DE3729317C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Mahleinrichtung zum Mahlen eines Ausgangsmahlgutes und vorzugsweise zum Klassieren des gemahlenen Mahlgutes. Die Gesamteinrichtung soll eine kompakte Einheit bilden, innerhalb der die Mahlkörper insbesondere in Form von Mahlkugeln als Mahlmedium einem speziellen Fliehkraft- Fluidisierungseffekt unterworfen sind.

Die bekannten Mahleinrichtungen, beispielsweise Trommel­ mühlen mit um vertikaler oder horizontaler Achse rotierenden Trommeln, sind je nach den gestellten An­ forderungen für einen chargenweisen oder einen kontinu­ ierlichen Mahlprozeß konstruiert. Die kontinuierlichen Mahleinrichtungen sind modifizierte, chargenweise arbeitende Mahleinrichtungen und enthalten ein System zur Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen Fördergas­ strömung, ein System zum kontinuierlichen Zuführen des zu mahlenden Mahlgutes und ein Austragsleitungssystem zum Abführen des mit dem gemahlenen Mahlgut beladenen Fördergasstromes. Dem Austragsleitungssystem ist strom­ abwärts ein Separator oder Klassierer zugeordnet. Die bekannten Mahleinrichtungen umfassen eine um eine Vertikalachse rotierende Kugelmühle mit einem Rotor, der einen Bestandteil eines Mahlbehälters bildet, der einen Deckel aufweist, wobei in dem Rotor ein Mahlmedium ins­ besondere in Form von Stahlkugeln (im folgenden auch nur noch als "Kugeln" bezeichnet) in einer Kreislaufbewegung gehalten werden, um das zu mahlende Ausgangsmaterial durch Druck und/oder Stoß- und Schereinwirkung im Zu­ sammenwirken mit dem Behälterdeckel zu zerkleinern.

Die ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen (KOKAI) Nr. 57-2 09 649 und Nr. 58-3 650 behandeln der­ artige um vertikale Achse rotierende und kontinuierlich arbeitende Kugelmühlen. Zum Zwecke des besseren Ver­ ständnisses sind Ausführungsformen dieser Kugelmühlen in den Fig. 2a und 2b dargestellt.

Fig. 2a zeigt eine Querschnittsansicht einer um eine vertikale Achse rotierenden Kugelmühle entlang einer Vertikalebene, die durch die Vertikalachse der Mühle ge­ legt ist. Ein zur Vertikalachse X koaxialer, rotieren­ der Mahlbehälter 1 hat einen horizontal liegenden Boden B und eine sich kontinuierlich nach oben erweiternde Mantelfläche A. Der Mahlbehälter 1 ist mit einem Deckel 3 verschlossen. Der Deckel 3 hat einen konkaven Ring­ raumabschnitt und einen zentralen ebenen Deckabschnitt. Der konkave Ringraumabschnitt ist nach unten hin offen und hat in einer vertikalen Querschnittsansicht ein im wesentlichen halbkreisförmiges Profil. An dem Behälter 1 ist zum rotierenden Antrieb desselben eine Antriebswelle 2 befestigt.

Bei einer derartigen Kugelmühle bewegen sich die Kugeln bei rotierendem Mahlbehälter 1 von dem Behälterboden entlang der Innenmantelfläche des konkaven Ringab­ schnitts nach oben und dann entlang des konkaven Profils des Ringraumes des Deckels 3, bevor sie wieder nach unten auf den Behälterboden B fallen. Dieser Umlauf der Kugeln erfolgt im Querschnitt betrachtet entlang jeder Vertikalebene, die die Vertikalachse X einschließt, so­ lang der Behälter 1 mit entsprechender Geschwindigkeit angetrieben wird.

Fig. 2b zeigt einen Querschnitt entsprechend Fig. 2a einer anderen Kugelmühle mit um eine vertikale Achse rotierendem Mahlbehälter. Diese Kugelmühle gemäß Fig. 2b entspricht weitgehend der Kugelmühle gemäß Fig. 2a, wo­ bei jedoch der Mahlbehälter 4 eine abgewandelte Form hat. Bei dem Behälter 4 hat der eigentliche Mahlraum die Form eines Ringraumes, der einen zentralen, nach oben gerichteten Kegelstumpf umgibt. Die innere Umfangsfläche A des Ringraumes und die äußere Umfangsfläche C des Kegelstumpfes 5 bilden umgekehrte Konen, die in einer die Ache umfassenden Vertikalebene im Querschnitt be­ trachtet nach unten gerichtet sind. Der Ringraum hat eine umlaufende ringförmige Bodenfläche B. Wie bei der in Fig. 2a dargestellten Kugelmühle fallen die Mahl­ kugeln von der konkaven Innenfläche des Deckels 3 nach unten, wobei sie auf die geneigte Außenfläche C des Kegelstumpfes 5 auftreffen und sich dann zum Boden B weiterbewegen.

Bei den Kugelmühlen gemäß den Fig. 2a und 2b erfolgt der Mahlprozeß hauptsächlich dadurch, daß die Mahlkugeln entlang der Fläche A des rotatorisch angetriebenen Mahl­ behälters 1 entlanggleiten. Die Gleitbewegung ist dabei in zwei Komponenten aufgeteilt, und zwar einmal in die nach oben gerichtete Gleitbewegung der Kugeln und zum anderen in eine Gleitbewegung der Kugeln, die durch eine Differenz zwischen einer Geschwindigkeit der Fläche A in einer tangentialen Richtung und einer Geschwindigkeit der Kugeln bewirkt ist, die um die Vertikalachse in einer tangentialen Richtung umlaufen.

Die Fläche A rotiert bei diesen beiden Kugelmühlen gemäß den Fig. 2a und 2b in der gleichen Tangentialrichtung, in der auch die Kugeln umlaufen, da die Fläche A einen integrierenden Teil des rotierenden Behälters 4 bildet. Unter diesen Bedingungen ist die Differenz der Tangentialgeschwindigkeit zwischen der Fläche A und den Kugeln nicht groß, so daß als Ergebnis davon der Mahl­ effekt durch Kompressions- und/oder Stoß- und Scher­ wirkung nur gering ist.

Die Drehbewegungen der Behälter 1 und 4 erzeugen Zentri­ fugalkräfte, die auch auf die Kugeln übertragen werden, so daß die Kugeln dazu gezwungen werden, sich entlang der Fläche A nach oben zu bewegen und damit potentielle Energie zu speichern. Bei der Kugelmühle gemäß Fig. 2a geht diese potentielle Energie nahezu verloren oder wird verbraucht, wenn die Kugeln von der Unterseite des Deckels 3 zurück auf den Boden 4 fallen, was zur Folge hat, daß die Kugeln nur noch eine geringe Energie haben, um im Bereich des Bodens B einen Mahleffekt zu bewirken.

