DE3815218A1 - AIRFLOW MACHINE - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Luftstrom-Mahlanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an airflow grinding plant according to Preamble of claim 1.
Eine derartige Luftstrom-Mahlanlage ist z.B. aus der DE-PS 20 19 005 bzw. der EP-01 73 065-A2 bekannt. Eine derartige Luftstrom-Mahlanlage gemäß dem Stand der Technik ist bei spielhaft in Fig. 1 dargestellt.Such an airflow grinding system is known for example from DE-PS 20 19 005 or EP-01 73 065-A2. Such an airflow grinding plant according to the prior art is shown in a playful manner in FIG. 1.
Zur Verdeutlichung der bei diesen herkömmlichen Luftstrom- Mahlanlagen bestehenden Probleme wird eine derartige Luft strom-Mahlanlage 1 mit ihren wesentlichen Baugruppen und ihrer Funktionsweise nachfolgend kurz dargestellt.To clarify the problems existing in these conventional airflow grinding systems, such an airflow grinding system 1 with its essential assemblies and its mode of operation is briefly described below.
Die auf einem Fundament stehende Luftstrom-Mahlanlage 1 wird von einem Gehäuse 2 meist luftdicht umschlossen. Die Mahlan lage besteht aus einer unteren Wälzmühle, über der im obe ren Bereich ein integrierter Sichter 11 installiert ist. Als einzige Baugruppe der Wälzmühle wird die Mahlschüssel 3 über einen Antrieb 4 in Rotation versetzt. Das von oben oder von der Seite auf die Mahlschüssel 3 zugeführte Mahlgut wird zwi schen den federnd angepreßten Mahlwalzen 9 und der Mahlschüs sel 3 zerkleinert. Die Mahlwalzen 9 haben hierbei keinen sepa raten Antrieb, sondern werden allein durch den Reibschluß zwi schen Mahlschüssel 3 oder dem dazwischen vorhandenen Mahlgut und der Mahlschüssel in Drehung versetzt. Die über den Zufuhrkanal 6 und den Leitschaufelkranz 16 einströmende Luft fördert das von der Mahlschüssel 3 nach dem Überrollen durch die Mahl walzen 9 abgeschleuderte Gutgemisch aus Fertig- und Grob korn nach oben in den Bereich des Sichters 11. Durch den über einen eigenen Rotorantrieb 14 angetriebenen Rotor 12 wird entsprechend der Rotation und dem aufsteigenden Volu menstrom des Luftstaubgemisches 13, Überkorn abgewiesen, so daß dieses zusammen mit einem Teilluftstrom wieder auf die Mahlschüssel 3 im Bereich einer sogenannten Wirbelsenke 8 zurückfällt. Das Feingut bzw. Fertiggut verläßt hin gegen den Sichter 11 über den Feingut-Auslaß 15.The airflow grinding system 1 , which is on a foundation, is usually enclosed in an airtight manner by a housing 2 . The grinding plant consists of a lower roller mill, above which an integrated classifier 11 is installed in the upper area. As the only component of the roller mill, the grinding bowl 3 is set in rotation via a drive 4 . The regrind fed from above or from the side to the grinding bowl 3 is crushed between the resiliently pressed grinding rollers 9 and the grinding bowl sel 3 . The grinding rollers 9 do not have a separate drive, but are set in rotation solely by the frictional engagement between the grinding bowl's 3 or the intermediate grinding stock and the grinding bowl. The air flowing in via the feed channel 6 and the guide vane ring 16 promotes the mixture of finished and coarse grain thrown out of the grinding bowl 3 after being rolled over by the grinding rollers 9 upward into the area of the classifier 11 . By driven by its own rotor drive 14 rotor 12 is oversized according to the rotation and the rising volu menstrom of the air dust mixture 13 , so that this falls back together with a partial air flow back to the grinding bowl 3 in the area of a so-called vertebral sink 8 . The fine goods or finished goods leave against the classifier 11 via the fine goods outlet 15 .
Diese sich normalerweise einstellenden Strömungsverhältnis se des Luft-/Staubgemisches sind in Fig. 1 mit unterbroche nen Linien als Stromfäden dargestellt. Wie daraus erkennbar ist, bildet sich unterhalb des Sichterrotors 12 im Zentrum der Wälzenmühle eine Wirbelsenke 8, wobei hierin nicht nur Mahlgutpartikeln, sondern auch Luft bzw. Gas nahezu im Kreis lauf nach unten auf die Mahlschüssel 3 zurückgeführt wird. Dieses Luft-/Staubgemisch wird von den Mahlwalzen 3 einge zogen und überrollt. Hierbei entweicht naturgemäß die Luft.This normally occurring flow ratio se of the air / dust mixture is shown in Fig. 1 with broken lines as current threads. As can be seen from this, a vertebral sink 8 forms below the sifting rotor 12 in the center of the roller mill, wherein not only regrind particles but also air or gas are almost recycled downwards to the grinding bowl 3 . This air / dust mixture is drawn in by the grinding rollers 3 and rolled over. The air naturally escapes.
