Verfahren zum Betreiben einer Kugelmühle und entsprechende Kugelmühle

Abstract

 Verfahren zum Betreiben einer Kugelmühle, insbesondere zum Aufschluß von Biomasse. Das Mahlgut wird einem Mahlkugeln enthaltenden Mahlraum zugeführt und in dem Mahlraum durch die Drehbewegung von mindestens einem rotierenden Mitnahmekörper und die daraus resultierende Bewegung der Mahlkugeln zermahlen. Eine gleichmäßige und optimierte Mahlwirkung während des gesamten Mahlvorganges und ohne diesen zu unterbrechen wird dabei dadurch erreicht, daß der Kugelfüllgrad in dem Mahlraum während des Mahlvorganges zur Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen geregelt wird. Weiter richtet sich die Erfindung auf eine entsprechende Kugelmühle.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kugelmühle, insbesondere zum Aufschluß von Biomasse, bei dem das Mahlgut einem Mahlkugeln enthaltenden Mahlraum zugeführt und in dem Mahlraum durch die Drehbewegung von mindestens einem rotierenden Mahlkörper und die daraus resultierende Bewegung der Mahlkugeln zermahlen wird.

[0002] Weiter richtet sich die Erfindung auf eine Kugelmühle, die insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist und einen einen Mahlraum umgebenden Mahlbehälter aufweist, in dem mindestens ein relativ zu dem Gehäuse rotierbarer Mahlkörper vorgesehen ist.

[0003] Kugelmühlen haben in einer Reihe industrieller Prozesse in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Ein Beispiel hierfür ist die Farbenindustrie, wo es insbesondere darauf ankommt, die Pigmente in den Lacken möglichst gleichmäßig zu verteilen, um eine gute Dispersionswirkung zu erzielen.

[0004] Ein anderes Beispiel für den vorteilhaften Einsatz der Kugelmühlen ist das Aufschließen von Biomasse aus fermentativen Prozessen zur Gewinnung von Enzymen in biochemischen Betrieben. Hier kommt es vor allen Dingen darauf an, einen möglichst guten Aufschluß der Zellen der Biomasse zu erreichen, d.h. einen möglichst hohen Prozentsatz des Zellinhaltes , wie beispielsweise Enzyme, freizusetzen, um sie in den anschließenden Weiterverarbeitungsschritten isolieren zu können.

[0005] Die Wirkung von Kugelmühlen im allgemeinen und insbesondere der Aufschluß von Biomasse wird durch eine Reihe verschiedener Parameter beeinflußt. Hierzu gehören bei einer gegebenen Mühlengröße insbesondere die Rührgeschwindigkeit, die Durchsatzmenge und die Größe der verwendeten Mahlkugeln, die im allgemeinen aus Glas, Metall oder Aluminiumoxid bestehen.

[0006] In einer speziellen Ausführungsform ist auch die Spaltbreite zwischen Mahlkörper und Mahlbehälter für die Mahlwirkung wesentlich. In der DE-OS 28 11 899 wird deswegen eine Spalt-Kugelmühle vorgeschlagen, bei der die Spaltbreite dadurch veränderbar ist, daß der Abstand zwischen Mahlkörper und Mahlbehälter mittels eines austauschbaren Distanzringes festgelegt ist, der zwischen den Mahlvorgängen ausgewechselt werden kann, um die Spaltbreite den jeweiligen Anforderungen anzupassen.

[0007] Eine andere wesentliche Einflußgröße ist der Kugelfüllgrad, der im allgemeinen als Verhältnis zwischen der tatsächlich verwendeten und der maximal möglichen Kugelfüllmenge definiert wird. Prinzipiell führt ein erhöhter Kugelfüllgrad in der Regel zu einer Verbesserung der Mahlwirkung. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die Erhöhung des Kugelfüllgrades auch Probleme mit sich bringt, die ihr Grenzen setzen. So nimmt der Verschleiß an der Mühle und an den Kugeln mit zunehmendem Füllgrad zu. Der Energieverbrauch erhöht sich, weil die Mühle schwerer dreht. Im Zusammenhang damit steht die entsprechende Erhöhung der Reibungswärme in der Kugelmühle, die zu Kühlproblemen führen kann. Schließlich ist insbesondere bei Biomassen ein Aufschlußoptimum zu erzielen, bei dem ein maximaler Aufschluß
erreicht wird, gleichzeitig aber die Zellen nicht so sehr geschädigt sind, daß die anschließende Weiterverarbeitung dadurch erschwert wird.