Bei der Kugelmühle gemäß Fig. 2b fallen die Kugeln von der Unterseite des Deckels 3 auf die geneigte Fläche C und prallen von dieser Fläche wieder zurück, wodurch sie eine Radialkraft erhalten. Dieses bedeutet, daß ein Teil der potentiellen Energie jeder Kugel in kinetische Energie umgeformt wird, die zum Mahlen durch Kompressions- und/oder Stoß- und Schereinwirkung nutzbar ist. Ein wesentlicher Anteil der potentiellen Energie geht jedoch verloren, wenn die einzelne Kugel auf die schrägstehende Fläche C auftrifft. Wie bereits erwähnt besteht ein Problem bei üblichen Mahleinrichtungen, d.h. Kugelmühlen mit um vertikale Achsen rotierenden Mahl­ behältern, darin, daß die der Mahleinrichtung zugeführte Energie nicht zufriedenstellend zum Mahlen durch Kompressions- und/oder Stoß- und Schereinwirkung ausge­ nutzt wird sondern zu einem großen Teil als Wärmeenergie verbraucht bzw. verloren geht, so daß die Energieaus­ beute zum Mahlen nur gering ist.

Bei den üblichen, chargenweise arbeitenden Mahleinrich­ tungen besteht ein ernsthaftes Problem auch darin, daß ein wesentlicher Anteil des Mahlgutes einem übermäßigen Mahlprozeß ausgesetzt ist. Eine durchschnittliche Korn­ größe des gemahlenen Mahlgutes muß größer sein, wenn eine mittlere Verweilzeit des Mahlgutes in der Mahlein­ richtung verringert wird, um ein derartiges übermäßiges Zermahlen zu vermeiden.

Bei einer kontinuierlichen Mahleinrichtung als Weiter­ entwicklung einer chargenweise arbeitenden Mahleinrich­ tung kann ein solches übermäßiges Zermahlen in gewissem Umfang reduziert werden, da die meisten der gemahlenen Feinpartikel in kontinuierlicher Weise aus der Mahlein­ richtung ausgetragen werden. Bei den üblichen kontinuierlichen Mahleinrichtungen läßt sich in der Praxis ein solches derartiges übermäßiges Zermahlen je­ doch nur bis zu einem gewissen Umfang vermeiden.

Nach dem Zentrifugalprinzip arbeitende Mahleinrichtungen sind auch noch in weiteren Druckschriften beschrieben.

So zeigt die DE-PS 6 66 249 eine Mahleinrichtung I mit einem zweigeteilten Behälter. Dieser Behälter hat ein stationäres Behälteroberteil mit einer im wesentlichen vertikalen Innenfläche, die schräg verlaufende Längsrippen mit dazwischen liegenden Rinnen bzw. Nuten aufweist, und ein rotatorisch angetriebenes Behälterunterteil mit einem kegelförmigen Boden. Das Behälteroberteil reicht nicht bis zu diesem Boden sondern begrenzt nur einen oberen Ringabschnitt der Behälterwand insgesamt.

Die DE-PS 7 07 525 behandelt eine Mahleinrichtung II mit einem zweigeteilten Behälter, der einen Stator in Form eines Behälteraußen- bzw. Behälteroberteils mit einer vertikalen Innenwand aufweist, die mit im wesentlichen vertikal verlaufenden Rippen versehen ist, wobei das Statorteil zusätzlich noch einen ringförmigen bzw. flanschartig nach innen gezogenen Bodenabschnitt hat. Das Behälterinnenteil ist als Rotor ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einem Boden mit einem zentralen, kegelstumpfförmigen Innenwandabschnitt und einem daran anschließenden ringförmigen, im wesentlichen horizontal verlaufenden, ungleichförmigen Bodenabschnitt aufgrund von radial gerichteten Rippen. Die ringförmige Bodenfläche schließt sich im wesentlichen an den schräg nach unten gerichteten, ringförmigen Bodenabschnitt des Behälteraußenteils an, woraus eine relativ flache, umgekehrt konische Bodenfläche resultiert, bei der sich das Behälteraußenteil nahezu bis zum Behälterboden erstreckt.

In der DE-AS 16 07 562 ist eine Mahleinrichtung III mit einem zweigeteilten Behälter und darin aufgenommenen freibeweglichen Mahlkörpern beschrieben. Der Behälter hat ein Behälterober- bzw. Behälteraußenteil mit einer vertikalen und gleichförmigen Innenfläche und ein als Rotor ausgebildetes Behälterunter- bzw. Behälterinnenteil mit einer umgekehrt konischen und kegelstumpfförmigen Wandfläche, die sich mit ihrem oberen Rand an die vertikale Innenfläche des Behälteraußenteils anschließt, das nur einen oberen Randabschnitt des Gesamtbehälters bildet.

Die drei bekannten Mahleinrichtungen I, II und III sind insoweit im wesentlichen äquivalent, als die Mahlkörper in Form von Kugeln während der sich wiederholenden Kreisläufe nach unten fallen und schlagartig auf die Innenflächen des rotierenden Behälterunterteils auftreffen. Die Einrichtungen I, II und III basieren auf der gemeinsamen Idee, daß ein wirksamer Mahlprozeß unter Anwendung des Zentrifugalprinzips hauptsächlich durch das heftige Aufprallen der Mahlkugeln gegen die Innen- bzw. Bodenfläche des zweigeteilten Behälters erreicht wird, und zwar aufgrund von verschiedenen, sich überlagernden Umlaufbewegungen der Mahlkugeln, wobei zu diesen sich überlagernden Umlaufbewegungen auch noch unregelmäßige Bewegungen der Mahlkugeln hinzukommen, und zwar bedingt durch die Rippen bzw. Nuten und die plötzlichen Bewegungsänderungen der Mahlkugeln im Bereich von Behälterecken. Diese Bewegungskomponenten bzw. Einflußgrößen führen dazu, daß die Mahlkugel eine erhöhte Wahrscheinlichkeit erhält, schlagartig auf das zu mahlende Gut aufzuprallen, so daß das Mahlgut in Stücke zerschlagen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte, kontinuierlich arbeitende Mahleinrichtung zu schaffen, bei der, verglichen mit den üblichen Mahleinrichtungen, der energetische Wirkungsgrad beträchtlich erhöht ist, während ein Zerschlagen oder übermäßiges Zermahlen des Mahl­ gutes weitgehend verhindert werden soll. Die Mahleinrichtung mit dem ihr zugeordneten Zentrifugalklassierer kann im wesentlichen als eine Weiterbildung einer in der japanischen Patentanmeldung Nr. 60-2 65 379 beschriebenen Mahleinrichtung angesehen werden.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe dienen die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen Mahleinrichtung ist die gesamte Innenfläche des zweigeteilten Mahlbehälters sowohl bezogen auf den vertikalen Querschnitt als auch den horizontalen Querschnitt in jedem Behälterbereich gemäß einem Ovoid- bzw. Ellipsenprofil gleichmäßig gekrümmt, wobei sich außerdem das Behälteraußenteil nahezu bis zu dem Boden des Behälters erstreckt. Dadurch wird der Zentrifugal-Mahlprozeß beträchtlich und wirkungsvoll verbessert aufgrund von zwei sich überlagernden, gleichmäßigen Kreislaufbewegungen der Mahlkugeln sowohl in vertikalen als auch in horizontalen Bewegungsbahnen, wodurch ein schlagartiges Aufprallen der Mahlkugeln gegen die Innenflächen des Mahlbehälters entfällt. Während bei den bekannten Mahleinrichtungen I, II und III die unregelmäßigen Bewegungen der Mahlkugeln in Verbindung mit dem schlagartigen Aufprallen derselben auf den Behälterboden bei dem Mahlgut zu Trennungsbrüchen führen, führt bei der erfindungsgemäßen Einrichtung die Bewegung der Mahlkugeln zu einem "interkristallinen Aufbrechen" des Mahlgutes. Ein Trennungsbruch führt bei dem Mahlgut zu relativ großen Partikeln, während ein interkristalliner Bruch zu einer demgegenüber beträchtlich kleineren Partikelgröße im Submikronbereich führt. Diese kleineren Partikel werden an den Kristallzwischenflächen abgetrennt, und zwar aufgrund eines sogenannten "Abscher-Mahleffektes", der im Bereich der Oberflächen der miteinander in Kontakt kommenden Materialien auftritt. Aufgrund der erfindungsgemäßen Zuordnung eines Zentrifugalklassierers wird neben dem kontinuierlichen Austrag des auf die vorgesehene Korngröße zermahlenen Gutes gleichzeitig auch ein positive Fluidisierung des sich in dem Mahlprozeß befindenden Materials erreicht. Diese Fluidisierung wird dadurch erreicht, daß durch über eine große Fläche des Behälteraußenteils verteilte Durchbrüche bzw. Perforierungen Luft in den Behälter einströmt, und zwar bedingt durch den Zentrifugalklassierer, der oberhalb des Mahlbehälters angeordnet ist, und der dazu dient, die während des Mahlprozeßes erhaltenen feineren und gröberen Partikel zu klassieren, wobei die feineren Partikel kontinuierlich aus der Vorrichtung herausgefördert werden, während die gröberen Partikel kontinuierlich in den zweigeteilten Mahlbehälter zurückfallen. Bei dem erfindungsgemäß angewandten positiven Fluidisiersystem verbleiben die feineren Partikel eine beträchtlich kürzere Zeit in dem Mahlbehälter als bei den bekannten Mahleinrichtungen I, II und III, bei denen eine derartige positive Fluidisierung nicht stattfindet. Die kurze Verweilzeit der feineren Partikel führt dazu, daß das ausgetragene Feingut eine gleichmäßige mittlere Korngröße mit nur geringen Abweichungen nach oben und unten hat, wobei gleichzeitig gewährleistet wird, daß nur die gröberen Partikel einschließlich des neu zugeführten Mahlgutes erneut dem Mahlprozeß unterworfen werden, was zu einer beträchtlichen Energieeinsparung gegenüber solchen Systemen führt, bei denen auch bereits auf die gewünschte Korngröße zermahlene Feinpartikel weiterhin in dem Mahlbehälter verbleiben und weiter zerkleinert werden. Ein weiterer Grund für die Verringerung des Energiebedarfs besteht darin, daß bei der erfindungsgemäßen Einrichtung die Mahlkörper nicht wie bei den bekannten Einrichtungen I, II und III mit großer Kraft gegen die Behälterwände aufprallen, was zu unnützen Energieverlusten führt.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Mahleinrichtung liegen somit darin:

