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WO2016207039A1 - Gutbett-walzenmühle - Google Patents

Gutbett-walzenmühle Download PDF

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Publication number
WO2016207039A1
WO2016207039A1 PCT/EP2016/063684 EP2016063684W WO2016207039A1 WO 2016207039 A1 WO2016207039 A1 WO 2016207039A1 EP 2016063684 W EP2016063684 W EP 2016063684W WO 2016207039 A1 WO2016207039 A1 WO 2016207039A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rocker
roller
good
roller mill
bed
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/063684
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Hoffmann
Ralf Frankenberger
Hardy Lessmeister
Lukas SCHMITT
Karl-Heinz Schütte
Original Assignee
Gebr. Pfeiffer Se
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebr. Pfeiffer Se filed Critical Gebr. Pfeiffer Se
Priority to BR112017023727-0A priority Critical patent/BR112017023727B1/pt
Priority to US15/739,627 priority patent/US11007533B2/en
Priority to JP2017566714A priority patent/JP6749350B2/ja
Priority to CN201680035842.8A priority patent/CN107820448B/zh
Priority to EP16736390.2A priority patent/EP3313576B1/de
Priority to DK16736390.2T priority patent/DK3313576T3/da
Publication of WO2016207039A1 publication Critical patent/WO2016207039A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/02—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/32—Adjusting, applying pressure to, or controlling the distance between, milling members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B3/00—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs
    • B30B3/04—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs co-operating with one another, e.g. with co-operating cones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2201/00—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials
    • B02C2201/02—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials for reinforced concrete

Definitions

  • the present invention relates to a high-bed roll mill comprising two
  • Such high-bed roll mills also called roll presses, are used for example in the cement industry to grind cement raw material, cement clinker and granulated blastfurnace slag.
  • Mahlspalt provided.
  • the material to be shredded is located above the nip.
  • the two rollers driven in opposite directions cause the material to be shredded pulled through the nip, it is pressure-loaded and thus crushed.
  • the two grinding rollers must with very high forces radially in the direction of
  • one roller is designed as a hard roller and the other as a loose roller.
  • the pressure necessary for crushing the material to be ground is applied to the idler roll by way of articulated hydraulic cylinders
  • Circular sheet guide as known from the documents DE 1 927 164 A1 and US 4154408 A, although has a comparatively simple frame construction, but the grinding gap opens in parallel, regardless of where the oversize or hard grinding material passes through the gap. A worse grinding result is the result.
  • Construction in particular has a simple frame construction.
  • a good-bed roller mill comprising two juxtaposed, axially parallel aligned in a ground state and counter-rotating rollers forming a nip between them, a
  • each roller holder in each of which a roller is rotatably mounted, each roller holder is pivotally attached to the foundation, and a nip acting on the tensioning device, which is arranged outside the nip and connects both roll holders together, each roll holder two Swing, which are formed as separate components, each disposed at one end of a roller and are deflected independently, at least one rocker is able to perform at least two of the following movements: pivotal movement about an axis parallel to the roll axis, rotational movement about the longitudinal axis the rocker, rotational movement about an axis parallel to the longitudinal axis of the rocker, rotational movement about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the rocker.
  • the ground state of the good bed roller mill is to be understood as meaning the state of the good bed roller mill, in which no ground material is located in the good bed roller mill.
  • the good-bed roller mill according to the invention has a comparatively simple and inexpensive construction, since the force-absorbing frame construction known Gutbett roller mills is replaced by a roller guide, which is essentially composed of two swing mounts and two roller mounts.
  • the good-bed roller mill according to the invention is also comparatively compact, so that the good-bed roller mill according to the invention has a comparatively small size
  • the compact design also reduces the weight and handling of the individual components.
  • the smooth running of the machine during operation is also increased by the comparatively low inertial mass of the components.
  • the requirements of the good-bed roller mill according to the invention to the set-up tolerance compared to known low-bed roller mills are lower.
  • the formation of the wings as separate components has the advantage that the rollers, for example, for maintenance work on the surface of the roller, are easily accessible from the side facing away from the refining gap. A time-consuming and costly removal of the rollers is not mandatory.
  • the separation of the roll holder in two wings means a decoupling of the movement of the individual wings, so that the expansion of the nip can be reduced in the passage of an oversized or too hard ground material on a part of the roll width. As a result, the milling quality across the nip width is improved and the energy consumption per milled ton is reduced.
  • At least one rocker of a roll support is capable of rotational movement about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the rocker and perpendicular to the longitudinal axis of the roll. In this movement possibility, a comparatively high proportion of the forces occurring during the milling process due to skewing of bending rolls can be prevented.
  • At least one rocker is mounted spherically.
  • the clamping device comprises two clamping units and each clamping unit is connected to two opposite wings. In this way, a regulation of the nip across the width and thus a further improvement of the grinding quality can be achieved.
  • the clamping device comprises a clamping cylinder and the connection points of the clamping cylinder are rotatably mounted on the rockers. This allows the clamping cylinder even without complex joints in
  • the clamping device comprises a clamping cylinder and at least one end of each clamping cylinder is detachably connected to a rocker. This allows access to the rollers or nip for maintenance and malfunction.
  • each rocker is pivotable relative to the foundation from an operating position to a maintenance position.
