DE10012696A1 - Zweiwalzen-Rollenpresse zur Druckbehandlung von Schüttgütern - Google Patents
Zweiwalzen-Rollenpresse zur Druckbehandlung von SchüttgüternInfo
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Abstract
Beim Betrieb von Zweiwalzen-Rollenpressen zur Druckbehandlung von Schüttgut zum Zweck der Zerkleinerung oder Kompaktierung ergibt sich bei abrasiven Schüttgütern ein hoher Verschleiß an den Walzen (1) und an den den Walzenspalt seitlich abdichtenden Seitenwänden (4). DOLLAR A Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das untere Ende der Seitenwände (4) mit einem in Richtung der Walzenstirnfläche (5) verschiebbaren Kolben (10) auszubilden, der bei seinem Verschleiß mit Hilfe eines Fluids nachstellbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Zweiwalzen-Rollenpresse zur Druckbe
handlung von Schüttgütern zum Zwecke der Zerkleinerung oder der
Kompaktierung bzw. Brikettierung mit zwei in einem Maschinenrah
men drehbar gelagerten Walzen, die zwischen sich einen Walzen
spalt ausbilden, in den das Schüttgut eingezogen und dabei gepreßt
wird, wobei der Walzenspalt durch gegen die Stirnflächen der Walzen
geführte Seitenwände seitlich begrenzt wird.
Bei dieser Druckbehandlung der Schüttgüter zum Zwecke der Zer
kleinerung oder der Kompaktierung bzw. Brikettierung wird das
Schüttgut infolge seiner inneren Reibung und der Reibung zwischen
dem Schüttgut und den Walzenoberflächen unter Zwang durch den
zwickelförmigen Walzenspalt gezogen, und dabei wird innerhalb des
Schüttgutes ein in Richtung des engsten Walzenspaltes steigender
hoher Druck aufgebaut. Dieser sich aufbauende Druck wirkt ver
schleißend gegen die Walzenoberflächen und drückt das Schüttgut
seitlich aus dem Walzenspalt heraus. Deshalb sind üblicherweise
seitlich dicht an den Stirnflächen der beiden Walzen Seitenwände,
angeordnet, die dieses seitliche Herausdrücken des Schüttgutes ver
hindern sollen.
Auf seinem Weg durch den Walzenspalt wird das Schüttgut auch mit
hohem Druck an den Seitenwänden vorbei geführt, wodurch bei abra
siven Schüttgütern ein Verschleiss der Seitenwände stattfindet, der
im Bereich des engsten Walzenspaltes am größten ist. Die Seitenwände
sind deshalb in diesem Bereich, also an ihrem unteren Ende,
bei bekannten Zweiwalzen-Rollenpressen mit einem Verschleißschutz
versehen, beispielsweise mit einer Hartpanzerung, und so ausgebil
det, dass dieser Bereich der Seitenwände leicht ausgewechselt wer
den kann. Bei starkem Verschleiss kommt es beim notwendigen Aus
wechseln der gesamten Seitenwände oder nur deren unteren Enden
zwangsläufig aber zu unerwünschten Stillständen der Zweiwalzen-
Rollenpresse, verbunden mit einem Produktionsausfall.
Insbesondere bei Zweiwalzen-Rollenpressen, deren Seitenwände mit
dem Gutaufgabeschacht fest verbunden sind, besteht nicht nur der
Nachteil des häufigen Auswechselns, sondern zusätzlich die Gefahr,
dass im Betrieb der Zweiwalzen-Rollenpresse bei auftretender
Schrägstellung der einen Walze gegenüber der anderen Walze es zu
Verklemmungen zwischen der Walze und der gesamten aus Gutauf
gabeschacht und Seitenwänden bestehenden Vorrichtung kommt. Um
hier Abhilfe zu schaffen sind unterschiedliche Vorrichtungen bereits
bekannt.
So wird in der DE PS 665 141 vorgeschlagen, in die Spitzen der Sei
tenwände verstellbare Abnutzungsschutzmittel einzusetzen, die aus
sich selbsttätig oder durch zusätzliche Federn oder Gewichte anpres
sende Einsatzstücke bestehen, und aus unterschiedlich zusammen
gesetzten Platten, oder aus mehreren in einem Rahmen untereinan
der angeordneten, bei Vorschub des Pressgutes umlaufenden Rollen
oder aus ein auf Rollen umlaufendes Rollenband in einem sich an
pressenden Einsatzrahmen gebildet sind.