• 1. der Mahlbehälter hat einen Ringraum mit einer speziellen Querschnittsgestaltung in Form eines Ovoid- bzw. Ellipsenprofils, wodurch ein gleichmäßiger Umlauf der Mahlkörper und eine "weiche Landung" der Mahlkörper auf der Innenseite des Behälterinnenteils erreicht wird, was insgesamt zu einer "Scherzerkleinerung" mit dem Ergebnis von "interkristallinen Brüchen" führt, was auch einen geringeren Energiebedarf mit sich bringt;
• 2. das stationäre Behälteraußenteil erstreckt sich bis zum unteren Ende des Ovoid- bzw. Ellipsenprofils, so daß in Umfangsrichtung auch dieses Behälteraußenteil die gesamte Mahlbehälterwand bildet. Dadurch können in dem stationären Behälteraußenteil eine Vielzahl von Perforierungen bzw. Durchbrüchen angebracht sein, d. h. Durchbrüche, die bis zum unteren Rand des Behälteraußenteils reichen, woraus sich die unter Punkt (3) beschriebenen Effekte ergeben; das rotierende Behälterinnenteil weist keine Durchbrüche auf;
• 3. infolge einer großen Anzahl von Durchbrüchen in dem Behälteraußenteil kann eine große Luftmenge in den Mahlbehälter einströmen, was zu dem erwünschten positiven Fluidisiereffekt führt, der wiederum bewirkt, daß die auf die gewünschte Korngröße zerkleinerten Partikel nicht zu lange Zeit dem Mahlprozeß ausgesetzt sind, sondern bereits nach kurzer Verweilzeit mittels des Zentrifugalklassierers aus dem Mahlprozeß herausgeführt werden, während gröbere Partikel wieder in den Mahlprozeß zurückgelangen. Dadurch wird Feinkorn mit einer erwünschten Partikelgröße erhalten, die in der Masse nur geringfügig von der mittleren erwünschten Partikelgröße abweicht.

Verglichen mit einer Kugelmühle gemäß den Fig. 2a oder 2b, bei der ein integrierter Drehbehälter vorgesehen ist, in dem die Mahlkugel untergebracht ist, wird bei der er­ findungsgemäßen Einrichtung eine erhöhte Tangentialge­ schwindigkeitsdifferenz zwischen jeder Mahlkugel und der Innenfläche des ringförmigen Mahlraumes erreicht, in­ dem das äußere Mahlbehälterteil entweder stationär ist oder zu einer entgegengesetzten Drehbewegung angetrieben wird wie das innere Behälterteil. Eine derartige erhöhte Tangentialgeschwindigkeitsdifferenz führt zu einem be­ trächtlich verbesserten Mahleffekt durch Kompressions- und/oder Stoß- und Schereinwirkung.

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Einrich­ tung besteht darin, daß die Mahlkugeln dazu gebracht werden, im Bereich des unteren Kammerabschnittes von der inneren konkaven Fläche des äußeren Behälterteils in einer parabelförmigen Bewegungsbahn gegen die gegenüber­ liegende Fläche, d.h. die geneigte konkave Seitenfläche des inneren Behälterteils zu fliegen, so daß die Kugeln nicht in wesentlichem Umfang auf diese Oberfläche auf­ prallen sondern in einer im wesentlichen tangentialen Bewegungsrichtung auf diese Oberfläche auftreffen. Eine derartige tangential "Landung" führt dazu, daß die potentielle Energie, die jeder Kugel erteilt wird, während sie entlang der Innenmantelfläche des äußeren Behälterteils nach oben kriecht, mit hohem Wirkungsgrad in kinetische Energie umgewandelt wird, so daß der Energieinhalt der Mahlkugeln nicht für den Mahlprozeß verloren geht und insgesamt nur ein geringer Energieverlust stattfindet.

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß die oben beschriebene Kugelbewegung nicht auf den oberen Kammerabschnitt bzw. Kammerbereich ausgedehnt ist. Dadurch kann der Zentri­ fugalklassierer in dem oberen Kammerbereich unterge­ bracht werden, und die Klassierung kann ohne Beein­ trächtigung durch die durch Fliehkraft fluidisierten Mahlkugeln gleichzeitig mit dem Mahlprozeß stattfinden.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung lassen sich grob­ körnige Mahlgüter zerkleinern und klassieren, beispiels­ weise Schlacke, Portlandzementklinker, Calciumcarbonat, Kohle, Glimmer, Keramikrohstoffe wie beispielsweise Aluminiumoxid, usw.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer kontinuierlich arbeitenden Mahleinrichtung mit integrierter Klassierungseinrichtung zum gleichzeitigen Mahlen und Klassieren;

Fig. 2a und 2b vertikale Axialschnitte von den Aus­ gangspunkt der vorliegenden Erfindung bildenden Mahleinrichtungen;

Fig. 3a bis 3e Diagramme von verschiedenen Rotationsge­ schwindigkeitsmustern für den Antrieb des rotierenden Mahlbehälterteiles einer Mahleinrich­ tung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 und 5 vertikale Schnittansichten von zweige­ teilten Mahlbehältern der erfindungsgemäßen Mahl­ einrichtung;

Fig. 6 und 7 Diagramme der Korngrößenverteilung des Aus­ gangsmaterials und des mittels einer üblichen Einrichtung und mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung gemahlenen fertigen Mahlgutes.

