DE102010035763B4

DE102010035763B4 - Gekühlte Seitenwand für eine Rollenpresse

Info

Publication number: DE102010035763B4
Application number: DE102010035763A
Authority: DE
Inventors: Dieter Brendler
Original assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Current assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Priority date: 2010-08-28
Filing date: 2010-08-28
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2030-08-29
Also published as: WO2012028438A1; DE102010035763A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Seitenwand (104, 105, 204, 304, 404) einer Rollenpresse (100) zur Hochdruckbehandlung von Schüttgütern zu deren Zerkleinerung oder Brikettierung. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Seitenwand (104, 105, 204, 304, 404) Mittel (210, 310, 410, 510) zum Kühlen aufweist Dadurch wird eine erheblich längere Standzeit erreicht, weil die Schleißwirkung von Mahlgut schon bei geringen, erhöhten Temperaturen zunimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenwand einer Rollenpresse zur Hochdruckbehandlung von Schüttgütern zu deren Zerkleinerung oder Brikettierung.
Zur Zerkleinerung von Schüttgut im Spalt einer Rollenpresse unter Anwendung von hohem Spaltdruck, neigt das zu zerkleinernde Material dazu, zu den Stirnseiten der Walzen auszutreten, um dem Spaltdruck zu entweichen. Damit an den Stirnseiten der Walzen kein Mahlgutverlust auftritt, werden zu beiden Seiten der Walzenpaare einer Rollenpresse Seitenwände angeordnet, die in der Regel über eine Andruckmechanik das jeweils stirnseitige Ende des Walzenspaltes schließt. Das durch den Walzenspalt hindurchtretende Material wird durch die stirnseitigen Seitenwände im Spalt gehalten, wobei das Mahlgut an den Seitenwänden entlang gleitet und dabei stark schleißend wirkt. Die Schleißspuren weisen eine typische Form eines auf der Spitze stehenden Dreiecks mit konkaven Seiten auf. Seitenwände einer Rollenpresse werden daher in der Regel als Verschleißteil vorgehalten. Je nach konstruktiver Ausgestaltung ist es beim Wechsel der Seitenwände notwendig, die Andruckmechanik mit zu tauschen.
Um die Verschleißfolgen in der intensivsten Schleißzone der Seitenwand und die damit einhergehende häufige Notwendigkeit eines Seitenwandtausches zu minimieren, wird in der DE10012696B4 vorgeschlagen, in der intensiven Schleißzone einen Kolben aus verschleißfestem Material anzuordnen. Dieser Kolben wird durch das daran vorbeireibende Mahlgut allmählich abgetragen und kann durch hydraulische Mittel oder durch mechanische Mittel nachgestellt werden. Im Endeffekt wird die abgetragene Seitenwand solange nachgestellt, bis auch der Kolben abgetragen ist.
Der Einsatz eines Kolbens stellt aber eine ungleichmäßige Seitenwand zur Verfügung. In der Seitenwand-Ausnehmung, in welcher der Kolben sitzt, kann sich Material festsetzen und die Seitenwand deformieren.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Seitenwand zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik nicht aufweist, zumindest aber in geringerem Maße.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Seitenwand Mittel zum Kühlen aufweist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass der Verschleiß der Seitenwand dadurch erheblich reduzieren lässt, wenn die Seitenwand aktiv gekühlt wird. Zwar ist bekannt, dass Hartmetall in großer Hitze schnell schleißt, jedoch wird die Seitenwand durch stets nachfließendes, kaltes Mahlgut gekühlt und die Seitenwand erreicht bei weitem nicht die Temperaturen, bei denen eine erhöhter Schleißwirkung zu erwarten ist. Durch den überraschenden Effekt lässt sich ableiten, dass die Temperatur an der Oberfläche der Seitenwand so hoch werden kann, dass sich erste materialverändernde Effekte einstellen. Durch die aktive Kühlung der Seitenwand wird die Verschleißwärme abgeleitet und daher erfolgt der Verschleiß wesentlich langsamer als bei nicht-gekühlten Seitenwänden.
Im sehr rauen Betrieb der Rollenpressen ist die Art der Kühlung wichtig, um einen möglichst langen, störungsfreien Betrieb zu gewährleisten.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Mittel zum Kühlen sind horizontal angeordnete Kühlrippen, die weiter bevorzugt nach unten gekrümmt sind.
