-
Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle zum Mahlen von abrasiven Stoffen mit zwei gegenüberliegenden angeordneten und gegenläufig angetriebenen Mahlwalzen, die jeweils einen Grundkörper aufweisen, auf dessen Umfangsfläche mit Abstand voneinander angeordnete, axial verlaufende Nuten vorgesehen sind, in denen mehrere Verschleißelemente gehaltert sind.
-
Derartige Walzemühlen werden beispielsweise zur Zerkleinerung von Kalkstein und anderen spröden Materialien verwendet, wobei Drücke von 50 MPa und mehr zur Anwendung kommen. Diese Art der Zerkleinerung mit hohen Drücken stellt nach wie vor eine energetisch sehr effiziente Art der Zerkleinerung spröder Materialien dar. Allerdings sind die Umfangsflächen der Mahlwalzen einem sehr hohen Verschleiß ausgesetzt, sodass die unterschiedlichsten Verschleißkonzepte in den letzten Jahrzehnten verwirklicht wurden.
-
Aus der
DE 44 00 797 A1 ist eine Mahlwalze bekannt, die einen Trägerkörper und Walzenmantelsegmente mit aufgeschobenen Verschleißelementen offenbart. Die Verschleißsegmente sind dabei untereinander verspannt und sind mit Nuten versehen, in denen die Verschleißelemente von der Seite her aufgeschoben werden. Dieses Verfahren wurde jedoch nicht weiter verfolgt, da es zu starken Spannungen zwischen den Segmenten kam, die einen Bruch der Segmente zufolge hatte.
-
Aus der
DE 26 43 307 A1 wird ferner eine Mahlwalze beschrieben, die im Wesentlichen aus einer Walzennabe, einem Walzenmantel und zwei unterschiedlichen Verschleißeinsätzen besteht, wobei die einen Verschleißeinsätze etwa Doppel-Schwalbenschanzform und die anderen Verschleißeinsätze eine einfache Schwalbenschwanzform aufweisen. Die Verschleißeinsätze sind daher so angeordnet, dass sie unmittelbar aneinander grenzen und somit einen geschlossenen Verschleißschutzmantel bilden. Durch die ineinander verkeilten Verschleißeinsätze gestaltet sich jedoch bei dieser Ausführung die Aufbereitung des Verschleißschutzmantels als relativ aufwendig.
-
Weiterhin ist es bekannt, die Walzenoberfläche mit einer Vielzahl von Profilstiften zu versehen, deren Abstand so bemessen ist, dass sich im Betrieb zwischen den Profilstiften eine autogene Verschleißschutzschicht aus dem zu zerkleinernden Material ergibt. Dieses Verschleißkonzept ermöglicht lange Betriebzeiten zwischen den Wartungsintervallen, jedoch gestaltet sich die Wiederaufbereitung des Verschleißschutzes als relativ aufwendig, da zunächst die verschlissenen Profilkörper einzeln entfernt, anschließend der Walzenkörper aufwendig abgedreht und neue Bohrungen gebohrt werden müssen, um anschließend neue Profilkörper einsetzen zu können.
-
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzenmühle zum Mahlen von abrasiven Stoffen anzugeben, die sich durch einen wirksamen Verschleißschutz auszeichnet und eine schnelle Wiederaufbereitung im Wartungs- und Reparaturfall ermöglicht.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Walzenmühle zum Mahlen von abrasiven Stoffen gelöst, bei der zwei gegenüberliegend angeordnete und gegenläufig angetriebene Mahlwalzen vorgesehen sind, die jeweils einen Grundkörper aufweisen, auf dessen Umfangsfläche mit Abstand voneinander angeordnete, axial verlaufende Nuten vorgesehen sind, in denen jeweils mehrere Verschleißelemente gehaltert sind. Dabei ist in den Nuten des Grundkörpers jeweils wenigstens ein Modul gehaltert, das eine Schiene mit mehreren darauf befestigten Verschleißelementen umfasst.
-
Im Wartung- und Reparaturfall ist es daher lediglich erforderlich, einzelne oder alle Module einer Nut herauszuziehen, um diese durch neue Module zu ersetzen. Es ist außerdem auch möglich, lediglich einzelne Verschleißelemente eines Moduls zu ersetzen. Auf diese Weise besteht auch die Möglichkeit ganz gezielt einzelne Schadstellen zu beheben. Der größte Vorteil besteht jedoch darin, dass die Module lediglich längs der Nuten herausgezogen werden müssen und in der gewünschten Art und Weise ersetzt werden. Ein aufwendiges Herausziehen abgenutzter Profilstifte und vor allem ein Abdrehen der verbleibenden Walzenoberfläche ist nicht mehr erforderlich. Die Stillstandszeiten der Walzenmühlen können daher erheblich verkürzt werden.
-
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Verschleißelemente sind vorzugsweise aus einem härteren Material als der Grundkörper. Weiterhin kann die Schiene aus einem weicheren Material als Verschleißelemente und aus einem härteren Material als der Grundkörper gebildet werden.
