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Anlage zum Patentgesuch der Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft
vom 16. Dezember 1968 Walzenmühle oder Walzenbrikettpresse für heiße Schüttgüter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Walzenmühle oder Walzenbrikettpresse fUr heiße
SchUttgUter, deren Walzen einen Grundkörper und einen Walzenmantel aufweisen.
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Es ist bei Walzenmühlen bekannt, den Walzenmantel als Ring mit Hilfe
kegeliger Spannringe, die in Richtung der Walzenachse von beiden Seiten durch Schrauben
festgezogen werden, mit dem Grundkörper zu verbinden. Wird eine derartige Walzenmühle
zur Zerkleinerung heißer Schüttgüter verwendet, die beispielsweise eine Temperatur
von etwa 500° aufweisen, so muß der Walzenmantel nach Erreichen der Betriebstemperatur
nachgespannt werden, da sich infolge der Erwärmung durch das heiße Zerkleinerungsgut
der Walzenmantel soweit dehnt, daß sich die in kaltem Zustand vorgenommene Verspannung
durch die kegeligen Spannringe nachläßt. Die bekannte Ausbildung der Befestigung
des Walzenmantels auf dem Grundkörper hat jedoch den Nachteil, daß beim Erkalten
der Walzen infolge der Schrumpfung des Walzenmantels in Umfangsrichtung derart starke
Spannungen
im Walzenmantel auftreten, daß häufig der Mantel reißt. Dies tritt insbesondere
dann auf, wenn die beim Betrieb auftretenden Riefen auf der Walzenoberfläche durch
mehrmaliges Abschleifen beseitigt werden. Die durch Abschleifen bewirkte Verminderung
der Manteldicke begünstigt die Zerstörung des Walzenmantels beim Erkalten der Maschine.
Die Zerstörung tritt bereits bei einer Dicke des Walzenmantels auf, die für die
Beanspruchungen durch die Zerkleinerungsarbeit noch voll ausreichen würde.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die bei der Zerkleinerung oder Brikettierung
von heißen Gütern auftretenden Nachteile der bisherigen Bauweise von Walzenmühlen
bzw. Walzenbrikettpresse zu beseitigen. Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch,
daß der Walzenmantel in bei Walzenbrikettpressen bekannter Weise aus mehreren Segmenten
zusammengesetzt ist, und daß die Segmente mit Dehnschrauben mit dem Grundkörper
verbunden sind. Der Vorteil besteht darin, daß die Segmente wegen der schon aus
fertigungstechnischen Gründen verbleibenden, axialverlaufenden Tremfugen entsprechend
der Temperaturverhältnisse in Umfangsrichtung sich frei ausdehnen bzw. schrumpfen
können. Da hierbei keine Spannungen in Umfangsrichtung in den Segmenten auftreten,
kann bei Walzenmühlen der aus Segmenten gebildete Walzenmantel bis auf eine geringere
Dicke als bei den bekannten Walzenmühlen abgeschlissen werden, so daß auch die Verschleißkosten
erheblich
niedriger sind. Durch die Verwendung von Dehnschrauben zur Befestigung der Segmente
ist es bei Walzenmühlen und Walzenbrikettpressen in gleicher Weise vorteilhaft möglich,
die Segmente bereits in kaltem Zustand so f-est vorzuspannen,
daß
auch bei der im Betriebszustand auftretenden Wärmedehnung die Segmente mit dem Grundkörper
ausreichend fest verbunden sind. Gegenüber den bekannten Walzenmühlen ergibt sich
außerdem der Vorteil der einfacheren Montage des Walzenmantels.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, jedes
Segment vorzugsweise mit mindestens vier Dehnschrauben zu befestigten, wobei je
zwei Dehnschrauben im Bereich der Walzenstirnseiten angeordnet sind. Hierdurch wird
in vorteilhafter Weise erreicht, daß bei einer Dehnung des Segmentes in Umfangsrichtung
sich die segmentseitigen Enden der Dehnschrauben entsprechend mitbewegen, und zwar
so, daß der gegenseitige Abstand zwischen den jeweils an der Stirnseite der Walze
liegenden Spannmuttern bzw. Köpfen der Dehnschrauben größer wird, Diese Verschiebung
ist ausreichend, um die Verlängenirig der vorgespannten Dehnschrauben infolge des
Temperatureinf]usses zu kompensieren, so daß die Verspanmrng jedes Segmentes in
kaltem und heißem Zustand im wesentlichen gleich bleibt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen,
die Spannmuttern bzw. die Spannmutter und den Kopf jeder Dehnschraube in Spannrichtung
kugelig über eine Kugelkalotte abzustützen. Durch diese Maßnahme wird vermieden,
daß der Kopf bzw. die Spannmutter der Dehnschraube bei
der Dehnung
des Segmentes in Umfangsrichtung verkantet werden und so die Gewinde beschädigt
werden oder die Dehnschraube unsymmetrisch beansprucht wird.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, jedes Segment an seiner Unterseite mit
mindestens einem Zapfen zu versehen, der von einer entsprechenden Bohrung im Grundkörper
aufgenommen wird. Hierdurch werden in vorteilhafter Weise die im Betrieb an den
einzelnen Segmenten angreifenden Kräfte in Umfangsrichtung formschlüssig auf den
Grundkörper übertragen, so daß die Dehnschrauben von jeglicher Belastung in Umfangsrichtung
befreit sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, den Walzengrundkörper
entsprechend der Segmentteilung in axialer Richtung zu schlitzen. Hierdurch wird
vorteilhaft erreicht, daß in die Trennfugen zwischen den einzelnen Segmenten eingedrungenes
Gut zu den Stirnseiten der Walzen herausfallen kann bzw. herausgepreßt wird.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erlautert.
