DE19736087A1 - Walze für eine Hochdruck-Walzenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze für eine Hochdruck-Walzenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, bestehend aus einem Walzengrundkörper und einem den äußeren Umfangsbe­ reich bildenden Walzenmantel, der aus einzelnen Segmenten zu­ sammengesetzt ist, die unter Einsatz von Paßfedern und Spann­ schrauben am Walzengrundkörper befestigt sind.

Bei der Druckbehandlung von Schüttgütern in Zweiwalzenmaschinen, z. B. bei der Kompaktierung bzw. Brikettierung in Brikettierpressen, aber auch ins besondere bei der sogenannten Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenpresse, bei der die einzelnen Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt ein­ gezogenen Mahlgutes in einem Gutbett bei Anwendung eines hohen Druckes gegenseitig zerquetscht werden, sind die Walzenoberflächen einer hohen Beanspruchung und einem hohen Verschleiß ausgesetzt.

Um bei in Teilbereichen verschlissenen Walzenoberflächen nicht die gesamten Walzen oder deren Ringbandagen auswechseln zu müs­ sen, ist es bekannt, den Walzenmantel aus einzelnen Segmenten zu­ sammenzusetzen und diese mit dem Walzengrundkörper lösbar zu verbinden, so daß bei einem notwendigen Austausch nur einzelne Segmente ausgewechselt werden müssen. Zur Befestigung der Seg­ mente am Walzengrundkörper ist es bekannt (DE-A 39 27 884), die einzelnen Walzenmantel-Segmente, deren Breite der Arbeitsbreite der Walzenmühle entspricht, jeweils seitlich außen mit U-förmigen Klemmelementen mit dem Walzengrundkörper über Spannschrauben lösbar zu verbinden, wobei die Segmente gegen Verdrehung bzw. ge­ gen Relativbewegung noch durch Paßfedern gesichert sind. Ein Nachteil dieser bekannten Art der Befestigung der Segmente, die nur an ihren Seiten, d. h. nur mit ihren Außenrändern am Walzengrund­ körper befestigt sind, liegt darin, daß bei dieser Art der Befestigung die Segmente nur schmal ausgebildet sein können, d. h. diese Lösung ist für breitere Walzensegmente und damit für geforderte große Durchsatzleistungen der Zweiwalzenmaschine nicht geeignet, denn würde man die Segmente breit machen, wäre die Gefahr nicht ausge­ schlossen, daß sich die Walzenmantel-Segmente bei einer größeren Breite in der Mitte unter der hohen Belastung verwölben, d. h. nach oben aufwölben können. Durch diese bekannte Befestigung der Wal­ zenmantelsegmente nur an ihren Rändern mittels dort angeordneter Schraubenbolzen wird also die wirksame Arbeitsbreite bzw. Press­ zone der Zweiwalzenmaschine durch die zulässige Breite der Seg­ mente begrenzt. Dies gilt auch für die Walzensegmentbefestigung der DE-A 43 44 206, weil auch dort die einzelnen Segmente zumindest in radia­ ler Richtung nur mit ihren Außenrändern am Walzengrundkörper fixiert sind.