[0008] Bei den bekannten Kugelmühlen läßt sich der Füllgrad vor Beginn eines Mahlvorgangs festlegen, indem man eine genau definierte Menge Kugeln einfüllt. Dieser Füllgrad bleibt jedoch während des Mahlvorganges nicht erhalten. Vielmehr verändert er sich durch den Verschleiß der Kugeln und der mit diesen in Kontakt stehenden Wand- und Rührteile. In einem zehnstündigen Dauerversuch wurde beispielsweise ein Verschleiß von 2,5 % festgestellt. Dadurch ändert sich einerseits das Mahlverhalten der Kugelmühle während des Mahlvorgangs. Vielleicht noch wichtiger ist jedoch, daß bei den bekannten Kugelmühlen bzw. bei den bekannten Verfahren, Kugelmühlen zu betreiben, keine Möglichkeit gegeben ist, den Kugelfüllgrad während des Betriebes der Kugelmühle so zu variieren, daß die jeweils optimalen Betriebsbedingungen erreicht werden, die produktabhängig stark variieren.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betreiben einer Kugelmühle und eine entsprechende Kugelmühle zur Verfügung zu stellen, mit dem eine gleichmäßige und optimierte Mahlwirkung während des gesamten Mahlvorgangs erreicht wird.

[0010] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Kugelfüllgrad in dem Mahlraum während des Mahlvorgangs zur Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen geregelt wird.

[0011] Die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art ist gekennzeichnet durch Einrichtungen, durch die der Kugelfüllgrad in dem Mahlraum während des Betriebs der Kugelmühle kontrolliert und kontinuierlich veränderbar ist.

[0012] Während bei den bekannten Kugelmühlen wegen der oben erwähnten Begrenzungen ein verhältnismäßig geringer Kugelfüllgrad von maximal 80 % verwendet werden mußte, hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß durch eine während des Betriebs, also ohne Unterbrechung des Mahlvorgangs,stattfindende Kontrolle und Regelung des Füllgrades erheblich höhere Kugelfüllgrade und damit verbesserte Mahleigenschaften erzielt werden können, ohne daß übermäßiger Verschleiß eintritt oder das Mahlgut und geschädigt zu sehr erhitzt und geschädigt wird. Der Mahlvorgang kann beispielsweise so geregelt werden, daß in der Anfahrphase der Mühle ein verhältnismäßig geringer Kugelfüllgrad benutzt wird, so daß der Anfahrwiderstand von dem Mühlenmotor verhältnismäßig leicht überwunden wird. Danach wird der Füllgrad langsam auf den für den Normalbetrieb optimalen Füllgrad erhöht.

[0013] Die Regelung des Füllgrades kann, wie in dem vorbeschriebenen Beispiel, so ausgelegt sein, daß der Füllgrad während des Betriebs der Kugelmühle variiert wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kugelmühle aber derart betrieben, daß der Kugelfüllgrad während des größten Teils des Mahlvorgangs im wesentlichen konstant gehalten wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß der Bereich einer optimalen Kugelfüllung, insbesondere beim Aufschluß von Biomassen, verhältnismäßig eng ist. So kann eine Veränderung des Kugelfüllgrades von 5 bereits eine Veränderung des Enzymgehaltes des aus der Kugelmühle austretenden Produkts von 20 % zur Folge haben. Vergleicht man diesen Zahlenwert mit der obenerwähnten Tatsache, daß ein 2,5%iger Verschleiß an Kugelfüllung und Mühle bereits nach zehnstündigem Betrieb möglich ist und mit der zusätzlichen Forderung, daß die Kugelmühle über lange Zeit möglichst ohne Unterbrechung kontinuierlich betrieben werden soll, so erkennt man, daß ein längerer Betrieb im optimalen Bereich nur möglich ist, wenn das durch Verschleiß sinkende Füllvolumen dergestalt ausgeglichen wird, daß der Kugelfüllgrad konstant bleibt.

