EP2025409B1 - Mühlenantriebsvorrichtung für Wälzmühlen - Google Patents

Mühlenantriebsvorrichtung für Wälzmühlen Download PDF

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EP2025409B1
EP2025409B1 EP08010631A EP08010631A EP2025409B1 EP 2025409 B1 EP2025409 B1 EP 2025409B1 EP 08010631 A EP08010631 A EP 08010631A EP 08010631 A EP08010631 A EP 08010631A EP 2025409 B1 EP2025409 B1 EP 2025409B1
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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
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/006—Ring or disc drive gear arrangement

Definitions

  • the invention relates to a mill drive device for rolling mills according to the preamble of claim 1, such as, for example DE 3240222A1 known.
  • Roller mills which have a rotating grinding bowl with rolling-on, resiliently compressible grinding rollers, are used primarily for comminuting mineral ground material, for example cement raw materials, cement clinker, coal and also for comminuting ores.
  • the drive power for the crushing work of Wälzmühlen is provided by a single drive device with drive motor and gear for the rotary drive of the grinding bowl.
  • Roller mills are also known in which, in addition to the grinding bowl, the grinding rolls are driven by means of additional individual drives.
  • the drive means for the grinding bowl on a bevel gear and at least one planetary gear is arranged below the grinding bowl and connected thereto.
  • German utility model DE-U-7620223 is a heavy-duty roller mill with four hydraulic motors known that drive together a sprocket and about the grinding table.
  • the four hydraulic drives replace the conventional grinding table drive consisting of a single electric motor and a heavy duty reduction gearbox to allow a speed change of the mill drive.
  • a drive device for a roller mill in which two diametrically opposed attachment gears are provided, which are in each case via two pinions with a ring gear in engagement.
  • the sprocket is designed as a sprocket pressure plate and also serves as a running surface for the thrust bearing of the Mahltellerwelle.
  • the invention has for its object to provide a mill drive device for roller mills which any size and power rating can be used for roller mills, and is associated with relatively low cost and relatively short delivery times and at the same time has an optimized load distribution.
  • the mill drive device for rolling mills which has a bevel gear for the power input and at least one planetary gear for the grinding bowl side power takeoff is provided according to the invention in the region of the bevel gear instead of a single, correspondingly large drive means with a plurality of separate drive means or drives.
  • the separate drive means of the bevel gear which are conveniently arranged around the gear housing or a common bevel gear, allow the use of smaller and especially commercially available components, such as electric motors, so that a significant cost savings and shorter delivery times can be achieved.
  • the separate drive means of the bevel gear each have separate bevel pinions, which mesh with a common bevel gear of the bevel gear and also have a corresponding training and can contribute to cost reduction.
  • Another essential advantage of the preferably uniformly arranged around the common bevel gear or the gear housing separate drive means is that in case of failure of one of the plurality of drives, or one of the plurality of electric motors, the roller mill can be operated with the other drives.
  • the bevel gear stage has a large drive motor, desen failure leads to a standstill of the entire mill and production losses.
  • the roller mill can continue to operate with reduced power and the defective drive to be replaced.
  • the number and / or power of the separate drive means can be made variable and can be determined according to the respective required power of the roller mill
  • the mill gear 2 is in this embodiment, a two-stage Wälzmühlengetriebe, which has a bevel gear 10 and a planetary gear 5 in a gear housing 4.
  • the planetary gear 5 consists of a sun gear 6 in the center, therefore arranged planetary gears 7 and a common ring gear 9 with internal toothing, in which the planet gears 7 are supported.
  • Distance and guidance of the planetary gears 7 are effected by a planet carrier 8, which is connected to an output flange 3 and a grinding bowl (not shown) arranged thereon via an output shaft 19 in a rotationally fixed manner.
  • the sun gear 6 of the planetary gear 5 is driven by the upstream bevel gear 10 via a vertical drive shaft 21 and a toothed clutch 22, so that the rotating planetary gears 7 together rotate the planet 8 and thus the output flange 3 with grinding bowl.
  • this has several separate drives instead of a single main drive, of which only two separate drives 11, 12 are shown in the drawing figure.
  • These separate drives 11, 12 are opposite to each other, and it is obvious that in addition to these two separate drives 11, 12 further drives, in particular evenly spaced from each other, around the common bevel gear 20 or around or in the transmission housing 4 can be arranged , For example, a total of four separate drives or more than four drives, possibly in accordance with the number of rolling on the grinding bowl grinding rollers, may be arranged.
  • Each separate drive 11, 12 has a separate bevel pinion 15, 16, which in each case via a horizontal, separate drive shaft 13, 14 with a separate drive motor (not shown) is connected.
