DE3718781A1 - Rollenmuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rollenmühle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Rollenmühlen der vorausgesetzten Art sind aus der Praxis in verschiedenen Ausführungsformen hinreichend bekannt. Diese Rollenmühlen werden dabei in der Regel mit zwei oder drei Rollen bzw. Rollenpaaren ausgeführt. Sie werden im allgemeinen für relativ hohe Durchsatzleistungen insbesondere zur Zerkleinerung von Kohle (bei Kohlemahlanlagen) und Zementmaterialien (zur Herstellung von Zementrohmehl oder zur Feinzer­ kleinerung von Zementklinker) eingesetzt. Bei den für diese Einsatzfälle konzipierten Rollen­ mühlen können die Mahlrollen einzeln und unab­ hängig voneinander federnd von einem oder mehre­ ren Rollenträgern gehaltert werden, wie dies u.a. auch aus W. Duda, "Cement-Data-Book", 3. Auflage, Band 1, 1985, S. 228 bis 243, her­ vorgeht. Bei diesen bekannten Rollenmühlenaus­ führungen treten bei der Mahlarbeit relativ große Kräfte auf, weshalb allein für die Aus­ führung und Halterung der einzelnen Mahlrollen sowie für den bzw. die Rollenträger und die Aus­ führung und Halterung des Mahltellers ein relativ hoher konstruktiver Aufwand betrieben werden muß.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß eine Rollen­ mühle aufgrund ihrer Zerkleinerungsarbeit sich auch besonders gut für die Aufbereitung von Proben (z.B. Laborproben), für die Vermahlung von Kohle, Koks usw. für Kleinfeuerungen sowie für andere kleinere Vermahlungsleistungen etwa in der chemischen Industrie (außerhalb des Ze­ mentbereiches) besonders eignet, liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, eine Rollenmühle der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausge­ setzten Art zu schaffen, die sich bei angepaßter, relativ kleiner Durchsatzleistung durch einen konstruktiv verhältnismäßig einfachen, jedoch sehr robusten und wenig störanfälligen Aufbau auszeichnet und dabei mit relativ niedrigen Kosten hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merk­ male gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform der Rollenmühle sind die beiden Mahlrollen, die koaxial und mit entsprechend großem axialen Ab­ stand zueinander ausgerichtet sind, durch die ihre Achse starr miteinander und dabei auch starr mit dem Rollenträger verbunden. Die Mahl­ kraft der Mahlrollen gegenüber der Mahlbahn des Mahltellers kann dabei direkt von außen her durch den das Mühlengehäuse diametral durch­ querenden Rollenträger aufgebracht werden. Dieser Rollenträger ist dabei an seinem ersten Ende ge­ lenkig und federnd am Mühlengehäuse gelagert und an seinem entgegengesetzten zweiten Ende abge­ dichtet aus dem Mühlengehäuse herausgeführt und hier vertikal einstellbar abgestützt.

Diese relativ einfache, äußerst zuverlässig ar­ beitende und kostenmäßig verhältnismäßig billige Konstruktion macht sich dabei u.a. die Erkennt­ nis zunutze, daß aufgrund der kleineren Aus­ führung und Durchsatzleistung die gegenseitige Beeinflussung der beiden Mahlwalzen im Vergleich zu den eingangs erwähnten großen Rollenmühlen relativ klein gehalten werden kann und daß die hier auftretenden relativ kleinen Kräfte kon­ struktiv sicher beherrscht werden können, was bei großen Mühleneinheiten vielfach Probleme hervorruft. Im Vergleich zu den aus der Praxis bekannten Rollenmühlen für relativ große Durch­ satzleistungen ist die erfindungsgemäße Rollen­ mühle trotz ihrer äußerst robusten Konstruktion und ihrer sehr zuverlässigen Betriebsweise deutlich vereinfacht.

