DE10063798A1 - Kreislaufmahleinrichtung mit Hochdruck-Walzenmühle und Sichter - Google Patents

Abstract

Um eine Kreislaufmahleinrichtung mit Walzenmühle bzw. Walzenpresse zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutmaterials und mit wenigstens einem integrierten Sichter, wobei Mühle und Sichter innerhalb zweier feststehender Seitenwände (12, 13) und einem dazwischen liegenden drehbar gelagerten in Drehung versetzbaren Materialförderring (18) für einen internen Gutmaterialkreislauf angeordnet sind, so weiter zu entwicklen, dass der drehbar gelagerte im Durchmesser sehr große und im Betrieb rotierende Materialförderring (18) möglichst leichtgewichtig und der Drehantrieb möglichst einfach gebaut sein können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, um den unteren Umfangsbereich des Materialförderringes (18) mehr als zwei, z. B. vier, den Ring (18) von unten abstützende Rollen (14 bis 17) anzuordnen, wobei zwei in Ring-Umfangsrichtung benachbarte Lagerrollen (15/15) bzw. (16/17) an den Enden wenigstens eines gemeinsamen Wippenhebels (33, 34) gelagert sind, der seinerseits über ein Kippgelenk (35, 36) am Maschinenrahmen abgestützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreislaufmahleinrichtung mit Hochdruck- Walzenmühle zur Druckzerkleinerung körnigen Gutmateriales und mit wenigstens einem integrierten Sichter, wobei beide Aggregate inner­ halb zweier feststehender Seitenwände und einem dazwischen lie­ genden und auf Rollen drehbar gelagerten in Drehung versetzbaren Materialförderring für einen internen Gutmaterialkreislauf angeordnet sind, und wobei der Gutmaterialeinlauf durch eine oder mehrere Öff­ nungen in einer oder in beiden Gehäuse-Seitenwänden von der Seite und der Gutmaterialauslauf ebenfalls seitlich durch eine oder mehrere Öffnungen in der Gehäuse-Seitenwand erfolgen.

Bei der Mahleinrichtung der o. g. Gattung (DE-A 197 26 523) handelt es sich um eine sehr kompakte Kreislaufmahleinrichtung mit Hoch­ druck-Walzenmühle bzw. Rollenpresse zur Druckzerkleinerung bzw. Gutbettzerkleinerung körnigen Gutmateriales und mit integriertem Sichter. Dabei ist die Walzenmühle bzw. Walzenpresse mit ihren bei­ den Walzen von einem Gehäuse umhaust, bestehend aus zwei fest­ stehenden, d. h. nicht rotierenden Seitenwänden, zwischen denen ein drehbar gelagerter und durch einen Drehantrieb in Drehung versetz­ barer Materialförderring für einen internen Gutmaterialkreislauf ange­ ordnet ist. Bei der bekannten Mahleinrichtung ist im Arbeitsraum in­ nerhalb des drehbaren Materialförderringes unterhalb des Walzen­ spaltes der Walzenpresse ein von Sichtluft durchströmter statischer und/oder dynamischer Sichter integriert, und die von dem bzw. den Sichtern ausgetragene Grobkornfraktion bzw. die Sichtergrieße fallen nach unten und gelangen auf die zylindrische Innenoberfläche des rotierenden Materialförderringes, der das bei der Sichtung desagglo­ merierte Pressenaustragsgut (Schülpenmaterial) bzw. die Grieße nach oben bis in den Bereich des oberen Scheitelpunktes des Ringes mitnimmt, von wo das mitgenommene Gutmaterial von oben in den Gutaufgabeschacht der Walzenpresse fällt, wodurch der interne Gut­ materialkreislauf zustande kommt, während der mit der Feingutfrak­ tion aus dem Mahlgut beladene Sichtluftstrom aus dem Arbeitsraum abgezogen und außerhalb der Kreislaufmahleinrichtung von der Fein­ gutfraktion getrennt wird. Bei einer solchen kompakten Kreislauf­ mahleinrichtung kann der im drehbaren Materialförderring integrierte Sichter statt unterhalb auch oberhalb der Rollenpresse angeordnet sein (DE-A-196 30 687).