-
Die Schiene hat nicht nur den Vorteil, dass sie schnell und einfach zusammen mit den Verschleißelementen ausgetauscht werden kann, sondern sie dient auch als Dämpfungselement zwischen Verschleißelement und Grundkörper und verhindert dadurch Beschädigungen des Grundkörpers aufgrund harter Schläge.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung grenzen die in einer Nut angeordneten Verschleißelemente und die Verschleißelemente benachbarter Nuten unmittelbar aneinander und bilden zusammen einen geschlossen Walzenmantel, sodass der Grundkörper vollständig geschützt ist. Des Weiteren ist es denkbar, dass die Verschleißelemente mit einer Verschleißschutzschweißnaht und/oder wenigstens einem Hartmetallstift versehen sind. Die Hartmetallstifte benachbarter Elemente können dabei mit Abstand voneinander angeordnet werden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind diese Hartmetallstifte insbesondere radial ausgerichtet und stützen sich auf der Schiene ab, in der das zugehörige Verschleißelement gehaltert ist. Auf diese Weise werden Stöße über die Schiene gedämpft. Des Weiteren kann der Abstand benachbarter Hartmetallstifte so bemessen werden, dass sich im Mahlbetrieb eine autogene Verschleißschutzschicht aus Mahlgut zwischen den Hartmetallstiften ausbildet.
-
Weiterhin sind die Verschleißelemente in Längsrichtung der Schiene verschiebbar und in einer Ebene quer zur Längsrichtung durch Formschluss in der Schiene gehalten. Der Vorschluss zwischen Verschleißelement und Schiene kann dabei insbesondere durch eine Schwalbenschwanzverbindung gebildet werden. In entsprechender Weise ist auch die Schiene mit den Verschleißelementen in axialer Richtung in den Nuten des Grundkörpers verschiebbar und wird in radialer Richtung durch Formschluss in der Nut gehalten. Auch hier kann der Formschluss zwischen Schiene und Nut wiederum durch eine Schwalbenschwanzverbindung gebildet werden. Durch ein geeignetes Befestigungssystem werden die in den Nuten eingeschobenen Schienen und Verschleißelemente in axialer Richtung fixiert.
-
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
-
In der Zeichnung zeigen
-
1 eine schematische Seitenansicht einer Walzemühle,
-
2 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Mahlwalze,
-
3 eine vergrößerte Ansicht des Details D der 2,
-
4 eine Seitenansicht einer Schiene mit mehreren Verschleißelementen,
-
5 eine dreidimensionale Darstellung eines Verschleißelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
-
6 eine Seitenansicht eines Verschleißelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
-
7 eine Draufsicht auf eine Mahlwalze mit teilweise herausgezogenen Modulen,
-
8 eine Stirnansicht einer Mahlwalze mit teilweise entferntem Befestigungssystem für die Module,
-
9 eine Schnittdarstellung längs der Linie B-B der 8 mit fixierten Modulen und
-
10 eine Längsschnittdarstellung längs der Linie A-A der 8 mit teilweise herausgezogenen Modulen.
-
1 zeigt eine sehr schematische Darstellung einer Walzemühle zum Mahlen von abrasiven Stoffen, wie sie beispielsweise in der Zement- und Mineralsindustrie vorkommen. Sie besteht im Wesentlichen aus zwei gegenüberliegend angeordneten und gegenläufig angetriebenen Mahlwalzen 1, 2, die jeweils einen Grundkörper 3 aufweisen. Die Walzen werden über nicht näher dargestellte Mittel mit hohem Druck gegeneinander gepresst, wobei ein Mahlspalt 4 aufrechterhalten wird. Aus den 2 bis 6 geht hervor, dass auf der Umfangsfläche des Grundkörpers 3 mit Abstand voneinander angeordnete, axial verlaufende Nuten 5[SD1] vorgesehen sind, in denen mehrere Verschleißelemente 7 gehaltert sind. Die Grundkörper 3 sind auf Wellen 6 gehaltert, die um Drehachsen 1a bzw. 2a drehen. Die Nuten 5 sind somit parallel zu diesen Drehachsen ausgebildet und erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte axiale Länge des Grundkörpers. Wie aus 3 ersichtlich wird, werden die Verschleißelemente jedoch nicht direkt in die Nuten 5 des Grundkörpers 3 eingeschoben, sondern sind vielmehr auf Schienen 8 gehaltert, wobei jeweils mehrere Verschleißelemente auf einer Schiene zu einem Modul zusammengefasst sind. In jeder Nut können daher eine entsprechende Vielzahl derartiger Module eingeschoben werden, wie das aus den 7 und 10 ersichtlich ist. Die Verbindung zwischen Verschleißelement 7 und Schiene 8 erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiels (siehe 3) durch eine Schwalbenschwanzverbindung, sodass die Verschleißelemente 7 längs der Schiene 8 verschiebbar und quer zur Längsrichtung durch Formschluss in der Schiene 8 gehalten werden. In ähnlicher Weise ist auch zwischen Schiene 8 und Grundkörper 3 eine Schwalbenschwanzverbindung vorgesehen, sodass die Schienen 8 längs der Nuten 5 verschiebbar sind und in radialer Richtung der Mahlwalze durch Formschluss in den Nuten gehalten werden.
