DE4110643A1 - Walzenmuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle, insbesondere eine Gutbett-Walzenmühle zur Zerkleinerung von relativ sprödem Mahlgut, entsprechend dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Walzenmühlen der vorausgesetzten Art werden beispiels­ weise für die Zerkleinerung von Zementmaterialien, Er­ zen und ähnlichen harten und spröden Materialien ver­ wendet.

Eine Walzenmühle, insbesondere Gutbett-Walzenmühle der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art ist u. a. aus dem DE-GM 86 04 024 bekannt. In diesem Falle kann die Antriebseinrichtung für jede Walze durch eine Getriebe-Motor-Einheit gebildet sein, deren Abtriebs­ welle mit dem Antriebswellenende der zugehörigen Walze direkt verschraubt oder über eine winkelbewegliche Kupplung drehfest verbunden ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Wal­ zenmühle der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausge­ setzten Art im Bereich ihrer Antriebseinrichtungen so weiterzuentwickeln, daß sich bei hoher Betriebssicher­ heit besonders kompakte und relativ einfach anzubrin­ gende Antriebseinrichtungen ergeben, die insbesondere auch für sehr große Antriebsleistungen geeignet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Da bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung jede An­ triebseinrichtung für die beiden Mahlwalzen durch einen getriebelosen Elektromotor gebildet ist, dessen Rotor (Läufer) drehfest mit dem Antriebswellenende der Walze verbunden und dessen Stator an dem entsprechenden La­ gerstein befestigt ist, können Getriebe, aufwendige Kupplungen sowie teure und schwere Gelenkwellen, wie sie für die Antriebseinrichtungen bekannter Walzenmüh­ len Verwendung finden, bei der hier vorgeschlagenen Walzenmühle, insbesondere Gutbett-Walzenmühle, entfal­ len. Dies bedeutet ferner, daß keine mechanischen An­ triebsteile und damit keine ausgesprochenen Verschleiß­ teile bei den erfindungsgemäß verwendeten Antriebsein­ richtungen vorhanden sind, was zu einer besonders hohen Betriebssicherheit führt.

Da ferner die Elektromotoren für die beiden Mahlwalzen bevorzugt als frequenzgesteuerte, langsam laufende Asynchronmotoren oder Synchronmotoren ausgebildet sind, können sie in ihrer Drehzahl allen vorkommenden Mahl­ gutarten, insbesondere auch schwierigem Mahlgut, opti­ mal angepaßt werden.

Die für den Antrieb der Walzen vorgesehenen Elektromo­ toren können äußerst kompakt ausgeführt sein, und es sind ihnen nach oben praktisch keine Leistungsgrenzen gesetzt, wobei ihr besonderer Vorteil in der Verwendung für große Antriebsleistungen über etwa 1 MW liegt. Hierbei ist es ferner von besonderem Vorteil, daß für den Elektromotor selbst kein eigenes Lager erforderlich ist. Verwendet man dabei für die beiden Walzen einer Walzenmühle zwei genau gleich ausgelegte Elektromoto­ ren, dann können für beide Walzen die Walzendrehzahl oder die Walzenumfangsgeschwindigkeit oder die Drehmo­ mente jeweils gleich gehalten werden.

Durch die gewählte Zuordnung und Verbindung jedes Elek­ tromotors zur zugehörigen Walze bzw. am zugehörigen La­ gerstein wird der Elektromotor jeder Loswalze bei einer Relativbewegung der Loswalze gegenüber der Festwalze problemlos zusammen mit der Loswalze und deren Lager­ steinen mitbewegt werden.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiel näher erläutert. In dieser weitgehend schematisch gehaltenen Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der Walzenmühle;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch die Walzenmühle (etwa entlang der Linie II-II in Fig. 1) zur Darstellung einer ersten Ausführungs­ form des jeder Walze zugeordneten Elek­ tromotors;

Fig. 3 und 4 zwei ähnliche Teil-Schnittansichten wie Fig. 2, jedoch mit zwei abgewandelten Aus­ führungsarten des Elektromotors.

Das in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte erste Ausfüh­ rungsbeispiel betrifft eine Walzenmühle in Form einer Gutbett-Walzenmühle 1. Diese Walzenmühle 1 enthält ein Maschinengestell mit einem Oberrahmen 2 und einem Un­ terrahmen 3 sowie zwei in diesem Maschinengestell ange­ ordnete Walzen 4, 5.

Diese beiden Walzen 4, 5 werden in üblicher Weise mit hohem Druck gegeneinandergepreßt und werden gegenläufig umlaufend angetrieben. Von diesen beiden Walzen ist die eine Walze 4 als Loswalze 4 ausgebildet, d. h. sie ist in Richtung des Doppelpfeiles 6 beweglich gelagert, während die zweite Walze als Festwalze 5 ortsfest gela­ gert ist. Jede Walze 4, 5 ist mit ihren Wellenenden (vgl. z. B. Loswalze 4 mit ihren Wellenenden 4a und 4b in Fig. 2) in seitlichen Lagersteinen 7a, 7b bzw. 8a, 8b gelagert. Von diesen Lagersteinen sind die Lagersteine 8a, 8b für die Festwalze 5 - wie aus Fig. 1 ersichtlich - fest im Maschinengestell zwischen Oberrahmen 2 und Unterrahmen 3 angeordnet (verschraubt), während die La­ gersteine 7a und 7b für die Loswalze 4 durch obere und untere Gleitführungen 9a bzw. 9b zwischen dem Oberrah­ men 2 und dem Unterrahmen 3 in Richtung des Doppelpfei­ les 6 gleitbeweglich geführt sind.

