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Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle zur Zerkleinerung
von grobkörnigem
Material mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Eine Walzenmühle dieser Art ist aus der
US 22 73 772 bekannt.
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Bei derartigen Walzenmühlen ist
bekannt, die beiden Lagerblöcke
mindestens einer Walze im Maschinenrahmen mittels einer Verstelleinrichtung relativ
zu den Lagerblöcken
der anderen Walze entgegen der Kraft einer Dämpfungseinrichtung verschiebbar
anzuordnen. Dabei kann eine Überlastsicherung
vorgesehen sein, die eine Entlastung der Walzen bzw. einen Stop
auslöst,
wenn die durch das Material erzeugte Spreizkraft auf die beiden
Walzen einen zulässigen
Wert überschreitet.
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Bei bisherigen Walzenmühlen sind
die Lagerblöcke über an Zugankern
aufgehängte
Brücken am
Maschinenrahmen abgestützt.
Die Zuganker dehnen sich im Betrieb proportional zu den durch das Material
auf die Walzen aufgebrachten Spreizkräften. Die Steifigkeit der Walzenmühle und
damit die Konstanz des Walzenspaltes wird allein durch den Querschnitt
der Zuganker bestimmt.
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Mit der Erfindung soll eine Walzenmühle mit deutlich
erhöhter
Steifigkeit und somit verbessertem Mahlergebnis geschaffen werden.
Zur Lösung
dieser Aufgabe dient Anspruch 1.
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Bei der Walzenmühle nach der Erfindung werden
die auf die Walzen ausgeübten
Spreizkräfte direkt
mittels der Brücken
auf Holme des Maschinenrahmens übertragen,
so daß der
Zuganker vermieden und der Querschnitt der Holme für die Krafteinleitung
der Walzenspreizkräfte
in den Maschinenrahmen voll ausgenutzt werden kann. Hierdurch wird
die Steifigkeit deutlich erhöht,
was ein besseres Mahlergebnis zur Folge hat, d.h. ein bei gleicher
Spaltweite gleichmäßigeres
und feineres Kornband aus dem gemahlenen Material im Vergleich zu
den bisherigen Walzenmühlen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben. Besonders bevorzugt ist dabei einer Weiterbildung der
Erfindung, bei der die Lagerblöcke
beider Walzen jeweils über
eine Dreipunktabstützung
am Maschinenrahmen abgestützt
sind, wobei ein Abstützpunkt
der Brücke
und die beiden übrigen
Abstützpunkte
einem die Holme des Maschinenrahmens miteinander verbindenden Steg
zugeordnet sind. Der Steg und die Holme bilden einen sogenannten
Seitenständer,
von denen je einer die beiden Lagerblöcke für die einen Enden der beiden
Walzen abstützt.
Am Boden sind die beiden Seitenständer über ein Maschinenbett und oben über zwei
Traversen miteinander verbunden, welche sich oberhalb der Walzen
in Richtung von deren Längsachsen
erstrecken.
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Durch die Anordnung der Brücken mit
ihren Brückenenden
in gegenüberliegenden
Ausnehmungen der Holme wird ein Formschluß erzeugt. Dieser Formschluß kann durch
eine Verbindung der Brückenenden
mit den Holmen über
Paßstifte
unterstützt werden.
Davon abgesehen ist stets eine lösbare
Verbindung zwischen den Stützabschnitten
der Brückenenden
mit den Holmen vorgesehen, beispielsweise mittels Schrauben, die
in Richtung parallel zur Verstelleinrichtung der Walzen angeordnet
sind.