Verständlicherweise hängen diese sich einstellenden Strö mungsverhältnisse im Innenraum 7 der Luftstrom-Mahlanlage 1 stark von der gewünschten Produktfeinheit ab. Bei Standard- Auslegungen derartiger Mahlanlagen, wie sie im Bereich der Zement-Rohmaterial-Kohlemahlung üblich sind, wird im Mittel ein Staub produziert, der eine Feinheit von ca. 10% bis 30% R DIN 0,09 besitzt.Understandably, these flow conditions in the interior 7 of the airflow grinding system 1 strongly depend on the desired product fineness. With standard designs of grinding plants of this type, as are customary in the field of cement raw material coal grinding, on average a dust is produced which has a fineness of approx. 10% to 30% R DIN 0.09.
Sofern man mit der Luftstrom-Mahlanlage einen sehr viel fei neren Staub als 10%R DIN 0,09 erzeugen will, wird das vom Sichter 11 abgewiesene Überkorn auch sehr viel feiner. Da der Auftrieb der Feinstgrieße in der Luft höher ist als bei Grobgrießen, wird demzufolge auch der Schwerkraftanteil, der das Überkorn auf die Mahlschüssel 3 zurückführt, gerin ger. Das bedeutet letztlich, daß eine extrem hoch belüftete "Staubwolke" auf die Mahlschüssel zurückfällt bzw. zurückge führt ist. Diese Staubwolke kann aufgrund einer sehr gerin gen inneren Reibung in physikalischer Hinsicht nahezu mit einer Flüssigkeit verglichen werden. If you want to generate a much finer dust than 10% R DIN 0.09 with the airflow grinding system, the oversize rejected by the classifier 11 is also much finer. Since the buoyancy of the finest semolina in the air is higher than in coarse semolina, the proportion of gravity that returns the oversize grain to the grinding bowl 3 is consequently reduced. Ultimately, this means that an extremely highly ventilated "cloud of dust" falls back on the grinding bowl or leads back. This dust cloud can be compared to a liquid in physical terms due to a very low internal friction.
Das Problem, das sich nunmehr bei derartigen herkömmlichen Luftstrom-Mahlanlagen einstellt, liegt darin, daß man ein stark belüftetes Mahlbett auf der Mahlschüssel 3 erhält, wobei dieses durch die Rotation der Mahlschüssel vor die Mahlwalzen 9 gefördert wird. Die Mahlwalzen 9 sind jedoch nur bedingt in der Lage, dieses stark belüftete Mahlbett einzuziehen. Hierdurch staut sich das stark belüftete Mahl gut zunächst vor den Mahlwalzen an, wobei die Luft aus dem Staub-/Luftgemisch verdrängt wird. Auf diese Weise bildet sich vor den Mahlwalzen eine kontinuierlich wachsende Staub welle, die mit einer Bugwelle verglichen werden könnte.The problem that now arises with such conventional airflow grinding plants is that a strongly ventilated grinding bed is obtained on the grinding bowl 3 , which is conveyed by the rotation of the grinding bowl in front of the grinding rollers 9 . However, the grinding rollers 9 are only partially able to draw in this strongly ventilated grinding bed. As a result, the heavily ventilated grinding initially builds up in front of the grinding rollers, the air being displaced from the dust / air mixture. In this way, a continuously growing dust wave forms in front of the grinding rollers, which could be compared to a bow wave.
Nachdem in der bisherigen Bauart die Mahlwalzen 9 nur über die Reibung zwischen dem Mahlgut und der Mahlschüssel bzw. direkt mit dieser angetrieben werden, funktioniert der bis herige Reibkraftantrieb nicht oder nur sehr unvollkommen, wenn das Koppelmedium, das sich wie eine Staubwelle verhal tende, stark belüftete Mahlbett, Eigenschaften wie eine Flüssig keit aufweist. Die nachteilige Folge davon ist, daß die Mahl walzen in ihrer Drehzahl abfallen oder sogar stehenbleiben.After in the previous design, the grinding rollers 9 are driven only via the friction between the material to be ground and the grinding bowl or directly with it, the previous friction force drive does not work or only works very imperfectly if the coupling medium, which behaves like a dust wave, is strong ventilated grinding bed, has properties like a liquid. The disadvantageous consequence of this is that the grinding rollers drop in their speed or even stop.
Erst wenn genügend Luft aus dem Staub-/Luftgemisch des stark belüfteten Mahlbettes verdrängt ist, wird das Koppelmedium sozusagen ausreichend stabil, um die Mahlwalzen wieder über den Reibschluß anzutreiben und mitzunehmen. Da sich aber durch ein längeres Anstauen einer derart wachsenden Staub welle schnell eine Art Keil aus Staub vor den Mahlwalzen auf baut, stellt sich unvermeidlich der weitere Nachteil ein, das Mahlbett zügig und kontinuierlich unter die gefederten Mahlwalzen 9 zu ziehen. Die Mahlwalzen, die aufgrund dieser physikalischen Verhältnisse z.B. in ihrer Drehzahl abgefal len sind oder sogar stehenbleiben, werden nun ruckartig von dem angestauten Staubkeil angestoßen und müssen beschleunigt werden. Dies bedeutet jedoch, daß dann momentan ein sehr hoher Antriebsenergie-Bedarf besteht, da die Trägheit der großen Walzenmassen überwunden werden muß. Only when enough air is displaced from the dust / air mixture of the strongly ventilated grinding bed, the coupling medium becomes, so to speak, sufficiently stable to drive the grinding rollers again via the frictional engagement and to take them along. But since a long build-up of such a growing dust wave quickly builds up a kind of wedge of dust in front of the grinding rollers, there is inevitably the further disadvantage of pulling the grinding bed quickly and continuously under the spring-loaded grinding rollers 9 . The grinding rollers, which have dropped or even stopped due to these physical conditions, for example in their speed, are now abruptly pushed by the pent-up dust wedge and must be accelerated. However, this means that there is currently a very high demand for drive energy since the inertia of the large roll masses has to be overcome.