[0014] Die Regelung des Kugelfüllgrades kann manuell erfolgen. Besonders bevorzugt erfolgt sie aber automatisch, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Leistungsaufnahme des Kugelmühlenmotors als Maß für die Regelung des Kugelfüllgrades benutzt-wird. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Belastung des Motors und damit seine Leistungsaufnahme sehr stark von dem Kugelfüllgrad abhängt. Bei einer bestimmten Kugelmühle und einer bestimmten Sorte Mahlgut (und im übrigen gleichen Randbedingungen wie Temperatur usw.) ist die Stromaufnahme des Motors dem Kugelfüllgrad eindeutig zuzuordnen.
Dabei schwankt die Stromaufnahme in dem für einen optimalen Mahleffekt wesentlichen Grenzbereich bei einer bestimmten Kugelmühle beispielsweise um 20 %, wenn die Kugelfüllungum nur 1 %'verändert wird. Ausgehend von dieser Erkenntnis genügt es, für einen bestimmten Anwendungsfall die einem bestimmten Füllgrad entsprechende Leistungsaufnahme des Motors zu bestimmen, um anschließend diesen - Wert als Sollwert für die Konstanthaltung des Kugelfüllgrades einzusetzen.

[0015] Die erfindungsgemäße Regelung des Kugelfüllgrades läßt sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Zugabe oder Entnahme von Mahlkugeln während des Mahlvorganges bewerkstelligen. Hierzu sind nur verhältnismäßig geringfügige Maßnahmen an der entsprechenden Kugelmühle notwendig, so daß sich auch bereits vorhandene Kugelmühlen verhältnismäßig leicht auf dieses Verfahren umrüsten lassen. Die Zugabe von Kugeln kann in verhältnismäßig kleinen Teilmengen erfolgen, so daß eine feinfühlige Dosierung möglich ist. Eine Entnahme von Kugeln muß insbesondere vorgesehen sein, wenn Betriebszustände eintreten können, bei denen der Kugelfüllgrad, beispielsweise wegen-momemtaner Überlastung der Maschine, verhältnismäßig schnell vermindert werden soll. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung zur Entnahme von Kugeln von der gleichen Kontrolleinrichtung . wie die zur Zugabe von Kugeln gesteuert wird, womit eine schnelle und genaue Regelung des Kugelfüllgrades gemäß den jeweiligen Betriebsbedingungen möglich ist.

[0016] Ein anderer bevorzugter Verfahrensvorschlag ist insbesondere im Zusammenhang mit speziell für diesen Zweck konstruierten Kugelmühlen zu verwenden und schlägt vor, das Volumen des Mahlraumes während des Mahlvorganges dergestalt zu kontrollieren, daß die gewünschte Regelung des Kugelfüllgrades erreicht wird. Eine derartige Lösung erlaubt eine besonders schnelle Reaktion auf die jeweils gegebenen Verhältnisse durch eine entsprechend schnelle Veränderung des Mahlraumvolumens und damit des Füllgrades.

[0017] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei auch eingehender auf die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingegangen wird. Es zeigen:

Figur 1 eine erfindungs-gemäße Kugelmühle mit Einrich_- tungen zur Zugabe und Entnahme von Kugeln während des Mahlvorganges im Schnitt;

Figur 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kugelmühle mit einem mit Hilfe eines Balges variablen Mahlraum im Schnitt;

Figur 3 eine erfindungsgemäße Kugelmühle mit zwei zwecks Variation des Mahlraumvolumens gegeneinander verschiebbaren Gehäuseteilen im Schnitt.

