DE3815002A1 - Gutbett-walzenmuehle - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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- B02C4/32—Adjusting, applying pressure to, or controlling the distance between, milling members
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle
zur Druckzerkleinerung von sprödem Mahlgut, gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Gutbett-Walzenmühlen sind ganz allgemein etwa aus
DE-C- 27 08 053 bekannt und ermöglichen eine be
trächtliche Energieeinsparung bei der Druckzer
kleinerung von sprödem Mahlgut, wie z. B. Zement
klinker, Erze usw. Bei solchen Gutbett-Walzenmüh
len werden zwei horizontal nebeneinander angeord
nete, angetriebene Walzen mit hohem Druck gegen
einandergepreßt. Das Material wird beim Passieren
des zwischen den beiden Walzen ausgebildeten Mahl
spaltes weitgehend zerkleinert, wobei Agglomerate
(sogenannte Schülpen) gebildet werden, die einen
hohen Anteil an Fein- bzw. Fertiggut enthalten und
die anschließend in einem nachgeschalteten Aggre
gat mit geringem Energieaufwand aufgeschlossen
werden.
Von den beiden Walzen einer solchen Gutbett-Wal
zenmühle ist die eine Walze als stationär gela
gerte Festwalze und die andere als quer zum Mahl
spalt beweglich gelagerte Loswalze ausgebildet,
wobei die Loswalze mit hohem Druck gefedert in
Richtung auf die Festwalze gepreßt wird, um die
oben erläuterte Druckzerkleinerung des Mahlgutes
herbeizuführen. Für die Erzeugung dieses hohen
Druckes ist es aus der Praxis bekannt, jeder Seite der Los
walze einkombiniertes Hydraulik-Gasfedersystem zu
zuordnen, worin für jede Seite der Loswalze, d. h.
für jeden Achsschenkel der Loswalze wenigsten ein
hydraulischer Arbeitszylinder vorgesehen ist, der
mit einer Arbeitsgasfeder zusammenwirkt. Mit Hilfe
dieser Hydraulik-Gasfedersysteme soll über die Los
walze eine möglichst optimale Mahlkraft im Mahl
spalt sowie außerdem eine gewünschte Gasfeder
charakteristik (Federsteifigkeit) eingestellt wer
den.
Bei dieser aus der Praxis bekannten Ausführung er
folgt die optimale Einstellung insbesondere der
Mahlkraft vor allem durch mehrere Versuche, wobei
verschiedene Einstellungen der Gas- und Hydraulik
flüssigkeits-Vorfülldrücke vorgenommen werden, wo
zu die Walzenmühle dann jeweils abgeschaltet wird
und die Vorfülldrücke neu eingestellt werden. Die
in jedem Hydraulik-Gasfedersystem vorhandene Ar
beitsgasfeder wird bei der Betriebseinstellung zu
nächst mit Gas auf einen vorbestimmten Gasvorfüll
druck gefüllt, und anschließend erfolgt die Zufüh
rung von Hydrauliköl auf einen vorbestimmten Vor
fülldruck, um die Mahlkraft bei sogenanntem Null
spalt einzustellen, d. h. wenn der Kraftfluß zwi
schen den beiden Walzen über mehrere Distanzhalter
läuft, durch die ein Mindestwalzenabstand eingehal
ten wird. Durch die Gas- und Ölvorfülldrücke werden
die Gasfedercharakteristik und das Mahlkraftverhal
ten während der Zerkleinerung des Mahlgutes be
stimmt. Bei den so ausgeführten bekannten Gutbett
walzenmühlen ist es nicht möglich, den Druck in den
Hydraulik-Gasfedersystemen - beispielsweise durch
Zu- und Abfuhr von Hydrauliköl - im Bedarfsfalle
direkt zu verstellen, wenn die Federkennlinien der
Gasfedern auf beiden Seiten der Loswalze auch nach
der Verstellung identisch sein sollen, weshalb es
stets erforderlich ist, für jeden Verstellschritt
der Mahlkraft die Walzenmühle abzuschalten und
dann neu einzustellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Gutbett-Walzenmühle der im Oberbegriff des
