DE102010060600B3

DE102010060600B3 - Verfahren von Aufbereitung von gebrauchten Walzenkörpern einer Walzenmühle sowie aufbereiteter Walzenkörper

Info

Publication number: DE102010060600B3
Application number: DE201010060600
Authority: DE
Inventors: Herbert Pingel; Bernd Kripzak
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2012-03-01
Anticipated expiration: 2030-11-17

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbereitung von gebrauchten Walzenkörpern einer Walzenmühle, wobei die Walzenkörper eine konische Bohrung zum Aufschrumpfen auf einer Walzenwelle aufweisen, ist durch folgende aufeinanderfolgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: a) Abdrehen des gebrauchten Walzenkörpers auf seiner äußeren Umfangsfläche, b) zylindrisches oder konisches Ausdrehen der konischen Bohrung des Walzenkörpers, wobei der Walzenkörper leicht außermittig aufgespannt ist, c) Einbringen einer Buchse in die ausgedrehte zylindrische oder konische Bohrung, d) Konisches Ausdrehen der Buchse, wobei der Walzenkörper wieder zentrisch aufgespannt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von gebrauchten Walzenkörpern einer Walzenmühle, wobei die Walzenkörper eine konische Bohrung zum Aufschrumpfen auf eine Walzenwelle aufweisen, sowie einen aufbereiteten Walzenkörper einer Walzenmühle.
Aus der DE 42 10 395 ist eine Walzenmühle mit auf einer Welle aufgeschrumpften Walzenkörpern bekannt, die beispielsweise als sogenannte Gutbettwalzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut zum Einsatz kommt. Sie besteht beispielsweise aus zwei gegensinnig angetriebenen und mit Drücken von mehr als 50 MPa gegeneinander gepressten Mahlwalzen, wobei das zu zerkleinernde Gut in dem sich zwischen den beiden Mahlwalzen ausbildenden Spalt zerkleinert wird. Derartige Walzenmühlen zeichnen sich durch eine sehr energieeffiziente Zerkleinerung aus.
Die DE 196 18 143 A1 beschreibt eine Mahlwalze für eine Gutbettwalzenmühle mit einer Vielzahl von stiftförmigen Profilkörpern, die mit einem Teil ihrer Länge in Ausnehmungen des Walzenkörpers eingelagert sind und mit dem übrigen Teil ihrer Länge über die Walzenoberfläche vorstehen.
Bei der DE 42 10 395 A1 sind auf der Oberfläche des Hartguss-Walzenmantels Profilierungen in Form von Schweißraupen aus aus verschleißfestem Auftragsschweißwerkstoff aufgebracht.
Allerdings kommt es während der Betriebszeit zu einem Verschleiß der Walzenkörper, sodass eine Regeneration durch Aufschweißen neuer Lagen oder Abdrehen zur Herstellung eines kleineren Walzenkörpers erforderlich ist.
Die DE 196 18 143 A1 und der DE 10 2006 028 546 A1 schlägt zur Regeneration vor, die Walzenoberfläche durch teilweisen Materialabtrag wieder in zylindrischer Form zu bringen, um dann neue Ausnehmungen in der Walzenoberfläche herzustellen und neue Profilkörper in die Ausnehmungen einzusetzen.
Die DE 10 2007 012 102 A1 schlägt zusätzlich vor, dass nach dem Abdrehen der Walzenoberfläche zunächst in einem Schweißvorgang eine Materialschicht zur Durchmesservergrößerung zumindest auf der abgetreten Oberfläche aufgebracht wird, bevor die Bohrungen und die Profilkörper eingebracht werden.
Diese Regenerationen können jedoch nur ein bis zweimal durchgeführt werden, sodass dann das Problem der Entsorgung dieser nicht mehr zu regenerierenden Walzenkörper entsteht.
Derzeit ist eine Verschrottung wirtschaftlich nicht möglich. Andererseits stellen, die Legierungsbestandteile des Walzenkörpers ein gewissen Wert dar. Zur Verwertung müsste der Walzenkörper jedoch als Stahlschrott in etwa 500 kg schwere Stücke zerteilt werden. Bei einem Walzenkörper mit einem Durchmesser von etwa 2,4 m müsste der Walzenkörper dann in etwa 80 Teile zerlegt werden. Dies ist jedoch wirtschaftlich gesehen nicht sinnvoll. Eine Verschrottung als Einzelteil ist aber technisch nicht möglich.
Man könnte aber auf die Idee kommen, die Walzenkörper noch weiter abzudrehen, um sie für kleinere Walzendurchmesser zu verwenden. Dies ist jedoch nicht möglich, da kleinere Walzenkörper auch eine entsprechend kleinere Bohrung haben müssen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zur Aufbereitung von gebrauchten Walzenkörpern anzugeben, das eine längere Nutzung der Walzenkörper ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbereitung von gebrauchten Walzenkörpern einer Walzenmühle, wobei die Walzenkörper eine konische Bohrung zum Aufschrumpfen auf eine Walzenwelle aufweisen, ist durch folgende aufeinanderfolgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

