EP0897751A1

EP0897751A1 - Walze für eine Hochdruck-Walzenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes

Info

Publication number: EP0897751A1
Application number: EP98113539A
Authority: EP
Inventors: Heinz Caspelherr; Ludger Alsmann; Meinhard Frangenberg; Karl-Hermann Strauss
Original assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Current assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 1999-02-24
Also published as: DE19736087A1

Abstract

Um bei einer Hochdruck-Walzenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, mit einem Walzenmantel, der aus einzelnen mit dem Walzengrundkörper lösbar verbundenen Segmenten zusammengesetzt ist, zu gewährleisten, daß auch breite Segmente mit hohem Kraftschluß besonders auch mittig fest mit dem Walzengrundkörper sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung der Walze fest verspannt sind, ohne eine Vielzahl von radialen Befestigungsschrauben einsetzen zu müssen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, jedem Segment (11, 12) wenigstens eine Schwalbenschwanz-Passfeder (13 bzw. 14) zuzuordnen mit hinterschnittenen Schwalbenschwanzführungsflächen (15 bzw. 16), die mit entsprechenden Schwalbenschwanzführungsflächen an der Segmentinnenseite zusammenwirken, wobei durch Anordnung von Schwalbenschwanzführungsflächen (15, 15a), die schräg keilförmig zur Ebene durch die Walzenachse bzw. konisch zu einer Walzenmantellinie liegen, die Segmente durch Axialverschiebung keilartig fest mit dem Walzengrundkörper (10) verspannbar sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze für eine Hochdruck-Walzenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, bestehend aus einem Walzengrundkörper und einem den äußeren Umfangsbereich bildenden Walzenmantel, der aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt ist, die unter Einsatz von Passfedern und Spannschrauben am Walzengrundkörper befestigt sind.

Bei der Druckbehandlung von Schüttgütern in Zweiwalzenmaschinen, z.B. bei der Kompaktierung bzw. Brikettierung in Brikettierpressen, aber auch insbesondere bei der sogenannten Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenpresse, bei der die einzelnen Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett bei Anwendung eines hohen Druckes gegenseitig zerquetscht werden, sind die Walzenoberflächen einer hohen Beanspruchung und einem hohen Verschleiß ausgesetzt.

Um bei in Teilbereichen verschlissenen Walzenoberflächen nicht die gesamten Walzen oder deren Ringbandagen auswechseln zu müssen, ist es bekannt, den Walzenmantel aus einzelnen Segmenten zusammenzusetzen und diese mit dem Walzengrundkörper lösbar zu verbinden, so daß bei einem notwendigen Austausch nur einzelne Segmente ausgewechselt werden müssen. Zur Befestigung der Segmente am Walzengrundkörper ist es bekannt (DE-A 39 27 884), die einzelnen Walzenmantel-Segmente, deren Breite der Arbeitsbreite der Walzenmühle entspricht, jeweils seitlich außen mit U-förmigen Klemmelementen mit dem Walzengrundkörper über Spannschrauben lösbar zu verbinden, wobei die Segmente gegen Verdrehung bzw. gegen Relativbewegung noch durch Passfedern gesichert sind. Ein Nachteil dieser bekannten Art der Befestigung der Segmente, die nur an ihren Seiten, d.h. nur mit ihren Außenrändern am Walzengrundkörper befestigt sind, liegt darin, daß bei dieser Art der Befestigung die Segmente nur schmal ausgebildet sein können, d.h. diese Lösung ist für breitere Walzensegmente und damit für geforderte große Durchsatzleistungen der Zweiwalzenmaschine nicht geeignet, denn würde man die Segmente breit machen, wäre die Gefahr nicht ausgeschlossen, daß sich die Walzenmantel-Segmente bei einer größeren Breite in der Mitte unter der hohen Belastung verwölben, d.h. nach oben aufwölben können. Durch diese bekannte Befestigung der Walzenmantelsegmente nur an ihren Rändern mittels dort angeordneter Schraubenbolzen wird also die wirksame Arbeitsbreite bzw. Presszone der Zweiwalzenmaschine durch die zulässige Breite der Segmente begrenzt. Dies gilt auch für die Walzensegmentbefestigung der DE-A 43 44 206, weil auch dort die einzelnen Segmente zumindest in radialer Richtung nur mit ihren Außenrändern am Walzengrundkörper fixiert sind.

