DE2132149C3 - Vorrichtung zum Schutz vor Schäden bei Walzenmühlen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Schutz vor Schäden bei Eindringen von Fremdkörpern in Walzenmühlen mit einer Fest- und einer Loswaize, deren Abstand zur Festwahe mit einem Stellzeug einstellbar ist, welches am freien Ende eines das Lager der Loswalze tragenden, andernends im Gehäuse schwenkbar gelagerten Lagerhebels angreift.

Bei derartigen Vorrichtungen, von denen stets zwei je Loswalze angeordnet sind, besteht die Gefahr der Zerstörung und Beschädigung der Walzen, wenn mit dem Gut ein harter Gegenstand, etwa ein Steinbrocken, zwischen die Walzen gelangt, der sie schlagartig auseinanderdrängt. Um dem vorzubeugen, hat man bereits die Stellzeuge bzw. die Enden der die Loswalze aufnehmenden Lagerhebel hydraulisch abgestützt. Diese Maßnahme erwies sich jedoch als unzureichend, weil zu hohe Staudrücke auftreten und die Zerstörung nicht vermieden wird.

Stand der Technik ist auch eine Lagerung für die Loswalzen von Walzenmühlen, deren Verstellweg durch eine aus verstellbarem Stempel und Matrize bestehende Bruchsicherung begrenzt ist, wobei zwischen den Lagern und den gegen die Bruchsicherung anliegenden Teilen ein federndes Mittel eingeschaltet ist (DT-PS 5 33 078); als federndes Mittel dient hierbei ein Gummipuffer, der zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Gehäuseteilen eingespannt ist. Solche aus einem relativ harten bzw. zähen Gummi bestehende Gummipuffer haben eine progressive Federkennlinie. Im Falle, daß ein größerer Brocken von den Walzen in den Mahlspalt hineingezogen wird, weicht der Gummipuffer aufgrund dieser Progressivität mit zunehmender Verzögerung aus, um dann, nachdem der Brocken den Walzenspalt passiert hat und die Mahlkräfte sich schlagartig vermindern, mit zunehmender Beschleunigung die Loswalze auf die Festwalze zu schlagen, was sowohl für die Walzen als auch für das Gestänge im höchsten Maße unerwünscht ist. Diese Lösung konnte sich deshalb in der Praxis nicht bewähren und folglich auch nicht durchsetzen.

Bekannt ist ferner eine Steuervorrichtung für Walzenstühle oder Walzwerke (DT-PS 10 67 665), deren Walzen mit Hilfe von Preßzylindern, die von einem Druckmittel über eine Umsteuervorrichtung gespeist werden, angedrückt sowie aus- und eingerückt werden, wobei die Umsteuervorrichtung elektromagnetisch betätigbar ist, und zwar mittels eines mit der Andrückseite der Preßzylinder verbundenen Schalters, der bei einem im Betrieb auftretenden unzulässig hohen Anpreßdruck anspricht und eine elektrische Schaltvorrichtung betätigt, weLhe die Umsteuervorrichtung mit Hilfe eines Relais auf Ausrücken umschaltet und umgeschaltet hält und mit Hilfe eines vom Relais eingeschalteten Verzögerungsrelais nach Ablauf einer vorher einstellbaren Zeit in die Betriebsstellung zurückschaltet. Diese Vorrichtung schützt einerseits die Walzen vor Fremdkörpern und sorgt andererseits für fortlaufenden Mahlbetrieb, wobei die elektromagnetische Schaltvorrichtung selbsttätig die Bewegungsumkehr der Loswalze bewirkt, erfordert aber einen vergleichsweise großen baulichen und steuertechnischen Aufwand, der das Walzenstuhlaggregat verteuert.

