EP0320853A2 - Gutbett-Walzenmühle - Google Patents

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EP0320853A2
EP0320853A2 EP88120745A EP88120745A EP0320853A2 EP 0320853 A2 EP0320853 A2 EP 0320853A2 EP 88120745 A EP88120745 A EP 88120745A EP 88120745 A EP88120745 A EP 88120745A EP 0320853 A2 EP0320853 A2 EP 0320853A2
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EP
European Patent Office
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roller
throttle
controller
roll mill
mill according
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EP88120745A
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Inventor
Franz-Josef Dipl.-Ing. Adrian
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Krupp Polysius AG
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/32—Adjusting, applying pressure to, or controlling the distance between, milling members

Definitions

  • the invention relates to a material bed roller mill (corresponding to the preamble of claim 1) and a method (corresponding to the preamble of claim 12 for comminuting brittle regrind.
  • Gutbett roller mills contain two horizontally arranged driven rollers that are pressed against each other at high pressure. The material is largely shredded as it passes through the nip, agglomerates (slugs) are formed which already contain a high proportion of the finished product and which are then broken down in a downstream unit with low energy consumption. Gutbett roll mills of this type, as are known in particular from DE-PS 27 08 053, enable considerable energy savings in the comminution of brittle regrind, such as cement clinker and the like.
  • the invention is therefore based on the object of designing a material bed roller mill in the preamble of claim 1 or a method according to the preamble of claim 12, that the formation of disturbing resonance vibrations is avoided.
  • the longitudinal vibrations of the idler roll running transverse to the nip are damped. If a hydraulic gas spring system is used to press the idler roller with high pressure in the direction of the fixed roller, the damping can take place with the aid of a throttle which is arranged in the hydraulic line between the gas spring and the hydraulic cylinder.
  • the damping effect that can be achieved by means of such a choke has been clearly and reproducibly proven in tests. It enables reliable prevention of harmful resonance peaks and constant resonance vibrations in a simple and cost-saving manner.
  • the measure according to the invention makes it possible to safely operate a material bed roller mill even in critical cases, in particular with a high proportion of semolina.
  • the material bed roller mill schematically illustrated in FIG. 1 contains two horizontally arranged, driven rollers 1, 2, of which the roller 1 is designed as a fixed roller and the roller 2 as a loose roller, which is arranged within the mill housing 3 transversely to the roller gap 4, i. H. is movable in the direction of the double arrow 5.
  • a hydraulic gas spring system is provided, the hydraulic cylinder which contains 6, 7, a hydraulic pump 8 and a gas spring 9. Hydraulic cylinders and gas springs are arranged at both ends of the roller 2 in order to achieve a parallel displacement of the roller 2 transversely to the nip 4.
  • the check valve 13 opens when the gas spring 9 relaxes.
  • the check valve 14 opens when the gas spring 9 is compressed.
  • a single throttle 11 is present in the hydraulic line 10 between the hydraulic cylinder 6 or 7 and gas spring 9. This results in symmetrical damping in both vibration directions.
  • measures are also provided for assigning a controller 15 to the throttle 11 arranged in the hydraulic line 10 or each throttle, which forms an essential part of the damping device, which is provided with at least one vibration measuring device provided on or in the roller mill is connected, as indicated in FIGS. 1 and 3 at 16.
  • This vibration measuring device 16 can be, for example, a travel, force, torque, acceleration measuring device or the like which is known per se.
  • a suitable, known actuator 18 for the throttle is preferably arranged in the connection control line 17, indicated by dashed lines in FIG. 3, between the controller 15 and the throttle 11.
  • This control connection (vibration measuring device 16 - controller 15 - actuator 18 - throttle 11) is such that measurement signals generated by the vibration measuring device 16 and representing the vibration state of the roller mill can be fed to the controller 15 and the throttle effect of the throttle 11 via this controller 15 to the respective vibration state the roller mill can be adjusted.
  • the vibration state of the roller mill can be detected quickly and the throttling effect of the throttle 11 can be adapted to the respective vibration state of the roller mill in the required manner even in the case of extreme vibrations, that is to say, for. B. with particularly large amplitudes of the loose roller movement when the two rollers move together quickly, so that there can be no underpressure (underpressure) of the ground material at any point in the size reduction.
  • the controller 15 for the throttle 11 can be designed in any suitable manner, for example, as is known per se, as a continuously operating controller or also as a step-by-step controller, preferably a two-position controller.
