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Kontinuierlich arbeitende Naßkugelmühle, vorzugsweise zur Erzielung
von Feinstdispersionen Man kennt kontinuierlich arbeitende Naßkugelmühlen, bei denen
das Mahlgut durch eine verhältnismäßig kleine Einlaßöffnung aufgegeben und durch
eine entsprechende Auslaßöffnung durch einfachen überlauf aus der Trommel austritt.
Die Trommel einer solchen Naßkugelmühle ist im übrigen in ähnlicher Weise mit Mahlkugeln
oder Mahlkörpem gefüllt, wie es bei diskontinuierlich arbeitenden Kugelmühlen der
Fall ist. Die Zylindertrommel einer solchen Kugelmühle weist im allgemeinen keinerlei
Einbauten auf.
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In Sonderfällen ist in Axialrichtung eine Unterteilung der Kugelmühle
in Kammern durch geschlitzte Wände vorgesehen. Der Zweck dieser Kammerbildung besteht
darin, eine Trennung der Mahlkörper in verschiedene Größen zu erreichen. Die größten
Mahlkörper befinden sich hierbei in der Kammer zur Einlaufseite des aufzugebenden
Gutes, die kleinsten Mahlkörper befinden sich an der Auslaufseite der Mühle. Zur
stärkeren Intensivierung, gerade der kleinen Mahlkörper an der Auslaufseite, ist
es auch bekannt, die Zylindertrommel im letzten Abschnitt vor dem Auslauf außerdem
noch mit radial angebrachten Unterteilungen zu versehen. Alle diese Unterteilungen
dienen dazu, die Kugelgröße der fortschreitenden Zerkleinerung des Mahlgutes anzupassen.
Dies gilt auch für eine Kugelmühle, die allerdings im wesentlichen für Trockenbetrieb
bestimmt ist und bei der eine zentral angeordnete Trommel von einer Anzahl weiterer
Mühlentrommeln umgeben ist. Das Material wird kontinuierlich der zentral angeordneten
Trommel aufgegeben und verteilt sich von hier aus auf die am Umfang der Zentraltrommel
liegenden Trommeln. Jedes einzelne Mahlgutkorn durchläuft die zentral liegende Trommel
und anschließend nur eine der außenliegenden Trommeln. Der Sinn dieser Anordnung
besteht darin, die Gesamtlänge der Kugelmühle kürzer zu halten.
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Solche Kugelmühlen sind bisher auch schon für die Erzielung von Feinstdispersionen
verwendet worden, also in Fällen, in denen feine Pulverbestandteile mit Flüssigkeiten
verarbeitet werden sollen. Es ergaben sich jedoch hierbei erhebliche Schwierigkeiten
insofern, als entweder der Ausstoß der Mühle zu gering oder die Feinheit des Mahlgutes
bei wirtschaftlich vertretbarer Mengenleistung völlig unzureichend war. Die Ursache
einer unzureichenden gleichmäßigen Feinheit des Mahlgutes bei solchen Naßkugelmühlen
dürfte gemäß den entsprechend durchgeführten Versuchen folgendermaßen zu erklären
sein.
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Bei der Naßmahlung, insbesondere von Feinstdispersionen, wird die
Drehzahl der Kugelmühle, die für den Arbeitseffekt der Mahlkörper in hohem Maße
entscheidend ist, so ausgelegt, daß die angehobenen Mahlkörper übereinander abrutschen.
Bei diesem kaskadenförmigen Abrutschen der Mahlkörper treten die Reib- und Zerkleinerungseffekte
für die Feinstdispersion sowohl durch die gegenseitige Gleitbewegung, durch leichte
Schlagbewegung sowie durch Drehbewegung der Mahlkörper zueinander auf. Die Scheitelpunkte
der Mahlkörper im Bewegungszustand der Mühle bilden eine schrägliegende Ebene im
Mühleninnenraum mit einem Neigungswinkel zwischen 40 und 60'. üblicherweise
beträgt die Mahlkörperfüllung 30 bis 45 % des Brutto-Trommelinhaltes. Das
in flüssiger Form vorliegende Mahlgutgemisch füllt den Zwischenraum zwischen den
Mahlkörpern, so daß während des Betriebes der Kugehnühle am tiefsten Punkt der Trommel
ein mehr oder weniger großer Mahlgutsumpf entsteht.
