EP0340464A2 - Gutbett-Walzenmühle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle mit einer Festwalze und einer Loswalze (3), die zwischen sich einen Mahlspalt bilden sowie mit einem die Loswalze (3) in Richtung auf die Festwalze drükkenden Hydraulik-Gasfedersystem, das wenigstens einen hydraulischen Arbeitszylinder (10) und eine damit zusammenwirkende Arbeitsgasfeder (13) für jede Loswalzenseite enthält. Der Federbehälter (20) jeder Arbeitsgasfeder (13) ist durch zwei bewegliche Kolben (21, 22) in einen mittleren Gasfüllraum (23) und zwei entgegengesetzte Hydraulikflüssigkeitsräume (24, 25) unterteilt, wobei dem einen Kolben (22) eine Wegmeßeinrichtung (26) für den Vorfülldruck der Hydraulikflüssigkeit zugeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, während des Betriebes die Mahlkraft über den Hydraulikdruck bei gleicher Gasfedercharakteristik an beiden Seiten der Loswalze neu einzustellen.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle zur Druckzerkleinerung von sprödem Mahlgut, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Gutbett-Walzenmühlen sind ganz allgemein etwa aus DE-C- 27 08 053 bekannt und ermöglichen eine be­trächtliche Energieeinsparung bei der Druckzer­kleinerung von sprödem Mahlgut, wie z. B. Zement­klinker, Erze usw. Bei solchen Gutbett-Walzenmüh­len werden zwei horizontal nebeneinander angeord­nete, angetriebene Walzen mit hohem Druck gegen­einandergepreßt. Das Material wird beim Passieren des zwischen den beiden Walzen ausgebildeten Mahl­spaltes weitgehend zerkleinert, wobei Agglomerate (sogenannte Schülpen) gebildet werden, die einen hohen Anteil an Fein- bzw. Fertiggut enthalten und die anschließend in einem nachgeschalteten Aggre­gat mit geringem Energieaufwand aufgeschlossen werden.
• Von den beiden Walzen einer solchen Gutbett-Wal­zenmühle ist die eine Walze als stationär gela­gerte Festwalze und die andere als quer zum Mahl­spalt beweglich gelagerte Loswalze ausgebildet, wobei die Loswalze mit hohem Druck gefedert in Richtung auf die Festwalze gepreßt wird, um die oben erläuterte Druckzerkleinerung des Mahlgutes herbeizuführen. Für die Erzeugung dieses hohen Druckes ist es aus der Praxis bekannt, jeder Seite der Los­walze einkombiniertes Hydraulik-Gasfedersystem zu­zuordnen, worin für jede Seite der Loswalze, d. h. für jeden Achsschenkel der Loswalze wenigsten ein hydraulischer Arbeitszylinder vorgesehen ist, der mit einer Arbeitsgasfeder zusammenwirkt. Mit Hilfe dieser Hydraulik-Gasfedersysteme soll über die Los­walze eine möglichst optimale Mahlkraft im Mahl­spalt sowie außerdem eine gewünschte Gasfeder­charakteristik (Federsteifigkeit) eingestellt wer­den.
• Bei dieser aus der Praxis bekannten Ausführung er­folgt die optimale Einstellung insbesondere der Mahlkraft vor allem durch mehrere Versuche, wobei verschiedene Einstellungen der Gas- und Hydraulik­flüssigkeits-Vorfülldrücke vorgenommen werden, wo­zu die Walzenmühle dann jeweils abgeschaltet wird und die Vorfülldrücke neu eingestellt werden. Die in jedem Hydraulik-Gasfedersystem vorhandene Ar­beitsgasfeder wird bei der Betriebseinstellung zu­nächst mit Gas auf einen vorbestimmten Gasvorfüll­druck gefüllt, und anschließend erfolgt die Zufüh­rung von Hydrauliköl auf einen vorbestimmten Vor­fülldruck, um die Mahlkraft bei sogenanntem Null­spalt einzustellen, d. h. wenn der Kraftfluß zwi­schen den beiden Walzen über mehrere Distanzhalter läuft, durch die ein Mindestwalzenabstand eingehal­ten wird. Durch die Gas- und Ölvorfülldrücke werden die Gasfedercharakteristik und das Mahlkraftverhal­ten während der Zerkleinerung des Mahlgutes be­stimmt. Bei den so ausgeführten bekannten Gutbett­walzenmühlen ist es nicht möglich, den Druck in den Hydraulik-Gasfedersystemen - beispielsweise durch Zu- und Abfuhr von Hydrauliköl - im Bedarfsfalle direkt zu verstellen, wenn die Federkennlinien der Gasfedern auf beiden Seiten der Loswalze auch nach der Verstellung identisch sein sollen, weshalb es stets erforderlich ist, für jeden Verstellschritt der Mahlkraft die Walzenmühle abzuschalten und dann neu einzustellen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gutbett-Walzenmühle der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art in der Weise wei­terzuentwickeln, daß mit verhältnismäßig einfachen Maßnahmen die Mahlkraft auch während des Betriebes auf einfache Weise verstellt und dadurch geänder­ten Zerkleinerungsbedingungen angepaßt werden kann.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkma­le gelöst.
• Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Bei der erfindungsgemäß ausgeführten Gutbett-Wal­zenmühle sind vor allem die Hydraulik-Gasfedersy­steme und hierin insbesondere die zugehörigen Ar­beitsgasfedern modifiziert worden. Der Federbehäl­ter jeder Arbeitsgasfeder ist durch die erfindungs­gemäße Ausbildung in einen mittleren Gasfüllraum (zwischen den beiden Kolben) und in zwei den bei­den Behälterandabschnitten zugeordnete Hydraulik-­Flüssigkeitsräume unterteilt, die im wesentlichen den auftretenden Betriebsdrücken seitens der Ar­beitszylinder variabel sind. Von weiterer Bedeu­tung ist dabei, daß jeweils dem den zweiten Hydrau­lik-Flüssigkeitsraum begrenzenden zweiten Kolben der Arbeitsgasfeder eine auf die Kolbenbewegung ansprechende Wegmeßeinrichtung zugeordnet ist, über die der Vorfülldruck der Hydraulikflüssigkeit bei gleicher Gasfedercharakteristik auf beiden Seiten der Loswalze (also in beiden Hydraulik-Gasfedersy­stemen) während des Betriebes eingestellt werden kann. Es kann somit über jede Arbeitsgasfeder der Hydraulikflüssigkeits-Vorfülldruck und damit auch die Mahlkraft im Mahlspalt der Walzenmühle während des Zerkleinerungsbetriebes über die vorgesehene Wegmeßeinrichtung in gewünschter Weise genau so verstellt werden, daß die optimale Mahlkraft und damit die optimale Gutzerkleinerung der Walzenmüh­le gesteuert bzw. geregelt werden. Dies kann wäh­rend der Inbetriebnahme der Walzenmühle, bei einem Mahlgutwechsel, bei Änderung der Mahlgutparameter (z. B. Feingutanteil, Feuchtigkeit usw.) und auch bei einer erforderlichen Nachführung der Loswalze bei einem großen Mahlwalzenverschleiß geschehen. Eine solche Neueinstellung der Mahlkraft kann z. B. sowohl direkt von Hand oder auch etwa elektromagne­tisch von einem Leitstand aus oder über einen Re­gelkreis folgen. Durch die erfindungsgemäße Ausbil­dung der Arbeitsgasfedern kann die zuvor erläuterte Steuerung bzw. Regelung der Mahlkraft (über den Vorfülldruck der Hydraulikflüssigkeit) unabhängig von auf eine horizontale Bewegung der Loswalze zu­rückzuführenden Schwankungen in jedem Hydraulik-­Gasfedersystem sowie unabhängig von der Lage der Loswalze (z. B. Schrägstellung) durchgeführt wer­den, wodurch die Gasfedercharakteristik selbst nach einer Neueinstellung der Mahlkraft über den Hydrau­lik-Vorfülldruck in den beidseitigen Arbeitsgasfe­dern der Loswalze weiterhin im wesentlichen iden­tisch ist.
• In besonders vorteilhafter Weise ist es ferner mög­lich, zusätzlich die über die Mahlkraft auftretende Belastung auf eine maximale Zulässigkeit zu begren­zen bzw. einzustellen, ohne die Walzenmühle abschal­ten zu müssen. Hierzu ist mit dem zweiten Hydraulik-­Flüssigkeitsraum der Arbeitsgasfeder ein Druckbe­grenzungsventil für die Einstellung der maximal zu­lässigen Mahlkraft im Mahlspalt verbunden. Dies stellt eine besonders einfache und zugleich wir­kungsvolle
• Maßnahme hinsichtlich einer Überbeanspruchung we­nigstens einiger Teile der Walzenmühle dar.
• Die Erfindung sei nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen
• Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Gut­bett-Walzenmühle;
• Fig. 2 ein vereinfachtes Fließschema von einem Hydraulik-Gasfedersystem für eine Seite der Loswalze.