  • a check valve 14 is arranged parallel to the throttle 11, which opens when the gas spring 9 is released. In this case, damping takes place only when the gas spring is compressed.
  • Fig. 6 also shows a variant in which the series connection of a throttle 12 and a check valve 14 is arranged parallel to the throttle 11, which opens when the gas spring 9 is released. This results in a stronger damping when compressing than when relaxing the gas spring.
  • FIG. 7 shows yet another variant for regulation in the region of the throttle 11 in adaptation to the respective vibration state of the roller mill.
  • the controller 15 is no longer connected to the throttle 11 directly, as in FIG. 3, but in the area of the throttle 11 a control bypass line 19 is provided which is independent of the first bypass line containing the check valve 14 and bypasses this throttle 11.
  • This control bypass line 19 contains a solenoid valve 20 which opens or closes this bypass line 19 as a function of the vibration state measured by the vibration measuring device 16 and further processed by the controller 15.
  • the controller 15 can be a simple two-point controller (in the simplest case a relay).
  • This embodiment according to FIG. 7 can be implemented particularly easily, although it must also be taken into account that it is generally particularly expedient that a vibration measuring device (vibration monitor) 16 is in principle a component of the roller mill equipment.
  • the controller 15 connected to the vibration measuring device 16 thus ensures that a correspondingly large throttling effect is achieved with particularly high vibrations; if there are no vibrations, there is also no need for a throttling effect.
  • the vibration measuring device 16 can be attached to at least one of the bearing stones for the idler roller 2 or to a corresponding torque arm.
  • the damping device can be formed by a separate shock absorber, which acts on the idler roller and / or the device generating the pressure in the nip.
  • a shock absorber can work with fluid friction, gas friction, mechanical friction and / or with eddy current generation. It is also advantageous if the drive trains of the two rollers are made as hard or stiff as possible.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle sowie ein Verfahren zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, wobei Maßnahmen vorgesehen sind, durch die quer zum Walzenspalt verlaufende Lontitudinalschwingungen der beweglichen Walze gedämpft werden. Hierdurch werden störende Resonanzschwingungen vermieden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) sowie ein Verfahren (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 12 zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut.
  • Gutbett-Walzenmühlen enthalten zwei horizontal ne­beneinander angeordnete angetriebene Walzen, die mit hohem Druck gegeneinander gepreßt werden. Das Material wird beim Passieren des Walzenspaltes weitgehend zerkleinert, wobei Agglomerate (Schül­pen) gebildet werden, die bereits einen hohen An­teil Fertigprodukt enthalten und die anschließend in einem nachgeschalteten Aggregat mit geringem Energieaufwand aufgeschlossen werden. Gutbett-Wal­zenmühlen dieser Art, wie sie insbesondere durch die DE-PS 27 08 053 bekannt sind, ermöglichen eine erhebliche Energieersparnis bei der Zerklei­nerung von sprödem Mahlgut, wie Zementklinker und dergleichen.
  • Beim Betrieb derartiger Gutbett-Walzenmühlen er­folgt vielfach eine gleichzeitige Vermahlung von Frischgut und rückgeführten Grießen, d. h. von Mahlgut recht unterschiedlicher Beschaffenheit. Insbesondere in diesen und ähnlichen Fällen tre­ten im Betrieb der Gutbett-Walzenmühle starke Re­sonanzschwingungen auf, die die Antriebseinrich­tungen gefährden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gutbett-Walzenmühle der im Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. ein Verfahren entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruches 12 so auszubilden, daß das Entstehen störender Resonanzschwingungen vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­zeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 12 ge­löst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß werden die quer zum Walzen­spalt verlaufenden Longitudinalschwingungen der Loswalze gedämpft. Findet ein Hydraulik-Gasfeder­system Verwendung, um die Loswalze mit hohem Druck gefedert in Richtung auf die Festwalze zu pressen, so kann die Dämpfung mit Hilfe einer Drossel er­folgen, die in der Hydraulikleitung zwischen der Gasfeder und dem Hydraulikzylinder angeordnet ist. Die mittels einer solchen Drossel erzielbare Dämp­fungswirkung wurde in Versuchen eindeutig und re­produzierbar nachgewiesen. Sie ermöglicht auf ein­fache und kostensparende Weise eine zuverlässige Verhinderung von schädlichen Resonanzüberhöhungen und Resonanz-Dauerschwingungen.
  • Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es damit möglich, eine Gutbett-Walzenmühle auch in kriti­schen Fällen, insbesondere mit einem hohen Grieß­anteil, sicher zu betreiben.
  • Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht.
  • Die in Fig. 1 schematisch veranschaulichte Gutbett­Walzenmühle enthält zwei horizontal angeordnete, angetriebene Walzen 1, 2, von denen die Walze 1 als Festwalze und die Walze 2 als Loswalze ausgebil­det ist, die innerhalb des Mühlengehäuses 3 quer zum Walzenspalt 4, d. h. in Richtung des Doppel­pfeiles 5 beweglich ist.
  • Um die Walze 2 mit hohem Druck gefedert in Rich­tung auf die Walze 1 zu pressen, ist ein Hydrau­lik-Gasfedersystem vorgesehen, das Hydraulikzylin­ der 6, 7, eine Hydraulikpumpe 8 sowie eine Gasfe­der 9 enthält. Hydraulikzylinder und Gasfeder sind dabei an beiden Enden der Walze 2 angeordnet, um eine Parallelverschiebung der Walze 2 quer zum Wal­zenspalt 4 zu erzielen.
  • In der Hydraulikleitung 10, die die Hydraulikzy­linder 6, 7 mit der Gasfeder 9 verbindet, sind zwei einstellbare Drosseln 11, 12 sowie zwei Rück­schlagventile 13, 14 angeordnet. Dabei liegt das Rückschlagventil 13 in Reihe mit der Drossel 11 und das Rückschlagventil 14 in Reihe mit der Dros­sel 12. Die Reihenschaltung von Drossel 12 und Rückschlagventil 14 ist parallel zur Reihenschal­tung von Drossel 11 und Rückschlagventil 13 ange­ordnet.
  • Das Rückschlagventil 13 öffnet, wenn sich die Gas­feder 9 entspannt. Das Rückschlagventil 14 öffnet, wenn die Gasfeder 9 komprimiert wird.
  • Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Anordnung wer­den quer zum Walzenspalt 4 verlaufende Longitudi­nalschwingungen der Walze 2 durch die Drosseln 11 und 12, d. h. in beiden Richtungen, gedämpft.
  • Die Fig. 2 bis 7 zeigen verschiedene Varianten des erfindungsgemäßen Dämpfungssystemes:
  • Gemäß Fig. 2 ist in der Hydraulikleitung 10 zwi­schen Hydraulikzylinder 6 bzw. 7 und Gasfeder 9 eine einzige Drossel 11 vorhanden. Hierbei ergibt sich eine symmetrische Dämpfung in beiden Schwin­gungsrichtungen.
  • Gemäß Fig. 3 ist parallel zur Drossel 11 ein Rück­ schlagventil 14 angeordnet, das beim Komprimieren der Gasfeder 9 öffnet. Eine Dämpfung erfolgt hiermit nur beim Entspannen der Gasfeder 9.
  • Im Beispiel der Fig. 3 sind ferner Maßnahmen vorge­sehen, der in der Hydraulikleitung 10 angeordneten Drossel 11 bzw. jeder Drossel, die ja einen wesent­lichen Teil der Dämpfungseinrichtung bildet, einen Regler 15 zuzuordnen, der mit wenigstens einem an bzw. in der Walzenmühle vorgesehenen Schwingungs­meßgerät verbunden ist, wie es in den Fig. 1 und 3 bei 16 angedeutet ist. Dieses Schwingungsmeßgerät 16 kann beispielsweise ein an sich bekanntes Weg-, Kraft-, Drehmoment-, Beschleunigungsmeßgerät oder dgl. sein. Vorzugsweise ist in der in Fig. 3 gestri­chelt angedeuteten Verbindungssteuerleitung 17 zwi­schen dem Regler 15 und der Drossel 11 noch ein ge­eignetes, an sich bekanntes Stellglied 18 für die Drossel angeordnet. Diese Steuerverbindung (Schwin­gungsmeßgerät 16 - Regler 15 - Stellglied 18 - Dros­sel 11) ist derart, daß vom Schwingungsmeßgerät 16 erzeugte, den Schwingungszustand der Walzenmühle repräsentierende Meßsignale dem Regler 15 zugeführt werden können und die Drosselwirkung der Drossel 11 über diesen Regler 15 an den jeweiligen Schwingungs­zustand der Walzenmühle angepaßt werden kann. Durch diese Regelbarkeit der Drossel 11 kann der Schwin­gungszustand der Walzenmühle rasch erfaßt und die Drosselwirkung der Drossel 11 in der erforderlichen Weise dem jeweiligen Schwingungszustand der Walzen­mühle auch bei extremen Schwingungen angepaßt wer­den, also z. B. bei besonders großen Amplituden der Loswalzenbewegung bei einem schnellen Zusammenfahren der beiden Walzen, so daß es zu keinem Zeitpunkt der Zerkleinerung zu einer Unterpressung (zu geringe Pressung) des Mahlgutes kommen kann.
