DE102007059073A1 - Roller press with symmetrical roller centering - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Rollenpresse zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts, aufweisend zwei jeweils über eine Welle in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene, durch einen Walzenspalt voneiander getrennte Loswalzen, wobei die Wellen der Loswalzen in im Maschinenrahmen beweglich angeordneten Lagergehäusen aufgenommen sind. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Lagergehäuse der beiden Wellen miteinander durch ein Getriebe beweglich miteiannder zu verbinden. Hierdurch bewegen sich beides Walzen symmetrisch zueinander, was bei Stößen durch nicht zerkleinerbare Partikel eine einseitige Bewegung einer Walze zugunsten einer langsameren Bewegung zweier Walzen vermeidet.The invention relates to a roller press for pressure treatment or for compacting granular Guts, comprising two each rotatably mounted on a shaft in a machine frame and driven in opposite directions, separated by a nip Loseißen rollers, the waves of the Loswalzen are accommodated in the machine frame movably arranged bearing housings. According to the invention, it is proposed to connect the bearing housings of the two shafts to one another by a gear mechanism in a movable manner. As a result, both rollers move symmetrically to each other, which avoids a unilateral movement of a roller in favor of a slower movement of two rolls at collisions by non-comminutable particles.
Description
Die Erfindung betrifft eine Rollenpresse zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts aufweisend zwei jeweils über eine Welle in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene, durch einen Walzenspalt voneinander getrennte Loswalzen, wobei die Wellen der Loswalzen in im Maschinenrahmen beweglich angeordneten Lagergehäusen aufgenommen sind.The The invention relates to a roller press for pressure treatment or compaction grainy estate having two each over one Shaft rotatably mounted in a machine frame and counter-rotating driven, separated by a nip Loswalzen, wherein the waves of the idler rolls are movably arranged in the machine frame Bearing housings are included.
Zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts werden häufig Rollenpressen mit Walzen eingesetzt, die ein Gewicht von zum Teil weit mehr als 50 t aufweisen. In den Rollenpressen wird das zu behandelnde Gut durch einen Walzenspalt zwischen zwei gegenläufig rotierenden Walzen hindurchgeführt, wobei zur Aufrechterhaltung des Drucks im Walzenspalt die Walzen mit Anpresssystemen aneinandergepresst werden. Um den Durchsatz dieser Rollenpressen zu erhöhen, werden entweder noch größere Rollenpressen eingesetzt, was den Einsatz von noch größeren Walzen erforderlich macht, oder die Rotationsgeschwindigkeit der Walzen wird erhöht. Um die bei der Druckbehandlung sehr hohen Kräfte aufzunehmen, sind entsprechend groß dimensionierte Maschinenrahmen notwendig, die als Widerlager für die Kräfte, die im Walzenspalt auftreten, dienen. Neben dem Maschinenrahmen müssen auch die Wellen der Walzen und auch die Lager und Lagergehäuse für die Wellen entsprechend groß dimensioniert sein, damit die Lager neben den Kräften aus dem Walzenspalt auch die Belastungen, die durch Stöße verursacht werden, auffangen können, ohne dabei selbst Schaden zu nehmen.to Pressure treatment or compacting granular Guts Frequently used roller presses with rollers that have a weight sometimes well over 50 t. In the roller presses is the material to be treated through a nip between two passed through counter-rotating rollers, wherein for maintaining the pressure in the nip, the rollers be pressed together with pressing systems. To the throughput of this To increase roller presses are either even larger Roller presses are used, which makes the use of even larger Requires rolling, or the rotational speed of the Rolling is increased. To the very much in the pressure treatment to absorb high forces are correspondingly large-sized Machine frame necessary as an abutment for the forces, which occur in the nip serve. In addition to the machine frame need also the shafts of the rollers and also the bearings and bearing housings correspondingly large for the waves be so that the bearings in addition to the forces from the nip also the strains caused by shocks be able to capture without harming itself to take.
Die große Dimensionierung des Maschinenrahmens, der Lager und der Lagergehäuse macht die Logistik der Einzelteile und ihre Handhabung bei einem notwendigen und turnusgemäßen Wechsel der Walzen auf wändig und dieser Wechsel ist nur mit entsprechend groß dimensionierten Kränen und Ausbauhilfen möglich.The large dimensioning of the machine frame, the bearings and the bearing housing makes the logistics of the items and their handling in a necessary and regular Changing the rollers to change and this change is only with correspondingly large cranes and Removal aids possible.