• Anhand Fig. 1 sei zunächst der allgemeine Aufbau der Gutbett-Walzenmühle erläutert. Diese Gutbett-­Walzenmühle enthält in einem ortsfest aufzustel­lenden Mühlengehäuse 1 zwei horizontal angeordne­te, durch nicht näher veranschaulichte, an sich bekannte Antriebseinrichtungen angetriebene Wal­zen 2, 3, von denen die Walze 2 als Festwalze und die Walze 3 als Loswalze ausgebildet ist. Die Fest­walze 2 ist über ihre beiden Achsschenkel 2a in zwei zugehörigen Lagersteinen 4 stationär im Müh­lengehäuse 1 gelagert, während die beiden Achs­schenkel 3a der Loswalze 3 in zwei zugehörigen Loslagersteinen 5 gelagert sind, die entsprechend dem Doppelpfeil 6 innerhalb des Mühlengehäuses 1 mitsamt der Loswalze 3 verschiebbar sind, so daß letztere relativ zur Festwalze 2 bewegbar bzw. verlagerbar ist. Zwischen den beiden Walzen 2, 3 ist ein Mahlspalt (Walzenspalt) 7 gebildt. Da die Loswalze 3 in Richtung des Doppelpfeiles 6 beweg­lich ist, ist sie auch quer zum Mahlspalt 7 be­weglich, d. h. die Breite dieses Mahlspaltes 7 ist durch die Beweglichkeit der Loswalze 3 ent­sprechend veränderbar.
• An den gegeneinanderweisenden Stirnseiten 4a bzw. 5a der Lagersteine 4, 5 sind mehrere Distanzhalter in Form von Distanzstücken 8, 9 angebracht, die bei gegenseitiger Anlage den Mindestwalzenabstand der beiden Walzen 2, 3 bestimmen; dieser Mindest­walzenabstand sorgt dafür, daß im Leerlauf der Walzenmühle, wenn also keine oder nur eine geringe Mahlgutzufuhr erfolgt, die beiden Walzen 2, 3 mit ihren Walzenoberflächen nicht aneinander anliegen, wodurch ein unnötiger Verschleiß verhindert wird. Dieser Mindestwalzenabstand stellt den sogenannten Nullspalt dar.
• Um die Loswalze 3 mit dem erforderlichen hohen Druck gefedert in Richtung auf die Festwalze 2 zu pressen, ist für jede Seite der Loswalze 3 ein Hydraulik-Gasfedersystem vorgesehen, das in dem in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel jeweils zwei hydraulische Arbeitszylinder 10, 11, eine Hydraulikpumpe 12 sowie eine Arbeitsgasfeder 13 enthält, die durch eine Hydraulikleitung 14 mit den beiden Arbeitszylindern 10, 11 verbunden ist.
• In der Hydraulikleitung 14 kann eine erste Dros­sel 15 angeordnet sein, zu der ein erstes Rück­schlagventil 16 in Reihe liegt. Parallel zu die­ser Reihenschaltung kann eine zweite Drossel 17 angeordnet sein, zu der ein zweites Rückschlag­ventil 18 in Reihe liegt. Diese Zusammenordnung der beiden Drosseln 15, 17 und der beiden Rück­schlagventile 16, 18 verhindert das Entstehen störender Resonanzschwingungen.
• Es sei noch betont, daß anstelle von zwei Arbeits­zylindern 10, 11 auf jeder Seite der Loswalze 3 auch nur jeweils ein solcher Arbeitszylinder vor­gesehen werden könnte; die Anordnung von zwei Ar­beitszylindern 10, 11 gemäß Fig. 1 sorgt jedoch für ein verkantenfreies Verstellen der zugehöri­gen Loslagersteine 5 (der Loswalze 3).
• Die näheren Einzelheiten von einem der zugehörigen Hydraulik-Gasfedersysteme der Gutbett-Walzenmühle gemäß Fig. 1 seien nachfolgend anhand des Fließ­schemas der Fig. 2 erläutert, in der der Ein­fachheit halber nur ein Arbeitszylinder, bei­spielsweise der Arbeitszylinder 10 sowie die Los­walze 3 mit einem zugehörigen Loslagerstein 5 (auf der einen Seite bzw. an einem Achsschenkel 3a der Loswalze 3) veranschaulicht ist. Die Beweglichkeit der Loswalze 3 mit Hilfe ihrer Loslagersteine 5 ist wiederum durch den Doppelpfeil 6 veranschau­licht, während die zur Zerkleinerung des Mahlgu­tes erforderliche Mahlkraft im Mahlspalt zwischen den beiden Walzen durch einen gegen die Loswalze gerichteten Pfeil 19 angedeutet ist.