Trotz sorgfältiger Aufgabe des Mahlgutes kann es passieren, dass einzelne Mahlgutpartikel aus dem Walzenspalt springen, wenn beim Bersten des Mahlguts ein Teil eines Mahlgutpartikels nicht in den Walzenspalt sondern nach oben beschleunigt wird. Solche Mahlgutpartikel können sich beim Herabfallen und aufprallen auf Maschinenteile in den Kühlrippen verkeilen und dort die Konvektion oder das aktive Anblasen mit Kühlluft verhindern. Horizontale Kühlrippen bieten hier weniger Möglichkeit einer Verkeilung eines von oben herabfallenden Mahlgutpartikels als beispielsweise vertikale Kühlrippen. Sind die Kühlrippen nach unten gebogen so ist die Neigung, sich im Betrieb mit ungewollt umherspringenden Mahlgutpartikeln vollzusetzen geringer ausgeprägt.
Aber auch vertikale Kühlrippen haben einen besonderen Vorteil, nämlich, dass die Konvektion verbessert wird. Um zu verhindern, dass sich die Kühlrippen zusetzen, kann in bevorzugter Weise ein Scheitel in der Mitte vorgesehen sein, das bedeutet, die Kühlrippen zeigen zur Seite, so dass sie nicht getroffen werden von Mahlgutpartikeln.
Um den Verschleiß in besonderem Maße zu verringern, kann bevorzugt vorgesehen sein, die Seitenwand von außen mit einem flüssigkeitsdurchströmten Kanal zu versehen, durch das ein Kühlmedium strömt.
Die verschleißverringernde Wirkung der Kühlung ist besonders ausgeprägt bei gehärteten Metallen, Hartmetallen oder bei Hartmetall-Legierungen, so dass die Seitenwände am besten aus solch einem Material gefertigt sind.
Um eine Überhitzung der Seitenwand trotz Kühlung zu verhindern, kann ein Temperatursensor die mittlere Temperatur je einer Seitenwand aufnehmen. Übersteigt die Temperatur einen vorbestimmten wert, so wird die Materialaufgabemenge verringert bis sich die Temperatur wieder verringert.
Neben der Kühlung ist vorgesehen, dass die Seitenwand eine Vorrichtung zum Andrücken aufweist. Auch über den Andruck lässt sich das Temperaturprofil steuern und so der Verschleiß verringern.
Auch wenn die Investition in eine gekühlte oder sogar temperaturüberwachte Seitenwand zunächst hoch erscheint, so wird diese Investition durch weniger Rollenpressenausfallszeiten bei Seitenwandwechsel kompensiert.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigt:
1 eine Skizze der Lage der Seitenwände in einer Rollenpresse, von der nur die Walzen mit Wellenstummel dargestellt sind,
2 eine Wassergekühlte Seitenwand in zwei Ansichten,
3 eine Seitenwand mit horizontalen Kühlrippen, die nach unten gebogen sind,
4 eine Seitenwand mit vertikalen Kühlrippen mit einem Scheitel
5 eine Seitenwand mit gekrümmten Kühlrippen mit einem Scheitel
In 1 ist eine Rollenpresse 100 dargestellt, von der nur die Lage der zwei Walzen 101 und 102 und die Lage der Seitenwände 104 und 105 gezeigt sind. Auf der Innenseite der Seitenwände 104 und 105 schleißen die Mahlgutpartikel, die von oben auf den Spalt zwischen den beiden Walzen 101 und 102 aufgegeben werden, die Seitenwände 104 und 105, so dass diese nach vergleichsweise kurzer Zeit ausgewechselt werden müssen.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Seitenwand 204 ist in 2 von der Seite und in der Aufsicht dargestellt. Auf der Außenseite 205 der Seitenwand 204 ist ein gewundener, flüssigkeitsdurchströmter Kanal 210 angeordnet, der an den Seitenkanten der Seitenwand 204 an einen Flüssigkeitszugang 211 und einem Flüssigkeitsabzug 212 für Kühlmedium angeschlossen ist. Auf der Innenseite 213 ist die Seitenwand 204 eben ausgeformt und bietet Mahlgut keine Angriffsflächen zum verkeilen.
Eine andere Ausführungsform der Seitenwand 304 ist in 3 dargestellt. Diese Seitenwand ist luftgekühlt und weist horizontale Kühlrippen 310 auf, die nach unten leicht abgebogen sind. Der Verlauf der Biegung der horizontalen Kühlrippen 310 ist in der linken Seitenansicht dargestellt.
Noch eine weitere Ausführungsform ist der Seitenwand 404 ist in 4 gezeigt, die vertikale Kühlrippen 410 hat. In der hier gezeigten speziellen Ausführungsform der Seitenwand 404 sind die vertikalen Kühlrippen 410 mit einem Scheitel 411 versehen, das bedeutet, ein Teil der vertikalen Kühlrippen 410 sind in der Aufsicht nach links und die anderen vertikalen Kühlrippen 410 sind nach rechts gebogen, so dass die mittigen vertikalen Kühlrippen 410 einen Scheitel 411 bilden.
Schließlich ist noch eine weitere Ausführungsform der Seitenwand 504 gemäß 5 vorteilhaft, deren gekrümmte Kühlrippen 510 im Verlauf exakt dem Schleißmuster der Seitenwand auf der Innenseite entspricht, die im Einsatz zu den Walzen zeigt. Diese Ausführungsform hat sich dann als vorteilhaft erwiesen, wenn nur auf wenigen Kreisbahnen ein intensiveres Schleißmuster auftritt. Durch die dem Schleißmuster angepassten Kühlrippen wird die Wärme in maximal möglicher Weise mit dem kürzest möglichen Wärmetransportweg abgeleitet.
Bezugszeichenliste