  • each rocker by at least 15 °, preferably up to 90 ° relative to the foundation hinged in the sense of hinged in order to obtain a free access to a roller and to optionally replace the roller can.
  • a surface or device is provided, on which the rocker can be stored when unfolding.
  • Attachments such as gearbox, can during Ausklappvorgang in the
  • the cylinders of the clamping device can be used as auxiliary elements in the process of unfolding.
  • Cylindrical roller or sliding bearings are preferably used for the storage of the rollers, since they are relatively cheap and have a high load rating based on the volume of construction.
  • each roll holder has at least one receptacle for locking bolts, so that each roll can be used as a Loswalze and locking roller to obtain the most uniform wear of the rolls.
  • Fig. 1 is a good-bed roller mill in a perspective view according to a first
  • Fig. 7 is a good-bed roller mill in a perspective view according to a second
  • Embodiment, and Fig. 8 is a good bed roller mill in front view.
  • Fig. 1 shows a good bed roller mill 10 in a perspective view obliquely from above.
  • the good-bed roller mill 10 comprises two juxtaposed, axially parallel aligned rollers 12, 14 which are rotatably mounted.
  • the rollers 12, 14 are individually driven by means of drive units 16, 18 and rotate in a known manner in opposite directions.
  • a clamping device with clamping cylinders 20, 22, such as hydraulic cylinders is provided.
  • the tensioning device is arranged outside, in particular above the roller gap formed by the rollers 12, 14.
  • a foundation 1 1 comprises two parallel and spaced strip-shaped
  • Swing shots 24, 26, which are aligned substantially perpendicular to the axis of the rollers 12, 14.
  • On the foundation 1 1 two roller holders 28,30 are arranged, in each of which a roller 12, 14 is rotatably mounted.
  • Each roller holder 28, 30 has two formed as separate components rockers 32, 34 and 36, 38, which are each rotatably and pivotally attached to the rocker mounts 24, 26.
  • the rockers 32, 34 and 36, 38 are independently deflectable.
  • Each rocker 32, 34, 36, 38 comprises two substantially C-shaped
  • Plate elements 40, 42 which are arranged parallel and spaced from each other.
  • the upper and lower portions of the two C-shaped plate members 40, 42 are connected to each other by means of an upper swing axle 44 and a lower swing axle 46 (see FIG. 3).
  • Swing 32, 34, 36, 38 formed.
  • maintenance-free spherical plain bearings are provided.
  • Each clamping cylinder 20, 22 has at its two end portions a bore through which passes through the upper rocker axis 44. This creates a joint connection between a rocker 32, 34, 36, 38 and an end portion of the clamping cylinder 20, 22. Although not shown, so hinge bearings are provided to achieve a low-friction pivotal movement between clamping cylinder 20, 22 and rockers 32, 34, 36, 38.
  • the two clamping cylinders 20, 22 are detachably connected to the wings 32, 34, 36, 38.
  • the rollers 12, 14 each have a roller body 50 and a shaft 52 (see Fig. 3).
  • the rockers 32, 34, 36, 38 are arranged at both rollers 12, 14 respectively on both sides of the roller body 50 on the shaft 52, wherein the rollers 12, 14 are each rotatably mounted in the concave portion of each rocker 32, 34, 36, 38.
  • the bearings of the rollers 12, 14 by means of suitable bearings, such as roller bearings and / or plain bearings.
  • multi-row cylindrical roller bearings multi-row tapered roller bearings or radial plain bearings are suitable.
  • Fig. 4 shows the good bed roller mill 10 in a maintenance position.
  • the good bed roller mill 10 in a maintenance position.
  • the rockers 32, 34, 36, 38 are pivoted outwardly or folded outwards, so that the rollers 12, 14 are freely accessible to perform maintenance on the rollers or to replace them.
  • the clamping cylinders 20, 22 can be decoupled on one side.
  • the rockers 32, 34, 36, 38 by a large angle, in particular by an angle> 15 °, preferably up to an angle of 90 °, relative to the rocker seat 24, 26 are pivoted.
  • Fig. 5 shows the high-bed roll mill 10 in a ground state.
  • the two rollers 12, 14 have a uniform nip 54 across the width of the roller 12, 14.
  • the two clamping cylinders 20, 22 are in their normal position.
  • the material to be ground is placed above the nip 54 on the two rollers 12, 14. Due to the friction on the roll surface, the material to be ground is pulled into the nip 54 and comminuted in the nip 54.
  • the wings 32, 36 and 34, 38, the clamping cylinders 20, 22 and the rocker seats 24, 26 absorb the force exerted by the ground material in the nip 54 on the rollers 12, 14, and ensure that the nip 54 does not change significantly during the grinding process.
  • FIG. 6 shows an operating state in which the grinding stock passes into the nip 54, which is larger than the nip and intended to be comminuted. If a largest grain or foreign matter is very hard and can not be crushed by the rollers 12, 14, the distance between the rollers 12, 14 must be increased, for example, to avoid damage to the rollers 12, 14.
  • the clamping cylinder 20, 22 are deflected, ie extended to let the material too large or too hard to pass.
  • the wings 32, 36 and 34, 38 are deflected in this case.
  • Each of the rockers 32, 34 and 36, 38 is capable of pivotal movement about an axis parallel to the roll axis.
