CN112437697B - 辊组件、碾磨装置和用于调节碾磨装置的碾磨间隙的方法 - Google Patents

Abstract

本发明尤其涉及用于碾磨装置(70)的辊组件，包括由至少一个第一轴承体(13)保持的第一辊和由至少一个第二轴承体(14)保持的第二辊，所述第一轴承体(13)和所述第二轴承体(14)借助调节装置(15)能够彼此相对调节，使得能够调节在所述第一辊和所述第二辊之间形成的碾磨间隙。所述调节装置(15)包括机械式增力器(30)，其具有输入构件(31)、输出构件(32)和具有接触表面(34,36,45,46)的增力器构件(33,35,47)。接触表面(34,36,45,46)彼此配合，使得所述第一增力器构件(33)在轴向(A)上的移动导致所述第二增力器构件(35)在横向(Q)上的移动，这导致所述输出构件(32)在轴向(A)上的移动。本发明还涉及具有这种类型的辊组件的碾磨装置(70)和用于调节这种类型的辊组件的碾磨间隙的方法。

Description

辊组件、碾磨装置和用于调节碾磨装置的碾磨间隙的方法

技术领域

本发明涉及辊组件、碾磨装置和用于调节碾磨装置的碾磨间隙的方法。

背景技术

对于各种工业应用而言，不同类型的碾磨装置被用于碾磨颗粒物料。这些装置包括例如辊磨机、麦芽谷物碾磨机、饲料碾磨机和咖啡碾磨机。这样的碾磨装置包括一个或多个辊组件，各辊组件具有至少两个由轴承体保持的辊。在辊之间形成有碾磨间隙，所述间隙在许多辊组件中是可调节的，例如通过能够彼此相对调节的轴承体。

已知的辊组件基本上根据同一原理进行构造：借助例如以机械方式、气动方式或机电方式驱动的调节装置，通过使可移动地安装的辊移位来将碾磨间隙的宽度减小(即“接合”)成工作间隙。为了确保最佳碾磨，碾磨间隙应该也可在工作期间借助调节装置进行调节，这被称为“微调”。在碾磨辊修整之后，必须将它们更靠近地移动在一起，这通过“粗调”实现。例如，在EP0734770、EP0752272、DE19715210、WO2009/068921和EP2098110中公开了用于设置碾磨间隙的调节装置。

为了能够施加调节碾磨间隙所需的力，偏心装置和杠杆的设计被用于许多已知的辊组件中。然而，这些设计需要相当大的安装空间。此外，输出构件的位置不线性相关于输入构件，这使得调节更加困难。

发明内容

本发明的问题是克服现有技术中已知的缺点。尤其是，提供一种辊组件，通过该辊组件实现用于设置碾磨间隙的尽可能高的力，然而，用于该目的的措施应该只占据尽可能小的安装空间。

在本发明的第一方面，这些和其它问题通过用于碾磨装置的辊组件来解决，该辊组件包括由至少一个第一轴承体保持的第一辊和由至少一个第二轴承体保持的第二辊。所述第一轴承体和所述第二轴承体借助调节装置能够彼此相对调节，使得在所述第一辊与所述第二辊之间形成的碾磨间隙是可调节的。

根据本发明，所述调节装置包括机械式增力器，其包括：

-用于将输入力加入增力器的输入构件，

-联接至所述第二轴承体的、用于将输出力加入所述第二轴承体的输出构件，

-由所述输入构件形成的或与所述输入构件联接的至少一个第一增力器构件，其可在轴向上移位并且具有至少一个第一接触表面，

-至少一个第二增力器构件，其可在不同于轴向的横向上移位并且具有至少一个第二接触表面和至少一个第三接触表面，所述第二增力器构件以所述第二接触表面抵接所述第一增力器构件的所述第一接触表面，

-由所述输出构件形成的或与所述输出构件联接的至少一个第三增力器构件，其可在轴向上移位并且具有至少一个第四接触表面，所述第三增力器构件以所述第四接触表面抵接所述第二增力器构件的所述第三接触表面。

接触表面彼此配合，使得所述第一增力器构件在轴向上的移动导致所述第二增力器构件在横向上的移动，并且这导致所述输出构件在轴向上的移动。

带有这样的增力器的辊组件能够尤其有效同时节省空间地增强调节碾磨间隙所需的力。此外，输出构件的位置与输入构件的位置的线性相关性可以以简单的方式实现，这简化了调节。此外，增力器可以仅用很少的部件且以低成本制造。

