DE102006058012A1

DE102006058012A1 - Rollenmühle

Info

Publication number: DE102006058012A1
Application number: DE102006058012A
Authority: DE
Inventors: Pedro Guerrero Palma
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-06-19
Also published as: WO2008068125A1; US7954743B2; CN101563163A; DK2081689T3; EP2081689A1; CN101563163B; JP2010511502A; EP2081689B1; JP5265565B2; US20100012760A1; DE502007005083D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rollenmühle mit wenigstens einer Mahlrolle und einem rotierbaren Mahlteller, die in einem Mühleninnenraum angeordnet sind, sowie einem Kraftarm, der schwenkbeweglich und drehfest in einem Lager gehaltert ist, wobei die Mahlrolle drehbar an einem Ende des Kraftarms gelagert ist und ferner Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm vorgesehen sind, die einen Druckzylinder umfassen, der mit dem Kraftarm in Wirkkontakt steht, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen. Die Kontaktstelle, an der die Kraft des Druckzylinders auf den Kraftarm übertragen wird, befindet sich dabei außerhalb des Mühleninnenraums.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenmühle mit wenigstens eine Mahlrolle und einem rotierbaren Mahlteller.
Aus der Praxis sind Rollenmühle in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Bei einer Ausführungsform ist die Mahlrolle an einem Ende einer drehbaren Welle befestigt, die außerhalb der Mühle in einem Pendelrollenlager gehaltert ist. In einer anderen Ausgestaltung ist ein Kraftarm vorgesehen, der schwenkbeweglich und drehfest in einem Lager gehaltert ist, wobei die Mahlrolle drehbar an einem Ende des Kraftarms gelagert ist. Ferner sind Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm vorgesehen, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen. Die Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm werden in vielen Anwendungen durch Federelemente gebildet. Um den Mahldruck besser variieren zu können und auch größere Mahldrücke einstellen zu können, werden jedoch vielfach Hydraulikzylinder eingesetzt.
In der JP-A-2002159874 wird dieser Hydraulikzylinder durch einen gelenkig gelagerten und gelenkig mit dem Kraftarm verbundenen Zugzylinder gebildet.
Aus der JP-A-2000 312832 ist ferner eine Kohlemühle bekannt, bei welcher der Kraftarm mit einem Druckzylinder in Wirkverbindung steht, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen. Der Zylinder ist dabei feststehend an der Gehäusewandung montiert, sodass der Zylinderkolben in den Mühleninnenraum hineinragt und dort die Kraft über einen in einer Hülse geführten Stempel auf den Kraftarm überträgt. Da der Kraftarm schwenkbeweglich gelagert ist, treten im Bereich der Kontaktstelle hohe Querkräfte auf, die von der Hülse aufgenommen werden müssen.
Die Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine neue Konstruktion für die Einleitung einer Kraft auf den Kraftarm zu finden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Rollenmühle besteht im Wesentlichen aus wenigstens einer Mahlrolle und einem rotierbaren Mahlteller, die in einem Mühleninnenraum angeordnet sind sowie einem Kraftarm, der schwenkbeweglich und drehfest in einem Lager gehaltert ist, wobei die Mahlrolle drehbar an einem Ende des Kraftarms gelagert ist und ferner Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm vorgesehen sind, die einen Druckzylinder umfassen, der mit dem Kraftarm in Wirkkontakt steht, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen. Die Kontaktstelle, an der die Kraft des Druckzylinders auf den Kraftarm übertragen wird, befindet sich dabei außerhalb des Mühleninnenraums.
Ein Druckzylinder kann im Vergleich zu einem Zugzylinder kleiner und kompakter ausgeführt werden, wodurch Einbauraum eingespart wird. Eine außerhalb des Mühleninnenraums angeordnete Kontaktstelle hat außerdem den Vorteil, dass sie einem niedrigeren Verschleiß ausgesetzt ist, da dort kein Staub und keine hohen Temperaturen vorhanden sind.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Druckzylinder feststehend angeordnet. Ein feststehender Zylinder ist zum einen kompakter und reduziert die beweglichen Massen einer Rolleneinheit, was sich bezüglich der Schwingungen günstig auswirkt.
