DE4006430A1 - Gutbettwalzenmuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gutbettwalzenmühle zur Zer­ kleinerung von sprödem Mahlgut, entsprechend dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Bei solchen Gutbettwalzenmühlen ist es allgemein be­ kannt, daß das Mahlgut über einen Gutaufgabeschacht dem zwischen den beiden Mahlwalzen gebildeten Walzen- bzw. Mahlspalt zugeführt wird. Beim Zerkleinerungsvorgang fördern die Walzenoberflächen (Außenumfangsseiten) der beiden gegeneinander umlaufend angetriebenen Mahlwalzen das Gut zunächst zum Mahlspalt hin und ziehen es dann schließlich in den Mahlspalt ein, wo es unter hohem An­ preßdruck der Walzen zerkleinert wird.

Aus der Praxis sind verschiedene Ausführungsformen von Gutaufgabeschächten bekannt. So besteht ein solcher Gutaufgabeschacht meist aus vier vertikal angeordneten Schachtwänden. In Achsrichtung der Walzen entspricht die lichte Schachtweite dabei im allgemeinen etwa der axialen Länge der Walzen, so daß die beiden Schacht­ stirnwände mit ihren unteren Enden zusätzlich den Mahl­ spalt an den Stirnenden der beiden Walzen abdecken kön­ nen. Hierdurch soll der Mahlspalt gegen stirnseitig austretendes Gut abgedichtet werden. Ein Nachteil die­ ser Schachtwandanordnung besteht darin, daß zusätzlich ein Spalt zwischen den Schachtstirnseiten und den je­ weils zugehörigen Stirnseiten der beiden Walzen ober­ halb des Mahlspaltes gebildet wird, der vom zugeführten Mahlgut direkt beaufschlagt wird. Wenn schwer mahlbare oder nicht zerkleinerbare größere Gutstücke den Mahl­ spalt passieren, kommt es aufgrund der beweglichen La­ gerung der Loswalze zu mehr oder weniger großen Seiten­ ausschlägen, die entsprechend tiefe Schleifspuren an zugeordneten Schachtwänden und/oder Walzenstirnseiten verursachen.

Unproblematisch ist dagegen der Spalt, der zwischen der Umfangsoberfläche der Walzen und den unteren Rändern von etwa in Walzenachsrichtung verlaufenden Schachtwän­ den gebildet wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß durch die Förderwirkung der Umfangsoberfläche der Wal­ zen das Gut von dem zuletzt erwähnten Spalt weggeför­ dert und dem Mahlspalt zugeleitet wird.

Es ist ferner aus der Praxis bekannt, den Aufgabe­ schacht so zu gestalten, daß die Schachtweite in Achs­ richtung der Walzen kleiner ist als die wirksame axiale Walzenlänge. Anstelle von den Mahlspalt stirnseitig der Walzen abdeckenden Schachtwänden bilden hier sogenannte ebenflächige Herzstücke die Stirnwände des Gutaufgabe­ schachtes. Diese Herzstücke sind an ihren unteren Rän­ dern den Walzenradien bzw. -durchmessern angepaßt und weisen einen möglichst kleinen Spaltabstand zur Um­ fangsoberfläche der Walzen auf. Ein Nachteil dieser ebenflächigen Herzstücke ist nun jedoch darin zu sehen, daß während des Zerkleinerungsbetriebes ein Teil des Aufgabegutes in die Abstandsspalte eintritt, die von den Umfangsoberflächen (Mahlbahnen) und den Herzstücken gebildet werden, und dort einen erhöhten Verschleiß verursacht, wodurch dann Gut seitlich austreten kann und vom Zerkleinerungsprozeß nicht mehr erfaßt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei ei­ ner Gutbettwalzenmühle der im Oberbegriff des Anspru­ ches 1 vorausgesetzten Art die Mahlgutzuführung in der Weise zu verbessern, daß mit verhältnismäßig einfachen baulichen Maßnahmen ein Mahlgutaustritt nach den Stirn­ seiten der Mahlwalzen weitgehend vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst, wobei sich zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbil­ dungen dieser Erfindung aus den Merkmalen der Unteran­ sprüche ergeben.