为了防止或至少减少在已知的带有偏心装置的解决方案中出现的干扰力矩，输入构件和输出构件互相同轴布置将是方便的。这可以通过根据本发明的增力器的设计尤其容易地实现。

进一步有利的是，所述第一轴承体可相对于所述碾磨装置的机架不可移动地安装，所述第二轴承体可相对于所述机架可移动地尤其可转动地安装，并且所述增力器的至少增力器构件被布置或集成在一个所述第一轴承体中或一个所述第二轴承体中，尤其在一个所述第一轴承体中。这使得尤其节省空间的设计成为可能。

如果至少一个第一接触表面和至少一个第二接触表面相对于轴向以第一角度(该第一角度在10°至45°的范围内，优选在15°至20°的范围内)延伸，则可以实现有效的力增强。例如，第一和/或第二接触表面可以是平坦的。还可以具有多个第一接触表面，该第一接触表面中的每一个都是平坦的，但是不必布置成彼此平行。此外，可存在多个第二接触表面，该第二接触表面中的每一个都是平坦的，但是不必布置成彼此平行。第一和/或第二接触表面还可被设计为锥套形。例如，第一接触表面可形成外锥，第二接触表面可形成内锥，反之亦然。

此外，如果第三接触表面和第四接触表面相对于轴向以第二角度延伸(该第二角度在45°至80°的范围内，优选在50°至70°的范围内)，则可以实现有效的力增强。例如，第三和/或第四接触表面可以是平坦的。还可以具有多个第三接触表面，该第三接触表面中的每一个都是平坦的，但是不必布置成彼此平行。此外，可具有多个第四接触表面，该第四接触表面中的每一个都是平坦的，但是不必布置成彼此平行。第三和/或第四接触表面还可被设计为锥套形。例如，第三接触表面可形成外锥，第四接触表面可形成内锥，反之亦然。

第三增力器构件可以至少部分地在几何形状上包围第一增力器构件，由此可以实现安装空间的进一步减小。

在一个结构简单的实施例中，输入构件由在第一端处具有外螺纹的第一可旋转心轴提供，并且第一增力器构件具有带内螺纹的轴向孔，所述第一心轴的外螺纹拧入该内螺纹中。此外，如果第一增力器构件的旋转运动被阻止，则第一心轴的旋转运动可以由此转化为第一增力器构件的轴向运动。

在此实施例中，尤其有利的是，所述第一心轴具有与其第一端相对的第二端，手轮被附接至所述第二端，所述第一心轴可借助所述手轮旋转。因此，通过尤其绕轴向旋转手轮，第一增力器构件且因此输出构件可以移动。以此方式，碾磨间隙的微调可通过转动手轮来实现。

有利地，所述输出构件可旋转地支撑在所述第三增力器构件上。这可以例如通过包括具有开口的拉板的第三增力器构件来实现，输出构件延伸穿过所述开口，输出构件在第一端处具有径向突起，输出构件通过径向突起搁置在所述拉板上。进一步优选地，输出构件可形成为第二心轴并且尤其在与第一端相对的第二端处具有外螺纹，所述第二轴承体具有带内螺纹的接头，所述第二心轴的外螺纹拧入该内螺纹中。以此方式，碾磨间隙的粗调可通过旋转第二心轴来实现。

为了使碾磨辊分离，优选的是，所述辊组件具有分离杆，所述分离杆经由第一分离接头可转动地安装在所述第一轴承体上，并且所述分离杆具有导向面，所述增力器具有引导辊，当所述分离杆绕所述第一分离接头转动时，所述导向面贴沿所述引导辊滚动，使得增力器相对于第一轴承体移动。相比于已知的带有偏心装置和杠杆的解决方案，该带有导向面和引导辊的解决方案是有利的，因为它允许更加紧凑的设计、产生与位置无关的恢复扭矩并且需要施加较低的分离力，进一步优选的是，通过该解决方案提供的引导辊的导向运动的可行性，其可以由另一导向面的轮廓具体指定。例如，分离杆可以经由第二分离接头连接至气缸的活塞杆，使得分离杆可以通过致动气缸来绕第一分离接头转动。然后，这导致导向面贴沿引导辊滚动，以使增力器相对于第一轴承体移动。

