EP0661099A1 - Milling roller - Google Patents
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- EP0661099A1 EP0661099A1 EP94118707A EP94118707A EP0661099A1 EP 0661099 A1 EP0661099 A1 EP 0661099A1 EP 94118707 A EP94118707 A EP 94118707A EP 94118707 A EP94118707 A EP 94118707A EP 0661099 A1 EP0661099 A1 EP 0661099A1
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Definitions
- the invention relates to a grinding roller for roller mills, roller mills or smooth rolling mills according to the preamble of claim 1 and a manufacturing method for such a grinding roller.
- Known grinding rollers for roller mills or roller mills generally have a radially inner base body and a radially outer roller body.
- the term radially inner base body in this context also includes a base jacket that can be attached to the base body.
- a rolling surface is formed on the radially outer roller body, which forms a grinding surface interacting with a rotating grinding table or a further grinding roller.
- the radially outer roller body must be highly wear-resistant. This is usually achieved by extremely hard, but at the same time highly brittle fracture-sensitive materials that are cast. In many cases, these materials are also subjected to a special heat treatment.
- Such grinding rollers of a roller mill are described in US Pat. No. 4,232,834.
- a roller shell is attached to the radially inner base body with the aid of a holding device.
- roller bodies made from these materials are very likely to break.
- the main causes for this are internal casting stresses due to uneven cooling from the outside inwards, structural stresses due to uncontrolled heat treatments, wedge or shrinkage stresses due to mechanical joining via conical clamp seats and bending stresses that occur when fitting over cylindrical seats with the necessary assembly play.
- Other influencing factors are rapidly fluctuating temperatures during the grinding process and working voltages, especially in the case of regrind, which requires high specific grinding pressures, e.g. for cement, slag and pre-grinding of cement. As a rule, several of the factors listed work together.
- a roller mill with grinding rollers, the roller shell of which is composed of individual segments, is described in DE 38 33 614 A1.
- Clamping plates are used to fix the segments, which completely cover the end faces of the segments and are flush with the outer peripheral surface of the segments.
- the invention has for its object a grinding roller and a method for producing a grinding roller to create, which has a particularly long service life and a low repair risk and can be produced with a particularly low effort and thus inexpensive.
- the object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1 and with respect to the production method by the characterizing features of claim 14.
- a basic idea of the invention is to combine the production-related advantages of a roll shell produced in one piece, which is arranged and fastened as a radially outer roll body on a radially inner base body or on a base shell of the base body, with the advantages of a segmented roll shell that have been proven in operation and, while avoiding the production-related costs of a segmented roll shell, to produce a one-piece roll shell that can only be segmented in the milling process.
- a one-piece roll casing for example a chilled cast iron ring
- a holding device for example a chilled cast iron ring
- predetermined breaking points are incorporated in the one-piece roller shell, which are worked in, in particular ground in, at defined locations that are already predetermined during the construction of a grinding roller.
- the roller jacket produced in one piece will specifically break at one or more points in the radial direction and form precisely fitting roller jacket fracture segments when the grinding roller or the roller shell is subjected to a corresponding load and internal or external stresses exceed the breaking strength of the material used.
- a brittle material such as Ni-hard, ceramic or chrome chilled cast iron or similar hard material without measurable elongation at break is chosen in particular as the material for the segmentable roll shell.
- the one-piece roll part is further fastened to the radially inner base body with a holding device in such a way that the roll shell breakage segments that may be formed are also securely fastened and a smooth operation is ensured.
- the roll shell will break precisely and precisely at one or more predetermined breaking points and become a broken or torn chilled cast iron ring or a segmented roll shell. As soon as roll shell fracture segments are formed, the residual stresses are almost completely eliminated from the structure. Due to a clamping bracket, falling of the fracture segments and consequential damage, such as downtime, repairs or the like, are avoided.
- Another advantage is that much harder and more wear-resistant cast materials can be used and that there is a risk of total damage to the roller shell due to an uncontrolled breakage of a one-piece roller shell itself and consequential damage to other grinding rollers caused by falling fragments is largely excluded.
- the grinding roller or roller shell according to the invention which is first cast as a one-piece chilled casting ring and has an inner, preferably circular-cylindrical shell surface and an outer shell surface with rolling or grinding surface.
- the one-piece chilled cast iron ring can be turned without interrupting the joining surface. Since the cutting surface is designed to be continuous, hard metal or ceramic cutting inserts can be used, so that individual segment processing necessary for segmented roller shells can be omitted. This makes extremely simple and inexpensive production of the roll shell and the grinding roll possible.
- internal notches are preferably ground in on the inner lateral surface, which, when subjected to the appropriate stress, break radially outward to the grinding or rolling surface and form roll-shell breaking segments with complementary breaking surfaces. Since the roll shell fracture segments are held in a reliable manner by a holding device, in particular by a clamping and holding device, the grinding process can be continued without disadvantageous downtimes and maintenance work after breaking segmentation which can be achieved with particularly simple means.
- a holding device comprises a clamping ring which is detachably arranged on one end face of the grinding roller and which, with the aid of a screw connection with a claw ring which is integrally formed on the radially inner base body on the opposite end face, a clamping holder of both the one-piece roller shell as well as the roll shell fracture segments formed.
- the clamping ring is expediently arranged on the inner end face facing the mill axis and is of multi-part design in order to enable simple and easily accessible attachment of the roller shell to a roller base body, for example, pivoted out of the mill housing.