[0018] In Figur 1 erkennt man die wesentlichen Teile einer Kugelmühle 10, wobei der Übersichtlichkeit wegen die für die Erfindung unwesentlichen Teile, wie beispielsweise der Maschinenständer, der Antriebsmotor und die Bedienungsteile in dem dargestellten Querschnitt weggelassen sind.

[0019] Der dargestellte Teil besteht im wesentlichen aus dem Mahlbehälter 12, der bei der hier dargestellten Kugelmühle als Kreiszylinder ausgebildet ist, welcher mit einer Bodenplatte 14 auf der einen Seite abgeschlossen ist. Auf der der Bodenplatte gegenüber liegenden Seite des Mahlbehälters 12 befindet sich der motorseitige Mahlbehälterabschluß, der in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 16 versehen ist. Er besteht im wesentlichen aus einem Mahlraumdeckel 18, der über einen Verbindungsflansch 20 an einen entsprechenden Flansch 22 mit in der Zeichnung nicht dargestellten Schrauben angeschraubt ist. Zwischen beiden Flanschen befindet sich eine Dichtung 24. Im Zentrum des Mahlraumdeckels 18 ist eine Wellendurchführung 26 vorgesehen, die hier nicht im einzelnen beschrieben wird, da sie vollständig den bei den bekannten Kugelmühlen verwendeten Durchführungen entsprechen kann.

[0020] Mit der die Wellendurchführung 26 durchdringenden Antriebswelle 28 ist die Rührwelle 30 verbunden, die Rührscheiben 32 trägt und sich getrieben durch den nicht dargestellten Motor in dem Mahlbehälter 12 drehen kann.

[0021] Der Mahlbehälter 12 und die Rührwelle 30 mit den Rührscheiben 32, die man verallgemeinert auch als Mitnahmekörper bezeichnen kann, begrenzen den Mahlraum 34, der im Betrieb die Mahlkugeln 36 von bevorzugt ca. 1 - 3 mm Durchmesser und das Mahlgut 38 enthält.

[0022] Der Mahlbehälter 12 ist umgeben von einem Kühlmantel 40 mit zwei Anschlußstutzen für Kühlflüssigkeit 44 und 46.

[0023] Zur Zuführung des Mahlgutes ist ein Produktzulauf 48 vorgesehen, nach dem Mahlvorgang fließt das Mahlgut kontinuierlich durch den Trennspalt 50, den Ringkanal 52 und den Produktablauf 54 ab. Der Trennspalt wird durch eine mit der Rührwelle 30 rotierende Trennscheibe 53 und eine stationäre Trennscheibe 55 gebildet und ist so eng, daß die mit dem Produkt weiterbeförderten Kugeln ihn nicht passieren können und somit im Mahlraum 34 bleiben.

[0024] Insoweit entspricht die hier dargestellte Kugelmühle einem von einer Reihe bekannter Kugelmühlentypen und es könnten für die Erfindung auch andere Typen verwendet werden. Die Besonderheit der dargestellten Kugelmühle besteht darin, daß Einrichtungen zur kontinuierlichen und kontrollierten Veränderung des Kugelfüllgrades im Mahlraum vorhanden sind, wobei in der in der Figur 1 dargestellten Ausführungsform eine Schleuseneinrichtung 60 zum Zugeben und ein Ablaßventil 62 zum Entnehmen von Mahlkugeln vorgesehen ist.

[0025] Die Schleuseneinrichtung 60 umfaßt einen Vorratsbehälter 64, der über eine Leitung 68 mit dem Mahlraum 34 in Verbindung steht. Im dargestellten Fall ist der Produktzulauf 48 an die Leitung 68 angeschlossen. Auf der vom Mahlraum 34 abgewandten Seite der Leitung 68 befindet sich ein Ventil, das in der dargestellten Ausführungsform als Gummibalgventil 70 ausgebildet ist, welches über eine Leitung 72 mit Druckluft betätigbar ist. In den Vorratsbehälter 64 mündet eine Düseneinrichtung 74 mit einem Ventil 76, das ein gewöhnliches Klappenventil sein kann und einer Injektordüse 78, die im Zentrum des Vorratsbehälters 64 angeordnet und auf die Leitung 68 zu.ausgerichtet ist. Der Vorratsbehälter 64 ist mit einem Deckel 80 dicht verschließbar.

