DE19728267A1 - Walzenbrecher zum Zerkleinern von anorganischen, hartem und/oder sprödem Material, insbesondere Glas - Google Patents
Walzenbrecher zum Zerkleinern von anorganischen, hartem und/oder sprödem Material, insbesondere GlasInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Walzenbrecher zum Zerkleinern von anorgani
schem, hartem und/oder sprödem Material, insbesondere Glas, bei dem das zu
zerkleinernde Gut zwischen den Brechwalzen einer Druckbeanspruchung unter
worfen wird und bei dem die Brechwalzen mit in Richtung ihrer Erzeugenden
verlaufenden Erhebungen bzw. konvexen Bereichen und Vertiefungen bzw. kon
kaven Bereichen ausgebildet sind, die in Umfangrichtung einander abwechseln
und wobei die Erhebungen einer Walze im Bereich des Walzenspaltes mit den
Vertiefungen der anderen Walze zusammenwirken.
Derartige Walzenbrecher sind z. B. aus US-PS 2,734,688 oder DE-G 89 03 718.9
bekannt. Vorteil dieser Walzenbrecher mit gerippten Walzen ist ein sehr gutes
Einzugsverhalten für das zu vermahlende Gut. Durch die über den Umfang der
Walzen abwechselnd angeordneten Vertiefungen bzw. Erhöhungen wird beim
Betrieb stets ein verlängerter Mahlspalt ausgebildet, wodurch eine Vergrößerung
der Beanspruchungsfläche des Mahlgutes bei gleichzeitig geringerer Reaktions
kraft auf die Walzen erzielt wird. Bei gleichlaufenden Walzenpaaren entsteht da
durch eine relativ höhere Mahlgeschwindigkeit zwischen derartigen nockenförmi
gen Walzen im Vergleich zu Glattwalzen. Ein derartiger verlängerter Spalt bedeu
tet eine längere Verweilzeit für das Material zwischen den Walzen, wodurch mehr
Zeit für die Energieeinbringung auf das Korn zur Verfügung steht. Obwohl bei ei
ner derartigen Konstruktion beide Walzen mit der gleichen Drehzahl arbeiten
kommt es zu einem wechselweisen Vor- und Nachlaufen zwischen den Walzen
körpern. Diese Relativbewegung bewirkt eine Druck- und Scherkraft und diese
zusammengesetzte Beanspruchung des Mahlgutes zusammen mit der längeren
Verweilzeit zwischen den Walzen führt zu einem energiesparenden Zerkleinern.
Nachteilig bei diesen Walzen ist jedoch, daß sie einem hohem Verschleiß unter
liegen, worauf auch in der europäischen Patentanmeldung EP 0 271 336 A2 in
den Erläuterungen zu Fig. 5 hingewiesen wird. Gemäß dieser Schrift wird das
Problem dadurch gelöst, daß auf den Walzen in achsparalleler Richtung Zonen
aus hartem Metall angeordnet werden. Beim Betrieb der Walzen verschleißt das
zwischen diesen Zonen weichere Material schneller als das harte Material, so
daß zwischen den harten Bereichen Vertiefungen entstehen, die zu einem besse
ren Einzug des Mahlgutes führen. Die Abstände zwischen den Hartmetallzonen
auf einer Walze sind allerdings so bemessen, daß bei zwei zusammenwirkenden
Mahlwalzen ein zahnradartiges Ineinanderkämmen der beiden Walzen, wie das
in den oben erwähnten Schriften US-PS 2,734,688 und DE G 89 03 718.9 be
schrieben ist, nicht stattfinden kann.
Durch den gegenüber glatten Walzen erhöhten Abrieb kommt es zu Verunreini
gungen im Mahlgut durch das abgeriebene Walzenmaterial. Bei empfindlichen
Mahlgut kann dieser Abrieb äußerst störend wirken, da der eisenhaltige Abrieb
zu Verfärbungen bei der Verarbeitung des Mahlgutes führen kann oder in dem
Fall, daß das Mahlgut Glas ist, zu unerwünschten Absorptionen bestimmter Wel
lenbereiche des sichtbaren Lichtes und im Infrarotbereich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Walzenbrecher der eingangs ge
nannten Art zu finden, bei dem der Anteil an störendem Abrieb aus den Walzen
im Mahlprodukt deutlich verringert ist. Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1
beschriebenen Walzenbrecher gelöst.