Die vorausgehend geschilderten Funktionsabläufe führen zu einem Slip-stick-Effekt an den Mahlwalzen, der sich in starken Mühlenvibrationen äußert. Abgesehen von mechani schen Schäden, die aufgrund dieses Gleit- und Blockier effektes an der Luftstrom-Mahlanlage auftreten können, wird bei dieser diskontinuierlichen Arbeitsweise der Walzenmüh len auch der Mühlendurchsatz beeinträchtigt und reduziert.The functional sequences described above lead to a slip-stick effect on the grinding rollers, which is in strong mill vibrations. Aside from mechani damage caused by this sliding and blocking effect can occur on the airflow grinding system with this discontinuous operation of the roller mill The mill throughput is also impaired and reduced.
Ausgehend von den vorausgehend beim Stand der Technik vor liegenden Nachteilen liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Luftstrom-Mahlanlage konstruk tiv so auszulegen, daß insbesondere bei einem geforderten hohen Feinheitsgrad des Mahlgutes ein hoher Wirkungsgrad im Hinblick auf den Mühlendurchsatz erreicht wird, wobei nach Möglichkeit eine Vergleichmäßigung des Funktionsablaufs ein tritt, so daß Stoß-Beanspruchungen bei der Leistungsaufnahme oder in mechanischer Hinsicht weitgehend reduziert werden.Based on the previous state of the art lying disadvantages of the invention is therefore the object based on constructing a generic airflow grinding system tiv to be interpreted in such a way that, especially in the case of a high fineness of the regrind high efficiency in With regard to the mill throughput is achieved, whereby after Possibility to even out the functional sequence occurs so that shock loads when consuming power or be largely reduced in mechanical terms.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Luftstrom-Mahlanlage durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention in a generic Airflow grinder by the characteristics of the characteristic Part of claim 1 solved.
Der Kerngedanke kann etwa darin gesehen werden, bei einer derartigen Mahlanlage von dem alleinigen Antrieb des Mahl tellers abzugehen und stattdessen in Art einer Kombination dazu auch die einzelnen Mahlwalzen rotativ anzutreiben.The main idea can be seen in one such grinding plant from the sole drive of the meal tellers and instead in the manner of a combination to also drive the individual grinding rollers in rotation.
Zwar erscheint dies auf den ersten Blick eine höhere Anlagen investition zu bedingen, womit auch ein höherer Energiebe darf verbunden ist. In der Wirkungsweise führt die Erfindung letztlich dazu, daß durch eine kontinuierliche Arbeitsweise der Wälzmühle Stoßbeanspruchungen, die zu erhöhter mechani scher Abnutzung führen können, vermieden werden. Gleiches gilt auch für den Leistungsbedarf, der auf diese Weise ver gleichmäßigt werden kann, womit auch die Auslegung dieser Aggregate nicht auf Spitzenbelastungen, wie sie bei Anlagen nach dem Stand der Technik auftreten konnten, ausgerichtet werden müssen.At first glance, this appears to be a higher investment investment, which also means a higher energy consumption may be connected. In operation, the invention leads ultimately to that through a continuous way of working the roller mill shock loads that lead to increased mechani shear wear can be avoided. Same thing also applies to the power requirement, which ver can be evened, which also means the interpretation of these Aggregates are not subjected to peak loads, as is the case with systems could occur according to the state of the art Need to become.
Die Mahlwalzen werden daher zwangsweise über zweckmäßiger weise separat zugeordnete Antriebseinrichtungen, wie z.B. Elektromotoren mit einer Drehzahl angetrieben, die minde stens der theoretischen Drehzahl bei einem Reibschluß zwi schen der Mahlschüssel und der entsprechenden Mahlwalze entspricht. Unter dieser theoretischen Drehzahl wird hier bei die Drehzahl verstanden, die bei einem kontinuierlichen Mitdrehen der Mahlwalzen gegenüber einem im Stand der Tech nik vorhandenen Mahlbett auftreten würde. Vorteilhafter weise wird die Drehzahl der Mahlwalzen etwas größer gewählt als die vorgenannte theoretische Drehzahl. Dies stellt sicher, daß kein Rutschen oder Gleiten oder Blockieren der Mahlwalzen gegenüber dem Mahlbett bzw. der Mahlschüssel auf tritt, so daß auch tatsächlich ein effektives Zerkleinern des Mahlgutes realisiert wird.The grinding rollers are therefore inevitably more appropriate wise separately assigned drive devices, e.g. Electric motors driven at a speed that min least the theoretical speed at a frictional engagement between the grinding bowl and the corresponding grinding roller corresponds. Under this theoretical speed here understood at the speed that at a continuous Rotation of the grinding rollers compared to one in the state of the art nik existing grinding bed would occur. More advantageous the speed of the grinding rollers is chosen to be somewhat larger than the aforementioned theoretical speed. This poses sure no slipping or sliding or blocking the Grinding rollers opposite the grinding bed or grinding bowl occurs, so that actually an effective crushing of the regrind is realized.