Gemäß Fig. 5 enthält eine nach dem Fliehkraft-Fluidisie­ rungsprinzip arbeitende erfindungsgemäße Mahl- und Klassiereinrichtung einen symmetrischen Mahl- und Trenn­ behälter 6, 7 mit einer Vertikalachse X. Der Behälter umfaßt ein inneres rotierendes Behälterteil bzw. einen Rotor 6 und ein stationäres äußeres Behälterteil oder Stator 7, die beide zusammengefaßt einen nach oben offenen Ringraum G begrenzen. Der Rotor 6 umfaßt einen innenliegenden nach oben gerichteten kegelstumpfförmigen Abschnitt und einen daran anschließenden sich radial nach außen erstreckenden Ringabschnitt 6a; der kegelstumpf­ förmige Abschnitt hat eine eingeschnürte Oberfläche 6b und eine demgegenüber vergrößerte Bodenfläche 6c sowie eine sich im Querschnitt von der Oberfläche bzw. Ober­ seite 6b in radialer Richtung bogenförmig nach unten vergrößernde Seitenfläche D, d.h. die Seitenfläche hat, bezogen auf eine durch die Achse X gelegten Vertikal­ ebene im Querschnitt eine konkave Form. Der Innenbereich des Behälters 6 ist mit einer Auskleidung 6d versehen, die den wesentlichen Bereich der sich kegelstumpfförmig nach unten erweiternden Seitenfläche D einnimmt, entlang welcher die Mahlkugeln nach unten gleiten. Der untere Randbereich des Ringabschnitts 6a und ein oberer Ringab­ schnitt der Seitenfläche D liegen außerhalb dieser Aus­ kleidung 6d.

Der Stator 7 umfaßt eine Umfangswand, die das innere Behälterteil (Rotor) 6 umgibt; diese an sich ringförmige Wand hat nach oben hin einen sich kontinuierlich ver­ kleinernden Innendurchmesser, derart, daß die Innen­ fläche E, bezogen auf eine durch die Achse X gelegte Vertikalebene im Querschnitt konkav geformt ist. Das äußere Behälterteil (Stator) 7 hat an seinem unteren Ende einen radial nach innen gerichteten Ringflansch 7a. Das äußere Teil 7 ist vorzugsweise im Bereich seiner Innenfläche insgesamt mit einer Auskleidung versehen. Die Rotor- und Statorteile 6 und 7 sind im Bereich ihrer unteren flanschförmigen Ringabschnitte miteinander in Gleitkontakt, derart, daß der untere Ringflansch 7a auf dem äußeren Randbereich des Ringabschnitts 6a aufliegt. Die Innenwände bzw. Seitenflächen D und E der Rotor- und Statorteile 6 und 7 des Behälters gehen bündig ineinan­ der über, so daß der Ringraum G, bezogen auf eine durch die Achse X gelegte Vertikalebene, im Querschnitt die Form eines oben abgeschnittenen Ovoids hat. Die Längs­ achse Y des Ovoids schneidet die Vertikalachse X des Be­ hälters in einem Punkt Z oberhalb der Oberfläche 6b des inneren Behälterteils 6.

Das innere Behälterteil 6 ist mit einer Antriebswelle 2 verbunden, die sich von der Bodenfläche 6c in Richtung der Vertikalachse X nach unten erstreckt. Gemäß Fig. 4 kann zwischen dem inneren Behälterteil 6 und dem äußeren Behälterteil 7 im Bereich der unteren, in Kontakt mit­ einander stehenden Ring- bzw. Flanschabschnitte ein in Umfangsrichtung verlaufender Ringspalt vorgesehen sein, durch den Luft in den Innenraum des Behälters 6, 7 eingeblasen werden kann; die Breite des Ringspaltes liegt vorzugsweise in einem Bereich von 10-30% des Durchmessers der kleinsten Mahlkugeln.

Für den Mahlprozeß werden die Mahlkugeln in den durch die Seiten- bzw. Innenwandflächen D und E gebildeten Ringraum G gegeben, und anschließend wird das zu mahlende Gut eingefüllt. Der Rotor wird mittels der An­ triebswelle 2 zusammen mit dem eingefüllten Mahlgut in Rotation versetzt. Dadurch werden die Mahlkugeln durch die Fliehkraft radial nach außen bewegt mit dem Er­ gebnis, daß die Kugeln aufgrund ihrer kinetischen Energie entlang der stationären Innenwandfläche E des Statorteils nach oben wandern und dann, einer parabolischen Kurve folgend, von der Statorfläche E nach innen fliegen, um in einer tangentialen Richtung weich auf der rotierenden Seitenfläche D des Statorteiles auf­ zutreffen. Die Kugeln bewegen sich dann entlang der rotierenden Seitenfläche D nach unten, um, bezogen auf eine die Achse X schneidende Vertikalebene im Quer­ schnitt betrachtet, einen Bewegungszyklus zu vollenden. Dieser Umlaufzyklus jeder Kugel wiederholt sich kontinu­ ierlich solange, wie der Rotor des Behälters umläuft.

Bei der Rotation des Rotors werden die Kugeln weiterhin in einer senkrecht zur Vertikalachse X liegenden Horizontalebene in Umfangsrichtung zu einer Bewegung mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die kleiner ist als die Rotationsgeschwindigkeit des Rotorteiles. Die Kugeln werden demzufolge in zwei sich überlagernden Bewegungs­ richtungen angetrieben, d.h. in einer ersten Bewegungs­ richtung in einer die Vertikalachse X einschließenden Vertikalebene und in einer zweiten Bewegungsrichtung um die Vertikalachse X (ähnlich der Umlaufbahn der Erde um die Sonne), und zwar in einer die Vertikalachse X senk­ recht schneidenden Horizontalebene.

Infolge der Überlagerung dieser beiden Bewegungen folgt jede Kugel innerhalb des Ringraumes G im wesentlichen einer schraubenlinienförmigen Umlaufbewegung um das Rotorteil des Behälters, ähnlich dem Profil der schraubenlinienförmigen Drehungen eines Faserabschnittes eines Seiles. Diese schraubenlinienförmig umlaufende Be­ wegung der Kugeln führt zu dem Phänomen, welches hier als "Fliehkraft-Fluidisierung" bezeichnet ist.

Für diese Fliehkraft-Fluidisierung der Kugeln ist die stationäre Innenwandfläche E des Statorteils 7 verant­ wortlich, indem eine Geschwindigkeit, die kombiniert ist aus der Umfangsgeschwindigkeit der Kugeln um die Rotor­ fläche D und der Wanderungsgeschwindigkeit der Kugeln entlang der Innenwandfläche E, äquivalent ist einer Differenzgeschwindigkeit zwischen der Kugel und der Innenwandfläche E. Wenn das äußere Behälterteil 7 zu einer Drehbewegung entgegengesetzt zur Drehbewegung des inneren Behälterteils 6 angetrieben wird, wird die Differenzgeschwindigkeit zwischen den Kugeln und der Innenwandfläche E vergrößert. Diese vergrößerte Differenzgeschwindigkeit verbessert den Mahleffekt durch Druck- und/oder Stoß- und Schereinwirkung.

