EP0443195B2 - 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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EP0443195B2
EP0443195B2 EP90125365A EP90125365A EP0443195B2 EP 0443195 B2 EP0443195 B2 EP 0443195B2 EP 90125365 A EP90125365 A EP 90125365A EP 90125365 A EP90125365 A EP 90125365A EP 0443195 B2 EP0443195 B2 EP 0443195B2
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EP
European Patent Office
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roller
rolls
sectional
rollers
roll
Prior art date
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EP90125365A
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English (en)
French (fr)
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EP0443195B1 (de
EP0443195A1 (de
Inventor
Günter Keller
Jakob Ansén
Albrecht Dr. Wolter
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Kloeckner Humboldt Deutz AG
Original Assignee
Deutz AG
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Publication date
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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 material bed size reduction granular good, with a variety of having on the roller surface Distance from each other outwardly projecting profiles.
  • roller crushers and roller mills In the case of roller crushers and roller mills, brittle ground material is placed in the roller gap, through the two rotatably mounted counter-rotating rollers are separated from one another, drawn in and subjected to pressure comminution there.
  • the so-called material bed comminution in the roll gap is also known a high-pressure roller press, in which the individual particles are caused by friction regrind drawn into the nip in a bed, d. H. in between the material bed compressed on the two roller surfaces
  • Application of an extremely high pressure can be crushed (EP-A-0 084 383). It is understood that the roller surfaces are extraordinary are exposed to high stress and wear.
  • V-shaped welding beads on the press rolls of the EP-A-0 084 383 therefore only serve to improve the good collection capacity of the Press rolls and they are unable to do that between them when crushing the bed pressed-in material with certainty, 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 whose surface has some recesses or pockets distributed around the circumference, which are to be filled with material to be shredded. Significant areas of Roll surface seen in the circumferential direction between the pockets have their original cylindrical surface on and in the area of the narrowest nip, where the roller press pressure is greatest, the material to be crushed presses in the pocket of one (right) roller against the metallic cylindrical surface section the opposite (left) roller, so that at least this cylindrical metallic surface parts of the crushing rollers against wear are not currently protected.
  • This well-known roller crusher is also possible not about wear protection, but through the configuration of the roller surfaces should be from the material to be shredded such.
  • Spiked rolling mills are also known (eg brochure "HEAVY DUTY TOOTHED CRUSHING ROLLS "from Babbitless, published in 1980) for crushing Stones and ores, with roller surfaces that have a large number of teeth, the teeth of the adjacent rollers in the area of the nip for Exercise the crushing effect on gap.
  • the spiked mill could no longer have a crushing effect.
  • An intrusion of the to be shredded There is crushed material in the spaces between the spikes or teeth so not wanted; on the contrary, facilities would then have to be available be the good that undesirably enters the gaps between penetrates the teeth or spines, so that one Spiked roller crusher would be functional again.
  • the spines or The teeth of the spiked roller crusher therefore have nothing to do with wear protection.
  • FR-A-2 164 120 discloses ribs or other protrusions Rolling mill rolls for the treatment of soft, tough materials such as B. cocoa masses or chocolate masses, which through the ribs or other projections to be cut and tumbled again and again. In this well-known Rolling mill is not about the problem of roll wear.
  • FR-A-2 057 414 discloses a coal briquette press with on the roll surface arranged briquette troughs for the production of coal briquettes from large Lump of coal. So this is a material shaping and compression process, and the briquette troughs of the rollers are not used to protect against wear, but the material shaping. In the briquette depressions is said to be straight no material is left behind, on the contrary, the shaped ones should Charcoal briquettes from all mold troughs immediately after passing through the good material loosen through the narrowest nip.
  • pages 144 and 145 are protective measures against a sliding wear stress known, as in particular in the case of ground-moving machines such as B. occurs in digging excavator buckets. From the the latter publications it is known on the walls of excavator buckets so-called "studs" to weld, then when sliding such Excavator bucket through a grain pile covering the spaces between fill the "studs" with the clearing material itself as it is.
  • the clearing material is just digged into the spaces between the "studs” because the excavator bucket only translates, in no case, however, a rotational movement and certainly not a high-pressure pressing movement.
  • the excavator bucket only translates, in no case, however, a rotational movement and certainly not a high-pressure pressing movement.
  • the excavator bucket In the well-known "studs" of the excavator buckets, one can Stress in the direction of the blade circumference occurs, but not a high stress in the radial direction, especially not at a height of greater 50 MPa pressure or the equivalent of more than 2000 kN / m roll length, which at the Material bed shredding in the area of the narrowest nip of the press rolls acts on the regrind, which increases the risk of wear on the press rolls results.
  • the invention is based, for a high-pressure roller press the task to Material bed crushing of granular good simple press rolls to create, which are highly wear-resistant, without reducing their pull-in capacity is.
  • roller formation are able to take the pressed in between them and after High-pressure material bed shredding agglomerated material certainly always to hold as a compact.
  • Good material an ideal autogenous wear protection.