[0026] Die gesamte Schleuseneinrichtung ist soweit druckstabil ausgebildet, daß sie die in Kugelmühlen in Betrieb auftretenden Drucke von beispielsweise 0,5 bar bis 2 bar problemlos aufnehmen kann.

[0027] Das Ablaßventil 62 ist über eine Leitung 82 mit dem Mahlraum 34 verbunden und weist ebenfalls eine Druckluftleitung 84 zur Betätigung des in dem Ventil 62 befindlichen in der Figur nicht dargestellten Gummibalg auf. Die Druckluftleitungen 84 und 72 sind mit der gleichchen Kontrolleinrichtung 73 verbunden, die die Funktion der Schleuseneinrichtung 60 und des Ablaßventils 62 steuert.

[0028] Der Kugelfüllgrad der in Figur 1 dargestellten Kugelmühle wird nun im Betrieb, d. h. während sich die Rührwelle 30 dreht, dadurch kontrolliert, daß je nach Bedarf über die Schleuseneinrichtung 60 Mahlkugeln zugeführt oder über das Ablaßventil 62 Mahlkugeln abgelassen-werden. Zu diesem Zweck wird der Vorratsbehälter 64 mit Mahlkugeln gefüllt und mit dem Deckel 80 luftdicht verschlossen. Wenn nun der Füllgrad erhöht werden soll, werden bevorzugt gleichzeitig das Ventil 76 der Düseneinrichtung 74 und das Gummibalgventil 70 geöffnet. Da in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Vorratsbehälter 64 senkrecht über dem Mahlraum 34 angeordnet ist, fallen die Kugeln nach unten in den Mahlraum. Zur Beschleunigung dieses Vorgangs wird besonders bevorzugt, aber nicht notwendigerweise durch die Düseneinrichtung 74 eine Flüssigkeit oder ein Gas in

. der Flußrichtung der Mahlkugeln 36 durch die Injektordüse 78 injiziert. Dadurch wird ein hinreichend schnelles und gut dosierbares Zugeben von Mahlkugeln und damit bei konstantem Volumen des Mahlraums 34 eine Erhöhung des Kugelfüllgrades erreicht.

[0029] Das Gummibalgventil 70 ist für diesen Verwendungszweck besonders gut geeignet, da es auch bei der hier kaum vermeidbaren Verunreinigung mit den Mahlkugeln 36 noch zuverlässig schließt. Der Produktzulauf 48 kann auch getrennt von der Leitung 68 vorgesehen sein. Die Betätigung der Ventile 76 und 70 und somit die Zuführung von Mahlkugeln kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl manuell als auch automatisch erfolgen. Bei der automatischen Ausführungsform sind entsprechende Stellglieder und eine elektronische Schaltung vorhanden, durch die die Ventile betätigt werden, wenn eine Erhöhung des Kugelfüllgrades notwendig ist. Derartige Einrichtungen sind bekannt und werden hier nicht näher beschrieben.

[0030] Soll in einem bestimmten Moment der Kugelfüllgrad vermindert werden, so wird einfach das Ablaßventil 62 geöffnet, so daß, getrieben von dem in der Kugelmühle herrschenden Druck und aufgrund der Schwerkraftwirkung eine geringe Menge des Mahlgutes 38 zusammen mit den darin befindlichen Mahlkugeln 36 den Mahlraum 34 verläßt. Da ein solches Ablassen von Kugeln im praktischen Betrieb nur selten notwendig ist, kann das Ablaßventil 62 auch weggelassen werden. In jedem Fall muß es nur selten betätigt werden, so daß der damit verbundene Verlust an Mahlgut tolerierbar ist.

