WO2017045918A1 - Verfahren zum betrieb einer rohrmühle, anordnung zur ermittlung von charakteristischen daten einer rohrmühle sowie rohrmühle - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer rohrmühle, anordnung zur ermittlung von charakteristischen daten einer rohrmühle sowie rohrmühle Download PDF

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WO2017045918A1
WO2017045918A1 PCT/EP2016/070443 EP2016070443W WO2017045918A1 WO 2017045918 A1 WO2017045918 A1 WO 2017045918A1 EP 2016070443 W EP2016070443 W EP 2016070443W WO 2017045918 A1 WO2017045918 A1 WO 2017045918A1
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WO
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vibration
grinding drum
tube mill
mill
charge
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/070443
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus ERDMANNSDÖRFER
Stefan Smits
Kurt Tischler
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2017045918A1 publication Critical patent/WO2017045918A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/1805—Monitoring devices for tumbling mills

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a tube mill, an arrangement for determining characteristic data of a tube mill and a tube mill with such an arrangement.
  • the mill consists of a large hollow steel cylinder, further referred to as a grinding drum, with up to 12 m in diameter, in which more than 1000 tons of material are moved.
  • grinding media are additionally introduced into the millbase, in particular in the manner of steel balls. Since the grinding drum rotates about an axis which is substantially horizontal, the charge comprising the ground material (ore) and the grinding media (steel balls) is raised in the grinding drum and then falls back to the bottom remaining material at the bottom of the grinding drum. In this context, especially gravitational forces are exploited. The impact of the ore as well as the abrasion within the circulating filling causes the ore to break.
  • Important parameters for the optimization of the grinding process include the degree of filling, the composition of the charge and the distribution of the charge in the mill. These parameters can vary widely because the composition and density of the ore change during operation and also wear the added to the lower support of the milling process ⁇ steel balls. In addition, deviations between
  • the acoustic detection has been further developed according to
  • a wireless microphone is mounted on the mill shell or mill outer wall to locally measure break / impact noise inside the mill, which is generated near the position of the microphone. Since the microphone rotates together with the mill, this "sees" all positions in a mill cross-section.
  • the geometric position of the filling can be derived from the Un ⁇ ter Kunststoff between the sound amplitudes.
  • Stator coil reproduces.
  • Other devices and methods for measuring the level of a rotating mill are described in DE 199 33 995 AI, in US 6 874 364 Bl and in DE 12 02 107 B.
  • the invention has for its object to provide a reliable, alternative determination of a distribution of the charge of a tube mill.
  • the object is inventively achieved by a method for operating a tube mill comprising a stator and a ro ⁇ animal end mill drum for receiving a load, where ⁇ measuring data are determined in with the aid of at least one secured to the periphery of the mill drum vibration sensor, the at least one Characterize the vibration magnitude, the measured data to a stationary receiver, which is arranged on the stator, transmitted and on the basis of the calculated vibration magnitude taking into account a position of the
  • the object is further achieved according to the invention by an arrangement for determining characteristic data of a tube mill, which has a stator and a rotating grinding drum for receiving a charge, comprising at least one attached to the circumference of the grinding drum vibration sensor, a stationary receiver disposed on the stator and an evaluation unit that is set up to determine a distribution of the charge in the milling drum from the measurement data that characterizes at least one oscillation variable, taking into account a position of the co-rotating oscillation sensor during the rotation of the grinding drum.
  • the object is finally achieved according to the invention by ei ⁇ ne tube mill with such an arrangement.
  • the invention is based on the idea of attaching one or more vibration sensors to the circumference of the grinding drum, the measurement data of which are fed to a data acquisition unit and analyzed by an evaluation unit, so that the distribution of the grinding stock or grinding material in the grinding drum is determined on the basis of the vibration characteristic obtained.
  • the grinding media contained in the charge is detected and monitored in the grinding drum.
  • the at least one vibration sensor is firmly attached to the grinding drum and rotates with this. In the case of several vibration sensors around the circumference of the vibration drum, they can have the same distance from each other or can be placed at different distances from each other.
  • the receiver is arranged on the stator and the measured data are transmitted to the receiver arranged on the stator.
  • This arrangement is particularly favored by the wireless data transmission ⁇ and has the advantage that the measurement data are evaluated stationary.
