BALL MILL

Abstract: 1. Rotary, cylindrical ball mill with an inner lining (1), which has approximately circomferentially parallel grooves (2) and within which are arranged grinding balls (3), the adjacent grooves (2) being reciprocally bounded by approximately circumferentially directed webs (3) and the centre distances (a) between the adjacent grooves (2) are smaller than the diameter (b) of the largest grinding ball (3), characterized in that the grooves (2) have a circular segmental cross-section and that in cross-section through the webs (4) the flanks (5) thereof pass into one another via a rounded portion (6).

Description: Kugelmühle 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 Umfangs richtung 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 EMI3.1 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 300 gegeneinander versetzt. Der Mittelabstand a der Rillen beträgt 2 x R x cos 300, wobei unter R der Kugelradius zu verstehen ist, und diese Formel lautet vereinfacht R x EMI3.2 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 Rillen querschnittes. 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.1 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 a von 300 zur Erzeugenden 10 des durch die Innenauskleidung gebildeten Zylinders stehen. Daraus ergibt sich der Abstand a zwischen den Mittellinien lla und 11b mit a = 2 x R x cos 300 = 2 x R x EMI5.1 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: Patentansprüche 1. Rotierbare, zylindrische Kugelmühle mit einer Innenaus kleidung (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) gegen einander 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 über gehen. 2. Kugelmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelabstand (a) der benachbarten Rillen (2) von einander gleich dem Radius (b) der grössten Mahlkugel (3) multipliziert mit EMI6.1 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 Rillenquer schnittes beträgt.

Inventors: PICHLMAIER, ERICH, ZOLLER, MANFRED
Applicants: VOEST-ALPINE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: B02C17
IPC codes: B02C17