Um
die Ausmaße der notwendigen Dimensionierung des Maschinenrahmens
zu verringern zu können, wird in der
Dennoch wäre es wünschenswert, wenn die Dimensionierung des Maschinenrahmens weiter verringert werden könnte, um nicht nur Kosten für die Produktion, sondern auch für den laufenden Betrieb und die Wartung zu verringern.Yet It would be desirable if the sizing of the machine frame could be further reduced not only costs for production, but also for to reduce ongoing operation and maintenance.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Rollenpresse so zu verändern, dass die Ausmaße der notwendigen Dimensionierung des Maschinenrahmens weiter verringert werden kann.task The invention is therefore to change the roller press so that the dimensions of the necessary sizing of the machine frame can be further reduced.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch eine Rollenpresse mit den Merkmalen gemäß des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.The inventive object is achieved by a roller press with the features according to the Claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Rollenpresse mit zwei Loswalzen so zu gestalten, dass die beiden Loswalzen über ein Getriebe miteinander verbunden sind. Das Getriebe überträgt die horizontale Ausgleichsbewegung einer Walze auf die andere Walze, so dass beide Walzen mit einer symmetrischen Kraftverteilung dem Walzenspalt zugewandt sind. Dabei ist es möglich, dass beide Walzen ihre horizontole Position im Maschinenrahmen verändern, beispielsweise, um unerwünschte größere Partikel durch den Spalt passieren zu lassen oder, um Partikel, die einer Druckzerkleinerung nicht zugänglich sind, durch den Spalt zu befördern. Beide Walzen bewegen sich durch die erfindungsgemäße Verbindung der Lagergehäuse symmetrisch um eine gemeinsame Mittelachse, die im Walzenspalt liegt.According to the invention proposed to design a roller press with two Loswalzen so that the two Loswalzen connected via a gearbox are. The gearbox transmits the horizontal compensation movement one roller on the other roller, so that both rollers with a symmetrical force distribution facing the nip. there It is possible that both rollers are in their horizontal position in the machine frame, for example, to unwanted larger particles pass through the gap too leave or to particles that are inaccessible to crushing are to move through the gap. Move both rollers itself through the compound of the invention Bearing housing symmetrically about a common center axis, which lies in the nip.
Durch die achssymmetrische Bewegung beider Walzen öffnet sich der Walzenspalt, in dem sich beide Walzen gleichmäßig von der Mittelachse im Walzenspalt achsparallel voneinander entfernen und die Walzen bewegen sich nach der Passage eines großen oder nicht zerkleinerbaren Partikels wieder achsparallel aufeinander zu.By the axisymmetric movement of both rolls opens the nip in which both rolls are even from the central axis in the nip axially parallel to each other remove and the rollers move after the passage of a big one or non-comminutable particles again parallel to each other to.
Die symmetrische Bewegung hat den Vorteil, dass – im Gegensatz zu einer Loswalzenanordnung ohne die achssymmetrische Kraftverteilungbeide Walzen, die zwischen den Lagergehäusen und dem Maschinenrahmen im Maschinenrahmen aufgenommen sind, bei einer notwendigen Auseinanderbewegung zur Passage der oben genannten unerwünschten Partikel gleichmäßig und mit je halber Geschwindigkeit im Vergleich zur Geschwindigkeit der Walzenbewegung nur einer beweglichen Loswalze auseinander getrieben werden. Bei einer Loswalzenanordnung ohne symmetrisches Getriebe bewegt sich in der Regel eine Walze zur Seite und eine andere Loswalze verharrt an ihrem Ort.The symmetrical movement has the advantage that - in contrast to a Loswalzenanordnung without the axisymmetric force distribution both rollers, between the bearing housings and the machine frame are included in the machine frame, in a necessary movement apart to pass the above unwanted particles evenly and at half the speed compared to the speed the rolling movement driven only a movable Loswalze apart become. In a Loswalzenanordnung without symmetrical transmission As a rule, one roller moves to the side and another roller loses stays in place.
Dadurch, dass sich in einer Rollenpresse ohne das erfindungsgemäße Getriebe eine Walze um den vollen Betrag der Breite des den Walzenspalt passierenden Partikels zur Seite bewegen muss, wobei die Dauer der Passage durch die Rotationsfrequenz der Walzen vorgegeben ist, übt die sich bewegende Walze durch ihre Trägheit hohe Kräfte auf das gesamte Kräftesystem in der Rollenpresse aus. Die hohen und trägheitsbedingten Kräfte verschleißen die Lager und üben verschleiß auf das gesamte System aus.Due to the fact that in a roller press without the transmission according to the invention a roller has to move to the side by the full amount of the width of the particle passing through the roller gap, where given the duration of the passage through the rotation frequency of the rollers, the moving roller exerts high forces on the entire force system in the roller press due to its inertia. The high and inertial forces wear the bearings and exert wear on the entire system.