- the clamping ring consists of individual clamping pieces, each of which is assigned to a possible roll shell break segment, thereby preventing a segment from loosening and falling off. All clamping pieces have formations which engage in complementarily formed recesses in the segmentable roll shell.
- the integrally formed, one-piece claw ring is provided with a rotation lock, by means of which it is fixed in the circumferential direction and prevents the roller shell break segments from rotating, regardless of the radially inner base body.
- a particularly simple and effective anti-rotation lock is achieved with cams that protrude radially and axially from the claw ring and engage in cam receptacles of the segmentable roller shell.
- An advantageous elastic clamping bracket which compensates for the tensions of the rolling process, can be achieved with a spring-loaded hammer screw, which connects a clamping piece of the clamping ring with the claw ring in the area of a possible roll shell fracture segment and is guided through the radially inner base body.
- the predetermined breaking points which are formed on the inner lateral surface as inner notches and possibly also on the outer lateral surface as outer notches, expediently extend over the entire axial width of the respective lateral surface and up to the adjacent end faces of the roll shell.
- the recesses of the fastening areas of the roller shell are arranged at a distance from the preferably 10-20 mm deep and 5 mm wide inner notches in order to ensure secure fastening and retention of the roller shell fracture segments.
- FIG. 1 shows a grinding roller for a roller mill in the region of a radially outer roller body 5, which is fastened to a radially inner base body 3 of the grinding roller.
- a one-piece roller shell 7 which breaks under certain operating conditions into fracture segments and which bears against the base body 3 via an inner cylindrical surface 15 of circular cylindrical design and is securely fixed. With such a joining over a cylindrical seat, an assembly play is necessary.
- predetermined breaking points 10 are formed on the inner lateral surface 15 as inner notches 12 and on the outer lateral surface 11 as outer notches 19 almost transversely to the rolling direction according to arrow I.
- a roll shell with inner notches 12 which can lead to roll shell break segments with predetermined break edges running radially up to the grinding surface 9, so that the stresses causing the break are no longer present.
- a holding device 20 which comprises a clamping ring 22 with a hammer screw 27, holds both the roll shell 7 produced in one piece and the roll shell breakage segments which may arise and clamps them elastically against a claw ring 24 which is formed radially on the opposite end face of the radially inner base body 3 is.
- the clamping ring 22, which consists of individual clamping pieces, has approximately V-shaped positive formations 23 which engage in complementary negative recesses 13 in a fastening region 16 of the roller shell 7.
- Recessively formed recesses 17 in an end fastening area 14 of the segmentable roller shell 7 serve to receive the claw ring 24.
- the recesses 13, 17 in the end faces 6, 4 of the roller shell 7 are each formed at a defined radial distance from the predetermined breaking points 10 which are ground as inner notches 12.
- a cam 31, together with a cam receptacle 18, serves as a rotation lock or for fixing the roll shell fracture segments in the circumferential direction, as can be seen in particular from the top view according to arrow A in FIG. 2.
- a resilient or elastic clamping bracket of the segmentable roll shell 7 or the roll shell break segments is advantageous, which can be reached by a plate spring 26 and a nut 28 in the clamping ring 22.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Mahlwalze für Wälzmühlen, Walzenmühlen oder Glättwalzwerke gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Herstellungsverfahren für eine derartige Mahlwalze.The invention relates to a grinding roller for roller mills, roller mills or smooth rolling mills according to the preamble of
Bekannte Mahlwalzen für Wälz- oder Walzenmühlen weisen in der Regel einen radial innenliegenden Grundkörper und einen radial außenliegenden Walzenkörper auf. Der Begriff des radial innenliegenden Grundkörpers umfaßt in diesem Zusammenhang auch einen Basismantel, der auf dem Grundkörper befestigt sein kann.Known grinding rollers for roller mills or roller mills generally have a radially inner base body and a radially outer roller body. The term radially inner base body in this context also includes a base jacket that can be attached to the base body.
An dem radial außenliegenen Walzenkörper ist eine Abrollfläche ausgebildet, welche eine mit einem rotierenden Mahlteller oder einer weiteren Mahlwalze zusammenwirkende Mahlfläche bildet.A rolling surface is formed on the radially outer roller body, which forms a grinding surface interacting with a rotating grinding table or a further grinding roller.
Der radial außenliegende Walzenkörper muß hochverschleißfest sein. Dies wird üblicherweise durch extrem harte, aber gleichzeitig stark sprödbruchempfindliche Werkstoffe erreicht, die vergossen werden. In vielen Fällen werden diese Werkstoffe zusätzlich einer speziellen Wärmebehandlung unterzogen.The radially outer roller body must be highly wear-resistant. This is usually achieved by extremely hard, but at the same time highly brittle fracture-sensitive materials that are cast. In many cases, these materials are also subjected to a special heat treatment.