Der Energieverlust jeder Kugel infolge des Auftreffens auf die Seitenfläche D ist sehr klein, da die Kugel tangential auf die Innenfläche D auftrifft und sich stoßfrei entlang der Seitenfläche D bewegt. Bei der Ab­ wärtsbewegung der Kugel entlang der konkaven Seiten­ fläche D wird die potentielle Energie der Kugel, die diese während der Aufwärtsbewegung entlang der Innen­ wandfläche E erhalten hat, in kinetische Energie umge­ wandelt, wodurch die Kugel zwangsläufig radial nach außen bewegt wird. Damit ist der Verlust an einmal der Kugel erteilter Energie nur sehr gering, so daß die auf­ gebrachte Energie wirksam für den Mahlprozeß ausgenutzt wird.

Das Mahlgut wird während der Abwärtsbewegung der Kugeln entlang der Seitenfläche D einen wirkungsvollen Scher- Mahlprozeß unterworfen, da die Kugeln zwangsläufig zu einer Gleitbewegung entlang der Seitenfläche D gebracht werden.

Bei der auf dem Prinzip der Fliehkraft-Fluidisierung be­ ruhenden erfindungsgemäßen Mahl- und Klassiereinrichtung kann die Rotationsgeschwindigkeit des inneren Behälter­ teils konstant sein. Die Drehgeschwindigkeit kann alternativ entweder in einer regelmäßigen oder konstanten Weise oder in einer unregelmäßigen bzw. im­ pulsartigen Weise verändert werden. Diese Veränderung der Drehgeschwindigkeit führt zu einer unregelmäßigen Bewegung der Kugeln, wodurch der auf Scherwirkung be­ ruhende Mahlprozeß verbessert wird.

Die Fig. 3a bis 3e zeigen die Veränderungen der Drehzahl N, die der Rotorteil des Behälters 6 erfahren kann. Das Rotorteil 6 des Behälters kann gemäß Fig. 3a mit einer konstanten Drehzahl N angetrieben werden; es besteht gemäß Fig. 3b die Möglichkeit einer Drehzahlveränderung gemäß einer Sinuslinie; gemäß Fig. 3c besteht die Mög­ lichkeit zu einer Veränderung des Drehgeschwindigkeits­ musters derart, daß die Drehzahl während bestimmter Zeiträume jeweils auf einem oberen und auf einem unteren Niveau gehalten wird; gemäß Fig. 3d folgt die Geschwin­ digkeitsveränderung einem sägezahnförmigen Muster der­ art, daß die Drehzahl N jeweils in gleichen Zeiträumen einerseits auf eine Maximaldrehzahl ansteigt und dann wieder auf eine Minimaldrehzahl abnimmt; gemäß Fig. 3e ist auch ein modifiziertes Sägezahnmuster der Drehzahl­ veränderung möglich derart, daß die Drehzahl N sich all­ mählich steigernd auf einen Maximalwert ansteigt und dann wieder schnell auf einen Minimalwert abfällt.

Die Seiten- bzw. Innenwandflächen D und E haben in der oben beschriebenen Weise jeweils konkave Flächen, und zwar bezogen auf eine Schnittansicht in einer die Vertikalachse X einschließenden Ebene, wobei sich Boden­ abschnitte unterschiedlicher Krümmungsradien aneinander anschließen, um den Mahlprozeß zu verbessern. Gemäß Fig. 4 ist R₁ der Radius der Innenwandfläche E, wobei der Krümmungsmittelpunkt auf der Vertikalachse X liegt; der Radius R₃ ist der Radius der Seitenfläche E des kegelstumpfförmigen Innenabschnittes. Die Innenfläche E hat an ihrem unteren Ende im Bereich des Ringflansches 7a einen Innenradius R₂. Das untere Ende der Innen­ wandfläche E hat einen im Bereich des Ringflansches 7a vorzugsweise einen Krümmungsradius ΔR = R₁-R₂, wodurch ein gleichmäßiger und bündiger Übergang zwischen der Seitenfläche D und der Innenwandfläche E erreicht wird.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die kontinuierlich arbeitende Mahl- und Klassiereinrichtung einen im wesentlichen in den Fig. 4 oder 5 dargestellten Mahl- und Trennbehälter 6, 7 aus einem inneren Rotorteil 6 und einem äußeren Stator­ teil 7 und ein bodenfreies Gehäuse 8, das im wesent­ lichen symmetrisch um die Vertikalachse X angeordnet ist und den Behälter 6, 7 abdeckt. Das äußere stationäre Behälterteil 7 hat eine Umfangswand, die mittels schmaler Schlitze oder kleiner Löcher perforiert ist. Das stationäre Behälterteil 7 ist mittels einer Halte­ rung 9 an dem Gehäuse 8 befestigt, während das innere rotierende Behälterteil 6, das mit einer Antriebswelle 2 versehen ist, mittels eines Lagers 11 drehbar auf einer ringförmigen Abstützung 10 gelagert ist. Die Antriebs­ welle 2 ist über ein Getriebe an einem Motor ange­ schlossen.

Das Gehäuse 8 ist an seiner Oberseite mit einer Deck­ wand 28 verschlossen, die den Behälter 6, 7 abdeckt und eine zentrale Öffnung 28a aufweist, durch die sich eine drehbare Leitung 13 vertikal aus dem Gehäuseinneren des Gehäuses 8 nach außen hin erstreckt. Die Leitung 13 ist mittels eines Lagers 29 um die Vertikalachse X drehbar. Sie ist weiterhin an eine stationäre Leitung 14 ange­ schlossen, gegenüber welcher sie eine Relativdrehung auszuführen vermag, derart, daß die Leitung 14 mit dem Inneren des Gehäuses 8 in Verbindung steht. Die stationäre Leitung 14 ist an einen Sammler, beispiels­ weise einen Sackfilter und an ein nicht dargestelltes Sauggebläse angeschlossen, derart, daß die der Einrich­ tung zugeführte Luft den Trennbehälter 6 und das Gehäuse 8 durch die Leitung 14 verlassen muß, wobei diese Luft die aufzufangenden gemahlenen Feinpartikel mit sich führt. Das Gehäuseinnere umfaßt einen unteren Kammerab­ schnitt 27, der den Mahlzwecken dient, und einen oberen Kammerabschnitt 27′, der den Klassierzwecken dient.

Der obere Klassierabschnitt 27′ ist mit einem Zen­ trifugalklassierer 30 ausgerüstet, der im folgenden be­ schrieben wird.

Für die Zufuhr von zu mahlendem Gut ist eine Zuführungs­ leitung 12 vorgesehen, die koaxial durch die drehbare Leitung 13 hindurchgeführt ist und in der Verlängerung der vertikalen Achse X durch eine Öffnung in der stationären Leitung 14 hindurchgeführt ist; diese Öff­ nung zum Hindurchführen der Leitung 12 ist in einem ab­ gebogenen Abschnitt der stationären Leitung 14 ange­ ordnet. Zwischen der Zuführungsleitung 12 und der dreh­ baren Leitung 13 liegt ein freier Ringspalt. Die Zufüh­ rungsleitung 12 verläuft entlang der Vertikalachse durch die drehbare Leitung 13 und dann durch den Klassierer 30. Die untere Öffnung der Zuführungsleitung 12 mündet in den unteren Kammerabschnitt 27.