• Die zum dargestellten Hydraulik-Gasfedersystem auf der einen Loswalzenseite gehörende Arbeitsgasfeder 13, die durch die Leitung 14 mit den Arbeitszylin­dern, z. B. 10, in Verbindung steht, weist einen länglichen Federbehälter 20 etwa nach Art eines Zylinders auf, der an beiden Endabschnitten durch eine Stirnwand 20a, 20b - abgesehen von abgedichte­ten Leitungsdurchführungen oder ähnlichem - im we­sentlichen abgeschlossen ist. Ferner besitzt diese Arbeitsgasfeder 13 innerhalb des Federbehälters 20 zwei relativ zueinander bewegliche Kolben 21, 22, die je einem Behälterendabschnitt zugeordnet sind. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, begrenzen die ge­geneinandergerichteten Kolbenseiten dieser beiden Kolben 21, 22 einen mittleren Gasfüllraum 23 der Gasfeder 13, während die jeweils entgegengesetzten Kolbenseiten mit den zugehörigen Stirnwänden 20a bzw. 20b des Federbe­hälters 20 einen ersten Hydraulikflüssigkeitsraum 24 und einen zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25 begrenzen. Der vom ersten Kolben 21 begrenzte erste Hydraulikflüssigkeitsraum 24 steht dabei über die Hydraulikleitung 14 mit den hydraulischen Arbeits­zylindern, z. B. 10, in Verbindung.
• Die beiden Kolben 21 und 22 können grundsätzlich im wesentlichen in Form jeweils einer Kolbenplatte oder eines Kolbenkörpers ausgeführt sein.Dem zwei­ten Kolben 22 ist jedoch eine auf die Kolbenbewe­gungen in der einen oder anderen Richtung anspre­chende Wegmeßeinrichtung zugeordnet, die generell in jeder geeigneten Weise derart ausgebildet und diesem zweiten Kolben 22 zugeordnet sein kann, daß sie auf jede der hin- und hergehenden Kolbenbewe­gungen anspricht und deren Größen mißt. Eine Mög­lichkeit für die Ausbildung einer solchen Wegmeß­einrichtung ist in Fig. 2 bei 26 angedeutet. Hier­für besitzt der zweite Kolben 22 eine durch die zu­gehörige Stirnwand 20b des Federbehälters 20 heraus­ragende Kolbenstange 22a, die mit der Wegmeßeinrich­tung 26 zur genauen Ermittlung der jeweiligen Lage­änderung des Kolbens 22 im Federbehälter 20 zusam­menwirkt.
• Eine baulich besonders einfache sowie steuerungs- und regelungstechnisch sehr günstig verwendbare andere Ausführungsform einer Wegmeßeinrichtung kann in der Ausbildung als Ultraschallmeßeinrichtung bestehen, die auf jede Lageveränderung des zweiten Kolbens 22 im Federbehälter 20 anspricht. Hierbei könnten z. B. ein Sender und Empfänger in bzw. an der zugehöri­gen Stirnwand 20b des Federbehälters 20 in der Wei­se vorgesehen sein, daß vom Kolben 22 entsprechende Signale reflektiert werden, aus denen jeweils die genaue Relativlage des Kolbens 22 im Federbehälter 20 herleitbar ist.
• Über eine solche Wegmeßeinrichtung kann dann der Hydraulikflüssigkeits-Vorfülldruck der Arbeits­gasfeder 13 gemessen und während des Mühlenbetrie­bes bei etwa gleicher Gasfedercharakteristik auf beiden Seiten der Loswalze 3 und damit gleichzei­tig die Mahlkraft im Mahlspalt 7 eingestellt wer­den, wie es weiter unten noch näher ausgeführt wird.
• Mit dem zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25 des Federbehälters 20 ist ferner über eine Leitung 27 ein Druckbegrenzungsventil 28 verbunden, über das eine maximal zulässige Mahlkraft im Mahlspalt 7 eingestellt bzw. gesteuert werden kann. Die Abfluß­seite dieses Druckbegrenzungsventils 28 steht mit einem Hydraulikflüssigkeitstank 29 in Verbindung. Es sei in diesem Zusammenhang betont, daß jede ge­eignete Hydraulikflüssigkeit Verwendung finden kann; vorzugsweise handelt es sich hierbei jedoch um Hydrauliköl.