Aus der US-PS 4,232,834 sind derartige Mahlwalzen einer Walzenmühle beschrieben. Als radial außenliegender Walzenkörper ist ein Walzenmantel mit Hilfe einer Halteeinrichtung an dem radial innenliegenden Grundkörper befestigt.Such grinding rollers of a roller mill are described in US Pat. No. 4,232,834. As a radially outer roller body, a roller shell is attached to the radially inner base body with the aid of a holding device.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß aus diesen Werkstoffen hergestellte Walzenkörper stark bruchgefährdet sind. Wesentliche Ursachen dafür sind interne Gußspannungen durch ungleichmäßiges Abkühlen von außen nach innen, Gefügespannungen aufgrund von unkontrollierten Wärmebehandlungen, Aufkeil- bzw. Schrumpfspannungen durch mechanisches Fügen über konische Klemmsitze und auftretende Biegebeanspruchung bei Fügung über zylindrische Sitze mit notwendigem Montagespiel. Weitere Einflußfaktoren sind rasch schwankende Temperaturen während des Mahlprozesses und Arbeitsspannungen, insbesondere bei Mahlgut, welches hohe spezifische Mahldrücke erfordert, wie z.B. bei Zement, Schlacke und beim Vorschroten von Zement. In der Regel wirken mehrere der angeführten Faktoren zusammen.However, it has been shown that roller bodies made from these materials are very likely to break. The main causes for this are internal casting stresses due to uneven cooling from the outside inwards, structural stresses due to uncontrolled heat treatments, wedge or shrinkage stresses due to mechanical joining via conical clamp seats and bending stresses that occur when fitting over cylindrical seats with the necessary assembly play. Other influencing factors are rapidly fluctuating temperatures during the grinding process and working voltages, especially in the case of regrind, which requires high specific grinding pressures, e.g. for cement, slag and pre-grinding of cement. As a rule, several of the factors listed work together.
Es ist bekannt, zur Vermeidung von Brüchen und daraus resultierenden Sekundärschäden, wie z.B. durch herabfallende Bruchteile verursachte Folgeschäden, segmentierte radial außenliegende Walzenkörper einzusetzen.It is known to avoid breakages and secondary damage resulting therefrom, e.g. consequential damage caused by falling fractions to use segmented radially outer roller bodies.
Eine Walzenmühle mit Mahlwalzen, deren Walzenmantel aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt ist, ist in der DE 38 33 614 A1 beschrieben. Zur Fixierung der Segmente dienen Klemmplatten, welche die Stirnseiten der Segmente vollständig abdecken und bündig mit der äußeren Umfangsfläche der Segmente abschließen.A roller mill with grinding rollers, the roller shell of which is composed of individual segments, is described in DE 38 33 614 A1. Clamping plates are used to fix the segments, which completely cover the end faces of the segments and are flush with the outer peripheral surface of the segments.
Nachteilig ist dabei die kostenintensive Herstellung derartig segmentierter Walzenkörper. Da jedes einzelne Segment für sich sowohl bezüglich seiner Auflagefläche als auch hinsichtlich seiner beiden Kontaktflächen zu den Nachbarsegmenten mit höchster Genauigkeit bearbeitet werden muß, wirkt sich der erforderliche Zeitaufwand nachteilig auf die Herstellungskosten aus.The disadvantage is the cost-intensive production of such segmented roller bodies. Since each individual segment must be machined with the greatest accuracy both with regard to its contact surface and with regard to its two contact surfaces with the neighboring segments, the time required has a disadvantageous effect on the production costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mahlwalze und ein Verfahren zur Herstellung einer Mahlwalze zu schaffen, welche besonders hohe Standzeiten und ein geringes Reparaturrisiko aufweist und mit einem besonders geringen Aufwand und somit kostengünstig hergestellt werden kann.The invention has for its object a grinding roller and a method for producing a grinding roller to create, which has a particularly long service life and a low repair risk and can be produced with a particularly low effort and thus inexpensive.
Bezüglich der Mahlwalze wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich des Herstellungsverfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 14 gelöst.With regard to the grinding roller, the object is achieved according to the invention by the characterizing features of
Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der Figurenbeschreibung und in den Unteransprüchen beschrieben.Useful and advantageous configurations are described in the description of the figures and in the subclaims.
Ein Grundgedanke der Erfindung ist es, die herstellungsbedingten Vorteile eines einteilig hergestellten Walzenmantels, welcher als radial außenliegender Walzenkörper auf einem radial innenliegenden Grundkörper bzw. auf einem Basismantel des Grundkörpers angeordnet und befestigt wird, mit den sich im Betrieb erweisenden Vorteilen eines segmentiert hergestellten Walzenmantels zu verbinden und unter Vermeidung der herstellungsbedingten Kosten eines segmentiert hergestellten Walzenmantels einen einteiligen, erst im Mahlprozeß segmentierbaren Walzenmantel herzustellen.A basic idea of the invention is to combine the production-related advantages of a roll shell produced in one piece, which is arranged and fastened as a radially outer roll body on a radially inner base body or on a base shell of the base body, with the advantages of a segmented roll shell that have been proven in operation and, while avoiding the production-related costs of a segmented roll shell, to produce a one-piece roll shell that can only be segmented in the milling process.
