DE102005006090A1

DE102005006090A1 - Zweiwalzenmaschine insbesondere zur Gutbettzerkleinerung

Info

Publication number: DE102005006090A1
Application number: DE102005006090A
Authority: DE
Inventors: Meinhard Frangenberg; Christian Splinter; Alexander Hagedorn
Original assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Current assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2006-08-24
Also published as: PE20061231A1; MX2007009632A; CA2597426C; EA011871B1; ZA200706931B; AU2006212475A1; WO2006084652A1; CN101142026A; EA200701546A1; BRPI0607492A2; EP1848537A1; US20080149749A1; CA2597426A1; US7699254B2; AP2128A; EP1848537B1; DK1848537T3; NO20074543L; AP2007004150A0; AU2006212475B2

Abstract

Um eine Zweiwalzenmaschine insbesondere Rollenpresse zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes mit zwei drehbar gelagerten, gegenläufig angetriebenen und durch einen Walzenspalt voneinander getrennten Walzen (11, 12) so zu konzipieren, dass die eingesetzten Hydraulikzylinder, mit denen die Walzenpresskraft aufgebracht wird, sich nicht mehr an einem schwergewichtigen Maschinenrahmen abstützen müssen, der auch das Auswechseln der Walzen beispielsweise anlässlich einer Reparatur erschwert, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Hydraulikzylinder (15, 16) so anzuordnen, dass sie jeweils sowohl an den Lagergehäusen (14) der einen Walze (12) als auch an den jeweils gegenüberliegenden Lagergehäusen (13) der anderen Walze (11) angreifen unter Bildung eines in sich geschlossenen Mahlpresskräftesystems ohne geschlossenen, mit den Walzenpresskräften belasteten Maschinenrahmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweiwalzenmaschine zur Druckbehandlung körnigen Gutes, insbesondere Rollenpresse zur Gutbettzerkleinerung oder Kompaktierung bzw. Brikettierung, mit zwei drehbar gelagerten, gegenläufig angetriebenen und durch einen Walzenspalt voneinander getrennten Walzen, von denen wenigstens eine als quer zum Walzenspalt bewegliche Loswalze ausgebildet ist, wobei die Lagergehäuse mit ihren Unter- und Oberseiten auf Gleitbahnen von Maschinenkonsolen gelagert sind, mit Einsatz von Hydraulikzylindern zum Anpressen der einen Walze gegen die gegenüberliegende Walze.

Bei Walzenmühlen zur Durchführung der sogenannten Gutbettzerkleinerung werden die einzelnen Stücke bzw. Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes wie z. B. Zementrohmaterial, Zementklinker, Erze oder dergleichen in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung eines hohen Druckes gepresst und gegenseitig zerkleinert, wobei man statt von einer Walzenmühle auch von einer Rollenpresse spricht. Bei bisher bekannten Rollenpressen, z. B. DE 100 18 271 A1 , ist eine der beiden Walzen als Festwalze ausgebildet, die sich direkt gegen ein Seitenteil des Maschinenrahmens abstützt, während sich die andere Walze als Loswalze an Hydraulikzylindern abstützt, mit denen der Walzenanpressdruck aufgebracht wird. Dabei müssen sich die Hydraulikzylinder, welche auf die Lagergehäuse der Loswalze drücken, an massiven Seitenteilen des Maschinenrahmens abstützen. Der Maschinen rahmen bildet ein in sich geschlossenes Kräftesystem, d. h. die im Betrieb der Rollenpresse auftretenden hohen radialen Walzenpresskräfte bzw. Mahlkräfte müssen vom in sich geschlossenen Maschinenrahmen aufgenommen werden, der dadurch schwergewichtig und teuer ist. Hinzu kommt, dass seitens der Betreiber solcher Gutbettzerkleinerungs-Rollenpressen der Bedarf besteht, zu Reparaturzwecken etc. die Walzen in möglichst einfacher und schneller Weise ausbauen und wieder einbauen zu können, wozu der schwergewichtige Maschinenrahmen zerlegt und/oder auseinandergeklappt werden musste, um die Walzen zu ihrer Auswechselung zugänglich zu machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweiwalzenmaschine insbesondere Rollenpresse der oben genannten Art so zu konzipieren, dass der Maschinenrahmen einfach und leichtgewichtig zu bauen ist und eine einfache Montage und Demontage der Walzen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Zweiwalzenmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Zweiwalzenmaschine insbesondere Rollenpresse zur Gutbettzerkleinerung stützen sich die Hydraulikzylinder, mit denen die Walzenpresskraft zur Druckbeanspruchung des im Walzenspalt befindlichen zu zerkleinernden Gutes aufgebracht wird, nicht an einem schwergewichtigen Maschinenrahmen ab, sondern die Hydraulikzylinder sind so angeordnet, dass sie jeweils sowohl an den Lagergehäusen der einen Walze als auch an den jeweils gegenüberliegenden Lagergehäusen der anderen Walze angreifen unter Bildung eines in sich geschlossenen Mahlpresskräftesystems, so dass ein geschlossener mit den Walzenpresskräften belasteter Maschinenrah men entbehrlich wird. Das heißt also, dass die radialen Mahlkräfte direkt über die sich jeweils gegenüberliegenden miteinander verbundenen Lagergehäuse beider Walzen aufgenommen werden. Dabei können nach einer ersten Variante der Erfindung die Hydraulikzylinder quer zum Walzenspalt zwischen den jeweils einander gegenüberliegenden Lagergehäusen der Walzen angeordnet sein, und zwar als Zugzylinder, welche die gegenüberliegenden Lagergehäuse und damit die beiden Mahlwalzen zusammenziehen. Bei dieser Lösung bilden die Hydraulik-Zugzylinder zusammen mit den Lagergehäusen ein in sich geschlossenes Kräftesystem, das einen schwergewichtigen Maschinenrahmen überflüssig macht. Als Maschinenrahmen genügen im wesentlichen Maschinenkonsolen mit Gleitbahnen, auf denen die Lagergehäuse mit ihren Unter- und Oberseiten gleitbar abgestützt sind und die in der Lage sind, im Walzenbetrieb auftretende axiale Kräfte aufzunehmen.

Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung können die Hydraulikzylinder statt Zugzylinder aber auch Druckzylinder sein, die an den Lagergehäusen der einen Walze an deren dem Walzenspalt abgewandten Außenseiten andrückbar sind und die ihre Presskräfte über quer zum Walzenspalt liegende Zugstangen auf die jeweils gegenüberliegenden Lagergehäuse der anderen Walze übertragen. Bei dieser Lösung bilden die Hydraulik-Druckzylinder und die Lagergehäuse zusammen mit den Zugstangen wiederum das in sich geschlossene Kräftesystem zur Aufnahme der radialen Mahlkräfte.

Die erfindungsgemäße Zweiwalzenmaschine ist im Prinzip jedenfalls zur Seite hin offen. Im Überlastungsfall notwendige Ausweichbewegungen der Loswalze bzw. der Loswalzen werden nicht behindert. Da schwergewichtige Endstücke des Maschinenrahmens entfallen, können die Walzen z. B. anlässlich einer Reparatur ohne langwierige Zerlegung des Maschinenrahmens ausgewechselt, d. h. demontiert und montiert werden.

Sind die Hydraulikzylinder jeweils als doppelt wirkende Zylinder ausgebildet, können sie nicht nur zum Aufbringen der Walzenpresskraft, sondern bei umgekehrter Druckmediumbeaufschlagung auch zum Auseinanderfahren der beiden Walzen eingesetzt werden.

Mit besonderem Vorteil können beide Walzen als quer zum Walzenspalt bewegliche Loswalzen ausgebildet sein, wodurch beide Walzen gleichermaßen belastet werden und ein gleichmäßiger Verschleiß der Walzenoberflächen entsteht. Beide Walzen können von an den Maschinenkonsolen befestigten Positionierungs-Zylindern gehalten sein, die den Walzenspalt hin zur Maschinenmitte zentrieren können. Zum Zwecke des Zentrierens, aber auch zum voneinander unabhängigen Fahren beider Walzen besteht auch die Möglichkeit, die Arbeits-Hydraulikzylinder als Doppelkolben-Hydraulikzylinder auszubilden mit zwei unabhängig voneinander mit Druckmedium beaufschlagbaren Arbeitsräumen und Kolben, die an den jeweils gegenüberliegenden Lagergehäusen angreifen.

