EP0179048A2

EP0179048A2 - Kugelmühle

Info

Publication number: EP0179048A2
Application number: EP85890253A
Authority: EP
Inventors: Erich Pichlmaier; Manfred Zoller
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1984-10-15
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1986-04-23
Also published as: ES8608930A1; ES547831A0; BR8505088A; AT380411B; EP0179048B1; JPS6197049A; IN163326B; ATA328884A; DE3566621D1; EP0179048A3

Abstract

Die zylindrische Kugelmühle weist eine Innenauskleidung (1) mit in Umfangsrichtung verlaufenden kreissegmentförmigen Rillen (2) auf. Der Mittelabstand (a) benachbarter Rillen (2) voneinander ist kleiner als der Durchmesser (b) der größten Mahlkugel (3). Die Rillen (2) gehen über Flanken (5) und eine Abrundung (6) ineinander über, deren Radius (7) vorzugsweise dem 0.15 bis 0.17-fachen des Radius (c) des Rillenquerschnittes entspricht. Die Mittelabstände (a) benachbarter Rillen (2) entsprechen dem √3-fachen des Radius (b) der größten Mahlkugel (3).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine rotierbare Kugelmühle mit einer Innenauskleidung, welche ungefähr in Umfangsrichtung parallel zueinander verlaufende Rillen mit kreissegmentförmigem Querschnitt aufweist und innerhalb welcher Mahlkugeln angeordnet sind, wobei die benachbarten Rillen durch ungefähr in Umfangsrichtung verlaufende Stege gegeneinander abgegrenzt sind. Hiebei können die ungefähr in Umfangsrichtung verlaufenden Rillen in senkrecht zur Rotationsachse stehenden Ebenen angeordnet sein oder sie können auch schraubenlinienförmig verlaufen. Bei solchen Kugelmühlen besteht die Innenauskleidung üblicherweise aus in die zylindrische Wandung eingesetzten Panzerplatten. Die Mahlung des in die Kugelmühle eingebrachten Mahlgutes erfolgt im Kugelhaufen zwischen den einzelnen Kugeln und zwischen der jeweils äußeren Kugelschicht und der Innenauskleidung. Es gibt Kugelmühlen mit glatter Innenauskleidung, wobei die Berührung zwischen der Innenauskleidung und den Kugeln eine Punktberührung ist, so daß der Mahleffekt zwischen Kugeln und Innenauskleidung verhältnismäßig gering ist. Die herabfallenden Kugeln schlagen auf die nackte Innenauskleidung auf, wodurch einerseits ein großer Verschleiß und andererseits eine starke Lärmentwicklung entsteht. Eine Kugelmühle, bei welcher die Innenauskleidung ungefähr in Umfangsrichtung verlaufende Rillen mit kreissegmentförmigem Querschnitt aufweist, ist beispielsweise aus der AT-PS 283 092 bekannt. Bei dieser Ausbildung ist der Abstand der benachbarten Rillen voneinander gleich dem Durchmesser der größten Kugel, da die Kugeln nebeneinander in den Rillen laufen. Die Mahlung des Mahlgutes erfolgt in den Rillen, und die Anzahl dieser Rillen ist durch die axiale Erstreckung der Kugelmühle beschränkt. Der Mahleffekt zwischen der Innenauskleidung und den Kugeln ist daher nicht optimal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Mahleffekt zwischen Kugeln und Innenauskleidung der Kugelmühle zu verbessern, und die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Mittelabstände der benachbarten Rillen voneinander kleiner sind als der Durchmesser der größten Mahlkugel und daß im Querschnitt durch die Stege die Flanken derselben über eine Abrundung ineinander übergehen. Da die Mittelabstände der benachbarten Rillen voneinander kleiner sind als der Durchmesser der größten Mahlkugel, können bei gleicher axialer Erstreckung der Kugelmühle mehr Rillen in der Innenauskleidung untergebracht werden. Die Kugeln stellen sich so ein, daß sie in den benachbarten Rillen gegeneinander versetzt liegen, so daß eine größere Anzahl von Kugeln die Mahlung zwischen Kugeln und Innenauskleidung bewirkt. Zwischen den benachbarten Rillen verbleibt ein Steg und dadurch, daß die Mittelabstände der benachbarten Rillen kleiner sind als der Durchmesser der größten Mahlkugeln, verschmälert sich der Steg zwischen den benachbarten Rillen. Die Rillen überschneiden einander und es würde der Steg zu einem schmalen oder sogar scharfen Grat verkleinert werden. Ein solcher schmaler oder sogar scharfer Grat würde aber durch die herabfallenden Kugeln zersplittert werden. Solche Splitter würden sowohl den Verschleiß der Innenauskleidung als auch den Verschleiß der Kugeln erhöhen und überdies würde durch die Zerstörung der Grate und durch die Vermahlung der Stahlsplitter ein zusätzlicher Energieaufwand entstehen. Dadurch aber, daß im Querschnitt durch die Stege die Flanken derselben über eine Abrundung ineinander übergehen, wird eine Zerstörung und Zersplitterung der Stege weitgehend vermieden und es wird dadurch der Verschleiß der Innenauskleidung und der Kugeln herabgesetzt.
Die Mahlkugeln nützen sich im Laufe des Betriebes ab, wodurch sich ihr Radius verringert. Es wird daher in gewissen Zeitabständen ein Teil der abgenützten Kugeln entfernt und durch neue Kugeln ersetzt. Im Betrieb ordnen sich die Kugeln im Kugelhaufen automatisch so, daß die größeren neuen unten liegen und mit den Rillen zusammenwirken. Da die zu entfernenden Kugeln von oben genommen werden, werden somit jeweils die kleineren, abgenützten Kugeln ausgetauscht. Unter dem Radius der größten Mahlkugeln ist daher der Radius einer solchen ausgetauschten neuen Mahlkugel zu verstehen.
Wenn die Mittelabstände zwischen den benachbarten Rillen nur geringfügig verkleinert werden, so stellen sich die Kugeln in den Rillen so ein, daß in den Rillen die Kugeln in Abständen voneinander laufen. Durch einen solchen Abstand wird das Eindringen von neuem Mahlgut in die Rillen begünstigt, und dies verbessert den Mahleffekt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch die Bemessung so getroffen, daß der Mittelabstand der benachbarten Rillen voneinander gleich dem Radius der größten Mahlkugel multipliziert mit √3 ist. Dadurch wird erreicht, daß die Kugeln sich in den Rillen so einstellen, daß die Kugeln in jeder Rille in einer Reihe dicht aneinander liegen. Die Kugeln ordnen sich bienenwabenartig an, und es ergibt sich in diesem Fall die dichteste Kugellage. Bei einer solchen bienenwabenartigen Anordnung der Kugeln liegen die Mittelpunkte der Kugeln in den benachbarten Rillen um 30° gegeneinander versetzt. Der Mittelabstand a der Rillen beträgt 2 x R x cos 30°, wobei unter R der Kugelradius zu verstehen ist, und diese Formel lautet vereinfacht R x y3. Da bei einer solchen Anordnung die Kugeln der in einer Rille liegenden Kugelreihe einander berühren und der Mittelabstand zwischen den benachbarten Rillen verringert ist, kann bei gleicher axialer Erstreckung der Kugelmühle eine größere Anzahl von Kugeln mit der Innenauskleidung zusammenwirken, und es wird daher ein optimaler Mahleffekt erreicht.
Gemäß der Erfindung beträgt vorzugsweise der Radius der Abrundung, über welche die Flanken der Stege im Querschnitt ineinander übergehen, 0,15 bis 0,17 des Radius des Rillenquerschnittes. Eine solche Bemessung der Abrundung genügt, um einer Zerstörung des Steges zwischen benachbarten Rillen entgegenzuwirken. Eine Abrundung mit größerem Radius würde den wirksamen Rillenquerschnitt verringern, und eine zu große Verringerung des Rillenquerschnittes ist für den Mahleffekt nachteilig, da die Mahlung zwischen den Rillen und den Kugeln erfolgt. Bei der erfindungsgemäßen Bemessung der Abrundung der Stege bleibt noch immer eine für einen guten Mahleffekt ausreichende Tiefe der Rille aufrechterhalten.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Fig.l zeigt einen Querschnitt durch die zwei benachbarten Rillen mit in den Rillen laufenden Kugeln. Fig.2 zeigt ein Element der die Innenauskleidung bildenden Panzerplatten und die Anordnung der in den Rillen laufenden Kugeln in Draufsicht.
Die aus Panzerplatten bestehende Innenauskleidung ist mit 1 bezeichnet. Diese Innenauskleidung weist in Umfangsrichtung verlaufende Rillen 2 auf, in welchen Mahlkugeln 3 laufen. Der Mittelabstand zwischen den benachbarten Rillen 2 ist mit a bezeichnet. Dieser Mittelabstand a ist kleiner als der Durchmesser b der Kugeln. Fig.l zeigt, daß die Kugeln 3 gegeneinander versetzt in den benachbarten Rillen 2 laufen. Dadurch, daß der Mittelabstand zwischen den Rillen 2 kleiner gewählt wird, ergibt sich zwischen den Rillen ein schmälerer Steg 4. Die Flanken 5 dieses Steges gehen über eine Abrundung 6 ineinander über. Der Radius dieser Abrundung ist mit 7 bezeichnet. Der Radius 7 dieser Abrundung beträgt 0,15 bis 0,17 des Radius cdes Querschnittes der Rillen 2.
In Fig.2 ist die dichteste Lage der Kugeln in den Rillen dargestellt. Diese dichteste Lage ist bienenwabenartig, wobei die Verbindungslinien 9 zwischen den Mittelpunkten 8a und 8b der Kugeln 3 unter einem Winkel OC von 30° zur Erzeugenden 10 des durch die Innenauskleidung gebildeten Zylinders stehen.
Daraus ergibt sich der Abstand a zwischen den Mittellinien 11a und llb mit

