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Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle zum Zerkleinern von Schüttgut, wobei die Walzenmühle zwei Mahlwalzen aufweist, die mit einer Gleichlaufeinrichtung in Verbindung stehen.
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Walzenmühlen werden üblicherweise zur Zerkleinerung von Mahlgut, wie beispielsweise Kalkstein, Klinker, Erz oder ähnliche Gesteine eingesetzt. Eine Walzenmühle weist üblicherweise zwei Mahlwalzen auf, die parallel zueinander angeordnet und gegenläufig rotierbar sind, wobei zwischen den Mahlwalzen ein Mahlspalt zur Zerkleinerung des Materials ausgebildet ist. Aus der
DE 39 30 773 A1 ist eine Walzenmühle mit einem fest- und einer losgelagerten Mahlwalze bekannt, wobei die Loslager jeweils mit Hydraulikzylindern verbunden sind.
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Im Betrieb der Walzenmühle kommt es häufig zu einer ungleichmäßigen Belastung der Mahlwalzen, was beispielsweise auf einen ungleichmäßigen Verschleiß der Oberfläche der Mahlwalzen oder Materialien unterschiedlicher Eigenschaften und Korngrößen zurückzuführen ist. Eine solche ungleichmäßige Belastung führt zu einem Schieflauf der Mahlwalzen, wobei die Mahlwalzen nicht parallel zueinander angeordnet sind. Ein erhöhter Schieflauf resultiert in einer ungleichmäßigen Abnutzung oder einer Beschädigung der Mahlwalze, wobei insbesondere an den Walzenenden angebrachte Randelemente beschädigt oder zerstört werden.
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Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzenmühle bereitzustellen, die eine durch einen Schieflauf der Mahlwalzen bedingte Beschädigung der Walzenmühle zuverlässig verhindert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Mahlwalze mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Eine Walzenmühle zum Zerkleinern von Schüttgut umfasst nach einem ersten Aspekt eine erste Mahlwalze und eine zweite Mahlwalze, die gegenüberliegend angeordnet und gegenläufig antreibbar sind, wobei zwischen den Mahlwalzen ein Mahlspalt ausgebildet ist. Die Walzenmühle weist auch eine Festlagereinheit zur Aufnahme der zweiten Mahlwalze und eine Loslagereinheit zur Aufnahme der ersten Mahlwalze auf, wobei an der Loslagereinheit eine Mehrzahl von Hydraulikaktuatoren angebracht ist zum Bewegen der Loslagereinheit und/oder Beaufschlagen der Loslagereinheit mit einer Kraft, beispielsweise der Mahlkraft. Die Walzenmühle weist des Weiteren eine Gleichlaufeinrichtung auf, die mit den Hydraulikaktuatoren hydraulisch verbunden ist. Die Gleichlaufeinrichtung weist eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern mit jeweils einem Kolben auf, wobei die Kolben über eine mechanische Kopplung miteinander verbunden sind, sodass die Bewegungen der Kolben gekoppelt sind.
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Die Gleichlaufeinrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass sie die Bewegung der Hydraulikaktuatoren koppelt. Vorzugsweise sind die Bewegungen der Kolben durch mechanische Kopplung derart gekoppelt, dass sich die Kolben zumindest teilweise oder vollständig synchron zueinander bewegen. Bei der mechanischen Kopplung handelt es sich insbesondere um eine starre Kopplung, an der alle Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung befestigt sind. Die Hydraulikzylinder sind insbesondere parallel zueinander angeordnet. Jeder Hydraulikzylinder weist zumindest eine oder eine Mehrzahl von Zylinderkammern auf. Vorzugsweise weist jeder Hydraulikzylinder eine Hydraulikkammer auf, die mit einem insbesondere inkompressiblen Hydrauliköl gefüllt ist. Die Kolben begrenzen vorzugsweise jeweils eine Hydraulikkammer und sind innerhalb des Zylinders in axialer Richtung bewegbar angebracht. Die Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung sind beispielsweise über Hydraulikleitungen mit jeweils einem oder einer Mehrzahl der Hydraulikaktuatoren verbunden, die an der Loslagereinheit vorzugsweise gelenkig angebracht sind. Die Gleichlaufeinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die Bewegung der an der Loslagereinheit angebrachten Hydraulikaktuatoren koppelt.