Anspruches 1 vorausgesetzten Art in der Weise wei
terzuentwickeln, daß mit verhältnismäßig einfachen
Maßnahmen die Mahlkraft auch während des Betriebes
auf einfache Weise verstellt und dadurch geänder
ten Zerkleinerungsbedingungen angepaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im
Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkma
le gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäß ausgeführten Gutbett-Wal
zenmühle sind vor allem die Hydraulik-Gasfedersy
steme und hierin insbesondere die zugehörigen Ar
beitsgasfedern modifiziert worden. Der Federbehäl
ter jeder Arbeitsgasfeder ist durch die erfindungs
gemäße Ausbildung in einen mittleren Gasfüllraum
(zwischen den beiden Kolben) und in zwei den bei
den Behälterrandabschnitten zugeordnete Hydraulik-
Flüssigkeitsräume unterteilt, die im wesentlichen
den auftretenden Betriebsdrücken seitens der Ar
beitszylinder variabel sind. Von weiterer Bedeu
tung ist dabei, daß jeweils dem den zweiten Hydrau
lik-Flüssigkeitsraum begrenzenden zweiten Kolben
der Arbeitsgasfeder eine auf die Kolbenbewegung
ansprechende Wegmeßeinrichtung zugeordnet ist, über
die der Vorfülldruck der Hydraulikflüssigkeit bei
gleicher Gasfedercharakteristik auf beiden Seiten
der Loswalze (also in beiden Hydraulik-Gasfedersy
stemen) während des Betriebes eingestellt werden
kann. Es kann somit über jede Arbeitsgasfeder der
Hydraulikflüssigkeits-Vorfülldruck und damit auch
die Mahlkraft im Mahlspalt der Walzenmühle während
des Zerkleinerungsbetriebes über die vorgesehene
Wegmeßeinrichtung in gewünschter Weise genau so
verstellt werden, daß die optimale Mahlkraft und
damit die optimale Gutzerkleinerung der Walzenmüh
le gesteuert bzw. geregelt werden. Dies kann wäh
rend der Inbetriebnahme der Walzenmühle, bei einem
Mahlgutwechsel, bei Änderung der Mahlgutparameter
(z. B. Feingutanteil, Feuchtigkeit usw.) und auch
bei einer erforderlichen Nachführung der Loswalze
bei einem großen Mahlwalzenverschleiß geschehen.
Eine solche Neueinstellung der Mahlkraft kann z. B.
sowohl direkt von Hand oder auch etwa elektromagne
tisch von einem Leitstand aus oder über einen Re
gelkreis folgen. Durch die erfindungsgemäße Ausbil
dung der Arbeitsgasfedern kann die zuvor erläuterte
Steuerung bzw. Regelung der Mahlkraft (über den
Vorfülldruck der Hydraulikflüssigkeit) unabhängig
von auf eine horizontale Bewegung der Loswalze zu
rückzuführenden Schwankungen in jedem Hydraulik-
Gasfedersystem sowie unabhängig von der Lage der
Loswalze (z. B. Schrägstellung) durchgeführt wer
den, wodurch die Gasfedercharakteristik selbst nach
einer Neueinstellung der Mahlkraft über den Hydrau
lik-Vorfülldruck in den beidseitigen Arbeitsgasfe
dern der Loswalze weiterhin im wesentlichen iden
tisch ist.
In besonders vorteilhafter Weise ist es ferner mög
lich, zusätzlich die über die Mahlkraft auftretende
Belastung auf eine maximale Zulässigkeit zu begren
zen bzw. einzustellen, ohne die Walzenmühle abschal
ten zu müssen. Hierzu ist mit dem zweiten Hydraulik-
Flüssigkeitsraum der Arbeitsgasfeder ein Druckbe
grenzungsventil für die Einstellung der maximal zu
lässigen Mahlkraft im Mahlspalt verbunden. Dies
stellt eine besonders einfache und zugleich wir
kungsvolle
Maßnahme hinsichtlich einer Überbeanspruchung we
nigstens einiger Teile der Walzenmühle dar.
Die Erfindung sei nachfolgend anhand der Zeichnung
näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Gut
bett-Walzenmühle;
Fig. 2 ein vereinfachtes Fließschema von einem
Hydraulik-Gasfedersystem für eine Seite
der Loswalze.