Es ist daher auch schon vorgeschlagen worden (Publikation "5. Inter­ nationales Humboldt Wedag Symposium '95 Moderne Mahl- und Brenntechnik in der Zementindustrie", 1995, Aufsatz Neue Rollen­ pressen-Baureihe mit erhöhter Betriebssicherheit, Seiten 42/43), die einzelnen, z. B. acht um den Umfang verteilten Segmente einer Rol­ lenpresse vergleichsweise breit auszubilden, die Segmente durch Paßfedern rechteckigen Querschnitts gegen Verschiebung in Um­ fangsrichtung (Drehrichtung der Walze) zu sichern und durch eine Vielzahl über die gesamte Segmentbreite verteilte etwa radial ange­ ordnete Schraubenbolzen mit versenktem Kopf gegen radiales Ab­ heben zu sichern. Bei dieser Befestigungslösung befinden sich allerdings in der Arbeitszone bzw. Presszone der Rollenpresse die Segmentdurchgangsbohrungen mit den versenkten Schraubenköpfen, wodurch eine Demontage der Segmente, nachdem die Rollenpresse viele Betriebsstunden körniges Gutmaterial gutbettzerkleinert hat, be­ hindert werden kann. Im übrigen können die etwa radial angeordneten Schraubenbolzen aus Platzgründen meist nicht lang genug sein, um eine Dehnschraubenwirkung auszuüben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Hochdruck-Wal­ zenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, wobei der Walzenmantel aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt ist, Walzen zu schaffen, deren Segmentbefestigung aus der Arbeits­ zone/Presszone herausgehalten ist und deren Arbeitsbreite nicht mehr durch die Breite der Segmente eingeschränkt ist, wobei die Segmente trotz ihrer Breite verwölbungsfrei mit dem Walzengrund­ körper verspannbar und in einfacher Weise montierbar und auswech­ selbar sein sollen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal­ tungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Befestigung von Segmenten an einem Walzengrundkörper ist jedem Segment wenigstens eine Paßfeder zugeordnet, die nicht wie üblich einen rechteckigen Querschnitt auf­ weist, sondern die an wenigstens einer ihrer Längsstirnseiten eine hinterschnittene Schwalbenschwanzführungsfläche aufweist, die mit einer entsprechenden Schwalbenschwanzführungsfläche an der Segmentinnenseite zusammenwirkt. Nach Eingreifen der Schwalbenschwanz-Paßfeder in die Schwalbenschwanznut ist das jeweilige Segment, auch ein vergleichsweise breites Segment, gegen radiales Abheben vom Walzengrundkörper gesichert, ohne daß es dazu des Einsatzes von radialen Befestigungsschrauben bedarf. Die Schwal­ benschwanzführungsflächen sichern die Segmente auch gegen eine Relativbewegung am Walzengrundkörper.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung werden die Seg­ mente bei ihrer Montage durch Verschiebung längs einer Walzen­ mantellinie parallel zur Walzenachsrichtung auf den Walzengrund­ körper lösbar aufgekeilt. Dazu liegen die Schwalbenschwanzfüh­ rungsflächen schräg keilförmig zur Ebene durch die Walzenachse. Pro Segment ist wenigstens eine, vorzugsweise sind zwei parallel zur Walzenachsrichtung verlaufende Dehnschrauben angeordnet, welche die konisch liegenden Schwalbenschwanzführungsflächen keilartig lösbar gegeneinander verspannen. Auf diese Weise lassen sich die Segmente sehr fest und einfach mit dem Walzengrundkörper lösbar verbinden, d. h. montieren und wieder demontieren.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung kann die Schwalbenschwanz-Paßfeder mit dem Walzengrundkörper einstückig verbun­ den sein und von diesem vorspringen und in eine entsprechende an der Innenseite jedes Segments eingearbeitete Schwalbenschwanznut eingreifen, oder es kann umgekehrt die Schwalbenschwanz-Paßfeder mit der Innenseite jedes Segments einstückig verbunden sein und von der Segmentinnenseite vorspringen und in eine entsprechende in die Oberfläche des Walzengrundkörpers eingearbeitete Schwalben­ schwanznut eingreifen. Es genügt, daß die Schwalbenschwanzpaßfeder und die Schwalbenschwanznut nur an einer ihrer Längs­ stirnseiten die schräg keilförmig bzw. konisch zur Walzenmantellinie verlaufende Schwalbenschwanzführungsfläche aufweisen, während an der jeweils anderen Längsstirnseite die Schwalbenschwanzfüh­ rungsfläche von Paßfeder und Nut parallel zur Walzenmantellinie bzw. zur Walzenachse liegen kann. Jedoch können die Schwalbenschwanz-Paßfeder und die Schwalbenschwanznut auch jeweils an beiden Längsstirnseiten mit den Schwalbenschwanzführungsflächen schräg keilförmig bzw. konisch verlaufen.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden an­ hand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1: in perspektivischer Darstellung eine Walze mit erfin­ dungsgemäß befestigten Segmenten,