Als nichtmetallische Hartstoffe werden bevorzugt die in der Glasindustrie für das
Auskleiden von Glasschmelzöfen verwendeten Keramiken benutzt, z. B. schmelz
gegossenes Zirkonsilicat (ZS), schmelzgegossene Aluminiumsilicatsteine (mit
etwa 65% Al2O3 und 35% SiO2), schmelzgegossene Zirkon-Aluminiumsilicat
steine mit einer ungefähren Zusammensetzung von 55% Al2O3, 35% ZrO2 und
10% SiO2 (so genannte ZAC-Steine), feuerfeste Silikate wie Mullit oder Forsterit,
oder auch Silica-Erzeugnisse die gewöhnlich einen Gehalt von 93 oder mehr %
SiO2 besitzen. Weiterhin können Verwendung finden auch Zirkon-Silicat, Silicizi
umcarbid und andere Carbide, z. B. Tantal- Zirkon-, Titan- oder Borcarbid oder
auch Boride des Tantals, Niobs, Zirkons oder Titans sowie Nitride, insbesondere
Aluminiumnitrid, oder auch zusammengesetzte Werkstoffe wie z. B. Sialone
(Silicium-Aluminiumoxinitrid-Materialien) und dergleichen. Als nicht-metallische
Hartstoffe können auch sonstige Keramiken, z. B. Hartporzellan oder Steinzeug
Verwendung finden. Bei nicht zu hohen Festigkeitsanforderungen ist auch die
Verwendung von Glas als Hartstoff möglich.
Die Erfindung wird anhand der Abbildung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in grob schematischer Darstellung einen Walzbrecher
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Walze, bei der die aus den nicht
metallischen Hartstoffen gebildeten Erhebungen durch teilweise in die
Oberfläche der Walze eingelassene Stäbe gebildet werden.
Fig. 3-5 zeigen im Querschnitt andere Ausführungsformen für in die Oberfläche
der Walzen einlaßbare Körper aus nichtmetallischen Hartstoffen.
Fig. 6 zeigt eine besonders enge Anordnung der Walzenkörper.
In Fig. 1 ist eine Zwei-Walzenbrecher schematisch dargestellt. Die Brechwalze
1 ist in einem feststehenden Lager 3 und die Brechwalze 2 in einem verschiebba
ren Lager 4 gelagert. Mittels des verschiebbaren Lagers 4 kann der Walzenspalt
zwischen den Walzen 1 und 2 eingestellt werden. Ein mit Preßluft beaufschlagter
Hydraulischer Zylinder 5 sorgt für den nötigen Anpressdruck und dafür, daß bei
Überlastung die Walze 2 ausweichen kann und das Walzwerk nicht beschädigt
wird. Das Walzgut tritt bei 6 in den Walzenbrecher ein und verläßt ihn in zerklei
nerter Form bei 7. In die Oberfläche der Walzen sind zylinderförmige Stäbe aus
nicht-metallischen Werkstoffen eingelassen an denen die eigentliche Zerkleine
rungsarbeit stattfindet. Die Walzen werden über nicht dargestellte Ketten, Rie
men oder Zahnräder angetrieben.
In Fig. 2 ist eine solche Brechwalze in perspektivischer Darstellung gezeigt. In
die Oberfläche des Walzenkörpers 9 sind zylinderförmige Stäbe 10 aus nicht
metallischen Hartstoffen eingelassen. Diese Stäbe können aus Bohrkernen be
stehen, die durch Bohrung in nicht mehr benötigten feuerfest Materialien herge
stellt wurden. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, sind die Stäbe teilweise in die
Oberfläche der Walzen eingelassen. Sie können in den Walzen durch Löten
Kleben oder andere mechanische Befestigungsmethoden befestigt werden. Um
die Bildung von Toträumen bzw. toten Zwickel zu vermeiden, ist es zweckmäßig
wenn bei zylindrischen Stäben die Stäbe die Walze 9 maximal um den halben
Stabdurchmesser überragen.
Neben Stäben können natürlich auch in die Oberflächen der Walzen Körper mit
anderer geometrischer Form miteingebracht werden, wie sie in den Fig. 3-5
dargestellt sind. Fig. 3 zeigt einen Körper mit teilkreisförmiger Oberfläche 11
die mit ihrem unteren Endteil 12 in eine entsprechende schwalbenschwanzförmi
ge Nut des Walzenkörpers eingeschoben wird. Fig. 4 zeigt einen Körper mit
teilkreisförmiger Oberfläche, der in einer viereckigen Nut des Walzenkörpers
befestigt werden kann. Fig. 5 zeigt den Querschnitt eines Körpers mit einer
weiteren Querschnittsform.