Anhand Fig. 1 sei zunächst der allgemeine Aufbau
der Gutbett-Walzenmühle erläutert. Diese Gutbett-
Walzenmühle enthält in einem ortsfest aufzustel
lenden Mühlengehäuse 1 zwei horizontal angeordne
te, durch nicht näher veranschaulichte, an sich
bekannte Antriebseinrichtungen angetriebene Wal
zen 2, 3, von denen die Walze 2 als Festwalze und
die Walze 3 als Loswalze ausgebildet ist. Die Fest
walze 2 ist über ihre beiden Achsschenkel 2 a in
zwei zugehörigen Lagersteinen 4 stationär im Müh
lengehäuse 1 gelagert, während die beiden Achs
schenkel 3 a der Loswalze 3 in zwei zugehörigen
Loslagersteinen 5 gelagert sind, die entsprechend
dem Doppelpfeil 6 innerhalb des Mühlengehäuses 1
mitsamt der Loswalze 3 verschiebbar sind, so daß
letztere relativ zur Festwalze 2 bewegbar bzw.
verlagerbar ist. Zwischen den beiden Walzen 2, 3
ist ein Mahlspalt (Walzenspalt) 7 gebildt. Da die
Loswalze 3 in Richtung des Doppelpfeiles 6 beweg
lich ist, ist sie auch quer zum Mahlspalt 7 be
weglich, d. h. die Breite dieses Mahlspaltes 7
ist durch die Beweglichkeit der Loswalze 3 ent
sprechend veränderbar.
An den gegeneinanderweisenden Stirnseiten 4 a bzw.
5 a der Lagersteine 4, 5 sind mehrere Distanzhalter
in Form von Distanzstücken 8, 9 angebracht, die
bei gegenseitiger Anlage den Mindestwalzenabstand
der beiden Walzen 2, 3 bestimmen; dieser Mindest
walzenabstand sorgt dafür, daß im Leerlauf der
Walzenmühle, wenn also keine oder nur eine geringe
Mahlgutzufuhr erfolgt, die beiden Walzen 2, 3 mit
ihren Walzenoberflächen nicht aneinander anliegen,
wodurch ein unnötiger Verschleiß verhindert wird.
Dieser Mindestwalzenabstand stellt den sogenannten
Nullspalt dar.
Um die Loswalze 3 mit dem erforderlichen hohen
Druck gefedert in Richtung auf die Festwalze 2
zu pressen, ist für jede Seite der Loswalze 3 ein
Hydraulik-Gasfedersystem vorgesehen, das in dem in
Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel jeweils
zwei hydraulische Arbeitszylinder 10, 11, eine
Hydraulikpumpe 12 sowie eine Arbeitsgasfeder 13
enthält, die durch eine Hydraulikleitung 14 mit
den beiden Arbeitszylindern 10, 11 verbunden ist.
In der Hydraulikleitung 14 kann eine erste Dros
sel 15 angeordnet sein, zu der ein erstes Rück
schlagventil 16 in Reihe liegt. Parallel zu die
ser Reihenschaltung kann eine zweite Drossel 17
angeordnet sein, zu der ein zweites Rückschlag
ventil 18 in Reihe liegt. Diese Zusammenordnung
der beiden Drosseln 15, 17 und der beiden Rück
schlagventile 16, 18 verhindert das Entstehen
störender Resonanzschwingungen.
Es sei noch betont, daß anstelle von zwei Arbeits
zylindern 10, 11 auf jeder Seite der Loswalze 3
auch nur jeweils ein solcher Arbeitszylinder vor
gesehen werden könnte; die Anordnung von zwei Ar
beitszylindern 10, 11 gemäß Fig. 1 sorgt jedoch
für ein verkantenfreies Verstellen der zugehöri
gen Loslagersteine 5 (der Loswalze 3).
Die näheren Einzelheiten von einem der zugehörigen
Hydraulik-Gasfedersysteme der Gutbett-Walzenmühle
gemäß Fig. 1 seien nachfolgend anhand des Fließ
schemas der Fig. 2 erläutert, in der der Ein
fachheit halber nur ein Arbeitszylinder, bei
spielsweise der Arbeitszylinder 10 sowie die Los
walze 3 mit einem zugehörigen Loslagerstein 5 (auf
der einen Seite bzw. an einem Achsschenkel 3 a der
Loswalze 3) veranschaulicht ist. Die Beweglichkeit
der Loswalze 3 mit Hilfe ihrer Loslagersteine 5
ist wiederum durch den Doppelpfeil 6 veranschau
licht, während die zur Zerkleinerung des Mahlgu
tes erforderliche Mahlkraft im Mahlspalt zwischen
den beiden Walzen durch einen gegen die Loswalze
gerichteten Pfeil 19 angedeutet ist.