Durch die symmetrische Bewegung der Walzen gemäß der Erfindung ist die Beschleunigung der Walzen nur halb so hoch wie im nicht durch ein Getriebe gekoppelten Fall, weil beide Walzen durch die Getriebekopp lung gleichmäßig auseinander getrieben werden und so sich gleichmäßig und symmetrisch voneinander wegbewegen. Dadurch halbiert sich der Weg der Walzen im gleichen Zeitraum der Partikelpassage wodurch sich die Beschleunigung der Walzen ebenfalls halbiert. Durch die verringerte Beschleunigung wirken auch die Trägheitskräfte in verringertem Maße wodurch die Bauteile der Rollenpresse geringer dimensioniert werden können, was zu geringeren Kosten bei Produktion, aber auch bei Betrieb und Instandhaltung führt.By the symmetrical movement of the rollers according to the Invention is the acceleration of the rollers only half as high as in the case not coupled by a gearbox, because both rollers through the gear coupling evenly apart be driven and so evenly and symmetrically move away from each other. This halves the path of the rollers in the same period of the particle passage which accelerates the Rollers also halved. Due to the reduced acceleration The inertial forces also act in reduced Dimensions whereby the components of the roller press dimensioned smaller can be, resulting in lower production costs, but also during operation and maintenance.
Um die symmetrische und kraftschlüssige Verbindung zu zentrieren, kann es vorteilhaft sein, das Getriebe selbst mit dem Maschinenrahmen kraftschlüssig zu verbinden. Zwar wird dadurch der Maschinenrahmen Teil des Kräftesystems der Anpresskraft im Walzenspalt, aber der Maschinenrahmen muss dann lediglich als Widerlager für die Kräfte dienen, die durch die unterschiedliche Reibung der beiden Walzensysteme verursacht werden. Im schlimmsten Fall muss der Maschinenrahmen die Kräfte aufnehmen, die zur Überwindung der Haftreibung einer Walze notwendig ist. Diese Kräfte sind bei einer ordnungsgemäß gewarteten Rollenpresse jedoch weit geringer als die hohen Kräfte zur Aufrechterhaltung des Drucks im Walzenspalt. Diese Kraft wird nämlich durch das Anpresssystem erzeugt und aufgenommen, das die beiden Loswalzen aneinander presst, um den Druck zur Druckbehandlung aufzubauen.Around to center the symmetric and non-positive connection, It may be advantageous for the transmission itself to be with the machine frame to connect non-positively. Although this makes the machine frame Part of the force system of the contact force in the nip, but the machine frame must then only as an abutment for the forces serve by the different friction caused by the two roller systems. In the worst case The machine frame needs to absorb the forces needed to overcome Stiction of a roller is necessary. These forces are on a properly maintained roller press however, much lower than the high sustaining forces the pressure in the nip. This power is in fact through The pressure system generates and absorbs the two loose rollers pressed together to build up the pressure for pressure treatment.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Loswalzen über ein Gestänge in Form eines Schubstangengetriebes oder über ein Hebelgetriebe miteinander verbunden sind. Im einfachsten Fall sind die beiden Walzen über ein Scherengelenk miteinander verbunden, wobei das eigentliche Gelenk am Maschinenrahmen fixiert sein kann oder schwimmend vorliegen kann. Das bedeutet, das Scherengelenk ist ausschließlich über seine Scherenausleger mit den Lagergehäusen verbunden.In Embodiment of the invention is provided that the Loswalzen over a linkage in the form of a push rod or over a lever mechanism are interconnected. In the simplest case the two rollers are connected with each other via a scissor joint connected, with the actual joint fixed to the machine frame may be or may be floating. That means the scissors joint is exclusively via his scissor arms connected to the bearing housings.