Die Funktionsweise (einschließlich Beschickung und Feingutabführung) kann prinzipiell der bei den bekannten (großen) Rollenmühlen entsprechen; dies trifft auch grundsätzlich auf den übrigen allgemeinen Aufbau zu, wonach oberhalb der eigent­ lichen Rollenmühle noch ein statischer oder dyna­ mischer Windsichter in an sich bekannter Weise aufgebaut sein kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand der Zeich­ nung näher erläutert. In dieser z.T. recht schematisch gehaltenen Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Vertikalschnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Rollenmühle;

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 um etwa 90° gedrehte Vertikalschnittansicht der Rollenmühle;

Fig. 3 eine Grundrißansicht etwa entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 1 (in vergrößertem Maßstab);

Fig. 4 einen im vergrößerten Maßstab dar­ gestellten Ausschnitt der Fig. 1, insbesondere zur Erläuterung der Anordnung des Rollenträgers;

Fig. 5 und 6 stark vereinfachte, schematische Grundrißdarstellungen (ähnlich Fig. 3) von zwei anderen Ausführungsformen zur Halterung der Mahlrollen.

Anhand der Fig. 1 und 2 sei zunächst der allge­ meine Aufbau der erfindungsgemäßen Rollenmühle (auch als Federrollenmühle bezeichnet) erläu­ tert.

Diese Rollenmühle enthält ein etwa in üblicher Weise aufgebautes Mühlengehäuse 1 mit vertikaler Achse 1 a, wobei dieses Mühlengehäuse 1 auf seiner Außenseite durch eine Art Stützrahmen bzw. Stützrahmenkonstruktion 2 versteift sein kann. Die Rollenmühle ist mit ihrem Mühlengehäuse 1 und dem Stützrahmen 2 auf einem geeigneten Fundament bzw. einem entsprechenden Fundament­ rahmen fest aufgestellt und verankert.

Innerhalb des Mühlengehäuses 1 ist ein Mahl­ teller 4 angeordnet, der an seiner Oberseite in üblicher Weise eine kreisringförmige Mahlbahn 5 aufweist und über seine Unterseite von einer drehend angetriebenen Nabe 6 getragen wird, die ihrerseits drehfest auf das obere Ende der Ab­ triebswelle 7 eines Mühlenantriebs-Getriebes 8 aufgesetzt (aufgeschraubt) ist, das in geeig­ neter Weise beispielsweise von einem Elektro­ motor (nicht dargestellt) angetrieben werden kann. Der im wesentlichen horizontal ausge­ richtete Mahlteller 4 wird somit während des Betriebes der Rollenmühle über das Getriebe 8 und die Nabe 6 um die vertikale Gehäuseachse 1 a drehend angetrieben, wobei die Mahlbahn 5 ko­ axial zur Gehäuseachse 1 a umläuft.

Auf der Mahlbahn 5 des Mahltellers 4 rollen zwei im wesentlichen gleichartig und in herkömmlicher Weise ausgeführte Mahlrollen 9, 10 ab, die an ihrer Außenumfangsseite dem Querschnitt der Mahl­ bahn 5 angepaßt sind (vgl. Fig. 2). Die beiden Mahlrollen 9, 10 sind sich diametral gegenüber­ liegenden Bereichen der Mahlbahn 5 zugeordnet. Desweiteren sind die beiden Mahlrollen 9, 10 um ihre eigene Achse 11 bzw. 12 frei drehbeweg­ lich sowie im wesentlichen stationär, jedoch ge­ genüber dem Mahlteller 4 in vertikaler Richtung federbeweglich von einem gemeinsamen Rollenträger 13 gehaltert.