Die zum dargestellten Hydraulik-Gasfedersystem auf
der einen Loswalzenseite gehörende Arbeitsgasfeder
13, die durch die Leitung 14 mit den Arbeitszylin
dern, z. B. 10, in Verbindung steht, weist einen
länglichen Federbehälter 20 etwa nach Art eines
Zylinders auf, der an beiden Endabschnitten durch
eine Stirnwand 20 a, 20 b - abgesehen von abgedichte
ten Leitungsdurchführungen oder ähnlichem - im we
sentlichen abgeschlossen ist. Ferner besitzt diese
Arbeitsgasfeder 13 innerhalb des Federbehälters 20
zwei relativ zueinander bewegliche Kolben 21, 22,
die je einem Behälterendabschnitt zugeordnet sind.
Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, begrenzen die ge
geneinandergerichteten
Kolbenseiten dieser beiden Kolben 21, 22 einen
mittleren Gasfüllraum 23 der Gasfeder 13, während
die jeweils entgegengesetzten Kolbenseiten mit den
zugehörigen Stirnwänden 20 a bzw. 20 b des Federbe
hälters 20 einen ersten Hydraulikflüssigkeitsraum
24 und einen zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25
begrenzen. Der vom ersten Kolben 21 begrenzte erste
Hydraulikflüssigkeitsraum 24 steht dabei über die
Hydraulikleitung 14 mit den hydraulischen Arbeits
zylindern, z. B. 10, in Verbindung.
Die beiden Kolben 21 und 22 können grundsätzlich
im wesentlichen in Form jeweils einer Kolbenplatte
oder eines Kolbenkörpers ausgeführt sein. Dem zwei
ten Kolben 22 ist jedoch eine auf die Kolbenbewe
gungen in der einen oder anderen Richtung anspre
chende Wegmeßeinrichtung zugeordnet, die generell
in jeder geeigneten Weise derart ausgebildet und
diesem zweiten Kolben 22 zugeordnet sein kann, daß
sie auf jede der hin- und hergehenden Kolbenbewe
gungen anspricht und deren Größen mißt. Eine Mög
lichkeit für die Ausbildung einer solchen Wegmeß
einrichtung ist in Fig. 2 bei 26 angedeutet. Hier
für besitzt der zweite Kolben 22 eine durch die zu
gehörige Stirnwand 20 b des Federbehälters 20 heraus
ragende Kolbenstange 22 a, die mit der Wegmeßeinrich
tung 26 zur genauen Ermittlung der jeweiligen Lage
änderung des Kolbens 22 im Federbehälter 20 zusam
menwirkt.
Eine baulich besonders einfache sowie steuerungs- und
regelungstechnisch sehr günstig verwendbare andere
Ausführungsform einer Wegmeßeinrichtung kann in der
Ausbildung als Ultraschallmeßeinrichtung bestehen,
die auf jede Lageveränderung des zweiten Kolbens 22
im Federbehälter 20 anspricht. Hierbei könnten z. B.
ein Sender und Empfänger in bzw. an der zugehöri
gen Stirnwand 20 b des Federbehälters 20 in der Wei
se vorgesehen sein, daß vom Kolben 22 entsprechende
Signale reflektiert werden, aus denen jeweils die
genaue Relativlage des Kolbens 22 im Federbehälter
20 herleitbar ist.
Über eine solche Wegmeßeinrichtung kann dann der
Hydraulikflüssigkeits-Vorfülldruck der Arbeits
gasfeder 13 gemessen und während des Mühlenbetrie
bes bei etwa gleicher Gasfedercharakteristik auf
beiden Seiten der Loswalze 3 und damit gleichzei
tig die Mahlkraft im Mahlspalt 7 eingestellt wer
den, wie es weiter unten noch näher ausgeführt
wird.
Mit dem zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25 des
Federbehälters 20 ist ferner über eine Leitung 27
ein Druckbegrenzungsventil 28 verbunden, über das
eine maximal zulässige Mahlkraft im Mahlspalt 7
eingestellt bzw. gesteuert werden kann. Die Abfluß
seite dieses Druckbegrenzungsventils 28 steht mit
einem Hydraulikflüssigkeitstank 29 in Verbindung.
Es sei in diesem Zusammenhang betont, daß jede ge
eignete Hydraulikflüssigkeit Verwendung finden
kann; vorzugsweise handelt es sich hierbei jedoch
um Hydrauliköl.
An die mit dem zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum
25 verbundene Leitung 27 ist ferner eine Teillei
tung 30 angeschlossen, die über eine Ölförderpum
pe 31 mit dem Öltank 29 in Verbindung steht und in
der ein für die Zu- und Abfuhr von Hydraulikflüs
sigkeit zum zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25
freigebendes Mehrwege-/Mehrstellungsventil 32 so
wie ein Manometer 33 angeordnet sind.