• An die mit dem zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25 verbundene Leitung 27 ist ferner eine Teillei­tung 30 angeschlossen, die über eine Ölförderpum­pe 31 mit dem Öltank 29 in Verbindung steht und in der ein für die Zu- und ABfuhr von Hydraulikflüs­sigkeit zum zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25 freigebendes Mehrwege-/Mehrstellungsventil 32 so­wie ein Manometer 33 angeordnet sind.
• An die mit dem ersten Hydraulikflüssigkeitsraum 24 des Federbehälters 20 verbundene Hydraulikleitung 14 ist ferner eine Zweigleitung 34 angeschlossen, in der ein die Zu- und Abfuhr von Hydraulikflüssig­keit gestattendes weiteres Mehrwege-/Mehrstellungsven­til 35 und ein Manometer 36 angeordnet sind und die ebenfalls über die Ölförderpumpe 31 mit dem Öltank 29 in Verbindung steht.
• Die Zufuhr von Gas in den Gasfüllraum 23 des Fe­derbehälters 22 kann in jeder geeigneten Weise ge­schehen. Nach dem Beispiel der Fig. 2 kann die Kol­benstange 22a als Hohlstange ausgeführt und mit einer Gaszuführungsleitung 37 verbunden sein. Es ist jedoch ebensogut möglich und baulich vielfach besonders günstig, die Gaszufuhr in den Gasfüll­raum 23 etwa durch einen spiralförmig oder schrau­benlinienförmig gewickelten Zuführschlauch vorzu­nehmen, der innerhalb des zweiten Hydraulikflüs­sigkeitsraumes 25 angeordnet sein kann, ohne die Relativbewegungen des zweiten Kolbens 22 zu behin­dern. Im letzteren Falle kann auf eine aus dem Fe­derbehälter herausgeführten Kolbenstange verzich­tet werden, was beispielsweise durch Verwendung einer Ultraschallmeßeinrichtung für die Wegmessung begünstigt wird.
• In jedem Falle ist die Gaszuführungsleitung 37 vor­gesehen und etwa über ein Manometer 39 und ein wei­ters Mehrwege-/Mehrstellungsventil 40 sowie ein einfa­ches Absperrventil 41 an eine beispielsweise als Druckgasflasche 38 ausgebildete Druckgasquelle an­geschlossen.
• Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn an die vom ersten Hydraulikflüssigkeitsraum 24 des Fe­ derbehälters 20 zum Arbeitszylinder 10 führende Hydraulikleitung 14 zusätzlich eine Hilfsgasfeder 42 hydraulisch angeschlossen ist, deren Federkraft der Rückstellkraft für die Loswalze 3 in der durch die Distanzahlter 8, 9 bestimmten Nullspaltstel­lung angepaßt ist; diese zusätzliche Hilfsgasfeder sei daher nachfolgend als Nullspalt-Gasfeder 42 bezeichnet.
• Die Nullspalt-Gasfeder 42 kann gegenüber der Ar­beitsgasfeder 13 deutlich einfacher gestaltet sein. Sie besitzt einen im wesentlichen geschlossenen, vorzugsweise zylindrischen Federbehälter 43 und einen darin axial beweglich angeordneten, einfachen Kolben (z.B. Platten- oder Membrankolben),der den Be­hälterinnenraum in einen Gasfüllraum 45 und einen Hydraulikflüssigkeitsraum bzw. Ölraum 46 unterteilt. Der Ölraum 46 ist über eine Verbindungsleitung 14a an die Hydraulikleitung 14 angeschlossen, während der Gasfüllraum 45 über eine Gasleitung 47 eben­falls an die Druckgasflasche 38 angeschlossen ist. In der Gasleitung 47 sind wiederum ein Mehrwege-/­Mehrstellungsventil 48 sowie ein Manometer 49 ein­gebaut.
