EP0443195B1 - Verschleissfeste Oberflächenpanzerung für die Walzen von Walzenmaschinen, insbesondere von Hochdruck-Walzenpressen - Google Patents

Verschleissfeste Oberflächenpanzerung für die Walzen von Walzenmaschinen, insbesondere von Hochdruck-Walzenpressen Download PDF

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EP0443195B1
EP0443195B1 EP90125365A EP90125365A EP0443195B1 EP 0443195 B1 EP0443195 B1 EP 0443195B1 EP 90125365 A EP90125365 A EP 90125365A EP 90125365 A EP90125365 A EP 90125365A EP 0443195 B1 EP0443195 B1 EP 0443195B1
Authority
EP
European Patent Office
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roller
rolls
roll
sectional
pockets
Prior art date
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EP90125365A
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English (en)
French (fr)
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EP0443195A1 (de
EP0443195B2 (de
Inventor
Günter Keller
Jakob Ansén
Albrecht Dr. Wolter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kloeckner Humboldt Deutz AG
Original Assignee
Deutz AG
Kloeckner Humboldt Deutz AG
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Application filed by Deutz AG, Kloeckner Humboldt Deutz AG filed Critical Deutz AG
Publication of EP0443195A1 publication Critical patent/EP0443195A1/de
Publication of EP0443195B1 publication Critical patent/EP0443195B1/de
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Publication of EP0443195B2 publication Critical patent/EP0443195B2/de
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    • 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
    • B02C4/30—Shape or construction of rollers
    • B02C4/305—Wear resistant rollers

Definitions

  • the invention relates to rollers for a high-pressure roller press for comminuting granular material, with a plurality of outwardly projecting profiles attached to the roller surface at a distance from one another.
  • the closed hard outer shell of the armored roller shells can be overstressed by pressure island formation in the roller gap filled with the material to be pressed, with high local point loading of the rollers; Surface cracks can lead to crack propagation in the roller body and / or with a soft underlayer, the welded hard profile parts can be squeezed away to the side. The risk that the welded beads projecting outward may at least partially break out at high point loads is also not excluded.
  • V-shaped welding beads arranged on the press rolls of EP-A-0 084 383 therefore only serve to improve the good pulling-in capacity of the press rolls and they are not able to securely hold the material pressed in between them during the material bed comminution, so that the V-shaped welding beads do not serve to protect the wear of the press rolls.
  • FR-A-767 645 discloses a roll crusher with rolls, the surface of which has a number of recesses or pockets arranged around the circumference, which are to be filled with material to be shredded. Considerable areas of the roller surface in the circumferential direction between the pockets have their original cylindrical surface, and in the area of the narrowest roller gap, where the roller pressure is greatest, the material to be shredded in the pocket of one (right) roller presses against the metallic cylindrical surface section the opposite (left) roller, so that at least these cylindrical metallic surface parts of the crushing rollers are just not protected against wear.
  • This known roller crusher is also not about wear protection, but rather through the configuration of the roller surfaces from the material to be shredded, such as.
  • B. Rock a crushed product in Shape of small cubes are generated, which have a less flattened shape, as can be achieved with conventional roller crushers.
  • spiked roller mills for crushing stones and ores, with roller surfaces that have a large number of teeth, the teeth of the adjacent rollers being in the area of the roll gap to exert the breaking effect on the gap. If the space between the teeth or spines were permanently filled with crushed material, the spiked roller mill could no longer have a crushing effect. Penetration of the crushed material to be shredded into the spaces between the spikes or teeth is therefore not desirable; on the contrary, facilities would then have to be present which remove the material which undesirably penetrates into the spaces between the teeth or spikes so that such a spiked roller crusher would become functional again. The spikes or teeth of the spiked roller crusher do not have to do with wear protection.
  • FR-A-2 164 120 discloses rolling mill rolls provided with ribs or other projections for the flexing treatment of soft, tough masses such as e.g. B. cocoa masses or chocolate masses, which are to be broken up and tumbled again and again by the ribs or other projections.
  • This known rolling mill is not about the problem of roll wear.
  • FR-A-2 057 414 discloses a coal briquette press with briquette troughs arranged on the roll surface for the purpose of producing coal briquettes from large chunks of coal. So this is a material shaping and compression process, and the briquette troughs of the rollers do not serve to protect against wear, but rather to shape the material. No material should be left in the briquette troughs, on the contrary, the shaped carbon briquettes should be released from all the mold troughs immediately after passing through the material through the narrowest nip.
  • the clearing material is therefore only mined into the spaces between the "studs” because the excavator bucket only carries out a translational movement, but in no case a rotational movement and certainly not a high-pressure pressing movement.
  • stress can occur in the circumferential direction of the bucket, but not a high stress in the radial direction, especially not at a height of greater than 50 MPa pressure or the equivalent of greater than 2000 kN / m roller length, which occurs during material bed crushing acts on the regrind from the press rolls in the area of the narrowest roll gap, which results in the high risk of wear of the press rolls.
  • the invention has for its object to provide for a high-pressure roller press for comminution of granular good granular goods simple production rollers, which are highly wear-resistant, without reducing their feed capacity.