Erfindungsgemäß ist ein einteilig hergestellter Walzenmantel, beispielsweise ein Hartgußring, mit Hilfe einer Halteeinrichtung an einem radial innenliegenden Grundkörper fixierbar. Um nach der Herstellung des einteiligen Walzenmantels und dessen Befestigung auf dem Grundkörper zu einem segmentierten, relativ bruchsicheren Walzenmantel zu gelangen, sind Sollbruchstellen in dem einteilig hergestellten Walzenmantel eingearbeitet, die an definierten und während der Konstruktion einer Mahlwalze bereits vorgegebenen Stellen eingearbeitet, insbesondere eingeschliffen werden. An diesen Sollbruchstellen, die bevorzugt als Sollbruchkerben und quer zur Abrollrichtung einer Mahlwalze bzw. achsparallel zu einer Mahlwalzenachse eingebracht sind, wird der einteilig hergestellte Walzenmantel gezielt an einer oder an mehreren Stellen in radialer Richtung brechen und paßgenaue Walzenmantel-Bruchsegmente bilden, wenn die Mahlwalze bzw. der Walzenmantel einer entsprechenden Beanspruchung ausgesetst ist und innere bzw. von außen eingetragene Spannungen die Bruchfestigkeit des verwendeten Materials überschreiten. Gemäß der Erfindung wird als Material für den segmentierbaren Walzenmantel insbesondere ein Sprödmaterial, wie Ni-hard, Keramik oder Chrom-Hartguß oder ähnliches Hartmaterial ohne meßbare Bruchdehnung gewählt. Der einteilig hergestellte Walzenmanteil wird weiterhin derart mit einer Halteeinrichtung an dem radial innenliegenden Grundkörper befestigt, daß die gegebenenfalls gebildeten Walzenmantel-Bruchsegmente ebenfalls sicher befestigt sind und ein reibungsloser Betriebsablauf gewährleistet ist.According to the invention, a one-piece roll casing, for example a chilled cast iron ring, can be fixed to a radially inner base body with the aid of a holding device. In order to achieve a segmented, relatively unbreakable roller shell after the manufacture of the one-piece roller shell and its attachment to the base body, predetermined breaking points are incorporated in the one-piece roller shell, which are worked in, in particular ground in, at defined locations that are already predetermined during the construction of a grinding roller. At These predetermined breaking points, which are preferably introduced as predetermined breaking notches and transversely to the unwinding direction of a grinding roller or axially parallel to a grinding roller axis, the roller jacket produced in one piece will specifically break at one or more points in the radial direction and form precisely fitting roller jacket fracture segments when the grinding roller or the roller shell is subjected to a corresponding load and internal or external stresses exceed the breaking strength of the material used. According to the invention, a brittle material such as Ni-hard, ceramic or chrome chilled cast iron or similar hard material without measurable elongation at break is chosen in particular as the material for the segmentable roll shell. The one-piece roll part is further fastened to the radially inner base body with a holding device in such a way that the roll shell breakage segments that may be formed are also securely fastened and a smooth operation is ensured.
Wenn ein Gußmaterial mit einer extrem hohen Verschleißfestigkeit und ohne Restelastizität eingesetzt wird, wird der Walzenmantel exakt und paßgenau an einer oder mehreren Sollbruchstellen brechen und zu einem durchgebrochenen oder durchgerissenen Hartgußring oder zu einem segmentierten Walzenmantel werden. Sobald Walzenmantel-Bruchsegmente gebildet sind, sind die Restspannungen nahezu vollständig aus dem Gefüge eliminiert. Aufgrund einer Klemmhalterung wird ein Herunterfallen der Bruchsegmente und dadurch bedingte Folgeschäden wie ein Betriebsstillstand, Reparaturen oder dergleichen vermieden.If a casting material with extremely high wear resistance and without residual elasticity is used, the roll shell will break precisely and precisely at one or more predetermined breaking points and become a broken or torn chilled cast iron ring or a segmented roll shell. As soon as roll shell fracture segments are formed, the residual stresses are almost completely eliminated from the structure. Due to a clamping bracket, falling of the fracture segments and consequential damage, such as downtime, repairs or the like, are avoided.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß wesentlich härtere und verschleißfestere Gußwerkstoffe verwendet werden können und daß die Gefahr, daß durch einen unkontrollierten Bruch eines einteiligen Walzenmantels ein Totalschaden am Walzenmantel selbst und Folgeschäden an weiteren Mahlwalzen durch abgefallende Bruchstücke entstehen, weitgehend ausgeschlossen ist.Another advantage is that much harder and more wear-resistant cast materials can be used and that there is a risk of total damage to the roller shell due to an uncontrolled breakage of a one-piece roller shell itself and consequential damage to other grinding rollers caused by falling fragments is largely excluded.
Weiterhin vorteilhaft ist die kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Mahlwalze bzw. des Walzenmantels, welcher zunächst als einteiliger Hartgußring gegossen wird und eine innere, bevorzugt kreiszylindrische Mantelfläche sowie eine äußere Mantelfläche mit Abroll- bzw. Mahlfläche aufweist. Der einteilige Hartgußring kann ohne Unterbrechung der Fügefläche gedreht werden. Da die Schnittfläche durchgehend gestaltet ist, können Hartmetall- oder Keramikschneidplatten eingesetzt werden, so daß eine für segmentierte Walzenmäntel notwendige Einzelsegmentbearbeitung entfallen kann. Dadurch wird eine äußerst einfache und kostengünstige Herstellung des Walzenmantels und der Mahlwalze möglich.Also advantageous is the cost-effective production of the grinding roller or roller shell according to the invention, which is first cast as a one-piece chilled casting ring and has an inner, preferably circular-cylindrical shell surface and an outer shell surface with rolling or grinding surface. The one-piece chilled cast iron ring can be turned without interrupting the joining surface. Since the cutting surface is designed to be continuous, hard metal or ceramic cutting inserts can be used, so that individual segment processing necessary for segmented roller shells can be omitted. This makes extremely simple and inexpensive production of the roll shell and the grinding roll possible.