  • a spatial proximity of the receiver is ensured, so that a secure and trouble-free wireless connection is possible.
  • the vibration characteristic of the charge is defined by at least one vibration quantity.
  • a vibration variable in particular a vibration acceleration is used.
  • the vibration acceleration (m / s 2 ) is usually used as a parameter for mechanical vibrations.
  • the oscillation speed (mm / s) or the oscillation travel ( ⁇ , mm) are suitable as oscillation variables.
  • the vibration velocity can be formed by simple integration of the vibration acceleration, the vibration path by double integration. Taking into account the position in which the respective vibration sensor has recorded the measurement data, it is possible to establish a relationship between the magnitude of the applied force and the wall of the grinding chamber. drum and the location of the acting force during the Mahl ⁇ process produce. In this way, a quantitative assessment of the distribution of the mill content and the on ⁇ meeting point can be made.
  • Cataract movement individual parts of the cargo move downwards in a trajectory.
  • the method described above is suitable for monitoring the distribution of the ground material and the grinding media in all three states.
  • the measurement data is transmitted wirelessly to the receiver. Thanks to the wireless data transmission from the respective vibration sensor to the stationary receiver, an arrangement of the vibration sensors is made possible directly on the grinding drum. For this, e.g. a Wi-Fi connection can be used.
  • WLAN wireless technology is so well developed today for use in industry that data can be transferred reliably and machines can be operated without contact. In this case, a suitable range and achievable data rate is set.
  • an RMS value of the vibration acceleration and / or the vibration velocity and / or the vibration travel over a rotation angle of the grinding drum is considered.
  • a deflection angle of the charge is additionally determined from the measured data.
  • the deflection angle defines the center of gravity of the charge from the grinding stock and grinding media, so the deflection angle is an important factor for optimizing the milling process.
  • the positions of the measuring points on the grinding drum are known.
  • the absolute position of the grinding drum is also known due to the available actual rotational angle value (derived from a tachometer or calculated).
  • the vibration magnitude determined at any time of the relative starting position ⁇ solutes are assigned to the stator.
  • the deflection then results from the center position between the inlet and outlet of the measuring probe or the Schwingungssen ⁇ sors of the material (ore) covered area.
  • At least one operating parameter of the tube mill is regulated as a function of the determined distribution of the charge in the grinding drum.
  • operating parameters in particular the speed, the rotational speed or a state variable of the filling such as feeding of ground material, addition of water, etc. come into question. So automatically can be set a desired operating point of the tube mill at ⁇ play, via the speed as the control variable.
  • FIG. 1 shows a basic structure of a ring motor driven pulley mill
  • FIG. 3 shows an evaluation of a measurement signal of a vibration sensor during the rotation of the tube mill according to FIG. 2.
  • Like reference numerals have the same meaning in the various figures.
  • a tube mill 1 is shown with a ring motor drive 3, however, the invention is also applicable to other mill types ⁇ .
  • a hollow cylinder with the designation grinding drum 7 is driven. Inside, there is a charge 9 (see FIG. 2), which is constantly circulated during the rotation of the grinding drum 7.
  • a stator 5 of the ring motor 3 is pulled forward and stator coils 11, 12 are indicated.
  • the grinding drum 7 with the charge 9 is shown symbolically.
  • the charge 9 comprises a ground material 13, in this case ore, as well as grinding bodies 15, which are designed as steel balls 15 in the exemplary embodiment shown.
  • ⁇ regrind 13 is during operation of the tube mill 1 in the in ⁇ Neren the grinding drum 7 by means of the steel balls 15, zerklei ⁇ nert.
  • the grinding stock 13 is shown rectangular and the grinding bodies 15 are circular.
  • a direction of rotation of the grinding drum 7 is indicated by the arrow R.
  • an arrangement 16 which comprises a vibration sensor 17.
  • the vibration sensor 17 is an outer wall of the Grinding drum 7 attaches and transmits wirelessly via a WLAN connection to a not shown in detail here stator 5 receiver 19 measured data M.
  • stator 5 receiver 19 measured data M.
  • other methods for data transmission are applicable, not only for wireless transmission, but also wired (via slip ring ) or by modulating over the exciter power supply.