  • the pivotal movement about the axis parallel to the roll axis ensures that the distance between the rolls 12, 14 can be increased or decreased.
  • the clamping cylinders 20, 22 provide a counter-directed force, so that the distance between the rollers 12, 14 remains almost the same.
  • each rocker 32, 34 and 36, 38 is able to rotate about its longitudinal axis or an axis parallel to its longitudinal axis.
  • the entire rocker 32, 34 and 36, 38 rotate as a rigid body about a rotation axis.
  • the wings 32, 34 and 36, 38 laterally elastically dodge or pivot about an axis perpendicular to the roll axis and its longitudinal axis.
  • pan and rotation movements can occur here superimposed.
  • the rockers 32, 34 and 36, 38 are not rigid, but by means of a hinge connection with the foundation, in particular the swing seats 24, 26 are connected and beyond rotatable, optionally in itself rotatable, the wings 32, 34 and 36 respectively , 38 at least partially follow the bending of the roll axis due to a largest grain or foreign body and thus a portion of the forces in the
  • FIG. 7 shows a second embodiment of a high-bed roll mill 110 in a perspective view obliquely from above.
  • the embodiment of a high-bed roller mill 1 10 shown in FIG. 7 differs from the embodiments of a high-bed roller mill 10 illustrated in FIGS. 1 to 6 in that the rockers and the foundation are designed differently.
  • the two substantially C-shaped plate members 140, 142 are at least partially connected to each other at its rear side.
  • an upper swing arm 148 is provided, on which the respective clamping cylinders 120, 122 are arranged articulated.
  • the rocker receptacles 124, 126 each include a bottom plate 160 and two perpendicular to the bottom plate 160 spaced side walls 162, between which two opposite rockers 132, 136 and 134, 138 in the
  • Swing mount 124, 126 are rotatably mounted about a lower rocker axis 146.
  • rockers 132 and 134 and in the rocker seats 124 and 126 each have a bore 164 is provided through which a locking bolt 166 is feasible, so that in the embodiment shown in Fig. 7, the left roller 1 14 as
  • Hard roller and the right roller 1 12 is designed as a Loswalze.
  • Wheel surfaces of idler rollers wear faster than those of the fixed rollers.
  • FIG. 8 shows a third embodiment of a good-bed roller mill 210, which differs from the previously described good-bed roller mills in that both rollers 212, 214 can be used either as Loswalze or as a fixed roller.
  • both rollers 212, 214 can be used either as Loswalze or as a fixed roller.
  • a further bore 268 for receiving a locking pin in the rocker seat 226 and in the rocker 238 is provided.
  • the two counter-rotating rollers are operated in a deep-rolling / idler-roller pairing.
  • the good bed roller mill can be operated with the help of additional elements with two Loswalzen. All embodiments have in common that due to the present leverage ratios of the illustrated good-bed roller mills 10; 1 10, 210 the strength of the clamping cylinder is increased over a ratio of 2: 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle, umfassend zwei nebeneinander angeordnete, in einem Grundzustand achsparallel ausgerichtete und gegenläufig drehende Walzen (12, 14; 112, 114; 212; 214), die zwischen sich einen Walzenspalt (54) ausbilden, ein Fundament (11), zwei Walzenhalterungen (28, 30), in denen jeweils eine Walze (12, 14, 12, 114; 212, 214) drehbar gelagert ist, wobei jede Walzenhalterung (28, 30) schwenkbar an dem Fundament (11) befestigt ist, und eine auf den Walzenspalt (54) wirkende Spannvorrichtung, die außerhalb des Walzenspalts (54) angeordnet ist und beide Walzenhalterungen miteinander verbindet, wobei jede Walzenhalterung (28, 30) zwei Schwingen (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) aufweist, die als separate Bauteile ausgebildet, jeweils an einem Ende einer Walze (12, 14, 112, 114; 212, 214) angeordnet und unabhängig voneinander auslenkbar sind.

Description

"Gutbett-Walzenmühle"
Beschreibung: Technisches Gebiet:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle, umfassend zwei
nebeneinander angeordnete, in einem Grundzustand achsparallel ausgerichtete und gegenläufig drehende Walzen, die zwischen sich einen Walzenspalt ausbilden.
Stand der Technik:
Solche Gutbett-Walzenmühlen, auch Walzenpressen genannt, werden beispielsweise in der Zementindustrie eingesetzt, um Zementrohmaterial, Zementklinker sowie Hüttensand zu mahlen.
Zwischen den beiden Mahlwalzen der Gutbett-Walzenmühle ist ein Walzenspalt bzw.
Mahlspalt vorgesehen. Das zu zerkleinernde Material befindet sich über dem Walzenspalt. Die beiden gegenläufig angetriebenen Walzen bewirken, dass das zu zerkleinernde Material durch den Walzenspalt hindurchgezogen, dabei druckbeansprucht und somit zerkleinert wird. Die beiden Mahlwalzen müssen mit sehr hohen Kräften radial in Richtung des
Walzenspalts gedrückt werden, damit sich die gewünschte Gutbettzerkleinerung einstellt.