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Ausbildung einer Schutzvorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zugrunde, welche im Aufbau einfach ist und keiner Steuerelektrik und -mechanik bedarf und Walzen samt Stellzeug zuverlässig gegen Schäden sichert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Stellzeug mit einem längsverschiebbar gelagerten Hydraulikzylinder gekuppelt ist, der zwei einen Hydraulikraum zwischen sich einschließende Kolben aufweist, an deren erstem, am Zylinderboden sich abstützenden Kolben (Stoßkolben) der Lagerhebel der Loswalze gelenkig angreift und deren zweiter, auf der Ausweichseite der Loswalze angeordneter Kolben (Abfangkolben) mittels eines Abscherstiftes am Hydraulikzylinder fixiert Lt, und daß im Aofangkolben ein Längskanal vorgesehen ist, über den der Hydraulikraum mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise einer Hydraulikpumpe, und einem parallel hierzu geschalteten Überdruckventil in Verbindung steht. Weiterbildungen sind in den Untei ansprüchen 2 bis 5 definiert.
Geraten kleinere und/oder nicht sehr bruchfeste

Gegenstände in den Walzenspalt, so ist bei der Vorrichtung nach der Erfindung in den meisten Fällen die Verdrängung des Hydrauliköles ausreichend, um Zerstörungen zu vermeiden. Geraten aber größere und/oder härtere Gegenstände in den Walzenspalt, so wird bei Überschreiten eines bestimmten Ölstaudrucks der erfindungsgemäß vorgesehene Scherstift abgerissen, und der Abfangkolben kann ausweichen. Drdurch _wird nicht nur zuverlässig das Stellzeug vor der Zerstörung; bewahrt, sondern auch die Oberfläche der Walzen vor Beschädigungen.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüiirungsbeispieles im folgenden weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die vereinfachte Darstellung der Walzen eines Walzenstuhles mit ihrem Stellzeug und der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einer der Hydraulikzylinder der Vorrichtung und

F i g· 3 eine: Ansicht der deckelseitigen Stirnfläche des Hydraulikzylinders nach F i g. 2.

Der nicht näher veranschaulichte Walzenstuhl umfaßt ein Gehäuse 1, eine Loswalze 2 und eine Festwalze 3. Die Festwalze 3 ist unmittelbar im Gehäuse 1 gelagert. Die Loswalze 2 wird von zwei Lagerhebeln 4 aufgenommen, welche schwenkbeweglich an Böcken 5 im Gehäuse 1 befestigt sind. Das als zylindrischer Zapfen ausgebildete obere Ende jedes Lugerhebels 4 ragt in einen Hydraulikzylinder 9 hinein und wird hier von einem in diesem vorgesehenen, als Lager dienenden Kugelkopf 19 aufgenommen. Der Hydraulikzylinder 9 hat einen Zylinderdeckel 15 sowie einen Zylinderboden 27 und ist durch eine in letzteren geschraubte Spindel 8 mit einem durch einen Handhebel 7 zu betätigenden Exzenterversteller 6 verbunden, der im Gehäuse 1 angebracht ist. Jeder Zylinder 9 weist zwei diametral einander gegenüberliegende Längsnuten 91 auf, in welche je ein nicht veranschaulichter, im Gehäuse 1 befestigter Zapfen eingreift. Diese beiden Zapfen nehmen den Zylinder 9 gewichtsmäßig auf und erlauben in Verbindung mit den Längsnuten 91 eine gewisse Längsverschiebung gegenüber dem Gehäuse 1.