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Die Loslagereinheit weist insbesondere zwei Lager auf, die jeweils ein Ende der ersten Mahlwalze aufnehmen. Vorzugsweise weist jede Mahlwalze einen Walzengrundkörper und eine dazu koaxiale Walzenwelle auf, die insbesondere an den Stirnseiten des Walzengrundkörpers aus diesem hervorsteht. Insbesondere ist die Walzenwelle an ihren gegenüberliegenden Enden jeweils in einem Lager der Loslagereinheit aufgenommen. Die Lager der Loslagereinheit sind vorzugsweise beweglich an einem Maschinenrahmen der Walzenmühle aufgenommen, wobei die Lager der Festlagereinheit fest an dem Maschinenrahmen angebracht sind. Vorzugsweise weist jedes Lager einen Lagerstein und eine daran angebrachte Wälzlagereinheit mit einem äußeren und einem inneren Lagerring und dazwischen angeordneten Wälzkörpern auf. Auf. Der äußere Lagerring ist vorzugsweise fest an dem Lagerstein angebracht. Die Loslagereinheit und die Festlagereinheit weisen jeweils zwei Lagersteine auf, wobei die Lagersteine der Loslagereinheit an dem Maschinenrahmen bewegbar aufgenommen und die Lagersteine der Festlagereinheit an dem Maschinenrahmen befestigt sind, sodass der Lagerstein nicht relativ zu dem Maschinenrahmen bewegbar ist.
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Bei dem Hydraulikaktuator handelt es sich um ein Stellglied, das die Loslagereinheit mit einer Kraft beaufschlagt und diese beispielsweise bewegt. Vorzugsweise ist an jedem Lagerstein der Loslagereinheit ein Hydraulikaktuator angebracht. Der Hydraulikaktuator weist beispielsweise einen Zylinder mit einem darin bewegbar angebrachten Kolben auf, wobei eine Bewegung des Kolbens in einer Bewegung des Lagersteins oder einer Änderung der auf den Lagerstein wirkenden Kraft resultiert.
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Eine Gleichlaufeinrichtung mit einer Mehrzahl von Hydraulikzylindern, die jeweils einen über eine mechanische Kopplung gekoppelte Kolben aufweisen sorgt dafür, dass die Kolben in den jeweiligen Hydraulikzylindern eine gekoppelte, insbesondere die gleiche Bewegung ausführen, obwohl der an den Kolben anliegende Hydraulikdruck unterschiedlich sein kann. Die mit der Gleichlaufeinrichtung beispielsweise über Hydraulikleitungen verbundenen Hydraulikaktuatoren zwangsläufig führen vorzugsweise ebenfalls eine gleiche oder gekoppelte Bewegung aus. Somit wird sichergestellt, dass die Hydraulikaktuatoren und somit die Lager der Loslagereinheit jeweils eine gleiche oder gekoppelte Bewegung ausführen und ein Schieflauf der ersten Mahlwalze relativ zu der zweiten Mahlwalze begrenzt oder verhindert wird.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform weist die Loslagereinheit zwei Lager auf, die jeweils ein Ende der ersten Mahlwalze aufnehmen, wobei an jedem Lager zumindest ein, vorzugsweise zwei Hydraulikaktuatoren angebracht sind und wobei die Hälfte der Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung jeweils mit den Hydraulikaktuatoren eines Lagers verbunden sind. Vorzugsweise ist die eine Hälfte der Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung ausschließlich mit den Hydraulikaktuatoren verbunden, die an einem gemeinsamen Lager der Loslagereinheit angebracht sind, wobei die andere Hälfte der Hydraulikzylinder der Gleichlaufeirichtung ausschließlich mit den Hydraulikaktuatoren des anderen Lagers der Loslagereinheit verbunden sind. Die Gleichlaufeinrichtung weist beispielsweise vier, sechs, acht, zehn, zwölf oder mehr Hydraulikzylinder auf. Vorzugsweise weist die Gleichlaufeinrichtung eine gerade Anzahl an Hydraulikzylindern auf. Die Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung sind vorzugsweise über Hydraulikleitungen mit den an der Loslagereinheit angebrachten Hydraulikaktuatoren verbunden. Insbesondere ist jeder Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung mit genau einem Hydraulikaktuator verbunden. Eine solche Verbindung der Gleichlaufeinrichtung mit den an der Loslagereinheit angebrachten Hydraulikaktuatoren stellt sicher, dass die Hydraulikaktuatoren die gleiche oder vorzugsweise eine gekoppelte Bewegung ausführen.