Üblicherweise ist bei einer Gutbett-Walzenmühle eine Walze als Festwalze und die andere als Loswalze ausgeführt. Der zum Zerkleinern des zu mahlenden Materials notwendige Druck wird über fallweise gelenkig ausgeführte Hydraulikzylinder auf die Loswalze
aufgebracht. Zur Abstützung der auf die Walze wirkenden Kräfte ist ein Rahmen vorgesehen. Da die auf die Walzen wirkenden Kräfte insbesondere bei sehr harten mineralischen
Materialien groß sind, sind die Anforderungen an die Stabilität des Rahmens sehr hoch. Dies führt dazu, dass Gutbett-Walzenmühlen eine aufwändige Rahmenkonstruktion aufweisen.
Die hohen Mahlkräfte führen zu einer Walzendurchbiegung, die unter anderem auf die Lager der Walzen wirkt. Die Anforderungen an die Lager der Walzen sind dadurch in Bezug auf Haltbarkeit und Beweglichkeit sehr hoch.
Bei manchen der bekannten Gutbett-Walzenmühlen besteht der Nachteil, dass Mahlgut, welches deutlich größer als der Walzenspalt ist, den Walzenspalt über die gesamte Breite aufweitet. Dies hat zur Folge, dass sich die Mahlqualität entlang des Walzenspalts zumindest zeitweise verschlechtert, bis das übergroße oder zu harte Mahlgut den Walzenspalt verlassen und sich die gewünschte Spaltweite wieder eingestellt hat.
Bekannte Ausführungen der Gutbett-Walzenmühlen sind vielfach nach dem Prinzip der Linearführung gebaut. Diese können beweglich - auch durch leichtes Schrägstellen - dem Mahlgut folgen und vermeiden den oben genannten Nachteil. Die Ausrichtung der Mühle auf den Fundamenten ist aufwändig, um ein Verklemmen in den Walzenführungen zu
vermeiden.
Eine weitere Art der Ausführung einer Gutbett-Walzenmühle nach dem Prinzip der
Kreisbogenführung, wie etwa aus der Dokumenten DE 1 927 164 A1 und der US 4154408 A bekannt, weist zwar eine vergleichsweise einfache Rahmenkonstruktion auf, aber der Mahlspalt öffnet sich parallel, unabhängig an welcher Stelle das übergroße oder zu harte Mahlgut den Spalt passiert. Ein schlechteres Mahlergebnis ist die Folge.
Darstellung der Erfindung:
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gutbettwalzenmühle bereitzustellen, die geeignet ist, insbesondere sehr hartes Material zu mahlen und dabei eine einfache
Konstruktion, insbesondere eine einfache Rahmenkonstruktion aufweist.
Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gutbett-Walzenmühle bereitzustellen, bei der die Walzendurchbiegung keine Zwangskräfte in den Walzenlagern erzeugt.
Schließlich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Mahlqualität zu verbessern, insbesondere die Mahlqualität bei inhomogenem Mahlgut mit übergroßen oder zu harten Mahlgutelementen zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Gutbett-Walzenmühle gelöst, umfassend zwei nebeneinander angeordnete, in einem Grundzustand achsparallel ausgerichtete und gegenläufig drehende Walzen, die zwischen sich einen Walzenspalt ausbilden, ein
Fundament, zwei Walzenhalterungen, in denen jeweils eine Walze drehbar gelagert ist, wobei jede Walzenhalterung schwenkbar an dem Fundament befestigt ist, und eine auf den Walzenspalt wirkende Spannvorrichtung, die außerhalb des Walzenspalts angeordnet ist und beide Walzenhalterungen miteinander verbindet, wobei jede Walzenhalterung zwei Schwingen aufweist, die als separate Bauteile ausgebildet, jeweils an einem Ende einer Walze angeordnet und unabhängig voneinander auslenkbar sind, wobei wenigstens eine Schwinge in der Lage ist, wenigstens zwei der folgenden Bewegungen durchzuführen: Schwenkbewegung um eine Achse parallel zur Walzenachse, Drehbewegung um die Längsachse der Schwinge, Drehbewegung um eine Achse parallel zur Längsachse der Schwinge, Drehbewegung um eine Achse senkrecht zur Längsachse der Schwinge.
Unter Grundzustand der Gutbett-Walzenmühle ist der Zustand der Gutbett-Walzenmühle zu verstehen, in dem sich kein Mahlgut in der Gutbett-Walzenmühle befindet. Die erfindungsgemäße Gutbett-Walzenmühle weist eine vergleichsweise einfache und kostengünstige Konstruktion auf, da die kräfteaufnehmende Rahmenkonstruktion bekannter Gutbett-Walzenmühlen durch eine Walzenführung ersetzt ist, die im Wesentlichen aus zwei Schwingenaufnahmen und zwei Walzenhalterungen aufgebaut ist. Die erfindungsgemäße Gutbett-Walzenmühle ist darüber hinaus vergleichsweise kompakt, so dass die erfindungsgemäße Gutbett-Walzenmühle eine vergleichsweise kleine
Aufstellfläche benötigt. Durch die kompakte Bauweise werden zusätzlich das Gewicht und der Handhabungsaufwand der einzelnen Komponenten reduziert. Die Laufruhe der Maschine im Betrieb wird durch die vergleichsweise geringe träge Masse der Komponenten ebenfalls erhöht.
