A in das nächste, dem Elektromagnet b zugehörige Feld hineinbewegt, wird dieser Elektro­ magnet erregt, und dessen benachbarte Elektromagnete c und a werden aberregt.

Der Erregerstrom ist impulsförmig, wie das Fig. 10(b) zeigt, wobei die Impulse für die Magnete b und d in obiger Beschreibung eigentlich für die eine Magnet­ gruppe, die Impulse für die Magnete a, c und e dagegen für die andere Gruppe vorgesehen sind. Wegen der elek­ trischen Trägheit aufgrund der Selbstinduktivität ei­ nes eng gewickelten Elektromagnets, wie das bei den vorliegenden Magneten der Fall ist, müssen die zwei Impulsarten geringfügig überlappt werden, wenn der Im­ puls für eine Gruppe im Zuge der abwechselnden Er­ regung von dem Impuls für die andere Gruppe gefolgt wird.

Diese Art von alternierender, jedoch leicht überlap­ pender Erregung ist mit Hilfe des Netzes von Schalt­ kreisen zu bewerkstelligen, dessen einer wie in Fig. 11 dargestellt ausgebildet sein kann, wobei die Schal­ tung 11 aus einem Feldeffekttransistor gebildet ist, dessen Senke D über eine parallele Widerstand-Konden­ sator-Schaltung R₄, C an den Magnet L angeschlossen ist, wobei das Tor G über Spannungsteiler R₁, R₂, R₃ an einen mechanischen Schalter S angeschlossen ist, der in einer zu diesem Zweck bekannten Weise durch ein an dem Drehgehäuse der Kugelmühle 20 befestigtes Ele­ ment betätigt wird. Die zu dem Magnet L parallel ange­ ordnete Diode F verhindert eine Interferenz des elek­ trischen Trägheitseffekts mit dem Schema alternieren­ der Erregung. Selbstverständlich kann der Schalter S durch einen elektronischen Schalter ersetzt werden, der von einem Tachogenerator betätigt wird, welcher durch das Drehgehäuse oder von einem ähnlich angetrie­ benen Kodierer über einen Verstärker angetrieben wird, solange die schrittweise Betätigung des Schalters mit der Drehung des Gehäuses dauert.

Die Wirkung der wie vorstehend beschrieben angeordne­ ten und gesteuerten Elektromagnete wird nachstehend insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben, in der vier räumliche Positionen innerhalb des zylin­ derförmigen Gehäuses 7 mit A, B, C und D gekennzeich­ net sind. Wenn sich das Gehäuse mit dessen Ladung aus Kugeln und Rohmaterial 63 in losem Mischungszustand an seiner Achse dreht, erfahren die Kugeln an der Po­ sition A, wo die Magnetreihe e - wie vorstehend er­ wähnt - erregt bleibt, plötzlich eine starke Zugkraft. In dem darauffolgenden Moment geraten diese Kugeln un­ ter den Einfluß der Reihe d, in welcher jeder zweite Magnet im Erregungszustand ist, so daß die gleichen Kugeln, die an die Wand gezogen werden, einer Zugkraft in Längsrichtung ausgesetzt sind, und zwar je nach de­ ren Lageverhältnis zu den erregten Magneten der Rei­ he d entweder nach vorne oder nach hinten. Dadurch ändert sich die Lage der Kugeln, während diese nach oben geschleppt werden. Eine vergleichbare Lageverän­ derung findet statt, wenn die Kugeln unter den Einfluß der Reihe c geraten, und während sich die Kugeln zick­ zackförmig der Position B nähern, beginnen sie in den den Raum geschleudert zu werden, und zwar nicht alle gleichzeitig, sondern willkürlich, da nämlich auch die Elektromagnete der Reihe a alternierend und zyklisch an- und abgeschaltet werden, wie das in Fig. 9 ge­ zeigt ist.

