DE102007004004A1

DE102007004004A1 - Walzenmühle

Info

Publication number: DE102007004004A1
Application number: DE102007004004A
Authority: DE
Inventors: Dirk Dilly; Markus Berger; Ludwig KÖNNING; Ernst Hoppe; Rüdiger Dr. Ostkamp; Herbert Pingel
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: FLSmidth and Co AS
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2027-01-27
Also published as: WO2008090016A1; DE102007004004B4; PE20081763A1; CL2008000146A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle mit zwei gegenläufig angetriebenen Mahlwalzen, wobei jede Mahlwalze einen Walzengrundkörper aufweist, der mit einer Vielzahl von Profilkörpern bestückt ist. Weiterhin ist eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen, die den Verschleißzustand der Vielzahl der Profilkörper überprüft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle mit zwei gegenläufig angetriebenen Mahlwalzen, wobei jede Mahlwalze einen Walzengrundkörper aufweist, der mit einer Vielzahl von Profilkörpern bestückt ist.
Die Walzenoberflächen bei Walzenmühlen, insbesondere bei Walzenpressen, werden vielfach mit Profilkörpern geschützt. Hierzu werden in der Praxis sehr häufig zylindrische Hartmetallstifte verwendet, die in eine weiche Grundmatrix eingebracht werden und mit dem Mahlgut eine autogene Verschleißschutzschicht bilden.
Derartige Walzenmühlen kommen insbesondere bei der Mahlung von spröden Mineralien, wie bei der Aufbereitung von Kupfer- oder Golderz, zum Einsatz.
Aus Wirtschaftlichkeitsgründen sind Stillstandszeiten bei den im Regelfall sehr großen Mühlen möglichst gering zu halten. Durch lokal erhöhten Verschleiß oder durch den Verlust einzelner Hartmetallstifte kann es aber zu verstärkten Auswaschungen an diesen Stellen kommen, die dazu führen, dass der Grundwerkstoff des Walzengrundkörpers irreparabel beschädigt wird und die komplette Walze aufbereitet oder sogar ausgetauscht werden muss. In der Praxis werden daher regelmäßige visuelle Kontrollen durchgeführt.
Die Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Walzenmühle dahingehend zu verbessern, dass die Stillstandszeiten noch weiter reduziert werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Walzenmühle weist zwei gegenläufig angetriebene Mahlwalzen auf, wobei jede Mahlwalze einen Walzengrundkörper vorsieht, der mit einer Vielzahl von Profilkörpern bestückt ist. Weiterhin ist eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen, die den Verschleißzustand der Profilkörper überprüft. Mit Hilfe der Überwachungseinrichtung lässt sich der Verschleiß frühzeitig erkennen und ermöglicht dadurch eine Verschleißprognose der Walzenoberfläche.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Profilkörper derart ausgebildet und angeordnet, das sie den Aufbau einer autogenen Verschleißschutzschicht begünstigen. Diese autogene Verschleißschutzschicht wird dadurch gebildet, dass die Form, der Abstand und die Höhe der Profilkörper so gewählt wird, dass sich das Mahlgut zwischen den Profilkörpern festsetzt und dadurch die Walzenoberfläche zwischen den Profilkörpern schützt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Überwachungsvorrichtung mit wenigstens einem Sensor versehen, der ein den Verschleißzustand eines Profilkörpers charakterisierendes Messsignal liefert. Dieses Messsignal charakterisiert beispielsweise die verschlissene bzw. verbleibende Länge der Profilkörper.
Die Überwachung findet vorzugsweise während des laufenden Betriebes statt, wobei zweckmäßigerweise die meisten bzw. alle Profilkörper überprüft werden. Dies lässt sich beispielsweise dadurch erreichen, dass der wenigstens eine Sensor bezüglich der Mahlwalze verfahrbar angeordnet ist und auf diese Weise alle Profilkörper angefahren werden können. Da die Profilkörper üblicherweise in Reihen parallel zur Achse der Mahlwalze angeordnet sind, wäre es aber ausreichend, wenn der Sensor beispielsweise im dem Walzenspalt gegenüberliegenden Bereich der Mahlwalze angeordnet ist und dort in axialer Richtung verfahrbar ist. Es ist aber auch denkbar, dass der Sensor beispielsweise auf der 1- oder 2-Uhr-Position (Walzenspalt auf der 9-Uhr-Position) angebracht ist. Es ist im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass so viele Sensoren in einer Reihe angeordnet sind, dass alle in einer axialen Reihe angeordneten Profilkörper gleichzeitig erfasst werden können. Neben einer gegebenenfalls erforderlichen axialen Verfahrbarkeit des Sensors kann vorgesehen werden, dass jeder Sensor auch in radialer Richtung bezüglich der Mahlwalze bewegbar ist.
Als Sensoren kommen insbesondere berührungslos messende Sensoren, wie beispielsweise ein induktiver Sensor, insbesondere ein induktiver Wegsensor, in Betracht. Der Sensor kann dabei insbesondere das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von Profilkörpern und gegebenenfalls die verschlissene bzw. verbleibende Länge des Profilkörpers mittels vergleichender Wegmessung ermitteln.
Die Überwachungsvorrichtung verfügt ferner über eine Auswerteeinrichtung, welche die Messsignale der Sensoren verarbeitet und gegebenenfalls Ausgangssignale erzeugt, wenn eine Reparatur oder Wartung erforderlich ist. Weiterhin kann auch eine Verschleißprognose ermittelt werden, die angibt, wann mit der nächsten Reparatur zu rechnen ist. Selbstverständlich sind auch graphische Auswertungen des Verschleißes denkbar.
Mit Hilfe der Überwachung sind im laufenden Betrieb wesentlich genauere, zuverlässigere und zeitnahere Informationen für den Verschleißzustand der Profilkörper möglich, die ansonsten nur mit den unerwünschten Stillstandszeiten und erheblichem Messaufwand zu realisieren sind. Auf diese Weise kann frühzeitig eine Reparatur durchgeführt werden, bevor es zu ernsthaften Beschädigungen des Walzengrundkörpers und damit zu noch aufwendigeren Reparaturen kommt.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 eine Draufsicht der Walzenmühle mit Überwachungsvorrichtung,