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Dieser Mahlgutsumpf ist gemäß der der Erfindung zugrunde liegenden
Erkenntnis die Ursache der von kontinuierlich betriebenen Naßkugelmühlen erzielten
unzulänglichen Feinheit. Durch die ständig in den Mahlgutsumpf hineinrutschenden
Kugelmassen werden in dem Mahlgutsumpf erhebliche Strömungswirbel erzeugt, durch
die ein Axialwechsel der im Mahlgutsumpf befindlichen Mahlgutbestandteile stark
begünstigt wird. Mit dem Axialwechsel der Mahlgutmischung ist jedoch der Nachteil
verbunden, daß noch nicht genügend feingemahlene Mahlgutbestandteile unter Umständen
unmittelbar zum Ausgang der Mühle gefördert werden. Völlig unbrauchbar ist die kontinuierliche
Naßmühle in der üblichen Form in
dem Fall, wenn die zu dispergierenden
Bestandteile noch zum Schwimmen neigen. Wie sehr durch den starken Axialwechsel
de r Mahlgutmisc, hung die Mahldauer beeinflußt wircl, Age folgendes Beispiel zeigen:
Eine kentinuierliehe Naßkugelmühle zur Herstellung von Sewefeldispersienen war ausgelegt
und wurde beschickt für eine Mahldauer von 60 Stunden. Durch Zugabe von Indikatorstoff
konate festgestellt werden, daß schon each 11/2 Stunden die ersten Mahlgutbestandteile
zpm A4strittsende der Mühle gelangten. Es ist verstbdlicb,# daß ein so kurze Zeit
bearbeitetes MaNgvt keinesfalls eine zufriedenstellende Feinheit aufweisen kann.
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Gemäß der Erfindung liegt zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten die
Aufgabe vor, geeignete Vorkehrungen Zu treffen 'zur Vermeidung eines axialen
Voreilens einzelner Mahlititbestandteile.
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Es ist bereits eine jKugelMühle mit zentralem Ein-und Auslauf bekannt,'
deren Gesamtvolumen in mehrere Einzelkugelmühlen aufgeteilt ist. Wird
je-
doch diese bekannte Mühle im Sinne einer Naßkugelmühle verwendet, dann
tritt der Nachteil auf, daß einzelne MahlgutheA#ndteile voreilen. Das liegt daran,
daß das Mahe# über exzentrisch angeordnete Schlitze in die jeweilige Mahlkammer
eintritt bzw. austritt. Nehmen diW'Ein--bzw. Auslaßschlitze für das Mahlgut %(ähreno".einer
Trommeldrehung eine obere Stellung ein, dann kann ein axiales Voreilen einzelner
Mahlgutbestandteile, abgesehen von einem bestimmten Füllung#Üad dieses Trommelabschnittes,
nicht eintreten. Es eifolit viehnehr ein Anstau flüssiger Mahlgutbestandtbile.
. Dreht sich die Trommel jedoch weiter und nehmen diese Ein- und Auslaßöffnungen
nunmehr eine untere Lage ein, dann wird gerade die angestaute flüssige Mahlgutmenge
beschleunigt vorschießen, Demgegenüber-wiM bei einer kontinuierlich arbeitenden
Naßkugelmühle mit zentralem Ein- und Auslauf, vorzugsweise zur Erzielung von Feinstdispersionen,
deren Gesamtvolumen in mehrere hintereinandergeschaltete Einzelkugelmühlen aufgeteilt
ist, die von der Mahlgutsuspension der Reihe nach in axialer Richtung durchströmt
werden, und die miteinander über Ein- und Austrittsöffnungen in Verbindung stehen,
die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, daß diese Ein- bzw.
Austrittsöffnungen zentral angeordnet sind.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird der überlauf von einer
Einzelkugelmühle zur nächstfolgenden Einzelkugelmühle. stets in völlig unveränderlichem
Ausmaß gehemmt, weil der überlauf immer nur durch eine zentrale Verbindungsöffnung
möglich ist.
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Diese Einzelkugelmühlen können in axialer Richtung hintereinander
angeordnet sein, oder sie können übereinander angeordnet sein. Es empfiehlt sich
auch, jede Einzelkugelmühle mit einem selbständigen Antrieb zu versehen, dergestalt,
daß je nach den Betriebsverhältnissen jeder Einzelkugelmühle die passende
Tourenzahl gegeben werden kann.
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Durch die Unterteilung der Gesamtmühle in eine Vielzahl von Einzelkugelmühlen
wird durch die Trennung der Einzelku Imühlen voneinander ein solcher Widerstand
geschSeln0, daß ein axiales Voreilen einzelner Mahlgutbestandteile wirkungsvoll
verhindert wird.