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Die mechanische Kopplung ist gemäß einer weiteren Ausführungsform plattenförmig ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die mechanische Kopplung eine beispielsweise kreisförmige Platte, die mit den Kolben der Hydraulikzylinder fest, vorzugsweise gelenkig, verbunden ist. Insbesondere sind alle Kolben der Gleichlaufeinrichtung an einer gemeinsamen mechanischen Kopplung befestigt. Die Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung sind insbesondere parallel zueinander ausgerichtet, wobei die darin axial verschiebbaren Kolben vorzugsweise orthogonal zu der plattenförmigen mechanischen Kopplung angebracht sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst jeder Hydraulikzylinder eine Kolbenstange, die an ihrem einen Ende an der mechanischen Kopplung und mit ihrem anderen Ende an jeweils einem der Kolben angebracht ist. Jeder der Hydraulikzylinder weist insbesondere zumindest eine Hydraulikkammer auf, die mit einem inkompressiblen Hydrauliköl gefüllt ist. Der Kolben ist vorzugsweise innerhalb des Zylinders bewegbar und begrenzt die Hydraulikkammer. Bei den Hydraulikzylindern handelt es sich beispielsweise um einfach wirkende Hydraulikzylinder, wobei nur eine der Kolbenflächen mit der Hydraulikflüssigkeit in Kontakt kommt. Es ist ebenfalls denkbar, dass es sich bei den Hydraulikzylindern um Differentialzylinder, Gleichlaufzylinder oder Tandemzylinder handelt.
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Die Kolbenstange ist gemäß einer weiteren Ausführungsform derart an dem Kolben oder der mechanischen Kopplung aufgenommen, dass die Kolbenstange und der Kolben oder die mechanische Kopplung relativ zueinander bewegbar sind. Vorzugsweise sind die Kolbenstange und die mechanische Kopplung oder der Kolben linear relativ zueinander bewegbar, wobei die Bewegung insbesondere begrenzt ist. Beispielsweise ist eine relative Bewegung ausschließlich in axialer Richtung des Hydraulikzylinders möglich. Beispielhaft ist die Kolbenstange etwa 2 bis 10cm relativ zu der mechanischen Kopplung oder dem Kolben bewegbar. Dieses erlaubt einen begrenzten Schieflauf der Mahlwalzen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kolben oder die mechanische Kopplung ein Langloch auf, in dem die Kolbenstange aufgenommen ist. Vorzugsweise ist ein Ende der Kolbenstange in dem Langloch aufgenommen, sodass die Kolbenstange in Richtung der Erstreckung des Langlochs bewegbar ist. Das Langloch erstreckt sich beispielsweise in axialer Richtung des Hydraulikzylinders.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jeder Hydraulikzylinder eine Gaskammer auf, die von dem Kolben begrenzt wird. Vorzugsweise ist die Gaskammer mit einem kompressiblen Gas, wie Stickstoff gefüllt. Jeder Hydraulikzylinder weist beispielsweise zwei Kammern auf, wobei eine Kammer eine mit einem kompressiblen Gas gefüllte Gaskammer und die andere eine mit einem inkompressiblen Hydrauliköl gefüllte Hydraulikkammer ist. Der Kolben trennt vorzugsweise die Gaskammer von der Hydraulikkammer. Insbesondere ist die Hydraulikkammer jedes Hydraulikzylinders mit zumindest einem an der Loslagereinheit angebrachten Hydraulikaktuator verbunden. Die mit dem kompressiblen Gas gefüllte Gaskammer wirkt wie eine Feder, die auf den Kolben wirkt. Die Federkennlinie wird mit der Auswahl des Gases, Volumens und Drucks eingestellt.