2 eine Schnittdarstellung der Walzenmühle gemäß 1 längs der Linie A-A und
3 eine geschnittene Detailansicht der Walzenmühle im Bereich der Überwachungsvorrichtung.
Die in der Zeichnung dargestellte Walzenmühle ist vorzugsweise als Gutbettwalzenmühle ausgebildet und weist im Wesentlichen zwei gegenläufig angetriebene Mahlwalzen 1, 2 auf, die mit so hohem Druck gegeneinander gedrückt werden, dass es zu einer Gutbettzerkleinerung des Mahlgutes 4 im Walzenspalt 5 kommt.
Der Aufbau der beiden Mahlwalzen 1, 2 wird anhand der Mahlwalze 1 näher beschrieben.
Die Mahlwalze besteht aus einem Walzengrundkörper 10, der mit einer Vielzahl von Profilkörpern 11 bestückt ist. Wie anhand von 3 zu erkennen ist, sind die Profilkörper 11 beispielsweise stiftförmig ausgebildet und in entsprechenden Bohrungen 12 befestigt. Die Oberfläche des Walzengrundkörpers 10 ist darüber hinaus noch mit einer Verschleißschutzschicht 13 versehen. Die Profilkörper 11 sind so angeordnet, dass sie über die Verschleißschutzschicht 13 hervorstehen. Der Abstand zwischen den Profilkörpern und deren Höhe über der Verschleißschutzschicht 13 ist so bemessen, dass sich zu zerkleinerndes Mahlgut 4 zwischen den Profilkörpern 11 festsetzt und dadurch einen autogenen Verschleißschutz bildet (siehe insbesondere 3).
Wenngleich sich stiftförmige Profilkörper 11, sogenannte „Studs" in der Praxis auf der Umfangsfläche bewährt haben, sind im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch andere Formen von Profilkörpern denkbar. So können andersartig ausgebildete Profilkörper insbesondere in den Randbereichen der Mahlwalzen vorgesehen werden. In Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind insbesondere Rand- bzw. Eckelemente 14 vorgesehen, die den Randbereich der Mahlwalzen ganz oder teilweise abdecken und sich darüber hinaus auch bis in die Stirnflächen der Walzen erstrecken können.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist weiterhin eine Überwachungsvorrichtung 3 dargestellt, die den Verschleißzustand der Vielzahl der Profilkörper 11 und/oder der Rand- bzw. Eckelemente 14 überprüft. Sie ist auf der dem Mahlspalt 5 gegenüberliegenden Seite der Mahlwalze 1 angeordnet und ist mit wenigstens einem Sensor 30 ausgestattet, der ein den Verschleißzustand eines Profilkörpers charakterisierendes Messsignal 31 liefert.
Weiterhin ist eine Auswerteeinrichtung 32 vorgesehen, die gegebenenfalls ein Auswertesignal 33 liefert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 30 auf einer Schiene 34 in axialer Richtung (Doppelpfeil 35) verfahrbar. Der Sensor 30 ist ferner so ausgebildet, dass er in einer bestimmten Stellung jeweils einen Profilkörper erfassen kann. Es ist aber selbstverständlich auch denkbar, das gleichzeitig mehrere Profilkörper und/oder die autogene Verschleißschutzschicht erfasst wird.
Der Sensor 30 ist zweckmäßigerweise als berührungsloser Sensor, insbesondere als induktiver Wegsensor ausgebildet. Dabei kann es erforderlich sein, dass der Sensor neben der axialen Verstellbarkeit zusätzlich auch in radialer Richtung (Doppelpfeil 36) verfahrbar ist. Der radiale Verstellweg der erforderlich ist, um ein Sensorsignal in vorgegebener Stärke zu erhalten, wäre dann proportional zur verschlissenen Länge des überprüften Profilkörpers.
Mit Hilfe der axialen Verstellbarkeit des Sensors längs des Doppelpfeils 35 können unterschiedliche Positionen der Walzenoberfläche angefahren werden, wobei sich die Schiene 34 zweckmäßigerweise über die gesamte axiale Länge der Mahlwalze erstreckt.
Aufgrund der Drehbewegung der Mahlwalze kann auf diese Art und Weise im Laufe eines Messintervalls jeder Profilkörper am Umfang der Mahlwalze überprüft werden.
Im Rahmen der Erfindung wäre es aber auch denkbar, dass längs der Schiene 34 mehrere Sensoren vorgesehen sind, sodass gleichzeitig mehrere Profilkörper überprüft werden können. Sind in dieser Reihe so viele Sensoren wie Profilkörper vorgesehen, kann auf eine axiale Verfahrbarkeit der Sensoren ganz verzichtet werden.
Die Auswerteeinrichtung 32 kann je nach Verschleißzustand unterschiedliche Auswertesignale 33 liefern. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Verschleißzustandes der Profilkörper kann insbesondere ein Steuersignal zum Anhalten der Walzenmühle oder ein entsprechendes Alarmsignal generiert werden. Weiterhin kann über die laufenden Messungen eine Prognose für die noch verbleibende Betriebszeit bis zur nächsten Wartung bzw. Reparatur übermittelt werden. Aufgrund der Messsignale kann außerdem ein Profil der Walzenoberfläche in einer radialen Schnittebene ermittelt werden. Dabei kann beispielsweise ein übermäßiger Verschleiß im Mittelbereich der Walzen gegenüber den Randbereichen festgestellt werden.
Der sich bildende autogene Verschleißschutz kann teilweise auch dazu führen, dass einzelne Profilkörper vom festgebackenen Mahlgut verdeckt sind. Gerade bei einem rein induktiv arbeitenden Sensor ist selbst dann noch ein aussagekräftiges Signal denkbar, sodass ein induktiver Sensor einen deutlichen Vorteil gegenüber rein visuell arbeitenden Sensoren hat. Zum Schutz der Sensoren kann es aber erforderlich sein, Mittel 6, wie beispielsweise Bürsten, Kratzer, Abstreifer oder eine Schutzhaube, vorzusehen, damit die sich aufbauende autogene Verschleißschutzschicht keine Beschädigungen am Sensor verursacht.
Wenngleich die Überwachungsvorrichtung 3 lediglich im Bereich der Mahlwalze 1 näher erläutert wurde, sind natürlich auch im Bereich der anderen Mahlwalze 2 entsprechend ausgebildete Sensoren vorgesehen.