Die in Frage stehenden Kugeln fallen daher entlang pa­ rabolischer Bahnen, die nicht unbedingt senkrecht zur Gehäuseachse verlaufen müssen, sondern einige Winkel bilden können, nämlich aus dem einfachen Grund, daß die Kugeln in dem Moment, wo sie an der Position B von der Gehäusewandung freigegeben werden, einer Zugkraft in Längsrichtung ausgesetzt sind. Die Umdrehungsge­ schwindigkeit des Gehäuses ist so eingestellt, daß die Kugeln auf dem Teil der Gehäusewandung in Position C landen, so daß das Material durch den Aufprall zer­ stoßen wird, die Teilchen von den Wandflächen abgeschüt­ telt werden und sofort unter den Einfluß der Reihen f und g geraten, deren Magnete alternierend und zyk­ lisch in der vorbeschriebenen Weise an- und abgeschal­ tet werden. Auch in dieser ersten Zone γ werden die Kugeln durch die Magnetwirkung zwangsläufig zickzack­ förmig bewegt und üben dabei eine die Zertrümmerungs­ wirkung ergänzende Scherkraft auf das Material aus. Es wurde festgestellt, daß die Pulverisierungswirkung der Kugeln, die auf die genannte Weise durch die In­ nenfläche des Drehgehäuses mitgeschleppt und durch die Elektromagnete zwangsläufig zickzackförmig bewegt wer­ den, noch intensiver gestaltet werden kann, indem die Wicklung der Elektromagnete so getroffen wird, daß die Polarität eines Magnets umgekehrt jener des benachbar­ ten Magnets ist.

Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäs­ sen Kugelmühle werden die Pulverisierungskugeln in eine mit der vorbeschriebenen Art vergleichbare, wenn nicht damit identische zusammengesetzte bzw. gemischte Bewegung gesetzt, und zwar mittels einer Vielzahl von Elektromagneten, die an der Außenfläche des zylinder­ förmigen Drehgehäuses 7 montiert und befestigt sind, wie das in den Fig. 12, 13, 14 gezeigt ist, wo das dargestellte Beispiel acht Reihen von je drei Elektro­ magneten aufweist, die über die gesamte Zylinderfläche des Gehäuses 7 hinweg versetzt angeordnet sind, wobei sich jede Reihe ausgehend von einem auf der Zylinder­ fläche gezogenen imaginären Kreis diagonal erstreckt, der das Gehäuse 7 in zwei gleiche Zylinderhälften un­ terteilt und am Ende der zylinderförmigen Fläche en­ det.

Zum Zwecke der Verteilung dieser Elektromagnetreihen ist die Außenfläche des Gehäuses 7 so zu betrachten, als wäre diese durch insgesamt acht gleich beabstande­ te und sich parallel zur Gehäuseachse erstreckende Längslinien unterteilt, so daß die Fläche sechzehn gleich groß abgegrenzte Bereich bzw. Felder aufweist, mit acht Bereichen bzw. Feldern auf jeder Seite des vorgenannten Halbierungskreises. Eine diagonale Reihe von drei Elektromagneten, die sich ausgehend von dem Halbierungskreis in die Drehrichtung des Gehäuses er­ streckt, ist in jedem zweiten der acht Felder auf je­ der Seite angeordnet, und zwei Gruppen zu jeweils acht Reihen sind derart versetzt, daß zwischen zwei benach­ barten Längslinien nur eine Reihe vorhanden ist, wie das aus den Fig. 12, 13, 14 und 15 hervorgeht, in welchen die Reihen bei Bezugsziffer 13 und die Elek­ tromagnete bei Bezugsziffer 14 angegeben sind.

Die Praxis hat gezeigt, daß der Winkel R zwischen der Längslinie und jeder Reihe 13 irgendwo zwischen 30° und 45° liegen sollte, obwohl die Größe von der Größe der Pulverisierungskugeln, dem Durchmesser des Gehäu­ ses 7 und der Beschaffenheit des zu pulverisierenden Rohmaterials abhängig ist.

Elektromagnete 14, die sich mit dem Gehäuse drehen, sind sequentiell zu erregen und abzuerregen, nämlich unter der Steuerung des Netzes von Schaltkreisen, bei vorzugsweise einem Schaltkreis pro Elektromagnet, die extern vorgesehen sind, jedoch mit der Drehung des Ge­ häuses 7 schrittweise betätigt werden.

Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kugelmühle, ist das in Drehbewe­ gung befindliche Gehäuse 7 von der Endseite her zu be­ trachten, und zwar durch eine räumlich festgelegte kreisförmige Skala, deren Mitte sich an der Gehäuse­ achse befindet. Dies dient dem Zweck des An- und Ab­ schaltens der Elektromagnete gemäß einem Schema, das ähnlich wie das Schema bei vorstehend beschriebener Ausführungsform ist.

Bei Drehung des Gehäuses 7 müssen die Reihen 13 er­ regt bleiben, die sich in und durch zwei Winkelzonen bewegen, nämlich - abgelesen von der räumlich festge­ legten imaginären Skala - von etwa 135° bis 180° für die erste Zone und von etwa 225° bis 360° oder zum obersten Punkt für die zweite Zone. Das bedeutet kurz ausgedrückt, daß sechzehn Reihen 13 während ihrer Dre­ hung sequentiell an- und abgeschaltet werden. Ein Bei­ spiel eines für diesen Zweck geeigneten Schaltkreises ist in Fig. 16 gezeigt, der im wesentlichen ver­ gleichbar ist mit dem in der vorhergehenden Ausfüh­ rungsform beschriebenen Schaltkreis, lediglich mit dem Unterschied, daß der Schaltkreis dieser zuletzt be­ schriebenen Ausführungsform anstelle eines Magnets ei­ ne Reihe von drei Magneten 14 bedient. Demnach ist für eine Kugelmühle gemäß dieser Ausführungsform ein Netz aus sechzehn solcher Schaltkreise erforderlich.

Die Wirkungsweise der wie vorstehend beschrieben ange­ ordneten und gesteuerten Elektromagnetreihen wird nachstehend im Zusammenhang mit Fig. 15 beschrieben, in welcher die Winkelskala in gleiche Felder I bis VIII unterteilt ist, wobei Feld V der ersten Zone ent­ spricht und die Felder III, II und I der zweiten Zone entsprechen. Während sich das Gehäuse bei Betrieb zu­ sammen mit seiner Ladung aus Kugeln 62 und Rohmaterial 63 in freiem bzw. losem Zustand dreht, üben die sich durch die zweite Zone drehenden Elektromagnetreihen auf die Kugeln dort magnetische Zugkraft aus. Da aber die Reihen versetzt angeordnet sind, werden die Kugeln zwangsläufig in Längsrichtung nach vorne und hinten bewegt und klettern in diesem Zwangszustand und Zu­ stand magnetischer Anziehung ausgehend von dem Ein­ gangspunkt A hoch bis zum obersten bzw. höchsten Punkt B, so als würden die Kugeln von den erregten Reihen geschoben werden. An und in der Nähe des höchsten Punkts B beginnen die Kugeln freigegeben und in den Raum geschleudert zu werden, und zwar im allgemeinen in intermittierender Kaskadenform, nämlich zuerst durch eine Reihe auf einer Seite des Teilungskreises und dann durch eine weitere Reihe auf der anderen Sei­ te des Teilungskreises, wodurch bewirkt wird, daß sich die Kugeln willkürlich mischen, wenn sie auf jene Ku­ geln fallen bzw. treffen, die sich unter Einfluß der erregten Reihen in der ersten Zone oder dem Feld I be­ finden. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungs­ form ist der Weg des parabolischen Falls der Kugeln wesentlich länger als bei einem Fall der Kugeln nur durch Schwerkraft, und der Aufprall, mit welchem die Kugeln landen, ist ebenso stark.

