DE102008039539A1

DE102008039539A1 - Rollenmühle

Info

Publication number: DE102008039539A1
Application number: DE102008039539A
Authority: DE
Inventors: Guido Scholz
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2010-03-11
Anticipated expiration: 2028-08-26
Also published as: WO2010023180A1; JP2012500721A; JP5623404B2; US8783594B2; CN102131584A; ATE520464T1; EP2282837B1; DE102008039539B4; DK2282837T3; US20110121118A1; CN102131584B; EP2282837A1

Abstract

Die erfindungsgemäße Rollenmühle besteht im Wesentlichen aus einem drehbaren Mahlteller, wenigstens einer drehbar an einem Schwenkhebel gehalterten Mahlrolle, die mit dem Mahlteller in Abrolleingriff steht, wobei der Schwenkhebel um eine Schwenkhebelachse schwenkbar gelagert ist sowie einem der Mahlrolle zugeordneten Antriebstrang zum Antreiben der Mahlrolle mit einem feststehenden Motor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenmühle mit einem drehbaren Mahlteller und wenigstens einer drehbar an einem Schwenkhebel gehalterten Mahlrolle, die mit dem Mahlteller in Abrolleingriff steht, wobei der Schwenkhebel um eine Schwenkhebelachse schwenkbar gelagert ist.
Bei Rollenmühlen in der industriellen Anwendung wird der Mahlteller angetrieben, welcher über das Mahlbett die Mahlrollen antreibt. Hierbei ist es im Allgemeinen erforderlich, ein Getriebe unterhalb des Mahltellers anzuordnen. Bei Mühlen mit großen Durchsatzleistungen muss man bei diesen Getrieben mit hohen Investitionskosten, langen Beschaffungszeiten und einer unzufriedenstellenden Verfügbarkeit rechnen.
Man hat daher bereits vorgeschlagen, statt dem Mahlteller die Mahlrollen anzutreiben. Sind mehrere Mahlrollen vorgesehen, kann dadurch die Leistung zum Antreiben der Rollenmühle auf eine entsprechende Vielzahl von Antrieben verteilt werden. Auf diese Weise können kleinere und damit kostengünstigere Antriebe zum Einsatz kommen.
In der DE 38 01 728 C2 und der DE 36 02 932 A1 wird der komplette Antrieb mit Motor und Getriebe auf dem die Mahlrolle halternden Schwenkhebel vorgesehen. Durch das nicht unerhebliche Gewicht des Antriebes werden bei dieser Ausführungsform erhöhte Anforderungen an die Lagerung des Schwenkhebels gestellt. Der Motor ist außerdem starken Vibrationen durch den Mahlprozess ausgesetzt.
In der DE 197 02 854 wird als alternative Ausführungsform ein feststehender Motor vorgeschlagen. Die Übertragung der Antriebsleistung auf das am Schwenkhebel befestigte Getriebe erfolgt über eine Kardangelenkwelle. Diese Gelenkwelle muss in den Gelenken einen Winkelausgleich und in der Zwischenwelle einen axialen Längenausgleich gewährleisten. Der erforderliche Winkelausgleich in den Kardangelenken führt in der dargestellten Antriebskonfiguration zu unterschiedlichen Auslenkungswinkeln. Dadurch hat diese Antriebskonfiguration den Nachteil, dass die Drehbewegung nicht homokinetisch übertragen wird, was wiederum zu unerwünschten Schwingungen im System führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Rollenmühle mit einem drehbaren Mahlteller und einer über einen feststehenden Motor angetriebenen, auf einen Schwenkhebel gehalterten Mahlrolle dahingehend zu verbessern, dass durch den Antriebsstrang der Mahlrolle bedingte Schwingungen des Systems minimiert werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Rollenmühle besteht im Wesentlichen aus einem drehbaren Mahlteller, wenigstens einer drehbar an einem Schwenkhebel gehalterten Mahlrolle, die mit dem Mahlteller in Abrolleingriff steht, wobei der Schwenkhebel um eine Schwenkhebelachse schwenkbar gelagert ist, sowie einem der Mahlrolle zugeordneten Antriebstrang zum Antreiben der Mahlrolle mit einem feststehenden Motor. Der Antriebsstrang weist eine Kupplung auf, welche in der Schwenkhebelachse bzw. deren Verlängerung angeordnet ist und die Schwenkbewegung des Schwenkhebels ausgleicht.
Die Anordnung der Kupplung in der Schwenkhebelachse bzw. deren Verlängerung ist dahingehend zu verstehen, dass die Schwenkhebelachse die Kupplung schneidet.