Der Zylinder 9 nimmt zwischen dem Zylinderdeckel 15 und dem Zylinderboden 27 einen Abfangkolben 14, einen Stoßkolben 20 und einen Setzkolben 21 auf. Der Stoßkolben 20 und der Setzkolben 21 besitzen je eine Kugelpfanne, in welcher der Kugelkopf 19 ruht. Der Setzkolben 21 stützt sich über eine Druckfeder 23 auf dem Zylinderboden 27 ab. Der Abfangkolben 14 ist auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt, A-odurch eine Anschlagfläche 25 gebildet wird, der eine Gegenanschlagfläche 26 am Zylinderdeckel 15 zugeordnet ist. Das abgesetzte Ende 14' des Abfangkolbens 14 ist durch eine zentrale Bohrung im Zylinderdeckel 15 gleitend nach außen geführt und weist eine Abflachung 18 (F i g. 2 und 3) auf, durch welche ein Kanal gebildet wird, der den Zylinderraum 24 zwischen Abfangkolben 14 und Zylinderdeckel 15 mit der Atmosphäre verbindet und bei der Bewegung des Abfangkolbens 14 von diesem abgeschlossen wird. Der gleitend gegenüber dem Hydraulikzylinder 9 abgedichtete Abfangkolben 14 ist durch einen im Zylinderdeckel 15 fixierten Abscherstift 16 am Hydraulikzylinder 9 gehalten. Der Abscherstift ist mit seiner als Einkerbung gestalteten Sollbruchstelle (Fig. 2) im Bereich des von der Abflachung 18 6s gebildeten Kanals angeordnet, damit beim Abreißen des Abscherstiftes 16 die an diesem auftretenden Deformationen die Gleitfähigkeit des abgesetzten Kolbenendes 14' des Abfangkolbens 14 nicht beeinträchtigen können. Der Abfangkolben 14 und der Stoßkolben 20 jedes Hydraulikzylinders 9 schließen einen Hydraulikraum 22 ein, welcher über einen Längskanal 17 im Abfangkolben 14 und einen flexiblen Schlauch 10 sowie eine für beide Hydraulikzylinder 9 gemeinsame Rohrleitung 13 mit einer Hydraulikpumpe 12 verbunden ist, welche in Verbindung mit einem parallel geschalteten Überdruckventil 11 die Druckmittelquelle für das hydraulische Druckmittel, z. B. Öl, zum Beaufschlagen des Hydraulikraumes 22 jedes Hydraulikzylinders 9 bildet. Funktionsweise der Vorrichtung: Gerät ein kleinerer und/oder weniger bruchfester Fremdkörper zwischen die Walzen 2, 3, so weichen die beider. Lagerhebel 4 der Loswalze 2 mit ihren Kugelköpfen 19 nach links aus. wobei der im jeweiligen Hydraulikzylinder 9 angeordnete Stoßkolben 20 das im Hydraulikraum 22 zwischen dem Abfangkolben 14 und dem SioCkolben 20 befindliche Öl durch Längskana! 17 und den Schlauch 10 sowie die Rohrleitung 13 und das Überdruckventil 11 in den Speisebehälter der Hydraulikpumpe 12 drückt. Gleichzeitig läßt in dem Hydraulikzylinder 9 die Druckfeder 23 den Setzkolben 21 der Bewegung des Stoßkolbens 20 folgen. Sowie der Fremdkörper den Mahlspalt verlassen hat und der über den Laycrhebel 4, Kugelkopf 19 und Stoßkolben 20 auf das Öl im Hydraulikraum 22 ausgeübte Druck nachläßt, sorgt die Hydraulikpumpe 12 für das Wiederauffüllen des Hydraulikraumes 22. wobei der Stoßkolben 20 den Kugelkopf 19 samt Lagerhebel 4 sowie den Setzkolben 21 gegen die Kraft der Druckfeder 23 wieder in die Avisgangsposition, in der der Setzkolben 21 am Zylinderboden 27 anliegt, zurückbewegt wird und auf diese Weise der ursprünglich vorhandene Mahlspalt zwischen Loswaize 2 und Festwal/e 3 wieder hergestellt

wird.

Wenn jedoch größere und/oder härtere Fremdkörper in den Walzenspalt gelangen, entsteht im Hydraulikraum 22 der beiden Hydraulikzylinder 9 /wischen den Kolben 14 und 20 ein so hoher Staudruck, daß der Abscherstift 16 an der eingekerbten Sollbruchstelle abreißt und der Abfangkolben 14 nach links bewegt wird und genügend Spielraum freigibt, um den in den Walzenspalt geratenen Fremdkörper hindurchzulassen, ohne daß Beschädigungen im Stellzeug oder an den ein/einen Abfangkolbens 14 taucht sein abgesetztes, hinter der Abflachung 18 gelegenes Ende in die Zentr&lbohrung des Zylinderdeckels 15 ein, wodurch der zugeordnete Zylinderraum 24 allseitig abgeschlossen wrd. Bei der weiteren Bewegung des Abfangkolbens 14 nach links bzw. nach außen wird die im Hvdraulikraum 24 jedes Hydraulikzylinders eingeschlossene Luft komprimiert und wirkt als eine Art Puffer, der ein hartes Aufschlagen der Anschlagfläche

25 des Abfangkolbens 14 auf der Gegenanschlagfläche

26 des Zylinderdeckels 15 verhindert. Nachdem der Fremdkörper den Walzenspalt passiert hat, sorgt auch in diesem Fall der von der Hydraulikpumpe 12 im Hydraulikraum 22 aufrechterhaltene Öldruck dafür, daß der Lagerhebel 4 unter Vermittlung des Stoßkolbcns und des Kugelkopfes 19 sofort wieder 111 seine Ausgangsposition zurückgestellt wird.