  • the profile body can also, in contrast to build-up welding beads, easily be formed with sharp edges with which it is stored between them Being able to hold on to good material even better.
  • the spaces or pockets between the profile bodies are in advance with a foreign compressed fine-grained good material filled in in the building materials area z. 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 one Binder to increase the adhesion of the materials used come.
  • the profile bodies attached to the roller surface can be made from profile strips exist, which are distributed on the roller surface in a grid pattern are arranged.
  • the press rollers can still pull in well can be increased if adjacent profile strips have a different height exhibit.
  • the profile body can also be made from a variety of from the roll surface protruding stud bolts exist on the roller surface are arranged in a grid pattern such that the distance between adjacent Stud bolts both in the same stud stud row as well as to neighboring ones Stud rows are always about the same size. This solution also remains the compressed material during the rotation of the rollers in the Spaces or pockets between the stud bolts and forms the actual one autogenous wear protection.
  • Fig. 1 shows a top view schematically High pressure roller press for Good bed crushing of granular goods, which of above about a good job, not shown Nip between the fixed roller (10) and the loose roller (11) is fed.
  • the driven counter-rotating rollers (10, 11) is a variety of outwardly projecting Welded profile strips (12, 13, 14), which intersects in a grid pattern are arranged.
  • the profile strips could also be in roller-axial direction, in a V-shape and the like be arranged on the roller surface.
  • FIG Shapes of profile strips (13, 14) shown are shown. So is the cross section of the profile strips (16 and 19) rectangular, the profile strips (17, 18 and 20) trapezoidal, and the profile bar shown on the far right has a circumferential groove on its circumference (21), so that in this embodiment in Operation of the roller press not only the gaps or pockets between the individual profile strips with the compressed fine-grained material fill out, but also the recess (21) to. While the profile strips (19, 20, 21) on the roller surface (22) is welded, soldered, are glued on or the like, they are Profile strips (16, 17, 18) in the material of the roller surface (22) anchored e.g. B. by a dovetail groove connection (23).
  • All profile strips (16 to 21) have in common that they are from a hard metallic alloy material, which the formation of sharp edges allows would not be achievable by surfacing. In this way, the profile strips with their sharp edges very well able to between the the profile strips stored or pressed fine-grained good material permanently as wear protection for the roller surface (22) to hold. This applies in particular to the profile strip (18) their undercuts.
  • the stud bolts (33) are in a grid pattern welded with advantage such that the rows of stud bolts applied along the roll surface lines (34, 35) each gap to each other are staggered.
  • the distance Adjacent studs in both the same stud row as well as to neighboring rows of studs always be about the same size, so that between the individual studs are approximately uniform and interspaces of equal size or Bags (36) are formed, which during the Operation of the roller press, d. H.
  • the size of these spaces or pockets (36) is dimensioned so large that the good material during the entire rotation of the Rollers (31, 32) for the purpose of autogenous wear protection remains in these pockets (36).
  • Fig. 5 shows an enlarged detail of the vertical section through the stud bolt (33) of FIG. 4 in the welded state.
  • the lower class of the Stud bolts (33) and all other stud bolts as well as the profile strips can be from one to the Ring body applied to the roller body (37) and / or from at least one layer next to each other welded weld beads exist.
  • the material is the underlayer (37) selected so that the stud bolts (33) or weld profile strips well or by means of other connection techniques applied.
  • the studs themselves can be cylindrical, frustoconical or pyramidal Have configuration.
  • the material of the hard wear-resistant profile strips of Figures 1 to 3 and the studs (33) of Figures 4 and 5 can be made of a metallic Alloy with hard materials in the structure, e.g. B. Carbides and / or special carbides exist and / or be high carbon and / or high chromium.
  • the Profile strips of Figures 1 to 3 and also the Studs (33) of Figures 4 and 5 can also made of hard ceramic material, cemented carbide or the like exist. In any case, the material shows the profile strips or stud bolts after Welding with advantage a core hardness of more as 52 HRC (Rockwell C hardness test). With The profile strips of Figures 1 to have advantage 3 and the stud bolts (33) of FIGS.
  • the invention is particularly well applicable to surface armor of high-pressure roller press rollers for material bed crushing or pressure treatment of ores, including ores containing diamonds, which represent particularly abrasive goods.
  • the service life the roll armor according to the invention even with such abrasive goods because only the radially outer surfaces of the profile strips or stud bolts are subject to wear, while the remaining areas of the roll surface and the profiles applied to it by the self-made from compressed material existing wear protection layer against 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 Bereiche 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 nichts 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.
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 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.
Die Zwischenräume bzw. Taschen zwischen den Profilkörpern werden vorab mit einem fremden zusammengepreßten feinkörnigen Gutmaterial ausgefüllt, 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 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 Hochdruck-Walzenpresse zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, welches von oben über eine nicht dargestellte Gutaufgabe dem 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 (7)

  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) und vorab mit einem fremden zusammengepreßten feinkörnigen Material 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 fremde zusammengepreßt feinkörnige Material zur Erhöhung von dessen Haftung mit einem Bindemittel versehen ist.
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