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Jeder Hydraulikzylinder weist gemäß einer weiteren Ausführungsform jeweils eine Gaskammer und eine Hydraulikkammer auf, wobei die Gaskammer und die Hydraulikkammer jeweils von einem Kolben getrennt sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die Kolbenstange durch die Hydraulikkammer oder durch die Gaskammer. Vorzugsweise ist die Hydraulikkammer an der der mechanischen Kopplung zugewandten Seite des Hydraulikzylinders angeordnet, wobei sich die Kolbenstange durch die Hydraulikkammer hindurch zu der mechanischen Kopplung erstreckt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zwischen der Gleichlaufeinrichtung und den Hydraulikaktuatoren zumindest eine Puffereinheit angeordnet, die vorzugweise derart ausgebildet ist, dass sie die Bewegungsdifferenz der Hydraulikaktuatoren begrenzt. Vorzugsweise sind zwischen der Gleichlaufeinrichtung und den Hydraulikaktuatoren zumindest zwei Hydraulikleitungen angeordnet, wobei jede der Hydraulikleitungen jeweils eine Puffereinheit aufweist, die vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass sie die Bewegungsdifferenz der Hydraulikaktuatoren begrenzt. Vorzugsweise ist die Puffereinheit derart ausgebildet, dass sie die Bewegungsdifferenz der Hydraulikaktuatoren relativ zueinander auf einen vorabbestimmten Maximalwert begrenzt. Die Puffereinheit umfasst beispielsweis einen Zylinder mit einer Gaskammer und eine Hydraulikkammer, die mit der Hydraulikleitung verbunden ist. Die Gaskammer und die Hydraulikkammer sind durch einen innerhalb des Zylinders bewegbaren Kolben getrennt. Bei einem Anstieg des Hydraulikdrucks wird der Kolben in Richtung der Gaskammer bewegt und komprimiert das darin enthaltene Gas, wie beispielsweise Stickstoff. Die Gaskammer wirkt vorzugsweise wie eine Gasfeder auf den Kolben, wobei die Bewegung des Kolbens beispielsweise durch einen mechanischen Anschlag begrenzt wird. Eine solche Puffereinheit ermöglicht einen geringen Schieflauf der Mahlwalzen relativ zueinander.
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Die Puffereinheit ist gemäß einer weiteren Ausführungsform parallel zu der Gleichlaufeinrichtung und den Hydraulikaktuatoren geschaltet. Beispielsweise weist die Walzenmühle genau eine Puffereinheit auf. Vorzugsweise handelt es sich bei der Puffereinheit um einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder mit zwei von einem Kolben getrennten Hydraulikkammern.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Gleichlaufeinrichtung einen Zylinder mit einer Gaskammer auf, die vorzugsweise mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt ist und wobei die mechanische Kopplung als Kolben ausgebildet ist und die Gaskammer der Gleichlaufeinrichtung begrenzt. Beispielsweise weist der Zylinder außerdem eine Hydraulikkammer und einen weiteren Kolben auf, wobei der weitere Kolben die Hydraulikkammer von der Gaskammer trennt. Die Gaskammer dient vorzugsweise als Gasfeder, welche die mechanische Kopplung mit einer Kraft beaufschlagt, so dass diese bewegt wird. Die Gleichlaufeinrichtung umfasst beispielsweise eine Gasfeder, die derart angeordnet ist, dass sie die mechanische Kopplung mit einer Kraft beaufschlagt. Vorzugsweise ist die mechanische Kopplung als Kolben ausgebildet, wobei die eine Kolbenfläche die Gaskammer begrenzt und an der anderen Kolbenfläche die Klobenstangen der Hydraulikzylinder angebracht sind.
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Figurenliste
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Längsschnittansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
- 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Querschnittansicht gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1.
- 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
- 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine Walzenmühle 10 mit einer ersten Mahlwalze 12 und einer zweiten Mahlwalze 14, wobei die Mahlwalzen 12, 14 gegenüberliegend angeordnet und gegenläufig rotierbar sind. Zwischen den Mahlwalze 12, 14 ist ein Mahlspalt 16 ausgebildet. Die Mahlwalzen 12, 14 weisen jeweils einen im Wesentlichen zylinderförmigen Walzengrundkörper 18, 20 und eine koaxial zu diesem angeordnete Antriebswelle 22, 24 deren Enden sich in axialer Richtung vorzugsweise über den jeweiligen Walzengrundkörper 18, 20 hinaus erstrecken. Jede der Mahlwalzen 12, 14 ist ein in einer Lagereinheit aufgenommen, wobei sich die Lagereinheiten beispielsweise an einem in 1 nicht vollständig dargestellten Maschinenrahmen 29 abstützen. Die erste Mahlwalze 12 ist in einer Loslagereinheit 26 aufgenommen, wobei die zweite Mahlwalze 14 in einer Festlagereinheit 28 aufgenommen ist. Die Festlagereinheit 28 umfasst zwei Lager 30, 32, die jeweils an gegenüberliegenden Walzenenden angeordnet sind und die Antriebswelle 24 aufnehmen. Die Lager 30, 32 sind fest an dem Maschinenrahmen 29 angebracht, sodass diese insbesondere in axialer und radialer Richtung der Mahlwalze 14 Kräfte aufnehmen und nicht bewegbar sind. Die Loslagereinheit 26 umfasst zwei Lager 34, 36, die jeweils ein Ende der Antriebswelle 22 der ersten Mahlwalze 12 aufnehmen. Die Lager 34, 36 der Loslagereinheit 26 sind derart an dem Maschinenrahmen 29 aufgenommen, dass sie linear, vorzugweise gleitend bewegbar sind. In axialer Richtung der ersten Mahlwalze 12 sind auch die Lager 34, 36 vorzugsweise fest angebracht. Die Lager 34, 36 der Loslagereinheit 26 sind jeweils mit einem, vorzugsweise jeweils mit zwei, Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden. Die Hydraulikaktuatoren 38, 40 dienen jeweils dazu, die erste Mahlwalze 12, die in der Loslagereinheit 26 gelagert ist, mit einer Mahlkraft in Richtung der zweiten Mahlwalze 14 zu beaufschlagen. Die Mahlkraft ist vorzugsweise in einer Richtung orthogonal zur Aufgabe des Materials in den Mahlspalt 16 ausgerichtet, insbesondere verläuft die Mahlkraft in horizontaler Richtung. Die Loslagereinheit 26 ist insbesondere in Richtung der mittels der Hydraulikaktuatoren 38, 40 aufgebrachten Mahlkraft bewegbar.