  • the receiver 17 then feeds the measurement data M into an evaluation unit 21, which is likewise part of the arrangement 16.
  • vibration sensor 17 only one vibration sensor 17 is shown. However, two or more vibration sensors 17 can also be used. From the measured data M of the vibration sensor 17, at least one vibration variable, in particular a vibration acceleration a, is determined. In operation, since the vibration sensor 17 rotates with the grinding drum 7, the vibration acceleration a is measured over the entire circumference of the flour drum 7. Three such measuring points are marked in FIG. 2 with the numbers I, II and III.
  • a root mean square (RMS) of the acceleration a is applied to the grinding drum 7 over a rotation angle ⁇ . This is shown in FIG.
  • the vibration sensor 17 enters the area of the material.
  • the vibration acceleration a begins to increase.
  • the vibration sensor 17 is already in the area in which the ore 13 and the steel balls 15 strike against the inner drum wall. This is graphically represented by a steep peak of the vibration acceleration a.
  • the vibration acceleration a drops steadily until at measuring point III, at which the acceleration of vibration a leaves the area of the material.
  • ⁇ 1 is a measure of the force which depends on the height of fall and the amount of material in the milling drum 7 and ⁇ 2 is a measure of the angle at which the measuring point is in relation to the material.
  • Distribution of the charge 9 of the grinding drum 7 is detected and monitored. It is also possible from the obtained measurement data M further parameters, such. calculate a deflection angle of the charge 9.
  • the knowledge about the distribution of the charge 9 of the grinding drum 7 is used to optimize the grinding process and to further automate by using one or more operating parameters of the tube mill 1, e.g. a speed, feed of regrind material 13 or water supply into the grinding drum
  • a control signal for controlling the tube mill 1 is shown symbolically symbol 2 by the arrow S.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Rohrmühle (1), welche einen Stator (5) und eine rotierende Mahltrommel (7) zur Aufnahme einer Ladung (9) aufweist. Eine alternative Bestimmung einer Verteilung der Ladung (9) der Rohrmühle (1) wird gewährleistet, indem mit Hilfe von mindestens einem, am Umfang der Mahltrommel (7) befestigten Schwingungssensor (17) Messdaten (M) ermittelt werden, die zumindest eine Schwingungsgröße (a) charakterisieren, die Messdaten (M) an einen stationären Empfänger (19), der am Stator (5) angeordnet ist, übermittelt werden und anhand der errechneten Schwingungsgröße (a) unter Berücksichtigung einer Position des mitrotierenden Schwingungssensors (17) bei der Rotation der Mahltrommel (7) die Verteilung der Ladung (9) in der Mahltrommel (7) ermittelt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betrieb einer Rohrmühle, Anordnung zur Ermittlung von charakteristischen Daten einer Rohrmühle sowie Rohrmühle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Rohrmühle, eine Anordnung zur Ermittlung von charakteristischen Daten einer Rohrmühle sowie eine Rohrmühle mit einer solchen Anordnung .
In großen Rohrmühlen, die z.B. als ringmotorangetriebene Müh¬ len ausgebildet sind, werden Mineralerze fein gemahlen, um in einem nachfolgenden Prozess weiter aufbereitet zu werden. Die Mühle besteht aus einem großen hohlen Stahlzylinder, weiterhin als Mahltrommel bezeichnet, mit bis zu 12 m Durchmesser, in dem teilweise über 1000 Tonnen Material bewegt werden. Um die Mahlleistung zu erhöhen, werden zum Mahlgut zusätzlich Mahlkörper insbesondere nach Art von Stahlkugeln eingebracht. Da die Mahltrommel um eine Achse rotiert, die im Wesentlichen waagerecht liegt, wird die Ladung umfassend das Mahlgut (Erz) und die Mahlkörper (Stahlkugeln) in der Mahltrommel angehoben und fällt anschließend auf das unten verbliebene Material am Boden der Mahltrommel zurück. In diesem Zusammenhang werden insbesondere Gravitationskräfte ausgenutzt. Der Aufprall der Erzstücke genauso wie der Abrieb innerhalb der zirkulierenden Befüllung verursacht das Brechen des Erzes.
