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Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut mit zwei gegenläufig angetriebenen und zwischen sich einen Mahlspalt bildenden Mahlwalzen, die einen Durchmesser von wenigstens 1,8 m aufweisen und auf einem Maschinenrahmen gehaltert sind, der sich auf einem Fundament abstützt.
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Mit derartigen Walzenmühlen kann beispielsweise Kalkstein, Dolomit oder Erzmaterial zerkleinert werden. Üblicherweise ist eine der beiden Mahlwalzen als Festwalze gegen ein Widerlager abgestützt, während die andere Walze als Loswalze ausgebildet ist und mit einem Anpresssystem in Wirkverbindung steht. Dabei werden Anpressdrücke von 50 MPa und mehr erzeugt. Die dabei entstehenden Kräfte werden über einen sich auf einem Fundament abstützenden Maschinenrahmen abgeleitet, der zwei Längsholme aufweist, die über Querstreben fest miteinander verbunden sind. Bei einem etwaigen Schieflauf der Mahlwalzen werden die auftretenden Querkräfte über diese Querstreben in den jeweils anderen Längsholm übertragen.
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Der Maschinenrahmen wird komplett vorgefertigt und gemeinsam mit den aus Mahlwalze und Lagersteinen bestehenden Walzeneinheiten zum Bestimmungsort transportiert. Da die heutigen Maschinenrahmen für diesen Zweck immer größer gebaut werden, müssen diese heute schon schräg auf speziellen LKWs transportiert werden, da die Breite der Maschinenrahmen Transportprobleme durch Straßenführung und Brücken bereitet. Bei Mahlwalzen mit einem Durchmesser von beispielsweise 2 m, hat der Maschinenrahmen eine Abmessung von 3 m bis 4 m. Zudem bedarf es entsprechend großer Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung des gesamten Maschinenrahmens.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Maschinenrahmen für eine Walzenmühle anzugeben, der sich kostengünstiger herstellen und transportieren lässt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst, indem der Maschinenrahmen ausschließlich aus zwei quer zum Mahlspalt verlaufenden Längsholmen besteht.
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Obwohl der Maschinenrahmen bei allen Herstellern seit vielen Jahrzehnten immer mit Querstreben zwischen den beiden Längsholmen ausgestattet war, hat es sich nun überraschenderweise herausgestellt, dass die bei einem etwaigen Schieflauf abzuleitenden Querkräfte auch über das Fundament abgeleitet werden können, auf welchem die beiden Längsholme gehaltert sind. Durch den Wegfall der Querstreben sind sofort auch die Transportprobleme gelöst, da die beiden Holme unabhängig voneinander transportiert werden können. Des Weiteren vereinfacht sich die Herstellung, da kleinere Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung der einzelnen Längsholme verwendet werden können. Nicht zuletzt wird der Maschinenrahmen auch durch den deutlich verringerten Materialaufwand deutlich kostengünstiger.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die beiden Längsholme können aus einem Stück oder aus mehreren Teilstücken gefertigt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Mahlwalze als Festwalze und die andere Mahlwalze als Loswalze ausgebildet. Weiterhin können beide Mahlwalzen jeweils in zwei Lagersteinen drehbeweglich gelagert sein, wobei jeweils einer der beiden Lagersteine einer Mahlwalze an einem der beiden Längsholme und der andere Lagerstein am anderen Längsholm gehaltert sind.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann eine der beiden Mahlwalzen an wenigstens einem Widerlager abgestützt sein, während die andere Mahlwalze mit einer Anpresseinrichtung zusammenwirkt, wobei Widerlager und Anpresseinrichtung auf den Längsholmen gelagert sind. Das Widerlager kann dabei beispielsweise durch die Lagersteine der einen der beiden Mahlwalzen oder durch ein separates Widerlager gebildet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein Materialbypass vorgesehen werden, um Bypassgut, beispielsweise Material (Baggerzahn), das die Mahlwalzen beschädigen würde, an den Mahlwalzen vorbei geleitet werden. Das Fundament weist unterhalb der Mahlwalzen eine Öffnung zum Ableiten des zerkleinerten Mahlguts auf. Ist eine Materialbypassleitung vorgesehen, steht diese zweckmäßigerweise mit dieser Öffnung in Verbindung. Die Materialbypassleitung ist unmittelbar hinter den Lagersteinen der einen Mahlwalze nach unten geführt, sodass die bisher verwendeten Maschinenrahmen bis unter die Materialbypassleitung geführt werden müssten, wobei die Abschluss-Querstrebe den Zugang zur Öffnung im Fundament für das Bypassgut freihalten musste. Durch den Wegfall der Querstreben können nun die Längsholme entsprechend kürzer ausgebildet werden, indem sie beispielsweise mit dem letzten Lagersteinen abschließen oder nur geringfügig darüber hinaus stehen. Die Materialbypassleitung überlappt daher gemäß einer zweckmäßigen Ausführung um weniger als 10%, vorzugsweise gar nicht, mit den Längsholmen. Die Länge der Längsholme beträgt wenigstens das 2,3 bis 2,8-fache des Durchmessers einer Mahlwalze.
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Ist die Mahlwalze mit einer derartigen Materialbypassleitung ausgestattet, beschränkt sich die Materialeinsparung nicht nur auf die weggelassenen Querstreben, sondern ermöglicht auch eine Verkürzung der Längsholme.
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Insgesamt ergeben sich für einen Maschinenrahmen, der für Mahlwalzen mit einem Durchmesser von wenigstens 1,8 m dimensioniert ist, eine Reduktion der Materialkosten von wenigstens 15%. Auch die Transportkosten werden sich um wenigstens 40% verringern.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen
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1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfinderischen Walzenmühle,
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2 eine Draufsicht der Walzenmühle gemäß 1,
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3 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der Mahlwalze gemäß 1,
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4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Walzenmühle gemäß dem Stand der Technik und
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5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Walzenmühle im Vergleich.