Diese Drehzahl der Mahlwalzen sollte nach Möglichkeit stu fenlos einstellbar sein, so daß eine Anpassung oder Regelung nach der Feinheit des gewünschten Mahlgutes, nach der Mahl bettdicke, dem Lastzustand oder dem Laufverhalten der Wälz mühle möglich ist. Die zwangsweise aufgebrachte Drehzahl der Mahlwalzen, mit der auf alle Fälle eine sich vor der Walze bildende Staubwelle verhindert werden kann, ist daher ein wesentliches Merkmal der Erfindung.This speed of the grinding rollers should stu if possible be adjustable without window so that an adjustment or regulation after the fineness of the desired ground material, after the grinding bed thickness, the load condition or the running behavior of the roller grinder is possible. The forced speed of the Grinding rollers, in any case, one in front of the roller forming dust wave can be prevented is therefore a essential feature of the invention.
Hinzu tritt, daß auch das Antriebsdrehmoment T pro Mahlwalze so ausgelegt werden sollte, daß das für eine Mahlwalze zu installierende Antriebsdrehmoment T kleiner oder gleich einem Wert ist, der sich aus dem Quotienten des Drehmomentes der Mahlschüssel T Mahlschüssel und der Anzahl der Mahlwalzen ergibt.In addition, the drive torque T per grinding roller should be designed so that the drive torque T to be installed for a grinding roller is less than or equal to a value that results from the quotient of the torque of the grinding bowl T grinding bowl and the number of grinding rolls.
Unter Berücksichtigung dieser beiden Aspekte kann bei der Erfindung auf alle Fälle sichergestellt werden, daß der An trieb der Mahlwalzen rotativ so erfolgt, daß sozusagen ein Voreilen gegenüber einem reinen Reibantrieb, wie er bei Mahlanlagen im Stand der Technik vorhanden ist, er reicht wird.Taking these two aspects into account, the Invention in any case be ensured that the An drive the grinding rollers rotated so that, so to speak an advance over a pure friction drive like him is present in grinding plants in the prior art, he is enough.
Da es sich bei derartigen Luftstrom-Mahlanlagen häufig um gasdichtgekapselte Anlagen handelt, in die auch die ent sprechenden Mahlwalzen mit deren Schwinghebel integriert sind, sind die für den separaten Antrieb der jeweiligen Mahlwalze vorgesehenen Antriebseinrichtungen, die beliebi ger Art sein können, z.B. elektrisch, mechanisch, hydrau lisch, zweckmäßigerweise auf der den Mahlwalzen abgelegenen Seite installiert. Besonders geeignet sind Antriebseinrich tungen, wie Elektromotoren, die am Gehäuse der Mahlanlage abkoppelbar angebracht sind. Die Antriebseinrichtungen kön nen auch separat zum Gehäuse gelagert und gehaltert werden. Wesentlich ist dabei, daß eine Entkopplung der Abtriebswel le der Antriebseinrichtung mit der Antriebswelle für die Mahlwalzen möglich ist.Since it is often in such airflow grinding plants gas-tight encapsulated systems, in which the ent speaking grinding rollers integrated with their rocker arm are for the separate drive of the respective Grinding roller provided drive devices, which are optional can be of the kind, e.g. electrical, mechanical, hydraulic misch, expediently on the remote from the grinding rollers Side installed. Drive devices are particularly suitable such as electric motors on the housing of the grinding plant are attached detachable. The drive devices can can also be stored and held separately from the housing. It is essential that the decoupling of the output shaft le of the drive device with the drive shaft for the Grinding rollers is possible.
Für den separaten Antrieb der Mahlwalzen eignen sich zwei grundsätzliche Alternativen. Bei der ersten Alternative wird die Mahlwalze mit einer starr daran befestigten Walzen welle rotativ im Schwinghebel der jeweiligen Walzeneinheit ge lagert. Die Antriebseinrichtung ist dann zweckmäßigerweise am Schwinghebel befestigt, so daß Schwingbewegungen der Wal zeneinheit aufgrund einer unterschiedlichen Mahlbetthöhe keine separaten Ausgleichseinrichtungen erfordern.Two are suitable for the separate drive of the grinding rollers basic alternatives. The first alternative the grinding roller with a rigidly attached rollers shaft rotatively in the rocker arm of the respective roller unit stores. The drive device is then expedient attached to the rocker arm so that swinging movements of the whale Zen unit due to a different grinding bed height do not require separate compensation devices.
Die zweite Alternative der Antriebs-Realisierung sieht eine im Schwinghebel angeordnete stationäre Hohlachse vor. Auch die Mahlwalze ist dabei am inneren Ende der Hohlachse über Wälzlager, z.B. Axial- und Radiallager, rotativ gehalten. Der eigentliche Antrieb erfolgt über eine durch die Hohl achse geführte Antriebswelle, die walzenseitig über eine Abschlußeinrichtung das erforderliche Drehmoment auf die Mahlwalze aufbringt. The second alternative of drive implementation sees one stationary hollow axis arranged in the rocker arm. Also the grinding roller is at the inner end of the hollow axis Rolling bearings, e.g. Axial and radial bearings, held in rotation. The actual drive takes place through a through the hollow axis-guided drive shaft, the roller side via a Closing device the required torque on the Applies grinding roller.