[0031] Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kugelmühle, wobei die sich entsprechenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch versehen mit einem Strich bezeichnet sind. Der wesentliche Unterschied gegenüber der zuvor dargestellten Ausführungsform besteht darin, daß hier eine Variation des Kugelfüllgrades nicht durch Zugabe oder Entnahme von Mahlkugeln 36' , sondern durch Variaticn des Volumens des Mahlraumes 34' erreicht wird. Zu diesem Zweck ist auf der Innenfläche der Bodenplatte 14' ein Balg 86 vorgesehen, der aus einem geeigneten gummielastischen Material oder auch aus Metall bestehen kann. Sein Inneres ist gegenüber dem Mahlraum 34' abgedichtet und über den Anschlußstutzen 88 mit einer externen, in der Zeichnung nicht dargestellten Quelle für ein Druckmedium, bevorzugt Hydrauliköl,verbunden, so daß der Balg 86 durch Zufuhr oder Entnahme von Hydrauliköl in seinem Volumen verkleinert oder vergrößert werden kann. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform befindet sich auf der mahlraumseitigen Fläche des Balges eine Abdeckdeckplatte 90, die mit Hilfe einer Ringdichtung 92, beispielsweise einer O-Ringdichtung, gegen die Innenwand 93' des zylinderförmigen Teils des Mahlbehälters 12 abgedichtet ist. Dadurch wird verhindert, daß Mahlgut 38' und Mahlkugeln 36' in die zwischen dem Balg 86 und der Innenwand 93' vorhandene Spalte eindringen kann und dann nicht mehr in der gewünschten gleichmäßigen Weise in Richtung auf den Produktauslauf 54' befördert wird. Es sind jedoch auch andere Ausführungsformen der Erfindung denkbar, bei denen ein Balg im Mahlraum verwendet wird, der mehr im Produktstrom liegt, so daß eine Abdichtung der hier dargestellten . Art in solchen Fällen nicht notwendig ist.

[0032] Figur 3 schließlich zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 die Veränderung des Kugelfüllgrades durch eine entsprechende Änderung des Mahlraumvolumens erreicht wird. Hier sind die entsprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bei den Figuren 1 und 2, jedoch mit zwei Strichen bezeichnet.

[0033] Der Mahlbehälter 12" umfaßt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Gehäuseteile 94 und 96, die mit Hilfe einer Ringdichtung 98 gegeneinander abgedichtet und durch die Führungsringe 100 konzentrisch zueinander geführt sind. Das von der Wellendurchführung 26 abgewandte Gehäuseteil 96 ist mit Hilfe von Hydraulikzylindern 102 relativ zu dem Gehäuseteil 94 bewegbar. Als mechanische Verbindungsteile dienen die Hydraulikstangen 104, Querträger 106 und 108 und entsprechende Gelenkflansche 110 und 112. Diese Ausführungsform erfordert zwar eine weitgehende neue Konstruktion des Mahlraums gegenüber den bekannten Kugelmühlen, ermöglicht aber eine besonders schnelle und feinfühlige Anpassung des Füllgrades auf die jeweiligen Betriebsbedingungen.