Durch diese Anordnung des Antriebsstranges kann eine Kupplung verwendet werden die es ermöglicht die Drehbewegung homokinetisch zu übertragen, sodass die durch den Antriebsstrang in das System eingebrachten Schwingungen minimiert werden.
Zusätzlich wird die erforderliche Ausgleichsbewegung minimiert und folglich kann eine kostengünstige und wartungsfreie Ausgleichskupplung verwendet werden.
Der ortsfest angeordnete Motor ermöglicht die Verwendung von allgemein erhältlichen Standardmotoren, sodass die Komponenten des Antriebsstranges kostengünstiger beschafft werden können.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Kupplung als drehstarre Ausgleichskupplung ausgebildet, wodurch eine lange Lebensdauer gewährleistet werden kann. Diese Kupplung kann beispielsweise durch eine Zahnkupplung, eine Lamellenkupplung oder eine Gelenkwelle gebildet werden. Wird eine Kardangelenkwelle verwendet, ist die Zwischenwelle so anzuordnen, dass diese von der Schwenkhebelhachse oder deren Verlängerung geschnitten wird und so die Drehbewegung homokinetisch übertragen werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Schwenkhebel als Hohlwelle ausgebildet, wobei ein Teil des Antriebstranges in der Hohlwelle angeordnet ist. Weiterhin umfasst der Antrieb ein oder mehrere Getriebe, die wahlweise ortsfest und/oder am Schwenkhebel und/oder im Bereich der Mahlrolle angeordnet sind.
Weiterhin kann wenigstens ein Getriebe als Umlaufgetriebe ausgebildet sein, welches an der Mahlrolle befestigt ist. Bei dem Umlaufgetriebe kann es sich um ein leistungsverzweigtes Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe handeln.
Weiterhin kann ein Anpresssystem zur Einstellung des Anpressdrucks der Mahlrolle vorgesehen werden, dass mit dem Schwenkhebel in Wirkkontakt steht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schwenkhebel so ausgebildet, dass er durch ein Mühlengehäuse hindurchgeführt ist und die Mahlrolle am im Mühlengehäuse befindlichen Ende des Schwenkhebels gehaltert ist, während das andere Ende in einem Lager außerhalb des Mühlengehäuses gelagert ist.
Weiterhin ist die Mahlrolle mit einer Mahlrollenlagerung am Schwenkhebel gelagert, wobei die Mahlrollenlagerung, das Lager des Schwenkhebels und die Kupplung über einen gemeinsamen Ölraum verfügen können.
Die Mahlrolle dreht sich um eine Mahlrollenachse, wobei der feststehende Motor mit seiner Motorwelle im Wesentlichen in der Verlängerung der Mahlrollenachse angeordnet ist. Es kommen aber auch andere Anordnungen in Betracht. So kann die Antriebsachse des ortsfesten Motors auch parallel versetzt zur Mahlrollenachse angeordnet sein, wobei der Antriebstrang vom Motor bis zur Mahlrolle um 180° umgelenkt wird.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 eine geschnittene Seitenansicht einer Rollenmühle gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine geschnittene Seitenansicht einer Rollenmühle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3a eine dreidimensionale Darstellung einer Rollenmühle gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
3b eine Seitenansicht der Rollenmühle gemäß 3a und
3c eine Schnittdarstellung längs der Linie A-A der 3b.
Die in 1 dargestellte Rollenmühle besteht im Wesentlichen aus einem drehbaren Mahlteller 1, wenigstens einem drehbar an einem Schwenkhebel 2 gehalterten Mahlrolle 3 sowie einem der Mahlrolle zugeordneten Antriebstrang zum Antreiben der Mahlrolle mit einem feststehenden Motor 4. Der Schwenkhebel ist in einem Lager 5 um eine Schwenkhebelachse 6 schwenkbar gelagert. Der Schwenkhebel 2 ist weiterhin durch ein Mühlengehäuse 7 hindurchgeführt, wobei die Mahlrolle 3 an dem im Mühlengehäuse befindlichen Ende des Schwenkhebels gehaltert ist, während das andere Ende im Lager 5 außerhalb des Mühlengehäuses gelagert ist.
Weiterhin ist ein Anpresssystem 8, insbesondere ein hydropneumatisches Federsystem, vorgesehen, um den Anpressdruck der Mahlrolle 3 einzustellen.