Entsprechend dem zu mahlendem Gut kann der Fachmann ohne Schwierigkeiten
solche metallischen Hartstoffe für die konvexen Bereiche auswählen, deren Ab
rieb die wenigsten Störungen im gemahlenen Gut hervorruft. Bei dem Mahlen von
Glas wird man z. B. bevorzugt solche Hartstoffe einsetzen, die bekannterweise im
Glas nicht stören. Solche Hartstoffe sind beispielsweise diejenigen, aus denen
die Ausmauerung der mit der flüssigen Schmelze in Kontakt stehenden Teile ei
ner Schmelzwalle besteht. Als Hartstoffe können auch solche Stoffe benutzt wer
den, die auch sonst in fein gemahlener Form dem Gemenge bei der Glasherstel
lung zugesetzt werden, z. B. Korund, Quarz, und bei entsprechender Zusammen
setzung auch Hartporzellane.
Die Erhebungen werden auf dem Walzenkörper zweckmäßig in einem solchen
Abstand voneinander angeordnet, daß der Abstand zwischen ihnen möglichst
gering wird, um den Angriff des Walzguts auf den metallischen Walzenkörper so
gering wie möglich zu halten. Im günstigsten Fall berühren sich die aus den
Hartstoffen bestehenden Körper 13 gegenseitig, so daß der metallische Grund
körper 14 der Walze nicht mehr mit dem Mahlgut in Berührung kommen kann,
wie das in Fig. 6 dargestellt ist.
Claims (7)
1. Walzenbrecher zum Zerkleinern von anorganischem, hartem und/oder sprödem
Material, insbesondere Glas, bei dem das zu zerkleinernde Gut zwischen den
Brechwalzen einer Druckbeanspruchung unterworfen wird und bei dem die
Brechwalzen mit in Richtung ihrer Erzeugenden verlaufenden Erhebungen bzw.
konvexen Bereichen und Vertiefungen bzw. konkaven Bereichen, die in Um
fangsrichtung einander abwechseln, ausgebildet sind, wobei die Erhebungen ei
ner Walze im Bereich des Walzenspaltes mit den Vertiefungen der anderen
Walze zusammen wirken,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erhebungen bzw. konvexen Bereiche aus nichtmetallischen Hartstoffen
bestehen.
2. Walzenbrecher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Erhebungen bzw. konvexen Bereiche aus teilweise in die Oberfläche der
Walzen eingelassenen Stäben aus nichtmetallischen Hartstoffen bestehen.
3. Walzenbrecher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nichtmetallischen Hartstoffe aus den in der Glasindustrie für das Aus
kleiden von Glasschmelzöfen verwendeten Keramiken bestehen.
4. Walzenbrecher nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nichtmetallischen Hartstoffe aus schmelzgegossenem Zirkonsilicat (ZS),
schmelzgegossenen Aluminiumsilicatsteinen (mit etwa 65% Al2O3 und 35%
SiO2), schmelzgegossenen Zirkon-Aluminiumsilicatsteinen mit einer ungefähren
Zusammensetzung von 55% Al2O3, 35% ZrO2 und 10% SiO2 (so genannte
ZAC-Steine), feuerfesten Silikaten wie Mullit oder Forsterit, oder Silica-
Erzeugnissen mit einem Gehalt von 93 oder mehr % SiO2 bestehen.
5. Walzenbrecher nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nicht metallischen Werkstoffe aus Zirkon-Silicat, Siliciziumcarbid und
anderen Carbiden, z. B. des Tantals, Zirkoniums, Titans, oder Bors oder auch
Boriden des Tartals, Niobs Zirkons oder Titans, aus Nitriden, insbesondere des
Aluminiums oder aus zusammengesetzten Werkstoffen, insbesondere Sialonen
(Silicium-Aluminiumoxinitrid-Materialien) bestehen.
6. Walzenbrecher nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stäbe in überdrehten Bohrungen der Walze angeordnet sind.
7. Walzenbrecher nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stäbe in den Bohrungen durch Klebung fixiert sind.
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| DE19728267C2 (de) | 1999-04-22 |
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