Diese Antriebswelle steht am anderen Ende mit der Antriebs einrichtung in Verbindung, wobei eine radiale und axiale Verstellbarkeit, insbesondere kardanischer Art, der gesam ten Welle über Zwischenglieder möglich ist. Ein beispiels weise als Antriebseinrichtung vorgesehener Elektromotor kann hierbei direkt stationär am Schwinghebel befestigt sein oder abkoppelbar außen am Gehäuse angebracht sein.This drive shaft is at the other end with the drive device in connection, being a radial and axial Adjustability, especially gimbal type, the total th shaft is possible via intermediate links. An example as an electric motor provided as a drive device can be fixed directly to the rocker arm be detachable or attached to the outside of the housing.
In beiden alternativen Ausführungsformen ist eine mindestens mit dem Schwinghebel in Eingriff stehende Federeinrichtung die an einem stationären Teil der Mahlanlage abgestützt ist, zur Aufbringung der Anpreßkraft der Walze gegen das Mahlgut vorgesehen.In both alternative embodiments, one is at least spring device engaged with the rocker arm which is supported on a stationary part of the grinding plant, to apply the contact pressure of the roller against the regrind intended.
Anstelle der vorausgehend genannten Lagerung der entspre chenden Hohlwelle bzw. Walzenwelle in einem Schwinghebel kann auch eine direkte Lagerung im Gehäuse der Mahlanlage vorgesehen sein.Instead of the aforementioned storage of the corresponding appropriate hollow shaft or roller shaft in a rocker arm can also be stored directly in the housing of the grinding plant be provided.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier schematischer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:In the following, the invention will be explained schematically using two Embodiments explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen Aufriß durch eine Luftstrom-Mahlanlage gemäß Stand der Technik zur Verdeutlichung der Strömungs verhältnisse; Figure 1 is an elevation through an airflow grinding system according to the prior art to illustrate the flow conditions.
Fig. 2 schematisch einen axialen Schnitt durch eine erste Alternative des Antriebs einer Mahlwalze, wobei die Walzeneinheit mit Schwinghebel dargestellt ist; Fig. 2 shows schematically an axial section through a first alternative of the drive of a grinding roller, wherein the roller unit is shown with swing arm;
Fig. 3 eine axiale Ansicht teilweise im Schnitt auf eine zweite Alternative des Antriebs für eine Mahlwalze und Fig. 3 is an axial view partly in section on a second alternative of the drive for a grinding roller and
Fig. 4 einen Aufriß durch eine erfindungsgemäße Luftstrom- Mahlanlage, bei der einige Bezugszeichen und Bau gruppen entsprechend der Fig. 1 beibehalten sind, je doch mit einer Antriebsalternative, wie sie in etwa Fig. 2 entspricht. Fig. 4 is an elevation through an airflow grinding system according to the invention, in which some reference numerals and construction groups are retained in accordance with FIG. 1, but with a drive alternative, as it corresponds approximately to FIG. 2.
Die Luftstrom-Mahlanlage 1, wie sie in Fig. 1 im Aufriß dargestellt ist, wurde bereits in der Beschreibungseinlei tung zur Veranschaulichung der auftretenden Nachteile und Probleme detailliert beschrieben. Da einzelne Baugruppen dieser Mahlanlage auch bei der Erfindung übereinstimmen, werden in der weiteren Erläuterung übereinstimmende Bau gruppen auch mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.The airflow grinding plant 1 , as shown in Fig. 1 in elevation, has already been described in detail in the description description to illustrate the disadvantages and problems that occur. Since individual components of this grinding system also match in the invention, matching construction groups are also identified with the same reference numerals in the further explanation.
Um daher bei Mahlanlagen nach dem Stand der Technik Nachtei le wie den Slip-stick-Effekt oder Mühlenvibrationen zu ver meiden, wird erfindungsgemäß zusätzlich zum Antrieb der Mahlschüssel 3 auch die jeweilige Mahlwalze angetrieben. Die entsprechende Drehzahl und das Drehmoment sind dabei so ab gestimmt, daß ein eigenständiges Drehen der entsprechenden Mahlwalze ohne die Bildung einer Materialgut-Bugwelle vor der Walze auftritt. Die Drehrichtung zwischen Mahlwalze und Mahlschüssel am Mahlspalt bzw. Mahlgutbett ist dabei gleich sinnig gerichtet.In order to avoid disadvantages such as the slip-stick effect or mill vibrations in grinding plants according to the prior art, in addition to driving the grinding bowl 3 , the respective grinding roller is also driven according to the invention. The corresponding speed and torque are tuned so that an independent rotation of the corresponding grinding roller occurs without the formation of a material material bow wave in front of the roller. The direction of rotation between the grinding roller and grinding bowl at the grinding gap or regrind bed is equally sensible.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 betrifft schematisch eine erste Alternative des Antriebs einer Mahlwalze 20. Die aus Mahlwalze 20 und Schwinghebel 25 bestehende Walzeneinheit ist dabei stationär am Gehäuse oder auf einem eigenen Funda mentblock an einem Lagergehäuse 35 um ein Schwinghebel-Gelenk 34 schwenkbar angeordnet. Das Grundprinzip dieser Antriebs alternative besteht darin, in der Buchse 27 des Schwinghe bels 25 eine Hohlachse 23 z.B. über eine Klemmvorrichtung 36 starr fixiert vorzusehen. Auf dieser Hohlachse 23 ist wal zenseitig, in der Fig. 2 am rechten Ende der Hohlachse über Radiallager 32 und Schräglager 33 die Mahlwalze rotativ ge lagert. Die Mahlwalze 20, die im Beispiel aus dem radial inneren Walzenkörper 21 und dem äußeren, einen Kegelstumpf bildenden Walzenmantel 22 besteht, wird über eine in der Hohlachse 23 geführte und gegebenenfalls gelagerte Antriebs welle 24 mit dem entsprechenden Drehmoment angetrieben. The embodiment of Fig. 2 concerns schematically a first alternative of the drive of a grinding roller 20th The existing from grinding roller 20 and rocker arm 25 roller unit is stationary on the housing or on its own foundation block on a bearing housing 35 about a rocker arm joint 34 pivotally. The basic principle of this drive alternative is to provide a hollow shaft 23 rigidly fixed in the socket 27 of the Schwinghe lever 25, for example via a clamping device 36 . On this hollow axis 23 is wal zenseite, in Fig. 2 at the right end of the hollow axis via radial bearing 32 and angular bearing 33, the grinding roller ge rotates. The grinding roller 20 , which consists in the example of the radially inner roller body 21 and the outer roller frustum 22 forming a truncated cone, is driven by a drive shaft 24 guided in the hollow shaft 23 and possibly mounted with the appropriate torque.