Wichtige Parameter für die Optimierung des Mahlprozesses sind u.a. der Befüllungsgrad, die Zusammensetzung der Ladung und die Verteilung der Ladung in der Mühle. Diese Parameter können stark schwanken, da sich die Zusammensetzung und die Dichte des Erzes im Betrieb ändern und zudem die zur Unter¬ stützung des Mahlprozesses hinzugefügten Stahlkugeln verschleißen. Darüber hinaus können Abweichungen zwischen
Zuförderung der Mühle und dem kontinuierlichen Austrag zur Änderung des Füllvolumens führen. Die Zusammensetzung der Ladung in der Mühle kann nicht direkt gemessen werden, da jede entsprechende Sensorik in der Mahltrommel von den großen bewegten Massen zerstört würde. Eine klassische und heutzutage allgemein angewendete Art zur Bestimmung der Ladung einer Mühle mit einem qualitativen Maßstab ist die sogenannte "Hardinger Electric Ear Methode" be¬ schrieben in US 2 235 928 (A) . Falls die Beladung der Mühle zu gering ist, werden zahlreiche Treffer zu verzeichnen sein, die lauten Schall erzeugen. Das "Hardinger Electric Ear" verwendet ein Mikrofon an der Außenseite der Mühle zur Messung der Amplitude des sich ergebenden Schalls.
Die akustische Detektion wurde weiterentwickelt gemäß
US 2004 255 680 (AI) . Dabei wird ein drahtloses Mikrofon auf der Mühlenhülle bzw. Mühlenaußenwand befestigt, um lokal das Bruch-/Aufprall-Geräusch im Inneren der Mühle zu messen, welches in der Nähe der Position des Mikrofons erzeugt wird. Da das Mikrofon zusammen mit der Mühle rotiert, "sieht" dies sämtliche Positionen in einem Mühlenquerschnitt. Aus dem Un¬ terschied zwischen den Schallamplituden kann die geometrische Position der Befüllung abgeleitet werden.
In der DE 10 2010 064 263 AI ist zudem eine Anordnung zur Aufnahme von charakteristischen Daten einer Ringmotor- getriebenen Mühle beschrieben, welche eine rotierende Mühlenhülle mit Rotorspulen und einen Stator mit Statorspulen um- fasst, wobei Schwingungen der Mühlenhülle über die Rotorspu¬ len auf die Statorspulen und/oder auf am Stator positionierte Messspulen übertragen werden. Dabei wird eine an mindestens einer Statorspule und/oder an mindestens einer Messspule in¬ duzierte Induktionsspannung durch Abgriff an der Leistungsversorgung einer Statorspule und/oder durch Abgriff an mindestens einer Messspule ermittelt und es wird mindestens eine Zustandsvariable eines Mahlverfahrens abgeleitet, die den Zu¬ stand der Befüllung der Mühle im Sektor der zugehörigen
Statorspule wiedergibt. Weitere Vorrichtungen und Verfahren zur Messung des Füllstandes einer rotierenden Mühle sind in DE 199 33 995 AI, in US 6 874 364 Bl und in DE 12 02 107 B beschrieben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine zuverlässige, alternative Ermittlung einer Verteilung der Ladung einer Rohrmühle zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer Rohrmühle, welche einen Stator und eine ro¬ tierende Mahltrommel zur Aufnahme einer Ladung aufweist, wo¬ bei mit Hilfe von mindestens einem, am Umfang der Mahltrommel befestigten Schwingungssensor Messdaten ermittelt werden, die zumindest eine Schwingungsgröße charakterisieren, die Messda- ten an einen stationären Empfänger, der am Stator angeordnet ist, übermittelt werden und anhand der errechneten Schwingungsgröße unter Berücksichtigung einer Position des
mitrotierenden Schwingungssensors bei der Rotation der Mahltrommel eine Verteilung der Ladung in der Mahltrommel ermit- telt wird.