Während bei den oben erläuterten bekannten Ausführungen die Stirnwände der zugehörigen Gutaufgabeschächte je­ weils im wesentlichen ebenflächig und etwa rechtwinklig zu den Walzenlängsachsen verlaufen, geht man bei der erfindungsgemäßen Ausführung einen anderen Weg. Be­ trachtet man nämlich den Aufgabeschacht einer erfin­ dungsgemäß ausgeführten Gutbettwalzenmühle über seinen horizontalen Querschnitt, dann weist dieser Gutaufgabe­ schacht zumindest in seinem in den Walzenzwickel hin­ einragenden unteren Teil eine unterschiedliche lichte Weite in Achsrichtung der Walzen auf, und dabei besitzt dieser Gutaufgabeschacht sein maximale lichte Weite etwa im Bereich der durch den Mahlspalt verlaufenden vertikalen Mittelebene (Längsmittelebene) der Mühle. Wie anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläu­ tert wird, sind beim Gutaufgabeschacht gemäß der vor­ liegenden Erfindung dessen Stirnwände (im Bereich der axialen Enden bzw. der Stirnenden der Walzen), soweit überhaupt ausgeprägte Stirnwände vorhanden sind, nicht ebenflächig, sondern so gestaltet, daß sie sich etwa vom Bereich der zugehörigen Walzenstirnenden bzw. der zugehörigen axialen Enden der Walzen in Richtung auf die Walzenlängsmitte öffnen. Auf diese Weise wird er­ reicht, daß die gegeneinander umlaufenden Walzen das Mahlgut verstärkt in das Schachtinnere fördern, wodurch auch ein Verschleiß zwischen den unteren Rändern im Be­ reich der Schachtstirnwände in einem hohen Maße weitge­ hend vermieden wird.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand der Zeichnung nä­ her erläutert. In dieser Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine vertikale Querschnittsansicht durch die Walzenmühle, etwa entlang der Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Walzenmühle mit ge­ schnittenem Gutaufgabeschacht (Ansicht etwa entlang der Linie II-II in Fig. 1);

Fig. 3 eine Querschnittsansicht durch ein an­ deres Ausführungsbeispiel des Gutaufgabe­ schachtes.

Da der wesentliche Gedanke der vorliegenden Erfindung in der Hauptsache die Ausführung des Gutaufgabe­ schachtes sowie seine Zuordnung zu den Walzen dieser Gutbettwalzenmühle betrifft, seien nachfolgend anhand der Zeichnung überwiegend auch nur die zur Erläuterung dieser Erfindung für erforderlich gehaltenen Teile der Gutbettwalzenmühle erläutert. Die Gutbettwalzenmühle kann daher mit Ausnahme ihres Gutaufgabeschachtes 1 weitgehend in an sich bekannter Weise aufgebaut sein, so daß sie zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, wie z. B. Zementrohmaterialien, Zementklinker, Erzen und dgl., verwendet werden kann.

Die in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Gutbettwalzen­ mühle enthält somit zwei im wesentlichen horizontal an­ geordnete Mahlwalzen 2, 3, die - entsprechend den Drehrichtungspfeilen 4 und 5 - gegeneinander umlaufend durch nicht näher veranschaulichte Antriebe bzw. Moto­ ren angetrieben werden. Von den beiden Mahlwalzen ist die erste Walze 2 als Festwalze in einem Rahmengestell 6 ortsfest gelagert, während die andere Mahlwalze 3 als Loswalze relativ zur Festwalze (Walze 2) beweglich ge­ lagert ist. Die Achsenden 2a, 2b bzw. 3a, 3b dieser beiden Mahlwalzen 2, 3 sind dazu beispielsweise in so­ genannten Lagersteinen 7 bzw. 8 drehbar gelagert, von denen die Lagersteine 7 der ersten Mahlwalze 2 fest im ortsfesten Rahmengestell 6 und die Lagersteine 8 für die andere Mahlwalze (Loswalze) 3 in Richtung des Dop­ pelpfeiles 9 gleitbeweglich im Rahmengestell 6 gehal­ tert sind. Die Lagersteine 8 für die Loswalze (Walze 3) können dabei in bekannter Weise - wie teilweise bei 10 angedeutet - durch hydraulisch-pneumatische Federsy­ steme in der Weise abgefedert sein, daß die Walze nach Passieren eines größeren schwer oder nicht zerkleiner­ baren Gutstückes zunächst so verlagerbar ist, daß ein zwischen den beiden Mahlwalzen 2, 3 ausgebildeter Mahl­ spalt 11 vergrößert und danach sofort wieder - durch Rückfederung der Walze 3 - seine eingestellte Aus­ gangsweite erhalten kann. Im Bereich oberhalb des ge­ nannten Mahlspaltes 11 ist ferner ein durch die ent­ sprechenden Umfangsflächenbereiche der beiden Mahlwal­ zen 2, 3 begrenzter Walzenzwickel 12 ausgebildet.