Der Walzenmantel 22 ist im Beispiel über eine Bolzeinrich tung 48 und einen Klemmring 49 starr, aber auswechselbar, auf dem Walzenkörper 21 befestigt. Auf der rechts liegen den Innenseite ist die in Fig. 2 dargestellte Walzenein heit durch eine kappenartige Abschlußeinrichtung 44 abge schlossen. Diese Abschlußeinrichtung 44 und deren Befesti gungen 50 dienen primär zur Übertragung des Antriebsdreh momentes von der inneren Antriebswelle 24 über ein Koppel glied 45 und dessen starre Verbindung 46 auf die eigentli che Mahlwalze. Gleichzeitig wird durch diese Abschlußein richtung 44 eine staubdichte Abdichtung für die Innenwellen und ein Gegenlager für das Schräglager 33 erreicht.The roller shell 22 is fixed in the example on a Bolzeinrich device 48 and a clamping ring 49 rigid, but replaceable, on the roller body 21 . On the right are the inside, the Walzenein unit shown in Fig. 2 is closed abge by a cap-like closure device 44 . This termination device 44 and its fastening conditions 50 serve primarily for the transmission of the drive torque from the inner drive shaft 24 via a coupling member 45 and its rigid connection 46 to the grinding drum proper. At the same time a dustproof seal for the inner shafts and a counter bearing for the angular bearing 33 is achieved by this Abschlussein device 44 .
Antriebsseitig steht die innere Antriebswelle 24 über eine Koppelwelle 43 mit der Abtriebswelle 42 eines schematisch angedeuteten Motors 26, z.B. eines Elektromotors, in Ver bindung. Dieser Motor 26 ist über eine Befestigung 41 an einer Abschlußplatte 39, die am Schwinghebel 25 fixiert ist, gehaltert. Durch eine entsprechende Öffnung 40 ragt die Ab triebswelle 42 des Motors 26 in die Hohlachse 23 hinein. Die Wellenglieder sind so ausgelegt, daß eine axiale Anpassung in Richtung der Längsachse der Hohlachse, aber auch eine radiale Einstellmöglichkeit besteht. Auch Kreuzgelenke oder Kardangelenke sind als Koppelglieder möglich.On the drive side, the inner drive shaft 24 is connected via a coupling shaft 43 to the output shaft 42 of a schematically indicated motor 26 , for example an electric motor. This motor 26 is held by a fastening 41 on an end plate 39 which is fixed on the rocker arm 25 . Through a corresponding opening 40 protrudes from the drive shaft 42 of the motor 26 into the hollow axis 23 . The shaft members are designed so that there is an axial adjustment in the direction of the longitudinal axis of the hollow axis, but also a radial adjustment. Universal joints or universal joints are also possible as coupling links.
Beispielhaft ist dargestellt, wie die Walzeneinheit über einen Flansch 28 durch eine Anpreßfeder 29 beaufschlagt wird, wobei diese Feder 29 gegenüber einem stationären Teil 30 als Gegenlager abgestützt ist.By way of example it is shown how the roller unit is acted upon via a flange 28 by a biasing spring 29, this spring 29 is supported with respect to a stationary part 30 as a counter bearing.
In der Ausführungsform nach Fig. 2 dreht daher sowohl die Mahlschüssel 3 um deren Rotationsachse 47 als auch - unab hängig davon und mit eigenem Antrieb ausgelegt - die Mahl walzeneinheit, so daß nachteilige Effekte, wie sie voraus gehend dargelegt sind, durch den separaten Antrieb der Mahl walze verhindert werden. In the embodiment of FIG. 2, therefore, both the grinding bowl 3 rotates about its axis of rotation 47 and - independently of it and designed with its own drive - the grinding roller unit, so that adverse effects, as set out above, by the separate drive of the Milling roller can be prevented.
Die Dimensionierung der Bohrung 31 der Hohlwelle 23 orien tiert sich am Außenumfang der Koppelglieder bzw. der An triebswelle 24 und andererseits an der erforderlichen Sta bilität für die Aufnahme der Walzenlast und Walzendrehung.The dimensioning of the bore 31 of the hollow shaft 23 orien is based on the outer circumference of the coupling members or on the drive shaft 24 and on the other hand on the required stability for receiving the roll load and roll rotation.