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zur Ermittlung von charakteristischen Daten einer Rohrmühle, welche einen Stator und eine rotierende Mahltrom- mel zur Aufnahme einer Ladung aufweist, umfassend mindestens einen am Umfang der Mahltrommel befestigten Schwingungssensor, einen stationären Empfänger, der am Stator angeordnet ist, sowie eine Auswerteeinheit, die dafür eingerichtet ist, aus den Messdaten, die zumindest eine Schwingungsgröße cha- rakterisieren, unter Berücksichtigung einer Position des mitrotierenden Schwingungssensors bei der Rotation der Mahltrommel eine Verteilung der Ladung in der Mahltrommel zu ermitteln . Die Aufgabe wird schließlich erfindungsgemäß gelöst durch ei¬ ne Rohrmühle mit einer solchen Anordnung. Die in Bezug auf das Verfahren nachstehend angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen lassen sich sinngemäß auf die Anordnung und Rohrmühle übertragen. Die Erfindung basiert auf der Idee, um den Umfang der Mahltrommel einen oder mehreren Schwingungssensoren anzubringen, deren Messdaten einer Datenerfassung zugeführt werden und von einer Auswerteeinheit analysiert werden, so dass aufgrund der gewonnen Schwingungscharakteristik der Ladung in der Mahl- trommel die Verteilung des Mahlguts bzw. der Mahlkörper, die in der Ladung enthaltend sind, in der Mahltrommel ermittelt und überwacht wird. Der zumindest eine Schwingungssensor ist fest an der Mahltrommel befestigt und rotiert mit dieser mit. Bei mehreren Schwingungssensoren um den Umfang der Schwin- gungstrommel können diese den gleichen Abstand zueinander aufweisen oder auch unterschiedlich weit voneinander platziert werden.
Der Empfänger ist am Stator angeordnet und die Messdaten wer- den an den am Stator angeordneten Empfänger übermittelt. Diese Anordnung ist insbesondere durch die drahtlose Datenüber¬ mittlung begünstigt und hat den Vorteil, dass die Messdaten stationär ausgewertet werden. Zudem ist eine räumliche Nähe des Empfängers gewährleistet, so dass eine sichere und stö- rungsfreie drahtlose Verbindung ermöglicht ist.
Die Schwingungscharakteristik der Ladung wird über mindestens eine Schwingungsgröße definiert. Als Schwingungsgröße wird insbesondere eine Schwingbeschleunigung herangezogen. Die Schwingbeschleunigung (m/s2) wird üblicherweise als Messgröße für mechanische Schwingungen verwendet. Zudem eigenen sich als Schwingungsgröße die Schwinggeschwindigkeit (mm/s) oder der Schwingweg (μιτι, mm) . Die Schwinggeschwindigkeit lässt sich durch einfache Integration aus der Schwingbeschleunigung bilden, der Schwingweg durch Doppelintegration. Unter Kenntnisnahme der Position, in der der jeweilige Schwingungssensor die Messdaten aufgenommen hat, lässt sich ein Bezug zwischen den dem Betrag der einwirkenden Kraft auf die Wand der Mahl- trommel und dem Ort der einwirkenden Kraft während des Mahl¬ prozesses herstellen. Auf diese Weise kann eine quantitative Aussage über die Verteilung des Mühleninhalts und den Auf¬ treffpunkt gemacht werden.
Im Betrieb wird die Ladung in der Mühlentrommel durch die Ro¬ tation der Mahltrommel in Bewegung gesetzt. Je nachdem mit welcher Drehzahl die Mühle betrieben wird, gibt es drei Zu¬ stände :
- Kaskadierung : die Ladung aus Erz und Stahlkugeln rollt übereinander ab.
- Kataraktbewegung: einzelne Teile der Ladung bewegen sich in einer Flugbahn nach unten.
- Zentrifuge: die Ladung bleibt an der Mahltrommelwand haf- ten.
Das oben beschriebene Verfahren eignet sich dabei für eine Überwachung der Verteilung des Mahlgutes und der Mahlkörper in allen drei Zuständen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung werden die Messdaten drahtlos an den Empfänger übermittelt. Dank der drahtlosen Datenübertragung vom jeweiligen Schwingungssensor zum stationären Empfänger ist eine Anordnung der Schwingungssensoren direkt auf der Mahltrommel ermöglicht. Hierzu kann z.B. eine WLAN-Verbindung verwendet werden. Die drahtlose Funktechnik WLAN ist für den Einsatz in der Industrie heutzutage so weit entwickelt, dass Daten zuverlässig übertragen und Maschinen kontaktlos bedient werden können. Dabei wird eine geeignete Reichweite und erzielbare Datenrate eingestellt.