Als Sollbruchstellen werden bevorzugt Innenkerben an der inneren Mantelfläche eingeschliffen, die bei entsprechender Beanspruchung nach radial außen bis zur Mahl- bzw. Abrollfläche brechen und Walzenmantel-Bruchsegmente mit komplementären Bruchflächen bilden. Da die Walzenmantel-Bruchsegmente durch eine Halteeinrichtung, insbesondere durch eine Klemm- und Halteeinrichtung, betriebssicher gehalten sind, kann nach einer mit besonders einfachen Mitteln erreichbaren Bruchsegmentierung der Mahlprozeß ohne nachteilige Stillstandszeiten und Instandhaltungsarbeiten fortgesetzt werden.As the predetermined breaking points, internal notches are preferably ground in on the inner lateral surface, which, when subjected to the appropriate stress, break radially outward to the grinding or rolling surface and form roll-shell breaking segments with complementary breaking surfaces. Since the roll shell fracture segments are held in a reliable manner by a holding device, in particular by a clamping and holding device, the grinding process can be continued without disadvantageous downtimes and maintenance work after breaking segmentation which can be achieved with particularly simple means.
Eine Halteeinrichtung umfaßt in einer zweckmäßigen Ausbildung einen lösbar an einer Stirnseite der Mahlwalze angeordneten Klemmring, der mit Hilfe einer Schraubverbindung mit einem Klauenring, welcher an der gegenüberliegenden Stirnseite an dem radial innenliegenden Grundkörper angeformt ist, eine Klemmhalterung sowohl des einteiligen Walzenmantels als auch der gebildeten Walzenmantel-Bruchsegmente gewährleistet.In an expedient embodiment, a holding device comprises a clamping ring which is detachably arranged on one end face of the grinding roller and which, with the aid of a screw connection with a claw ring which is integrally formed on the radially inner base body on the opposite end face, a clamping holder of both the one-piece roller shell as well as the roll shell fracture segments formed.
Zweckmäßigerweise ist der Klemmring bei einer Mahlwalze für Wälzmühlen an der zur Mühlenachse gerichteten, inneren Stirnseite angeordnet und mehrteilig ausgebildet, um eine einfache und leicht zugängliche Befestigung des Walzenmantels an einem beispielsweise aus dem Mühlengehäuse geschwenkten Walzen-Grundkörper zu ermöglichen.In a grinding roller for roller mills, the clamping ring is expediently arranged on the inner end face facing the mill axis and is of multi-part design in order to enable simple and easily accessible attachment of the roller shell to a roller base body, for example, pivoted out of the mill housing.
Der Klemmring besteht aus einzelnen Klemmstücken, die jeweils einem möglichen Walzenmantel-Bruchsegment zugeordnet sind, wodurch ein Lösen und Herunterfallen eines Segmentes verhindert wird. Alle Klemmstücke weisen Ausformungen auf, die in komplementär ausgebildete Ausnehmungen des segmentierbaren Walzenmantels eingreifen.The clamping ring consists of individual clamping pieces, each of which is assigned to a possible roll shell break segment, thereby preventing a segment from loosening and falling off. All clamping pieces have formations which engage in complementarily formed recesses in the segmentable roll shell.
Der angeformte, einstückige Klauenring ist mit einer Drehsicherung versehen, durch die eine Fixierung in Umfangsrichtung erfolgt und ein Mitdrehen der Walzenmantel-Bruchsegmente unabhängig vom radial innenliegenden Grundkörper verhindert werden kann.The integrally formed, one-piece claw ring is provided with a rotation lock, by means of which it is fixed in the circumferential direction and prevents the roller shell break segments from rotating, regardless of the radially inner base body.
Eine besonders einfache und wirkungsvolle Drehsicherung wird mit Nocken erreicht, die radial und axial vom Klauenring abstehen und in Nockenaufnahmen des segmentierbaren Walzenmantels eingreifen.A particularly simple and effective anti-rotation lock is achieved with cams that protrude radially and axially from the claw ring and engage in cam receptacles of the segmentable roller shell.
Eine vorteilhafte elastische Klemmhalterung, welche die Spannungen des Walzenprozesses kompensiert, kann mit einer federnd gelagerten Hammerschraube erreicht werden, die jeweils im Bereich eines möglichen Walzenmantel-Bruchsegmentes ein Klemmstück des Klemmringes mit dem Klauenring verbindet und dabei durch den radial innenliegenden Grundkörper geführt ist.An advantageous elastic clamping bracket, which compensates for the tensions of the rolling process, can be achieved with a spring-loaded hammer screw, which connects a clamping piece of the clamping ring with the claw ring in the area of a possible roll shell fracture segment and is guided through the radially inner base body.
Es ist sinnvoll, die Hammerschraube im Bereich des Klemmringes mit einer Mutter und einer untergelegten Tellerfeder zu sichern.It makes sense to secure the hammer screw in the area of the clamping ring with a nut and an underlying cup spring.