[0034] Um eine automatische Regelung des Füllgrades zu ermöglichen, werden zweckmäßigerweise für ein bestimmtes Mahlgut eine Reihe von Vorversuchen gemacht, mit Hilfe derer festgestellt wird, bei welchem Kugelfüllgrad die optimale Mahlwirkung erreicht wird. Im Falle des Aufschlusses von Biomasse aus fermentativen Prozessen zur Gewinnung von Enzymen läßt sich als Vergleichsmaßstab ein Aufschluß mit Ultraschall verwenden, der parallel an der gleichen Probe vorgenommen wird. Die parallele Bestimmung der enzymatischen Aktivität an der mit Ultraschall aufgeschlossenen Probe einerseits und an der mit der Kugelmühle aufgeschlossenen Probe andererseits ermöglicht dann eine sehr genaue Bestimmung des Aufschlußgrades mit Hilfe der Kugelmühle. Bei diesen Versuchen mißt man gleichzeitig die Leistungsaufnahme des Kugelmühlenmotors, d. h. bei konstanter Spannung seinen Stromverbrauch. Wenn nun mit Hilfe dieser Vorversuche die optimalen Betriebsbedingungen und insbesondere der optimale Kugelfüllgrad festgelegt sind, so kann man den Stromverbrauch des Motors unter diesen Betriebsbedingungen als Maßstab für den Kugelfüllgrad verwenden. Eine vollständig automatische Regelung läßt sich dann sehr einfach erreichen, wenn man in der in der Regeltechnik bekannten Weise den Motorstrom als IST-Wert für den Kugelfüllgrad benutzt und dann mit Hilfe einer geeigneten elektronischen Regelung und der erfindungsgemäßen Einrichtung den Kugelfüllgrad jeweils so verändert, daß die dem gewünschten Kugelfüllgrad entsprechende Stromstärke erreicht wird. Normalerweise wird dabei eine solche Regelung wünschenswert sein, bei der in der Anfahrphase mit einem verhältnismäßig geringen Kugelfüllgrad gearbeitet wird, der dann kontinuierlich bis auf den dem optimalen Aufschluß entsprechenden Wert erhöht wird, welcher dann über den bei weitem größten Teil eines Mahlvorganges konstant gehalten wird.

Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer Kugelmühle, insbesondere zum Aufschluß von Biomasse, bei dem das Mahlgut einem Mahlkugeln enthaltenden Mahlraum zugeführt und in dem Mahlraum durch die Drehbewegung von mindestens einem rotierenden Mitnahmekörper und die daraus resultierende Bewegung der Mahlkugeln zermahlen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelfüllgrad in dem Mahlraum während des Mahlvorganges zur Anpassung an,die jeweiligen Betriebsbedingungen geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelfüllgrad mindestens während des größen Teils des Mahlvorganges im wesentlichen konstant gehalten wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsaufnahme der Kugelmühle als Maß für die Regelung des Kugelfüllgrades benutzt wird.

₄. Kugelmühle, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,mit einem einen Mahlraum (34) umgebenden Mahlbehälter (12), in dem mindestens ein relativ zu dem Mahlbehälter (12) rotierbarer Mitnahmekörper (30, 32) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (60, 62; 86, 90; 94, 96) vorhanden sind, durch die der Kugelfüllgrad in dem Mahlraum (34) während des Betriebs der Kugelmühle (10) kontrolliert und kontinuierlich veränderbar ist.

₅. Kugelmühle nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mindestens eine Schleuseneinrichtung (60) zum Zugeben und/oder Entnehmen von Mahlkugeln (36) während des Betriebes.

6. Kugelmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuseneinrichtung (60) zum Zugeben von Mahlkugeln (36) einen druckfesten Vorratsbehälter (64) für Mahlkugeln (36) einschließt, der über eine Leitung (68) mit dem Mahlraum (34) verbunden ist, wobei in der Leitung (68) zwischen dem-druckfesten Vorratsbehälter (64) und dem Mahlraum (34) ein Ventil (70) vorgesehen ist und vor dem Ventil (70), auf dieses gerichtet, eine Düseneinrichtung (74, 78) angeordnet ist, durch die ein Fluid in Richtung des gewünschten Kugelflusses unter Druck austreten kann, um die Mahlkugeln (36) in den Mahlraum zu befördern.

7. Kugelmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (70) ein Gummibalgventil ist.

8. Kugelmühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Mahlraums (34) veränderbar ist.

9. Kugelmühle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Mahlraum (34) ein Balg (86) angeordnet ist, dessen Inneres gegenüber dem Mahlraum (84) abgedichtet und mit einer externen Quelle für ein Druckmedium verbunden ist, so daß das Balgvolumen während des Betriebs der Kugelmühle (10) hydraulisch oder pneumatisch veränderbar ist.

10. Kugelmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlbehälter (12) mindestens zwei gegeneinander verschiebbare und abgedichtete Gehäuseteile (94, 96) einschließt, die gegeneinander derart verstellbar sind, daß das Volumen des Mahlraums (34) dadurch kontrolliert veränderbar ist.

Zeichnung