DE102007031036B3

DE102007031036B3 - Rollenmühle

Info

Publication number: DE102007031036B3
Application number: DE200710031036
Authority: DE
Inventors: Thomas Rüther; Ludwig KÖNNING; Pedro Guerrero Palma; Heiko Fornefeld; Dirk Dilly; Bernhard Peterwerth; Thomas Spliethoff; Franz-Josef Zurhove
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2027-07-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rollenmühle mit einem drehbar gelagerten Mahlteller, der auf seiner Oberseite eine ringförmig ausgebildete Mahlbahn aufweist sowie wenigstens vier Mahlrollen, die jeweils paarweise an einer ersten und einer zweiten Starrachse gelagert sind, wobei sich die beiden Starrachsen kreuzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenmühle mit einem drehbar gelagerten Mahlteller, der auf seiner Oberseite eine ringförmig ausgebildete Mahlbahn aufweist sowie wenigstens zwei Mahlrollen, die gegenüberliegend an einer Starrachse gelagert sind und auf der Mahlbahn abrollen.
Rollenmühlen mit vertikaler Mühlenachse sind aus der Praxis und der Fachliteratur in verschiedenen Ausführungsformen hinreichend bekannt. Diese auch als Federkraft- oder Fremdkraftmühlen bezeichneten Rollenmühlen bzw. Wälzmühlen können beispielsweise zum Zerkleinern von Zementrohmaterial, Zementklinker, Kohle, Erzmaterialien und dergleichen eingesetzt werden. Dabei können innerhalb eines Mühlengehäuses ein um die Mühlenachse drehbar gelagerter Mahlring bzw. Mahlteller mit darauf ausgebildeter Mahlbahn sowie mehrere über den Umfang der Mahlbahn verteilt angeordnete und auf dieser Mahlbahn abrollende Mahlrollen bzw. Mahlwalzen vorgesehen sein. Die Mahlrollen bzw. Mahlwalzen sind auf Achsen drehbar gelagert und innerhalb des Mühlengehäuses untereinander befestigt.
Bei der Zerkleinerungsarbeit wird das Mahlgut im Allgemeinen zentral dem Mahlteller bzw. Mahlring zugeführt und auf der Mahlbahn zwischen Mahlring und Mahlrollen zerkleinert, wobei Druckeinstellorgane dafür sorgen, dass in diesem Bereich eine entsprechend große, einstellbare Mahlkraft aufgebracht wird. Um dies zu erreichen, können Mahlrollen dieser bekannten Mühlenausführungen auf verschiedener Art und Weise geführt und gegen die Mahlbahn angestellt werden.
Aus der Praxis ist beispielsweise eine Rollenmühle mit drei Mahlrollen bekannt, die an einem gemeinsamen zentralen Rahmen gehaltert sind. Die Achsen der Rollen sind nach außen durch das Gehäuse verlängert und übertragen die Kräfte der Druckeinstellorgane in das Mahlgutbett. Bei einer anderen bekannten Mühlenausführung wird die Mahlkraft durch einen Andrückrahmen oberhalb der drei Rollen eingebracht. Die Rollenachsen werden bei dieser Ausführung durch Druckstücke mit den Andrückrahmen verbunden.
In der DE 19 76 039 U wird ein Kollergang beschrieben, der mindestens vier im Wesentlichen mit gleichem Winkelabstand voneinander angeordnete Achsen mit jeweils wenigstens zwei Kollerwalzen aufweist, wobei die Achsen in inneren und äußeren Haltern derart angeordnet sind, dass sie ein Stück weit frei nach oben beweglich sind. Die inneren Halter sind außerdem zu einem Zentralteil starr miteinander verbunden, das auf der Mitte der Mahlbahn aufliegt.
Aus der GB 2 193 115 A ist außerdem eine Wälzmühle mit einer Starrachse und zwei Mahlrollen bekannt.
Bei diesen Mühlen ist die Anzahl der Mahlrollen bei einer innenliegenden Befestigung wegen der statischen Stabilität des Kraftübertragungs- und Führungssystems auf zwei bis drei Mahlrollen beschränkt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Effizienz der Mahlung zu steigern.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Rollenmühle besteht im Wesentlichen aus einem drehbar gelagerten Mahlteller, der auf seiner Oberseite eine ringförmig ausgebildete Mahlbahn sowie wenigstens vier Mahlrollen aufweist, die jeweils paarweise an einer ersten und einer zweiten Starrachse gelagert sind und sich die beiden Starrachsen kreuzen.