Fig. 2: in etwas verkleinertem Maßstab die Stirnansicht auf die Walze der Fig. 1,

Fig. 3: einen Axialschnitt der Walze längs der Schnittlinie A-A und B-B der Fig. 2,

Fig. 4: die Draufsicht auf die Walze mit freigegebenem Blick auf die Oberfläche des Walzengrundkörpers mit vorspringen­ der Schwalbenschwanz-Paßfeder,

Fig. 5: herausgezeichnet in vergrößerter Darstellung die Einzel­ heit Y der Fig. 2.

Nach Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Pressenwalze aus einem Walzengrundkörper 10, auf dem ein Walzenmantel angeordnet ist, der aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt ist. Am Walzenum­ fang sind sechs (oder z. B. acht) Segmente in voller Walzen breite an­ geordnet, oder es können - wie in den Fig. 1, 3 und 4 zu sehen - in axialer Richtung jeweils zwei Segmente 11, 12 nebeneinander an­ geordnet sein. In Fig. 1 ist vom vorderen Segment 11 der vordere Teil weggebrochen dargestellt, um den Aufbau sowie die Verbindung der Segmente mit dem Walzengrundkörper besser darstellen zu kön­ nen.

Jedem Segment ist eine Paßfeder zugeordnet, so dem Segment 11 die Paßfeder 13 und dem Segment 12 die Paßfeder 14. Dabei sind die Paßfedern 13, 14 mit dem Walzengrundkörper 10 einstückig ver­ bunden und sie springen von der abgeflachten Grundkörperoberfläche vor. An beiden vorspringenden Längsstirnseiten weist die Paßfeder 13, genauso wie die Paßfeder 14, hinterschnittene Schwalben­ schwanzführungsflächen 15, 16 auf, mit denen die Schwalbenschwanz-Paßfeder in eine entsprechende an der Innenseite jedes Segments 11, 12 etc. eingearbeitete Schwalbenschwanznut eingreift.

Wenigstens eine der beiden Schwalbenschwanzführungsflächen, in Fig. 1 die Schwalbenschwanzführungsfläche 15, liegt schräg keil­ förmig zur Ebene durch die Walzenachse bzw. konisch zu einer Wal­ zenmantellinie, wobei der Konuswinkel α nach Fig. 4 etwa <0/<45° betragen kann. Auf diese Weise wird durch stirnseitiges Aufschieben das Segment 11 keilartig gegen den Walzengrundkörper 10 gespannt und ist dann sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung fest fixiert. Spiegelbildlich zum Segment 11 wird das Segment 12 am Walzengrundkörper 10 fixiert. Nach ihrer Fixierung verbleibt zwischen den beiden aufgeschobenen Segmenten 11, 12 eine Trennfuge 17 ganz geringer Breite, die den Betrieb der Walzenpresse aber nicht stört. Die andere Schwalbenschwanzführungsfläche 16 liegt parallel zur Walzenmantellinie bzw. zur Walzenachse; sie könnte aber eben­ falls wie die Schwalbenschwanzführungsfläche 15 und spiegelbildlich zu dieser ebenfalls konisch zur Walzenmantellinie liegen.

Pro Segment ist zu beiden Seiten der Schwalbenschwanz-Paßfeder 13, 14 eine parallel zur Walzenachsrichtung verlaufende Dehn­ schraube angeordnet, d. h. pro Segment sind zwei Dehnschrauben 18, 18a vorhanden, wobei diese Dehnschrauben durch Durchgangsboh­ rungen der Segmente 11, 12 hindurchgeführt sind und die Dehn­ schrauben-Kopfenden 19 und Fußenden 20 in Ausnehmungen an den Stirnseiten der Segmente bzw. des Walzengrundkörpers versenkt sind. Daher sind keine an den Stirnseiten der Walzen überstehenden Konstruktionsteile vorhanden, welche die seitliche Abdichtung des Walzenspaltes im Betrieb der Walzenpresse behindern würden.