An die mit dem ersten Hydraulikflüssigkeitsraum 24
des Federbehälters 20 verbundene Hydraulikleitung
14 ist ferner eine Zweigleitung 34 angeschlossen,
in der ein die Zu- und Abfuhr von Hydraulikflüssig
keit gestattendes weiteres Mehrwege-/Mehrstellungsven
til 35 und ein Manometer 36 angeordnet sind und die
ebenfalls über die Ölförderpumpe 31 mit dem Öltank
29 in Verbindung steht.
Die Zufuhr von Gas in den Gasfüllraum 23 des Fe
derbehälters 22 kann in jeder geeigneten Weise ge
schehen. Nach dem Beispiel der Fig. 2 kann die Kol
benstange 22 a als Hohlstange ausgeführt und mit
einer Gaszuführungsleitung 37 verbunden sein. Es
ist jedoch ebensogut möglich und baulich vielfach
besonders günstig, die Gaszufuhr in den Gasfüll
raum 23 etwa durch einen spiralförmig oder schrau
benlinienförmig gewickelten Zuführschlauch vorzu
nehmen, der innerhalb des zweiten Hydraulikflüs
sigkeitsraumes 25 angeordnet sein kann, ohne die
Relativbewegungen des zweiten Kolbens 22 zu behin
dern. Im letzteren Falle kann auf eine aus dem Fe
derbehälter herausgeführten Kolbenstange verzich
tet werden, was beispielsweise durch Verwendung
einer Ultraschallmeßeinrichtung für die Wegmessung
begünstigt wird.
In jedem Falle ist die Gaszuführungsleitung 37 vor
gesehen und etwa über ein Manometer 39 und ein wei
ters Mehrwege-/Mehrstellungsventil 40 sowie ein einfa
ches Absperrventil 41 an eine beispielsweise als
Druckgasflasche 38 ausgebildete Druckgasquelle an
geschlossen.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn an die
vom ersten Hydraulikflüssigkeitsraum 24 des Fe
derbehälters 20 zum Arbeitszylinder 10 führende
Hydraulikleitung 14 zusätzlich eine Hilfsgasfeder
42 hydraulisch angeschlossen ist, deren Federkraft
der Rückstellkraft für die Loswalze 3 in der durch
die Distanzhalter 8, 9 bestimmten Nullspaltstel
lung angepaßt ist; diese zusätzliche Hilfsgasfeder
sei daher nachfolgend als Nullspalt-Gasfeder 42
bezeichnet.
Die Nullspalt-Gasfeder 42 kann gegenüber der Ar
beitsgasfeder 13 deutlich einfacher gestaltet sein.
Sie besitzt einen im wesentlichen geschlossenen,
vorzugsweise zylindrischen Federbehälter 43 und
einen darin axial beweglich angeordneten, einfachen
Kolben (z.B.Platten- oder Membrankolben), der den Be
hälterinnenraum in einen Gasfüllraum 45 und einen
Hydraulikflüssigkeitsraum bzw. Ölraum 46 unterteilt.
Der Ölraum 46 ist über eine Verbindungsleitung 14 a
an die Hydraulikleitung 14 angeschlossen, während
der Gasfüllraum 45 über eine Gasleitung 47 eben
falls an die Druckgasflasche 38 angeschlossen ist.
In der Gasleitung 47 sind wiederum ein Mehrwege-/
Mehrstellungsventil 48 sowie ein Manometer 49 ein
gebaut.
Dies Nullspalt-Gasfeder 42 ist in besonderer Weise
für ein Zusammenwirken mit der hier vorgesehenen
Arbeitsgasfeder 13 ausgebildet und angeordnet. Hier
zu ist vorgesehen, daß bei einer Unterbrechung der
Mahlgutzufuhr zum Mahlspalt 7 die Walzen 2, 3 sei
tens
der Arbeitsgasfeder 13 druckentlastet werden. In
diesem druckentlasteten Leerlaufzustand sollen
die beiden Walzen 2, 3 wieder in ihre Ausgangs
stellung zusammengeführt werden, also in die Null
spalt-Stellung, indem die Loswalze 3 über ihre
Loslagersteine 5 gegen die Festwalze 2 geführt
wird, bis die Distanzhalter 8, 9 aneinander an
liegen. Um diese Rückführung im druckentlasteten
Zustand zu bewerkstelligen, wird die Nullspalt-
Gasfeder 42 wirksam, deren Federkraft nur so groß
sein muß, daß die entsprechenden Reibungskräfte
überwunden und die Loslagersteine 5 mitsamt der
Loswalze 3 zurückgestellt werden können. Diese
einfache Maßnahme bringt mit sich, daß die ent
sprechenden Bauteile der Walzenmühle gegenüber
den bisher bekannten Mühlen sowohl in ihrem Ge
wicht als auch in ihren Bearbeitungskosten erheb
lich reduziert werden können, daß ferner bei auf
tretenden Unterbrechungen bzw. Leerlaufzuständen
keine unerwünscht großen Stöße auf die entspre
chenden Bauteile der Mühle ausgeübt werden und
daß aufgrund dieser relativ geringen Beanspru
chungen eine erhöhte Lebensdauer insbesondere
der zugehörigen Lager (Pendelrollenlager) und ge
gebenenfalls der Lagersteine erzielt werden kann.