Die Sollbruchstellen, die an der inneren Mantelfläche als Innenkerben und gegebenenfalls auch an der äußeren Mantelfläche als Außenkerben ausgebildet sind, reichen zweckmäßigerweise über die gesamte axiale Breite der jeweiligen Mantelfläche und bis zu den angrenzenden Stirnseiten des Walzenmantels. Im Abstand von den bevorzugt 10 - 20 mm tiefen und 5 mm breiten Innenkerben sind die Ausnehmungen der Befestigungsbereiche des Walzenmantels angeordnet, um eine sichere Befestigung und Halterung der Walzenmantel-Bruchsegmente zu gewährleisten.The predetermined breaking points, which are formed on the inner lateral surface as inner notches and possibly also on the outer lateral surface as outer notches, expediently extend over the entire axial width of the respective lateral surface and up to the adjacent end faces of the roll shell. The recesses of the fastening areas of the roller shell are arranged at a distance from the preferably 10-20 mm deep and 5 mm wide inner notches in order to ensure secure fastening and retention of the roller shell fracture segments.
Wenn die äußere Mantelfläche eines Walzenmantels mit Sollbruchstellen versehen ist, führen Spannungen und eine entsprechende Beanspruchung zu radial nach innen gerichteten Bruchflächen und zur Bildung von Walzenmantel-Bruchsegmenten.If the outer surface of a roll shell is provided with predetermined breaking points, tensions and a corresponding load lead to radially inward breaking surfaces and to the formation of roll shell break segments.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter beschrieben; in dieser zeigen
- Fig. 1
- einen Ausschnitt eines Axialschnittes einer erfindungsgemäßen Mahlwalze im Bereich des segmentierbaren Walzenmantels und
- Fig. 2
- eine Ansicht gemäß Pfeil A in
Figur 1.
- Fig. 1
- a section of an axial section of a grinding roller according to the invention in the region of the segmentable roller shell and
- Fig. 2
- a view according to arrow A in Figure 1.
In Figur 1 ist eine Mahlwalze für eine Wälzmühle im Bereich eines radial außenliegenden Walzenkörpers 5 dargestellt, der an einem radial innenliegenden Grundkörper 3 der Mahlwalze befestigt ist.FIG. 1 shows a grinding roller for a roller mill in the region of a radially
Als radial außenliegender Walzenkörper 5 ist ein einteilig hergestellter, unter bestimmten Betriebsbedingungen in Bruchsegmente brechender Walzenmantel 7 vorgesehen, der über eine kreiszylindrisch ausgebildete, innere Mantelfläche 15 an dem Grundkörper 3 anliegt und betriebssicher fixiert ist. Bei einer derartigen Fügung über einen zylindrischen Sitz ist ein Montagespiel notwendig. Der segmentierbare Walzenmantel 7, der als Hartgußring gegossen und danach in einem besonders einfachen und kostengünstigen Verfahren drehbearbeitet wurde, weist eine äußere, oberflächenebene Mantelfläche 11 mit einer Abroll- bzw. Mahlfläche 9 auf, die im eingebauten Zustand nahezu parallel zu einem Mahlteller (nicht dargestellt) angeordnet ist.Provided as a radially
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind Sollbruchstellen 10 an der inneren Mantelfläche 15 als Innenkerben 12 und an der äußeren Mantelfläche 11 als Außenkerben 19 nahezu quer zur Abrollrichtung gemäß Pfeil I ausgebildet. Bevorzugt wird ein Walzenmantel mit Innenkerben 12, welche mit vorbestimmten, radial bis zu der Mahlfläche 9 verlaufenden Bruchkanten zu Walzenmantel-Bruchsegmenten führen können, so daß die den Bruch verursachenden Spannungen nicht mehr vorhanden sind.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, predetermined
Eine Halteeinrichtung 20, welche einen Klemmring 22 mit einer Hammerschraube 27 umfaßt, hält sowohl den einteilig hergestellten Walzenmantel 7 als auch die gegebenenfalls entstehenden Walzenmantel-Bruchsegmente und klemmt sie elastisch gegen einen Klauenring 24, der radial an der gegenüberliegenden Stirnseite des radial innenliegenden Grundkörpers 3 ausgebildet ist. Der aus einzelnen Klemmstücken bestehende Klemmring 22 weist etwa V-förmige positive Ausformungen 23 auf, die in komplementäre negative Ausnehmungen 13 eines Befestigungsbereiches 16 des Walzenmantels 7 eingreifen. Entgegengesetzt ausgebildete Ausnehmungen 17 in einem stirnseitigen Befestigungsbereich 14 des segmentierbaren Walzenmantels 7 dienen zur Aufnahme des Klauenrings 24. Die Ausnehmungen 13, 17 in Stirnseiten 6, 4 des Walzenmantels 7 sind jeweils in einem definierten radialen Abstand von den als Innenkerben 12 eingeschliffenen Sollbruchstellen 10 ausgebildet.A
Eine Nocke 31 dient zusammen mit einer Nockenaufnahme 18 als Drehsicherung bzw. zur Fixierung der Walzenmantel-Bruchsegmente in Umfangsrichtung, wie insbesondere aus der Draufsicht gemäß Pfeil A in Figur 2 hervorgeht.A
Vorteilhaft ist eine federnde bzw. elastische Klemmhalterung des segmentierbaren Walzenmantels 7 bzw. der Walzenmantel-Bruchsegmente, die durch eine Tellerfeder 26 und eine Mutter 28 im Klemmring 22 erreichbar ist.A resilient or elastic clamping bracket of the
Claims (14)
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem einteilig hergestellten Walzenmantel (7) Sollbruchstellen (10) für eine mögliche Bruchsegmentierung vorgesehen sind,
daß bei einer Bruchsegmentierung des einteilig hergestellten Walzenmantels (7) durch die Sollbruchstellen (10) vorgegebene Bruchsegmente gebildet sind, welche radial verlaufende, komplementäre Bruchflächen aufweisen,