Diese Konstruktion ist statisch äußerst stabil und ermöglicht durch die erhöhte Mahlrollenanzahl auf dem Mahlteller eine effiziente Mahlung mit hohen Durchsätzen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche:
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist wenigstens eine der Starrachsen im Überkreuzungsbereich gekröpft ausgebildet. Sind drei Starrachsen mit jeweils paarweise zugeordneten Mahlrollen vorgesehen, sind zweckmäßigerweise wenigstens zwei der Starrachsen gekröpft ausgebildet.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel weisen die an einer Starrachse gelagerten Mahlrollen einen kleineren Durchmesser und als die an der anderen Starrachse gelagerten Mahlrollen auf. Außerdem können die beiden Starrachsen gerade ausgebildet sein, wobei die Durchmesser der Mahlrollen so bemessen sind, dass die beiden Starrachsen im Überkreuzungsbereich übereinander angeordnet sind.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und der Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1a–1c: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles mit zwei gekröpften Starrachsen,
2a und 2b: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles mit einer geraden und einer gekröpften Starrachse,
3a–3c: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles mit drei Starrachsen,
4a–4c: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles mit zwei Starrachsen, die einen Winkel kleiner als 90° miteinander einschließen,
5a und 5b: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles, bei dem die Starrachsen im Bereich des Gehäuses gelagert sind,
6a und 6b: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles, bei dem an einer der beiden Starrachsen vier Mahlrollen gehaltert sind,
7a und 7b: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles, wobei die Mahlrollen der einen Starrachse eine Mahlbahn mit einem ersten Durchmesser und die Mahlrollen der zweiten Starrachse eine Mahlbahn mit einem zweiten, kleineren Durchmesser aufweisen,
8a und 8b: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles, bei dem die Mahlrollen unterschiedliche Breiten aufweisen,
9a und 9b: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles, bei dem die Starrachsen im Überkreuzungsbereich gegeneinander geführt sind,
10a und 10b: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles, bei dem die Starrachsen jeweils ein gekröpftes Mittelstück aufweisen und
11a und 11b: verschiedene schematische Ansichten eines Ausführungsbeispieles, wobei die an einer ersten Starrachse gelagerten Mahlrollen einen ersten Durchmesser und die an einer zweiten Starrachse gelagerten Mahlrollen einen zweiten, kleineren Durchmesser aufweisen.
Die in den 1a bis 1c dargestellte Rollenmühle weist im Wesentlichen einen drehbar gelagerten Mahlteller 1 sowie vier Mahlrollen 3, 4, 6 und 7 auf. Auf der Oberfläche des Mahltellers 1 ist eine Mahlbahn 2 ausgebildet, auf der die Mahlrollen abrollen.
Die Mahlrollen 3, 4 sind gegenüberliegend an einer ersten Starrachse 5 und die Mahlrollen 6, 7 an einer zweiten Starrachse 8 gehaltert. Die beiden Starrachsen 5, 8 sind dabei so angeordnet, dass sie sich in der Mitte des Mahltellers 1 kreuzen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind beide Starrachsen im Überkreuzungsbereich 9 gekröpft ausgebildet, wobei die erste Starrachse 5 nach oben gekröpft und die zweite Starrachse 8 nach unten gekröpft ist.
Wie anhand der 2a und 2b zu erkennen ist, besteht aber auch die Möglichkeit, dass nur eine der beiden Starrachsen, hier die Starrachse 8, gekröpft ausgebildet ist, während die andere Starrachse 5' geradlinig ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Kröpfung entsprechend stärker auszubilden.
Im Ausführungsbeispiel gemäß den 3a bis 3c sind sechs Mahlrollen vorgesehen. Hierzu wird lediglich eine dritte Starrachse 12 mit zugehörigen Mahlrollen 10, 11 angeordnet. Dabei kann zweckmäßigerweise eine Starrachse (erste Starrachse 5) geradlinig und die beiden Starrachsen 8, 12 können gekröpft ausgebildet werden.
Die Ausbildung von vier bzw. sechs Mahlrollen, die jeweils paarweise über Starrachsen miteinander verbunden sind, ermöglichen eine sehr effiziente Mahlung bei hohen Durchsätzen. Darüber hinaus gewährleistet die paarweise Anordnung der Mahlrollen über Starrachsen eine äußerst stabile Konstruktion.