Werden die beiden Lagergehäuse auf einer Seite der Walzen über ein Schubstangengetriebe miteinander verbunden, ist es vorteilhaft, wenn die Kraft zur achssymmetrischen Kraftverteilung über eine Torsions stange zwischen den beiden Walzen verteilt wird. Hierzu ist vorgesehen, dass ein Lagergehäuse mit einem Hebel verbunden ist, der über ein am Maschinenrahmen fixiertes Getriebe die Hebelwirkung in eine Torsion übersetzt. Diese Torsion wird über die Torsionsstange an ein zweites korrespondierendes Getriebe weitergegeben, wo die Torsion wieder von einer Torsion in eine Hebelwirkung übersetzt wird. Auch das zweite Lager des Torsionsstangengetriebes ist dabei mit dem Maschinenrahmen fest verbunden. Bewegt sich in dieser Anordnung ein Lagergehäuse für eine Walze nach außen, so wird der Hebel durch dieses Lagergehäuse um seinen Lagerpunkt gedreht und diese Drehung wird in eine Torsion übersetzt. Am anderen korrespondierenden Ende wird die Torsion für die Erzeugung der Hebelkraft verwendet, durch die das andere Lagergehäuse für die zweite Walze in umgekehrter Richtung, nämlich ebenfalls nach außen, bewegt wird. Das Schubstangengetriebe ist dabei so ausgelegt, dass die Bewegung beider Walzen achsparallel und achssymmetrisch erfolgt. Das bedeutet, wenn sich eine Walze von der Walzenmitte entfernt, so entfernt sich auch die andere Walze aus der Walzenmitte. Bewegt sich hingegen eine Walze auf die gedachte Mittelachse zu, so bewegt sich auch die andere Walze in gleichem Maße auf die gedachte Mittellinie zu.Become the two bearing housings on one side of the rollers a push rod transmission interconnected, it is advantageous when the force for axisymmetric force distribution over a Torsion rod is distributed between the two rollers. For this It is envisaged that a bearing housing connected to a lever is, via a gear fixed to the machine frame translates the leverage into a twist. This twist is via the torsion bar to a second corresponding Transmission relayed, where the twist again from a twist is translated into a leverage effect. Also the second camp the torsion bar gear is fixed to the machine frame connected. Moves in this arrangement, a bearing housing for a roller to the outside, so the lever is through this bearing housing turned around its bearing point and this Rotation is translated into a twist. At the other corresponding End is the twist for the generation of leverage used by the other bearing housing for the second roller in the reverse direction, namely also outward, being moved. The push rod transmission is included designed so that the movement of both rollers is axis-parallel and axisymmetric he follows. This means when a roll from the roll center removed, so also removes the other roller from the middle of the roll. If, on the other hand, a roller moves toward the imaginary central axis, then The other roller also moves in the same way the imaginary midline too.
Neben dem Hebelgetriebe und dem Schubstangengetriebe mit Torsionswelle ist es auch möglich, die Kraft über ein Hydrauliksystem zu übertragen. Hierzu kann ein erstes Lagergehäuse über einen ersten Hydraulikzylinder mit dem Maschinenrahmen verbunden sein, wobei der erste Hydraulikzylinder zwei Arbeitsräume aufweist. Die beiden Arbeitsräume des ersten Hydraulikzylinders sind über eine Hydraulikleitung überkreuz mit den zwei Arbeitsräumen eines gegenüberliegenden zweiten Hydraulikzylinders verbunden, der korrespondierend zum ersten Hydraulikzylinder aufgebaut und angeordnet ist. Durch die überkreuzte Verbindung der Arbeitsräume untereinander kommt die symmetrische Bewegung beider Walzen zustande, in der sich beide Walzen unter Krafteinwirkung im Walzenspalt gleichmäßig nach außen und nach innen bewegen.Next the lever mechanism and the push rod transmission with torsion shaft It is also possible to use the force via a hydraulic system transferred to. For this purpose, a first bearing housing over a first hydraulic cylinder connected to the machine frame be, wherein the first hydraulic cylinder has two working spaces having. The two working spaces of the first hydraulic cylinder are cross over a hydraulic line with the two workrooms of an opposite second hydraulic cylinder connected corresponding to the first hydraulic cylinder is constructed and arranged. Through the crossed connection the work spaces with each other comes the symmetrical movement of both Rolls off, in which both rollers under force in the nip evenly to the outside and move inwards.
Durch das Schubstangengetriebe, das Hebelgetriebe und das Hydraulikgetriebe kann der Aufbau der erfindungsgemäßen Rollenpresse kompakt gehalten werde. Bei der Verwendung eines Scherengetriebes kann, je nach Anzahl der Scheren auch ein kompakter Aufbau erreicht werden, was jedoch eine höhere Anzahl an Lagern für die Scheren notwendig macht, was zu höheren Produktionskosten und zu einer höheren Anfälligkeit führen kann.By the push rod transmission, the lever mechanism and the hydraulic transmission can the structure of the roller press according to the invention compact. When using a scissors gear can, depending on the number of scissors also achieved a compact construction which, however, a higher number of camps for the shears necessary, resulting in higher production costs and lead to a higher vulnerability can.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.The The invention will be explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigtIt shows
In
In
- 1010
- Rollenpresseroller Press
- 1111
- Walzeroller
- 1212
- Walzeroller
- 1313
- AnpresssystemClamping System
- 1414
- AnpresssystemClamping System
- 1515
- Walzespaltroller gap
- 2020
- Wellewave
- 2121
- Wellewave
- 2222
- Lagergehäusebearing housing
- 2323
- Lagergehäusebearing housing
- 3131
- Schubstangepushrod
- 3232
- Schubstangepushrod
- 3333
- Winkelhebelbell crank
- 3434
- Winkelhebelbell crank
- 3535
- Verbindungsstangeconnecting rod
- 3636
- Verbindungsstangeconnecting rod
- 4040
- Torsionswelletorsion
- 5050
- Scherengetriebescissors gear
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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