• Dies Nullspalt-Gasfeder 42 ist in besonderer Weise für ein Zusammenwirken mit der hier vorgesehenen Arbeitsgasfeder 13 ausgebildet und angeordnet. Hier­zu ist vorgesehen, daß bei einer Unterbrechung der Mahlgutzufuhr zum Mahlspalt 7 die Walzen 2, 3 sei­tens der Arbeitsgasfeder 13 druckentlastet werden. In diesem druckentlasteten Leerlaufzustand sollen die beiden Walzen 2, 3 wieder in ihre Ausgangs­stellung zusammengeführt werden, also in die Null­spalt-Stellung, indem die Loswalze 3 über ihre Loslagersteine 5 gegen die Festwalze 2 geführt wird, bis die Distanzhalter 8, 9 aneinander an­liegen. Um diese Rückführung im druckentlasteten Zustand zu bewerkstelligen, wird die Nullspalt-­Gasfeder 42 wirksam, deren Federkraft nur so groß sein muß, daß die entsprechenden Reibungskräfte überwunden und die Loslagersteine 5 mitsamt der Loswalze 3 zurückgestellt werden können. Diese einfache Maßnahme bringt mit sich, daß die ent­sprechenden Bauteile der Walzenmühle gegenüber den bisher bekannten Mühlen sowohl in ihrem Ge­wicht als auch in ihren Bearbeitungskosten erheb­lich reduziert werden können, daß ferner bei auf­tretenden Unterbrechungen bzw. Leerlaufzuständen keine unerwünscht großen Stöße auf die entspre­chenden Bauteile der Mühle ausgeübt werden und daß aufgrund dieser relativ geringen Beanspru­chungen eine erhöhte Lebensdauer insbesondere der zugehörigen Lager (Pendelrollenlager) und ge­gebenenfalls der Lagersteine erzielt werden kann.
• Zur Funktion insbesondere des erläuterten Hydrau­lik-Gasfedersystems für die Loswalze 3 sei noch folgendes bemerkt:
• Es sei zunächst angenommen, daß die Gas- und Öl­vorfülldrücke bei der Nullspaltstellung (Distanz­halter 8, 9 liegen aneinander an) eingestellt wer­den. Betrachtet man hierzu das Fließschema in Fig. 2, dann werden zunächst die Ventile 32, 35 geöffnet und der Gasvorfülldruck im Gasfüllraum 23 der Arbeitsgasfeder 13 über die Gaszuführleitung 37 sowie das Ventil 40 und das Manometer 39 und darauf der Gasdruck in der Nullspalt-Gasfeder 42 über Gasleitung 47, Ventil 48 und Manometer 49 auf den jeweils erforderlichen Druck eingestellt. Hier ist im allgemeinen der Gasvorfülldruck der Arbeitsgasfeder 13 deutlich höher als der in der Nullspalt-Gasfeder 42 (z. B. kann der Gasvorfülldruck in der Arbeitsgas­feder 13 etwa 40 bar und der Gasdruck in der Null­spalt-Gasfeder 42 etwa 8 bar betragen). Nach der Einstellung dieser Gasdrücke werden dann vorüber­gehend die beiden Ölventile 32, 35 geschlossen. Nachdem die Ölförderpumpe 31 gestartet ist, wird über das Ölventil 32 zunächst der Ölvorfülldruck im zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25 der Arbeitsgas­feder 13 eingestellt und dann über andere Ölventil 35 der Ölvorfüll­druck im Ölraum 46 der Nullpunkt-Gasfeder 42, wobei der Ölvorfülldruk im zweiten Hydraulikflüssigkeitsraum 25 deutlich über dem des Ölraumes 46 der Nullspalt-Gasfeder 42 lie­gen wird. Hierbei muß der Ölvorfülldruck im Ölraum 46 der Nullspalt-Gasfeder 42 niedriger sein als der Gas- oder Ölvorfülldruck in der Arbeitsgasfe­der 13. Das Hydraulik-Gasfedersystem ist dann start­klar.
• Zur Einstellung und Steuerung bzw. Regelung der Mahlkraft im Mahlspalt 7 sei nochmals darauf hin­gewiesen, daß die Loswalze 3 über ihre beiden Los­lagersteine 5 bewegt wird, auf die je zwei Arbeits­zylinder 10, 11 und eine jeweils zugehörigen Ar­beitsgasfeder 13 des entsprechenden Hydraulik-Gas­federsystems einwirken (entsprechend Fig. 2). Diese beiden Hydraulik-Gasfedersysteme sind jedoch entkop­pelt, d. h. sie arbeiten bei gleicher Nulleinstellung (glei­che Gas- und Ölvorfülldrücke) der Arbeitsfedern 13 unabhängig voneinander, so daß je nach den auftre­tenden Betriebsbedingungen, d. h. beispielsweise bei unterschiedlicher Mahlgutaufgabe über die Wal­zenbreite und somit bei Schrägstellung der Loswal­ze 3, die Arbeitsgasfedern 13 beider Drucksysteme unterschiedlich belastet sein können. Die erwähnte Nulleinstellung in beiden Arbeitsgasfedern ist er­forderlich, weil das Belastungsprofil der Walzen 2, 3 je nach Zerkleinerungssituation verschieden sein kann, so daß die gleiche Nulleinstellung die größten Ausgleichsmöglichkeiten bietet.