Es ist daher auch schon vorgeschlagen worden (Publikation "5. Internationales Humboldt Wedag Symposium '95 Moderne Mahl- und Brenntechnik in der Zementindustrie", 1995, Aufsatz Neue Rollenpressen-Baureihe mit erhöhter Betriebssicherheit, Seiten 42/43), die einzelnen, z.B. acht um den Umfang verteilten Segmente einer Rollenpresse vergleichsweise breit auszubilden, die Segmente durch Passfedern rechteckigen Querschnitts gegen Verschiebung in Umfangsrichtung (Drehrichtung der Walze) zu sichern und durch eine Vielzahl über die gesamte Segmentbreite verteilte etwa radial angeordnete Schraubenbolzen mit versenktem Kopf gegen radiales Abheben zu sichern. Bei dieser Befestigungslösung befinden sich allerdings in der Arbeitszone bzw. Presszone der Rollenpresse die Segmentdurchgangsbohrungen mit den versenkten Schraubenköpfen, wodurch eine Demontage der Segmente, nachdem die Rollenpresse viele Betriebsstunden körniges Gutmaterial gutbettzerkleinert hat, behindert werden kann. Im übrigen können die etwa radial angeordneten Schraubenbolzen aus Platzgründen meist nicht lang genug sein, um eine Dehnschraubenwirkung auszuüben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Hochdruck-Walzenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, wobei der Walzenmantel aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt ist, Walzen zu schaffen, deren Segmentbefestigung aus der Arbeitszone/Presszone herausgehalten ist und deren Arbeitsbreite nicht mehr durch die Breite der Segmente eingeschränkt ist, wobei die Segmente trotz Ihrer Breite verwölbungsfrei mit dem Walzengrundkörper verspannbar und in einfacher Weise montierbar und auswechselbar sein sollen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Befestigung von Segmenten an einem Walzengrundkörper ist jedem Segment wenigstens eine Passfeder zugeordnet, die nicht wie üblich einen rechteckigen Querschnitt aufweist, sondern die an wenigstens einer ihrer Längsstirnseiten eine hinterschnittene Schwalbenschwanzführungsfläche aufweist, die mit einer entsprechenden Schwalbenschwanzführungsfläche an der Segmentinnenseite zusammenwirkt. Nach Eingreifen der Schwalbenschwanz-Passfeder in die Schwalbenschwanznut ist das jeweilige Segment, auch ein vergleichsweise breites Segment gegen radiales Abheben vom Walzengrundkörper gesichert, ohne daß es dazu des Einsatzes von radialen Befestigungsschrauben bedarf. Die Schwalbenschwanzführungsflächen sichern die Segmente auch gegen eine Relativbewegung am Walzengrundkörper.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung werden die Segmente bei ihrer Montage durch Verschiebung längs einer Walzenmantellinie parallel zur Walzenachsrichtung auf den Walzengrundkörper lösbar aufgekeilt. Dazu liegen die Schwalbenschwanzführungsflächen schräg keilförmig zur Ebene durch die Walzenachse. Pro Segment ist wenigstens eine, vorzugsweise sind zwei parallel zur Walzenachsrichtung verlaufende Dehnschrauben angeordnet, welche die konisch liegenden Schwalbenschwanzführungsflächen keilartig lösbar gegeneinander verspannen. Auf diese Weise lassen sich die Segmente sehr fest und einfach mit dem Walzengrundkörper lösbar verbinden, d.h. montieren und wieder demontieren.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung kann die Schwalbenschwanz-Passfeder mit dem Walzengrundkörper einstückig verbunden sein und von diesem vorspringen und in eine entsprechende an der Innenseite jedes Segments eingearbeitete Schwalbenschwanznut eingreifen, oder es kann umgekehrt die Schwalbenschwanz-Passfeder mit der Innenseite jedes Segments einstückig verbunden sein und von der Segmentinnenseite vorspringen und in eine entsprechende in die Oberfläche des Walzengrundkörpers eingearbeitete Schwalbenschwanznut eingreifen. Es genügt, daß die Schwalbenschwanz-Passfeder und die Schwalbenschwanznut nur an einer ihrer Längsstirnseiten die schräg keilförmig bzw. konisch zur Walzenmantellinie verlaufende Schwalbenschwanzführungsfläche aufweisen, während an der jeweils anderen Längsstirnseite die Schwalbenschwanzführungsfläche von Passfeder und Nut parallel zur Walzenmantellinie bzw. zur Walzenachse liegen kann. Jedoch können die Schwalbenschwanz-Passfeder und die Schwalbenschwanznut auch jeweils an beiden Längsstirnseiten mit den Schwalbenschwanzführungsflächen schräg keilförmig bzw. konisch verlaufen.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1:: in perspektivischer Darstellung eine Walze mit erfindungsgemäß befestigten Segmenten,
Figur 2:: in etwas verkleinertem Maßstab die Stirnansicht auf die Walze der Figur 1,
Figur 3:: einen Axialschnitt der Walze längs der Schnittlinie A-A und B-B der Figur 2,
Figur 4:: die Draufsicht auf die Walze mit freigegebenem Blick auf die Oberfläche des Walzengrundkörpers mit vorspringender Schwalbenschwanz-Passfeder,
Figur 5:: herausgezeichnet in vergrößerter Darstellung die Einzelheit Y der Figur 2.