Im Hinblick auf eine besonders aufschlussreiche Auswertung wird ein RMS-Wert der Schwingbeschleunigung und/oder der Schwinggeschwindigkeit und/oder des Schwingwegs über einen Drehwinkel der Mahltrommel betrachtet. Eine derartige Dar¬ stellung der o.g. Größen ermöglicht die Bestimmung der Kraft, die von der Fallhöhe des Materials abhängt. Vorzugsweise wird aus den Messdaten zusätzlich ein Auslenkwinkel der Ladung ermittelt. Der Auslenkwinkel definiert den Schwerpunkt der Ladung aus Mahlgut und Mahlkörper, daher ist der Auslenkwinkel eine wichtige Größe für die Optimierung des Mahlprozesses. Die Positionen der Messstellen an der Mahltrommel sind bekannt. Die absolute Position der Mahltrommel ist aufgrund des verfügbaren Drehwinkel-Istwertes (abgeleitet von einem Tachometer oder berechnet) ebenfalls bekannt. Damit kann die ermittelte Schwingungsgröße jederzeit der ab¬ soluten Position bezogen zum Stator zugeordnet werden. Die Auslenkung ergibt sich dann aus der Mittenposition zwischen Eintritt und Austritt der Messsonde bzw. des Schwingungssen¬ sors des vom Material (Erz) bedeckten Bereiches.
Im Hinblick auf eine Optimierung und Automatisierung des Mahlprozesses wird bevorzugt zumindest ein Betriebsparameter der Rohrmühle in Abhängigkeit von der ermittelten Verteilung der Ladung in der Mahltrommel geregelt. Als Betriebsparameter kommt insbesondere die Drehzahl, die Drehgeschwindigkeit oder eine Zustandsvariable der Befüllung wie z.B. Zuführung von Mahlgut, Wasserzugabe, etc. in Frage. So lässt sich bei¬ spielsweise über die Drehzahl als Stellgröße automatisch ein gewünschter Arbeitspunkt der Rohrmühle einstellen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Hierhin zeigen:
FIG 1 einen prinzipiellen Aufbau einer ringmotorange- triebenen Rohrmühle,
FIG 2 in einer Querschnittdarstellung eine Verteilung einer
Ladung im Betrieb der Rohrmühle gemäß FIG 1, und FIG 3 eine Auswertung eines Messsignals eines Schwingungs¬ sensors bei der Rotation der Rohrmühle gemäß FIG 2. Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die gleiche Bedeutung.
In FIG 1 ist eine Rohrmühle 1 mit einem Ringmotorantrieb 3 dargestellt, jedoch ist die Erfindung auch auf andere Mühlen¬ arten anwendbar. Angetrieben wird gemäß FIG 1 ein Hohlzylinder mit der Bezeichnung Mahltrommel 7. Im Innern befindet sich eine Ladung 9 (siehe FIG 2), welche bei der Rotation der Mahltrommel 7 ständig umgewälzt wird. Ein Stator 5 des Ring- motors 3 ist vorgezogen und es sind Statorspulen 11, 12 angedeutet .
In FIG 2 ist symbolisch die Mahltrommel 7 mit der Ladung 9 dargestellt. Die Ladung 9 umfasst ein Mahlgut 13, hier Erz, sowie Mahlkörper 15, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Stahlkugeln 15 ausgebildet sind. In die Mahltrommel 7 einge¬ brachtes Mahlgut 13 wird beim Betrieb der Rohrmühle 1 im In¬ neren der Mahltrommel 7 mittels der Stahlkugeln 15, zerklei¬ nert. In FIG 1 ist das Mahlgut 13 rechteckig dargestellt und die Mahlkörper 15 kreisförmig. Eine Drehrichtung der Mahltrommel 7 ist durch den Pfeil R angegeben.