Die Zeichnungen zeigen: Fig. 1 die Stirnansicht einer Walze, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 einen Teilschnitt in axialer Richtung durch di alze.
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Wie Fig. 1 zeigt, ist auf einem Grundkörper 1 der aus mehreren Segmenten
2 zusammengesetzte Walzenmantel mittels Dehnschrauben 5 befestigt. Es werden vorzugsweise
jeweils vier Dehnschrauben für ein Segment verwendet. Bei größeren Walzendurchmessern
werden entsprechend sechs Dehnschrauben für ein Segment verwendet.
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Wie Fig. 2 zeigt, werden die Dehnschrauben von der Stirnseite der
Walzen her in entsprechende Ausnehmungen 4 an den Segmenten und Ausnehmungen 5 am
Grundkörper eingeschoben. Hierbei werden zwischen den Spannmuttern 6 und den Spannflächen
7, 8 an den Segmenten bzw. am Grundkörper Beilagen 9, 10 und 11 angeordnet. Die
Beilagen 9 und 10 sind, wie die Schnittdarstellung in Fig. 2 zeigt, auf den einander
zugekehrten Seiten als Kugelflächen ausgebildet.
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Jedes Segment weist an der Unterseite mindestens einen Zapfen 12 auf,
der vorzugsweise in der Mitte des Segmentes angeordnet ist. Dieser Zapfen wird von
einer entsprechenden Bohrung 13 im Grundkörper aufgenommen. Durch die Anordnung
dieses Zapfens ist gewährleistet> daß die beim Zerkleinerungsvorgang in Umfangsrichtung
auftretenden Kräfte vom Grundkörper sicher auf das Segment übertragen werden. Ein
weiterer Vorteil dieses Zapfens liegt darin, daß das Segment in der Mitte fixiert
wird>
so daß bei einer Dehnung in Umfangsrichtung sich die beiden
Enden des Segmentes nach beiden Seiten etwa gleichmäßig verschieben.
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Die Segmente werden in kaltem Zustand auf den Grundkörper montiert,
wobei die Dehnschrauben so festgezogen werden, daß auch bei der Erwärmung auf Betriebstemperatur
die Anpreßkraft mindestens erhalten bleibt.
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Infolge der Verschiebung der beiden Segmentenden in Umfangsrichtung
durch die Wärmedehnung vergrdßert sich der Abstand der segmentseitigen Enden 14
der Dehnschrauben ebenfalls. Da
Jedoch die mit dem Grundkörper verbundenen Enden 15 der Dehnschrauben ihren Abstand
in Umfangsrichtung zueinander kaum verändern, vergrößert sich somit der Abstand
zwischen der segmentseitigen Spannfläche 7 und der grundkörperseitigen Spannfläche
8. Da sich gleichzeitig die Dehnschrauben selbst unter dem Temperatureinfluß in
ihrer Länge ausdehnen, wird durch die Verschiebung der segmentseitigen Enden 14
der Dehnschrauben die Längenausdehnung der Dehnschrauben kompensiert, so daß die
Qnpreßkraft der Dehnschrauben in heißem Zustand der Maschine mindestens gleich der
Anpreßkrart bei kalter Maschine ist.
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Die Ausbildung der beiden einander zugekehrten Flächen der Beilagen
9 und 10 als Kugelflächen bewirkt, daß die Dehnschrauben
auch in
heißem Zustand, d. h. wenn sich das Segment/ h fangsrichtung gedehnt hat, immer
in axialer Richtung und gleichmäßig belastet werden, während bei ebenen Beilagen,
vor allem bei größeren Segmentlängen infolge der Verschiebung ein Verkanten auftreten
kann, das zu einer einseitigen Belastung der Dehnschrauben und ggf. zu einer Beschädigung
der Gewinde führen kann.
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Die Anordnung der Kugelkalotten ist nicht auf die beschriebene Ausbildung
beschränkt. Anstelle der Beilagen können auch die entsprechenden Anlageflächen der
Muttern bzw. der Köpfe der Spannschrauben mit einer kugeligen Fläche versehen werden,
die mit einer entsprechenden Beilage ein Verkanten des Schraubenkopfes bzw. der
Schraubenmutter verhindern.
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Der Grundkörper 1 ist entsprechend der Segmentteilung mit axial verlaufenden
Schlitzen 16 versehen, die im Bereich der Trennfugen zwischen den einzelnen Segmenten
liegen. Hierdurch ist gewährleistet, daß in die Trennfugen zwischen den einzelnen
Segmenten eingepreßtes Gut an den Stirnseiten der Walzen heraus fallen kann.
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- Patentansprüche-