Die beiden Lagergehäuse einer der beiden Mahlwalzen können mit ihren dem Walzenspalt abgewandten Außenseiten aber auch über Verbindungselemente wie z. B. Lenker an einem Maschinenrahmenteil wie z. B. Konsolen angelenkt sein, so dass diese Walze dann die Festwalze wird. Diese Lenker liegen außerhalb des in sich geschlossenen Mahlpresskräftesystems und sie verhindern wiederum lediglich ein seitliches Verrutschen der beiden Walzen samt Lagergehäusen auf ihren Gleitbahnen der Maschinenkonsolen.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigt:
1: die Stirnansicht auf eine erste Variante der erfindungsgemäßen Zweiwalzenmaschine wie z. B. Rollenpresse,
2: die Stirnansicht der 1 mit zur rechten Seite herausgezogener Walze,
3: die Seitenansicht auf 1, und
4: die Stirnansicht auf eine zweite Variante der Anordnung der Lagergehäuse und Hydraulikzylinder zum Aufbringen der Walzenpresskraft.
Die Rollenpresse nach 1 hat keinen in sich geschlossenen Maschinenrahmen zur Aufnahme der Walzenpresskräfte mehr, sondern der Rahmen besteht im wesentlichen nur noch aus zwei beabstandeten quer zum Walzenspalt liegenden Konsolen 10, deren Oberseiten ebene Gleitbahnen aufweisen. Beide drehbar gelagerten, gegenläufig angetriebenen und durch den Walzenspalt voneinander getrennten Walzen 11, 12 sind im Ausführungsbeispiel als quer zum Walzenspalt bewegliche Walzen ausgebildet. Beide Walzen 11, 12 sind an ihren beiden Enden in Lagergehäusen 13 und 14 gelagert, die mit ihren Unter- und Oberseiten auf den Gleitbahnen der Konsolen 10, 10a gelagert sind.
Beide Walzen 11 und 12 können mit ihren Lagergehäusen 13 und 14 auf den Gleitbahnen der Konsolen 10 quer zum Walzenspalt transla torisch hin- und hergleiten. Die obere Gleitbahnführung der Lagergehäuse 13, 14 ist mit der Ziffer 10a angezeigt. Das Verbindungselement zwischen oberer und unterer Konsole 10, 10a ist in 3 mit der Ziffer 10b angezeigt. Die Walzenpresskraft zur Druckbeanspruchung des im Walzenspalt befindlichen zu zerkleinernden Gutes wird nach dem Ausführungsbeispiel der 1 von insgesamt vier Hydraulikzylindern aufgebracht, von denen in der Stirnansicht der 1 die beiden Hydraulikzylinder 15 und 16 zu sehen sind, welche die einander gegenüberliegenden vorderen Lagergehäuse 13 und 14 unmittelbar miteinander verbinden. Das heißt, wie auch aus 3 hervorgeht, beide Enden 17 und 18 des oberen Hydraulikzylinders 15 sind als Gelenklager, genauso beim unteren Hydraulikzylinder 16, an bzw. in den jeweils einander gegenüberliegenden Lagergehäusen 13 und 14 angelenkt. Anstelle der beiden Hydraulikzylinder 15, 16 könnte auch nur ein einziger zentraler Hydraulikzylinder pro Walzenstirnseite angeordnet sein.
Nach 1 sind die Hydraulikzylinder 15, 16 so angeordnet, dass sie jeweils sowohl an den Lagergehäusen 14 der einen Walze 12 als auch an den jeweils gegenüberliegenden Lagergehäusen 13 der anderen Walze 11 angreifen unter Bildung eines in sich geschlossenen Mahlpresskräftesystems, so dass ein mit den Walzenpresskräften belasteter schwergewichtiger Maschinenrahmen entbehrlich wird. Bei entgegengesetzter Druckmittelbeaufschlagung der Hydraulikzugzylinder 15, 16, wenn diese also doppelt wirkende Zylinder ausgebildet sind, können die Zylinder auch zum Auseinanderfahren der beiden Walzen eingesetzt werden.
2 zeigt, wie sich z. B. die rechte Walze 11 samt Lagergehäusen 13 zur rechten Seite hin ohne Behinderung durch einen Maschinenrahmen auf den Konsolen 10 herausziehen lässt.
Damit das zwischen den jeweilig sich gegenüberliegenden Lagergehäusen 13, 14 bildende in sich geschlossene Mahlpresskräftesystem auf den Gleitbahnen der Konsolen 10 nicht seitlich verrutschen kann, sind die Walzen von Positionierungs-Zylindern 20 gehalten, die an den Maschinenkonsolen 10 befestigt sind und die an den Zylinderrohren der Hydraulikzylinder 16 oder an einem anderen geeigneten Bauteil des Systems angreifen, um durch Betätigung der Positionierungs-Zylinder 20 das System zur Maschinenmitte hin zentrieren zu können, auch während des Maschinenbetriebes. Die eine Steuerfunktion übernehmenden Positionierungszylinder 20 können gleichzeitig hydropneumatische Dämpfungskomponenten zur Dämpfung der im Maschinenbetrieb entstehenden Schwingungen und Stöße sein.
Da die Lagergehäuse 13, 14 auf der belasteten Seite frei sind, kann die Lagergehäuseform so gestaltet werden, dass eine optimale Lastverteilung auf das im jeweiligen Lagergehäuse eingebaute Wälzlager gewährleistet ist.
Bei der Variante der 4 sind die Hydraulikzylinder als flache Druckzylinder 22 ausgebildet, die an den Lagergehäusen 14 der einen Walze 12 an deren dem Walzenspalt abgewandten Außenseiten andrückbar sind und die ihre Presskräfte über quer zum Walzenspalt liegende Zugstangen 23, 24 auf die jeweils gegenüberliegenden Lagergehäuse 13 der anderen Walze 11 übertragen. Dabei stützen sich die flachen Druckzylinder 22 jeweils an einer Traverse 25 ab, die an den äußeren Enden der Zugstangen 23, 24 angelenkt ist, deren innere Enden wiederum am jeweils gegenüberliegenden Lagergehäuse 13 der anderen Walze 11 angelenkt sind. Auch bei dieser Variante der Erfindung entfällt ein Maschinenrahmen, der die Walzenpresskräfte aufnehmen müsste.