Bei der gattungsgemäßen Kreislaufmahleinrichtung entfallen also Be­ cherwerke oder andere platzbeanspruchende Förderorgane zum Transport des Mühlen- bzw. Pressenaustragsgutes sowie der Sich­ tergrieße zum Mühlen- bzw. Presseneinlauf. Mit dem rotierenden Gutmaterialförderring wird auf geringstem Platz und mit geringem maschinellen Aufwand ein mehrfacher interner Materialkreislauf mit mehrmaliger Gutbettbeanspruchung des Gutmaterials erreicht, wobei auch hohe Gutkreislauflasten, hervorgerufen z. B. durch reduzierte Walzenpressdrücke, zu bewältigen sind.

Bei der bekannten Kreislaufmahleinrichtung ist der die Walzenmühle und den Sichter umhausende Materialförderring, der bei großtechni­ schen Anlagen einen großen Durchmesser von mehr als 10 m auf­ weisen kann, auf zwei mit Abstand voneinander angeordneten, den Materialförderring mit seinem Gewicht von unten abstützenden Rollen drehbar gelagert, von denen einen Rolle angetrieben ist. Um die Ge­ fahr von Verformungen des im Durchmesser großen Materialförder­ ringes zu reduzieren, muss dieser verhältnismäßig steif gebaut sein, wodurch er aber schwergewichtig wird. Eine Lagerung des rotierbaren Materialförderringes auf mehr als zwei Rollenlagerstationen ist aber nicht ohne weiteres möglich, weil durch die weiteren Lagerstationen ein statisch unbestimmtes System entstehen würde, bei dem nicht mehr alle Lagerrollen gleichmäßig belastet wären.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreislaufmahleinrich­ tung der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, dass der drehbar gelagerte im Durchmesser sehr große und im Betrieb rotie­ rende Materialförderring möglichst leichtgewichtig und der Drehan­ trieb möglichst einfach gebaut sein können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Kreislaufmahleinrich­ tung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Kreislaufmahleinrichtung ist dadurch gekenn­ zeichnet, dass um den unteren Umfangsbereich des Materialförder­ ringes verteilt (in Umfangsrichtung gesehen) mehr als zwei, z. B. drei oder vier oder noch mehr den Materialförderring von unten abstüt­ zende Rollen angeordnet sind, wobei jeweils zwei in Ring-Umfangs­ richtung benachbarte Lagerrollen an den Enden eines gemeinsamen Wippenhebels gelagert sind, der seinerseits über ein Kippgelenk am Maschinenrahmen abgestützt ist. Mit besonderem Vorteil ist zu bei­ den Seiten der durch die Drehachse des Materialförderringes geleg­ ten Vertikalebene je ein Wippenhebel angeordnet, an deren Enden die Lagerrollen achsparallel gelagert sind, d. h. es sind insgesamt vier Lagerrollen oder vier Radsätze vorhanden, die den drehbaren Materialförderring sicher von unten abstützen. Durch die erhöhte An­ zahl der Lagerrollen bzw. Radsätze lässt sich die totale Abstützweite des Materialförderringes vergrößern, und die Last pro Rolle bzw. Radsatz und auch die Pressung zwischen den Oberflächen von Ma­ terialförderring und Rollen sowie die Gefahr von Verformungen ist vermindert. Der Materialförderring kann leichtgewichtig gebaut sein. Die Stützrollen bzw. Lagerrollen sowie die angetriebene Rolle können einen kleinen Durchmesser aufweisen, wodurch der motorische Antrieb der Antriebsrolle vereinfacht wird. So ist ein Direktantrieb der Treibradsätze möglich, was einen Wegfall wartungsintensiver Ele­ mente wie Zahnradgetriebe, Gelenkwellen und/oder Keilriementriebe zur Folge hat. Sofern für den Drehantrieb Getriebe eingesetzt wer­ den, kann deren Übersetzungsverhältnis geringer ausfallen.