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Die Hydraulikaktuatoren 38, 40 stützen sich jeweils mit ihrem einen Ende an einem Lager 34, 36 und mit ihrem gegenüberliegenden anderen Ende an dem Maschinenrahmen 29 ab. Eine Bewegung des jeweiligen Lagers 34, 36 der Loslagereinheit 26 resultiert in einer entsprechenden Bewegung des jeweils daran angebrachten Hydraulikaktuators 38, 40. Jeder Hydraulikaktuator weist vorzugsweise einen Zylinder und einen darin bewegbar angebrachten Kolben auf, wobei unter der Bewegung des Hydraulikaktuators beispielsweise eine Bewegung des Kolbens innerhalb des Zylinders zu verstehen ist. Die Walzenmühle 10 weist des Weiteren eine Gleichlaufeinrichtung 42 auf, die über Hydraulikleitungen 44, 46 mit den Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden ist. Die Gleichlaufeinrichtung 42 dient dazu, die Bewegung der Hydraulikaktuatoren 38, 40 zu koppeln, insbesondere zu synchronisieren, sodass sich die Lager 34, 36 gekoppelt oder gleich bewegen und insbesondere ein Schieflauf der Mahlwalze 12, 14, bei welchem diese nicht parallel zueinander ausgerichtet sind, vermieden oder vorzugsweise begrenzt wird. Insbesondere ist die Gleichlaufeinrichtung derart ausgebildet, dass eine Bewegung eines der Hydraulikaktuatoren in einer entsprechenden Bewegung der anderen der Hydraulikaktuatoren resultiert.
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Die Gleichlaufeinrichtung 42 weist eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern 50, 52, 54, 56 auf. 2 zeigt eine Querschnittansicht der Gleichlaufeinrichtung 42 mit beispielhaft vier Hydraulikzylindern 50, 52, 54, 56, die beispielhaft in einem Gehäuse 48 angeordnet sind. Es ist ebenfalls denkbar lediglich zwei Hydraulikzylinder, sechs, acht, oder beispielsweise zehn Hydraulikzylinder vorzusehen. Jeweils die Hälfte der Hydraulikzylinder 50 bis 56 ist vorzugsweise ausschließlich mit einem der Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden. Beispielsweise sind an jedem Lager 34, 36 der Loslagereinheit 26 jeweils ein, zwei oder mehr Hydraulikaktuatoren 38, 40 angebracht, wobei jeweils die Hälfte der Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 vorzugsweise ausschließlich mit den Hydraulikaktuatoren 38, 40 jeweils eines Lagers 34, 36 hydraulisch verbunden sind. Beispielsweise ist jeder Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 mit genau einem Hydraulikaktuator 38, 40 verbunden.
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In jedem der Hydraulikzylinder 50 bis 56 ist ein Kolben 58, 60 linear bewegbar angeordnet. Die Kolben 58, 60 sind über eine mechanische Kopplung 62 derart miteinander verbunden, dass ihre Bewegung gekoppelt ist, wobei die Kolben 58, 60 vorzugsweise eine synchrone Bewegung ausführen. Insbesondere sind alle Kolben 58, 60 der Gleichlaufeinrichtung 42 über die mechanische Kopplung 62 fest miteinander verbunden. Vorzugsweise stehen die Kolben 58, 60 mit jeweils einem Ende aus dem jeweiligen Hydraulikzylinder 50 bis 56 hervor, wobei das aus dem Hydraulikzylinder hervorstehende Ende des Kolbens 58, 60 an der mechanischen Kopplung 62 befestigt ist.