daß die durch die Sollbruchstellen (10) vorgegebenen Bruchsegmente den Walzenmantel (7) bilden und von der Halteeinrichtung (20) betriebssicher gehalten sind.Grinding roller for roller mills, roller mills or smoothing mills with a radially inner base body (3) and a radially outer roller body (5), which is designed as a one-piece roller shell (7) with a rolling surface or a grinding surface (9) and consists of a substantially harder and more wear-resistant material than the radially inner base body (3), and with a holding device (20) for fixing the one-piece roll shell (7) to the radially inner base body (3),
characterized,
that predetermined breaking points (10) are provided for possible break segmentation in the one-piece roll casing (7),
that in the event of a fracture segmentation of the one-piece roll shell (7), predetermined fracture segments are formed by the predetermined breaking points (10) and have radially extending, complementary fracture surfaces,
that the predetermined by the predetermined breaking points (10) break segments form the roll shell (7) and are held by the holding device (20) reliable.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sollbruchstellen (10) quer zur Abrollrichtung der Mahlwalze ausgebildet sind und zwischen Stirnseiten (4, 6) des segmentierbaren Walzenmantels (7) verlaufen und daß zur Halterung des segmentierbaren Walzenmantels (7) bzw. der Walzenmantel-Bruchsegmente Befestigungsbereiche (14, 16) an den Stirnseiten (4, 6) vorgesehen sind, welche kraft- und/oder formschlüssig mit der Halteeinrichtung (20) in Verbindung stehen.Milling roller according to claim 1,
characterized by
that the predetermined breaking points (10) are formed transversely to the rolling direction of the grinding roller and run between end faces (4, 6) of the segmentable roller shell (7) and that for holding the segmentable roll shell (7) or the roll shell break segments, fastening areas (14, 16) are provided on the end faces (4, 6) which are non-positively and / or positively connected to the holding device (20).
dadurch gekennzeichnet,
daß der einteilig hergestellte und segmentierbare Walzenmantel (7) als ein Kreiszylinder, als Kegelstumpf oder mit gerundeter Mantelfläche ausgebildet ist, welcher bzw. welche mit einer kreiszylindrischen Fläche als innerer Mantelfläche (15) an dem radial innenliegenden Grundkörper (3) anliegt, und daß die Sollbruchstellen (10) im Bereich der inneren Mantelfläche (15) und/oder im Bereich einer die Mahlfläche (9) aufweisenden, äußeren Mantelfläche (11) ausgebildet sind.Grinding roller according to claim 1 or 2,
characterized by
that the one-piece and segmentable roller shell (7) is designed as a circular cylinder, as a truncated cone or with a rounded outer surface, which or which rests with a circular cylindrical surface as the inner outer surface (15) on the radially inner base body (3), and that Predetermined breaking points (10) are formed in the area of the inner lateral surface (15) and / or in the area of an outer lateral surface (11) having the grinding surface (9).
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Hartgußring als Walzenmantel (7) vorgesehen ist, daß als Sollbruchstellen (10) Innenkerben (12) an der inneren Mantelfläche (15) eingeschliffen sind, welche bei Spannungen unter Bildung von Walzenmantel-Bruchsegmenten mit radialen und komplementären Bruchflächen aufbrechen, und daß die Walzenmantel-Bruchsegmente an ihren Befestigungsbereichen (14, 16) durch einen mit einem Klauenring (24) des radial innenliegenden Grundkörpers (3) zusammenwirkenden Klemmring (22) als Halteeinrichtung (20) betriebssicher gehalten sind.Grinding roller according to one of claims 1 to 3,
characterized by
that a chilled cast iron ring is provided as a roller jacket (7), that as predetermined breaking points (10) inner notches (12) are ground on the inner jacket surface (15), which break open under tension with the formation of roller jacket fracture segments with radial and complementary fracture surfaces, and that Roller jacket fracture segments are held in a reliable manner at their fastening areas (14, 16) by a clamping ring (22) interacting with a claw ring (24) of the radially inner base body (3) as a holding device (20).
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmring (22) mehrteilig ausgebildet ist und Ausformungen (23) aufweist, welche in komplementäre Ausnehmungen (13) des segmentierbaren Walzenmantels (7) eingreifen, und daß eine Halterung und Klemmung der gebildeten Walzenmantel-Bruchsegmente durch den mit dem gegenüberliegenden Klauenring (24) verbundenen Klemmring (22) erfolgt.Milling roller according to claim 4,
characterized by
that the clamping ring (22) is of multi-part design and has formations (23) which engage in complementary recesses (13) of the segmentable roll shell (7), and that the roll shell break segments formed are held and clamped by means of the claw ring (24 ) connected clamping ring (22).
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klemmring (22) aus einzelnen Klemmstücken besteht und daß jedem Klemmstück ein durch die Sollbruchstellen (10) vorgegebenes Mahlwalzen-Bruchsegment zugeordnet ist.Grinding roller according to claim 5,
characterized by
that the clamping ring (22) consists of individual clamping pieces and that each clamping piece is assigned a grinding roller break segment predetermined by the predetermined breaking points (10).