Der bereits erwähnte Gutaufgabeschacht 1 ist über dem Mahlspalt 11 angeordnet sowie an seiner Ober- und Un­ terseite (oberes und unteres Ende) offen; er wird dabei von nachfolgend noch näher zu erläuterden Außenwänden begrenzt.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausfüh­ rungsbeispiel ist dieser Gutaufgabeschacht 1 durch zwei sich etwa in Achsrichtung (vgl. geometrische Langsach­ sen 2c bzw. 3c) der Mahlwalzen erstreckende, mit Ab­ stand gegenüberliegende Längswände 1a, 1b und zwei diese beiden Längswände 1a, 1b miteinander verbindende Stirnwände 1c und 1d begrenzt.

Der Gutaufgabeschacht 1 weist nun grundsätzlich zumin­ dest in seinem in den Walzenzwickel 12 hineinragenden unteren Teil 1e eine - über den horizontalen Quer­ schnitt des Schachtes 1 betrachtet (vgl. Fig. 2) - un­ terschiedliche lichte Weite in Achsrichtung (2c, 3c) der Mahlwalzen 2, 3 auf, und dabei besitzt er seine ma­ ximale Weite W etwa im Bereich der durch den Mahlspalt 11 verlaufenden vertikalen Mittelebene (Längsmittelebene) 13 der Mühle.

Betrachtet man im Sinne des Zuvorgesagten den Gutaufga­ beschacht 1 im Beispiel der Fig. 1 und 2, dann erkennt man dort, daß die Stirnwände 1c und 1d zumindest im Be­ reich des unteren Schachtteiles 1e - im horizontalen Schachtquerschnitt (Fig. 2) betrachtet - je zwei unter einem Winkel von kleiner als 180° verlaufende Wandab­ schnitte 1c′, 1c′′ bzw. 1d′, 1d′′ aufweisen, wobei der Scheitelpunkt 1s des so gebildeten Winkels α in der Nähe der zugehörigen Walzenstirnenden 2d, 2e bzw. 3d, 3e liegt und dieser Winkel sich zur Walzenlängsmitte hin öffnet. Damit bildet dieser Gutaufgabeschacht 1 im horizontalen Querschnitt (vgl. Fig. 2) sowie unter Be­ zugnahme auf die vertikale Mittelebene 13 der Mühle zwei Teilquerschnittsflächen in Trapezform, deren große Trapez-Basisseiten an der vertikalen Mittelebene 13 der Mühle aneinanderliegen, was in Fig. 2 gut zu erkennen. Vorzugsweise sind diese beiden Teil-Querschnittsflächen des Gutaufgabeschachtes 1 als zwei etwa gleich große spiegelbildliche Flächenhälften in Trapezform ausgebil­ det.