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Die Erfindung ' kann . 7- B- in der Weise verwirklicht
werden, daß eine koÜÜnw»erlich arbeitende Naßkugelmühle mit einem Fassungsvermögen
von 5000 Liter in 20 Einzelkugelmühlen zu je 250 Liter unterteilt
wird. Durch diese Unterteilung wird weitgehend die Voraussetzung einer einheitlichen
Mahldauer für alle Bestandteile - des Mahlgutes geschaffen. Die Unterteilung
in Einzelmühlen gestattet im übrigen eine weitestgehende Anpassung an den Anfangs-
und Endzustand eines kontinuierlichen Verfahrensablaufes. Bei einer theoretischen
Mahldauer von 100 Stunden ist erst bei einer Neuinbetriebsetzung der Anlage
nach 100 Stunden das erste Mahlgut im Auslauf zu erwarten. Man kann auch
bei Anwendung einer Vielzahl von Einzelkugelmühlen jede einzelne Kugelmähle mit
einem Schieberverschluß versehen. Hierdurch ist man in der Lage, die Zeitdauer der
Mahlung in einzelnen Abschnitten zu verlängern.
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Statt der Aufteilung der gesamten Kugelmühle in eine Vielzahl von
getrennt angeordneten Einzelkugelmühlen kann man schließlich gemäß der Erfindung
auch so vorgehen, daß die Gesamtkugelmühle mittels geschlossener Trennwände in eine
Vielzahl von Einzelkugelmühlen aufgeteilt wird. Diese geschlossenen Trennwände sind
mit einer Axialöffnung versehen, deren Größe mit dem Zulauf und Abgang der Gesamttrommel
abgestimmt ist. Auch diese Kammertrennwände unterbinden einen zu starken Axialwechsel
des Gutes.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
wiedergegeben, und zwar zeigt Fig. 1 eine Längsansicht einer Anzahl von axial
hintereinandergeschalteten Einzelkugelmühlen, Fig. 2 eine Vorderansicht einer Anzahl
von übereinander angeordneten Einzelkugelmühlen, Fig. 3 einen Längsschnitt
durch eine mittels Trennwänden in eine Vielzahl von Einzelkammern unterteilten Naßkugelmühle.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist das benötigte Volumen
der Naßkugelmühle unterteilt in eine Vielzahl von Einzelkugelmühlen 5. Das
Verinahlungsgut wird durch einen Zulauftrichter 6 der ersten Einzelkugelmühle
5 aufgegeben. Die einzelnen Kugelmühlen 5 sind durch Rohrabschnitte
8 miteinander verbunden, die in Halslagem 7 gelagert sind. Das vermahlene
Gut verläßt die letzte Einzelkugelmühle 5
am Auslauf 9 und wird einem
Auffangtrichter 10
übergeben.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die Einzelkugelmühlen
5 übereinander angeordnet. Dies kann schon aus Platzgründen einen bedeutenden
Vorteil ergeben. Das Mahlgut wird durch den Zulauftrichter 6 der ersten Einzelkugelmühle
5 aufgegeben und verläßt die letzte Einzelkugelmühle durch den Endauslauf
9 in den Auffangtrichter 10. Das Auslaufende 12 einer jeden Einzelkugelmähle
liegt oberhalb eines Fallrohres 13 mit einem zugehörigen Einlauftrichter
13 a. Die Einzelkugelmühlen 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel auf
Rollen 11 gelagert.* Das Mahlgut legt bei diesen übereinander angeordneten
Einzelkugelmühlen einen Zickzackweg zurück. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.
1 können in den Verbindungsrohren 8 Schieberverschlüsse 14 vorgesehen
werden. Solche Schieberverschlüsse 14 können aber auch gemäß Fig. 2 am Auslaufende
12 einer jeden Einzelkugelmühle 5 angebracht werden.
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Bei der Naßkugelmähle gemäß Fig. 3 ist die gesamte Trom mel
15 durch eine entsprechende Anzahl von Trennwänden 16 in eine Vielzahl
von Einzelkammern
17 unterteilt. Die Trennwände
16 weisen zentrale öffnungen 18 auf. Das Mahlgut gelangt über einen
Zulauftrichter 6 mit Zuführungsschnecke 6 a in die erste Einzelkammermühle
17 a und von dort durch die zentralen Öffnungen 18 in die jeweils
nächstfolgende Einzelkammermühle 17. Am Auslaufende 9 dieser Kugelmühle
kann wiederum ein Schieberverschluß 19 angebracht sein. Jede Einzelkugelmühle
17 ist mit einem Mannlochverschluß 20 versehen.