Zur Funktion insbesondere des erläuterten Hydrau
lik-Gasfedersystems für die Loswalze 3 sei noch
folgendes bemerkt:
Es sei zunächst angenommen, daß die Gas- und Öl
vorfülldrücke bei der Nullspaltstellung (Distanz
halter 8, 9 liegen aneinander an) eingestellt wer
den. Betrachtet man hierzu das Fließschema in
Fig. 2, dann werden zunächst die Ventile 32, 35
geöffnet und der Gasvorfülldruck im Gasfüllraum 23
der Arbeitsgasfeder 13 über die Gaszuführleitung
37 sowie das Ventil 40 und das Manometer 39 und
darauf der Gasdruck in der Nullspalt-Gasfeder 42
über Gasleitung 47, Ventil 48 und Manometer 49 auf
den jeweils erforderlichen Druck eingestellt. Hier
ist im allgemeinen der Gasvorfülldruck der Arbeitsgasfeder 13
deutlich höher als der in der Nullspalt-Gasfeder 42
(z. B. kann der Gasvorfülldruck in der Arbeitsgas
feder 13 etwa 40 bar und der Gasdruck in der Null
spalt-Gasfeder 42 etwa 8 bar betragen). Nach der
Einstellung dieser Gasdrücke werden dann vorüber
gehend die beiden Ölventile 32, 35 geschlossen.
Nachdem die Ölförderpumpe 31 gestartet ist, wird
über das Ölventil 32 zunächst der Ölvorfülldruck im
zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25 der Arbeitsgas
feder 13 eingestellt
und dann über das andere Ölventil 35 der Ölvorfüll
druck im Ölraum 46 der Nullpunkt-Gasfeder 42,
wobei der Ölvorfülldruck im
zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25 deutlich über
dem des Ölraumes 46 der Nullspalt-Gasfeder 42 lie
gen wird. Hierbei muß der Ölvorfülldruck im Ölraum
46 der Nullspalt-Gasfeder 42 niedriger sein als
der Gas- oder Ölvorfülldruck in der Arbeitsgasfe
der 13. Das Hydraulik-Gasfedersystem ist dann start
klar.
Zur Einstellung und Steuerung bzw. Regelung der
Mahlkraft im Mahlspalt 7 sei nochmals darauf hin
gewiesen, daß die Loswalze 3 über ihre beiden Los
lagersteine 5 bewegt wird, auf die je zwei Arbeits
zylinder 10, 11 und eine jeweils zugehörigen Ar
beitsgasfeder 13 des entsprechenden Hydraulik-Gas
federsystems einwirken (entsprechend Fig. 2). Diese
beiden Hydraulik-Gasfedersysteme sind jedoch entkop
pelt, d. h.
sie arbeiten bei gleicher Nulleinstellung (glei
che Gas- und Ölvorfülldrücke) der Arbeitsfedern 13
unabhängig voneinander, so daß je nach den auftre
tenden Betriebsbedingungen, d. h. beispielsweise
bei unterschiedlicher Mahlgutaufgabe über die Wal
zenbreite und somit bei Schrägstellung der Loswal
ze 3, die Arbeitsgasfedern 13 beider Drucksysteme
unterschiedlich belastet sein können. Die erwähnte
Nulleinstellung in beiden Arbeitsgasfedern ist er
forderlich, weil das Belastungsprofil der Walzen
2, 3 je nach Zerkleinerungssituation verschieden
sein kann, so daß die gleiche Nulleinstellung die
größten Ausgleichsmöglichkeiten bietet.