Fig. 16 zeigt eine andere Ausführungsform einer im Zusammenhang mit der Vorrichtung gemäß den Fig. 12 bis 15 verwendeten elektrischen Schaltung, wobei die Art der Erregung der Elektromagnete die gleiche ist wie bei der in Fig. 11 gezeigten Schaltung. Die drei Spu­ len L der Magnetreihen 13 sind parallelgeschaltet, und ein Anschluß jeder Spule 13 ist an den positiven Pol einer Batterie und ein weiterer Anschluß an einen Feldeffekttransistor (FET) angeschlossen. Wenn ein Schalter S geöffnet wird, so werden die Spulen L er­ regt. Anstelle der Schaltung 15 kann jedoch auch eine andere Art eines Begrenzungsschalters verwendet wer­ den, der mittels eines Nockens betätigt wird, welcher durch die drehende Welle des Gehäuses angetrieben wird.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Pulverisierung, insbesondere Kugelmühle, mit einem zylindrischen, nicht magnetischen, dichten zylinderförmigen Gehäuse (21), welches Pulverisierungs­ kugeln (62) aus im wesentlichen ferromagnetischem, re­ manenzfreiem Werkstoff enthält und mit einer Vielzahl von Einrichtungen (22) zur Erzeugung von Magnetisierungs­ kraft, die rund um die zylindrische Außenfläche des Gehäuses räumlich so angeordnet sind, daß magnetische Anziehungskraft auf die Kugeln ausgeübt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse (21) an beiden Stirnseiten (24) mittels eines Lagers (26) gelagert und zur Drehung um seine horizon­ tale Achse (3, 25) angetrieben wird, daß die beiden Achsen als hohles Beschickerrohr (3) und Abführrohr (25) ausgebildet sind, und daß die Vielzahl von Einrichtun­ gen (22) zur Erzeugung von Magnetisierungskraft Elektro­ magneten (10) in Reihen aufweisen, welche räumlich fest­ gelegt, gleich beabstandet sind und sich von der einen Stirnseite zur anderen Stirnseite des Gehäuses inner­ halb zweier räumlich festgelegter Winkelzonen erstrek­ ken, deren erste, gerechnet in Drehrichtung und der Senkrechten von 135° bis 180° und deren zweite von 225° bis 360° reicht, wodurch in Kreisrichtung eine Vielzahl von Magnetsäulen gebildet wird, und daß ein Schaltungsnetz (11) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe die Elektromagnete der untersten Reihe in der zweiten Zone im Erregungszustand gehalten und alle anderen Magnete in zwei Gruppen alternierend und zyklisch erregt sowie aberregt werden, so daß jeder Elektromagnet einer Gruppe in einer kreuz und quer durch Reihen und Spalten verlaufende Rich­ tung von Elektromagneten der anderen Gruppe umgeben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen von Elektromagneten in zwei versetzten Gruppen von Reihen rund um das Gehäuse (7) angeordnet sind, dessen Außenfläche in der Mitte in zwei zylinderförmige Hälften unterteilt ist, nämlich eine Hälfte pro Gruppe, wobei sich jede Reihe diagonal und in Drehrichtung des Gehäuses von dem Mittelkreis hin zu hinteren Ecke erstreckt und mit der Längslinie einen Winkel bildet, und wobei die Reihen der einen Gruppe im Verhältnis zu den Reihen der anderen Gruppe versetzt angeordnet sind, und daß das Netz von Schalt­ kreisen (11) die sich drehenden Reihen von Elektro­ magneten (11) anschaltet, wenn diese zwei räumlich fest­ gelegte Winkelzonen durchqueren, deren erste von 135° bis 180° und deren zweite von 225° bis 360° reicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Klassifizierungsbehälter (40) vorgesehen ist, der die Mischung aus Transportgas und pulverisierten Teilchen aus der Kugelmühle aufnimmt und innen in zumindest zwei der Reihe nach angeordnete Auffangkammern für die Teilchen unterteilt ist, die durch entgegengesetzt angeordnete Spielräume kommunizierend verbunden sind, so daß die Mischung aus Teilchen und Gas durch die aufeinanderfolgenden Kammern auf- und abströmt, wobei die Kammer am stromabwärtigen Ende einen Filterbeutel aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördergas ein Inertgas ist und daß zwischen der am stromabwärtigen Ende des Klassifizierungsbehälters (40) angeordneten Kammer und der Einlaßseite des Beschickers (1) ein Rezirkulations­ weg vorgesehen ist und auf diese Weise durch den Be­ schicker (1), die Kugelmühle (20), den Klassifizierungs­ behälter (40) und den Rezirkulationsweg eine geschlossene Leitungsschleife für das Gas gebildet wird.