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Die Paßstifte können sich dann erübrigen, wenn
gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Form der
Holme durch konkave Krümmung
in Längsrichtung
und durch große, über die
Brücken
hinausreichende Überhänge über die
Brücken
hinaus optimiert ist.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand
schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen mit weiteren
Einzelheiten näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
bevorzugte, besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung einer Walzenmühle gemäß der Erfindung
in einer perspektivischen Darstellung;
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2 eine
Ansicht der Walzenmühle
nach 1 in Richtung des
Pfeiles II in 1, wobei
Teile, wie ein Schwungrad und eine Antriebseinheit weggelassen sind,
um den Blick auf einen der beiden Seitenständer mit eingebauten Walzen
und Lagerblöcken
dafür freizugeben;
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3 eine
perspektivische Darstellung in einer gegenüber 1 um 90° um eine Hochachse gedrehten
Lage einer einfacher als beim Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 ausgebildeten Walzenmühle;
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4a eine
Betriebsposition einer Brücke zur
Abstützung
eines Lagerblocks einer Walze im Maschinenrahmen;
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4b eine
erste Demontageposition der Brücke;
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4c eine
zweite Demontageposition der Brücke;
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5 eine
in einer vertikalen Ebene durch einen Seitenständer geschnittene Ansicht der
Walzenmühle
nach 3 mit einer Paßstiftverbindung zwischen
Brücke
und Maschinenrahmen.
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Aus den 1 und 2 ist
eine erste Ausführung
einer Walzenmühle
gemäß der Erfindung
erkennbar.
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In der perspektivischen Darstellung
der 1 schräg von oben
und in 2 von links gesehen
sind sämtliche
Anbauteile und Baugruppen miteingezeichnet, die in 2 der besseren Übersichtlichkeit wegen weggelassen
sind.
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So sind in 1 nur bruchstückhaft die Teile eines Maschinenrahmens
erkennbar, nämlich
zwei obere Holme 2, die mit zwei Brückenpaaren mit jeweils zwei
Brücken 4, 6,
Stegen 12 und unteren Holmen 8 je einen Seitenständer 10 bilden,
von denen der eine, in 1 rechte
in 2 vollständig zu
sehen ist. Der Seitenständer
aus den Holmen 6, 8 und dem Steg 12 bildet
ein liegendes H. Ferner gehören zu
dem Maschinenrahmen Traversen 14, welche die beiden oberen
Holme 2 fest miteinander verbinden und in 2 gestrichelt angedeutet sind.
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Die zwei unteren Holme 8 können auch
in ein Maschinenbett integriert sein.
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Die beschriebenen Bauteile 2,8,12, 14 bilden eine
steife Einheit. Dabei überspannen
die Holme 2, 8 jeweils die einen Enden zweier
parallel angeordneter Walzen der Walzenmühle, wobei die eine Walze in 1 mit der Bezugszahl 11 bezeichnet
ist und in 2 die einen
Enden dieser Walze und einer zweiten Walze 13 zu sehen
und mit den Bezugszahlen 17 und 19 bezeichnet
sind. Diese beiden Enden 17 und 19 sind ebenso
wie die entgegengesetzten, in den 1 und 2 nicht sichtbaren anderen
Ende der Walzen 11, 13 in Lagerblöcken 20, 22 gelagert.
Der eine, in 2 linke
Lagerblock 20 ist zwischen den beiden Holmen 2, 8 gleitverschieblich
abgestützt.
Auf seiner einen äußeren Seite
steht er an einem Punkt in Kontakt mit einer die jeweilige Brücke 4 durchsetzenden Einstellspindel 24.
Am anderen Ende des Lagerblocks 20 sind in der gleichen
Ebene wie die Einstellspindel 24 die Kolbenstangen jeweils
zweier steuerbarer hydraulischer Zylinder 26, 28 an
außermittigen Punkten 29, 29'' des Lagerblocks 19 angelenkt.
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Zwischen den Punkten 25, 29, 29'' ist ein strichpunktiert gezeichnetes
Dreieck 30 aufgespannt, welches die Dreipunktaufhängung des
Lagerblocks 20 veranschaulicht.
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Durch Verstellen der Einstellspindel 24 in
zu den Holmen 2, 8 paralleler Richtung lassen
sich die Lagerblöcke 20 in
dem Führungsspalt
zwischen den beiden Holmen 2, 8 in Richtung zum
Steg 12 und davon weg verstellen.