Die Einzelheit der Fig. 5 zeigt, daß der Hinterschneidungswinkel β der Schwalbenschwanzführungsfläche 16, aber auch der anderen Schwalbenschwanzführungsfläche 15 etwa <15°/<90° betragen kann.

Jedenfalls sind nach Anspannen der Dehnschrauben 18, 18a die Wal­ zensegmente keilartig fest gegen den Walzengrundkörper 10 ge­ spannt; die Verspannung kann aber ohne weiteres im Falle einer ra­ schen Demontage der Segmente wieder gelöst werden. Bei der erfin­ dungsgemäßen Walzensegmentbefestigung ist die Segmentbefesti­ gungszone in jedem Fall aus der Presszone der Walzenpresse her­ ausgehalten, d. h. vom Walzenspalt entfernt gehalten.

Claims (6)

1. Walze für eine Hochdruck-Walzenpresse insbesondere zur Gut­ bettzerkleinerung körnigen Gutes, bestehend aus einem Walzen­ grundkörper (10) und einem den äußeren Umfangsbereich bildenden Walzenmantel, der aus einzelnen Segmenten (11, 12) zusammenge­ setzt ist, die unter Einsatz von Paßfedern und Spannschrauben am Walzengrundkörper befestigt sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) jedem Segment (11 bzw. 12) ist wenigstens eine Paßfeder (13 bzw. 14) zugeordnet, die an wenigstens einer ihrer vorspringen­ den Längsstirnseiten eine hinterschnittene Schwalbenschwanz­ führungsfläche (15 bzw. 16) aufweist, die mit einer entsprechen­ den Schwalbenschwanzführungsfläche an der Segmentinnenseite zusammenwirkt;
• b) die Schwalbenschwanzführungsflächen (15, 15a) liegen schräg keilförmig zur Ebene durch die Walzenachse;
• c) pro Segment ist wenigstens eine parallel zur Walzenachsrichtung verlaufende Dehnschraube (18 bzw. 18a) angeordnet, welche die Schwalbenschwanzführungsflächen keilartig lösbar gegeneinan­ der verspannt.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwalbenschwanz-Paßfeder (13, 14) mit dem Walzengrundkörper (10) einstückig verbunden ist und von diesem vorspringt und in eine entsprechende an der Innenseite jedes Segments eingearbeitete Schwalbenschwanznut eingreift, oder umgekehrt.

3. Walze nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hinterschnittenen Schwalben­ schwanzführungsflächen (15, 16) an beiden Längsstirnseiten der Schwalbenschwanz-Paßfeder (13) sowie der Schwalbenschwanznut angeordnet sind.

4. Walze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwalbenschwanz-Paßfeder (13, 14) und die Schwalbenschwanznut nur an einer ihrer Längsstirnseiten die schräg keilförmig bzw. konisch zur Walzenmantellinie verlaufende Schwalbenschwanzführungsfläche (15, 15a) aufweisen, während an der anderen Längsstirnseite die Schwalbenschwanzführungsfläche (16, 16a) von Paßfeder und Nut parallel zur Walzenmantellinie bzw. zur Walzenachse liegt.

5. Walze nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung jeweils zwei Seg­ mente (11, 12) nebeneinander angeordnet sind, die jeweils von ihren äußeren Stirnseiten her mittels der keilförmig verlaufenden Schwal­ benschwanzführungsflächen (15, 15a) symmetrisch gegen den Wal­ zengrundkörper (10) gespannt sind.

6. Walze nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß pro Segment zu beiden Seiten der Schwalbenschwanz-Paßfeder (13, 14) eine parallel zur Walzenachs­ richtung verlaufende Dehnschraube angeordnet ist, wobei die Dehn­ schrauben (18, 18a) durch Durchgangsbohrungen der Segmente (11, 12) hindurchgeführt sind und die Dehnschrauben-Kopfenden (19) und Fußenden (20) in Ausnehmungen an den Stirnseiten der Segmente bzw. des Walzengrundkörpers versenkt sind.