-
Wenngleich die Länge der Schiene und damit die Anzahl der darauf gehalterten Verschleißelemente beliebig gewählt werden kann, erscheinen Module mit einer begrenzten Anzahl an Verschleißelementen von beispielsweise 3 bis 10 Verschleißelementen als besonders zweckmäßig, da hierdurch ein schneller Austausch auch von einzelnen Verschleißelementen möglich ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Module jeweils 4 Verschleißelemente 7 auf. Selbstverständlich können auch innerhalb einer Nut Module mit einer unterschiedlichen Anzahl von Verschleißelementen 7 vorgesehen werden.
-
4 zeigt die für eine Nut 5 vorgesehene Aneinanderreihung mehrerer Module bestehend aus Schienen 8 und daraufgehalterten Verschleißelementen 7.
-
Die Verschleißelemente 7 können prinzipiell sehr unterschiedlich ausgestaltet werden. Es hat sich jedoch als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die in einer Nut 5 angeordneten Verschleißelemente 7 und die Verschleißelemente benachbarter Nuten 5 unmittelbar aneinandergrenzen und zusammen einen geschlossenen Walzenmantel bilden, wie dies aus den 3, 7 und 8 hervorgeht. Auf diese Weise ist der Grundkörper 3 vollständig geschützt.
-
Im Ausführungsbeispiel der 5 ist der Verschleißkörper 7 in der Draufsicht im Wesentlichen quadratisch ausgebildet. Es kann aber natürlich auch eine längliche Ausbildung vorgesehen werden. Auf der Oberseite der Verschleißelemente 7 kann eine Verschleißschutzschweißnaht 9 und/oder sonstige, hervorstehende Profilierung vorgesehen werden, um den Einzug des zu zerkleinernden Materials zu begünstigen und den Verschleißschutz zu verbessern.
-
Im Ausführungsbeispiel der 6 ist ein Verschleißelement 7’ dargestellt, dass mit einem Hartmetallstift 10 versehen ist, der zweckmäßigerweise über die Oberfläche des Verschleißkörpers 7’ radial hervorsteht, aber den gesamten Verschleißkörper durchdringt, sodass sich der Hartmetallstift 10 letztendlich auf der zugeordneten Schiene 8 abstützt. Der Abstand benachbarter Hartmetallstifte 10 ist dabei so bemessen, dass sich im Mahlbetrieb eine autogene Verschleißschutzschicht aus Mahlgut zwischen den Hartmetallstiften 10 ausbildet und so ein zusätzlicher Schutz gewährleistet ist.
-
Aus den 7 bis 10 wird ersichtlich, dass auf den Stirnseiten der Mahlwalzen ein durch Segmentplatten gebildetes Befestigungssystem 11 vorgesehen ist, das die Nuten verschließt und somit die in die Nuten eingeführten Module in ihrer axialen Lage fixiert. Sofern ein Austausch erforderlich ist, werden einzelne Segmentplatten entfernt, wie das in den 8 und 10 dargestellt ist. Dabei reicht es unter Umständen, wenn lediglich die Segmentplatten auf einer Stirnseite entfernt werden. Die einzelnen Module können dann herausgeschoben und durch neue Module ersetzt werden. Es ist auch durchaus denkbar, dass man lediglich einzelne Verschleißkörpers eines Moduls ersetzt. Die Länge und Anzahl der Module, die in eine Nut eingeschoben sind, sind so bemessen, dass die Module bei montiertem Befestigungssystem 11 in axialer Richtung fixiert sind.
-
Zweckmäßigerweise werden die Verschleißelemente 7 aus einem härteren Material als der Grundkörper 3 gebildet, um dadurch einen langlebigen Verschleißschutz zu gewährleisten. Die Schiene wiederum besteht aus einem weicheren Material als die Verschleißelemente, wird jedoch zweckmäßigerweise aus einem härteren Material als der Grundkörper gebildet. Die Schiene dient zum einen dazu, dass die auf ihr gehalterten Verschleißelemente als Einheit herausgezogen und ausgetauscht werden können und wirkt gleichzeitig als Dämpfungselement zwischen Verschleißkörper 7 und Grundkörper 3.
-
Gegenüber einer Lösung, bei der die Verschleißkörper direkt in die Nuten des Grundkörpers eingeschoben werden, zeichnet sich die oben beschriebene Lösung durch eine einfachere und flexiblere Handhabbarkeit im Falle eines Reparatur- und Wartungsfalles aus. Die zusätzliche Dämpfungsfunktion der Schiene bewirkt zudem eine längere Lebensdauer des Grundkörpers.
-
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 4400797 A1 [0003]
- DE 2643307 A1 [0004]