Wie sich ferner Fig. 1 entnehmen läßt, sind die Stirn­ wände 1c und 1d dieses Gutaufgabeschachtes 1 an ihren unteren Enden der Form des Walzenzwickels 12 und dem Walzendurchmesser angepaßt. Hierbei sind die unteren Ränder dieser beiden Schachtstirnwände 1c und 1d mit geringem Spaltabstand A zu den oberen Umfangsflächen der Mahlwalzen 2, 3 angeordnet und vorzugsweise durch nicht im einzelnen veranschaulichte, geeignete und an sich bekannte Dichtleisten, insbesondere Gummi- oder gummielastische Kunststoff-Dichtleisten abgedichtet. Die Wirkung des erfindungsgemäß ausgebildeten Gutaufga­ beschachtes 1 läßt sich durch die in den Fig. 1 und 2 teilweise veranschaulichte Andeutung von Mahlgut 14 so­ wie durch Gutbewegungspfeile 15, 16 leicht erkennen. Somit wird das zu zerkleinernde Mahlgut 14 - gemäß Fig. 1 - von den oberen Umfangsflächen der Mahlwalzen 2, 3 entsprechend den Pfeilen 15 zum Mahlspalt 11 hin­ gefördert, in dem das Mahlgut 14 unter hohem Anpreß­ druck der Mahlwalzen 2, 3 zerkleinert wird. In Fig. 2 läßt sich erkennen, wie durch die Formgebung des Gutaufgabeschachtes 1 im horizontalen Querschnitt, d. h. insbesondere durch die unter dem Winkel α zueinander ausgerichteten Stirnbandabschnitte 1c′-1c′′ bzw. 1d′- 1d′′ das im Bereich dieser Schachtstirnwände 1c und 1d dem Walzenzwickel 12 und dann dem Mahlspalt 11 zulau­ fende Mahlgut 14 gemäß den Pfeilen 16 aus dem Bereich des Spaltabstandes A (Fig. 1) zwischen diesen Schacht­ stirnwänden und den Walzenumfangsflächen ins Schachtin­ nere und damit in den Mahlspalt 11 gefördert wird.

Alle oder einige Schachtwände 1a, 1b sowie 1c und 1d dieses Gutaufgabeschachtes 1 können dabei je nach der Art des zu zerkleinernden Mahlgutes vollkommen oder an­ nähernd senkrecht oder ggf. auch teilweise unter einem vertretbaren Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt sein.

Der Winkel α, unter dem die beiden Wandabschnitte 1c′, 1c′′ bzw. 1d′, 1d′′ jeder Schachtstirnwand 1c, 1d ge­ geneinander sowie gegenüber der vertikalen Mittelebene 13 schräggestellt sind, soll so deutlich unterhalb 180° liegen, daß die weiter oben geschilderte Förderfunktion des Gutes zum Mahlspalt hin zuverlässig gewährleistet ist. Im Beispiel der Fig. 2 beträgt der Winkel α etwa 120°; generell kann dieser Winkel α bei günstiger För­ derfunktion der Schachtstirnwände und zweckmäßigem Ge­ samtaufbau des Gutaufgabeschachtes 1 etwa im Bereich von 90 bis 160° liegen.

Im Rahmen der Erfindung kann der Gutaufgabeschacht selbstverständlich auch noch andere Querschnittsformen aufweisen, als sie zuvor insbesondere anhand der Fig. 1 und 2 geschildert sind, aufweisen. Eine dieser mögli­ chen anderen Ausführungsformen ist in Fig. 3 veranschau­ licht, in der lediglich der Gutaufgabeschacht 21 im ho­ rizontalen Querschnitt gezeigt ist. Die Zuordnung die­ ses Gutaufgabeschachtes 21 zu den Mahlwalzen 2, 3 der Gutbettwalzenmühle kann man sich leicht vorstellen, wenn man die Darstellung des ersten Beispieles in Fig. 2 betrachtet und in diesem Sinne die Ausrichtung des Gutaufgabeschachtes 21 in bezug auf die vertikale Mit­ telebene 13 der Mühle beachtet.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 3) kann man da­ von ausgehen, daß der Gutaufgabeschacht 21 zwei sich in Achsrichtung der Walzen erstreckende, mit Abstand ge­ genüberliegende Längswände 21a und 21b sowie zwei diese Längswände verbindende Stirnwände 21c und 21d als ge­ schlossene und diesen Schacht begrenzende Außenwände aufweist. In diesem Falle ist jedoch jede Schachtstirn­ wand 21c, 21d entsprechend der Darstellung in Fig. 3 un­ ter Ausbildung eines Bogenabschnittes, vorzugsweise ei­ nes symmetrischen, halbkreisförmigen Bogenabschnittes, geformt, der sich zur Walzenlängsmitte hin öffnet und dessen mittlerer Bogenteil 21c′ bzw. 21d′ im Bereich der zugehörigen Walzenstirnenden sowie der vertikalen Mittelebene (Längsmittelebene) 13 der Mühle liegt.

