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Kugelmühle Die Erfindung betrifft eine Kugelmühle, bei der eine umlaufende
Kugel durch ihre Zentrifugalkraft gegen eine Mahlhahn gedrückt wird! und dabei das
Mahlgut zerkleinert.
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Bei den bekannten Mahl- und Mischvorrichtungen mit exzentrisch umlaufenden-
Mahnring und einer oder mehreren darin umlaufenden Kugeln als Mahl- oder Knetkörper
ist die Exzentrizität des Mahlringes groß gegenüber dem relativ kleinen Mahlri.nigdurch.mnessetr.
Zwar läßt sich das zu behandelnde Gut mit solchen Vorrichtungen gut durchkneten,
doch sind sie zum Mahlen dies Gutes mit großer Laufbahngeschwindigkeit der Mahlkugel
unbrauchbar, weil die auftretenden Zentrifugalkräfte nicht mehr zu beherrschen sind.
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Zweck der Erfindung isst die Schaffung einer vereinfachten Mühle,
die mit hohen Umlaufzahlen arbeiten, kann., so. da,B sehr hohe Anpreßdrücke bei
großen Bahngeschwindigkeiten der Mahlkugel erreicht werden, wodurch trotz verhältnismäßig
geringer Antriebsleistung in kürzester Zeit eine Feinistzerkleinerung des Mahlgutes
erreicht wird.
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Die neue Kugelmühle ist dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität
das Mahlringes klein ist im Verhältnis, zum Mahlringdu!rchmesser. Durch diese Maßnahme
ergeben sich nn:cht nur geringe Zeinitrifugalkräfte, sondern auch die-Mägliichkeit,
die Mühle mit kontinnierlicher Beschickung und' Entleerung arbeiten zu lassen, weil
der Mahlring keine große Ortsverschiebung im Raum erfährt. .
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Zweckmäßig ist es, den Mahlring mit einem Stützring zu umgeben, an
dem er abrollen kann. Damit werden besondere Maßnahmen zum Festhaltern,
dies
Mahlirin-ges in seiiner Richtung enltltehrl:ich, weil dier Mahlring durch das Anliegen
am Stützring eine Planetenbewegung ausführt, wodurch die Relativgeschwindigkeit
zwischen Mahlkugel und Mahlring gegenüber einem richtungsgebundenen Mahlring größer
wird, was für en Mahleffekt nur erwünscht ist. Außerdem dient d'er Stützring zur
Entlastung der Lager von den auftretendien Zentri:fugalkräften. Nach einem weiteren
Erfindungs.meirkmal kann die Mahlkugel durch einen mechanischen, pneumatischen oder
hydraulischen Impuls, vorzugsweise mittels Preß;luft, in Umlauf versetzt verdien.
Die Einwirkung von Pmeßluft kann durch im Innern des Mahlringes vorgesehene Düsen
geschehen, die so angeordnet und gerichtet sind, d'aß die Mahlkugel von dem Druckmittel
tangential beaufschlagt wird. Vorzugs:weise sind die Düsen an. einem zur Mühlenachse
konzentrisch in den Mahlring hineinreichenden Hohlkörper angebracht.
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Zwecks Ausgleiches der auf das Fundament einwirkenden Massenkräfte
können mehrere,- ab;-wechselnd entgegengesetzt synchron laufende Mähbi ge und Kugeln,
in einem einzigen, Stützkörper konzentrisch-symmetrisch angeordnet sein. Das Mahlgwt
wird dem Mahliring zentrisch von oben nach unten zugeführt und nach oben abgeführt,
wobei die Zu- und Abfuhr des ;'Mahlgutes zur bz.w. aus der Mahlbahn mittels eines
gasfönnigrcrn, Mediums erfolgt. Oberhalb der Mahlbahn ist in; einem Saugluftstrom
zweckmäßig ein ringförmiger Sichter angeordnet, durch den gröberes, vom Saugluftstrom
nicht mitgenommenes Korn der Mahlzone selbsttätig wieder zugeführt wird. Der Sichter
besteht vorzugsweise aus schräg zur Saugluftrichtung :gestellten, verstellbaren
Prallflächen, die an deir einen Seite mit der Mahlbahn und an der anderen Seite
mit der Mahl:gutzufuhr in Verbindung stehen.
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Durch Ei.nführun;g von heißen Gasen in die Mühle läßt sich eine Mahltrocknung
durchführen. Die: Erfindung ist in der Zeichnung an zwei Ausführungabeisp@elen;
veranschaulicht.
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Fig. i stellt einen Längsschnitt durch eine Kugelmühle gemäß Erfindung
dar; Fig. 2 ist ein Querschnitt nach deir Linie II-II der Fig. i ; Fi:g. 3 ist ein
Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. i ; Fig. ,4 ist ein Querschnitt nach
der Linie IV-IV der Fig. i ; Fiig. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie V-V der
Fig. i ; Fig. 6 ist ein schematischer Ouierschnitt durch eine andere Ausführungsform
dier Erfindung.