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Der zweite Lagerblock 22 ist
ebenfalls über eine
Dreipunktabstützung
im Zwischenraum zwischen den beiden Holmen 2, 8 aufgenommen.
Eine geringfügige
Verschiebebewegung des Lagerblocks 22 kann ebenfalls stattfinden,
z. B. aufgrund des Ansprechens einer Überlastsicherung, die in der
Brücke 6 der 2 bei 32 erkennbar
ist.
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Dabei liegt der eine Abstützpunkt
bei 31 am inneren Ende der Überlastsicherung, während die beiden
anderen Abstützpunkte 33, 35 am
Holm 12 durch Messingplatten realisiert sein können.
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Die Brücken 4, 6 haben
an ihren Enden Stützabschnitte 42, 44 bzw. 62, 64,
mit denen sie in Ausnehmungen 22, 24 des oberen
Holmes 2 und in Ausnehmungen 82, 84 des
unteren Holmes 8 eingreifen. Die Stützabschnitte 42, 62 und
ggf. auch die Stützabschnitte 44, 64 sind
mittels am Holm 2 durch strichpunktierte Linien symbolisierte
Schrauben 52, 54 mit über die Brücken 4, 6 hinausreichenden Überhängen 21, 23 der
Holme 2 verbunden.
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Die unteren Ausnehmungen 82, 84 des
Holmes 8, die jeweils den oberen Ausnehmungen 22, 24 in
dem Holm 2 gegenüberstehen,
sind so tief bemessen, daß die
Brücken 4, 6 nach
Lösen der
Schrauben 52, 54 in die unteren Ausnehmungen abgesenkt
und dann durch Kippen aus den Seitenständern 10 herausgenommen
werden können,
wie anhand der 4a bis 4c zum zweiten Ausführungsbeispiel
unten noch näher
erläutert
ist.
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Der obere Holm 2 ist durch
eine konkave Vertiefung 27 in Längsrichtung und durch verhältnismäßig große Überhänge 21, 23 in
seiner Form so optimiert, daß er
praktisch nicht auf Biegung (Spreizung) sondern nur auf Zug beansprucht
wird, so daß der
Holmquerschnitt voll zur Krafteinleitung genutzt werden kann. Dies
ergibt bei guter Materialausnutzung und unter Vermeidung zusätzlicher
Zuganker eine erhöhte
Steifigkeit gegenüber
herkömmlichen Walzeninühlen und
somit ein besseres Mahlergebnis, d.h. bei gleicher Walzenspaltweite
ein gleichmäßigeres
und feineres Kornband.
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Nur der Vollständigkeit halber seien anhand der 1 noch zusätzliche
Bauteile bzw. Baugruppen erläutert:
Mit 50 ist eine Motor-Getriebeeinheit bezeichnet, die über ein
Schwungrad 51 jeweils eine Walze antreibt. Dieses Schwungrad 51 ist
nur für
die in 1 sichtbare Walze 16 gezeichnet.
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Für
den Betrieb der Walzenmühle
werden die verschiebbaren Lagerblöcke über einen Verstellmechanismus
synchron in Position gefahren. Die Fluidzylinder 26, 28 pressen
die Lagerblöcke
mit Verstellmechanismus in deren Endlage und eliminieren somit jegliches
Systemspiel. Die Bewegungen der Walzen durch Kraftwechsel werden über die
Fluidzylinder 26, 28 gedämpft. Wenn die Spreizbelastung der
Walzen durch besonders harte Brocken, z.B. Gestein im Mahlgut, eine Überlastschwelle überschreitet,
sprechen die Überlastsicherungen 32 in
den Brücken 6 an,
um die Walzenantriebe zu stoppen bzw. die Fluidzylinder 26, 28 zu
entriegeln, so daß sich
die Walzen nach Entblockierung der Lagerblöcke 20 unter Vergrößern des
Walzenspaltes auseinanderbewegen können.