  • the good material that is pressed into the pockets between the profile strips or stud bolts and remains there with certainty forms an ideal autogenous wear protection.
  • the profile bodies can also be easily formed with sharp edges, with which they can hold the good material stored between them even better permanently.
  • the compressed fine-grained material remaining in the gaps or pockets between the profile strips or stud bolts during the roller revolutions can consist of the material to be comminuted by means of material bed comminution in the nip of the roller press, which material is stored in these gaps or pockets at the beginning of the roller press operation and there remains lying.
  • the spaces or pockets between the profile bodies can also be filled in advance with a foreign compressed fine-grained material, in the building material area, for. B. with a cement clinker / plaster mixture or in the ore area z. B. with highly wear-resistant ceramic material, which remains in the spaces or pockets.
  • a suitable binder can also be used to increase the adhesion of the materials.
  • the good material pressed in between the profile bodies and remaining there forms the ideal autogenous wear protection, whereas the good bed crushing roll profiling described at the outset with V-shaped welded-on fillet welds has been exposed to constant new abrasion or wear, with the formation of the undesirable surface leaching.
  • the profile bodies attached to the roller surface can consist of profile strips which are arranged on the roller surface and are distributed in a grid pattern.
  • the pull-in capacity of the press rolls can be increased even more if adjacent profile strips have different heights.
  • the profile bodies can also consist of a plurality of studs projecting from the roll surface, which are arranged distributed on the roll surface in a grid pattern such that the distance between adjacent studs is always approximately the same, both in the same row of studs and to adjacent rows of studs. In this solution, too, the compressed material remains in the spaces or pockets between the stud bolts during the rotation of the rollers and forms the actual autogenous wear protection.
  • This material bed crushing roll profiling with the hard, wear-resistant stud bolts distributed in the shape of an hedgehog over the roller surface is also able to withstand the point loads, which can occur especially during material bed shredding in the area of the narrowest roller gap of the high-pressure roller press, without destroying their surroundings, if possible to be derived without cracks in the roller base body, whereby the long service life of the press rollers according to the invention is further improved.
  • Fig. 1 shows a plan view of a two-roll machine, z. B. high-pressure roller press for material bed comminution of granular material, which is fed from above via a material task, not shown, the nip between the fixed roller (10) and the idler roller (11).
  • a plurality of outwardly projecting profile strips (12, 13, 14) are welded onto the surface of the driven rollers (10, 11) which rotate in opposite directions and which are arranged so as to be distributed in a grid pattern.
  • the profile strips could also be arranged on the roll surface in the direction of the roll axis, in a V-shape and the like.
  • a plurality of approximately equal spaces or pockets (15) are formed, which due to the high pressure in the narrowest nip fill up after a short time with the compressed granular material, which due to the comparatively Small distance between the adjacent profiles (13, 14) preferably less than 40 mm and a profile height preferably greater than 5 mm remains in the pockets (15) during the roller revolutions.
  • Fig. 2 different shapes of profile strips (13, 14) are shown enlarged in cross section.
  • the cross section of the profile strips (16 and 19) is rectangular, the profile strips (17, 18 and 20) trapezoidal, and the profile strip shown on the far right has a circumferential groove (21) on its circumference, so that this embodiment is in operation the roller press not only fill the spaces or pockets between the individual profile strips with the compressed fine-grained material, but also the recess (21).
  • the profile strips (19, 20, 21) are welded, soldered, glued or the like onto the roller surface (22)
  • the profile strips (16, 17, 18) are anchored in the material of the roller surface (22), e.g. B. by a dovetail groove connection (23).
  • All profile strips (16 to 21) have in common that they consist of a hard metallic alloy material, which allows the formation of sharp edges that would not be achievable by build-up welding beads. In this way, the profile strips with their sharp edges are in a very good position to permanently hold the fine-grained good material that is embedded or pressed in between the profile strips as wear protection for the roller surface (22). This applies particularly to the profile strip (18 / with its undercuts.
  • the adjacent profile strips (24, 25, 26, 27, 28) can have different heights in order to increase the good pull-in capacity of the press rolls.
  • the compressed fine-grained material (29, 30) embedded in the gaps or pockets between the profile strips (24 to 28) during operation of the roller press, which forms the autogenous wear protection, can be clearly seen.
  • good material (29, 30) can subsequently be reintroduced by simple pressing for the purpose of repairing or regenerating the rollers.
  • a plurality of stud bolts (33) projecting outwards are welded onto the surface of the rollers (31, 32).
  • the stud bolts (33) are advantageously welded in a grid pattern in such a way that the stud bolt rows (34, 35) applied along the roll surface lines are each offset from one another with a gap.
  • the distance between adjacent stud bolts both in the same stud stud row and to adjacent stud stud rows can always be approximately the same size, so that between the individual stud studs approximately uniform and equally large gaps or pockets (36) are formed, which are formed during the operation of the roller press , d. H.
  • Fig. 5 shows an enlarged detail of the vertical section through the stud bolt (33) of Fig. 4 in the welded state.