a) Abdrehen des gebrauchten Walzenkörpers auf seiner äußeren Umfangsfläche,
b) zylindrisches oder konisches Ausdrehen der konischen Bohrung des Walzenkörpers, wobei der Walzenkörper leicht außermittig aufgespannt ist,
c) Einbringen einer Buchse in die ausgedrehte zylindrische oder konische Bohrung,
d) Konisches Ausdrehen der Buchse, wobei der Walzenkörper wieder zentrisch aufgespannt ist.

Würde man entgegen der Erfindung die Buchse nicht außermittig, sondern zentrisch einbringen, bestünde die Gefahr, dass sich die Buchse im Betrieb durch Mikrobewegungen im Walzenkörper dreht. Durch die außermittige Anordnung entsteht eine Exzenterbuchse, die sich unmöglich während des Betriebes im Walzenkörper drehen kann.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Buchse wird vorzugsweise wiederum durch Einschrumpfen in die ausgedrehte zylindrische oder konische Bohrung eingebracht. Dabei besteht auch die Möglichkeit, dass für die Buchse ein anderer, nicht mehr zu regenerierender Walzenkörper verwendet wird. Außerdem kann der Walzenkörper nach dem Verfahrensschritt d) auf seiner äußeren Umfangsfläche weiterbearbeitet werden, indem beispielsweise Profilierungen aufgebracht oder Profilkörper eingebracht werden.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf einen derart aufbereiteten Walzenkörper einer Walzenmühle, wobei der Walzenkörper eine konische Bohrung zum Aufschrumpfen auf eine Walzenwelle aufweist und diese konische Bohrung in einer auf den Walzenkörper aufgebrachten Hülse ausgebildet ist, wobei die Hülse mit ihrer Außenfläche außenmittig im Walzenkörper gehalten ist und die konische Bohrung zentrisch bezüglich des Außenkörpers in der Hülse ausgebildet ist.
Die Außenfläche der Hülse kann wahlweise zylindrisch oder konisch ausgebildet sein.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
1 bis 5 schematische Schnittdarstellungen des Walzenkörpers in verschiedenen Phasen der Aufbereitung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
6 bis 10 schematische Draufsichten des Walzenkörpers in den entsprechenden Phasen gemäß den 1 bis 5 und
11 bis 15 schematische Schnittdarstellungen des Walzenkörpers in verschiedenen Phasen der Aufbereitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die schematischen Darstellungen in den 1 bis 15 sind zur besseren Veranschaulichung nicht maßstabsgetreu.
in den 1 und 6 ist ein gebrauchter Walzenkörper 1 mit einer konischen Bohrung 2 zum Aufschrumpfen auf eine Walzenwelle dargestellt. Zur Aufbereitung des gebrauchten Walzenkörpers werden die oben aufgeführten Verfahrensschritte a) bis d) durchgeführt, wobei jeder Verfahrensschritt in den 2 bis 5 bzw. 7 bis 10 dargestellt ist.
Im ersten Verfahrensschritt (2 und 7) wird der gebrauchte Walzenkörper 1 auf seiner äußeren Umfangsfläche 3 abgedreht, um eine während des Betriebes ungleichmäßig verschließende Oberfläche auszugleichen.
Als nächstes wird die konische Bohrung 2 zylindrisch ausgedreht, wobei der Walzenkörper 1 leicht außermittig aufgespannt wird (3 und 8). Der Versatz a zwischen der Symmetrieachse 4 des Walzenkörpers 1 und der Symmetrieachse 5 der zylindrisch ausgedrehten Bohrung 6 beträgt beispielsweise zwischen 1 und 10% des Durchmessers der Bohrung 6. In der Aufbereitungsphase gemäß 4 bzw. 9 ist bereits eine Buchse 7 in die ausgedrehte zylindrische Bohrung 6, beispielsweise durch Einschrumpfen, eingebracht.
Nach diesem Arbeitsgang wird der Walzenkörper 1 wieder zentrisch zur Symmetrieachse 4 aufgespannt, um die Buchse 7 konisch auszudrehen, sodass sich eine zur Symmetrieachse 4 symmetrische neue konische Bohrung 2' im Walzenkörper 1 ergibt (siehe 5 und 10).
Durch die exzentrische Anordnung der Buchse 7 kann eine unbeabsichtigte Relativbewegung zwischen Buchse 7 und Walzenkörper 1 zuverlässig vermieden werden.
Die Größe der neuen konischen Bohrung 2' kann natürlich auch kleiner als die ursprüngliche konische Bohrung 2 ausgebildet werden und kann dadurch an den bei kleineren Walzenkörpern entsprechend geringeren Durchmesser der zu verwendenden Mahlwalze angepasst werden.
Die äußere Umfangsfläche 3 des Walzenkörpers 1 kann je nach Bedarf weiter bearbeitet werden, indem beispielsweise Schweißlagen, Profilierungen oder Profilkörper aufgebracht werden.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren kann ein Walzenkörper, der ursprünglich einen Durchmesser von 2,4 m und eine Breite von 1,7 m aufwies und mit den bisher bekannten Verfahren nicht mehr regenerierbar war, noch mal aufbereitet werden, wobei der Walzenkörper nach der Aufbereitung einen Durchmesser von etwa 2 m und eine Breite von 1,5 m aufweist. Die Konizität der zentrierten Bohrung 2, 2'' liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 1:10 und 1:40.
Im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 5 wurde eine Hülse 7 beschrieben, die eine zylindrische Umfangsfläche aufweist und demzufolge auch die konische Bohrung 2 zylindrisch ausgedreht wurde.
In den 11 bis 15 sind die verschiedenen Phasen der Aufbereitung eines Walzenkörpers 1 dargstellt, bei dem die ursprüngliche konische Bohrung 2 bei außermittiger Aufspannung des Walzenkörpers konisch ausgedreht wird, sodass sich eine konische Bohrung 6' ergibt, in die eine entsprechend konisch ausgebildete Buchse 7' aufgeschrumpft wird. Auch hier wird jedoch zum Schluss eine neue konische Bohrung 2' in der Buchse 7' ausgedreht, die symmetrisch zur Symmetrieachse 4 des Walzenkörpers 1 ist.
Die Draufsichten der 11 bis 15 entsprechen wiederum den 6 bis 10.
Der konische Sitz der Hülse 7' erleichtert vor allem das Einbringen in die Bohrung 6'.
Die mit den obigen Verfahren aufgearbeiteten gebrauchten Walzenkörper 1 sind wesentlich kostengünstiger als neu gelieferte Schmiedeteile. Darüber hinaus kann diese Aufbereitung in bereits vorhandenen Servicecentern mit der dortigen Ausrüstung durchgeführt werden. Für die durchzuführenden Abreiten sind daher keine weiteren Investitionen erforderlich. Darüber hinaus trägt dieses Aufbereitungsverfahren zu einer besseren Auslastung dieser Servicecenter bei.

