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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufgabevorrichtung zum Aufgeben von zu brechendem oder zu mahlendem Material in einen Walzenbrecher. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Aufgeben von zu brechendem oder zu mahlendem Material in einen Walzenbrecher.
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Technischer Hintergrund
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Beim Brechen oder Mahlen von Gestein, Erz, Zementklinker und anderen harten Materialien können Walzenbrecher mit zwei allgemein parallelen Walzen verwendet werden, die sich in entgegengesetzte Richtungen, aufeinander zu, drehen, und die durch einen Spalt getrennt sind. Das zu brechende Material wird durch Schwerkraft oder zwangsweise in den Spalt aufgegeben. Ein Typ des Walzenbrechers wird „Hochdruck-Mahlwalzen” oder „Hochdruck-Walzenbrecher” genannt. Dieser Typ des Walzenbrechers verwendet eine „Interpartikel-Brechen” genannte Brechtechnik. Hier wird das zu brechende oder zu pulverisierende Material nicht nur durch die Brechfläche der Walzen, sondern auch durch Partikel im zu brechenden Material gebrochen; daher der Name „Interpartikel-Brechen”.
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Ein Beispiel einer Hochdruck-Mahlwalze ist in
EP-516 952 beschrieben. Hochdruck-Mahlwalzen dieser Art verwenden autogenen Schutz, d. h. eine Schicht des zu brechenden Materials wird auf der Oberfläche der Walzen festgehalten. Somit nutzt das zu brechende Material nicht nur die Oberfläche der Walze ab, sondern hauptsächlich die autogene Schutzschicht.
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Ein allgemeines, mit Hochdruck-Mahlwalzen verknüpftes Problem ist die Schwierigkeit, die autogene Schutzschicht schnell und sicher aufzubauen. Es ist erforderlich, eine richtige Zusammensetzung des in den Spalt der Hochdruck-Mahlwalze aufgegebenen Materials zu haben, sonst haftet das Material nicht richtig an der Außenfläche der Walzen, wodurch die Abnutzung der eigentlichen Oberfläche der Walzen erhöht wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung der obigen Technik und des Stands der Technik zu schaffen. Genauer ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Aufgabevorrichtung zum Aufgeben von zu brechendem oder zu mahlendem Material in einen Walzenbrecher derart zu schaffen, dass eine autogene Schutzschicht schnell und sicher auf dem Walzenbrecher aufgebaut wird. Weiter ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Aufgeben von zu brechendem oder zu mahlendem Material in einen Walzenbrecher zu schaffen.
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Diese und andere Ziele sowie Vorteile, die aus der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlich sind, sind durch eine Aufgabevorrichtung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen erreicht.
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Eine Aufgabevorrichtung zum Aufgeben von zu brechendem oder zu mahlendem Material in einen Walzenbrecher ist geschaffen. Der Walzenbrecher weist zwei allgemein parallele Walzen auf, die angeordnet sind, sich in entgegengesetzten Richtungen, aufeinander zu, zu drehen, und die durch einen Spalt getrennt sind. Die Aufgabevorrichtung umfasst eine Hauptaufgabeeinrichtung zum Aufgeben einer ersten Teilmenge des Materials in den Spalt des Walzenbrechers. Die Aufgabevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter eine Hilfsaufgabeeinrichtung zum Aufgeben einer zweiten Teilmenge des Materials in den Walzenbrecher umfasst. Die Hilfsaufgabeeinrichtung ist angeordnet, die zweite Teilmenge des Materials auf mindestens eine der walzen mit einer Geschwindigkeit aufzugeben, die bezüglich einer Oberflächengeschwindigkeit der mindestens einen Walze einstellbar ist. Dies ist insofern vorteilhaft, als eine autogene Schutzschicht schnell und sicher auf der Außenfläche der Walzen des Walzenbrechers aufgebaut werden kann. Normalerweise weist das in den Spalt des Walzenbrechers aufgegebene Material Schwierigkeiten auf, richtig an der Außenfläche der Walzen zu haften. Das hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie etwa beispielsweise, dass das Material mit ungeeigneter Geschwindigkeit, in ungeeigneter Richtung aufgegeben wird oder eine ungeeignete Zusammensetzung aufweist. Wenn jedoch Material auf die Walzen des Walzenbrechers über die Hilfsaufgabeeinrichtung aufgegeben wird, zusätzlich zu dem in den Spalt des Walzenbrechers über die Hauptaufgabeeinrichtung aufgegebenen Material, können sowohl die Geschwindigkeit, die Zusammensetzung als auch die Richtung dieser zweiten Teilmenge des Materials bestimmt werden, um schnell und sicher den gewünschten autogenen Schutz der Walzen zu erreichen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Hilfsaufgabeeinrichtung angeordnet, die zweite Teilmenge des Materials auf mindestens eine der Walzen mit einer Geschwindigkeit aufzugeben, die im Wesentlichen einer Oberflächengeschwindigkeit der mindestens einen Walze entspricht.