  • the lower layer of the studded stud (33) and all other studded studs as well as the profiled strips can consist of an annular bandage (37) applied to the base body of the roll and / or of at least one layer of welded-on weld beads lying next to one another.
  • the material of the lower layer (37) is selected so that the stud bolts (33) or profile strips can be welded on well or applied using other joining techniques.
  • the stud bolts themselves can have a cylindrical, frustoconical or pyramid-shaped configuration.
  • the material of the hard wear-resistant profile strips of Figures 1 to 3 and the stud bolts (33) of Figures 4 and 5 can be made of a metallic alloy with hard materials in the Structure, e.g. B. consist of carbides and / or special carbides and / or high carbon and / or high chromium.
  • the profile strips of Figures 1 to 3 and also the stud bolts (33) of Figures 4 and 5 can also consist of hard ceramic material, cemented carbide or the like.
  • the material of the profile strips or stud bolts after welding advantageously has a core hardness of more than 52 HRC (Rockwell C hardness test).
  • the profile strips of Figures 1 to 3 and the stud bolts (33) of Figures 4 and 5 have a height of at least about 5 mm, z. B. 10 mm, and a thickness (diameter) of at least about 8 mm, e.g. B. 15 mm, with a roll diameter of at least 500 mm.
  • the invention can be used particularly well for the surface armouring of rollers of high-pressure roller presses for material bed comminution or pressure treatment of ores, including ores containing diamond, which are particularly abrasive goods.
  • the durability of the roller armor according to the invention is high even with such abrasive goods, because only the radially outer surfaces of the profile strips or stud bolts are subject to wear, while the other areas of the roller surface and the profiles applied to them are covered by the wear protection layer that is self-assembled from compressed material Wear are protected.

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Description

  • Die Erfindung betrifft Walzen für eine Hochdruck-Walzenpresse zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, mit einer Vielzahl von an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander angebrachten nach außen vorstehenden Profilen.
  • Bei Walzenbrechern und Walzenmühlen wird sprödes Mahlgut in den Walzenspalt, durch den die beiden drehbar gelagerten gegenläufig rotierbaren Walzen voneinander getrennt sind, eingezogen und dort einer Druckzerkleinerung unterworfen. Bekannt ist auch die sogenannte Gutbettzerkleinerung im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenpresse, bei der die einzelnen Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett, d. h. in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung eines extrem hohen Druckes gegenseitig zerquetscht werden (EP-A-0 084 383). Es versteht sich, daß dabei die Walzenoberflächen einer außerordentlich hohen Beanspruchung und einem hohen Verschleiß ausgesetzt sind. Es ist daher bekannt, die Walzenoberflächen dadurch zu panzern, indem man auf den Walzengrundkörper aus nebeneinanderliegenden aufgeschweißten Schweißraupen bestehende Schweißlagen aus harten metallischen Werkstoffen aufschweißt, oder indem man auf den Walzengrundkörper einen einteiligen oder mehrteiligen verschleißfesten Mantel aus gegossenem oder gewalztem Werkstoff aufbringt. Bei einer aufgeschweißten Walzenpanzerung wird diese durch zeitaufwendiges Auftragsschweißen von in der Regel nebeneinanderliegenden Ringlagen oder durch eine endlose spiralförmige Auftragsschweißung aufgebaut.
  • Um das Guteinzugsvermögen der Pressenwalzen, die das Gut durch Reibung in den Walzenspalt einziehen und verdichten müssen, zu verbessern, ist es bekannt, den gepanzerten Walzenmantel auf seiner geschlossenen harten zylindrischen Oberfläche in einem zusätzlichen Fertigungsschritt mit einer Vielzahl vorspringender Profile in Gestalt von z. B. V-förmig angeordneter Schweißraupen zu versehen (EP-A-0 084 383 Seite 12 vorletzter Absatz). Es hat sich aber bei der Gutbettzerkleinerung besonders abrasiver Güter wie Erze gezeigt, daß beim Betrieb der Walzenpresse die Gefahr nicht ausgeschlossen ist, daß die Walzenoberfläche durch Entstehung muldenförmiger Auswaschungen bzw. Ausgrabungen in den Bereichen zwischen den mit Abstand voneinander aufgeschweißten Profilierungs-Schweißraupen verhältnismäßig schnell verschleißt, weil immer neues zu zerkleinerndes Gutmaterial in die Zwischenräume zwischen den aufgeschweißten Schweißraupen hineingepreßt wird und sich dort eingräbt. Durch Druckinsel-Bildung im mit zu pressendem Gutmaterial gefüllten Walzenspalt mit hoher örtlicher Punktbelastung der Walzen kann die geschlossene harte Außenschale der gepanzerten Walzenmäntel überbeansprucht werden; Oberflächenrisse können zur Rißfortschreitung in den Walzengrundkörper führen und/oder bei einer weichen Unterschicht können die aufgeschweißten harten Profilteile seitlich weggequetscht werden. Dabei ist auch die Gefahr nicht ausgeschlossen, daß bei hoher Punktbelastung die nach außen vorspringenden aufgeschweißten Schweißraupen wenigstens teilweise ausbrechen können.