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Klemmstück des Klemmrings (22) mit Hilfe einer Hammerschraube (27) mit dem Klauenring (24) verbunden ist, wobei die Hammerschraube (27) parallel zur Mahlwalzenachse durch den radial innenliegenden Grundkörper (3) geführt und wenigstens einseitig elastisch gelagert ist.Grinding roller according to claim 5,
characterized by
that each clamping piece of the clamping ring (22) is connected to the claw ring (24) by means of a hammer screw (27), the hammer screw (27) being guided parallel to the grinding roller axis through the radially inner base body (3) and being elastically supported at least on one side.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinrichtung (20) eine Drehsicherung (29) gegen ein Mitdrehen des segmentierbaren Walzenmantels (7) oder der Walzenmantel-Bruchsegmente aufweist.Grinding roller according to one of the preceding claims,
characterized by
that the holding device (20) has a rotation lock (29) against rotation of the segmentable roller shell (7) or the roller shell break segments.
dadurch gekennzeichnet,
daß als Drehsicherung Nocken (31) vorgesehen sind, die in axialer und/oder radialer Richtung vom Klauenring (24) abstehen und in Nockenaufnahmen (18) eingreifen, die im Befestigungsbereich (14) des segmentierbaren Walzenmantels (7) ausgebildet sind.Milling roller according to claim 8,
characterized by
that cams (31) are provided as a rotation lock, which project in the axial and / or radial direction from the claw ring (24) and engage in cam receptacles (18) which are formed in the fastening region (14) of the segmentable roller shell (7).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausformungen (23) des mehrteiligen Klemmrings (22) und der Klauenring (24) einen etwa V-förmigen Querschnitt aufweisen und daß die komplementär ausgebildeten Ausnehmungen (13, 17) der Befestigungsbereiche (14, 16) des segmentierbaren Walzenmantels (7) in einem definierten Abstand von der inneren Mantelfläche (15) und von den als Sollbruchstellen (10) eingearbeiteten Innenkerben (12) angeordnet sind.Grinding roller according to one of the preceding claims 5 to 9,
characterized by
that the formations (23) of the multi-part clamping ring (22) and the claw ring (24) have an approximately V-shaped cross section and that the complementarily shaped recesses (13, 17) of the fastening regions (14, 16) of the segmentable roller shell (7) in a defined distance from the inner circumferential surface (15) and from the internal notches (12) incorporated as predetermined breaking points (10).
dadurch gekennzeichnet,
daß die als Sollbruchstellen (10) ausgebildeten Innenkerben (15) und/oder auf der Mahlfläche (9) ausgebildete Außenkerben (19) eine Breite von etwa 5 mm und eine Tiefe von 10 - 20 mm aufweisen.Grinding roller according to one of the preceding claims,
characterized by
that the inner notches (15) designed as predetermined breaking points (10) and / or outer notches (19) formed on the grinding surface (9) have a width of approximately 5 mm and a depth of 10-20 mm.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sollbruchstellen (10) über ihre gesamte axiale Länge eine gleichbleibende Tiefe und/oder Breite aufweisen.Grinding roller according to one of the preceding claims,
characterized by
that the predetermined breaking points (10) have a constant depth and / or width over their entire axial length.
dadurch gekennzeichnet,
daß der einteilig hergestellte und segmentierbare Walzenmantel (7) aus einem Sprödmaterial, insbesondere aus einem Keramikmaterial, aus Chrom-Hartguß, Ni-hard-Material oder ähnlichem Hartmaterial ohne meßbare Bruchdehnung besteht.Grinding roller according to one of the preceding claims,
characterized by
that the one-piece, segmentable roller jacket (7) consists of a brittle material, in particular a ceramic material, of chrome hard casting, Ni hard material or similar hard material without measurable elongation at break.
insbesondere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein einteiliger Hartgußring mit einer inneren und einer äußeren Mantelfläche gegossen wird, daß die äußere Mantelfläche als eine einzige, oberflächenebene Fläche drehbearbeitet wird,
daß wenigestens an der inneren Mantelfläche etwa achsparallele Sollbruchstellen eingearbeitet werden, durch welche nach Befestigung des einteiligen Walzenmantels auf einem radial innenliegenden Grundkörper und bei entsprechender Beanspruchung radial verlaufende, komplementäre Bruchflächen an Walzenmantel-Bruchsegmenten gebildet werden, und
daß der einteilig hergestellte, segmentierbare Walzenmantel sowie die durch die Sollbruchstellen vorgegebenen Walzenmantel-Bruchsegmente durch eine Klemm- und Halteeinrichtung betriebssicher gehalten werden.Process for producing a grinding roller,
in particular according to claim 1,
characterized by
that a one-piece cast iron ring with an inner and an outer surface is cast, that the outer surface is turned as a single, surface-flat surface,
that at least on the inner circumferential surface approximately axially parallel predetermined breaking points are incorporated, through which radially extending, complementary fracture surfaces on the roll shell fracture segments are formed after fastening the one-piece roller shell on a radially inner base body and with corresponding stress, and
that the one-piece, segmentable roll shell and the roll shell break segments predetermined by the predetermined breaking points are held in a reliable manner by a clamping and holding device.
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