Aus der DE 40 37 816 A1 ist eine Zweiwalzen-Rollenpresse bekannt,
bei der zur seitlichen Begrenzung und Abdichtung des Walzenspaltes
ein über Reibschluss mit einer der Walzen umlaufender, in Richtung
der Walzenachsen axial beweglicher Kreisring angeordnet ist, der die
andere Walze im Bereich des Walzenspaltes stirnseitig mit überdeckt.
Bei einer Schrägstellung der einen Walze gegenüber der anderen
Walze oder auch bei Eindringen von unzerbrechlichen Materialien
zwischen den Walzen und dem umlaufenden Kreisring kann der
Kreisring vorteilhaft zur Seite hin entsprechend ausweichen. Ferner
wird durch das Umlaufen des Kreisrings die den Verschleiß verursa
chende Differenzgeschwindigkeit zwischen Kreisring und Aufgabegut
im Walzenspalt erheblich reduziert, so dass die Schleißteile des um
laufenden Kreisrings im Vergleich zu fest angeordneten Seitenwän
den erheblich weniger oft ausgewechselt werden müssen.
Eine konstruktiv einfachere Vorrichtung zur genannten Problemstel
lung wird in der DE 37 05 051 A1 vorgeschlagen. Die Seitenwände der
aus diesem Dokument bekannten Zweiwalzen-Rollenpresse sind mit
den Seitenwandungen des Gutaufgabeschachts lösbar verbunden.
Die Verbindung der Seitenwände mit den Seitenwandungen des Gut
aufgabeschachts besteht aus Lenkern und Federelementen, wodurch
die unteren Enden der Seitenwände in Achsrichtung der Walzen
elastisch nachgiebig angeordnet sind.
Durch die gelenkige Verbindung der Seitenwände mit den Seitenwan
dungen des Gutaufgabeschachtes wird nicht nur ein vorteilhaftes
Ausweichen der Seitenwände, beispielsweise bei einer Schrägstel
lung einer Walze, herbeigeführt, sondern diese Gelenke stellen auch
eine leicht lösbare Verbindung dar, die im Bedarfsfall ein einfaches
Auswechseln der Seitenwand ermöglicht.
Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe
der Erfindung, die Betriebssicherheit von Zweiwalzen-Rollenpressen
zu erhöhen, speziell das untere Ende der Seitenwände von Rollen
pressen in einfacher Weise und ohne erheblichen Konstruktions- und
Betriebskostenaufwand so weiter auszubilden, dass die sonst übli
chen Stillstandzeiten der Zweiwalzen-Rollenpressen durch Auswechseln
von Seitenwandteilen deutlich gegenüber bekannten Seitenwän
den reduziert werden.
Die gestellte Aufgabe wird bei Zweiwalzen-Rollenpressen der ge
nannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen angegeben.
Der im Anspruch 1 beanspruchte Kolben, der aus einem hochver
schleißfesten Material, beispielsweise einem Hartmetall gefertigt ist,
stellt mit seiner der Stirnfläche der Walzen zugewandten Kolbenflä
che einen Teil der Seitenwand zur seitlichen Begrenzung des Wal
zenspaltes dar.
Bei einer Verschleißbeanspruchung durch ein abrasives Schüttgut
wird nun auch der Kolben an seiner Kolbenstirnfläche - trotz seiner
hochverschleißfesten Materialbeschaffenheit - entsprechend mit ver
schleißen, so dass der Walzenspalt seitlich nicht mehr abgedichtet
ist. Da der Kolben aber entsprechend der Erfindung in Richtung der
Stirnwand beweglich ausgebildet ist, ist es möglich, durch entspre
chendes Verschieben des Kolbens die Kolbenfläche wieder gegen
den Walzenspalt zu führen und diesen damit erneut abzudichten.
Der Kolben, der vorzugsweise nach einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung ähnlich einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder mit
einseitiger Kolbenstange ausgebildet ist, wird mit Hilfe einer Pumpe,
die über ein Fluid, beispielsweise ein hochviskoses Fett, mit dem
Kolben in Wirkverbindung steht, entsprechend verschoben.