• Bei der insbesondere anhand Fig. 2 erläuterten Ausbildung und Zusammenordnung kann mit jeder Ar­beitsgasfeder 13 der Ölvorfülldruck und damit die Mahlkraft im Betrieb der Walzenmühle über die er­läuterte Wegmeßeinrichtung 26 in definierter Weise verstellt werden, wodurch wiederum die Mahlkraft im Mahlspalt 7 optimal gesteuert bzw. geregelt werden kann. Mit Hilfe der Wegmeßeinrichtung 26 kann der mittlere Druck an den beiden Loslagersteinen 5 bei unter­schiedlicher Belastung über die Breite der Walzen 2,3 optimal eingestellt werden, wobei die anfangs einge­stellten Ölvorfülldrücke für die Arbeitsgasfedern 13 beider Loswalzenseiten sich identisch ändern. Durch diese Wegmessung über den zweiten Kolben 22 der Arbeitsgasfedern 13 läßt sich in jeder Betriebs­phase stets die Mahlkraft neu einstellen, wenn beispielsweise durch Änderungen der Mahlgutpara­meter oder bei einer Nachführung der Loswalze 3 bei zu großem Mahlwalzenverschleiß die Zerkleine­rungsbedingungen in der Walzenmühle sich geändert haben. Diese Neueinstellungen bzw. Nachsteuerungen konnen während des Betriebes vorgenommen werden, ohne daß dafür die Walzenmühle gestoppt werden muß; gleiches gilt selbstverständlich auch für die Steuerung bzw. Regelung bei Betriebsbeginn.
• In dieser Gutbett-Walzenmühle wirken sich die er­läuterten Hydraulik-Gasfedersysteme beider Loswal­zenseiten, und dabei insbesondere die Ausbildung und Funktion der jeweils zugehörigen Arbeitsgas­federn 13 äußerst günstig aus. Jede Arbeitsgasfe­der 13 liefert dabei eine Stellgröße, nämlich die jeweilige Stellung des zweiten Kolbens 22 im Fe­derbehälter 20 (Wegmessung), mit der die Ölvorfüll­drücke in dem jeweils zugehörigen Hydraulik-Gasfe­dersystem an der entsprechenden Loswalzenseite im Mahlbetrieb einheitlich verstellt werden können. Dies bedeutet, daß die Gasfedercharakteristiken nach einer Neueinstellung in beiden Hydraulik-Gas­federsystemen (auf beiden Loswalzenseiten) gleich sind. Stellt man sich nämlich ein entsprechendes Koordinatendiagramm vor, auf dem die Federkennli­nien (für die Federcharakteristiken) in entspre­chender Weise für verschiedene Mahlspalte und Mahl­drücke aufgetragen sind, dann sind die Federkenn­linien auch nach einer Verstellung der beiden Ar­beitsgasfedern in den beiden Hydraulik-Gasfedersy­stemen gleich. Mit der zuvor erwähnten Stellgröße (Wegmessung des zweiten Kolbens jeder Arbeitsgas­feder) kann der Mahldruck (Mahlkraft) im Mahlbe­trieb gesteuert bzw. durch einen Ist- und Sollwert­vergleich der spezifischen Zerkleinerungsarbeit ge­regelt werden. Dies bedeutet also, daß mit der neu geschaffenen Stellgröße die Gutbett-Walzenmühle bei stets identischen Federkennlinien der Arbeits­gasfedern 13 beider Hydraulik-Gasfedersysteme an­hand des optimalen Betriebspunktes (spezifische Zerkleinerungsarbeit) geregelt werden kann.
• Ferner kann besonders vorteilhaft in jedes Hydrau­lik-Gasfedersystem das weiter oben erläuterte Druck­begrenzungsventil 28 eingebaut werden, das die ma­ximale Mahlkraft begrenzt und damit eine Überlastung der Walzenmühle verhindert. Nach Ansprechen dieses Druckbegrenzungsventiles 28 (bei Änderung des Öl­vorfülldruckes) kann der Ölvorfülldruck durch den oben erwähnten Ist- und Sollwertvergleich wieder auf den optimalen Wert eingestellt werden, ohne daß dazu die Walzenmühle - nach einem Ansprechen des Überdruckventiles - abgeschaltet werden muß.

