[0001] 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.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] Daraus ergibt sich der Abstand a zwischen den Mittellinien 11a und llb mit

wobei R den Radius der Kugeln bezeichnet.
[0010] 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.
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.