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Bei der mechanischen Kopplung 62 handelt es sich beispielsweise um eine Platte, an der die Kolben 58, 60 befestigt sind. Die Kolben 58, 60 sind vorzugsweise parallel zueinander und orthogonal zu der mechanischen Kopplung 62, vorzugsweise der Platte ausgerichtet. Die Hydraulikzylinder 50 bis 56 sind über die Hydraulikleitungen 44, 46 mit den Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden. Vorzugsweise weist die Walzenmühle 10 zwei Hydraulikleitungen 44, 46 auf, wobei eine Hydraulikleitung 44 mit den Hydraulikaktuatoren 38 eines Lagers 34 der Loslagereinheit 26 in Verbindung stehen und die andere Hydraulikleitung 46 mit den Hydraulikaktuatoren 40 des anderen Lagers 36 der Loslagereinheit 26 verbunden ist. Vorzugsweise ist jede der Hydraulikleitungen 44, 46 jeweils ausschließlich mit einer Hälfte der Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 verbunden.
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Beispielhaft ist die mechanische Kopplung 62 in dem Ausführungsbeispiel der 1 als Kolben 62 ausgebildet, wobei die Gleichlaufeinrichtung 42 einen Zylinder 74 mit einer Gaskammer 76 aufweist, die vorzugsweise mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt ist. Die Gaskammer 76 ist beispielhaft von zwei Kolben 62, 78 begrenzt, wobei einer der Kolben vorzugsweise die mechanische Kopplung ist und der andere Kolben 78 die Gaskammer 76 von einem Hydraulikkammer 80 trennt. Die Hydraulikkammer 80 ist vorzugsweise mit einem nicht komprimierbaren Hydrauliköl gefüllt und insbesondere mit einer nicht dargestellten Hydraulikpumpe über eine Hydraulikleitung verbunden.
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In dem Ausführungsbeispiel der 1 ist zwischen der Gleichlaufeinrichtung 42 und jedem Hydraulikaktuator 38, 40 jeweils eine Puffereinheit 64, 66 angeordnet. Die Puffereinheiten 38, 40 sind jeweils über eine der Hydraulikleitungen 44, 46 mit der Gleichlaufeinrichtung 42 und den Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden. Die Puffereinheiten 38, 40 sind vorzugweise im Wesentlichen identisch ausgebildet. Jede Puffereinheit 64, 66 ist insbesondere als einfach wirkender Hydraulikzylinder ausgebildet und weist jeweils einen Zylinder mit einem Kolben 68 auf, der eine Gaskammer 70 von einer Hydraulikkammer 72 trennt und innerhalb des Zylinders bewegbar ist. Die Gaskammer 70 ist vorzugsweise mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt, wobei die Hydraulikkammer mit einem nicht komprimierbaren Hydrauliköl gefüllt ist und mit der jeweiligen Hydraulikleitung 44, 46 verbunden ist, sodass Hydrauliköl von der jeweiligen Hydraulikleitung 44, 46 in die Hydraulikkammer 72 strömbar ist. Die Puffereinheit 64, 66 dient als Puffer zwischen der Gleichlaufeinrichtung 42 und den Hydraulikaktuatoren, sodass die Hydraulikaktuatoren 38, 40 von der Gleichlaufeinrichtung 42 entkoppelt sind, wenn die Bewegung der Hydraulikaktuatoren einen bestimmten Weg-Grenzwert nicht überschreitet. Bei dem Weg-Grenzwert handelt es sich vorzugsweise um eine Abweichung der Stellung des Hydraulikaktuators relativ zu einer Nullstellung, die der gewünschten Größe des Mahlspalts entspricht.