Claims (6)

1. Gutbett-Walzenmühle zur Druckzerkleinerung von sprödem Mahlgut, enthaltend
a) zwei angetriebene, miteinander einen Mahl­spalt (7) bildende Walzen (2, 3), von denen die eine Walze (2) als stationär gelagerte Festwalze und die andere Walze (3) als quer zum Mahlspalt beweglich gelagerte Loswalze ausgebildet ist,
b) zwei je einer Seite der Loswalze (3) zuge­ordnete und diese Loswalze mit hohem Druck gefedert in Richtung auf die Festwalze (2) pressende Hydraulik-Gasfedersysteme, die je wenigstens einen hydraulischen Arbeitszylin­der (10, 11) eine mit diesem Arbeitszylinder verbundene Arbeitsgasfeder (13) sowie steuer­bare Zu- und Abführeinrichtungen für Hydrau­likflüssigkeit und Gas enthalten und von de­nen die Arbeitsgasfedern bei einem den Wal­zenmindestabstand bestimmenden Nullspalt auf vorbestimmbare Gas- und Hydraulikflüssigkeits­Vorfülldrücke für die Gasfedercharakteristik und die Mahlkraft im Mahlspalt (7) einstell­bar sind,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
c) jede Arbeitsgasfeder (13) weist einen im we­sentlichen geschlossenen, länglichen Feder­behälter (20) und zwei je einem Behälterend­abschnitt zugeordnete, relativ zueinander bewegliche Kolben (21, 22) auf, deren gegen­ einandergerichtete Kolbenseiten den Gasfüll­raum (23) der Arbeitsgasfeder und deren je­weils entgegengesetzte Kolbenseiten mit den zugehörigen Stirnwänden (20a, 20b) des Fe­derbehälters erste und zweite Hydraulikflüs­sigkeitsräume (24, 25) begrenzen, wobei der vom ersten Kolben (21) begrenzte erste Hy­draulikflüssigkeitsraum (24) über eine Hy­draulikleitung (14) mit dem hydraulischen Arbeitszylinder (10, 11) verbunden ist;
d) dem den zweiten Arbeitsflüssigkeitsraum (25) begrenzenden zweiten Kolben (22) jeder Ar­beitsgasfeder (13) ist eine auf die Kolben­bewegung ansprechende Wegmeßeinrichtung (26) derart zugeordnet, daß über die Wegmeßein­richtungen (26) die Hydraulikflüssigkeits-­Vorfülldrücke der Arbeitsgasfedern (13) auf beiden Seiten der Loswalze (3) bei gleicher Gasfedercharakteristik einstellbar sind.

2. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (22) der Arbeitsgasfeder (13) eine durch die zugehörige Stirnwand (20b) des Federbehälters (20) heraus­ragende Kolbenstange (22a) besitzt, mit der die Wegemeßeinrichtung (26) zusammenwirkt.

3. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wegmeßeinrichtung eine Ultraschallmeßeinrichtung vorgesehen ist, die auf jede Lageveränderung des zweiten Kolbens (22) im Federbehälter (20) anspricht.

4. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Hydraulik­flüssigkeitsraum (25) des Federbehälters (20) ein Druckbegrenzungsventil (28) für die Ein­stellung einer maximal zulässigen Mahlkraft im Mahlspalt (7) verbunden ist.

5. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, wobei den beiden Walzen (2, 3) mehrere Distanzhalter (8, 9) zugeordnet sind, die bei gegenseitiger Anla­ge einen den Mindestwalzenabstand darstellen­den Nullspalt bestimmen, dadurch gekennzeich­net, daß bei Unterbrechung der Mahlgutzufuhr zum Mahlspalt (7) die Loswalze (3) seitens der Arbeitsgasfeder 813) druckentlastbar ist und daß an die vom ersten Hydraulikflüssigkeits­raum (24) des Federbehälters (20) der Arbeits­gasfeder zum Arbeitszylinder (10, 11) führenden Hydraulikleitung (14) zusätzlich eine Hilfsgas­feder (42) angeschlossen ist, deren Federkraft der Rückstellkraft für die Loswalze (3) in die Nullspaltstellung angepaßt ist.

6. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hydraulikflüs­sigkeitsraum (24, 25) der Arbeitsgasfeder (13) über ein Mehrwege-/Mehrstellungsventil (32, 35) und über eine gemeinsame Hydraulikflüssigkeits­pumpe (31) an eine Hydaulikflüssigkeitsquelle (29) und jeder Gasfüllraum (23, 45) der Gasfe­dern (13, 42) über ein Mehrwege-/Mehrstellungs­ventil (40, 48) an eine gemeinsame Druckgas­quelle (38) angeschlossen ist.

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