这样的机构对于不具有根据本发明第一方面的增力器的辊组件也是有利的，即通常对于用于碾磨装置的辊组件，其包括由至少一个第一轴承体保持的第一辊和由至少一个第二轴承体保持的第二辊，其中第一轴承体和第二轴承体借助调节装置能够彼此相对调节，使得在第一辊与第二辊之间形成的碾磨间隙是可调节的。辊组件可以具有分离杆，该分离杆经由第一分离接头可转动地安装在第一轴承体上。分离杆可以具有导向面，联接至第二轴承体的致动器可以具有引导辊，当分离杆绕第一分离接头转动时，导向面贴沿引导辊滚动，使得致动器以及因此第二轴承体相对于第一轴承体移动。致动器可以是例如根据本发明的增力器或联接至第二轴承体的另一增力器。同样在这个更一般的概念中，分离杆可以经由第二分离接头连接至气缸的活塞杆，使得v形杠杆可以通过气缸的致动而绕第一分离接头转动。然后，这导致导向面贴沿引导辊滚动，使得第二轴承体相对于第一轴承体移动。

此外，方便的是，所述辊组件包括至少一个轴承接头和至少一个弹簧件，其中所述轴承接头可经由所述弹簧件可弹性地安装在所述碾磨装置的机架上，并且所述第二轴承体可以可转动地和弹性地安装在所述机架上。弹簧件可以例如是本身已知的板簧组件。当异物进入碾磨间隙时，轴承接头可相对于机架移动，以使碾磨间隙可以变宽。以此方式，可以提供防护异物的安全性。

这样的机构对于既不具有根据本发明的第一方面的增力器也不具有上述的导向面和引导辊的组合的辊组件也是有利的，即通常对于用于碾磨装置的辊组件，其包括由至少一个第一轴承体保持的第一辊和由至少一个第二轴承体保持的第二辊，其中第一轴承体和第二轴承体借助调节装置能够彼此相对调节，使得在第一辊与第二辊之间形成的碾磨间隙是可调节的。辊组件可以具有至少一个轴承接头和至少一个弹簧件，轴承接头能够经由弹簧件被弹性安装在碾磨装置的机架上，并且第二轴承体能够可转动地和弹性地安装在机架上。

本发明的又一方面提供了一种碾磨装置，例如辊磨机、麦芽谷物碾磨机、饲料碾磨机和咖啡碾磨机。该碾磨装置包括机架和至少一个上述的辊组件，所述辊组件被插入或可插入机架内。这为碾磨装置提供了已经在上文解释过的辊组件的优点。

在又一方面中，本发明还涉及一种用于调节在上述的辊组件的所述第一辊和所述第二辊之间形成的碾磨间隙的方法。该方法包括以下步骤：借助所述输入构件将输入力加入所述增力器以移动所述增力器的所述输出构件且进而将输出力加入所述第二轴承体并彼此相对调节所述第一轴承体和所述第二轴承体。由此，可以实现已经解释过的优点。

附图说明

以下参照实施例更加详细地解释本发明，其中附图示出：

图1是根据本发明的辊磨机的一部分的侧视图，该辊磨机具有带有增力器的辊组件；

图2是根据本发明的辊组件的侧面剖视图；

图3是根据本发明的辊组件的增力器的详细视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的辊磨机70的一部分，该辊磨机带有机架71和插入在其中的辊组件10。辊组件10包括两个相对于机架71不可移动地安装的第一轴承体13和两个绕轴承接头50可转动地安装的第二轴承体14。第一轴承体13和第二轴承体14中的每一个都只有一个轴承体是可见的。轴承接头50经由板簧组件58弹性安装在机架71上。当异物进入碾磨间隙时，轴承接头50相对于机架71移动，使得碾磨间隙可以变宽。这提供了防护异物的安全性。

辊组件10还包括在相对两端由两个第一轴承体13保持的第一辊11，以及在相对两端由两个第二轴承体14保持的第二辊12。第一轴承体13和第二轴承体14借助调节装置15能够彼此相对调节，使得在第一辊11与第二辊12之间形成的碾磨间隙是可调节的，这将在下文更详细地解释。

如图2和图3所示，调节装置15包括机械式增力器30，其具有壳体61、具有第一端38和与第一端相对的第二端41的第一可旋转心轴31以及第二可旋转心轴32。第一心轴31充当输入构件31，借助输入构件31可以将输入力加入至增力器30。出于此目的，手轮42被附接至第一心轴31的第二端41，该第一心轴31可以借助该手轮旋转。

增力器30还包括在轴向A上可移位的第一增力器构件33。该构件包括其中形成有内螺纹的轴向孔39，该内螺纹与形成在第一心轴31的第一端38的外螺纹接合。第一增力器构件33还具有多个平坦的第一接触表面34，这些第一接触表面34相对于轴向A以角度α＝18°延伸。