Claims

Walzenmühle mit zwei gegenläufig angetriebenen Mahlwalzen (1, 2), wobei jede Mahlwalze (1, 2) einen Walzengrundkörper (10) aufweist, der mit einer Vielzahl von Profilkörpern (11, 14) bestückt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungsvorrichtung (3) vorgesehen ist, die den Verschleißzustand der Vielzahl der Profilkörper (11, 14) überprüft.
Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilkörper (11, 14) derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie den Aufbau einer autogenen Verschleißschutzschicht begünstigen.
Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung wenigstens einen Sensor (30) aufweist, der ein den Verschleißzustand eines Profilkörpers charakterisierendes Messsignal (31) liefert.
Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (3) wenigstens einen Sensor (30) aufweist, der ein die Länge des Profilkörpers charakterisierendes Messsignal (31) liefert.
Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (3) mehrere Sensoren (30) aufweist, um mehrere Profilkörper (11/14) gleichzeitig zu erfassen.
Walzenmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (3) bezüglich der Mahlwalze (1, 2) verfahrbar angeordnet ist.
Walzenmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (30) in axialer und/oder radialer Richtung bezüglich der Mahlwalze (1, 2) verfahrbar ist.
Walzenmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (30) durch einen induktiven Wegsensor gebildet wird.
Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilkörper (11, 14) aus Hartmetall und/oder Keramik hergestellt sind.
Walzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (3) neben dem Verschleißzustand der Vielzahl der Profilkörper (11, 14) auch den Zustand der autogenen Verschleißschutzschicht überprüft.
Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (3) derart ausgebildet ist, dass sie das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von Profilkörpern (11, 14) feststellt.
Walzenmühle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsvorrichtung (3) außerdem eine Auswerteeinrichtung (32) umfasst, welche die Messsignale (31) des wenigstens einen Sensors auswertet und ggf. ein Auswertesignal (33) liefert.
Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Profilkörper (11) stiftförmig ausgebildet ist.
Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Profilkörper (14) durch Rand- bzw. Eckelemente gebildet werden.
Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenmühle als Gutbettwalzenmühle ausgebildet ist.