Außerdem wird der Druckzylinder zweckmäßigerweise senkrecht zur Verbindung zwischen Lager und Mahlrolle ausgerichtet, wodurch eine optimale Kraftübertragung möglich ist. Weiterhin wird der Druckzylinder vorzugsweise in einem Mittelbereich zwischen Mahlrolle und Lager angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Druckzylinder und dem Kraftarm wenigstens ein Drucklager vorgesehen, dass eine Relativbewegung zwischen Druckzylinder und Kraftarm erlaubt. Dieses Drucklager kann dabei insbesondere eine erste und eine zweite Druckfläche zur Ausübung einer Gleitbewegung aufweisen, wobei der Reibwert vorzugsweise weniger als 0,2 beträgt. Mit dem Drucklager kann die Relativbewegung zwischen feststehenden Druckzylinder und schwenkbeweglichen Kraftarm soweit ausgeglichen werden, dass die auf dem Druckzylinder wirkenden Querkräfte minimiert werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind außerdem eine dritte und eine vierte Druckfläche zur Ausübung einer Schwenkbewegung vorgesehen, um dadurch die Querkräfte noch weiter zu minimieren. Durch die Anordnung des Drucklagers außerhalb des Mühleninnenraums ist eine aufwendige Abdichtung des Lagers nicht erforderlich.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 eine geschnittene Teilansicht der Rollenmühle,
2 eine Prinzipdarstellung der Rollenmühle,
3 eine geschnittene Teilansicht im Bereich der Kontaktstelle, an der die Kraft des Druckzylinders auf den Kraftarm übertragen wird.
Die in 1 dargestellte Rollenmühle besteht im Wesentlichen aus einer Mahlrolle 1 und einem rotierbaren Mahlteller 2, die in einem durch ein Gehäuse 3 begrenzten Mühleninnenraum 4 angeordnet sind. Weiterhin ist ein Kraftarm 5 vorgesehen, der schwenkbeweglich und drehfest in einem als Festlager ausgebildeten Lager 6 gehaltert ist, wobei die Mahlrolle 1 drehbar am gegenüberliegenden Ende des Kraftarms gelagert ist.
Ferner sind Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm 5 vorgesehen, um den von der Mahlrolle ausgeübten Druck einzustellen. Dieser Mittel umfassen einen Druckzylinder 7, der feststehend angeordnet ist und etwa senkrecht zur Verbindungslinie zwischen Lager 6 und Mahlrolle 1 auf den Kraftarm 5 einwirkt. Der Druckzylinder 7 wird vorzugsweise durch einen Plungerzylinder gebildet. Eine Kontaktstelle 8, an der die Kraft des Druckzylinders 7 auf den Kraftarm 5 übertragen wird, befindet sich außerhalb des Mühleninnenraums 4.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt der Druckzylinder 7 in einem Mittelbereich zwischen Mahlrolle 1 und Lager 6 auf den Kraftarm 5. Im Rahmen der Erfindung wäre es aber auch denkbar, dass die Positionen von Lager und Druckzylinder vertauscht sind.
Weiterhin ist der Kraftarm 5 im dargestellten Ausführungsbeispiel geradlinig ausgebildet, wobei aber auch abgeknickte Kraftarme grundsätzlich in Betracht kommen.
Das Lager 6 wird vorzugsweise durch ein Axialgelenklager gebildet, wobei insbesondere zwei gegeneinander angeordnete Axialgelenklager zur Anwendung kommen, die gegeneinander verspannt werden können, wodurch das Lagerspiel minimiert werden kann. Die Mahlrolle 1 am anderen Ende des Kraftarms 5 ist über zwei in O-Anordnung montierte Kegelrollenlager 9 gelagert, wobei sich ein Schmiermittelraum 10 der Kegelrollenlager 9 bis in einem Bereich außerhalb des Mühleninnenraums 4 erstreckt und dort abgedichtet ist.
Wie sich aus der Prinzipdarstellung der 2 ergibt, ermöglicht das Lager 6 eine Kippbewegung des Kraftarms 5 um einen Winkel α Es kommt somit zu einer Relativbewegung zwischen dem feststehenden Druckzylinder 7 und dem Kraftarm 5.
Da der Druckzylinder 7 in ständigem Wirkkontakt mit dem Kraftarm 5 steht, kommt es daher im Bereich der Kontaktstelle aufgrund der Relativbewegung zu Querkräften. Um die Relativbewegung zwischen Druckzylinder 7 und Kraftarm 5 auszugleichen ist ein Drucklager 10 vorgesehen, dass eine Relativbewegung zwischen dem Druckzylinder und dem Kraftarm erlaubt. Das Drucklager ist in 3 näher dargestellt und weist eine erste und eine zweite Druckfläche 10a, 10b zur Ausübung einer Gleitbewegung auf, wobei durch geeignete Auswahl der Gleitpaarung ein Reibwert kleiner 0,2 vorgesehen ist. Um die Einleitung der Querkräfte auf den Zylinder 7 noch weiter zu reduzieren, ist außerdem eine dritte und eine vierte Gleitfläche zur Ausübung einer Schwenkbewegung vorgesehen. Auch hier kann durch geeignete Gleitpaarungen der Reibwert minimiert werden. In 3 sind mit durchgezogenen Linien die Mittelstellung des Kraftarms und mit strichpunktierten Linien die beiden Extremstellungen des Kraftarms in Verbindung mit dem Drucklager dargestellt.
Mit dieser Ausbildung des Drucklagers kann die Kraftübertragung vom Druckzylinder auf den Kraftarm in sehr kompakter Art und Weise erfolgen.
Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen hat sich außerdem gezeigt, dass das Verhältnis des Abstandes a zwischen Druckzylinder 7 und Mahlrolle 1 zum Abstand b zwischen Druckzylinder 7 und Lager 6 im Bereich von 1:0,9 und 1:1,2, vorzugsweise im Bereich von 1:1,0 und 1:1,1 liegen sollte, um die im Lager 6, im Druckzylinder 7 und den entsprechenden Gegenlagern wirkenden Kräften möglichst klein zu halten. Dadurch sind bei den beteiligten Elementen entsprechende Gewichtsreduzierungen möglich.