Damit die beiden Walzen 4, 5 einerseits stets mit dem erforderlichen hohen Druck gegeneinander gepreßt werden und andererseits im Bedarfsfalle (wenn ein schwer oder nicht zu zerkleinernder Fremdkörper den Walzenspalt passiert) die Loswalze 4 kurzzeitig von der Festwalze 5 wegbewegt werden kann, wird die Loswalze federnd gegen die Festwalze 5 gedrückt. Zu diesem Zweck sind den La­ gersteinen 7a, 7b der Loswalze 4 - wie in Fig. 1 ange­ deutet - beispielsweise hydraulische Zylinder-Kolben- Einheiten 10 in an sich bekannter Weise zugeordnet.

Jeder Walze 4, 5 ist eine gesonderte Antriebseinrich­ tung zugeordnet, die erfindungsgemäß durch einen ge­ triebelosen Elektromotor 11, 12 gebildet ist. Da beide Elektromotoren 11, 12 für die beiden Walzen 4, 5 gleichartig ausgebildet und angeordnet sein können, sei anhand Fig. 2 lediglich der der Loswalze 4 zugeordnete Elektromotor 11 bzw. dessen Anordnung näher erläutert, wobei angenommen sei, daß es sich in diesem Beispiel um frequenzgesteuerte, langsam laufende Synchronmotoren handelt.

Gemäß Fig. 2 enthält der Elektromotor 11 einen Rotor (Läufer) 13 mit Polschuhen 14 sowie einen Stator 15, der - wie angedeutet - in einem Motorgehäuse 16 befe­ stigt sein kann oder auch gleichzeitig die Rolle eines Gehäuses übernehmen kann. Hierbei ist der Rotor 13 in der Weise drehfest mit dem ihm zugewandten Antriebswel­ lenende 4a der Walze 4 verbunden, daß er durch eine axiale Verlängerung dieses Antriebswellenendes 4a ge­ bildet ist. Die Polschuhe 14 sind dementsprechend fest auf dieser Antriebswellenverlängerung (= Rotor 13) an­ gebracht. Das den Stator 15 enthaltende Gehäuse 16 ist dagegen an der Außenseite des entsprechenden Lagerstei­ nes 7a befestigt, indem es an diesem Lagerstein 7a an­ geflanscht und verschraubt ist. Falls - wie zuvor eben­ falls angedeutet - der Stator gleichzeitig die Rolle des Gehäuses übernimmt, dann wird selbstverständlich der Stator dieses Elektromotors in gleichartiger Weise direkt an der Außenseite des entsprechenden La­ gersteines 7a angeflanscht sein.

In gleichartiger Weise kann der Elektromotor 12 ausge­ bildet und angeordnet sein, wobei dessen Gehäuse dann fest an der Außenseite des entsprechenden Lagersteines 8a angeflanscht ist. Bei der geschilderten Ausbildung und Anordnung kann der Elektromotor 11 problemlos alle Bewegungen des Lagersteines 7a und damit der Loswalze 4 mitmachen.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für die Ausbildung und Zusammenordnung von Walze, Lagerstein und zugehörigem Elektromotor. Der Hauptunterschied zum Beispiel gemäß Fig. 2 ist darin zu sehen, daß der im Prinzip gleichartig aufgebaute und angeordnete Elektro­ motor 11′ einen gesonderten Rotor 23 besitzt, dessen eines Ende 23a einen Endflansch 24 besitzt, an dem der Motorrotor 23 stirnseitig an das Antriebswellen 4a′ der zugehörigen Walze 4′ fest, jedoch lösbar angeflanscht ist. Der Stator 15′ kann ansonsten wiederum in gleicher Weise wie anhand Fig. 2 erläutert worden ist, direkt oder über das Motorgehäuse 16′ an der Außenseite des entsprechenden Lagersteins 7a′ angeflanscht sein.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsvariante des Beispieles gemäß Fig. 3 für die Ausbildung und Anordnung des Elek­ tromotors 11′′ veranschaulicht, d. h. der Motorrotor 23 ist auch hier wiederum über sein Ende 23a stirnseitig am Antriebswellenende 4a′ der zugehörigen Walze 4′ an­ geflanscht. Auch der Stator 25 kann wiederum direkt oder über das diesen Stator enthaltende Motorgehäuse 26 an der Außenseite des entsprechenden Lagersteins 7a′ angeflanscht sein. Zusätzlich weist das Motorgehäuse 26 in diesem Falle an der Unterseite seines dem Lagerstein 7a′ abgewandten Endes noch einen Gleitansatz 26a auf, über den sich das Gehäuse 26 und damit auch der Stator 25 noch auf einer parallel zum Lagerstein 7a′ ortsfest angeordneten Gleitschiene 27 gleitend abstützen kann. Diese Gleitschiene 27 kann ganz oder teilweise aus ei­ nem Material mit besonders günstigem Reibungskoeffizi­ enten hergestellt sein. Auf diese Weise kann auch bei besonders großen Elektromotorausführungen der Elektro­ motor einerseits zuverlässig angeordnet und abgestützt und andererseits doch noch problemlos zusammen mit dem Lagerstein 7a′ und der zugehörigen Loswalze 4′ relativ zur Festwalze beweglich sein.