Abhängig von der Drehzahl der Rohrmühle 1 treten verschiedene Mahlkörperbewegungsformen auf. Bei niedrigen Drehzahlen fin- det Kaskadenbewegung statt, bei der die Stahlkugeln 15 nur abrollen. Mit steigender Drehzahl werden die Stahlkugeln 15 angehoben und fallen auf das Mahlgut 13 (Kataraktbewegung) . Dieser Zustand ist in FIG 2 dargestellt. Oberhalb der kriti¬ schen Drehzahl werden die Stahlkugeln 15 von der Fliehkraft an der Innenwand der Mahltrommel 7 festgehalten und es findet kaum noch Bewegung und Vermahlung statt. Der optimale Betriebspunkt ist deshalb oberhalb einsetzender Kataraktbewe¬ gung und unterhalb der kritischen Drehzahl. Zur Ermittlung der Verteilung der Ladung 9 in der Mahltrommel 7 bzw. der im Betrieb vorliegenden Mahlkörperbewegungsform ist eine Anordnung 16 vorgesehen, die ein Schwingungssensor 17 umfasst. Der Schwingungssensor 17 ist einer Außenwand der Mahltrommel 7 befestigt und übermittelt drahtlos über eine WLAN-Verbindung an einen am hier nicht näher gezeigten Stator 5 angebrachten Empfänger 19 Messdaten M. Es sind jedoch auch andere Verfahren zur Datenübertragung anwendbar, nicht nur für eine drahtlose Übertragung, sondern z.B. auch drahtgebunden (über Schleifring) oder durch Aufmodulieren über die Erregerstromversorgung. Der Empfänger 17 speist die Messdaten M dann in eine Auswerteeinheit 21 ein, die ebenfalls Teil der Anordnung 16 ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Schwingungssensor 17 gezeigt. Es können jedoch auch zwei oder mehrere Schwingungssensoren 17 zum Einsatz kommen. Aus den Messdaten M des Schwingungssensors 17 wird zumindest eine Schwingungsgröße, insbesondere eine Schwingbeschleuni¬ gung a ermittelt. Da der Schwingungssensor 17 im Betrieb sich mit der Mahltrommel 7 dreht, wird die Schwingbeschleunigung a über den gesamten Umfang der Mehltrommel 7 gemessen. Drei solche Messpunkte sind in FIG 2 mit den Zahlen I, II und III gekennzeichnet .
Bei der Auswertung der Messdaten M in der Auswerteeinheit 21 wird ein Quadratisches Mittel (Root Mean Square, RMS) der Be- schleunigung a über einen Drehwinkel φ der der Mahltrommel 7 aufgetragen. Dies ist in FIG 3 gezeigt. Im Messpunkt I tritt der Schwingungssensor 17 in den Bereich des Materials ein. Die Schwingbeschleunigung a beginnt anzusteigen. Im Messpunkt II befindet sich der Schwingungssensor 17 bereits im Bereich, in dem das Erz 13 und die Stahlkugeln 15 an die innere Trommelwand aufschlagen. Dies ist graphisch durch einen steilen Peak der Schwingbeschleunigung a dargestellt. Zwischen Messpunkt II und Messpunkt III fällt die Schwingbeschleunigung a stetig ab, bis im Messpunkt III, an dem die Schwingbeschleu- nigung a den Bereich des Materials verlässt. Nach einer voll¬ ständigen Umdrehung, wenn der Schwingungssensor 17 erneut den Messpunkt I erreicht hat, tritt in der Graphik erneut ein Peak auf, solange eine Kataraktbewegung eingestellt ist. In der Graphik in FIG 3 ist Δ1 ein Maß für die Kraft, die von der Fallhöhe und der Menge des Materials in der Mahltrommel 7 abhängt und Δ2 ist ein Maß für den Winkel, in dem sich die Messstelle in Bezug auf das Material befindet.
Durch die Analyse der Messpunkte I und II des Signalverlaufs kann auch der Auftreffpunkt des Mahlguts 13 bzw. der Mahlkör¬ per 15 auf die Wand der Mahltrommel 7 ermittelt werden. Be¬ findet sich Messpunkt II vor Messpunkt I, so wird die Trom- melwand unmittelbar von den Stahlkugeln 15 getroffen, wodurch der Verschleiß der Mühle extrem steigt. Befindet sich Mess¬ punkt II knapp hinter dem Messpunkt I, herrscht in der Mühle 1 ein optimaler Mahlprozess. Und wenn Messpunkt II sich weit hinter dem Messpunkt I befindet, fallen die Stahlkugeln 15 mittig in das Mahlgut 13, wodurch die Effektivität des Mahl¬ prozesses sinkt.