Durch die gelenkige Wipphebelkonstruktion wird ein statisch be­ stimmtes System der Materialförderring-Lagerung erreicht, bei der alle Rollen bzw. Radsätze gleichmäßig belastet sind. Diese gleich­ mäßige Belastung bleibt auch bei einer Änderung der Lage bzw. Nei­ gung der Rotationsachse des Materialförderringes erhalten, jedenfalls dann, wenn das Kippgelenk der Wippenhebel ein Kugelkalotten- bzw. Kugelgelenk ist, wobei eines der Kippgelenke zur besseren Fixierung des Materialförderringes ein Zylindergelenk mit fester Drehachse parallel zur Förderringdrehachse sein sollte. Durch die erfindungsge­ mäße Lagerung des Materialförderringes wird dessen Rundlauf ver­ bessert. Außerdem werden durch die Beweglichkeit der Wippenhebel und damit der Lagerrollen bzw. Radsätze negative Einflüsse durch etwaige Unrundheiten des Materialförderringes sowie durch etwaige Stoßfugen zwischen Segmenten, aus denen der rotierende Materi­ alförderring zusammengesetzt ist, gemindert.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden an­ hand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungs­ beispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt: einen Vertikalschnitt durch die erfindungsge­ mäße kompakte Kreislaufmahleinrichtung quer zur Rotationsachse des drehbar gelagerten Materialförderringes mit integrierter Hochdruck-Walzenpresse und Sichter mit Blick in den Arbeitsraum.

Bei der erfindungsgemäßen Kreislaufmahleinrichtung mit der im Ar­ beitsraum integrierten Hochdruck-Walzenmühle bzw. Walzenpresse zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutmaterials mit den zwei gegen­ läufig angetriebenen und durch einen Walzenspalt voneinander ge­ trennten Walzen 10, 11 und mit dem integrierten wenigstens einen Sichter sind die Mühle und die Sichteinrichtung von einem Gehäuse umgeben bzw. umhaust, bestehend aus zwei feststehenden, das heißt nicht rotierenden Gehäuse-Seitenwänden 12, 13 (in der Zeich­ nung ist die vordere Seitenwand 12 durchsichtig dargestellt, hintere Seitenwand 13), zwischen denen ein auf vier Rollen bzw. Radsätzen 14, 15, 16, 17 drehbar gelagerter Materialförderring 18 für einen in­ ternen Gutmaterialkreislauf angeordnet ist. Der Drehantrieb des Ma­ terialförderringes 18 erfolgt über dessen zylindrischen Mantel z. B. durch die angetriebene Rolle bzw. den angetriebenen Radsatz 15. Die Lagerböcke der beiden Walzen 10, 11 sowie der vier Rollen 14 bis 17 sind außerhalb der beiden Gehäuse-Stirnwände 12, 13 im Ma­ schinenrahmen gelagert.

Der Materialförderring 18 kann einen Durchmesser von z. B. etwa 12 m, eine Breite von z. B. 0,5 bis ca. 2 m und eine Umfangsge­ schwindigkeit von z. B. 20 bis 30 m/sec. aufweisen.

