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Vielmahlkörpermühle Zur Feinmahlung werden in der Hauptsache Walzen-
und Rohrkugelmühlen verwendet. Bei den ersteren wird das zu zerkleinernde Gut von
den Walzen ergriffen und zerdrückt, wobei fast die gesamte Antriebsenergie für den
Zerkleinerungsvorgang ausgenutzt wird. Die Oberfläche der Walzen muß gehärtet, glatt
geschliffen und poliert, der Walzendurchmesser über die ganze Länge gleich sein.
Der Energieverbrauch der Walzenmühle ist also gering, während die baulichen Schwierigkeiten,
insbesondere die während des Betriebes sich verschlechternden Oberflächen der Walzen
und ihre teure Wiederherstellung noch nicht überwunden werden konnten. Bei der Kugelmühle
liegen die Verhältnisse gerade umgekehrt. Ihr mechanischer Aufbau und ihre Betriebssicherheit
sind unübertroffen, dagegen ist der Energieverbrauch auffallend hoch. Dies liegt
daran, daß die Mahlkörper das Mahlgut nicht allein zerdrücken wie die Walzen in
der Walzenmühle, sondern gleichzeitig gegeneinander und an .der Trommelwand reiben.
Äußerdem werden die Mahlkörper an der aufsteigenden Seite mit emporgenommen und
fallen auf das Mahlgut zurück, wobei eine Zerkleinerung nicht mehr stattfindet,
da das bereits fein gemahlene Pulver wie eine Flüssigkeit wirkt, die den fallenden
Mahlkörper abbremst, so daß er beim Auftreffen auf einen zweiten nicht mehr die
Energie hat, die dazwischenliegenden Teilchen zu zertrümmern.
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Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung, welche die Vorzüge der
beiden obenerwähnten Systeme in sich vereinigt und darüber hinaus eine überraschend
kurze Mahldauer zeigt. Dies wird dadurch erreicht, daß die vielen Mahlkörper der
Kugelmühle so angeordnet werden, daß eine ungeordnete Bewegung nicht mehr erfolgen
kann, vielmehr alle Mahlkörper um eine feste Achse umlaufen, ohne daß eine der Zahl
der Mahlkörper entsprechende Zahl von Lagern erforderlich ist.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der neuen Mahlvorrichtung
schematisch wiedergegeben. Abb. i zeigt die Mühle im Querschnitt. Eine Anzahl langer,
gleich dicker,
drehbar gelagerter Walzen W ist, in Form einer
viereckigen Wanne nebeneinander angeordnet.` In den zwischen den Walzen befindlichen
Rillen liegen Kugeln, darüber in den Zwischenräumen wiederum Kugeln usw., bis die
ganze von den Walzen gebildete Wanne ausgefüllt ist. Dreht man an einer der Walzen,
beispielsweise thG, so drehen sich alle übrigen Walzen und die Kugeln mit. Dreht
sich die unterste Lage rechtsherum, so muß sich die darüberliegende Lage linksherum
drehen, die hierüber liegende Schicht dreht sich wieder rechtsherum usw. Es ist
nicht unbedingt erforderlich, daß die Kugeln aller Schichten den gleichen Durchmesser
besitzen, es genügt, wenn die Kugeln einer Lage gleich dick sind. Die Kugeln können
nicht nur genau übereinanderliegeh, sie können naturgemäß auch in der Längsrichtung
gegeneinander versetzt sein, aber zwei Kugeln der gleichen oder der übernächsten
Lage dürfen sich nicht berühren, da sie nicht aufeinander abrollen können, sondern
sich gegeneinander drehen, also gegeneinander reiben.
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Wird das Mahlgut auf die umlaufenden Mahlkörper geschüttet, so wirken
je zwei benachbarte Kugeln als Walzenmühle und zerdrücken das Gut. Im gleichen Maße,
wie das Gut die Mühle von oben nach unten durchwandert, wird es feiner, im gleichen
Maße muß auch der Mahldruck zunehmen. Dies geschieht auch infolge des nach unten
hin zunehmenden Gewichtes der darüber lastenden Kugeln. Ist ein noch höherer Mahldruck
erforderlich, so wird zwischen die oberste Kugelreihe eine Reihe von Walzen D gelegt,
die durch Gewichts- oder Federbelastung den Druck erhöhen. Es ist ein besonderer
Vorteil dieser Anordnung, daß die -Walzen durchaus nicht geschliffen und poliert
zu sein brauchen; aus blankgezogenem Rundeisen oder -metall hergestellte Walzen
genügen vollkommen.
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Auf diese Weise ist es möglich, mit einer beschränkten Anzahl von
Walzen und Lagern eine Mühle zu bauen, die den geringen Energiebedarf der Walzenmühle
mit dem einfachen Bau der Kugelmühle vereinigt.