Zum allgemeinen Aufbau der Rollenmühle sowie zu ihrer Betriebsweise sei noch hinzugefügt, daß das Aufgabemahlgut in herkömmlicher Weise zentral über einen Aufgabestutzen 14 zugeführt und ferti­ ges, ausreichend zerkleinertes Mahlgut über den Außenrand des Mahltellers 4 abgeführt werden kann und daß ferner diese Rollenmühle - wie in ausgezogenen Linien dargestellt - als reine Zer­ kleinerungsmühle oder - wie in Fig. 1 strich­ punktiert ergänzt - als Rollenmühle mit unmittel­ bar aufgebautem (statischen oder dynamischen) Windsichter 15 ausgeführt sein kann, wie es an sich bekannt ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Rollenmühle, die vor allem für relativ kleine Durchsatzleistungen bestimmt ist, sind die beiden koaxial zueinander ausgerichteten Mahlrollen 9, 10 durch ihre Achse 11 bzw. 12 starr miteinander sowie ebenfalls starr mit dem Rollenträger 13 verbunden. Wie sich aus Fig. 1 und insbesondere aus den Fig. 3 und 4 ersehen läßt, durchquert der Rollenträger 13 das Mühlengehäuse 1 oberhalb des Mahltellers 4 dia­ metral, wobei er an seinem einen, ersten Ende 13 a eine kugelkalottenförmige Ausbildung 16 auf­ weist, mit der dieses erste Ende 13 a in einer Kugelgelenk-Gleitlagerschale 17 gelagert ist, die ihrerseits durch wenigstens ein Federpaket, vor­ zugsweise durch mehrere Federpakete 18 in einem Lagergehäuse 19 nach Art eines Stoßdämpfers ab­ gestützt ist. Das Lagergehäuse 19 ist zweckmäßig an der Außenseite des Mühlengehäuses 1 angebaut (z.B. angeschraubt) und zum Ausgleich von Ver­ schleiß vertikal verstellbar. Das entgegenge­ setzte zweite Ende 13 b des Rollenträgers 13 ist abgedichtet aus dem Mühlengehäuse 1 herausge­ führt und vertikal beweglich und einstellbar sowie vorzugsweise ebenfalls federnd über eine Zugstange 20 auf dem Fundament­ rahmen 3 abgestützt. Der Zugstange 20 ist in diesem ersten Beispiel ein Druckmittelzylinder, vorzugsweise ein Hydraulikzylinder 21 zugeordnet, der sowohl der vertikalen Einstellbarkeit des zweiten Rollenträgerendes 13 b als auch als Feder­ element dafür dient. Es versteht sich von selbst, daß die Zugstange auch mechanisch einstellbar sein kann, und ihr dabei eine übliche mechanische Federeinrichtung zugeordnet sein kann.

Wie sich aus Fig. 3 ersehen läßt, kann es zweck­ mäßig sein, das zweite Ende 13 b des Rollenträgers 13 vertikal beweglich durch eine ballige Durchführung 22 hindurch aus dem Mühlengehäuse 1 herauszuführen. Zusätz­ lich oder alternativ kann gemäß Fig. 4 dieses zweite Rollenträgerende 13 b im Bereich der Ge­ häusedurchführung durch eine elastische Abdich­ tung 23 abgedichtet sein.

Auch der äußerste Abschnitt des zweiten Rollen­ trägerendes 13 b ist - wie Fig. 3 und 4 zeigen - kugelkalottenförmig ausgebildet (bei 13 b′), wo­ bei dieser äußerste Abschnitt ebenfalls in einer zweiten Kugelgelenk-Gleitlagerschale 24 gelagert ist, die am oberen Ende der Zugstange 20 vorge­ sehen ist.

Der in diesem Falle gesondert ausgebildete Rollenträger 13 ist - wie besonders in Fig. 3 zu erkennen ist - im wesentlichen rechtwinklig zur gemeinsamen (im wesentlichen horizontalen) geometrischen Achse 25 der beiden Mahlrollen 9, 10 verlaufend angeordnet. Dieser Mahlrollen­ träger 13 ist dabei im Bereich der vertikalen Gehäuseachse 1 a mit etwa rahmenartigem Mittel­ teil 13 c derart ausgeführt, daß sich eine zen­ trale, vertikale Gutdurchgangsöffnung 26 ergibt.

Für jede Mahlrolle 9, 10 ist in entsprechender Anpassung eine relativ kurze, stummelartige Mahlrollenachse 11, 12 vorgesehen. Hierbei sind beide Mahlrollenachsen 11, 12 an gegenüberlie­ genden (vorzugsweise abgeflachten) Außenseiten des rahmenartigen Rollenträger-Mittelteiles 13 c starr angebracht, d.h. sie können dort fest an­ geflanscht oder direkt angegossen sein. Die durch den rahmenartigen Mittelteil 13 c gebildete Gutdurchgangsöffnung 26 bietet den Vorteil, daß über den Aufgabestutzen 14 zugeführtes Mahlgut genau in der Mitte auf den Mahlteller (und eine dort vorhandene Verteilerplatte oder dergleichen) zugeführt werden kann.