Mit der Auswertung gemäß FIG 3 ist es möglich einen Bezug zwischen dem Betrag der einwirkenden Kraft und dem Ort, an dem sie einwirkt, herzustellen. Auf diese Weise wird eine
Verteilung der Ladung 9 der Mahltrommel 7 ermittelt und überwacht. Es ist auch möglich aus den gewonnenen Messdaten M weitere Kenngrößen, wie z.B. ein Auslenkwinkel der Ladung 9 zu berechnen.
Die Erkenntnisse über die Verteilung der Ladung 9 der Mahltrommel 7 werden genutzt, um den Mahlprozess zu optimieren und weiterhin zu automatisieren, indem eine oder mehrere Betriebsparamater der Rohrmühle 1, z.B. eine Drehzahl, eine Zu- führung von Mahlgut 13 oder Wasserzufuhr in die Mahltrommel
7, angepasst werden. Ein Steuersignal zur Steuerung der Rohrmühle 1 ist FIG 2 symbolisch durch den Pfeil S dargestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Rohrmühle (1), welche einen Stator (5) und eine rotierende Mahltrommel (7) zur Aufnahme einer Ladung (9) aufweist, wobei mit Hilfe von mindestens ei¬ nem, am Umfang der Mahltrommel (7) befestigten Schwingungssensor (17) Messdaten (M) ermittelt werden, die zumindest eine Schwingungsgröße (a) charakterisieren, die Messdaten (M) an einen stationären Empfänger (19), der am Stator (5) ange- ordnet ist, übermittelt werden und anhand der errechneten Schwingungsgröße (a) unter Berücksichtigung einer Position des mitrotierenden Schwingungssensors (17) bei der Rotation der Mahltrommel (7) eine Verteilung der Ladung (9) in der Mahltrommel (7) ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei die Messdaten (M) drahtlos an den Empfänger (19) übermittelt werden, insbesondere über WLAN.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei bei der Auswertung der Messdaten (M) ein RMS-Wert einer Schwingbeschleunigung (a) und/oder einer Schwinggeschwindigkeit und/oder eines Schwingwegs über einen Drehwinkel (φ) der Mahltrommel (7) betrachtet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ein Auslenkwinkel der Ladung (9) ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei zumindest ein Betriebsparameter der Rohrmühle (1) in
Abhängigkeit von der ermittelten Verteilung der Ladung (9) in der Mahltrommel (7) geregelt wird.
6. Anordnung (16) zur Ermittlung von charakteristischen Daten einer Rohrmühle (1), welche einen Stator (5) und eine rotie¬ rende Mahltrommel (7) zur Aufnahme einer Ladung (9) aufweist, umfassend mindestens einen am Umfang der Mahltrommel (7) be¬ festigten Schwingungssensor (17), einen stationären Empfänger (19), der am Stator angeordnet ist, sowie eine Auswerteein¬ heit (21) , die dafür eingerichtet ist, aus den Messdaten (M) , die zumindest eine Schwingungsgröße (a) charakterisie¬ ren, unter Berücksichtigung einer Position des mitrotierenden Schwingungssensors (17) bei der Rotation der Mahltrommel (7) eine Verteilung der Ladung (9) in der Mahltrommel (7) zu ermitteln .
7. Anordnung (16) nach Anspruch 6,
wobei der Schwingungssensor (17) für eine drahtlose Übertra¬ gung der Messdaten (M) an den Empfänger (19), insbesondere über WLAN, ausgebildet ist.
8. Anordnung (16) nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
wobei die Auswerteeinheit (21) für eine Auftragung eines RMS- Werts einer Schwingbeschleunigung (a) und/oder einer Schwinggeschwindigkeit und/oder eines Schwingwegs über einen Dreh¬ winkel (φ) der Mahltrommel (7) ausgebildet ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
wobei die Auswerteeinheit (21) für eine Bestimmung eines Aus¬ lenkwinkels der Ladung (9) ausgebildet ist.
10. Anordnung (16) nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
umfassend Mittel für eine Regelung von zumindest einem Be¬ triebsparameter der Rohrmühle (1) in Abhängigkeit von der ermittelten Verteilung der Ladung (9) in der Mahltrommel (7) .
11. Rohrmühle (1) mit einer Anordnung (16) nach einem der Ansprüche 6 bis 10.
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