  • Die bekannten V-förmig angeordneten Schweißraupen auf den Pressenwalzen der EP-A-0 084 383 dienen also nur zur Verbesserung des Guteinzugsvermögens der Pressenwalzen und sie sind nicht in der Lage, das zwischen ihnen bei der Gutbettzerkleinerung eingepreßte Gut mit Sicherheit festzuhalten, so daß die V-förmigen Schweißraupen nicht dem Verschleißschutz der Pressenwalzen dienen.
  • Aus dem Prospekt "Hochdruckzerkleinerung mit Walzenpressen" der Fa. Köppern GmbH & Co. KG ist es bekannt, V-förmig auf der Walzenoberfläche angebrachte Auftragsschweißraupen sich kreuzen zu lassen, so daß ein Schweißraupen-Gittermuster entsteht. Innerhalb jedes Zwischenraumes zwischen den Schweißraupen befindet sich ein Schweißpunkt. Die niedrigen Auftragsschweißraupen mit beim Schweißen entstehendem abgerundeten Profil sind nicht in der Lage, Gutmaterial mit Sicherheit festzuhalten, so daß die bekannten Schweißraupen keinen wirksamen Beitrag zum Verschleißschutz der Pressenwalzen leisten können, sondern ebenfalls nur die Guteinzugsbedingungen verbessern. Außerdem soll vom Schutz des europäischen Patents 0 443 195 die Anwendung von Auftragsschweißraupen bei Gutbettzerkleinerungs-Walzenpressen ausgenommen sein.
  • Die FR-A-767 645 offenbart einen Walzenbrecher mit Walzen, deren Oberfläche einige um den Umfang verteilt angeordnete Ausnehmungen bzw. Taschen aufweist, die sich mit zu zerkleinerndem Gut füllen sollen. Erhebliche Bereich der Walzenoberfläche in Umfangsrichtung gesehen zwischen den Taschen weisen ihre ursprüngliche zylindrische Oberfläche auf, und im Bereich des engsten Walzenspaltes, wo der Walzenpreßdruck am größten ist, drückt das zu zerkleinernde Gut in der Tasche der einen (rechten) Walze gegen die metallische zylindrische Oberflächenpartie der gegenüberliegenden (linken) Walze, so daß zumindest diese zylindrischen metallischen Oberflächenpartien der Brechwalzen gegen Verschleiß gerade nicht geschützt sind. Bei diesem bekannten Walzenbrecher geht es auch nicht um einen Verschleißschutz, sondern durch die Konfiguration der Walzenoberflächen soll aus dem zu zerkleinernden Gut wie z. B. Gestein ein zerkleinertes Produkt in Gestalt von kleinen Würfelchen erzeugt werden, die eine weniger abgeplattete Form haben, wie sie bei bisher üblichen Walzenbrechern erreichbar sind.
  • Bekannt sind auch Stachelwalzwerke (z. B. Prospekt "HEAVY DUTY TOOTHED CRUSHING ROLLS" der Fa. Babbitless, veröffentlicht 1980) zur Zerkleinerung von Steinen und Erzen, mit Walzenoberflächen, die eine Vielzahl von Zähnen aufweisen, wobei die Zähne der benachbarten Walzen im Bereich des Walzenspaltes zur Ausübung der Brechwirkung auf Lücke stehen. Würde der Raum zwischen den Zähnen bzw. Stacheln bleibend mit Brechgut ausgefüllt sein, dann könnte das Stachelwalzwerk keine Brechwirkung mehr entfalten. Ein Eindringen des zu zerkleinernden Brechgutes in die Zwischenräume zwischen den Stacheln bzw. Zähnen ist also nicht erwünscht; ganz im Gegenteil müßten dann Einrichtungen vorhanden sein, die das Gut, welches in unerwünschter Weise in die Zwischenräume zwischen den Zähnen bzw. Stacheln eindringt, wieder entfernen, damit ein solcher Stachelwalzenbrecher wieder funktionsfähig werden würde. Die Stacheln bzw. Zähne des Stachelwalzenbrechers haben also mit Verschleißschutz nicht zu tun.
  • Die FR-A-2 164 120 offenbart mit Rippen oder anderen Vorsprüngen versehene Walzwerkswalzen zur Walkbehandlung weicher zäher Massen wie z. B. Kakaomassen oder Schokoladenmassen, welche durch die Rippen oder sonstigen Vorsprünge immer wieder zerteilt und gewalkt werden sollen. Bei diesem bekannten Walzwerk geht es nicht um das Problem Walzenverschleiß.
  • Die FR-A-2 057 414 offenbart eine Kohlebrikettpresse mit auf der Walzenoberfläche angeordneten Brikettmulden zwecks Herstellung von Kohlebriketts aus großen Kohlebrocken. Es handelt sich hier also um ein Materialformgebungs- und Verdichtungsverfahren, und die Brikettmulden der Walzen dienen nicht dem Verschleißschutz, sondern der Materialformgebung. In den Brikettmulden soll gerade kein Material liegenbleiben, sondern es sollen sich ganz im Gegenteil die geformten Kohlebriketts aus allen Formmulden sofort nach Durchlaufen des Gutmaterials durch den engsten Walzenspalt wieder lösen.