增力器30还包括彼此相对布置的两个第二增力器构件35，其可在垂直于轴向A的横向Q上移位。在轴向A上，第二增力器构件35由垂直于轴向A延伸的支撑板43支撑。第二增力器构件35中的每一个都包括第二接触表面36，第二增力器构件35以第二接触表面36抵接第一增力器构件33的第一接触表面34。此外，第二增力器构件35中的每一个都具有第三接触表面45，该第三接触表面45相对于轴向A以角度β＝60°延伸。

此外，增力器30包括第三增力器构件47，其可在轴向A上移位并且具有两个第四接触表面46，第三增力器构件47以第四接触表面46抵接第二增力器构件35的第三接触表面45。在横向Q上，第三增力器构件47由壳体61支撑。第三增力器构件47还包括具有开口48的拉板37，第二心轴32延伸穿过该开口48。第二心轴32在第一端59处包括径向突起40，第二心轴32通过径向突起40搁置在拉板37上。以此方式，第二心轴32可旋转地保持在第三增力器构件47上。

第二心轴32形成增力器30的输出构件32，其允许输出力被加入至第二轴承体14。出于此目的，第二心轴32在与第一端59相对的第二端60具有外螺纹，该外螺纹与可旋转地保持在第二轴承体14上的接头44的内螺纹接合。

接触表面34、36、45和46彼此匹配，使得由输出构件32提供的输出力相对于输入构件31中引入的输入力被增强。通过绕轴向A旋转手轮42，第一心轴31以及因此在其第一端38处设置的内螺纹在第一增力器构件33的外螺纹内移动。由于第一增力器构件33被阻止绕轴向A旋转，所以该第一增力器构件沿轴向A移动。由于第一接触表面34与第二接触表面36之间的接触，所以第二增力器构件35在横向Q上被向外推动。由于第三接触表面45与第四接触表面46之间的接触，所以第三增力器构件47以及因此第二心轴32沿轴向A被拉动。然后，第二轴承体14克服布置在轴承体13、14之间的弹簧49的力而绕轴承接头50转动，从而减小在第一辊11与第二辊之间形成的碾磨间隙。增力器30因此允许微调碾磨间隙。

如果碾磨辊被重新打磨或重新刻槽，它们的直径会减小，这会使“微调”的调节范围过小。在这种情形下，碾磨间隙可以通过粗调来调节。这可以通过转动第二心轴32来实现。

增力器构件33、35、47集成在第一轴承体13中，这确保了节省空间的设计。由于第一心轴31和第二心轴32(即输入构件和输出构件)互相同轴布置，所以也防止或至少减小了干扰扭矩。

从图1和图2中还可以看出，辊组件10具有经由第一分离接头52可转动地安装在第一轴承体13上的分离杆51。该分离杆经由第二分离接头53连接至气缸55的活塞杆54。通过致动气缸55，分离杆51绕第一分离接头52转动。此外，分离杆51具有导向面56，该导向面56在此移动期间贴沿增力器30的引导辊57滚动。这允许增力器30沿轴向A移动。这可能例如在没有或太少的碾磨物料被送入时是必要的。

Claims (16)

1.一种用于碾磨装置(70)的辊组件(10)，包括由至少一个第一轴承体(13)保持的第一辊(11)和由至少一个第二轴承体(14)保持的第二辊(12)，其中所述第一轴承体(13)和所述第二轴承体(14)借助调节装置(15)能够彼此相对调节，使得在所述第一辊(11)与所述第二辊(12)之间形成的碾磨间隙是可调节的，其特征在于，所述调节装置(15)包括机械式增力器(30)，它具有：

-用于将输入力加入该增力器(30)中的输入构件(31)，

-联接至所述第二轴承体(14)的、用于将输出力加入所述第二轴承体(14)中的输出构件(32)，

-由所述输入构件(31)形成的或与所述输入构件(31)联接的至少一个第一增力器构件(33)，其能够在轴向(A)上移位并具有至少一个第一接触表面(34)，

-至少一个第二增力器构件(35)，其能够在不同于轴向(A)的横向(Q)上移位并具有至少一个第二接触表面(36)和至少一个第三接触表面(45)，所述第二增力器构件以所述第二接触表面抵接所述第一增力器构件(33)的所述第一接触表面(34)，