Während die obigen Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der Verwendung von Synchronmotoren erläutert worden sind, können statt dessen auch frequenzgesteuerte, lang­ sam laufende Asynchronmotoren für den Direktantrieb der Walze verwendet werden, wobei im letzteren Falle dann die Käfigläufer dieser Asynchronmotoren anstelle der Polschuhe in entsprechender Weise, z. B. auf den Verlän­ gerungen der Antriebswellenenden der Walzen, angeordnet sind.

Als getriebelose Elektromotoren für diese Direktan­ triebe jeder Walze einer Walzenmühle werden somit be­ vorzugt frequenzgesteuerte, langsam laufende Elektromo­ toren entweder in Form von Synchronmotoren oder in Form von Asynchronmotoren verwendet. Diese Elektromotoren können in optimaler Weise mit unbegrenzter Leistung eingesetzt, und ihre Drehzahlen können den Erfordernis­ sen des Mahlgutes optimal angepaßt werden.

Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß etwa in Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten oder an die Durchmesser der Walzen diese erfindungsgemäß verwende­ ten Elektromotoren entweder auf ein und derselben Seite des Maschinengestelles bzw. der Walzenmühle oder auf jeweils entgegengesetzten Seiten dieser Walzenmühle an­ geordnet sein können. In jedem Falle ergibt sich ein optimaler Direktantrieb für jede Walze der Walzenmühle.

Claims (9)

1. Walzenmühle, insbesondere Guttbett-Walzenmühle zur Zerkleinerung von relativ sprödem Mahlgut, enthal­ tend

• a) zwei mit hohem Druck gegeneinandergepreßte, ge­ genläufig umlaufende Walzen (4, 5), deren Wel­ lenenden (4a, 4b) in seitlichen Lagersteinen (7a, 7b, 8a, 8b) gelagert sind und von denen wenigstens die eine Walze als Loswalze (4) ausgebildet und über ihre Lagersteine federnd gegen die andere Walze (5) gedrückt ist,
• b) für jede Walze eine gesonderte Antriebseinrich­ tung (11, 12), die einerseits mit dem einen An­ triebswellenende der zugehörigen Walze drehfest verbunden ist und andererseits wenigstens teil­ weise vom entsprechenden Lagerstein getragen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• c) jede Antriebseinrichtung durch einen getriebelo­ sen Elektromotor (11, 12, 11′, 11′′) gebildet ist, dessen Rotor (13, 23) drehfest mit dem An­ triebswellenende (4a, 4a′) der Walze (4, 4′, 5) verbunden und dessen Stator (15, 25) an dem ent­ sprechenden Lagerstein (7a, 8a, 7a′) befestigt ist.

2. Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (23a) des Motorrotors (23) stirn­ seitig am Antriebswellenende (4a′) der zugehörigen Walze (4′) angeflanscht ist.

3. Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorrotor (13) durch eine axiale Verlänge­ rung des Antriebswellenendes (4a) der zugehörigen Walze (4) gebildet ist und Polschuhe (14) des als Synchronmotor ausgebildeten Elektromotors (11) auf dieser Antriebswellenverlängerung angebracht sind.

4. Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorrotor durch eine axiale Verlängerung des Antriebswellenendes der zugehörigen Walze gebil­ det ist und der Käfigläufer des als Asynchronmotor ausgebildeten Elektromotors auf dieser Antriebswel­ lenverlängerung angeordnet ist.

5. Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (15, 15′) des Elektromotors (11, 12, 11′) direkt oder über ein Motor-Gehäuse (16, 16′) an der Außenseite des entsprechenden Lagersteins (7a, 8a, 7a′) angeflanscht ist.

6. Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (25) des Elektromotors (11′′) oder das den Stator enthaltende Gehäuse (26) des Elektromo­ tors einerseits an der Außenseite des entsprechenden Lagersteins (7a′) angeflanscht und andererseits auf einer parallel zum Lagerstein (7a′) ortsfest ange­ ordneten Gleitschiene (27) gleitend abgestützt ist.

7. Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektromotor ein frequenzgesteuerter, lang­ sam laufender Asynchronmotor ist.

8. Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elektromotor ein frequenzgesteuerter, langsam laufender Synchronmotor ist.