  • Aus der DD-A-270 023, DE-Z-DVS 81, Seiten 16 bis 19, aus CIM Bulletin, October 1982, Seiten 127 bis 133, Zeitschriften "Industrie Anzeiger" Nr. 41 vom 22.05.1985, Seite 22, "Der Praktiker", August 1985, Seiten 371 und 372 sowie "Schweißtechnik" Heft 9/1987, Seiten 144 und 145 sind Schutzmaßnahmen gegenüber einer Gleitverschleißbeanspruchung bekannt, wie sie insbesondere bei Bodenbewegungsmaschinen wie z. B. bei Schürf-Baggerschaufeln auftritt. Aus den letztgenannten Publikationen ist es bekannt, auf die Wandungen von Baggerschaufeln sogenannte "studs" aufzuschweißen, wobei dann beim Gleiten einer solchen Baggerschaufel durch ein Körnerhaufwerk sich die Zwischenräume zwischen den "studs" mit dem Abräummaterial selbst, so wie es ist, füllen. Das Abräummaterial wird also in die Zwischenräume zwischen die "studs" lediglich hineingeschürft, weil die Baggerschaufel nur eine translatorische Bewegung durchführt, keinesfalls jedoch eine Rotationsbewegung und schon gar nicht eine Hochdruckpreßbewegung. Bei den bekannten "studs" der Baggerschaufeln kann zwar eine Beanspruchung in Schaufelumfangsrichtung auftreten, nicht jedoch eine hohe Beanspruchung in radialer Richtung, schon gar nicht in einer Höhe von größer 50 MPa Druck bzw. umgerechnet größer 2000 kN/m Walzenlänge, die bei der Gutbettzerkleinerung im Bereich des engsten Walzenspaltes von den Pressenwalzen auf das Mahlgut einwirkt, wodurch die hohe Verschleißgefahr der Pressenwalzen resultiert.
  • Ein technologischer Zusammenhang zwischen der Zerkleinerungstechnik mit Hochdruck-Walzenpressen und Schürf-Baggerschaufeln besteht nicht. Damit bei den Baggerschaufeln das Gut (feinkörniges Abräummaterial) in die Zwischenräume zwischen den Bolzen hineingeschürft werden kann, muß es schon von vornherein feinkörnig sein (z. B. Sand). Grobe Gutbrocken werden nicht hineingeschürft, auch nicht zerkleinert, denn eine Baggerschaufel ist kein Zerkleinerer.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Hochdruck-Walzenpresse zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes fertigungstechnisch einfache Pressenwalzen zu schaffen, die hochverschleißfest sind, ohne daß deren Guteinzugsvermögen gemindert ist.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß wenn die Pressenwalzen einer Gutbettzerkleinerungs-Hochdruck-Walzenpresse nicht mit Schweißraupen, sondern mit einer Vielzahl von nach außen vorstehenden Profilkörpern, nämlich Profilleisten bzw. Noppenbolzen ausgestattet sind, deren Höhe größer 5 mm und deren Abstand kleiner 40 mm betragen, die zwischen den Profilleisten bzw. Noppenbolzen gebildeten Zwischenräume bzw. Taschen so eng sind, daß im Betrieb der Walzenpresse diese Taschen zwischen den Profilleisten bzw. Noppenbolzen mit ein und demselben zusammengepreßten und durch Gutbettzerkleinerung hervorgegangenen feinkörnigen, aber hochverdichteten Gut ausgefüllt sind, welches während der Walzenumdrehungen in diesen Taschen liegenbleibt, d. h. die eng besetzten vorstehenden Profilleisten bzw. Noppenbolzen der erfindungsgemäßen Walzenausbildung sind in der Lage, das zwischen ihnen eingepreßte und nach Hochdruck-Gutbettzerkleinerung agglomerierte Gutmaterial mit Sicherheit immer als Preßkörper festzuhalten. In jedem Fall bildet das in die Taschen zwischen den Profilleisten bzw. Noppenbolzen hineingepreßte und dort mit Sicherheit verbleibende Gutmaterial einen idealen autogenen Verschleißschutz. Die Profilkörper können außerdem im Gegensatz zu Auftragsschweißraupen ohne weiteres mit scharfen Kanten ausgebildet sein, mit denen sie das zwischen ihnen eingelagerte Gutmaterial noch besser dauerhaft festhalten können.