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Die Hilfsaufgabeeinrichtung kann angeordnet sein, die zweite Teilmenge des Materials auf die mindestens eine Walze in einer Richtung aufzugeben, die im Wesentlichen tangential zu einer Außenfläche der mindestens einen Walze liegt, was insofern vorteilhaft ist, als das Vorsehen des autogenen Schutzes der Walzen weiter erleichtert ist.
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Die Hilfsaufgabeeinrichtung kann mindestens ein Förderband umfassen, und vorzugsweise zwei Förderbänder, wobei jedes Förderband angeordnet ist, die zweite Teilmenge des Materials auf eine jeweilige Walze des Walzenbrechers aufzugeben. Dies ist insofern vorteilhaft, als an beiden Walzen des Walzenbrechers derselbe autogene Schutz in kontrollierter und einfacher Weise vorgesehen werden kann. Natürlich könnte der autogene Schutz der beiden Walzen durch Betreiben der beiden Förderbänder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder Richtung und durch Verwenden unterschiedlicher Zusammensetzungen des aufgegebenen Materials verändert werden. Die Hilfsaufgabeeinrichtung kann alternativ mindestens einen Schneckenförderer umfassen.
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Die zweite Teilmenge des Materials kann neues Material, rückgeführtes Siebmaterial, Klebstoff, jedes andere geeignete Material oder eine Kombination davon umfassen. Somit kann die Materialzusammensetzung verändert werden, um das bestmögliche Ergebnis unter den gegebenen Umständen zu erzielen.
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Die Aufgabevorrichtung kann weiter eine Rückführvorrichtung umfassen, angeordnet, eine Rückführmenge des Materials zu sammeln, das durch den Walzenbrecher gebrochen oder gemahlen wurde, und die Rückführmenge zu der Hilfsaufgabeeinrichtung zu überführen. Dies ist insofern vorteilhaft, als die Aufgabevorrichtung somit vollständig automatisch ist. Es gibt keine manuelle Erfordernis, für die Hilfsaufgabeeinrichtung auf die Walzen aufzugebendes Material vorzusehen.
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Die Aufgabevorrichtung kann weiter eine Konditionierungsvorrichtung zum Konditionieren der zweiten Teilmenge des Materials umfassen, wobei die Konditionierungsvorrichtung eine Wasserzufuhrvorrichtung umfassen kann. Dies ist insofern vorteilhaft, als die Zusammensetzung des Materials leicht gesteuert werden kann.
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Die Hauptaufgabeeinrichtung kann angeordnet sein, die erste Teilmenge des Materials zwangsweise in den Spalt des Walzenbrechers aufzugeben, was insofern vorteilhaft ist, als verbesserte Brechleistung erreicht werden kann.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Aufgeben von zu brechendem oder zu mahlendem Material in einen Walzenbrecher. Der Walzenbrecher weist zwei allgemein parallele Walzen auf, die angeordnet sind, sich in entgegengesetzten Richtungen, aufeinander zu, zu drehen, und die durch einen Spalt getrennt sind, wobei eine erste Teilmenge des Materials durch eine Hauptaufgabeeinrichtung in den Spalt des Walzenbrechers aufgegeben wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Teilmenge des Materials auf mindestens eine Walze des Walzenbrechers durch eine Hilfsaufgabeeinrichtung mit einer Geschwindigkeit aufgegeben wird, die bezüglich einer Oberflächengeschwindigkeit der mindestens einen Walze einstellbar ist.
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Die zweite Teilmenge des Materials kann auf die mindestens eine Walze in einer Richtung aufgegeben werden, die im Wesentlichen tangential zu einer Außenfläche der mindestens einen Walze liegt.
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Das Verfahren kann weiter Rückführen von Material umfassen, das durch den Walzenbrecher gebrochen oder gemahlen wurde, indem eine Rückführmenge des gebrochenen Materials gesammelt und die Rückführmenge zur Hilfsaufgabeeinrichtung überführt wird.