In Anlehnung an das zuvor anhand Fig. 3 erläuterte Aus­ führungsbeispiel kann man sich auch vorstellen, daß der Gutaufgabeschacht der Gutbettwalzenmühle einen etwa ovalen oder ähnlich runden Rohrquerschnitt haben kann.

Claims (6)

1. Gutbettwalzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, enthaltend

• a) zwei im wesentlichen horizontal angeordnete Mahlwalzen (2, 3), von denen die eine als Fest­ walze ortsfest und die andere als Loswalze rela­ tiv zur Festwalze beweglich gelagert ist, wobei zwischen den beiden Walzen ein Mahlspalt (11) und im Bereich über diesem Mahlspalt ein Walzen­ zwickel (12) ausgebildet sind,
• b) einen über dem Mahlspalt (11) angeordneten, an seiner Ober- und Unterseite offenen und von ge­ schlossenen Außenwänden begrenzten Gutaufgabe­ schacht (1, 21),

dadurch gekennzeichnet, daß

• c) der Gutaufgabeschacht (1, 21) zumindest in sei­ nem in den Walzenzwickel (12) hineinragenden un­ teren Teil (1e) eine - über den horizontalen Querschnitt des Schachtes betrachtet - unter­ schiedliche lichte Weite in Achsrichtung (2c, 3c) der Walzen (2, 3) aufweist, wobei er seine maximale Weite (W) etwa im Bereich der durch den Mahlspalt (11) verlaufenden vertikalen Mittele­ bene (13) der Mühle besitzt.

2. Gutbettwalzenmühle nach Anspruch 1, wobei der Gutaufgabeschacht durch zwei sich etwa in Achsrich­ tung der Walzen erstreckende, mit Abstand gegenüber­ liegende Längswände und zwei diese Längswände ver­ bindende Stirnwände begrenzt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stirnwände (1c, 1d) des Gutaufga­ beschachtes (1) zumindest im Bereich des unteren Schachtteiles (1e) - im horizontalen Querschnitt betrachtet - je zwei unter einem Winkel von kleiner als 180° verlaufende Wandabschnitt (1c′, 1c′′, 1d′, 1d′′) aufweisen, wobei der Scheitelpunkt (1s) des so gebildeten Winkels (α) in der Nähe der zugehörigen Walzenstirnenden (2d, 2e, 3d, 3e) liegt und dieser Winkel sich zur Walzenlängsmitte hin öffnet.

3. Gutbettwalzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gutaufgabeschacht (1) im horizon­ talen Querschnitt sowie unter Bezugnahme auf die vertikale Mittelebene (13) der Mühle zwei Teilquer­ schnittsflächen, vorzugsweise zwei etwa gleich große spiegelbildliche Flächenhälften, in Trapezform bil­ det, deren große Trapez-Basisseiten an der vertika­ len Mittelebene der Mühle aneinanderliegen.

4. Gutbettwalzenmühle nach Anspruch 1, wobei der Gutaufgabeschacht durch zwei sich etwa in Längsrich­ tung der Walzen erstreckende, mit Abstand gegenüber­ liegende Längswände und zwei diese Längswände ver­ bindende Stirnwände begrenzt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Schachtstirnwand (21c, 21d) - im horizontalen Querschnitt des Schachtes (21) betrach­ tet - unter Ausbildung eines Bogenabschnitts ge­ formt ist, der sich zur Walzenlängsmitte hin öffnet und dessen mittlerer Bogenteil (21c′, 21d′) im Be­ reich der zugerhörigen Walzenstirnenden sowie der vertikalen Mittelebene (13) der Mühle liegt.

5. Gutbettwalzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die der Zwickelform und dem Walzen­ durchmesser angepaßten unteren Ränder der unteren Stirnwandenden mit geringem Spaltabstand (A) zu den oberen Umfangsflächen der Mahlwalzen (2, 3) angeord­ net und durch elastische Dichtleisten, insbesondere Gummi- oder gummielastische Kunststoff-Dichtleisten, abgedichtet sind.