Nach Figur 1 besteht die erfindungsgemäße Pressenwalze aus einem Walzengrundkörper 10, auf dem ein Walzenmantel angeordnet ist, der aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt ist. Am Walzenumfang sind sechs (oder z.B. acht) Segmente in voller Walzenbreite angeordnet, oder es können - wie in den Figuren 1, 3 und 4 zu sehen - in axialer Richtung jeweils zwei Segmente 11, 12 nebeneinander angeordnet sein. In Figur 1 ist vom vorderen Segment 11 der vordere Teil weggebrochen dargestellt, um den Aufbau sowie die Verbindung der Segmente mit dem Walzengrundkörper besser darstellen zu können.

Jedem Segment ist eine Passfeder zugeordnet, so dem Segment 11 die Passfeder 13 und dem Segment 12 die Passfeder 14. Dabei sind die Passfedern 13, 14 mit dem Walzengrundkörper 10 einstückig verbunden und sie springen von der abgeflachten Grundkörperoberfläche vor. An beiden vorspringenden Längsstirnseiten weist die Passfeder 13, genauso wie die Passfeder 14, hinterschnittene Schwalbenschwanzführungsflächen 15, 16 auf, mit denen die Schwalbenschwanz-Passfeder in eine entsprechende an der Innenseite jedes Segments 11, 12 etc. eingearbeitete Schwalbenschwanznut eingreift.

Wenigstens eine der beiden Schwalbenschwanzführungsflächen, in Figur 1 die Schwalbenschwanzführungsfläche 15, liegt schräg keilförmig zur Ebene durch die Walzenachse bzw. konisch zu einer Walzenmantellinie, wobei der Konuswinkel α nach Figur 4 etwa >0/<45° betragen kann. Auf diese Weise wird durch stirnseitiges Aufschieben das Segment 11 keilartig gegen den Walzengrundkörper 10 gespannt und ist dann sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung fest fixiert. Spiegelbildlich zum Segment 11 wird das Segment 12 am Walzengrundkörper 10 fixiert. Nach ihrer Fixierung verbleibt zwischen den beiden aufgeschobenen Segmenten 11, 12 eine Trennfuge 17 ganz geringer Breite, die den Betrieb der Walzenpresse aber nicht stört. Die andere Schwalbenschwanzführungsfläche 16 liegt parallel zur Walzenmantellinie bzw. zur Walzenachse; sie könnte aber ebenfalls wie die Schwalbenschwanzführungsfläche 15 und spiegelbildlich zu dieser ebenfalls konisch zur Walzenmantellinie liegen.