Sind lediglich zwei Starrachsen vorgesehen, können diese entsprechend den 1a–1c und 2a und 2b im rechten Winkel zueinander angeordnet werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die beiden Starrachsen in einem Winkel α zwischen 30° und 90° anzuordnen, wie das in den 4a–4c gezeigt ist.
Die Starrachsen sind zweckmäßigerweise nach außen verlängert und können dort an einem Mühlengehäuse 13 oder außerhalb des Mühlengehäuses gelagert werden (siehe 5a und 5b).
In den 6a und 6b sind an einer oder mehreren der Starrachsen mehr als nur zwei Mahlrollen gehaltert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind an der zweiten Starrachse 8 neben den Mahlrollen 6 und 7 weitere Mahlrollen 14, 15 angeordnet. Auf diese Weise kann die Breite des Zerkleinerungsbereiches auf dem Mahlteller 1 vergrößert werden.
Bei einem mittig zugeführten Mahlgut bewirken die beiden inneren Mahlrollen 14, 15, die auf einer Mahlbahn 16 abrollen, eine Vorzerkleinerung während die weitere Zerkleinerung durch die auf der Mahlbahn 2 abrollenden Mahlrollen 3 bis 7 erfolgt.
Eine weitere Anordnungsmöglichkeit ist in den 7a und 7b dargestellt, wo die Mahlrollen 6, 7 der Starrachse 8 auf der Mahlbahn 2 mit einem ersten Durchmesser und die Mahlrollen 3, 4 der anderen Starrachse 5 auf einer Mahlbahn 16 mit einen zweiten, kleineren Durchmesser abrollen. Auch auf diese Weise kann der radiale Zerkleinerungsbereich auf dem Mahlteller 1 vergrößert werden.
Alternativ zur Anordnung mit vier Mahlrollen auf einer Starrachse gemäß den 6a und 6b ist in den 8a und 8b ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Mahlrollen 3, 4 der Starrachse 5 im Vergleich zu den Mahlrollen 6, 7 der Starrachse 8 breiter ausgebildet sind.
Die sich kreuzenden Starrachsen können im Überkreuzungsbereich so ausgebildet sein, dass sie sich gegenseitig nicht berühren. In dem Ausführungsbeispiel gemäß den 9a und 9b sind die beiden Starrachsen 5, 8 im Überkreuzungsbereich gegeneinander geführt. So kann beispielsweise die Starrachse 5 senkrecht zur Starrachse 8 in einer Art Führung bzw. Aussparung der Starrachse 8 begrenzt beweglich sein. Die Enden der Starrachse 5 können dabei mit geeigneten Vorspann- und Führungsmitteln 17 in Kontakt stehen, die eine axiale Verschiebung der Starrachsen in einem gewissen Rahmen erlauben, um dabei Ungleichmäßigkeiten im Mahlverhalten besser ausgleichen zu können.
Die in den 10a und 10b dargestellte Rollenmühle zeigt eine mögliche Ausgestaltung der Starrachsen. So weist die Starrachse 8 insbesondere ein gekröpftes Mittelstück 8a sowie beidseitig angesetzte Achseinheiten 8b und 8c auf, wobei die Mahlrollen 6, 7 an den beiden Achseinheiten drehbar gehaltert sind. Die beiden Achseinheiten 8b, 8c sind von den Mahlrollen 6, 7 nach außen verlängert und durch das Gehäuse 13 hindurchgeführt. Diese Achseinheiten 8b, 8c sind außerhalb des Mühlengehäuses in Lagern 18, 19 gelagert und kommen mit Mitteln 20, 21 zum Einstellen eines Mahldrucks in Wirkkontakt. Diese Mittel werden beispielsweise durch geeignete Hydraulikzylinder gebildet.
Diese Mittel zum Einstellen des Mahldrucks sind selbstverständlich auch bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgesehen. Sie wurden nur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Die Verbindung der Achseinheiten 8b und 8c mit dem gekröpften Mittelstück 8a kann in jeder geeigneten Form erfolgen. Es wäre aber vollkommend ausreichend, wenn die Achseinheiten lediglich lose in das gekröpfte Mittelstück 8a eingesteckt werden.
Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen war wenigstens eine Starrachse gekröpft ausgebildet, damit eine Überkreuzung der Starrachsen in der Mitte des Mahltellers ermöglicht wird. Bei dem in den 11a und 11b gezeigten Ausführungsbeispiel sind beide Starrachsen 5', 8' geradlinig, d. h. ohne Kröpfung, ausgebildet. Um dennoch eine Überkreuzung zu ermöglichen, weisen die an der Starrachse 8' gelagerten Mahlrollen 6', 7' einen größeren Durchmesser auf als die an der Starrachse 5' gelagerten Mahlrollen 3, 4. Der Unterschied der Durchmesser ist dabei so bemessen, dass die beiden Starrachsen im Überkreuzungsbereich 9 übereinander angeordnet oder gegeneinander geführt sind (9a und 9b).
Auch bei dieser Ausbildung können wenigstens vier Mahlrollen vorgesehen werden, wobei die paarweise Anordnung der Mahlrollen mittels Starrachsen zu einer äußerst stabilen Konstruktion führt.

Claims

Rollenmühle mit a. einem drehbar gelagerten Mahlteller (1), der auf seiner Oberseite eine ringförmig ausgebildete Mahlbahn (2, 16) aufweist sowie b. wenigstens zwei Mahlrollen (3, 4, 6, 6', 7, 7', 10, 11), die gegenüberliegend an einer Starrachse (5, 8, 12) gelagert sind und auf der Mahlbahn abrollen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens vier Mahlrollen (3, 4, 6, 7, 6', 7', 10, 11) vorgesehen sind, die jeweils paarweise an einer ersten und einer zweiten Starrachse gelagert sind, wobei sich die beiden Starrachsen (5, 8, 12) kreuzen.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Starrachsen (5) im Überkreuzungsbereich (9) gekröpft ausgebildet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei Starrachsen (5, 8, 12) mit jeweils paarweise zugeordneten Mahlrollen (3, 4, 6, 7, 10, 11) vorgesehen sind und wenigstens zwei der drei Starrachsen (8, 12) gekröpft ausgebildet sind.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Starrachse (8') gelagerten Mahlrollen (6', 7') einen ersten Durchmesser und die an einer anderen Starrachse (5') gelagerten Mahlrollen (3, 4) einen zweiten, kleineren Durchmesser aufweisen.
Rollenmühle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Starrachsen (5', 8') gerade ausgebildet sind, wobei die Durchmesser der Mahlrollen (3, 4, 6', 7') so bemessen sind, dass die beiden Starrachsen im Überkreuzungsbereich (9) übereinander angeordnet sind.
Rollenmühle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Starrachsen (5, 8) einen Winkel α zwischen 30° und 90° miteinander einschließen.
Rollenmühle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlteller (1) und die Mahlrollen (3, 4; 6, 6', 7; 7' 10, 11) innerhalb eines Mühlengehäuses (13) angeordnet sind und die Starrachsen am Mühlengehäuse oder außerhalb des Mühlengehäuses gelagert sind.
Rollenmühle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (20, 21) zum Einstellen eines Mahldrucks vorgesehen sind, die mit den Starrachsen (5, 8, 12) in Wirkkontakt kommen.
Rollenmühle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Starrachse (8) wenigstens drei, vorzugsweise vier Mahlrollen (6, 7, 14, 15) gehaltert sind.
Rollenmühle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlrollen (6, 7) der einen Starrachse (8) auf einer Mahlbahn (2) mit einem ersten Durchmesser und die Mahlrollen (3, 4) der zweiten Starrachse (5) auf einer Mahlbahn (16) mit einem zweiten, kleineren Durchmesser abrollen.
Rollenmühle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Starrachsen (5, 8) im Überkreuzungsbereich (9) gegeneinander geführt sind.
Rollenmühle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlrollen (3, 4) der einen Starrachse (5) im Vergleich zu den Mahlrollen (6, 7) der anderen Starrachse (8) eine unterschiedliche Breite aufweisen.
Rollenmühle nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Starrachse (8) ein gekröpftes Mittelstück (8a) aufweist, an der beidseitig Achseinheiten (8b, 8c) mit jeweils wenigstens einer Mahlrolle (6, 7) gehaltert sind.
Rollenmühle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Achseinheiten (8b, 8c) lose in das Mittelstück (8a) eingesteckt sind.