Die beiden Mahlrollen 9, 10 sind vorzugsweise über Rollenlager 27 auf ihrer zugehörigen Achse 11, 12 gelagert, wie es in Fig. 3 bei der Mahl­ rolle 9 rein schematisch angedeutet ist. Diese Rollenlager 27 besitzen vorzugsweise eine Lang­ zeit-Fettschmierung mit Spezialwälzlagerfett. Während nämlich bei den eingangs beschriebenen Rollenmühlen großer Leistung aus verschiedenen Gründen (z.B. wegen des verhältnismäßig hohen Preises für Spezialwälzlagerfett) Schmieröl verwendet wird, erlaubt die relativ kleine er­ forderliche Fettmenge bei den Mahlrollen 9, 10 die Verwendung des Spezialwälzlagerfettes, wobei in diesem Falle auch auf die sonst übliche Sperr­ luft-Abdichtung verzichtet werden kann. Eine ein­ fache Nachschmierung der Rollenlager 27 ist über eine übliche Nachschmierbohrung in der Achse ohne weiteres möglich.

Während anhand der Fig. 1 bis 4 eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rollenmühle erläutert worden ist, sei nachfol­ gend anhand der Fig. 5 und 6 in Anlehnung an die Darstellung der Fig. 3 noch auf einige besonders einfache Ausbildungsmöglichkeiten der Rollenmühle eingegangen. Der Einfachheit halber seien diese weiteren Ausführungsbeispiele in den Fig. 5 und 6 nur ganz stark vereinfacht im Grundriß veran­ schaulicht, wobei im wesentlichen gleichartige Teile mit denselben Bezugszeichen wie im vor­ hergehenden Beispiel versehen sind, so daß deren nochmalige Erläuterung unterbleiben kann.

Fig. 5 veranschaulicht zunächst nur eine Aus­ führungsvariante insbesondere für die Ausbildung des Rollenträgers 30. Auch in diesem Falle ist für beide Mahlrollen 9, 10 ein gesondert ausge­ bildeter Rollenträger 30 vorhanden, der recht­ winklig zur geometrischen Mahlrollenachse 25 verläuft. In diesem Falle (Fig. 5) ist für beide Mahlrollen 9, 10 eine durchgehende, gemeinsame Mahlrollenachse 31 vorgesehen, die den Rollen­ träger 30 kreuzt und mit diesem an der Kreuzungs­ stelle 32 starr verbunden, vorzugsweise unter Zuhilfenahme zusätzlicher Einsatzstücke 33 ver­ schweißt oder verschraubt ist. Die beiden Enden dieses Mahlrollen­ trägers können gleichartig ausgebildet und ge­ lagert sein, wie es insbesondere anhand der Fig. 3 und 4 veranschaulicht und beschrieben ist.

Im Beispiel der Fig. 6 rollen die beiden Mahlrollen 9, 10 innerhalb des Mühlengehäuses 1 im wesent­ lichen gleichartig auf der Mahlteller-Mahlbahn 5 ab wie beim ersten Ausführungsbeispiel. In diesem Falle (Fig. 6) sind die beiden Mahlrollen 9, 10 jedoch auf einer durchgehenden, gemeinsamen Mahlrollenachse 40 frei drehbar gelagert, die gleichzeitig auch den Rollenträger bildet. Diese Rollenträger-Mahlrollenachse 40 kann dann wiede­ rum in genau derselben Weise an ihren äußeren Enden ausgebildet und gelagert bzw. abgestützt sein, wie es im ersten Ausführungsbeispiel und insbesondere anhand der Fig. 3 und 4 veranschau­ licht und beschrieben ist.

Bei der erfindungsgemäßen Rollenmühle ist somit in jedem Falle eine ausreichende Dämpfung der Mahlstöße (über Mahlrollen, Rollenträger und den federnden Lagerungen an ihren Enden) gewährleistet. Hierbei kann außerdem noch vorge­ sehen werden, daß die Lagerabstützungen für die Rollenträgerenden bei einer Niveauänderung in­ folge von Verschleiß der Mahlrollen an ihrem Umfang oder des Mahltellers über eine ent­ sprechende Justiereinrichtung leicht nachgestellt werden können, was beispielsweise durch Spindel­ einrichtungen oder dergleichen erzielt werden kann.