Pro Segment ist zu beiden Seiten der Schwalbenschwanz-Passfeder 13, 14 eine parallel zur Walzenachsrichtung verlaufende Dehnschraube angeordnet, d.h. pro Segment sind zwei Dehnschrauben 18, 18a vorhanden, wobei diese Dehnschrauben durch Durchgangsbohrungen der Segmente 11, 12 hindurchgeführt sind und die Dehnschrauben-Kopfenden 19 und Fußenden 20 in Ausnehmungen an den Stirnseiten der Segmente bzw. des Walzengrundkörpers versenkt sind. Daher sind keine an den Stirnseiten der Walzen überstehenden Konstruktionsteile vorhanden, welche die seitliche Abdichtung des Walzenspaltes im Betrieb der Walzenpresse behindern würden.

Die Einzelheit der Figur 5 zeigt, daß der Hinterschneidungswinkel β der Schwalbenschwanzführungsfläche 16, aber auch der anderen Schwalbenschwanzführungsfläche 15 etwa >15°/<90° betragen kann.

Jedenfalls sind nach Anspannen der Dehnschrauben 18, 18a die Walzensegmente keilartig fest gegen den Walzengrundkörper 10 gespannt; die Verspannung kann aber ohne weiteres im Falle einer raschen Demontage der Segmente wieder gelöst werden. Bei der erfindungsgemäßen Walzensegmentbefestigung ist die Segmentbefestigungszone in jedem Fall aus der Presszone der Walzenpresse herausgehalten, d.h. vom Walzenspalt entfernt gehalten.

Claims

Walze für eine Hochdruck-Walzenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes, bestehend aus einem Walzengrundkörper (10) und einem den äußeren Umfangsbereich bildenden Walzenmantel, der aus einzelnen Segmenten (11, 12) zusammengesetzt ist, die unter Einsatz von Passfedern und Spannschrauben am Walzengrundkörper befestigt sind,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) jedem Segment (11 bzw. 12) ist wenigstens eine Passfeder (13 bzw 14) zugeordnet, die an wenigstens einer ihrer vorspringenden Längsstirnseiten eine hinterschnittene Schwalbenschwanzführungsfläche (15 bzw. 16) aufweist, die mit einer entsprechenden Schwalbenschwanzführungsfläche an der Segmentinnenseite zusammenwirkt;

b) die Schwalbenschwanzführungsflächen (15, 15a) liegen schräg keilförmig zur Ebene durch die Walzenachse;

c) pro Segment ist wenigstens eine parallel zur Walzenachsrichtung verlaufende Dehnschraube (18 bzw. 18a) angeordnet, welche die Schwalbenschwanzführungsflächen keilartig lösbar gegeneinander verspannt.
Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwalbenschwanz-Passfeder (13, 14) mit dem Walzengrundkörper (10) einstückig verbunden ist und von diesem vorspringt und in eine entsprechende an der Innenseite jedes Segments eingearbeitete Schwalbenschwanznut eingreift, oder umgekehrt.
Walze nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die hinterschnittenen Schwalbenschwanzführungsflächen (15, 16) an beiden Längsstirnseiten der Schwalbenschwanz-Passfeder (13) sowie der Schwalbenschwanznut angeordnet sind.
Walze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schwalbenschwanz-Passfeder (13, 14) und die Schwalbenschwanznut nur an einer ihrer Längsstirnseiten die schräg keilförmig bzw. konisch zur Walzenmantellinie verlaufende Schwalbenschwanzführungsfläche (15, 15a) aufweisen, während an der anderen Längsstirnseite die Schwalbenschwanzführungsfläche (16, 16a) von Passfeder und Nut parallel zur Walzenmantellinie bzw. zur Walzenachse liegt.
Walze nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung jeweils zwei Segmente (11, 12) nebeneinander angeordnet sind, die jeweils von ihren äußeren Stirnseiten her mittels der keilförmig verlaufenden Schwalbenschwanzführungsflächen (15, 15a) symmetrisch gegen den Walzengrundkörper (10) gespannt sind.
Walze nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß pro Segment zu beiden Seiten der Schwalbenschwanz-Passfeder (13, 14) eine parallel zur Walzenachsrichtung verlaufende Dehnschraube angeordnet ist, wobei die Dehnschrauben (18, 18a) durch Durchgangsbohrungen der Segmente (11, 12) hindurchgeführt sind und die Dehnschrauben-Kopfenden (19) und Fußenden (20) in Ausnehmungen an den Stirnseiten der Segmente bzw. des Walzengrundkörpers versenkt sind.