Nach der besagten Bewegung nach links verharrt jeder Abfangkolben 14 in seiner Stellung und ragt mil seinem Kolbenende 14' aus dem Zylinderdeckel 15 ein gewisses Stück heraus. Durch das herausragende Kolbenende 14' wird der Bedienungsperson angezeigt, daß der Abseherstift 16 abgerissen ist. Das im

Kolbenende 14' befindliche, abgerissene Stück jedes zerstörten Abscherstiftes 16 kann nun einfach herausgedrückt werden. Das im Zylinderdeckel 15 befestigte andere Stück jede:» abgerissenen Abscherslifies 16 wird nach Lösen seiner Arretierung und nach Wegnahme des Öldruckes im Hydraulikraum 22, etwa durch Kurzschließen der Hydraulikpumpe 12, entfernt, indem der Abfangkolben 14 entsprechend in seinen Hydraulikzylinder 9 zurückbewegt und das im Zylinderdeckel 15 verbliebene Stück des Abscherstiftes 16 in die Bohrung im Kolbenende 114' geschoben und von hier dann, nachdem der Abfangkolben 14 wieder nach links außen bewegt wurde, nach unten herausgedrückt wird. Anschließend wird jeder Abfangkolben 14 wieder in seinen Hydraulikzylinder 9 hineingeschoben und mit Hilfe eines neuen Abscherstiftes 16 an diesem fixiert Sobald das geschehen und der Druck in der Hydraulikräumen 22 wieder hergestellt ist. kann der Walzenstuhl weiter betrieben werden.

Jeder Abscherstift 16 kann, falls die Umstände es verlangen, auch so ausgeführt werden, daß seine beider Enden in den zugeordneten Zylinderdeckel 15 hineinragen und zwei Sollbruchstellen an ihnen vorhanden sind Ferner kann statt einer Beobachtung der Kolbenender

ίο 14' der Abfangkolben 14 durch die Bedienungsperson ein optischer oder akustischer Signalgeber angeordnet sein, der in Abhängigkeit von der Position dei Kolbenenden 14' ausgelöst wird und der Bedienungs person anzeigt, daß die Abscherstifte 16 abgeschorer wurden und erneuert werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schutz vor Schäden bei Eindringen von Fremdkörpern in Walzenmühlen mit einer Fest- und einer Loswalze, deren Abstand zur Festwalze mit einem Stellzeug einstellbar ist, welches am freien Ende eines das Lager der Loswalze tragenden, andemends im Gehäuse schwenkbar gelagerten Lagerhebels angreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellzeug (6, 7, 8) mit einem längsverschiebbar gelagerten Hydraulikzylinder (9) gekuppelt ist, der zwei einen Hydraulikraum (22) zwischen sich einschließende Kolben (H 20) aufweist, an deren erstem, am Zylinderboden (27) sich abstützenden Kolben (Stoßkolben 20) der Lagerhebel (4) der Loswalze (2) gelenkig angreift und deren zweiter, auf der Ausweichseite der Loswalze (2) angeordneter Kolben (Abfangkolben 14) mittels eines Abscher-Stifts (16) am Hydraulikzylinder (9) fixiert ist, und daß im Abfangkolben (14) ein Längskanal (17) vorgesehen ist, über den der Hydraulikraum (22) mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise einer Hydraulikpumpe (12), und einem parallel hierzu geschalteten Überdruckventil (11) in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfangkolben (14) zum Erzeugen einer Anschlagfläche (25) auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt ist, und daß der Hydraulikzylinder (9) eine dieser Anschlagfläche (25) entsprechende Gegenanschlagfläche (26) aufweist, die durch die innere Endfläche des Hydraulikzylinders (9) oder seines Deckels (15) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abgesetzte Kolbenende (14') des Abfangkolbens (14) im Bereich der Bohrung für den Abscherstift (16) eine Abflachung (18) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einkerbung des Abscherstiftes (16) im Bereich der Abflachung (18).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden (27) des Hydraulikzylinders (9) und dem Stoßkolben (20) ein dritter Kolben (Setzkolben 21) angeordnet ist, der sich über eine Druckfeder (23) am Zylinderboden (27) abstützt und zwischen sich und dem Stoßkolben (20) das Lager (19) für den Lagerhebel (4) einschließt.