Claims (13)

1. Rollenmühle, enthaltend

• a) ein Mühlengehäuse (1) mit vertikaler Achse (1 a),
• b) einen innerhalb des Mühlengehäuses angeord­ neten, eine kreisringförmige Mahlbahn (5) aufweisenden Mahlteller (4), der um die vertikale Gehäuseachse drehbar ist und über seine Unterseite von einer drehend antreib­ baren Nabe (6) getragen wird,
• c) zwei in sich diametral gegenüberliegenden Bereichen auf der Mahlbahn (5) des Mahl­ tellers (4) abrollende Mahlrollen (9, 10), die um ihre eigene Achse (11, 12, 31, 40) frei drehbeweglich und im wesentlichen stationär, jedoch gegenüber dem Mahlteller vertikal federbeweglich von einem Rollen­ träger (13, 30, 40) gehaltert sind, gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:
• d) die beiden koaxial zueinander ausgerichteten Mahlrollen (9, 10) sind durch ihre Achse (11, 12, 31, 40) starr miteinander sowie mit dem Rollenträger (13) verbunden;
• e) der das Mühlengehäuse (1) oberhalb des Mahltellers (4) diametral durchquerende Rollenträger (13, 30, 40) ist an seinem einen, ersten Ende (13 a) gelenkig und federnd am Mühlengehäuse gelagert, während er an seinem entgegengesetzten, zweiten Ende (13 b) abgedichtet aus dem Mühlenge­ häuse (1) herausgeführt und vertikal be­ weglich und einstellbar abgestützt ist.

2. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Ende (13 a) des Rollen­ trägers (13) kugelkalottenförmig ausgebildet und in einer Kugelgelenk-Gleitlagerschale (17) gelagert ist, die ihrerseits durch wenigstens ein Federpaket (18) in einem Lagergehäuse (19) abgestützt ist.

3. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Ende (13 b) des Rollenträgers (13) durch eine ballige Durch­ führung (22) hindurch aus dem Mühlengehäuse (1) herausgeführt ist.

4. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Ende (13 b) des Rol­ lenträgers (13) durch eine Gehäuse-Durchfüh­ rung aus dem Mühlengehäuse (1) herausgeführt und im Bereich dieser Gehäusedurchführung durch eine elastische Abdichtung (23) abge­ dichtet ist.

5. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der äußerste Abschnitt des zweiten Rollenträger-Endes (13 b) über ein Kugelgelenklager (13 b′, 24) am oberen Ende einer einstellbaren, federnden Zugstange (20) abgestützt ist, deren unteres Ende auf dem Mühlenfundament (3) verankerbar ist.

6. Rollenmühle nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zugstange mechanisch ein­ stellbar ist.

7. Rollenmühle nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zugstange (20) ein Druck­ mittelzylinder (21) als Einstell- und Feder­ element zugeordnet ist.

8. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Mahlrollen (9, 10) auf einer durchgehenden, gemeinsamen Mahl­ rollenachse (40) frei drehbar gelagert sind, die gleichzeitig den Rollenträger bildet.

9. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der gesondert ausgebildete Rollenträger (13, 30) rechtwinklig zur Mahl­ rollenachse (25) verläuft.

10. Rollenmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Mahlrollen (9, 10) eine durchgehende, gemeinsame Mahlrollenachse (31) vorgesehen ist, die den Rollenträger (30) kreuzt und mit diesem an der Kreuzungsstelle (32) starr verbunden ist.

11. Rollenmühle nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rollenträger (13) im Be­ reich der vertikalen Gehäuseachse (1 a) rahmen­ artig ausgeführt ist und eine zentrale, verti­ kale Gutdurchgangsöffnung (26) aufweist und daß für jede Mahlrolle (9, 10) eine kurze, stummelartige Mahlrollenachse (11, 12) vorge­ sehen ist, wobei beide Mahlrollenachsen (11, 12) an gegenüberliegenden Außenseiten des rahmenartigen Rollenträger-Mittelteiles (13 c) starr angebracht sind.

12. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mahlrollen (9, 10) über Rollenlager (27) auf ihrer zugehörigen Achse (11, 12) gelagert sind und die Rollenlager eine Langzeit-Fettschmierung mit Spezial­ wälzlagerfett besitzen.

13. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mahltellernabe (6) drehfest auf dem oberen Ende der Abtriebswelle (7) eines Mühlenantriebs-Getriebes (8) aufgesetzt ist.