In der zweiten Alternative des Antriebes einer Mahlwalze 55, wie sie schematisch und teilweise im Axialschnitt in Fig. 3 dargestellt ist, ist eine mit der Mahlwalze 55 verbundene Walzenwelle 56 vorgesehen. Diese Walzenwelle ist z.B. über Lager 53 zur Aufnahme axialer und radialer Kräfte in der Buchse 52 des Schwinghebels drehbar gelagert. Der Antrieb erfolgt hierbei über eine Antriebseinrichtung 58 mit ent sprechender Antriebswelle 57. Der Schwinghebel 25 ist ähn lich wie im vorgenannten Beispiel über ein Schwinghebelge lenk 34 gegenüber einem Lagergehäuse 35 gelagert. Der Schwing hebel 25 ermöglicht die Ausgleichsbewegungen der Mahlwalze 55 gegenüber der um die Achse 47 rotierenden Mahlschüssel 3. Andererseits dient der Schwinghebel auch zum Ausschwenken der gesamten Walzeneinheit aus dem entsprechenden Gehäuse der Mahlanlage. Eine z.B. an einem stationären Teil 30 des Gehäuses abgestützte Anpreßfeder 29 wirkt ebenso wie im vorausgehenden Beispiel über einen Flansch 28 und den Schwing hebel 25 auf die Mahlwalze 55.In the second alternative of driving a grinding roller 55 , as is shown schematically and partially in axial section in FIG. 3, a roller shaft 56 connected to the grinding roller 55 is provided. This roller shaft is rotatably supported, for example, via bearings 53 for absorbing axial and radial forces in the bushing 52 of the rocker arm. The drive takes place here via a drive device 58 with a corresponding drive shaft 57 . The rocker arm 25 is similarly Lich as in the aforementioned example via a Schwinghebelge steering 34 mounted against a bearing housing 35 . The oscillating lever 25 enables the compensating movements of the grinding roller 55 relative to the grinding bowl 3 rotating about the axis 47 . On the other hand, the rocker arm also serves to swing the entire roller unit out of the corresponding housing of the grinding system. A pressure spring 29 supported, for example, on a stationary part 30 of the housing acts, as in the previous example, via a flange 28 and the rocking lever 25 on the grinding roller 55 .
Die Antriebseinrichtung 58 ist über eine Motorhalterung 54 im Beispiel nach Fig. 3 am Schwinghebel 25 befestigt. Die Lager der Walzenwelle 56 sind nach Möglichkeit ebenso wie die eigentliche Antriebseinrichtung 58 staubdicht gegenüber dem Innenraum 7 der Mahlanlage gekapselt. Der walzenseitige Abschluß ist im Ausführungsbeispiel durch eine gerundete Walzenkappe 69 gebildet.The drive device 58 is fastened to the rocker arm 25 via a motor mount 54 in the example according to FIG. 3. The bearings of the roller shaft 56 are encapsulated, if possible, just like the actual drive device 58 in a dust-tight manner with respect to the interior 7 of the grinding system. In the exemplary embodiment, the roller-side closure is formed by a rounded roller cap 69 .
Die Antriebsalternativen nach den Fig. 2 und 3 könnten z.B. bei einer im Unterdruck betriebenen Mühle 1 nach der Fig. 1 angewandt werden. The drive alternatives according to FIGS. 2 and 3 could be used, for example, in a mill 1 according to FIG. 1 operated in a vacuum.
Bei dieser Mühle 1 liegt der Schwinghebel 10 im wesentlichen außerhalb des Gehäuses 2, so daß eine direkte Befestigung der Antriebe 26 und 58, wie sie in den Fig. 2 und 3 be züglich der Schwinghebel 25, 27 und 52 gezeigt sind, auch auf den Schwinghebeln 10 möglich wäre. Die Antriebe schwen ken daher bei diesen Alternativen mit den entsprechenden Schwinghebeln z.B. um die Gelenkpunkte 34.In this mill 1 , the rocker arm 10 is substantially outside the housing 2 , so that a direct attachment of the drives 26 and 58 , as shown in FIGS . 2 and 3 be with respect to the rocker arms 25 , 27 and 52 , also on the Rocker arms 10 would be possible. The drives therefore swing in these alternatives with the corresponding rocker arms, for example around the articulation points 34 .
Die Fig. 4 zeigt eine Luftstrom-Mahlanlage gemäß der Er findung im Aufriß, wobei Baugruppen, die weitgehend mit dem Stand der Technik übereinstimmen, mit gleichen Bezugszei chen wie nach Fig. 1 gekennzeichnet sind. Fig. 4 shows an airflow grinding plant according to the invention in elevation, with modules that largely correspond to the prior art, Chen with the same reference numerals as in FIG. 1 are marked.
Die in Fig. 4 gezeichnete Luftstrom-Mahlanlage 60 weist im Wälzmühlenbereich eine Mahlschüssel 61 auf, die eine kup pelartige mittige Erhebung 62 zur Verteilung des zugeführ ten bzw. zirkulierenden Mahlgutes auf die Mahlbahn hat. Die Mahlgutzufuhr erfolgt über einen zentral von oben nach unten durch den Sichter 11 hindurchgehenden Gutzufuhrkanal 64. Um diesen Kanal herum ist eine Rotor-Antriebshohlwelle 65 drehbar zum Antrieb des Rotors 12 vorgesehen.The air flow grinding system 60 shown in FIG. 4 has a grinding bowl 61 in the roller mill area, which has a cup-like central elevation 62 for distributing the supplied or circulating material to be ground on the grinding path. The millbase is fed in through a material feed channel 64 which passes centrally through the classifier 11 from top to bottom. A rotor drive hollow shaft 65 is rotatably provided around this channel for driving the rotor 12 .