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Bei der Ausführungsform der Kugelmühle nach Fig. i bis 5 ist in einem
Fundamentkörper i beliebiger Gestalt ein Antriebsmotor 2 untergebracht, dessen Welle
3 einen in der Grundplatteq. der Mühle drehbar gelagerten Zapfen 5 antreibt, der
an seinem oberen Ende einen Längsschlitz 6 aufweist, in welchem sich der Stein 7
seitlich verschieben kann. In diesen 'Stein 7 greift der am Mahlring 8 befestigte
Zapfen 9 ein, so daß ,der Mahlring 8 bei umlaufendem Motor z um den Zapfen 5 eine
exzentrische Bewegung vollführt.
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Der Mahlring-8 ruht mittels der ringförmigen Laufbahn io auf Kugeln
ii auf, die von. cdnem Käfig i2 gehaltem werden und die sich ihrerseits auf der
in die Grundpdiatte 4. einigelassene!ni ringförmigen Laufbahn 13 abstützen,
ach außen wird die Bewegung des Mahlringes 8 1
begrenzt durch einen ringförmigen
Stützkörper 14. mit senkrechten Wänden, der, wie, im dargestellten Beispiel gezeigt,
mit der Grundplatte .a. und dem Fwudamentköirper i ein Ganze hilden kann. Sobald
der Zapfen 5 durch den Motor 2 in Umdrehung versetzt wiird, bewegt sich der Stein
7 in: dem Schlitz 6 so weit nach außen, bis der Mahilring 8 mit seiner senkrechten
Außenwand IS an .dem Stützkörper 1.1. zur Artlage kommt. Von da ab überträgt der
Zapfen 9 dies Mahlringes 8 nur noch das Drehmo@ment des Motors, während drei Zentrifugalkraft
von dem Stützkörper 1¢ aufgenommen und auf das Fundament übertragen wird`. Der Mahlring
8 wälzt sich mit seiner Außenwand 15 in dier Folge auf dem Stützkörper 14 ab. Der
Stützkörper kann mit Gummi oder einem anderen dämpfenden Werl:stoff ausgekleidet
werden.
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Der Mahlring:8 ist an seiner Inne@ufläche so, gestaltet, daß eine
in dien Ring lose eingelegte Kugel ii6 an einer entsprechend gestalteten Mahlbahn
17 abrollen: kann. Es ist ersichtlich, daß die Kugel 16 durch die In:ga,ugsetzung
des Motors 2 bzw. des. Mahlringes 8 erst dann in der Mahlbahn 17 ab, rollen wird,
wenn die Kugel 16 mit der- gleichen Drehzahl umläuft wieder Motor 2. Hat sie erst
einmal gleiche Drehzahl wieder- Motor 2, so. behält sie diese Drehzahl auch bei.
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Um die Mahlkugel 16 nach Anlassein des Motors 2 auf dessen Drehzahl
zu bringen, ist ein Impuls notwendig, der auf beliebige Weise, mechanisch, pneumatisch
oder hydraulisch., beispierlsweise mittels eines wie z. B. Preßluft, Preßwasser,
Preißöl oid.,dgl., gegeben verdien kann, je nachdem, welches Mahlgut zu verarbeiten
ist. Im vorliegenden Ansiführungsbeispiel dient P'reßlu.ft als An;triebismiitte-l
für die Kugel 16. Die Preßluft wird über eine absperrbareleiitung 18 einem Hohlkörper
io zugeführt, der in das Inniere des Mahlringeis 8 hineinrvicht und an seinem unteren
Ende Düsen 2o aufweist, die tangentiul auf die Äquatorebene der Kugel 16 gerichtet
sind (Fig. 3). Nach dem Anblasen der Kugel 16 in tangeintiakir Richtung erreicht
die Kugel in kürzester Zeit die Motordrehzahl, so, daß die Zufuhr des impulsgebendien
Mittels abgestellt werden kann. Der Motor kann dann bis auf Arbeietsidreh zahl gebracht
weirden, wobei die Kugel ohne weiteres nachfolgt.
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Das. Mahlgut wird in den Mahlring 8 zentral eingeführt, und zwar von!
Beim mit einem Absperrschieber 2i versehenen Au£gabetrichter 22 aus, der über eine
mimt 23 versehene Luftkammer 24 mit dem zentralen Aufgaberohr 25 in Verbindung steht,
welches kürz übor dem an seiner Oberfläche 2$ kegelförmig gestalteten Mittelzapfen
g
in den Mahlring 8 mündet. Das A fgaberohr 25 ist von dem Ansauigrohir 26 eines nicht
dargestellten Gebläses konzeintrisch umgeben. Das Rohr 26 reicht in: den Hohlkörper
ig hinein und ist an seinem anderen Ende bei 27 mit einem Zyklon 28 üblicher Bauart
verbunden.