Darüber hinaus sind die Anforderungen der erfindungsgemäßen Gutbett-Walzenmühle an die Aufstelltoleranz im Vergleich zu bekannten Gutbett-Walzenmühlen geringer. Die Ausbildung der Schwingen als separate Bauteile hat den Vorteil, dass die Walzen, beispielsweise für Wartungsarbeiten an der Oberfläche der Walze, von der dem Mahlspalt abgewandten Seite einfach zugänglich sind. Ein zeit- und kostenaufwändiger Ausbau der Walzen ist nicht zwingend erforderlich. Die Trennung der Walzenhalterung in zwei Schwingen bedeutet eine Entkopplung der Bewegung der einzelnen Schwingen, so dass die Aufweitung des Walzenspaltes beim Durchgang eines übergroßen oder zu harten Mahlgutes auf einen Teil der Walzenbreite reduziert werden kann. Dies hat zur Folge, dass die Mahlqualität über die Walzenspaltbreite verbessert ist und der Energieverbrauch pro gemahlene Tonne reduziert wird.
Dadurch, dass wenigstens eine Schwinge in der Lage ist, wenigstens zwei unterschiedliche Bewegungen durchzuführen, können Kräfte, die während des Mahlprozesses aufgrund von Schiefstellungen sich biegender Walzen entstehen, verhindert werden, was zu einer deutlichen Entlastung der Lager führt, die zur Lagerung der Walzen in der Schwinge verwendet werden. Unterschiedliche Dreh- und Schwenkbewegungen können hierbei überlagert sein, um eine vergleichsweise große Beweglichkeit der wenigstens einen Schwinge zu gewährleisten.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Schwinge einer Walzenhalterung in der Lage, eine Drehbewegung um eine Achse senkrecht zur Längsachse der Schwinge und senkrecht zur Längsachse der Walze durchzuführen. Bei dieser Bewegungsmöglichkeit kann ein vergleichsweise hoher Anteil der während des Mahlprozesses auftretenden Kräfte aufgrund von Schiefstellung sich biegender Walzen verhindert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es von Vorteil, dass wenigstens eine Schwinge sphärisch gelagert ist.
Es ist weiter bevorzugt, dass die Spannvorrichtung zwei Spanneinheiten umfasst und jede Spanneinheit mit zwei gegenüberliegenden Schwingen verbunden ist. Hierdurch kann eine Regelung des Walzenspaltes über die Breite und somit eine weitere Verbesserung der Mahlqualität erzielt werden.
Darüber hinaus ist es weiter bevorzugt, dass die Spannvorrichtung einen Spannzylinder umfasst und die Anschlusspunkte des Spannzylinders an den Schwingen drehbar befestigt sind. Hierdurch können die Spannzylinder selbst ohne aufwendige Gelenke im
Zylinderinneren ausgeführt werden.
Es ist weiter von Vorteil, dass die Spannvorrichtung einen Spannzylinder umfasst und wenigstens ein Ende jedes Spannzylinders lösbar mit einer Schwinge verbunden ist. Dies ermöglicht den Zugang zu den Walzen bzw. dem Walzenspalt für Wartungszwecke und bei Betriebsstörungen.
Für Wartungszwecke ist es vorteilhaft, dass jede Schwinge gegenüber dem Fundament aus einer Betriebsposition in eine Wartungsposition schwenkbar ist. So ist beispielsweise jede Schwinge um wenigstens 15°, vorzugsweise bis 90° gegenüber dem Fundament schwenkbar im Sinne von aufklappbar, um einen freien Zugang zu einer Walze zu erhalten und um gegebenenfalls die Walze austauschen zu können. Besonders vorteilhaft ist es, dass an jeder Schwinge eine Fläche oder Vorrichtung vorgesehen ist, auf welche die Schwinge beim Aufklappen abgelegt werden kann.
Anbauteile, wie beispielsweise Getriebe, können beim Ausklappvorgang in den
Vorrichtungen abgelegt werden. Die Zylinder der Spannvorrichtung können beim Vorgang des Ausklappens als Hilfselemente verwendet werden.
Vorzugsweise werden zur Lagerung der Walzen Zylinderrollen- oder Gleitlager verwendet, da diese vergleichsweise günstig sind und eine hohe Tragzahl bezogen auf das Bauvolumen aufweisen.
Es wurde festgestellt, dass die Mahloberflächen von Loswalzen schneller verschleißen als die der Festwalzen. Es ist bevorzugt, dass jede Walzenhalterung wenigstens eine Aufnahme für Feststellbolzen aufweist, so dass jede Walze als Loswalze und Feststellwalze verwendet werden kann, um einen möglichst gleichmäßigen Verschleiß der Walzen zu erhalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
Fig. 1 eine Gutbett-Walzenmühle in perspektivischer Ansicht gemäß einer ersten
Ausführungsform,
Fig. 2 die Gutbett-Walzenmühle gemäß der ersten Ausführungsform von vorne,
Fig. 3 die Gutbett-Walzenmühle gemäß der ersten Ausführungsform in seitlicher Ansicht,
Fig. 4 die Gutbett-Walzenmühle gemäß der ersten Ausführungsform in einer
Wartungsposition,
Fig. 5 die Gutbett-Walzenmühle gemäß der ersten Ausführungsform von oben
Grundstellung,
Fig. 6 die Gutbett-Walzenmühle von oben mit Fremdkörperdurchgang,
Fig. 7 eine Gutbett-Walzenmühle in perspektivischer Ansicht gemäß einer zweiten
Ausführungsform, und Fig. 8 eine Gutbett-Walzenmühle in Vorderansicht.