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Man kann auch die Wanne statt mit Kugeln mit Walzen füllen. Um Reibung
an den Stirnflächen zu vermeiden, sind die Walzen angespitzt, oder es bilden Kugeln
von gleichem Durchmesser wie die Walzen den Abschluß (Abb.2). Auch hier ist es nicht
unbedingt erforderlich, gehärtete und geschliffene Walzen zu verwenden; es genügt
blankgezogenes Material. Dieses wird zweckmäßig nicht als lang durchgehende Walze,
sondern in kurzen nebeneinanderliegenden Stücken verwendet, damit Unregelmäßigkeiten
des gezogenen Materials ausgeglichen werden. Auch hier ist es möglich, den Druck
durch Belastung der oberen Walzenreihe beliebig zu steigern.
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Kippt man die Mühle um einen geringen Betrag in Richtung der Pfeile
f Abb. 2.), so kann man darauf verzichten, die rechte Seite der Walzen mit reibungsvermindernden
Vorrichtungen, wie Spitzen oder Kugeln, zu versehen, die ein seitliches Verschieben
der Walzen verhindern sollen. Durch die Wirkung der Schwerkraft können die Walzen
bz«-. Kugeln der in Pfeilrichtung geneigten Mühle nicht nach rechts herauslaufen.
Infolgedessen brauchen Wand und Schild nur so weit ausgeführt zu werden, als es
zum Halten und zum Schutz der Lager der Antriebswalzen erforderlich ist. Der Kippwinkel
beträgt je nach der Korngröße des aufgegebenen Gutes Bruchteile eines Grades bis
zu einigen Graden.
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Das Mahlgut muß nicht unbedingt allein auf die obersten Walzen aufgegeben
werden, man kann es auch in die Zwischenräume zwischen den Walzen, z. B. bei A (Abb.
i ), einführen.
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In der beschriebenen Form mahlt die Mühle von etwa i mm an abwärts.
Für gröberes Ausgangsgut sind die oberen Walzen zweckmäßig in der Form nach Abb.3
auszuführen.
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Zu einer überraschend hohen Mahlleistung gelangt man, wenn das Gut
nicht trocken, sondern in einer Flüssigkeit aufgeschlämmt aufgegeben wird. Kohle
in Wasser läßt sich dann in kürzester Zeit unter 511 Korngröße mahlen.
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Zum Schutze der Lager vor Mahlstaub ist ein SchildS (Abb.2) vorgesehen,
das in den meisten Fällen genügt. Zweckmäßig wird jedoch der Feinstaub kontinuierlich
aus dem Innern der Mühle abgesaugt, so daß in die allseitig geschlossene Mühle die
saubere Außenluft oder bei ganz gekapselter Mühle das Spülgas durch die Lager oder
durch Löcher L in der Wand (Abb. 2 ) einströmt und ein Absetzen von Staub
in den Lagern verhindert. Die Lager der Walzen LV, . . . W., und Wg ... Wl2
sind zweckmäßigerweise in der Senkrechten frei beweglich und stellen sich von selbst
in die richtige Höhe ein.
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Eine Mühle mit Walzen aus gezogenem Material als Füllkörper liefert
überraschend gute Mahlergebnisse. Trotz des großen Spaltes, der wegen der im Vergleich
zu geschliffenen Walzen naturgemäß unvollkommenen Berührung der Walzen vorhanden
ist, lassen sich Korngrößen unter 50,u leicht erreichen (Trockenmahlung ). Ein Vergleich
dieser Mühle mit einer gewöhnlichen Kugelmühle zeigt folgendes Ergebnis: 1. Mühle
gemäß der Erfindung: Mahlendes Volumen 31, Belastung 4oog Kohle von o,5
bis
i mm Korngröße, Mahlvorgang dreimal wiederholt, Gesamtmahldauer 5o Min., Korngröße
aller Teilchen unter 5o,u.
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II. Gewöhnliche Kugelmühle: Mahlendes Volumen 1,51, Belastung mit
2oog Kohle von o, 5 bis i mm Korngröße; nach vierstündiger Mahlzeit wurde erst die
Korngröße von I (annähernd) erreicht.
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Die Mahldauer der Mühle nach I beträgt also nur 1/5 derjenigen der
KugeImühle. Dabei ist es durchaus möglich, sie durch Steigerung der Drehzahl auf
etwa 1/15 bis 1/25 von der der Kugelmühle zu erniedrigen. Bei der Kugelmühle dagegen
nützt eine Steigerung der Drehzahl über ein gewisses Maß hinaus nichts, da in diesem
Falle nur ein Heben und Herabfallen der Kugeln eintritt, ohne daß hierdurch eine
Steigerung der Mahlwirkung aus den eingangs erwähnten Gründen eintritt.