wobei R den Radius der Kugeln bezeichnet.
Dies ist die Formel für die dichteste Kugellage. Bei dieser Bemessung des Mittelabstandes a der benachbarten Rillen ist somit die Anzahl der Kugeln, welche die Mahlung an der Innenauskleidung bewirken, am größten und somit der Mahleffekt am besten.

Claims

1. Rotierbare, zylindrische Kugelmühle mit einer Innenauskleidung (1), welche ungefähr in Umfangsrichtung parallel zueinander verlaufende Rillen (2) mit kreissegmentförmigem Querschnitt aufweist und innerhalb welcher Mahlkugeln (3) angeordnet sind, wobei die benachbarten Rillen (2) durch ungefähr in Umfangsrichtung verlaufende Stege (4) gegeneinander abgegrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelabstände (a) der benachbarten Rillen (2) voneinander kleiner sind als der Durchmesser (b) der größten Mahlkugel (3) und daß im Querschnitt durch die Stege (4) die Flanken (5) derselben über eine Abrundung (6) ineinander übergehen.

2. Kugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabstand (a) der benachbarten Rillen (2) voneinander gleich dem Radius (b) der größten Mahlkugel (3) multipliziert mit r3 ist.

3. Kugelmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (7) der Abrundung (6), über welche die Flanken (5) der Stege (4) im Querschnitt ineinander übergehen, 0,15 bis 0,17 des Radius (c) des Rillenquerschnittes beträgt.