Wege zur Ausführung der Erfindung und gewerbliche Verwertbarkeit:
Fig. 1 zeigt eine Gutbett-Walzenmühle 10 in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben. Die Gutbett-Walzenmühle 10 umfasst zwei nebeneinander angeordnete, achsparallel ausgerichtete Walzen 12, 14, die drehbar gelagert sind. Die Walzen 12, 14 sind mittels Antriebseinheiten 16, 18 einzeln antreibbar und drehen in bekannter Weise gegensinnig. Weiterhin ist eine Spannvorrichtung mit Spannzylindern 20, 22, wie etwa Hydraulikzylinder vorgesehen. Die Spannvorrichtung ist außerhalb, insbesondere oberhalb des von den Walzen 12, 14 gebildeten Walzenspalts angeordnet.
Ein Fundament 1 1 umfasst zwei parallel und im Abstand angeordnete leistenförmige
Schwingenaufnahmen 24, 26, die im Wesentlichen senkrecht zur Achse der Walzen 12, 14 ausgerichtet sind. Auf dem Fundament 1 1 sind zwei Walzenhalterungen 28,30 angeordnet, in denen jeweils eine Walze 12, 14 drehbar gelagert ist. Jede Walzenhalterung 28, 30 weist zwei als separate Bauteile ausgebildete Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 auf, die jeweils dreh- und schwenkbar an den Schwingenaufnahmen 24, 26 befestigt sind.
Die Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 sind unabhängig voneinander auslenkbar.
Jede Schwinge 32, 34, 36, 38 umfasst zwei im Wesentlichen C-förmig ausgebildete
Plattenelemente 40, 42, die parallel und im Abstand zueinander angeordnet sind. Der obere und der untere Abschnitt der beiden C-förmig ausgebildeten Plattenelemente 40, 42 sind jeweils mittels einer oberen Schwingenachse 44 und einer unteren Schwingenachse 46 miteinander verbunden (siehe Fig. 3).
In den Schwingenaufnahmen 24, 26 sind Bohrungen vorgesehen, durch die die untere Schwingenachse 46 durchgreift. Hierdurch wird eine Gelenkverbindung zwischen dem Fundament, insbesondere der Schwingenaufnahme 24, 26 mit den entsprechenden
Schwingen 32, 34, 36, 38 ausgebildet. Um ein möglichst reibungsarmes Verschwenken der Schwingen 32, 34, 36, 38 bezüglich der Schwingenaufnahme 24, 26 zu erreichen, sind nicht dargestellte, wartungsfreie Gelenklager vorgesehen.
Jeder Spannzylinder 20, 22 weist an seinen beiden Endabschnitten eine Bohrung auf, durch die die obere Schwingenachse 44 durchgreift. Hierdurch entsteht eine Gelenkverbindung zwischen einer Schwinge 32, 34, 36, 38 und einem Endabschnitt des Spannzylinders 20, 22. Wenn auch nicht dargestellt, so sind Gelenklager vorgesehen, um eine reibungsarme Schwenkbewegung zwischen Spannzylinder 20, 22 und Schwingen 32, 34, 36, 38 zu erzielen.
Die beiden Spannzylinder 20, 22 sind lösbar mit den Schwingen 32, 34, 36, 38 verbunden.
Wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen ist, bilden je eine Schwingenaufnahme 24, 26, die beiden an der Schwingenaufnahme 24 bzw. 26 befestigten Schwingen 32, 36 bzw. 34, 38 und der zugeordnete Spannzylinder 20 bzw. 22 zwei hintereinander angeordnete Rahmen, in denen die beiden Walzen 12, 14 angeordnet sind.
Die Walzen 12, 14 weisen jeweils einen Walzenkörper 50 und eine Welle 52 auf (siehe Fig. 3). Die Schwingen 32, 34, 36, 38 sind bei beiden Walzen 12, 14 jeweils beidseitig des Walzenkörpers 50 an der Welle 52 angeordnet, wobei die Walzen 12, 14 jeweils drehbar im konkaven Abschnitt jeder Schwinge 32, 34, 36, 38 gelagert sind. Die Lagerung der Walzen 12, 14 erfolgt mittels geeigneter Lager, wie etwa Rollenlager und/oder Gleitlager.
Insbesondere eignen sich mehrreihige Zylinderrollenlager, mehrreihige Kegelrollenlager oder Radial-Gleitlager.
Fig. 4 zeigt die Gutbett-Walzenmühle 10 in einer Wartungsposition. Hierbei sind die
Spannzylinder 20, 22 von den Schwingen 32, 34, 36, 38 entfernt. Die Schwingen 32, 34, 36, 38 sind nach außen geschwenkt bzw. nach außen geklappt, so dass die Walzen 12, 14 frei zugänglich sind, um Wartungsarbeiten an den Walzen durchzuführen oder um diese auszutauschen. Alternativ können die Spannzylinder 20, 22 einseitig entkoppelt werden.
Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, können die Schwingen 32, 34, 36, 38 um einen großen Winkel, insbesondere um einen Winkel > 15°, vorzugsweise bis zu einem Winkel von 90°, gegenüber der Schwingenaufnahme 24, 26 geschwenkt werden.
Fig. 5 zeigt die Gutbett-Walzenmühle 10 in einem Grundzustand. Die beiden Walzen 12, 14 weisen einen gleichmäßigen Walzenspalt 54 über die Breite der Walze 12, 14 auf. Die beiden Spannzylinder 20, 22 befinden sich in ihrer Grundstellung. Für den Mahlvorgang wird das Mahlgut oberhalb des Walzenspalts 54 auf die beiden Walzen 12, 14 gegeben. Aufgrund der Reibung auf der Walzenoberfläche wird das Mahlgut in den Walzenspalt 54 gezogen und im Walzenspalt 54 zerkleinert. Die Schwingen 32, 36 bzw. 34, 38, die Spannzylinder 20, 22 und die Schwingenaufnahmen 24, 26 nehmen die Kraft auf, die das Mahlgut im Walzenspalt 54 auf die Walzen 12, 14 ausübt, und sorgen dafür, dass sich der Walzenspalt 54 während des Mahlvorgangs nicht wesentlich verändert. In der Fig. 6 ist ein Betriebszustand dargestellt, in dem Mahlgut in den Walzenspalt 54 gelangt, welches größer als der Walzenspalt ist und bestimmungsgemäß zerkleinert werden soll. Wenn ein Größtkorn oder Fremdkörper sehr hart ist und nicht durch die Walzen 12, 14 zerkleinert werden kann, muss der Abstand zwischen den Walzen 12, 14 vergrößert werden, um beispielsweise Beschädigungen an den Walzen 12, 14 zu vermeiden. Hierfür werden die Spannzylinder 20, 22 ausgelenkt, d. h. verlängert, um das zu große oder zu harte Material passieren zu lassen. Die Schwingen 32, 36 bzw. 34, 38 werden hierbei ausgelenkt.
Jede der Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 ist in der Lage, eine Schwenkbewegung um eine Achse parallel zur Walzenachse durchzuführen. Die Schwenkbewegung um die Achse parallel zur Walzenachse sorgt dafür, dass der Abstand zwischen den Walzen 12, 14 vergrößert oder verkleinert werden kann. Während das Mahlgut die Walzen 12, 14 vom Mahlspalt nach außen drückt, sorgen die Spannzylinder 20, 22 für eine gegengerichtete Kraft, sodass der Abstand zwischen den Walzen 12, 14 nahezu gleich bleibt. Weiterhin ist jede Schwinge 32, 34 bzw. 36, 38 in der Lage, sich um ihre Längsachse oder eine Achse parallel zu ihrer Längsachse zu drehen. Hierbei kann sich die gesamte Schwinge 32, 34 bzw. 36, 38 als starrer Körper um eine Drehachse drehen.
Schließlich können die Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 seitlich elastisch ausweichen oder um eine Achse senkrecht zur Walzenachse und ihrer Längsachse schwenken.
Die Schwenk- und Drehbewegungen können hierbei überlagert auftreten.
Da die Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 nicht starr, sondern mittels einer Gelenkverbindung mit dem Fundament, insbesondere den Schwingenaufnahmen 24, 26 verbunden sind und darüber hinaus drehbar, gegebenenfalls in sich verdrehbar sind, können die Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 zumindest teilweise der Verbiegung der Walzenachse aufgrund eines Größtkorns oder Fremdkörpers folgen und somit einen Teil der Kräfte, die bei der
Durchbiegung der Walzen 12, 14 auftreten, aufnehmen. Die Kraft, die aufgrund einer Walzendurchbiegung auf das Walzenlager zwischen Walze 12, 14 und Schwinge 32, 34 bzw. 36, 38 auftritt, ist deutlich reduziert im Vergleich zu einer starren Verbindung zwischen Schwinge und Fundament, bei der die gesamte Kraft, die aufgrund einer
Walzendurchbiegung auftritt, auf das Lager zwischen Schwinge und Walze übertragen wird.
Dadurch, dass sich die Schwingen jeweils in sich verdrehen können, wird die Belastung der entsprechenden Lager an den Walzen bzw. Spannzylindern im Vergleich zu herkömmlichen Gutbett-Walzenmühlen deutlich reduziert. Eine Winkelbeweglichkeit der Walzenlager ist damit nicht nötig. Hierdurch ist der Einsatz von kostengünstigen Zylinderrollenlagern möglich. Auf teure Pendelrollenlager kann verzichtet werden.
Figur 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Gutbett-Walzenmühle 1 10 in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben. Die in Figur 7 dargestellte Ausführungsform einer Gutbett-Walzenmühle 1 10 unterscheidet sich von der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen einer Gutbett-Walzenmühle 10 dadurch, dass die Schwingen und das Fundament unterschiedlich ausgebildet sind.
Bei den Schwingen 132, 134 bzw. 136, 138 der Walzenpresse 1 10 sind die beiden im Wesentlichen C-förmig ausgebildete Plattenelemente 140, 142 an ihrer Rückseite zumindest abschnittsweise miteinander verbunden. Am oberen Abschnitt der Schwinge ist eine obere Schwingenachse 148 vorgesehen, an der die jeweiligen Spannzylinder 120, 122 gelenkig angeordnet sind.