Bei der insbesondere anhand Fig. 2 erläuterten
Ausbildung und Zusammenordnung kann mit jeder Ar
beitsgasfeder 13 der Ölvorfülldruck und damit die
Mahlkraft im Betrieb der Walzenmühle über die er
läuterte Wegmeßeinrichtung 26 in definierter Weise
verstellt werden, wodurch wiederum die Mahlkraft
im Mahlspalt 7 optimal gesteuert bzw. geregelt werden kann. Mit
Hilfe der Wegmeßeinrichtung 26 kann der mittlere
Druck an den beiden Loslagersteinen 5 bei unter
schiedlicher Belastung über die Breite der Walzen
2, 3 optimal eingestellt werden, wobei die anfangs einge
stellten Ölvorfülldrücke für die Arbeitsgasfedern
13 beider Loswalzenseiten sich identisch ändern. Durch
diese Wegmessung über den zweiten Kolben 22 der
Arbeitsgasfedern 13 läßt sich in jeder Betriebs
phase stets die Mahlkraft neu einstellen, wenn
beispielsweise durch Änderungen der Mahlgutpara
meter oder bei einer Nachführung der Loswalze 3
bei zu großem Mahlwalzenverschleiß die Zerkleine
rungsbedingungen in der Walzenmühle sich geändert
haben. Diese Neueinstellungen bzw. Nachsteuerungen
können während des Betriebes vorgenommen werden,
ohne daß dafür die Walzenmühle gestoppt werden
muß; gleiches gilt selbstverständlich auch für
die Steuerung bzw. Regelung bei Betriebsbeginn.
In dieser Gutbett-Walzenmühle wirken sich die er
läuterten Hydraulik-Gasfedersysteme beider Loswal
zenseiten, und dabei insbesondere die Ausbildung
und Funktion der jeweils zugehörigen Arbeitsgas
federn 13 äußerst günstig aus. Jede Arbeitsgasfe
der 13 liefert dabei eine Stellgröße, nämlich die
jeweilige Stellung des zweiten Kolbens 22 im Fe
derbehälter 20 (Wegmessung), mit der die Ölvorfüll
drücke in dem jeweils zugehörigen Hydraulik-Gasfe
dersystem an der entsprechenden Loswalzenseite im
Mahlbetrieb einheitlich verstellt werden können.
Dies bedeutet, daß die Gasfedercharakteristiken
nach einer Neueinstellung in beiden Hydraulik-Gas
federsystemen (auf beiden Loswalzenseiten) gleich
sind. Stellt man sich nämlich ein entsprechendes
Koordinatendiagramm vor, auf dem die Federkennli
nien (für die Federcharakteristiken) in entspre
chender Weise für verschiedene Mahlspalte und Mahl
drücke aufgetragen sind, dann sind die Federkenn
linien auch nach einer Verstellung der beiden Ar
beitsgasfedern in den beiden Hydraulik-Gasfedersy
stemen gleich. Mit der zuvor erwähnten Stellgröße
(Wegmessung des zweiten Kolbens jeder Arbeitsgas
feder) kann der Mahldruck (Mahlkraft) im Mahlbe
trieb gesteuert bzw. durch einen Ist- und Sollwert
vergleich der spezifischen Zerkleinerungsarbeit ge
regelt werden. Dies bedeutet also, daß mit der neu
geschaffenen Stellgröße die Gutbett-Walzenmühle
bei stets identischen Federkennlinien der Arbeits
gasfedern 13 beider Hydraulik-Gasfedersysteme an
hand des optimalen Betriebspunktes (spezifische
Zerkleinerungsarbeit) geregelt werden kann.
Ferner kann besonders vorteilhaft in jedes Hydrau
lik-Gasfedersystem das weiter oben erläuterte Druck
begrenzungsventil 28 eingebaut werden, das die ma
ximale Mahlkraft begrenzt und damit eine Überlastung
der Walzenmühle verhindert. Nach Ansprechen dieses
Druckbegrenzungsventiles 28 (bei Änderung des Öl
vorfülldruckes) kann der Ölvorfülldruck durch den
oben erwähnten Ist- und Sollwertvergleich wieder
auf den optimalen Wert eingestellt werden, ohne
daß dazu die Walzenmühle - nach einem Ansprechen
des Überdruckventiles - abgeschaltet werden muß.