  • Das während der Walzenumdrehungen in den Zwischenräumen bzw. Taschen zwischen den Profilleisten bzw. Noppenbolzen verbleibende zusammengepreßte feinkörnige Gut kann aus dem im Walzenspalt der Walzenpresse durch Gutbettzerkleinerung zu zerkleinernden Gut selbst bestehen, welches sich zu Beginn des Walzenpressenbetriebes in diese Zwischenräume bzw. Taschen einlagert und dort liegenbleibt. Die Zwischenräume bzw. Taschen zwischen den Profilkörpern können aber auch vorab mit einem fremden zusammengepreßten feinkörnigen Gut ausgefüllt werden, im Baustoffbereich z. B. mit einem Zementklinker/Gips-Gemisch oder im Erzbereich z. B. mit hochverschleißfestem Keramikmaterial, welches in den Zwischenräumen bzw. Taschen verbleibt. Zum noch sichereren Festhalten der zusammengepreßten feinkörnigen verschleißfesten Materialien in den Zwischenräumen bzw. Taschen zwischen den Profilkörpern kann auch ein geeignetes Bindemittel zwecks Erhöhung der Haftung der Materialien zur Anwendung kommen. In jedem Fall bildet das zwischen den Profilkörpern hineingepreßte und dort verbleibende Gutmaterial den idealen autogenen Verschleißschutz, wogegen die eingangs beschriebene Gutbettzerkleinerungs-Walzenprofilierung mit V-förmig aufgeschweißten Auftragsschweißraupen einem ständigen neuen Abrieb bzw. Verschleiß unter Bildung der unerwünschten Oberflächenauswaschungen ausgesetzt gewesen sind.
  • Auch nach Gutmaterialfüllung der Zwischenräume bzw. Taschen zwischen den an der Walzenoberfläche befestigten Profilkörpern, deren Abstand voneinander kleiner 40 mm und deren Höhe größer 5 mm betragen, können deren Enden noch deutlich hervorstehen, so daß das Guteinzugsvermögen der erfindungsgemäßen Pressenwalzen hoch bleibt.
  • Die an der Walzenoberfläche angebrachten Profilkörper können aus Profilleisten bestehen, die auf der Walzenoberfläche sich kreuzend gittermusterförmig verteilt angeordnet sind. Dabei kann das Guteinzugsvermögen der Pressenwalzen noch gesteigert werden, wenn benachbarte Profilleisten eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Die Profilkörper können auch aus einer Vielzahl von von der Walzenoberfläche vorspringenden Noppenbolzen bestehen, die auf der Walzenoberfläche gittermusterförmig verteilt angeordnet sind derart, daß der Abstand benachbarter Noppenbolzen sowohl in derselben Noppenbolzenreihe als auch zu benachbarten Noppenbolzenreihen immer etwa gleich groß ist. Auch bei dieser Lösung verbleibt das zusammengepreßte Gutmaterial während der Umdrehung der Walzen in den Zwischenräumen bzw. Taschen zwischen den Noppenbolzen und bildet den eigentlichen autogenen Verschleißschutz. Diese Gutbettzerkleinerungs-Walzenprofilierung mit den igelförmig über die Walzenoberfläche verteilten harten verschleißfesten Noppenbolzen ist auch in der Lage, punktförmige Spitzenbelastungen, wie sie gerade bei der Gutbettzerkleinerung im Bereich des engsten Walzenspaltes der Hochdruck-Walzenpresse auftreten können, über die vorstehenden Noppenbolzen ohne Zerstörung ihres Umfeldes möglichst rißfrei in den Walzengrundkörper abzuleiten, wodurch das hohe Standzeitvermögen der erfindungsgemäßen Pressenwalzen noch verbessert wird.
  • Sollten während des Betriebes der Hochdruck-Walzenpresse einzelne Profilleisten oder Noppenbolzen wegbrechen, obwohl diese unter anderem durch das in den Zwischenräumen bzw. Taschen zwischen den Profilleisten bzw. Noppenbolzen eingelagerte Gutmaterial davor geschützt sind, so ist eine einfache Wiederinstandsetzung begrenzter zerstörter Oberflächen der erfindungsgemäßen Walzenpanzerung durch Aufschweißen neuer Profilleisten bzw. Noppenbolzen ohne weiteres in kurzer Zeit möglich. Diese Wiederinstandsetzung ist wesentlich einfacher und kostengünstiger als die bisher notwendig gewesene Ausbesserung ganzer Partien ausgebrochener bzw. ausgewaschener zusammenhängender Panzerungsflächen.
  • Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 die Draufsicht auf die beiden Walzen einer Zweiwalzenmaschine z. B. Hochdruck-Walzenpresse mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemaßen Oberflächenpanzerung;
    • Fig. 2 schematisch im Querschnitt verschiedene Formen von an der Walzenoberfläche angebrachten Profilleisten;
    • Fig. 3 an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander angebrachte Profilleisten mit unterschiedlicher Profilhöhe;
    • Fig. 4 die Draufsicht auf die beiden Walzen einer Hochdruck-Walzenpresse mit einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Oberflächenpanzerung mit aufgeschweißten Noppenbolzen, und
    • Fig. 5 ausschnittsweise vergrößert den Vertikalschnitt durch einen Noppenbolzen der Fig. 4.