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Im Betrieb der Walzenmühle 10 werden die Hydraulikaktuatoren 38, 40 zunächst jeweils mit dem gleichen Hydraulikdruck beaufschlagt. Bei einem Schieflauf der Mahlwalzen 12, 14, der beispielsweise durch eine ungleichmäßige Beanspruchung der Mahlwalzen in dem Mahlprozess hervorgerufen werden kann, bewegt sich eines der Lager 34, 36 der Loslagereinheit von dem Mahlspalt 16 weg, sodass die mit dem jeweiligen Lager 34 oder 36 verbundenen Hydraulikzylinder 38 oder 40 mit dem Lager 34, 36 bewegt werden. Eine Bewegung zumindest eines der Lager 34, 36 resultiert in einem Anstieg des Hydraulikdrucks in einer der Hydraulikleitungen 44, 46, wobei der Kolben 68 in Richtung der Gaskammer 70 gedrückt wird, sodass das darin enthaltene Gas komprimiert wird. Die Bewegung des Kolbens ist beispielsweise durch einen Anschlag in der Hydraulikkammer 72 oder die Kompressionsgrenze des Gases begrenzt, wobei bei einem Erreichen der Bewegungsgrenze des Kolbes 68, die Hydraulikaktuatoren 38, 40 wieder mit der Gleichlaufeinrichtung 42 gekoppelt ist. Die Kompressibilität des in der Gaskammer enthaltenen Gases bewirkt einen moderaten Druckanstieg. Die Puffereinheit 64, 66 ermöglicht einen begrenzten Weg der Hydraulikaktuatoren 38 oder 40, sodass ein begrenzter Schieflauf der Mahlwalzen 12, 14, bei dem diese nicht mehr parallel sind, ermöglicht wird. Ein solcher begrenzter Schieflauf verhindert eine Beschädigung der Mahlwalze, wobei insbesondere Beschädigungen an den Walzenenden angebrachte Randelemente verhindert wird. Sobald die ungleichmäßige Belastung, beispielsweise durch Schwankungen der Materialzusammensetzung, vorüber ist, wird der Hydraulikdruck durch die Puffereinheit 64, 66 automatisch wieder auf den Ausgangswert geregelt.
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Es ist ebenfalls denkbar, die Walzenmühle 10 der 1 ohne eine Puffereinheit auszubilden, sodass eine Bewegungsdifferenz der Lager 34, 36, insbesondere ein Schieflauf der ersten Mahlwalze 12, vollständig verhindert wird.
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2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Walzenmühle 10 mit einer Gleichlaufeinrichtung 42, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Walzenmühle 10 der 2 weist im Unterschied zu der Walzenmühle des Ausführungsbeispiels der 1 eine alternative Gleichlaufeirichtung 42 auf. Die Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 weisen jeweils eine Gaskammer 82, 84 auf, der jeweils von einem Kolben 58, 60 begrenzt wird. Die Kolben 58, 60 eines jeden Hydraulikzylinders 50 bis 56 trennen jeweils eine Gaskammer 82, 84 von einer Hydraulikkammer 86, 88, wobei die Hydraulikkammer 86, 88 mit einem inkompressiblen Hydrauliköl und die Gaskammer mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt ist. Die Kolben 58, 60 weisen jeweils eine Kolbenstange 90, 92 auf, die sich durch die jeweilige Hydraulikkammer 86, 88 erstrecken und an der mechanischen Kopplung 62 befestigt sind. Bei der mechanischen Kopplung 62 handelt es sich beispielsweise um eine Platte, an der die Kolbenstangen 90, 92 fest angebracht sind. Die Kolbenstange 90, 92 sind jeweils mit ihrem einen Ende an der mechanischen Kopplung 62 befestigt und mit ihrem anderen, gegenüberliegenden Ende an dem jeweiligen Kolben 58, 60 aufgenommen. Vorzugsweise weist jeder der Kolben 58, 60 ein Langloch 94, 96 auf, in das Ende der jeweilige Kolbenstange 90, 92 derart aufgenommen ist, dass der Kolben 58, 60 und die Kolbenstage 90, 92 in Erstreckungsrichtung der Kolbenstange 90, 92 relativ zueinander bewegbar sind. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Kolben 58, 60 fest mit den jeweiligen Kolbenstangen 90, 92 verbunden sind und die mechanische Kopplung 62 eine Mehrzahl von Langlöchern aufweist, in denen jeweils eine Kolbenstange 90, 92 bewegbar aufgenommen ist.
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In dem Ausführungsbeispiel der 2 wird der Schieflauf der beiden Mahlwalzen 12, 14 durch die bewegbare Aufnahme der Kolbenstange 90, 92 in dem Kolben 58, 60 oder der mechanischen Kopplung ermöglicht, wobei die Länge des Langlochs, die Bewegungsdifferenz der Lager 36, 36, insbesondere den maximalen Schieflauf begrenzt.