-由所述输出构件(32)形成的或与所述输出构件(32)联接的至少一个第三增力器构件(47)，第三增力器构件能在轴向(A)上移位并具有至少一个第四接触表面(46)，所述第三增力器构件以所述第四接触表面抵接所述第二增力器构件(35)的所述第三接触表面(45)，

其中，所述接触表面(34,36,45,46)彼此匹配，使得所述第一增力器构件(33)在轴向(A)上的移动导致所述第二增力器构件(35)在横向(Q)上移动，并且这造成所述输出构件(32)在轴向(A)上移动。

2.根据权利要求1所述的辊组件(10)，其中所述第一轴承体(13)相对于所述碾磨装置(70)的机架(71)不可移动地安装，所述第二轴承体(14)能相对于所述机架(71)可移动地安装，并且其中所述增力器(30)的至少该增力器构件(33,35,47)被布置或集成在一个所述第一轴承体(13)中或一个所述第二轴承体(14)中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的辊组件(10)，其中所述输入构件(31)和所述输出构件(32)相互同轴布置。

4.根据权利要求1或2所述的辊组件(10)，其中所述第一接触表面(34)和所述第二接触表面(36)相对于轴向(A)以第一角度(α)延伸，所述第一角度在10°至45°的范围内。

5.根据权利要求1或2所述的辊组件(10)，其中所述第三接触表面(45)和所述第四接触表面(46)相对于轴向(A)以第二角度(β)延伸，所述第二角度在45°至80°的范围内。

6.根据权利要求1或2所述的辊组件(10)，其中所述输入构件(31)由在第一端(38)处具有外螺纹的可旋转第一心轴(31)形成，并且所述第一增力器构件(33)具有带内螺纹的轴向孔(39)，所述第一心轴(31)的外螺纹拧入该内螺纹中。

7.根据权利要求6所述的辊组件(10)，其中所述第一心轴(31)具有与其第一端(38)相对的第二端(41)，手轮(42)被固定至所述第二端(41)，所述第一心轴(31)能借助所述手轮旋转。

8.根据权利要求1或2所述的辊组件(10)，其中所述输出构件(32)可旋转地支撑在所述第三增力器构件(47)上。

9.根据权利要求8所述的辊组件(10)，其中所述第三增力器构件(47)包括具有开口(48)的拉板(37)，所述输出构件(32)延伸穿过所述开口，其中所述输出构件(32)在第一端(59)具有径向突起(40)，所述输出构件以所述径向突起(40)放置在所述拉板(37)上。

10.根据权利要求1或2所述的辊组件(10)，其中所述输出构件(32)作为第二心轴(32)构成并具有外螺纹，并且其中所述第二轴承体(14)具有带内螺纹的接头(44)，所述第二心轴(32)的外螺纹拧入该内螺纹中。

11.根据权利要求1或2所述的辊组件(10)，其中第一至第四接触表面(34,36,45,46)中的至少一个形成为平坦表面或锥套形。

12.根据权利要求1或2所述的辊组件(10)，其中所述第二增力器构件(35)是圆柱形的。

13.根据权利要求1或2所述的辊组件(10)，其中所述辊组件(10)具有分离杆(51)，所述分离杆(51)经由第一分离接头(52)可转动地安装在所述第一轴承体(13)上，并且其中所述分离杆(51)具有导向面(56)，并且所述增力器(30)具有引导辊(57)，当所述分离杆(51)绕所述第一分离接头(52)转动时，所述导向面(56)贴沿所述引导辊滚动。

14.根据权利要求1或2所述的辊组件(10)，其中所述辊组件(10)包括至少一个轴承接头(50)和至少一个弹簧件(58)，其中所述轴承接头(50)能经由所述弹簧件(58)弹动安装在所述碾磨装置(70)的机架(71)上，并且所述第二轴承体(14)能可转动和弹动地安装在所述机架(71)上。

15.一种碾磨装置(70)，其包括机架(71)和至少一个根据前述权利要求中任一项所述的辊组件(10)，所述辊组件(10)插入或能插入该机架(71)中。

16.一种用于调节在根据权利要求1至14中任一项所述的辊组件(10)的所述第一辊(11)和第二辊(12)之间形成的碾磨间隙的方法，包括以下步骤：借助所述输入构件(31)将输入力加入所述增力器(30)以移动所述增力器(30)的所述输出构件(32)且进而将输出力加入所述第二轴承体(14)并彼此相对调节所述第一轴承体(13)和所述第二轴承体(14)。

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