Die Schwingenaufnahmen 124, 126 umfassen jeweils eine Bodenplatte 160 und zwei senkrecht zu der Bodenplatte 160 im Abstand angeordnete Seitenwände 162, zwischen denen jeweils zwei gegenüberliegende Schwingen 132, 136 bzw. 134, 138 in der
Schwingenaufnahme 124, 126 um eine untere Schwingenachse 146 drehbar gelagert sind.
Weiterhin sind in den Schwingen 132 und 134 sowie in den Schwingenaufnahmen 124 und 126 jeweils eine Bohrung 164 vorgesehen, durch die ein Feststellbolzen 166 durchführbar ist, so dass bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform die linke Walze 1 14 als
Festwalze und die rechte Walze 1 12 als Loswalze ausgebildet ist.
Betriebserfahrungen mit Gutbett-Walzenmühlen haben vielfach gezeigt, dass die
Mahloberflächen von Loswalzen schneller verschleißen als die der Festwalzen.
Die Figur 8 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Gutbett-Walzenmühle 210, die sich von den bisher dargestellten Gutbett-Walzenmühlen dadurch unterscheidet, dass beide Walzen 212, 214 entweder als Loswalze oder als Festwalze verwendet werden können. Hierfür ist zusätzlich zu der Bohrung 264 in der Schwingenaufnahme 226 und in der Schwinge 234 zur Aufnahme eines Feststellbolzens 264 eine weitere Bohrung 268 zur Aufnahme eines Feststellbolzens in der Schwingenaufnahme 226 und in der Schwinge 238 vorgesehen.
Bei den dargestellten Ausführungsformen werden die zwei gegenläufigen Walzen in einer Festwalzen/Loswalzenpaarung betrieben. Alternativ kann die Gutbettwalzenmühle unter Hilfe von Zusatzelementen mit zwei Loswalzen betrieben werden. Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass aufgrund der vorliegenden Hebelverhältnisse der dargestellten Gutbett-Walzenmühlen 10; 1 10, 210 die Kraft der Spannzylinder über ein Verhältnis von 2:1 verstärkt wird.

Claims

Patentansprüche:
1 . Gutbett-Walzenmühle umfassend zwei nebeneinander angeordnete, in einem
Grundzustand achsparallel ausgerichtete und gegenläufig drehende Walzen (12, 14; 1 12, 1 14; 212; 214), die zwischen sich einen Walzenspalt (54) ausbilden, ein
Fundament (1 1 ), zwei Walzenhalterungen (28, 30), in denen jeweils eine Walze (12, 14, 1 12, 1 14; 212, 214) drehbar gelagert ist, wobei jede Walzenhalterung (28, 30) schwenkbar an dem Fundament (1 1 ) befestigt ist, und eine auf den Walzenspalt (54) wirkende Spannvorrichtung, die außerhalb des Walzenspalts (54) angeordnet ist und beide Walzenhalterungen miteinander verbindet, wobei jede Walzenhalterung (28, 30) zwei Schwingen (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) aufweist, die als separate Bauteile ausgebildet, jeweils an einem Ende einer Walze (12, 14, 1 12, 1 14; 212, 214) angeordnet und unabhängig voneinander auslenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) einer Walzenhalterung (28,30) in der Lage ist, wenigstens zwei der folgenden Bewegungen durchzuführen: Schwenkbewegung um eine Achse parallel zur Walzenachse, Drehbewegung um die Längsachse der Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238), Drehbewegung um eine Achse parallel zur
Längsachse der Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238),
Drehbewegung um eine Achse senkrecht zur Längsachse der Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238).
2. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) einer Walzenhalterung (28,30) in der Lage ist, eine Drehbewegung um eine Achse senkrecht zur
Längsachse der Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) und senkrecht zur Längsachse der Walze (12, 14, 1 12, 1 14; 212, 214) durchzuführen.
3. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) einer Walzenhalterung (28,30) sphärisch gelagert ist.
4. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung zwei Spanneinheiten umfasst und jede Spanneinheit mit zwei gegenüberliegenden Schwingen (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) verbunden ist.
5. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) mittels Gelenkverbindung mit dem Fundament (1 1 ) und/oder der
Spannvorrichtung verbunden ist.
6. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung einen Spannzylinder (20, 22) umfasst und die Anschlusspunkte des Spannzylinders (20, 22) an den Schwingen (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) drehbar befestigt sind.
7. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung einen Spannzylinder (20, 22) umfasst und wenigstens ein Ende des Spannzylinders (20, 22) lösbar mit einer Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) verbunden ist
8. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass jede Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) gegenüber dem Fundament (1 1 ) von einer Betriebsposition in eine Wartungsposition schwenkbar ist.
9. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede
Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) um wenigstens 15°, vorzugsweise um einen Winkel bis zu 90° gegenüber dem Fundament (1 1 ) schwenkbar ist.
10. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zur Lagerung der Walzen (12, 14; 1 12, 1 14; 212, 214) und/oder der Spannzylinder (20, 22; 120, 122) Zylinderrollen- oder Gleitlager vorgesehen sind.
1 1 . Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass jede Walzenhalterung wenigstens eine Aufnahme für
Feststellbolzen (166; 264) aufweist.
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