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Aufgrund der beschriebenen Dreipunktaufhängung der
Walzen wird ein bei bekannten Walzenmühlen zu beobachtende Tendenz
zum Drehen bzw. Kippen der Lagerblöcke in Wal zendrehrichtung und eine
damit verbundene linienförmige
Auflage der Lagerblöcke
in ihren Führungen
wirkungsvoll vermieden. Somit ist ein Klemmen oder Verkanten der
Lagerblöcke
im Betrieb nicht mehr möglich.
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Statt der Fluidzylinder 26, 28,
welche aktiv in beiden Richtungen oder nur als Dämpfungszylinder wirken können, können auch
Vorspannschrauben mit Dämpfungselementen
oder alternativ Stoßdämpfer eingesetzt
werden. Diese Ausführungsmöglichkeiten können auch
in Kombination eingesetzt werden.
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Die Ausführung nach den 3 bis 5 zeigt eine
einfachere Konstruktion, die sich jedoch hinsichtlich der Ausbildung
der Brücken
zur Abstützung der
Lagerblöcke
und deren Dreipunktaufhängung
wie oben anhand der 2 beschrieben
prinzipiell gleich ausgebildet ist. Gleiche bzw. funktionsgleiche
Teile sind in den 3 bis 5 mit gleichen Bezugszahlen belegt.
Unterschiedlich ist zunächst
die einfachere Ausbildung der Seitenständer des Maschinenrahmens,
bei denen die oberen Holme 2 gradlinig und mit geringeren Überhängen über die
Brücken 4, 6 ausgebildet
sind. Um gleichwohl den Effekt zu erreichen, daß die Holme praktisch ausschließlich auf
Zug und nicht auf Biegung (Aufspreizung) beansprucht werden, sind
hier zusätzlich
zu den Verschraubungen 52, 54 gemäß 2 (diese Verschraubungen sind
in den 3 bis 5 nicht dargestellt) Paßstifte 60 vorgesehen,
die sich parallel zur Längsrichtung
der Holme 2, 8 erstrecken. Diese Paßstifte 60 sind
herauszunehmen, wenn die Brücken 4, 6 zur
Wartung der Walzen, z.B. zum Vorsehen einer neuen Walzenummantelung,
aus den Seitenständern 10 herausgenommen
werden sollen.
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Dieses Herausnehmen ist in den 4a, 4b und 4c veranschaulicht.
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4a zeigt
die Brücken
im Betrieb der Walzenmühle,
in welchem die Bolzen 60 die Brücke 6 in dem in 5 gezeigten Zustand halten,
in welchem der Lagerblock 22 gespannt gehalten ist, wobei
die von der Walze ausgeübte
Kraft F auf die Stützabschnitte 62, 64 der
Brücke 6 und
von dort auf die Überhänge der
Holme 2, 8 umgeleitet wird, wie durch die Pfeile
F/2 angedeutet ist.
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Im Zustand nach 4b sind die Bolzen 60 herausgenommen,
so daß die
Brücken 6 nach
Lösen der
Schrauben 52, 54 (hier nicht gezeigt) in die unteren
Ausnehmungen 84 abgesenkt und dann gemäß 4c aus den gegenüberliegenden Ausnehmungen 24, 84 zur
Entnahme der Lagerblöcke 20 mit
der zugehörigen
Walze 11 herausgeschwenkt werden können. Zwar wäre denkbar,
die Brücken 4, 6 durch seitliches
Herausschieben aus den Ausnehmungen 24, 84 zu
demontieren (in 4 senkrecht
zur Zeichenebene), was jedoch aus Platzgründen in der Regel nicht möglich ist,
weil dem andere Bauteile im Wege stehen, z.B. das Schwungrad 51 gemäß 1.
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5 zeigt
anders als bei der Ausführung nach
den 1 und 2 eine mittige Anordnung
eines Dämpfungszylinders 26', so daß hier also
keine Dreipunktaufhängung
verwirklicht ist. Prinzipiell ist diese einfachere variable Abstützung des
Lagerblockes 20 am Steg 12 auch denkbar, jedoch
hinsichtlich einer eindeutigen, exakten Positionierung nicht so
effektiv wie die anhand der 2 erläuterte Dreipunktabstützung.