  • Der Regler 15 für die Drossel 11 kann in jeder ge­eigneten Weise ausgebildet sein, und zwar beispiels­weise - wie an sich bekannt - als kontinuierlich arbeitender Regler oder auch als ein stufenweise schaltender Regler, vorzugsweise Zweipunktregler.
  • Gemäß Fig. 4 ist parallel zur Drossel 11 ein Rück­schlagventil 14 angeordnet, das beim Entspannen der Gasfeder 9 öffnet. Hierbei erfolgt somit eine Dämpfung nur beim Komprimieren der Gasfeder.
  • Bei der in Fig. 5 veranschaulichten Variante ist parallel zur Drossel 11 die Reihenschaltung einer Drossel 12 und eines Rückschlagventiles 14 ange­ordnet, das beim Komprimieren der Gasfeder 9 öff­net. Hierbei ergibt sich beim Komprimieren eine schwächere Dämpfung als beim Entspannen der Gasfeder.
  • Fig. 6 zeigt ferner eine Variante, bei der parallel zur Drossel 11 die Reihenschaltung einer Drossel 12 und eines Rückschlagventiles 14 angeordnet ist, das beim Entspannen der Gasfeder 9 öffnet. Hierbei er­gibt sich beim Komprimieren eine stärkere Dämpfung als beim Entspannen der Gasfeder.
  • Schließlich zeigt Fig. 7 in Anlehnung an die Ausfüh­rung gemäß Fig. 3 noch eine weitere Variante für eine Regelung im Bereich der Drossel 11 in Anpassung an den jeweiligen Schwingungszustand der Walzen­mühle. In diesem Falle ist der Regler 15 nicht mehr oder weniger direkt - wie gemäß Fig. 3 - mit der Drossel 11 verbunden, sondern im Bereich der Drossel 11 ist eine Regelungs-Bypassleitung 19 vorgesehen, die unabhängig ist von der das Rückschlagventil 14 enthaltenden ersten Bypassleitung und die diese Drossel 11 umgeht. Diese Regelungs-Bypassleitung 19 enthält eine Magnetventil 20, das diese Bypasslei­tung 19 in Abhängigkeit von dem durch das Schwin­gungsmeßgerät 16 gemessenen und über den Regler 15 weiterverarbeiteten Schwingungszustand geöffnet oder geschlossen wird. Der Regler 15 kann in diesem Falle ein einfacher Zweipunktregler sein (im einfachsten Falle ein Relais). Diese Ausführungsart gemäß Fig. 7 läßt sich besonders einfach realisieren, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß es generell beson­ders zweckmäßig ist, daß ein Schwingungsmeßgerät (Schwingungswächter) 16 grundsätzlich ein Bestand­teil der Walzenmühlenausrüstung ist.
  • Bei den Ausführungsarten gemäß den Fig. 3 und 7 wird somit über den an das Schwingungsmeßgerät 16 ange­schlossenen Regler 15 dafür gesorgt, daß bei beson­ders hohen Schwingungen auch eine entsprechend große Drosselwirkung erzielt wird; wenn keine Schwingungen vorhanden sind, braucht auch keine Drosselwirkung zu erfolgen Das Schwingungsmeßgerät 16 kann an wenig­stens einem der Lagersteine für die Loswalze 2 oder an einer entsprechenden Drehmomentstütze angebracht sein.
  • Während bei den dargestellten Ausführungsbeispielen die Dämpfung in das Hydraulik-Gasfedersystem inte­griert ist, sind im Rahmen der Erfindung auch andere Möglichkeiten zur Dämpfung gegeben. So kann die Dämpfungseinrichtung durch einen gesonderten Stoß­dämpfer gebildet werden, der auf die Loswalze und/ oder die den Druck im Walzenspalt erzeugende Ein­richtung einwirkt. Ein solcher Stoßdämpfer kann mit Flüssigkeitsreibung, Gasreibung, mechanischer Rei­bung und/oder mit Wirbelstromerzeugung arbeiten. Gün­stig ist ferner, wenn die Antriebsstränge der beiden Walzen möglichst hart bzw. steif ausgebildet werden.