Das zu mahlende Gut wird durch Öffnungen 19 bzw. 20 in einer oder in beiden Gehäuse-Seitenwänden 12, 13 in den Arbeitsraum der Kreislaufmahleinrichtung eingeführt, und zwar durch Öffnung 19 di­ rekt in den Gutaufgabeschacht 21 der Walzenmühlen und/oder durch Öffnung 20 direkt zum Sichter im Raum unterhalb der Walzenmühle. Im Raum unterhalb des Walzenspaltes der Walzenmühle bzw. Wal­ zenpresse 10, 11 ist im Ausführungsbeispiel zunächst ein statischer Kaskadensichter angeordnet, mit zwei zwischen sich eine Sichtzone 22 bildenden sowie von Sichtluft 23 oder ggf. auch von Heißgas als Trocknungsgas etwa im Querstrom durchströmten Sichtzonen-Be­ grenzungswänden, die schräg nach unten zum Austrag für die ausge­ sichtete Grobkornfraktion bzw. Sichtergrieße 24 geneigte kaskaden­ artig bzw. jalousieartig angeordnete Leitbleche 22a, 22b aufweisen, wobei diese beiden Leitblechwände und damit die dazwischen lie­ gende Sichtzone 22 mit einem von der Vertikalen abweichenden Win­ kel schräg liegend angeordnet sind.

Die Sichtluft 23 wird von der Seite her durch wenigstens ein Zufüh­ rungsgehäuse 25 durch wenigstens eine der Seitenwände 12, 13 hin­ durch in den Arbeitsraum unterhalb der Walzenpresse eingeführt. Der von der Sichtluft durchströmte statische Kaskadensichter wirkt als Desagglomerator für die Walzenpressenschülpen 26, die ggf. zu­ sammen mit dem frischen Mahlgut 20 dem Kaskadensichter aufgege­ ben werden. Jedenfalls sichtet die Sichtluft 23 aus dem Sichtgut die Feingutfraktion aus, und die mit dem Feingut 27 beladene Sichtluft wird über Leitung 28, die durch eine oder beide Seitenwände 12, 13 herausgeführt ist, aus der Kreislaufmahleinrichtung abgezogen, wäh­ rend die vom Kaskadensichter aus dem Sichtgut abgetrennte Grob­ kornfraktion bzw. die Sichtergrieße 24 auf die Innenbahn des rotie­ renden Materialförderringes 18 gelangen, der mit überkritischer Dreh­ zahl rotierend die Grießefraktion 24 durch Reibung und Fliehkraftein­ wirkung nach oben bis in den Bereich des oberen Scheitelpunktes des rotierenden Ringes mitnimmt, wo dieses Gutmaterial 29 mit Hilfe eines Abstreifers 30 abgelöst und in den Aufgabeschacht 21 der Wal­ zenpresse 10, 11 abgeworfen wird. Es wäre aber auch möglich, den Materialförderring 18 mit z. B. ca. 40 bis 80% der kritischen Drehzahl rotieren zu lassen, wobei in diesem Fall der Materialförderring 18 das Gutmaterial mit Hilfe von Hubelementen bis vor den oberen Scheitel­ punkt des Ringes mitnehmen würde, von wo es dann durch Schwer­ kraft nach unten fällt.

Im zeichnerischen Ausführungsbeispiel ist bei der erfindungsge­ mäßen kompakten Kreislaufmahleinrichtung dem statischen Kaska­ densichter noch ein dynamischer Sichter mit drehbar gelagertem Stabkorb 31 nachgeschaltet. Dabei sind sowohl beim statischen Kas­ kadensichter als auch beim dynamischen Stabkorbsichter die Seiten­ wände 12, 13 des Arbeitsraumes der erfindungsgemäßen Kreislauf­ mahleinrichtung gleichzeitig das Sichtgehäuse. Im Bereich der Enden des Stabkorbs 31 sind in den benachbarten Seitenwänden 12, 13 der oder die Austragskrümmer 28 zum Abzug der mit dem Feingut 27 beladenen Sichtluft angeordnet. Die an der Peripherie des Stabkorbs 31 abgetrennte weitere Grobkorn- bzw. Grießefraktion 24a wird über eine Schurre 32 ebenfalls auf die Innenbahn des rotierenden Materi­ alförderringes 18 geleitet und von diesem zur Gutbettwalzenmühle rezirkuliert zwecks nochmaliger Gutbettbeanspruchung dieses Gut­ materials, das von dem Feingut 27 bereits entlastet ist.