Das äußere Statorteil 7 des Behälters hat eine vorzugs­ weise mit einer Auskleidung versehene Innenmantelfläche E, über deren Fläche mehrere schmale Schlitze oder kleine Öffnungen 15 verteilt sind. An die Außenseite des Statorteils 7 schließt sich ein zur Vertikalachse X koaxialer Ringgehäuseabschnitt 16 an, derart, daß zwischen diesem Ringgehäuseabschnitt 16 und dem Gehäuse 8 im Bereich des unteren Endes desselben eine Ringkammer 17 gebildet ist, in die durch Leitungen 18 Luft in Pfeilrichtung ein­ geführt wird. Das Rotorteil 6 ist von dem Statorteil 7 durch einen koaxialen Ringspalt 19 getrennt, der an das untere Ende des Statorteils 7 angrenzt.

Die Breite dieses Ringspaltes liegt in der Größenordnung von 10-30% des minimalen Durchmessers der zu ver­ wendenden Mahlkugeln.

Die Ringöffnung zwischen der Unterseite des Gehäuses 8 und der ringförmigen Abstützung 10 ist durch einen radial ausgerichteten Bodenring 20 verschlossen. Der Ge­ häuseringabschnitt 16 ist an den Bodenring 20 ange­ schlossen, derart, daß die Abstützung 10 mit dem Lager 11, das äußere Behälterteil 7 und das innere Behälter­ teil 6 zusammen eine Ringkammer 20a begrenzen, die mit dem Inneren des Behälters 6, 7 durch den Ringspalt 19 in Verbindung steht. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Gehäuseringabschnitt 16 mit Öffnungen versehen, so daß Luft aus der Ringkammer 17 in die innere Ring­ kammer 20a eintreten kann.

Diese Ringkammern 17 und 20a haben Auslässe, die mit einer Abzugsleitung 21 in Verbindung stehen, um Mahlgut­ partikel aus dem Mahlsystem heraustransportieren und im Kreislauf wieder in dieses hineinfördern zu können. An dem unteren Randabschnitt des Rotorteils 6 ist ein Ab­ streifer 22 befestigt, der mit dem Rotorteil umläuft. Dieser Abstreifer dient dazu, durch den Ringspalt 19 in die Ringkammer 20a gefallenes Mahlgut zu einer Öffnung des Bodenringes 20 zu fördern, derart, daß dieses Mahl­ gut durch die Abzugsleitung 21 ausgetragen werden kann.

Die Austrags- und Rückführungsleitung 21 ist an die Zu­ führungsleitung 12 angeschlossen.

Die drehbare Leitung 13 wird von einem nicht darge­ stellten Motor über ein Kraftübertragungssystem ange­ trieben, das eine Riemenscheibe 29a und einen Riemen 29b umfaßt. Der untere, in das Gehäuse 8 ragende Abschnitt der drehbaren Leitung 13a trägt den in dem Klassierab­ schnitt 27′ befindlichen Klassierer 30.

Der Klassierer 30 umfaßt ein Paar von oberen und unteren, radial und horizontal ausgerichteten Dreh­ scheiben 31 und 32, ein erstes System von mehreren Schaufeln 33, die zwischen den Drehschreiben 31 und 32 in den Randbereichen derselben vertikal stehend um die Drehachse angeordnet sind, ein zweites System von mehreren Schaufeln 34, die auf der Oberseite der oberen Drehscheibe 31 in deren Randbereich vertikal stehend um die Drehachse herum angeordnet sind, und ein drittes System von mehreren Schaufeln 35, die an der Unterseite der unteren Drehscheibe 32 in deren Randbereichen vertikal stehend um die Drehachse herum angeordnet sind. Es ist weiterhin eine ringförmige stationäre Leitfläche 36 vorgesehen, die den Klassierer 30 unter Freilassung eines Ringspaltes umgibt; diese Leitfläche 36 ist an dem Gehäuse 8 im Bereich ihrer Oberseite mittels Trag­ stegen befestigt.

Die oberen und unteren Drehscheiben 31 und 32 sind mit Öffnungen versehen, durch die sich die Zuführungsleitung 12 erstreckt. Die drehbare Leitung 13 ist mit ihrem unteren Ende an der oberen Drehscheibe 31 befestigt, die eine der Öffnung dieser Leitung 13 entsprechende Öffnung aufweist. Die Zuführungsleitung 12 erstreckt sich durch die untere Drehscheibe 32, deren Öffnung mit einer Öl­ dichtung versehen ist, derart, daß die untere Dreh­ scheibe 32 relativ zur stationären Zuführungsleitung 12 drehbar ist.

Der Klassierer 30 arbeitet in der Weise, daß das von dem Luftstrom mitgeführte gemahlene Mahlgut durch Zusammen­ wirken des dritten Schaufelsystems 35 mit der Leit­ fläche 36 dispergiert und dann von dem ersten Schaufel­ system 33 klassiert wird mit dem Ergebnis, daß die feineren Partikel dazu gezwungen werden, in den Raum zwischen den oberen und unteren Drehscheiben 31 und 32 einzuströmen. Die gröberen Partikel hingegen strömen entlang der Unterseite der Deckwand 28 nach außen und fließen aus dem oberen Klassierabschnitt 27′ in den unteren Mahlkammerabschnitt 27, und zwar aufgrund des Gebläseeffektes des zweiten Leitschaufelsystems 34. Der Klassierer 30 ist so gestaltet, daß keine große Turbulenz des Luftstromes in dem Klassierer entsteht, und zwar aufgrund der zwischen den oberen und unteren Drehscheiben 31 und 32 angeordneten Schaufeln 33 des ersten Schaufelsystems. Es ist weiterhin erreicht, daß die abgeschiedenen gröberen Partikel in den Mahlkammer­ abschnitt 27 zurückkehren können, ohne daß sie in wesentlichen Gegenstromkontakt mit dem Förderluftstrom kommen. Der Klassierer 30 hat damit einen ausge­ zeichneten Klassiereffekt.

Bei Benutzung der erfindungsgemäßen Einrichtung werden die zu mahlenden Ausgangspartikel, z.B. Aluminiumoxid, Glimmer oder dergleichen kontinuierlich durch die Zu­ führungsleitung 12 in den Mahl- und Trennbehälter bzw. den Mahlkammerabschnitt 27 eingeführt, in dem sich bereits Stahlkugeln als Mahlkörper oder Mahlmedium be­ finden, die vorzugsweise einen Durchmesser von 3 bis 70 mm haben. Das Rotorteil 6 des Behälters wird mit einer Drehzahl N im Bereich von 200 bis 3000 U/min ange­ trieben, während das Statorteil 7 stationär bleibt. Bei der Rotation treffen die Mahlgutpartikel auf die der "Fliehkraft-Fluidisierung" bzw. der schraubenlinien­ förmig umlaufenden Bewegung unterworfenen Mahlkugeln, wie es in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben ist.