  • Fig. 1 zeigt in Draufsicht schematisch eine Zweiwalzenmaschine, z. B. Hochdruck-Walzenpresse zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, welches von oben über einen nicht dargestellten Gutaufgabedem Walzenspalt zwischen der Festwalze (10) und der Loswalze (11) zugeführt wird. Auf die Oberfläche der angetriebenen gegenläufig drehbaren Walzen (10, 11) ist eine Vielzahl von nach außen vorstehenden Profilleisten (12, 13, 14) aufgeschweißt, welche sich kreuzend gittermusterförmig verteilt angeordnet sind. Die Profilleisten könnten auch in walzenaxialer Richtung, in V-Form und dergleichen auf der Walzenoberfläche angeordnet sein. Zwischen den Profilleisten (13, 14) wird eine Vielzahl von etwa gleich großen Zwischenräumen bzw. Taschen (15) gebildet, die sich infolge des hohen Preßdruckes im Bereich des engsten Walzenspaltes bereits nach kurzer Betriebszeit mit dem druckbeanspruchten körnigen Gut füllen, welches aufgrund des vergleichsweise kleinen Abstandes der benachbarten Profile (13, 14) vorzugsweise kleiner 40 mm und einer Profilhöhe vorzugsweise größer 5 mm während der Walzenumdrehungen in den Taschen (15) verbleibt. Das in die Taschen (15) eingelagerte und dort verbleibende zusammengepreßte feinkörnige Gutmaterial bildet einen idealen autogenen Verschleißschutz für die gesamte Walzenoberfläche.
  • In Fig. 2 sind im Querschnitt vergrößert verschiedene Formen von Profilleisten (13, 14) dargestellt. So ist der Querschnitt der Profilleisten (16 und 19) rechteckig, der Profilleisten (17, 18 und 20) trapezförmig, und die ganz rechts dargestellte Profilleiste weist an ihrem Umfang eine umlaufende Nut (21) auf, so daß sich bei dieser Ausführungsform im Betrieb der Walzenpresse nicht nur die Zwischenräume bzw. Taschen zwischen den einzelnen Profilleisten mit dem zusammengepreßten feinkörnigen Gut ausfüllen, sondern auch noch die Ausnehmung (21) dazu. Während die Profilleisten (19, 20, 21) auf die Walzenoberfläche (22) aufgeschweißt, aufgelötet, aufgeklebt oder dergleichen sind, sind die Profilleisten (16, 17, 18) im Material der Walzenoberfläche (22) verankert, z. B. durch eine Schwalbenschwanz-Nutverbindung (23). Alle Profilleisten (16 bis 21) haben gemeinsam, daß sie aus einem harten metallischen Legierungswerkstoff bestehen, welcher die Ausbildung scharfer Kanten zuläßt, die durch Auftragsschweißraupen nicht erzielbar wären. Auf diese Weise sind die Profilleisten mit ihren scharfen Kanten sehr gut in der Lage, das zwischen den Profilleisten eingelagerte bzw. eingepreßte feinkörnige Gutmaterial dauerhaft als Verschleißschutz für die Walzenoberfläche (22) festzuhalten. Dies gilt besonders für die Profilleiste (18/ mit ihren Hinterschneidungen.
  • Wie aus Fig. 3 hervorgeht, können zur Steigerung des Guteinzugsvermögens der Pressenwalzen die benachbarten Profilleisten (24, 25, 26, 27, 28) eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Deutlich ist das im Betrieb der Walzenpresse in die Zwischenräume bzw. Taschen zwischen den Profilleisten (24 bis 28) eingelagerte zusammengepreßte feinkörnige Gut (29, 30) zu sehen, welches den autogenen Verschleißschutz bildet. Im Verschleißfall kann Gutmaterial (29, 30) nachträglich wieder durch einfaches Verpressen zum Zwecke der Reparatur bzw. Regenerierung der Walzen eingebracht werden.
  • Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist auf die Oberfläche der Walzen (31, 32) eine Vielzahl von nach außen vorspringenden Noppenbolzen (33) aufgeschweißt. Die Noppenbolzen (33) sind in einem Gittermuster mit Vorteil derart aufgeschweißt, daß die längs Walzenmantellinien aufgebrachten Noppenbolzenreihen (34, 35) jeweils auf Lücke zueinander versetzt angeordnet sind. Dabei kann der Abstand benachbarter Noppenbolzen sowohl in derselben Noppenbolzenreihe als auch zu benachbarten Noppenbolzenreihen immer etwa gleich groß sein, so daß zwischen den einzelnen Noppenbolzen etwa gleichförmige und untereinander gleich große Zwischenräume bzw. Taschen (36) gebildet sind, die sich während des Betriebes der Walzenpresse, d. h. bei Durchführung der Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes mit Gutmaterial füllen, wobei die Größe dieser Zwischenräume bzw. Taschen (36) so groß bemessen ist, daß das Gutmaterial während der gesamten Umdrehung der Walzen (31, 32) zum Zwecke des autogenen Verschleißschutzes in diesen Taschen (36) liegenbleibt.
  • Fig. 5 zeigt ausschnittsweise vergrößert den Vertikalschnitt durch den Noppenbolzen (33) der Fig. 4 im aufgeschweißten Zustand. Die Unterschicht des Noppenbolzen (33) sowie aller übrigen Noppenbolzen sowie auch der Profilleisten kann aus einer auf den Walzengrundkörper aufgebrachten Ringbandage (37) und/oder aus mindestens einer Lage nebeneinanderliegender aufgeschweißter Schweißraupen bestehen. Auf jeden Fall ist das Material der Unterschicht (37) so gewählt, daß sich die Noppenbolzen (33) oder auch Profilleisten gut aufschweißen oder mittels anderer Verbindungstechniken aufbringen lassen. Die Noppenbolzen selbst können eine zylindrische, kegelstumpfförmige oder auch pyramidenförmige Konfiguration haben.