Charakteristisch für die erfindungsgemäße Kreislaufmahleinrichtung ist, dass zu beiden Seiten der durch die Drehachse des Materialför­ derringes gelegten Vertikalebene je ein Wippenhebel 33 und 34 an­ geordnet ist, an deren Enden die Lagerrollen bzw. Radsätze 14, 15 bzw. 16, 17 achsparallel gelagert sind. Diese Wippenhebel 33 und 34 sind über jeweils ein Kippgelenk 35 bzw. 36 am Maschinenrahmen abgestützt. Das Kippgelenk 35 bzw. 36 der Wippenhebel kann aus einem achsparallel zur Drehachse des Materialförderringes 18 lie­ genden Zylindergelenk bestehen, oder besonders vorteilhaft kann ei­ nes der beiden Kippgelenke aus einem Kugelkalotten- bzw. Kugel­ gelenk bestehen.

Es versteht sich, dass die Erfindung auch dann realisiert wird, wenn in Abweichung vom zeichnerischen Ausführungsbeispiel nur ein Wip­ penhebel vorhanden ist, d. h. wenn einer der beiden Wippenhebel durch einen stationären Radsatz ersetzt ist, wodurch sich eine stabile Dreipunktlagerung ergibt. Außerdem besteht die Möglichkeit, auch mehr als vier Radsätze anzuordnen, sowie die Möglichkeit, an den Enden der Wippenhebel 33 und 34 wiederum weitere Wippenhebel anzulenken, wodurch sich bei einer solchen Konstruktion eine Lage­ rung des Materialförderringes 18 auf acht Radsätzen ergäbe.

Claims (5)

1. Kreislaufmahleinrichtung mit Hochdruck-Walzenmühle (10, 11) zur Druckzerkleinerung körnigen Gutmateriales und mit wenigstens einem integrierten Sichter (22, 31), wobei beide Aggregate innerhalb zweier feststehender Seitenwände (12, 13) und einem dazwischen liegenden und auf Rollen drehbar gelagerten in Drehung versetzbaren Materialförderring (18) für einen internen Gutmaterialkreislauf ange­ ordnet sind, und wobei der Gutmaterialeinlauf durch eine oder meh­ rere Öffnungen (19, 20) in einer oder in beiden Gehäuse-Seitenwän­ den (12, 13) von der Seite und der Gutmaterialauslauf ebenfalls seit­ lich durch eine oder mehrere Öffnungen in der Gehäuse-Seitenwand erfolgen, dadurch gekennzeichnet, dass um den Umfangsbereich des Materi­ alförderringes (18) verteilt mehr als zwei den Materialförderring von unten abstützende Rollen (14 bis 17) angeordnet sind, und dass zwei in Ring-Umfangsrichtung benachbarte Lagerrollen (14/15 bzw. 16/17) an den Enden wenigstens eines gemeinsamen Wippenhebels (33, 34) gelagert sind, der seinerseits über ein Kippgelenk (35, 36) am Ma­ schinenrahmen abgestützt ist.

2. Kreislaufmahleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten der durch die Dreh­ achse des Materialförderringes (18) gelegten Vertikalebene je ein Wippenhebel (33, 34) angeordnet ist, an deren Enden die Lagerrollen (14, 15) bzw. (16, 17) achsparallel gelagert sind.

3. Kreislaufmahleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippgelenk (35, 36) der Wippen­ hebel (33, 34) aus einem achsparallel zur Drehachse des Materialför­ derringes (18) liegenden Zylindergelenk besteht.

4. Kreislaufmahleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kippgelenk (35, 36) der Wippen­ hebel (33, 34) ein Kugelkalotten- bzw. Kugelgelenk ist.

5. Kreislaufmahleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder der Achsen, die an den En­ den der Wippenhebel (33, 34) angeordnet sind, je zwei mit Abstand voneinander befindliche Rollen als Radsatz (14, 15 bzw. 16, 17) ge­ lagert sind.