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Die in den 1 bis 3 dargestellte Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, wie beispielsweise Kalkstein, Dolomit oder Erz, weist im Wesentlichen zwei gegenläufig angetriebene Mahlwalzen 1, 2 auf, die zwischen sich einen Mahlspalt 3 bilden.
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Die Mahlwalzen 1, 2 weisen einen Durchmesser von wenigstens 1,8 m auf und sind auf einem Maschinenrahmen gehaltert, der sich auf einem Fundament 4 abstützt. Der Maschinenrahmen besteht dabei ausschließlich aus zwei quer zum Mahlspalt verlaufenden Längsholmen 5, 6. Es sind demnach keine Querstreben vorhanden, welche die Längsholme miteinander verbinden. Jeder Längsholm 5, 6 wird insbesondere durch einen Stahlträger gebildet, der aus mehreren Teilstücken oder aus einem Stück gefertigt sein kann. Jede Mahlwalze 1, 2 ist in jeweils zwei Lagersteinen 7, 8 bzw. 9, 10 drehbeweglich gelagert, wobei jeweils ein Lagerstein jeder Mahlwalze an einem der beiden Längsholme und der andere Lagerstein am anderen Längsholm gehaltert ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Lagersteine 9 und 10 gleichzeitig ein Widerlager für die Mahlwalze 2, welche als Festwalze fungiert. Die Mahlwalze 1 ist hingegen als Loswalze ausgebildet und steht mit einer Anpresseinrichtung 11 in Verbindung, die sich an Widerlagern 12, 13 abstützt, die wiederum auf den Längsholmen 5, 6 gehaltert sind. Die Lagersteine 7 und 9 sowie das Widerlager 12 sind auf ihre Oberseite mit einem Obergurt 14 verbunden. In entsprechender Weise stehen auch die Lagersteine 8, 10 und das Widerlager 13 über einen Obergurt 15 in Verbindung.
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Der Mahlspalt 3 ist über nicht näher dargestellte Distanzelemente fest eingestellt, wobei ein Mahldruck von insbesondere 50 MPa und mehr über die Anpresseinrichtung 11 erzeugt wird.
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Wie sich aus 1 ergibt, wird das zu zerkleinernde spröde Material über ein Aufgabeband 16 zunächst einem Bunker 17 zugeführt und gelangt von dort über einen Aufgabeschacht 18 zwischen die beiden Mahlwalzen 1, 2. Unterhalb der Mahlwalzen 1, 2 weist das Fundament eine Öffnung 19 auf, über die das zerkleinerte Mahlgut nach unten abgeleitet wird. Im Bereich des Aufgabebandes 16 ist üblicherweise ein Detektor 20 vorgesehen, mit dem metallische Fremdkörper, wie beispielsweise ein Baggerzahn, erkannt werden kann. Über eine Umstellklappe 21 können solche Fremdkörper, welche die Mahlwalzen beschädigen würden, über eine Materialbypassleitung 22 an den Mahlwalzen 1, 2 vorbeigeführt werden. Diese Materialbypassleitung 22 steht mit der Öffnung 19 im Fundament in Verbindung, sodass die ausgeschleusten Fremdkörper mit dem zerkleinerten Mahlgut zusammengeführt werden. Eine endgültige Ausschleusung derartiger Fremdkörper findet dann üblicherweise an einem anderen Ort statt.
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4 zeigt eine Seitenansicht einer herkömmlichen Walzenmühle bei der vergleichbare Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind, die lediglich mit einem Oberstrich ergänzt wurden. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass der Maschinenrahmen neben den beiden Längsholmen (hier ist nur der Längsholm 5’ sichtbar) zusätzliche Querstreben 23’, 24’ aufweisen, die im Bereich unterhalb der Anpresseinrichtung 11’ vorgesehen sind und die beiden Längsholme miteinander verbinden. Am anderen Ende ist ein Distanzelement 25’ vorgesehen, das ebenfalls die beiden Längsholme miteinander verbindet. Da das Bypassmaterial an diesem Distanzelement 25’ vorbeigeleitet werden muss, stehen die Längsholme deutlich über den Lagerstein 9’ hinaus, und zwar so weit, dass das Material aus der Materialbypassleitung 22’ in die Öffnung 19’ des Fundaments abgeleitet werden kann. Das Distanzelement 25’ ist hierzu mit einer kleinen Schräge 25’a versehen.
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Im Vergleich hierzu zeigt die 5 die erfindungsgemäße Einbausituation, wo der Längsholm 5 nicht über den Lagerstein 9 hinausragen muss. Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließt er mit diesem Lagerstein ab und kann somit um das Maß ΔL kürzer ausgebildet werden. Wie aus 3 ersichtlich ist, liegen die Längsholme 5, 6 auf dem Fundament 4 auf, d. h. die Öffnung 19 im Fundament ist zwischen den Längsholmen vorgesehen.
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Der lediglich aus den beiden Längsholmen bestehende Maschinenrahmen, auf dem sich die Mahlwalzen auf dem Fundament abstützen, kann somit im Falle einer Materialbypassleitung kürzer ausgebildet werden. Die Länge der Längsholme beträgt wenigstens das 2,3 bis 2,8-fache des Durchmessers einer Mahlwalze. Außerdem wird Material dadurch eingespart, dass keine Querstreben erforderlich sind. Es ergeben sich somit reduzierte Materialkosten und auch die Transportkosten sind erheblich geringer.