  • Der Werkstoff der harten verschleißbeständigen Profilleisten der Figuren 1 bis 3 sowie der Noppenbolzen (33) der Figuren 4 und 5 kann aus einer metallischen Legierung mit Hartstoffen im Gefüge, z. B. Karbiden und/oder Sonderkarbiden bestehen und/oder hochkohlenstoff- und/oder hochchromhaltig sein. Die Profilleisten der Figuren 1 bis 3 sowie auch die Noppenbolzen (33) der Figuren 4 und 5 können auch aus hartem Keramikmaterial, Sinterhartmetall oder dergleichen bestehen. Jedenfalls weist der Werkstoff der Profilleisten bzw. Noppenbolzen nach dem Aufschweißen mit Vorteil eine Kernhärte von mehr als 52 HRC (Härteprüfung nach Rockwell C) auf. Mit Vorteil weisen die Profilleisten der Figuren 1 bis 3 sowie die Noppenbolzen (33) der Figuren 4 und 5 eine Höhe von wenigstens etwa 5 mm, z. B. 10 mm, und eine Dicke (Durchmesser) von wenigstens etwa 8 mm, z. B. 15 mm, auf, bei einem Walzendurchmesser von wenigstens 500 mm.
  • Die Erfindung ist besonders gut anwendbar zur Oberflächenpanzerung von Walzen von Hochdruck-Walzenpressen zur Gutbettzerkleinerung bzw. Druckbehandlung von Erzen, auch diamanthaltigen Erzen, welche besonders abrasive Güter darstellen. Das Standzeitvermögen der erfindungsgemäßen Walzenpanzerung ist auch bei solchen abrasiven Gütern hoch, weil nur die radial außenliegenden Flächen der Profilleisten bzw. Noppenbolzen einem Verschleiß unterliegen, während die übrigen Bereiche der Walzenoberfläche sowie der darauf aufgebrachten Profile durch die von selbst aufgebaute aus zusammengepreßtem Gutmaterial bestehenden Verschleißschutzschicht vor Verschleiß geschützt sind.

Claims (8)

1. Walzen für eine Hochdruck-Walzenpresse zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, mit einer Vielzahl von an der Walzenoberfläche mit Abstand voneinander angebrachten nach außen vorstehenden Profilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile nicht aus Schweißraupen, sondern aus an der Walzenoberfläche angebrachten Profilkörpern (13, 14, 33) bestehen, und daß der Abstand benachbarter Profilkörper (13, 14, 33), die zwischen sich Zwischenräume bzw. Taschen (15, 36) bilden, kleiner 40 mm und die Höhe der Profilkörper größer 5 mm betragen, wodurch im Betrieb der Walzenpresse die Zwischenräume bzw. die Taschen (15, 36) zwischen den Profilkörpern mit zusammengepreßtem feinkörnigem Gut (29, 30) ausgefüllt sind, das während der Walzenumdrehungen in den Taschen als Walzenverschleißschutz verbleibt.
2. Walzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Walzenoberfläche angebrachten Profilkörper aus Profilleisten (13, 14) bestehen, die auf der Walzenoberfläche sich kreuzend gittermusterförmig verteilt angeordnet sind.
3. Walzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Profilleisten (24 bis 28) eine unterschiedliche Höhe aufweisen.
4. Walzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilkörper aus einer Vielzahl von von der Walzenoberfläche vorspringenden Noppenbolzen (33) bestehen.
5. Walzen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppenbolzen (33) auf der Walzenoberfläche gittermusterförmig verteilt angeordnet sind derart, daß der Abstand benachbarter Noppenbolzen sowohl in derselben Noppenbolzenreihe als auch zu benachbarten Noppenbolzenreihen immer etwa gleich groß ist.
6. Walzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Profilleisten (13, 14) bzw. Noppenbolzen (33) aus einer metallischen Legierung mit Hartstoffen im Gefüge, z. B. Karbiden und/oder Sonderkarbiden, besteht.
7. Walzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das während der Walzenumdrehungen in den Zwischenräumen bzw. Taschen (15, 36) zwischen den Walzenoberflächen-Profilkörpern (13, 14, 33) verbleibende zusammengepreßte feinkörnige Gut aus dem im Walzenspalt der Walzenpresse durch Gutbettzerkleinerung zu zerkleinernden Gut und/oder aus fremdem Material, z. B. Keramikmaterial besteht.
8. Walzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Zwischenräumen bzw. Taschen (15, 36) zwischen den Walzenoberflächen-Profilkörpern (13, 14, 33) zusammengepreßte und dort verbleibende feinkörnige Gut zur Erhöhung von dessen Haftung mit einem Bindemittel versehen ist.
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