Claims

Rollenmühle mit wenigstens einer Mahlrolle (1) und einem rotierbaren Mahlteller (2), die in einem Mühleninnenraum (4) angeordnet sind sowie einem Kraftarm (5), der schwenkbeweglich und drehfest in einem Lager (6) gehaltert ist, wobei die Mahlrolle (1) drehbar an einem Ende des Kraftarms gelagert ist und ferner Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm vorgesehen sind, die einen Druckzylinder (7) umfassen, der mit dem Kraftarm in Wirkkontakt steht, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kontaktstelle (8), an der die Kraft des Druckzylinders (7) auf den Kraftarm (5) übertragen wird, außerhalb des Mühleninnenraums (4) befindet.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckzylinder (7) feststehend angeordnet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckzylinder (7) senkrecht zur Verbindung zwischen Lager (6) und Mahlrolle (1) ausgerichtet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckzylinder (7) in einem Mittelbereich zwischen der Mahlrolle (1) und dem Lager (6) auf den Kraftarm (5) einwirkt.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Druckzylinder und dem Kraftarm (5) wenigstens ein Drucklager (10) vorgesehen ist, das eine Relativbewegung zwischen dem Druckzylinder (7) und dem Kraftarm (5) erlaubt.
Rollenmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucklager (10) eine erste und eine zweite Druckfläche (10a, 10b) zur Ausübung einer Gleitbewegung und eine dritte und eine vierte Druckfläche (10c, 10d) zur Ausübung einer Schwenkbewegung aufweist.
Rollenmühle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucklager (10) eine erste und eine zweite Druckfläche (10a, 10b) aufweist, die eine Gleitbewegung mit einem Reibwert kleiner 0,2 ermöglicht.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (6) des Kraftarms (5) durch ein Axialgelenklager gebildet wird.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftarm (5) geradlinig ausgebildet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckzylinder (7) durch einen Plungerzylinder gebildet wird.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Abstands (a) zwischen Druckzylinder (7) und Mahlrolle (1) zum Abstand (b) zwischen Druckzylinder (7) und Lager (6) des Kraftarms (5) im Bereich von 1:0,9 und 1:1,2, vorzugsweise im Bereich von 1:1,0 und 1:1,1 liegt.