Claims (12)

1. Gutbett-Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprö­dem Mahlgut, enthaltend
a) zwei angetriebene Walzen (1, 2), die einen Walzenspalt (4) miteinander bilden und von denen die eine Walze (1) als Festwalze und die andere Walze (2) als quer zum Walzen­spalt (4) bewegliche Loswalze ausgebildet ist,
b) eine den Druck im Walzenspalt (4) erzeugen­de Einrichtung (6, 7, 8, 9, 10), durch die die Loswalze (2) mit hohem Druck gefedert in Richtung auf die Festwalze (1) gepreßt wird,
gekennzeichnet durch
c) eine Einrichtung (11, 12, 13, 14) zur Dämp­fung von quer zum Walzenspalt (4) verlaufen­den Longitudinalschwingungen der Loswalze (2).
2. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung, durch die die Loswalze (2) mit hohem Druckgefedert auf die Festwalze (1) ge­preßt wird, durch ein Hydraulik-Gasfedersystem (6, 7, 8, 9, 10) gebildet wird, das wenigstens einen Hydraulikzylinder (6, 7) und wenigstens eine Gasfeder (9) enthält, die mit dem Hydrau­likzylinder über eine Hydraulikleitung (10) ver­bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hydraulikleitung (10) wenigstens eine Drossel (11, 12) angeordnet ist.
3. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Drossel (11) ein beim Komprimieren oder beim Entspannen der Gasfeder (9) geöffnetes Rückschlagventil (14) angeordnet ist.
4. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Drossel (11) die Reihenschaltung einer weiteren Drossel (12) und eines beim Komprimieren oder beim Entspan­nen der Gasfeder (9) geöffneten Rückschlagven­tils (14) angeordnet ist.
5. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Drossel (11) ein beim Entspannen der Gasfeder (9) ge­öffnetes Rückschlagventil (13) angeordnet ist und parallel zu dieser Reihenschaltung von Dros­sel (11) und Rückschlagventil (13) die Reihen­schaltung einer weiteren Drossel (12) und eines beim Komprimieren der Gasfeder (9) geöffneten Rückschlagventiles (14) vorgesehen ist.
6. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Hydraulikleitung (10) angeordnete Drossel (11) einen Teil der Dämpfungseinrichtung bildet und ihr ein Regler (15) zugeordnet ist, der mit wenigstens einem in der Walzenmühle vorgesehenen Schwingungs­meßgerät (16) derart verbunden ist, daß vom Schwingungsmeßgerät erzeugte, den Schwingungs­zustand der Walzenmühle repräsentierende Meß­signale dem Regler zuführbar sind und die Drosselwirkung der Drossel über den Regler an den Schwingungszustand der Walzenmühle anpaß­bar ist.
7. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung (17) zwischen Regler (15) und Drossel (11) ein Stellglied (18) angeordnet ist.
8. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (15) ein kon­tinuierlich arbeitender Regler ist.
9. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (15) ein stu­fenweise schaltender Regler, vorzugsweise ein Zweipunktregler ist.
10. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Drossel (11) eine diese Drossel umgehende Regelungs-­Bypassleitung (19) mit einem darin vorgese­henen Magnetventil (20) vorgesehen ist, das durch den Regler (15) in seine Öffnungs- und Schließstellung schaltbar ist.
11. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung durch einen auf die Loswalze und/oder die den Druck im Walzenspalt erzeugende Ein­richtung wirkenden, gesonderten Stoßdämpfer gebildet wird.
12. Verfahren zur Zerkleinerung von sprödem Mahl­gut im Spalt zweier mit hohem Druck gegenein­ander gepreßter Walzen (1, 2), von denen die eine Walze (1) stationär angeordnet und die andere Walze (2) quer zum Walzenspalt (4) beweglich ist, insbesondere Verfahren zur gleichzeitigen Zerkleinerung von Frischgut und ruückgeführten Grießen, gekennzeichnet durch Maßnahmen zur Dämpfung von quer zum Walzenspalt (4) verlaufenden Longitudinal­schwingungen der beweglichen Walze (2).
EP88120745A 1987-12-18 1988-12-12 Gutbett-Walzenmühle Withdrawn EP0320853A3 (de)

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