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Nachdem das Mahlgut in den Trichter 22 (Richtung des Pfeiles a) aufgegeben
ist, dessen Austrit@tsquerschnitt mittels des, Schiebers 21 auf die gewünschte eingestellt
ist, saugt das Gebläse über dieLöcher 23 in Richtung der Pfeile b Luft mit an. Luft
und Mahlgut prallen auf die Spitze 28 des Zapfens g und gelangen von dort aus unter
die Kugel 16, von der das Mahlgut vermahlen wird. Das vermahlene Gut steigt über
den Ringraum 29 von der Mahlbahn 17 aus nach oben und gelangt im Luftstrom zu einem
oberhalb dies Hohlkörpers. ig angeordneten Sichter, der im dargestelltem Ausführungsbeispiel
aus schräg gestellten Prallflächen 3o besteht, die am Außengehäuse der Mühle befestigt
sind'. Vorzugsweise ist der Sichter zusammen mit dem Hohlkörper ig ins das Gehäuse
31 eingebaut. Das Gehäuse 31 ist staubdicht mit dem Stützkörper 14 bzw. mit dem
Mahlring 8, beispielsweiise durch einte Labyrinthidichtung 35, verbunden. Die Siehterklappen
3o können von, außen verstellbar sein,.
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Nachdem Luft und Erstvermahleines durch die Sichterklappen 3o hindurchgeströmt
sinid, wird das noch zu grobe Mahlgut durch dien. Ringkanal 32 wieder .dem Mahlring
8 zugeführt, während das staubfeines Mahlgut durch den Ringraum 33 der Leitung 26
und von dort dem Zyklon 28 zugeführt wird, aus dem es über die Schließklappe 34
herausfällt.
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An Stelle von Luft als Siaugmedium könnten auch andere Gase, beipi@elweise
Schutzgase zur Ver-' hinderung der Ausbildung explosibler Gemische, zur Förderung
des Mahlgutes Verwendung finden. Auch läßt sich durch Anwendung von Heißluft oder
heißen Gasen eine Mahltrocknung ermöglichen.
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Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß der Stützkörper 14 erhebliche
Kräfte aufzunehmen hat; so daß dieser Körper und das damit in Verbindung stehende
Fund'iament sehr kräftig gebaut sein, muß.
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Um diese Kräfte auszugleichen, kann die Anordnung sä getroffen werden,
daß meihreTe Mühlen der geschilderten Art konzentrisch und symmetrisch zueinander
in einem einzigen feststehenden Stützkörper vorgesehen, werden, wobei die Mahlkörper
jeder Mühle so angetrieben werden, daß sie abwechselnd entgegengesetzt synchron
umlaufen.. Hiierfür gibt Fing. 6 ein Beispiel. Beet dieseir, Ausführungsform der
Erfindung sind sechs Einzelmühlen 36, 37, 38, 3'9', 40 und 41 in, einem einzigen
Stützkörper 42 vorgesehen. Dieser Stützkörper weist sechs .im Kreis angeordnete
Bohrungen zur Aufnahme dien entsprechenden Mahlringe 43, 44, 45, 46, 47, 4'8 auf,
deren dem Zapfen g entsprechende Mittelzapfen 49, 50, 51, 52, 53, 54 von einiem
gemeinsamen, nicht dargestellten Motor aus angetrieben werdlen, und zwar derart,
daß zu einem beistimmten Zeitpunkt die Mahlringe 43 bis 46 die in Fig. 6 gezeigte
Stellung einnehmen. DieAntrieibe der einzelnen Mahlringe müssen dabei so gestaltet
sein, daß die Mahlringe abwechselnd im Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn,
wie durch die Pfeile an den Mahlkugeln verdeutlicht, umlaufen. Beis einer derartigen
Ausführung weTde@m alle Zentrifugalkräfte von dem Fundamenitkörper 42 so aufgenommen,
daß auf das Fundament selbst keine Kräfte mehr zur Auswirkung kommen.
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Es hat sich gezeigt, daß mit einer Mühlei der geschilderten Art binnen
kürzester Zeit auch härtestes Mahlgut staubfein vermahlen werden kann. Der Anwendungsbeireich
der Mühle ist ein ganz universeller. Bei entsprechender Wahl des Werkstoffes für
die Mahlkörper (Mahlring 8 und Kugel 16) und bei entsprechender Bemessung derselben
lassen; sich auch sehr schwer vermahlba.re Stoffe bewältigen.
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Die! Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Es kann z. B. der Stützkörper 14 unmittelbar in den Boden eingelassen
sein, und anstatt der in Fig. 6 gezeigten sechs. Mühlen können auch nur drei vorgesehen
sein. Der Sichter kann eine andere als die dargestellte Bauart haben, beispielsweise
ein Stabkorbs.ichter sein.