Claims (7)
1. Gutbett-Walzenmühle zur Druckzerkleinerung von
sprödem Mahlgut, enthaltend
- a) zwei angetriebene, miteinander einen Mahl spalt (7) bildende Walzen (2, 3), von denen die eine Walze (2) als stationär gelagerte Festwalze und die andere Walze (3) als quer zum Mahlspalt beweglich gelagerte Loswalze ausgebildet ist,
- b) zwei je einer Seite der Loswalze (3) zuge ordnete und diese Loswalze mit hohem Druck gefedert in Richtung auf die Festwalze (2) pressende Hydraulik-Gasfedersysteme, die je wenigstens einen hydraulischen Arbeitszylin der (10, 11) eine mit diesem Arbeitszylinder verbundene Arbeitsgasfeder (13) sowie steuer bare Zu- und Abführeinrichtungen für Hydrau likflüssigkeit und Gas enthalten und von de nen die Arbeitsgasfedern bei einem den Wal zenmindestabstand bestimmenden Nullspalt auf vorbestimmbare Gas- und Hydraulikflüssigkeits- Vorfülldrücke für die Gasfedercharakteristik und die Mahlkraft im Mahlspalt (7) einstell bar sind,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- c) jede Arbeitsgasfeder (13) weist einen im we sentlichen geschlossenen, länglichen Feder behälter (20) und zwei je einem Behälterend abschnitt zugeordnete, relativ zueinander bewegliche Kolben (21, 22) auf, deren gegen einandergerichtete Kolbenseiten den Gasfüll raum (23) der Arbeitsgasfeder und deren je weils entgegengesetzte Kolbenseiten mit den zugehörigen Stirnwänden (20 a, 20 b) des Fe derbehälters erste und zweite Hydraulikflüs sigkeitsräume (24, 25) begrenzen, wobei der vom ersten Kolben (21) begrenzte erste Hy draulikflüssigkeitsraum (24) über eine Hy draulikleitung (14) mit dem hydraulischen Arbeitszylinder (10, 11) verbunden ist;
- d) dem den zweiten Arbeitsflüssigkeitsraum (25) begrenzenden zweiten Kolben (22) jeder Ar beitsgasfeder (13) ist eine auf die Kolben bewegung ansprechende Wegmeßeinrichtung (26) derart zugeordnet, daß über die Wegmeßein richtungen (26) die Hydraulikflüssigkeits- Vorfülldrücke der Arbeitsgasfedern (13) auf beiden Seiten der Loswalze (3) bei gleicher Gasfedercharakteristik einstellbar sind.
2. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (22) der
Arbeitsgasfeder (13) eine durch die zugehörige
Stirnwand (20 b) des Federbehälters (20) heraus
ragende Kolbenstange (22 a) besitzt, mit der die
Wegemeßeinrichtung (26) zusammenwirkt.
3. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß als Wegmeßeinrichtung eine
Ultraschallmeßeinrichtung vorgesehen ist, die
auf jede Lageveränderung des zweiten Kolbens (22)
im Federbehälter (20) anspricht.
4. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Hydraulik
flüssigkeitsraum (25) des Federbehälters (20)
ein Druckbegrenzungsventil (28) für die Ein
stellung einer maximal zulässigen Mahlkraft im
Mahlspalt (7) verbunden ist.
5. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, wobei den
beiden Walzen (2, 3) mehrere Distanzhalter (8,
9) zugeordnet sind, die bei gegenseitiger Anla
ge einen den Mindestwalzenabstand darstellen
den Nullspalt bestimmen, dadurch gekennzeich
net, daß bei Unterbrechung der Mahlgutzufuhr
zum Mahlspalt (7) die Loswalze (3) seitens
der Arbeitsgasfeder (13) druckentlastbar ist
und daß an die vom ersten Hydraulikflüssigkeits
raum (24) des Federbehälters (20) der Arbeits
gasfeder zum Arbeitszylinder (10, 11) führenden
Hydraulikleitung (14) zusätzlich eine Hilfsgas
feder (42) angeschlossen ist, deren Federkraft
der Rückstellkraft für die Loswalze (3) in die
Nullspaltstellung angepaßt ist.
6. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1 und/oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hydraulikflüs
sigkeitsraum (24, 25) der Arbeitsgasfeder (13)
über ein Mehrwege-/Mehrstellungsventil (32, 35)
und über eine gemeinsame Hydraulikflüssigkeits
pumpe (31) an eine Hydaulikflüssigkeitsquelle
(29) und jeder Gasfüllraum (23, 45) der Gasfe
dern (13, 42) über ein Mehrwege-/Mehrstellungs
ventil (40, 48) an eine gemeinsame Druckgas
quelle (38) angeschlossen ist.
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