Die Antriebseinrichtung der links dargestellten Mahlwalze 20 entspricht in etwa der nach Fig. 2 gezeigten Alternative, wobei das Drehmoment über eine in einer Hohlwelle laufenden Antriebswelle 24 auf die Mahlwalze 20 aufgebracht wird. Ein Motor 26, der über Befestigungsstreben 41 am Außengehäuse 2 gehaltert ist, treibt über die Antriebswelle 42 die Mahl walze 20 separat an. Die Antriebswelle 42 ragt dabei durch eine Öffnung 63 im Außengehäuse 2 der Mahlanlage. Die Durch trittsöffnungen bzw. auch Lagerungen für die Antriebswellen sind gas- und staubdicht ausgelegt, was in der schematischen zeichnerischen Darstellung nicht zum Ausdruck kommt.The drive device of the grinding roller 20 shown on the left corresponds approximately to the alternative shown in FIG. 2, the torque being applied to the grinding roller 20 via a drive shaft 24 running in a hollow shaft. A motor 26 , which is held on fastening struts 41 on the outer housing 2 , drives the grinding roller 20 separately via the drive shaft 42 . The drive shaft 42 protrudes through an opening 63 in the outer housing 2 of the grinding system. The through openings and bearings for the drive shafts are designed to be gas and dust-tight, which is not reflected in the schematic drawing.
Da die Schwinghebel 25, 27 bei dieser Luftstrom-Mahlanlage 60 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sind, verbietet sich eine direkte Befestigung des Antriebes 26 auf der Rückseite des Schwinghebels 27. Vielmehr muß der Antrieb 26 über die Halterung 41 nunmehr außen am Mühlengehäuse 2 befestigt sein. Since the rocker arms 25 , 27 are arranged within the housing 2 in this airflow grinding system 60 , direct attachment of the drive 26 to the rear of the rocker arm 27 is prohibited. Rather, the drive 26 must now be attached to the outside of the mill housing 2 via the holder 41 .
Die Schwenkbewegungen der Walzen 20 werden daher von den Antriebswellen 24 durch universelle Einstellbarkeit, die insbesondere durch Kardangelenkverbindungen realisiert sein kann, kompensiert.The pivoting movements of the rollers 20 are therefore compensated for by the drive shafts 24 by universal adjustability, which can be achieved in particular by universal joint connections.
In der Gesamtfunktion vermeidet man durch den separaten An trieb der einzelnen Mahlwalzen 20 ein Aufstauen des Mahl gutes vor den Walzen, wodurch Gleit- oder Blockierungs effekte, die ein unruhiges Laufen der Wälzmühle bewirken und auch höhere Abnutzungen mit sich bringen, vermieden wer den. Die Antriebsaggregate können auf eine niedrige Maximal leistung ausgelegt werden, da Stoßbeanspruchungen, wie sie im Stand der Technik noch auftreten können, weitgehend ver hindert werden. Die Durchsatzleistung auch bei einem Mahl gut bei hoher geforderter Feinheit kann auf diese Weise er heblich verbessert werden.In the overall function one avoids by the separate drive of the individual grinding rollers 20 a build-up of the grinding good in front of the rollers, whereby sliding or blocking effects, which cause the roller mill to run uneasily and also bring about higher wear, are avoided. The drive units can be designed for a low maximum power, since impact loads, such as may still occur in the prior art, are largely prevented. The throughput even when grinding well with a high required fineness can be significantly improved in this way.
Claims (10)
mit einer Wälzmühle, die mindestens eine stationär ge lagerte Mahlwalze aufweist, die federnd gegen eine ro tierend angetriebene Mahlschüssel anpreßbar ist bzw. sind,
mit einem über der Wälzmühle angeordneten, integrierten Sichter,
wobei das Mahlgut-Luft-Gemisch im wesentlichen vom Wälzmühlenzentrum her der Mahlschüssel und den Mahlwal zen zugeführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zur Mahlschüssel (3) auch die Mahlwalzen (20; 55) eine separate Antriebseinrichtung (26; 58) auf weisen, mittels der die Mahlwalzen (20; 55) zwangsweise rotativ mit einer Drehzahl antreibbar sind, die minde sten der theoretischen Drehzahl bei Reibschluß zwischen Mahlschüssel (3) - mit oder ohne Mahlgut - und den Mahl walzen (20; 55) entspricht und größer als diese theore tische Drehzahl ist.1. Airflow grinder
with a roller mill, which has at least one stationary-mounted grinding roller, which is or can be pressed resiliently against a ro tively driven grinding bowl,
with an integrated sifter arranged above the roller mill,
the ground-air mixture being fed to the grinding bowl and the grinding rollers essentially from the roller mill center,
characterized,
that in addition to the grinding bowl ( 3 ) also the grinding rollers ( 20 ; 55 ) have a separate drive device ( 26 ; 58 ), by means of which the grinding rollers ( 20 ; 55 ) can be driven in rotation at a speed which is at least the theoretical speed Friction between grinding bowl ( 3 ) - with or without regrind - and the grinding rollers ( 20 ; 55 ) corresponds and is greater than this theoretical speed.
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