Wann der Kolben auf Grund seines Verschleißes nachgestellt, d. h.
erneut verschoben werden muß, kann nach Erfahrungswerten in be
stimmten Zeitabständen erfolgen. Es ist aber nach einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, mit Hilfe von geeigneten
Sensoren den Verschleißzustand des Kolbens zu erfassen und das
erhaltene Ergebnis als Steuergröße für das Verschieben des Kolbens
zu nutzen.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden
nachfolgend an einem in schematischen Zeichnungsfiguren darge
stellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Walzen einer Zweiwalzen-Rollenpresse in einer Sei
tenansicht,
Fig. 2 eine Walze der Zweiwalzen-Rollenpresse mit Seitenwand
in einer Vorderansicht,
Fig. 3 einen Teilausschnitt der Fig. 2.
In der Fig. 1 sind in einer Seitenansicht die Walzen 1, 2 einer Zwei
walzen-Rollenpresse schematisch dargestellt. Die beiden Walzen 1,
2, die sich im Betrieb in Pfeilrichtung 9 gegeneinander drehen, bilden
zwischen sich einen sich zwickelförmig nach oben öffnenden Walzen
spalt 3 aus. Das Schüttgut 7, welches der Zweiwalzen-Rollenpresse
von oben in Pfeilrichtung 6 in den Gutaufgabeschacht 17 aufgegeben
wird, wird durch diesen Walzenspalt 3 nach unten gezogen, dabei
gepresst und verläßt die Zweiwalzen-Rollenpresse als druckbehan
deltes Gut 8.
Zur oberen Abdichtung des Walzenspaltes 3 ist an den Stirnwänden 5
der Walzen 1, 2 seitlich jeweils eine Seitenwand 4 mit Abstand ange
ordnet (nur die vordere Seitenwand ist dargestellt), wobei der obere
Teil der Seitenwand 4 dabei Teil des Aufgabetrichters 17 für das
Schüttgut 7 ist. Dabei können die Seitenwände 4 in Achsrichtung der
Walzen in Richtung zu deren Stirnwänden ggf. elastisch nachgiebig
angeordnet sein.
Im unteren Teil der Seitenwand 4, der den engsten Bereich des Wal
zenspaltes 3 überdeckt, ist in der Seitenwand 4 erfindungsgemäß ein
Kolben 10 angeordnet, der mit seiner Stirnfläche 11 einen Teil der
Seitenwand 4 bildet.
In der Fig. 2 ist in einer Vorderansicht die Walze 1 der Zweiwalzen-
Rollenpresse gemäß der Fig. 1 dargestellt. Seitlich neben den Stirn
flächen 5 der Walze 1 ist mit Abstand jeweils eine Seitenwand 4 an
geordnet, deren Ende bis kurz unterhalb der Walzenachse, - dies
entspricht auch dem engsten Bereich des Walzenspaltes - reicht. Das
obere Ende der Seitenwand 4 (in der Zeichnung nicht mehr sichtbar)
reicht über die Oberkante der Walze 1 hinaus und ist Teil des Aufga
betrichters 17 (in Fig. 2 nicht mehr sichtbar).
Im unteren Ende der Seitenwand 4 ist erfindungsgemäß der in Rich
tung der Stirnflächen 5 der Walzen 1, 2 verschiebbare Kolben 10 an
geordnet (siehe hierzu Fig. 3), dessen Kolbengehäuse 12 über eine
Anstellvorrichtung mit vorgegebenem Abstand zur Stirnfläche 5 der
Walze 1 am Maschinengehäuse 15 stützend gehalten wird. Die An
stellvorrichtung besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus ei
ner Anstellstange 13, die das Kolbengehäuse 12 mit einem Tellerfe
derpaket 14, das außen am Maschinengehäuse 15 angeordnet ist,
verbindet.
In der Fig. 3 ist das Kolbengehäuse 12 sowie seine Abstützung am
Maschinengehäuse 15 mit Hilfe der Anstellstange 13 und dem Tel
lerfederpaket 14 als vergrößerter Teilausschnitt der Fig. 2 dargestellt.
Das Kolbengehäuse 12 befindet sich am unteren Ende der
Seitenwand 4, die in diesem Bereich mit einer Verschleißschicht 20
versehen ist.
Innerhalb des Kolbengehäuses 12 befindet sich der in Richtung der
Stirnfläche 5 der Walze 1 verschiebbare Kolben 10, der gemäß der
Erfindung aus einem hochverschleißfesten Material gefertigt ist und
der an seiner Rückseite 24 durch ein Fluid 18 abgestützt wird. Dieses
Fluid 18, vorzugsweise ein hochviskoses Fett, gewährleistet die im
oftmals rauhen Betrieb der Zweiwalzen-Rollenpresse erforderliche
Beweglichkeit des Kolbens 10. Zur Erhöhung dieser Beweglichkeit
befindet sich um den Kolben 10, der ein gestufter Kolben sein kann,
innerhalb des Kolbengehäuses 12 zusätzlich eine mit dem gleichen
Fluid 18 gefüllte Ringkammer 23, wodurch die Gefahr der Kolbenver
klemmung minimiert wird.