100: Rollenpresse
101: Walze
102: Walze
104: Seitenwand
105: Seitenwand
204: Seitenwand
205: Außenseite
210: Kanal
211: Flüssigkeitszufluss
212: Flüssigkeitsabfluss
213: Innenseite
304: Seitenwand
310: Kühlrippen
404: Seitenwand
410: Kühlrippen
504: Seitenwand
510: Kühlrippen

Claims

Seitenwand (104, 105, 204, 304, 404, 504) einer Rollenpresse (100) zur Hochdruckbehandlung von Schüttgütern zu deren Zerkleinerung oder Brikettierung, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (104, 105, 204, 304, 404, 504) ein Mittel (210, 310, 410, 510) zum Kühlen aufweist.
Seitenwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (210, 310, 410, 510) zum Kühlen aus horizontal angeordneten Kühlrippen (310) besteht, die bevorzugt nach unten gekrümmt sind.
Seitenwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (210, 310, 410, 510) zum Kühlen aus vertikal angeordneten Kühlrippen (410) besteht, die bevorzugt zur Seite gekrümmt sind und dabei vorzugsweise einen Scheitel aufweisen.
Seitenwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (210, 310, 410, 510) zum Kühlen gekrümmte Kühlrippen (510) sind, die der Krümmung des Schleißmusters auf der Innenseite der Seitenwand entsprechen.
Seitenwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (210, 310, 410, 510) zum Kühlen mindestens eine auf der Außenwand der Seitenwand angeordnete und flüssigkeitsdurchströmter Kanal (210) ist.
Seitenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus gehärtetem Metall, einem Hartmetall oder aus einer Hartmetalllegierung besteht.
Seitenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor die Temperatur der Seitenwand überwacht.