Das Anpresssystem ist ebenfalls außerhalb des Mühlengehäuses 7 angeordnet und steht mit dem Schwenkhebel in Wirkkontakt.
Die Mahlrolle 3 ist über eine Mahlrollenlagerung 9 drehbar am Schwenkhebel 2 gelagert. Der Schwenkhebel 2 ist weiterhin als Hohlwelle ausgebildet, sodass ein Teil des Antriebstrangs in Form einer Antriebswelle 10 in der Hohlwelle angeordnet ist. Die Drehbewegung der Antriebswelle wird über eine Narbe 11 auf die Mahlrolle 3 übertragen. Mit dem anderen Ende steht die Antriebswelle 10 mit dem ortsfest angeordneten Motor 4 in Wirkverbindung, wobei ein oder mehrere Getriebe zwischengeschaltet sein können. Die Getriebe können dabei sowohl ortsfest als auch am Schwenkhebel angeordnet werden. Nachdem ein Teil des Antriebstranges ortsfest ausgebildet ist und ein anderer Teil, insbesondere die im Schwenkhebel 2 angeordnete Antriebswelle 10 mit dem Schwenkhebel 2 mitschwenkt, muss eine Kupplung 12 vorgesehen werden, welche die Schwenkbewegung des Schwenkhebels ausgleicht. Die Kupplung 12 ist in der Schwenkhebelachse (6) angeordnet und überträgt die Drehbewegung homokinetisch.
Bei der Kupplung 12 handelt es sich vorzugsweise um eine drehstarre Ausgleichskupplung, wobei insbesondere eine Bogenzahnkupplung vorgesehen werden kann.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Mahlrollenlagerung 9, das Lager 5 und die Kupplung 12 über einen gemeinsamen Ölraum 13.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen nur dadurch, dass im Antriebstrang noch ein feststehendes Getriebe 14 und ein mitschwenkendes Getriebe in Form eines Umlaufgetriebes 15 vorgesehen sind. Das Umlaufgetriebe 15 ist am Ende des Schwenkhebels im Bereich der Mahlrolle 3 befestigt. Es ist als leistungsverzweigtes Getriebe und gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als Planetengetriebe ausgebildet.
Das Umlaufgetriebe 15 weist, wie üblich, ein Sonnenrad 15a, mehrere Planetenräder 15b und einen Planetenträger 15c auf. Das Sonnenrad 15a kann kippbeweglich gelagert sein und wird über die Antriebswelle 10 angetrieben. Der Planetenträger ist drehfest mit der Mahlrolle verbunden. Das Umlaufgetriebe 15 ist zudem über einen vorzugsweise austauschbaren Verschleißschutz 15d geschützt. Weiterhin ist eine geeignete Momentenstütze vorzusehen, die beispielsweise durch seitliche Führungen des Anpresssystems 8 gebildet werden könnte.
Während der feststehende Motor 4 bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 1 und 2 in Verlängerung des Schwenkhebels 2 angeordnet ist, befindet sich der feststehende Motor 4' in den 3a bis 3c seitlich neben dem Schwenkhebel 2.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Schwenkhebel 2 als Hohlwelle ausgebildet, sodass eine Antriebswelle 10 zur Übertragung der Drehbewegung auf die Mahlrolle 3 in der Hohlwelle angeordnet werden kann.
Der Antriebstrang umfasst auch bei diesem Ausführungsbeispiel einen ortsfesten Antriebstrang, der insbesondere durch den Motor 4' gebildet wird und einen mit dem Schwenkhebel 2 mitbewegten Antriebstrang, der neben der im Schwenkhebel 2 angeordneten Antriebswelle 10 noch eine weitere Welle 16, ein erstes Getriebe 17, insbesondere ein Zahnradgetriebe, und ggf. ein zweites Getriebe 18 umfasst.
An der Verbindungsstelle zwischen dem feststehenden und dem mitbewegten Antriebstrang ist wiederum eine Kupplung 12 vorgesehen, die auch hier in der Schwenkhebelachse 6 bzw. deren Verlängerung angeordnet ist. Der Antriebstrang wird daher ausgehend vom Motor 4' über die Welle 16, das erste und zweite Getriebe 17, 18 auf die mit der Mahlrolle 3 in Verbindung stehenden Antriebswelle (10) um 180° umgelenkt. Dennoch wird auch hier durch die spezielle Antriebskonfiguration die Möglichkeit geschaffen, eine Kupplung zu wählen, welche eine homokinetische Übertragung der Drehbewegung gewährleistet, sodass durch den Antriebsstrang der Mahlrolle bedingte Schwingungen des Systems minimiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3801728 C2 [0004]
- DE 3602932 A1 [0004]
- DE 19702854 [0005]