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Das Verfahren kann weiter Konditionieren der zweiten Teilmenge des Materials umfassen, bevor es auf die mindestens eine Walze aufgegeben wird, wobei das Konditionieren Zufuhr von Wasser zu der zweiten Material-Teilmenge umfassen kann.
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Die erste Teilmenge des Materials kann durch die Hauptaufgabeeinrichtung zwangsweise in den Spalt des Walzenbrechers aufgegeben werden.
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Allgemein sind alle in den Ansprüchen verwendeten Begriffe gemäß ihrer gewöhnlichen Bedeutung auf dem technischen Gebiet aufzufassen, wenn hier nicht anders definiert. Alle Erwähnungen von „ein/eine/das/die [Element, Vorrichtung, Bauteil, Einrichtung usw.]” sind offen so aufzufassen, dass sie sich auf mindestens ein Vorkommen des/der Elements, Vorrichtung, Bauteils, Einrichtung usw. beziehen, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben. Weiter ist durch den Begriff „umfassend” in der gesamten Anmeldung gemeint: „umfassend, aber nicht darauf beschränkt”.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die obigen sowie zusätzliche Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind besser zu verstehen durch die folgende erläuternde und nicht einschränkende genaue Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügte Zeichnung, wobei für ähnliche Elemente dieselben Bezugsnummern verwendet sind, wobei:
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1 eine perspektivische Ansicht des Walzenbrechers ohne eine Aufgabeanordnung ist und
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2 eine perspektivische Ansicht eines Walzenbrechers mit einer Aufgabevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
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Genaue Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
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1 stellt einen herkömmlichen Walzenbrecher 1 ohne eine Aufgabeanordnung dar. Der Walzenbrecher 1 weist zwei Brechwalzen 2 auf, die parallel zueinander stehen und sich in entgegengesetzten Richtungen, aufeinander zu, drehen. Jede der Brechwalzen 2 weist eine Welle 3 mit in jeweiligen Walzenlagern 5 montierten Endbereichen 4 auf. Der Walzenbrecher 1 weist eine Aufgabeanordnung 6 zum Aufgeben zu brechenden Materials in einen Brechbereich des Walzenbrechers 1 auf. Nachdem das Material im Brechbereich gebrochen wurde, wird es von dem Walzenbrecher 1 weg transportiert.
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In 2 ist ein Walzenbrecher 6 mit einer Aufgabevorrichtung 7 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Aufgabevorrichtung 7 ist geeignet zum Aufgeben von zu brechendem oder zu mahlendem Material in den Walzenbrecher 6. Der Walzenbrecher 6 weist zwei allgemein parallele Walzen 8 auf, die angeordnet sind, sich in entgegengesetzten Richtungen, aufeinander zu, zu drehen, und die durch einen Spalt getrennt sind. Die Aufgabevorrichtung 7 umfasst eine Hauptaufgabeeinrichtung 9 zum Aufgeben einer ersten Teilmenge des Materials in den Spalt des Walzenbrechers 6 und zwei Hilfsaufgabeeinrichtungen 10 zum Aufgeben einer zweiten Teilmenge des Materials in den Walzenbrecher 6. Die Hilfsaufgabeeinrichtungen 10 geben die zweite Teilmenge des Materials auf die beiden Walzen 8 mit einer Geschwindigkeit auf, die bezüglich einer Oberflächengeschwindigkeit der beiden Walzen 8 einstellbar ist. Jede der Hilfsaufgabeeinrichtungen 10 umfasst ein Förderband, das angeordnet ist, die zweite Teilmenge des Materials auf die Walzen 8 in einer Richtung aufzugeben, die im Wesentlichen tangential zu der Außenfläche der Walzen 8 liegt. Die Aufgabevorrichtung weist weiter zwei Rückführvorrichtungen 11 auf, eine für jede Walze 8, angeordnet, eine Rückführmenge des Materials zu sammeln, das durch den Walzenbrecher 6 gebrochen oder gemahlen wurde, und die Rückführmenge zur Hilfsaufgabeeinrichtung 10 zu überführen. Somit kann die zweite Teilmenge des in die Walzen 8 aufgegebenen Materials entweder neues Material, rückgeführtes Siebmaterial, Klebstoff, jedes andere geeignete Material oder eine Kombination davon sein. Die Aufgabevorrichtung 7 weist vier Konditionierungsvorrichtungen 12 zum Konditionieren der zweiten Teilmenge des Materials auf. Die Konditionierungsvorrichtungen 12 bestehen nur aus einer Wasserzufuhrvorrichtung. Natürlich können auch andere Arten von Konditionierungsvorrichtungen 12 für die Aufgabevorrichtung verwendet werden, z. B. zum Heizen, Kühlen oder Mischen der zweiten Teilmenge des Materials oder zum Zufügen eines chemischen Konditionierungsmittels zur zweiten Teilmenge des Materials.