Die Verschiebung des Kolbens 10, die notwendig wird, wenn die
Stirnfläche 11 des Kolbens 10 soweit abgeschlissen ist, dass eine
Abdichtung des Walzenspaltes nicht mehr gewährleistet ist, wird mit
Hilfe des Fluids 18 durchgeführt. Zu diesem Zweck ist das Fluid 18
des Kolbengehäuses 12 über eine Bohrung 21 des Kolbengehäuses
12 und eine Leitung 22 mit einer Pumpe 16 verbunden, durch die das
Fluid 18 mit dem notwendigen Förderdruck beaufschlagt wird.
Die Steuerung der Pumpe zum Verschieben bzw. Nachschieben des
Kolbens 10 - was ohne Stillstand der Zweiwalzen-Rollenpresse
durchgeführt werden kann - geschieht in regelmäßigen Zeitabständen
oder erfindungsgemäß mit Hilfe von Sensoren, die den Verschleißzu
stand des Kolbens 10 erfassen (die Sensoren sind in der Zeichnung
nicht dargestellt).
Die mit Vorteil mit einem Fluid wie z. B. Fett gefüllte Ringkammer 23
gibt beim Verschieben des Kolbens 10 das verdrängte Fett über die
Bohrung 19 des Kolbengehäuses 12 an die Umgebung ab.
Durch das vergleichsweise große Verschleißvolumen des Kolbens 10
sind bei der erfindungsgemäßen Zweiwalzen-Rollenpresse die Be
triebsrisiken deutlich reduziert, und es kann nicht wie bei bisherigen
Konstruktionen, wenn die aus technischen Gründen begrenzte übli
che Verschleißschutzdicke durchbrochen wird, zu gravierenden Fol
geschäden an den Seitenwänden 4 und ihrer Aufhängung kommen.
Die Erfindung ist nicht auf das in den Zeichnungsfiguren dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie kann je nach Ausbil
dung und Verwendungszweck der Zweiwalzen-Rollenpresse durch
den Fachmann entsprechend variiert werden, wenn der Grundge
danke der Erfindung, das untere Ende der Seitenwände aus einem
verschiebbaren Kolben auszubilden, erhalten bleibt.
Claims (6)
1. Zweiwalzen-Rollenpresse zur Druckbehandlung eines Schütt
gutes zum Zwecke der Zerkleinerung oder der Kompaktierung bzw.
Brikettierung mit zwei in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerten
Walzen (1, 2), die zwischen sich einen Walzenspalt (3) ausbilden, in
den das Schüttgut (7) eingezogen und dabei gepreßt wird, wobei der
Walzenspalt (3) durch gegen die Stirnflächen (5) der Walzen (1, 2)
geführte Seitenwände (4) seitlich begrenzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Teil jeder Seitenwand (4)
im engsten Bereich des Walzenspaltes (3) ein in Richtung der Stirn
flächen (5) der Walzen (1, 2) verschiebbarer Kolben (10) angeordnet
ist, dessen Stirnfläche (11) einen Teil der Seitenwand (4) bildet.
2. Zweiwalzen-Rollenpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) aus einem hochver
schleißfesten Material, beispielsweise ein Hartmetall, gefertigt ist.
3. Zweiwalzen-Rollenpresse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) über eine Pumpe (16)
mit Hilfe eines Fluids, vorzugsweise mit Hilfe eines hochviskosen
Fetts verschiebbar ist.
4. Zweiwalzen-Rollenpresse nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (16) über Sensoren, die
den aktuellen Verschleißzustand des Kolbens (10) erfassen, zur Ver
schiebung des Kolbens (10) gesteuert wird.
5. Zweiwalzen-Rollenpresse nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) ähnlich einem dop
peltwirkenden Hydraulikzylinder mit einseitiger Kolbenstange ausge
bildet ist.
6. Zweiwalzen-Rollenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) des Kolbens (10)
über eine Anstellstange (13) und Federn (14) am Maschinengehäuse
(15) abgestützt ist.
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