Claims

Rollenmühle mit a. einem drehbaren Mahlteller (1), b. wenigstens einer drehbar an einem Schwenkhebel (2) gehalterten Mahlrolle (3), die mit dem Mahlteller (1) in Abrolleingriff steht, wobei der Schwenkhebel (2) um eine Schwenkhebelachse (6) schwenkbar gelagert ist, c. sowie einem der Mahlrolle (3) zugeordneten Antriebstrang zum Antreiben der Mahlrolle mit einem feststehenden Motor (4, 4'), dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang eine Kupplung (12) aufweist, welche in der Schwenkhebelachse (6) bzw. deren Verlängerung angeordnet ist und die Schwenkbewegung des Schwenkhebels (2) ausgleicht.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (12) als drehstarre Ausgleichskupplung ausgebildet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (12) als Zahnkupplung ausgebildet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (12) als Gelenkwelle ausgebildet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang vom Motor (4') bis zur Mahlrolle (3) um 180° umgelenkt wird.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlrolle (3) mit einer Mahlrollenlagerung (9) an dem Schwenkhebel (2) gelagert ist und die Mahlrollenlagerung (9), das Lager (5) des Schwenkhebels (2) und die Kupplung (12) über einen gemeinsamen Ölraum (13) verfügen.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (2) als Hohlwelle ausgebildet ist und ein Teil des Antriebstranges in der Hohlwelle angeordnet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein ortsfestes und ein mit dem Schwenkhebel (2) und/oder der Mahlrolle (3) mitschwenkendes Getriebe (14, 15, 17, 18) umfasst.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb wenigstens ein Getriebe umfasst, das als Umlaufgetriebe (15) ausgebildet und am Schwenkhebel (2) im Bereich der Mahlrolle (3) befestigt ist.
Rollenmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlaufgetriebe (15) als leistungsverzweigtes Getriebe ausgebildet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlaufgetriebe (15) als Planetengetriebe ausgebildet ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (2) durch ein Mühlengehäuse (7) hindurch geführt ist, wobei die Mahlrolle (2) am im Mühlengehäuse (7) befindlichen Ende des Schwenkhebels (2) gehaltert ist, während das andere Ende in einem Lager (5) außerhalb des Mühlengehäuses (7) gelagert ist.
Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anpresssystem (8) zur Einstellung des Anpressdrucks der Mahlrolle (3) vorgesehen ist, das mit dem Schwenkhebel (2) in Wirkkontakt steht.