Claims

Zweiwalzenmaschine zur Druckbehandlung körnigen Gutes, insbesondere Rollenpresse zur Gutbettzerkleinerung oder Kompaktierung bzw. Brikettierung, mit zwei drehbar gelagerten, gegenläufig angetriebenen und durch einen Walzenspalt voneinander getrennten Walzen (11, 12), von denen wenigstens eine als quer zum Walzenspalt bewegliche Loswalze (12) ausgebildet ist, wobei die Lagergehäuse (13, 14) mit ihren Unter- und Oberseiten auf Gleitbahnen von Maschinenkonsolen (10, 10a) gelagert sind, mit Einsatz von Hydraulikzylindern zum Anpressen der einen Walze (12) gegen die gegenüberliegende Walze (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (15, 16, 22) so angeordnet sind, dass sie jeweils sowohl an den Lagergehäusen (14) der einen Walze (12) als auch an den jeweils gegenüberliegenden Lagergehäusen (13) der anderen Walze (11) angreifen unter Bildung eines in sich geschlossenen Mahlpresskräftesystems ohne geschlossenen mit den radialen Walzenpresskräften belasteten Maschinenrahmen.
Zweiwalzenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder Zugzylinder (15, 16) sind, die quer zum Walzenspalt zwischen den jeweils einander gegenüberliegenden Lagergehäusen (13, 14) der Walzen (11 und 12) angeordnet sind.
Zweiwalzenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder Druckzylinder (22) sind, die an den Lagergehäusen (14) der einen Walze (12) an deren dem Walzenspalt abgewandten Außenseiten andrückbar sind und die ihre Presskräfte über quer zum Walzenspalt liegende Zugstangen (23, 24) auf die jeweils gegenüberliegenden Lagergehäuse (13) der anderen Walze (11) übertragen.
Zweiwalzenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikzylinder (15, 16, 22) jeweils als doppelt wirkende Zylinder ausgebildet und auch zum Auseinanderfahren der beiden Walzen (11, 12) einsetzbar sind.
Zweiwalzenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Walzen (12, 11) als quer zum Walzenspalt bewegliche Loswalzen ausgebildet sind.
Zweiwalzenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide Walzen (12, 11) von an den Maschinenkonsolen (10) befestigten Positionierungs-Zylindern (20) gehalten sind, die den Walzenspalt hin zur Maschinenmitte zentrieren.
Zweiwalzenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeits-Hydraulikzylinder (15, 16, 22) als Doppelkolben-Hydraulikzylinder ausgebildet sind mit zwei unabhängig voneinander mit Druckmedium beaufschlagbaren Arbeitsräumen und Kolben, die an den jeweils gegenüberliegenden Lagergehäusen (13, 14) angreifen.
Zweiwalzenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagergehäuse der einen Walze als Festwalze über Lenker an einem Maschinenrahmenteil wie z. B. den Konsolen (10) angelenkt sind.