Claims

Verfahren zur Aufbereitung von gebrauchten Walzenkörpern (1) einer Walzenmühle, wobei die Walzenkörper (1) eine konische Bohrung (2, 2') zum Aufschrumpfen auf eine Walzenwelle aufweisen, gekennzeichnet, durch folgende aufeinander folgende Verfahrensschritte: a) Abdrehen des gebrauchten Walzenkörpers (1) auf seiner äußeren Umfangsfläche (3), b) zylindrisches oder konisches Ausdrehen der konischen Bohrung (2) des Walzenkörpers (1), wobei der Walzenkörper (1) leicht außermittig aufgespannt ist, c) Einbringen einer Buchse (7, 7') in die ausgedrehte zylindrische oder konische Bohrung (6, 6'), d) Konisches Ausdrehen der Buchse (7, 7'), wobei der Walzenkörper (1) wieder zentrisch aufgespannt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (7, 7') durch Einschrumpfen in die ausgedrehte zylindrische oder konische Bohrung (6, 6') eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfahrensschritt d) eine weitere Bearbeitung der äußeren Umfangsfläche (3) des Walzenkörpers (1) erfolgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein anderer Walzenkörper (1) als Buchse (7, 7') verwendet wird.
Aufbereiteter Walzenkörper einer Walzenmühle, wobei der Walzenkörper (1) eine konische Bohrung (2, 2') zum Aufschrumpfen auf eine Walzenwelle aufweist, aufbereitet nach einem Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Bohrung (2') in einer in den Walzenkörper eingebrachten Hülse (7, 7') ausgebildet ist, wobei die Hülse mit ihrer Außenfläche außermittig im Walzenkörper (1) gehaltert ist und die konische Bohrung (2') zentrisch bezüglich des Walzenkörpers (1) in der Hülse (7, 7') ausgebildet ist.
Aufbereiteter Walzenkörper einer Walzenmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der Hülse (7) zylindrisch ausgebildet ist.
Aufbereiteter Walzenkörper einer Walzenmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche der Hülse (7') konisch ausgebildet ist.