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3 zeigt eine Querschnittansicht der Walzenmühle 10 gemäß 1, wobei gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen aufweisen. 3 zeigt die Anordnung der Hydraulikaktuatoren 38a und 38b, wobei in 1 lediglich einer der Hydraulikaktuatoren 38 sichtbar ist. Beispielhaft sind die Hydraulikaktuatoren 38a und 38b gleichmäßig zu der Mittellinie der Mahlwalze 12 beabstandet angeordnet und jeweils an dem Lager 34 der Loslagereinheit 26 befestigt. Vorzugsweise ist jeder Hydraulikaktuator 38a, 38b jeweils über eine Hydraulikleitung 44a,b mit genau einem Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 verbunden. Jede der Hydraulikleitungen 44a,b weist jeweils eine Puffereinheit 64a,b auf.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Walzenmühle 10 mit einer Gleichlaufeinrichtung 42, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Walzenmühle 10 der 4 weist im Unterschied zu der Walzenmühle des Ausführungsbeispiels der 2 eine alternative Gleichlaufeirichtung 42 auf. Die Kolbenstangen 90, 92 sind jeweils mit ihrem einen Ende an der mechanischen Kopplung 62 bewegbar angebracht und mit ihrem anderen, gegenüberliegenden Ende an dem jeweiligen Kolben 58, 60 befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet. Die Kolbenstangen 90, 92 erstrecken sich beispielhaft jeweils durch eine Bohrung in der mechanischen Kopplung 62 hindurch. Jede Kolbenstange 90, 92 weist zwei Anschläge zur Begrenzung der Bewegung der jeweiligen Kolbenstange 90, 92 auf, wobei die mechanische Kopplung 62 zwischen den beiden Anschlägen der Kolbenstange 90, 92 angeordnet ist. Die beiden Anschläge sind zueinander beabstandet, sodass eine Bewegung der Kolbenstange 90, 92 relativ zu der mechanischen Kopplung 62 möglich ist. Vorzugsweise sind die Hälfte der Mehrzahl von Kolbenstangen 90, 92 der Gleichlaufeinrichtung 42 bewegbar an der mechanische Kopplung 62 angebracht und die andere Hälfte der Kolbenstangen 90, 92 sind fest mit der mechanischen Kopplung 62 verbunden.
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5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Walzenmühle 10 mit einer Gleichlaufeinrichtung 42, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Walzenmühle 10 der 5 weist im Unterschied zu der Walzenmühle 10 des Ausführungsbeispiels der 1 eine alternative Puffereinheit 94 auf. Beispielhaft weist die Walzenmühle 10 der 5 lediglich eine Puffereinheit 94 auf, die parallel zu der Gleichlaufeinrichtung 42 und den Hydraulikaktuatoren 38, 40 geschaltet ist. Die Puffereinheit 94 ist vorzugsweise als doppeltwirkender Zylinder ausgebildet, wobei ein Kolben 96 zwei Hydraulikkammern 98, 100 voneinander trennt. Es ist ebenfalls denkbar, eine Mehrzahl von Puffereinheiten 94 parallel zueinander zu schalten.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Walzenmühle
- 12
- erste Mahlwalze
- 14
- zweite Mahlwalze
- 16
- Mahlspalt
- 18
- Walzengrundkörper
- 20
- Walzengrundkörper
- 22
- Antriebswelle
- 24
- Antriebswelle
- 26
- Loslagereinheit
- 28
- Festlagereinheit
- 29
- Maschinenrahmen
- 30
- Lager
- 32
- Lager
- 34
- Lager
- 36
- Lager
- 38,a,b
- Hydraulikaktuator
- 40
- Hydraulikaktuator
- 42
- Gleichlaufeinrichtung
- 44,a,b
- Hydraulikleitung
- 46
- Hydraulikleitungen
- 48
- Gehäuse
- 50
- Hydraulikzylinder
- 52
- Hydraulikzylinder
- 54
- Hydraulikzylinder
- 56
- Hydraulikzylinder
- 58
- Kolben
- 60
- Kolben
- 62
- mechanische Kopplung
- 64,a,b
- Puffereinheit
- 66
- Puffereinheit
- 68
- Kolben
- 70
- Gaskammer
- 72
- Hydraulikkammer
- 74
- Zylinder
- 76
- Gaskammer
- 78
- Kolben
- 80
- Hydraulikkammer
- 82
- Gaskammer
- 84
- Gaskammer
- 86
- Hydraulikkammer
- 88
- Hydraulikkammer
- 90
- Kolbenstange
- 92
- Kolbenstangen
- 94
- Puffereinheit
- 96
- Kolben
- 98
- Hydraulikkammer
- 100
- Hydraulikkammer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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