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Während des Brechbetriebs des Walzenbrechers 1 wird die erste Teilmenge des zu brechenden Materials durch die Hauptaufgabeeinrichtung 9 der Aufgabevorrichtung 7 transportiert und in den Trichter des Walzenbrechers 6 eingeführt. Das Material bewegt sich dann durch Schwerkraft vom Trichter zum Brechbereich. Wenn das Material mittels der beiden parallelen und rotierenden Brechwalzen 8 gebrochen wurde, bewegt es sich durch Schwerkraft aus dem Brechbereich, um aus der Anlage transportiert zu werden. Gleichzeitig wird eine zweite Teilmenge des Materials durch die beiden Hilfsaufgabeeinrichtungen 10 transportiert, um direkt auf die rotierenden Brechwalzen 8 eingeführt zu werden. Die zweite Teilmenge des Materials ist allgemein feinkörniger als die erste Teilmenge des Materials und wird auf die Walzen 8 mit einer Geschwindigkeit aufgegeben, die bezüglich einer Oberflächengeschwindigkeit der Walzen 8 einstellbar ist. Durch Einstellen der Aufgabegeschwindigkeit der Hilfsaufgabeeinrichtungen 10 können einige Eigenschaften der autogenen Schutzschichten der Walzen 8, wie etwa beispielsweise ihre Dicke, zu einem gewissen Ausmaß gesteuert werden. Wenn Material auf die Walzen 8 des Walzenbrechers 6 über die Hilfsaufgabeeinrichtungen 10 aufgegeben wird, zusätzlich zu dem in den Spalt des Walzenbrechers 6 über die Hauptaufgabeeinrichtung 9 aufgegebenen Material, können sowohl die Geschwindigkeit, die Zusammensetzung als auch die Richtung dieses Materials bestimmt werden, um den gewünschten autogenen Schutz der Walzen 8 zu erreichen. Die Rückführvorrichtungen sammeln dann eine Rückführmenge des Materials, das durch den Walzenbrecher 6 gebrochen oder gemahlen wurde, und überführen die Rückführmenge zurück zur Hilfsaufgabeeinrichtung 10.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufgeben von zu brechendem oder zu mahlendem Material in einen Walzenbrecher 6 geschaffen. Der Walzenbrecher 6 weist zwei allgemein parallele Walzen 8 auf, die angeordnet sind, sich in entgegengesetzten Richtungen, aufeinander zu, zu drehen, und die durch einen Spalt getrennt sind, wobei eine erste Teilmenge des Materials durch eine Hauptaufgabeeinrichtung 9 in den Spalt des Walzenbrechers 6 aufgegeben wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Teilmenge des Materials auf mindestens eine Walze 8 des Walzenbrechers 6 durch eine Hilfsaufgabeeinrichtung 10 mit einer Geschwindigkeit aufgegeben wird, die bezüglich einer Oberflächengeschwindigkeit der mindestens einen Walze 8 einstellbar ist.
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Die Erfindung ist oben hauptsächlich unter Bezugnahme auf einige Ausführungsformen beschrieben. Jedoch sind, wie von einem Fachmann leicht einzusehen, andere Ausführungsformen als die oben offenbarten gleichermaßen im Umfang der Erfindung möglich, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
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Zum Beispiel können Anzahl und Art der Hauptaufgabeeinrichtungen und Hilfsaufgabeeinrichtungen verändert werden. Die Aufgabeeinrichtungen können beispielsweise Förderbänder oder Schneckenförderer sein oder per Schwerkraft aufgeben.
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Die Rückführvorrichtung kann auf verschiedene Weisen verändert werden und kann von jeder geeigneten Sorte sein. Dasselbe gilt für die Konditionierungsvorrichtungen und ihre Anzahl.
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Mit neuem Material ist Material gemeint, dass noch nicht den Spalt zwischen den Walzen des Walzenbrechers durchlaufen hat. Das neue Material, das auf die Walzen des Walzenbrechers mittels der Hilfsaufgabeeinrichtung gegeben wird, kann Klebstoff oder jedes andere geeignete Material umfassen, um die gewünschte autogene Schutzschicht auf den Walzen zu erzielen.