Dabei wird der äußeren Ringkammer 17 kontinuierlich Luft zugeführt, von wo aus sie einerseits durch die innere Ringkammer 20a und den Ringspalt 19 in den Mahl- und Trennbehälter 6, 7 und andererseits durch die Schlitze oder Öffnungen 15 des Statorteils 7 ebenfalls in den Mahl- und Trennbehälter 6, 7 einströmt.

Die Luft strömt dann durch den unteren Mahlkammerab­ schnitt 27 und durch den oberen Klassierkammerabschnitt 27′ und damit durch den Klassierer 30, während die Mahl­ kugeln weiterhin dem Fliehkraft-Fluidisierungsprozeß ausgesetzt bleiben; dabei werden die gemahlenen Partikel von dem Luftstrom mitgenommen, wobei die klassierten feineren Partikel durch die drehbare Leitung 13 und die stationäre Austragsleitung 14 zum Sammler weiterge­ fördert werden. Einige der feineren Partikel, die durch die perforierte Wandung des Statorteils nach außen hin durchgetreten sind, fallen in die Ringkammern 17 und 20a, aus denen sie von einer Teilströmung der durch die Leitung 18 zugeführten Luft durch die Abzugsleitung 21 wieder in den Mahlkreislauf zurückgefördert werden.

Falls erforderlich, kann anstelle von Luft ein anderes Gas, beispielsweise N₂ oder Ar, als Fördergas ver­ wendet werden.

Die Diagramme der Fig. 6 und 7 zeigen beide, daß die Kurven der Korngrößenverteilungen B wesentlich horizontal nach links oder in den Bereich kleinerer Korngrößenzonen verschoben werden, und zwar verglichen mit den Kurven der Korngrößenverteilungen C, d.h. es ist deutlich erkennbar, daß das mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erzielte Mahlergebnis besser ist als das mit bekannten Vorrichtungen erreichbare Mahlergebnis.

Eine nach dem Prinzip der Fliehkraft-Fluidisierung arbeitende erfindungsgemäße Mahleinrichtung hat, ver­ glichen mit bekannten Mahleinrichtungen somit wesent­ liche Vorteile.

Eine übliche mit Mahlkugeln arbeitende Trommelmühle ist in der Praxis über einen großen kritischen Drehzahlbe­ reich der Trommel unwirksam, da die Mahlkörper dazu ge­ zwungen sind, zusammen mit der Innenfläche der Trommel umzulaufen, d.h. im wesentlichen stationär relativ zur Trommelfläche, wenn die Drehgeschwindigkeit der Trommel über einer kritischen Drehzahl liegt. Rührwerksmühlen sind in der Praxis ebenfalls bei hohen Drehzahlen un­ wirksam, da die Mischstäbe oder Rührwerksblätter in einer solchen Weise gegen die Mahlkörper bewegt werden, daß die Rührwerksstangen oder Rührwerksblätter die Kugeln in zwei Gruppen unterteilen, derart, daß bei höherer Drehgeschwindigkeit die auf die Rührwerks­ elemente wirkende Widerstandkraft der Kugeln anwächst.

Im Gegensatz dazu kann theoretisch bei der erfindungsge­ mäßen Mahleinrichtung das innere Rotorteil 6 mit einer unbegrenzt hohen Geschwindigkeit gegenüber dem stationären Behälterteil rotieren. Es ist natürlich aus wirtschaftlichen und technologischen Gründen nutzlos, die Rotationsgeschwindigkeit über eine bestimmte Ge­ schwindigkeit zu erhöhen. Die kritische Geschwindigkeit ist jedoch beträchtlich höher als bei den bekannten Kugelmühlen, seien es Trommelmühlen oder Rührwerks­ mühlen. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung erhalten die Mahlkugeln aufgrund der schraubenlinienförmig um­ laufenden Bewegung eine sehr hohe Geschwindigkeit, und diese schraubenlinienförmig umlaufende Bewegung mit hoher Geschwindigkeit der Kugeln ist sehr vorteilhaft für den Mahlprozeß. Die Geschwindigkeit der Mahlkugeln relativ zur stationären Innenmantelfläche E des Stator­ teils 7 kann sehr hoch sein mit dem Ergebnis, daß der Mahleffekt beträchtlich verbessert wird. Da weiterhin die kinetische Energie und die potentielle Energie der Mahlkugeln, die tangential gegen die Seitenfläche D des Statorteils auftreffen, insgesamt als kinetische Energie wirksam werden, um die Kugeln radial nach auswärts zu bewegen, wird der Energieverlust der Mahlkugeln inner­ halb des Mahlbehälters beträchtlich herabgesetzt. Eine zusätzliche Mahlleistung wird auch dadurch erreicht, daß die Mahlkugeln an der Seitenfläche D des Rotorteils 6 des Behälters 6, 7 entlanggleiten.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der Mahl­ effekt beträchtlich erhöht, während gleichzeitig die Energie, die für eine bestimmte Materialmenge aufge­ bracht werden muß, beträchtlich herabgesetzt wird.

Durch die Integration des rotierenden Klassierers, der gleichzeitig den Austrag des gemahlenen Materiales be­ wirkt bzw. fördert und die rotierende Leitung 13 sowie die stationäre Leitung 14 umfaßt, wird ebenfalls die für den Mahl- und Klassierprozeß benötigte Energiemenge be­ trächtlich herabgesetzt. Dieses beruht darauf, daß allein der Austrag der feiner zermahlenen Partikel be­ günstigt wird, ohne daß die gesamte Materialgutmenge einem übermäßigen Mahlprozeß unterworfen werden braucht, wodurch zusätzliche Energie verbraucht werden würde.

Im Gegensatz dazu lassen sich die bekannten Mahleinrich­ tungen gemäß den Fig. 2a und 2b nicht in der erfindungs­ gemäßen Weise unmittelbar mit einem Klassierer integrieren, um eine Klassierung des gemahlenen Materiales in feinere und gröbere Partikel zu bewirken. Dieses beruht darauf, daß bei den bekannten Vorrich­ tungen gemäß den Fig. 2a und 2b die Kugeln als das Mahl­ medium sich entlang der Oberseite bzw. der Deckwand der Vorrichtung bewegen derart, daß kein Platz mehr für einen solchen Klassierer ist, ohne daß mit Störungen durch die sich innerhalb der Vorrichtung bewegenden Mahlkugeln gerechnet werden muß.

Im Gegensatz dazu kann ein Mahlbehälter gemäß den Fig. 4 und 5 in der erfindungsgemäßen Weise direkt mit einem Klassierer kombiniert werden, und zwar aufgrund dessen, daß die einer Fliehkraft-Fluidisierung unterworfenen Kugeln keine obere Deckwand bzw. Begrenzungswand be­ nötigen, gegen die die Kugeln stoßen bzw. von denen die Kugeln umgelenkt werden. Bei der erfindungsgemäßen Aus­ gestaltung fliegen die Kugeln parabelförmig unterhalb einer derartigen Decke wieder nach innen, so daß der über dem Mahlbehälter befindliche Raum, d.h. der obere Kammerabschnitt 27′ der Vorrichtung in der in Fig. 1 dargestellten Weise als Klassierraum benutzt werden kann. Die Erfindung schafft somit eine kontinuierlich arbeitende Einrichtungen zum Mahlen und gleichzeitigen Klassieren eines Gutes, wodurch der Raumbedarf und der Energieverbrauch herabgesetzt und die Mahlleistung her­ aufgesetzt werden.

Claims (6)

1. Kontinuierlich nach dem Zentrifugalprinzip arbeitende Mahleinrichtung, durch die kontinuierlich Luft oder ein sonstiges Fördergas strömt, mit einem um eine Vertikalachse rotierenden Mahlbehälter, der einen Ringraum zur Aufnahme von Mahlkugeln aufweist und dem das Mahlgut kontinuierlich zugeführt wird, wobei der Behälter zweigeteilt aus einem Innenteil und einem Außenteil zusammengesetzt ist, von denen das Innenteil die Form eines Kugelstumpfes mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Seitenfläche aufweist, während das Außenteil eine Umfangswand mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Innenfläche hat, wobei eines der Behälterteile relativ zum anderen Behälterteil um die gemeinsame Vertikalachse rotationsbeweglich ist und sich beide im Bereich ihrer unteren Ränder einander gegenüberliegen derart, daß die sich gegenüberliegenden Flächen den Ringraum begrenzen, mit einem den Mahlbehälter derart umschließenden Gehäuse, daß eine Kammer gebildet ist, die aus einem oberen durch das Gehäuse gebildeten Kammerabschnitt und einem durch den Mahlbehälter gebildeten unteren Kammerabschnitt zusammengesetzt ist, mit einem Antrieb für das Behälterinnenteil, um diese relativ zum Behälteraußenteil in Rotation zu versetzten, mit einem Zuführungssystem zum Einleiten des Fördergases oder der Luft in den Mahlbehälter, mit einem System zum Zuführen des zu mahlenden Mahlgutes in den Mahlbehälter, mit einem in dem oberen Kammerabschnitt angeordneten, rotierend angetriebenen Zentrifugalklassierer, der um die Vertikalachse rotiert, um das gemahlene Gut in feinere und gröbere Partikel aufzuteilen, wobei das Behälteraußenteil entlang einer Horizontallinie angeordnete Durchbrüche aufweist, die in einem oberen stationären Wandabschnitt des gesamten Mahlbehälters liegen, um dadurch Luft in einen oberen Abschnitt des Mahlbehälters fördern zu können, durch die das gemahlene Gut zum Zentrifugalklassierer gefördert wird, und mit einer Einrichtung zum Austragen der die klassifizierten feineren Partikel mit sich führenden Luft aus der Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Innenflächen (D, E) des Behälters kontinuierlich und gleichmäßig gekrümmt und sowohl im vertikalen Querschnitt als auch im radialen Querschnitt in jedem Bereich relativ zur Vertikalachse innen und außen konkav sind derart, daß der Ringraum, der durch die beiden kontinuierlich gekrümmten und gleichmäßig bzw. stoßfrei ineinander übergehenden Behälterinnenflächen begrenzt ist, in einem vertikalen und radialen Querschnitt ein gleichmäßiges Ovoid- bzw. Ellipsenprofil, von dem ein oberer Abschnitt weggeschnitten ist, aufweist, wobei das Ovoidprofil derart schräg gestellt ist, daß eine Längsachse desselben die Behältervertikalachse in einem Punkt oberhalb des Mahlbehälters schneidet, daß der untere Rand des äußeren Behälterteils in der Nähe des unteren Endes des Ovoidprofils liegt und dessen Längsachse schneidet derart, daß nur das äußere Behälterteil eine gesamte in Umfangsrichtung verlaufende Wandfläche des Mahlbehälters bildet, und daß diese in Umfangsrichtung verlaufende Wandfläche (E) des Behälteraußenteils (7) über die oben genannten Durchbrüche hinaus zusätzliche Durchbrüche aufweist, wobei sämtliche Durchbrüche über die gesamte Länge der Mantelfläche (E) in Umfangsrichtung und vertikal von der Oberseite des Mahlbehälters bis zum Boden desselben verteilt sind.

2. Kontinuierlich arbeitende Mahleinrichtung nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrags­ system eine drehbare Leitung (13) aufweist, die ent­ lang der Vertikalachse X von der Oberseite des den Klassierer tragenden Gehäuses (8, 28) nach unten in den oberen Kammmerabschnitt (27′) ragt, um mit dem Klassierer (30) in Verbindung zu stehen, und daß das Antriebssystem an der drehbaren Leitung (13) an­ greift.

3. Kontinuierlich arbeitende Mahleinrichtung nach An­ spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klassierer (30) ein Paar von oberen und unteren, horizontal und radial ausgerichteten Drehscheiben (31, 32), die koaxial zur drehbaren Leitung (13) liegen und zen­ trale Öffnungen aufweisen, ein erstes System von im Umfangsbereich zwischen den beiden Drehscheiben (31, 32) angeordneten Schaufeln (31) und zweite und dritte Systeme von Schaufeln (34 bzw. 35), die im Umfangsbereich an den oberen und unteren Dreh­ scheiben an deren Oberseiten bzw. Unterseiten ange­ ordnet sind, aufweist, und daß das System zum Zu­ führen des zu mahlenden Mahlgutes eine stationäre Zuführungsleitung (12) umfaßt, die derart durch die drehbare Leitung (13) und durch die zentralen Öff­ nungen der beiden Drehscheiben (31, 32) hindurchge­ führt ist, daß zwischen der Zuführungsleitung (12) und der drehbaren Leitung (13) ein Ringspalt frei bleibt, und daß die untere Scheibe (32) relativ zu dieser Zuführungsleitung (12) drehbar ist.

4. Kontinuierlich arbeitende Mahleinrichtung nach An­ spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des oberen Kammerabschnittes (27′) eine den Klassierer (30) umgebende, stationäre, ringförmige Leitfläche (36) an dem Gehäuse befestigt ist, um den das ge­ mahlene Mahlgut mit sich führenden Fördergasstrom aus dem unteren Kammerabschnitt (27) in den Bereich des Klassierers (30) durch einen unteren Ringspalt zwischen der stationären Leitfläche (36) und der unteren Drehscheibe (32) des Klassierers zu fördern, und um gleichzeitig einen mit klassierten gröberen Partikeln beladenen Teilgasstrom gegen die Deckwand (28) des Gehäuses durch einen oberen Ringspalt zu fördern, der zwischen der oberen Drehscheibe (31) und der stationären Leitfläche (36) liegt.

5. Kontinuierlich arbeitende Mahleinrichtung nach An­ spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückfüh­ rungskanal vorgesehen ist, derart, daß das innere rotierende Behälterteil (6) durch die perforierte Mantelwandung des äußeren stationären Behälterteils (7) mit dem Gaszuführungssystem in Verbindung steht, derart, daß ein die gröberen gemahlenen Partikel tragender Teilluftstrom, der durch die perforierte Mantelwandung des äußeren stationären Behälterteils (17) hindurchgetreten ist, wieder in den Mahlbe­ hälter zurückgefördert wird.

6. Kontinuierlich arbeitende Mahleinrichtung nach An­ spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich un­ mittel benachbarten unteren Randabschnitte des rotierenden Behälterteils (6) und des stationären Behälterteils (7) durch einen Ringspalt (19) vonein­ ander getrennt sind, dessen Spaltbreite im Bereich von 10-30% des minimalen Durchmessers der ver­ wendeten Mahlkugeln liegt, und daß die Rückführungs­ leitung einen Auffangsbereich zum Auffangen der durch diesen Ringspalt ausgetretenen Mahlgutpartikel aufweist.