  • the individual bevel pinions 15, 16 mesh with the common bevel gear 20 and thus drive the vertical drive shaft 21 and via the planetary gear 5, the output shaft 19 and thus the grinding bowl.
  • the mill gear 2 according to the invention which is not limited to the illustrated two-stage mill gear, thus has an optimized load distribution not only in the planetary gear 5, but also in the underlying bevel gear stage 10.
  • the separate, smaller drive motors may be horizontal motors or vertical motors.
  • the separate electric motors of the separate drive devices are also conveniently connected via couplings (not shown) and thus releasably and replaceably connected to the respective drive shafts, so that if necessary, a rapid exchange can take place.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Mühlenantriebvorrichtung für Wälzmühlen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie beispielsweise aus DE 3240222A1 bekannt.
  • Wälzmühlen, welche eine rotierende Mahlschüssel mit darauf abrollenden, federnd anpressbaren Mahlwalzen aufweisen, werden vor allem zur Zerkleinerung von mineralischem Mahlgut, beispielsweise Zement-Rohmaterialien, Zement-Klinker, Kohle und auch zur Zerkleinerung von Erzen eingesetzt. In der Regel wird die Antriebsleistung für die Zerkleinerungsarbeit der Wälzmühlen von einer einzigen Antriebseinrichtung mit Antriebsmotor und Getriebe für den Drehantrieb der Mahlschüssel erbracht. Bekannt sind auch Wälzmühlen, bei welchen zusätzlich zu der Mahlschüssel die Mahlwalzen mit Hilfe von zusätzlichen Einzelantrieben angetrieben werden.
  • In der Regel weist die Antriebseinrichtung für die Mahlschüssel ein Kegelradgetriebe und wenigstens ein Planetengetriebe auf und ist unterhalb der Mahlschüssel und mit dieser verbunden angeordnet.
  • An Wälzmühlen werden immer größere Anforderungen bezüglich Durchsatzleistung und Effizienz bei möglichst geringen Kosten und kurzen Lieferzeiten gestellt. Die mit hohen Durchsatzleistungen verbundene Vergrößerung der Wälzmühlen führt zu einem entsprechend großen Mühlengetriebe und zum Einsatz eines relativ großen Antriebsmotors. Handelsübliche Normmotoren können dann nicht mehr eingesetzt werden, sondern es müssen Sonderausführung gefertigt werden, was zu erhöhten Kosten und längeren Lieferzeiten führt.
  • Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-U-7620223 ist eine Schwerlastwälzmühle mit vier Hydraulikmotoren bekannt, die gemeinsam einen Zahnkranz und darüber den Mahlteller antreiben. Die vier Hydraulikantriebe ersetzen den aus einem einzigen Elektromotor und einem Schwerlastuntersetzungsgetriebe bestehenden herkömmlichen Mahltellerantrieb, um eine Drehzahländerung des Mühlenantriebs zu ermöglichen.
  • Ferner ist aus DE3931116A eine Antriebseinrichtung für eine Rollenmühle bekannt, bei der zwei sich diametral gegenüberliegende Vorsatzgetriebe vorgesehen sind, die über je zwei Ritzel mit einem Zahnkranz in Eingriff stehen. Der Zahnkranz ist als Zahnkranzdruckplatte ausgebildet und dient gleichzeitig als Lauffläche für das Axial-Drucklager der Mahltellerwelle.
  • Die Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mühlenantriebseinrichtung für Wälzmühlen zu schaffen, welches für Wälzmühlen jeder Größe und Nennleistung eingesetzt werden kann und mit relativ geringen Kosten und relativ kurzen Lieferzeiten verbunden ist und gleichzeitig eine optimierte Lastaufteilung aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Zeichnungsbeschreibung enthalten.
  • Die Mühlenantriebsvorrichtung für Wälzmühlen, welche eine Kegelradstufe für den Krafteintrieb und wenigstens eine Planetenradstufe für den mahlschüsselseitigen Kraftabtrieb aufweist, ist gemäß der Erfindung im Bereich der Kegelradstufe anstelle einer einzigen, entsprechend großen Antriebseinrichtung mit mehreren separaten Antriebseinrichtungen bzw. Antrieben versehen.
  • Die separaten Antriebseinrichtungen der Kegelradstufe, welche zweckmäßigerweise um das Getriebegehäuse bzw. um ein gemeinsames Kegelrad angeordnet sind, ermöglichen die Verwendung kleinerer und insbesondere auch handelsüblicher Bauteile, beispielsweise von Elektromotoren, so dass eine erhebliche Kosteneinsparung und kürzere Lieferzeiten erreicht werden können.
  • Die separaten Antriebseinrichtungen der Kegelradstufe weisen jeweils separate Kegelritzel auf, welche mit einem gemeinsamen Kegelrad der Kegelradstufe kämmen und ebenfalls eine entsprechende Ausbildung aufweisen und zur Kostensenkung beitragen können.
  • Ein weiterer wesentliche Vorteil der vorzugsweise gleichmäßig um das gemeinsame Kegelrad bzw. das Getriebegehäuse angeordneten separaten Antriebseinrichtungen besteht darin, dass bei Ausfall eines der mehreren Antriebe, bzw. eines der mehreren Elektromotore, die Wälzmühle mit den übrigen Antrieben weiterbetrieben werden kann. Bei einem Mühlengetriebe, dessen Kegelradstufe einen großen Antriebsmotor aufweist, führt desen Ausfall zum Stillstand der gesamte Mühle und zu Produktionsausfällen. Bei Ausfall einer der mehreren separaten Antriebseinrichtungen des erfindungsgemäßen Mühlengetriebes kann die Wälzmühle mit reduzierter Leistung weiterbetrieben und der defekte Antrieb ausgetauscht werden.
  • Es ist von Vorteil, dass Anzahl und/oder Leistung der separaten Antriebseinrichtungen variabel gestaltet und entsprechend der jeweils erforderlichen Leistung der Wälzmühle bestimmt werden können
  • Für die separaten Antriebseinrichtungen der Kegelradstufe können Horizontalmotoren eingesetzt werden. Jedoch können auch Vertikalmotoren Anwendung finden, welche mit ihren Stirnradritzeln in ein gemeinsames, horizontal liegendes Stirnrad eingreifen.
  • Es ist zweckmäßig, eine elektrische Synchronisierung der separaten Antriebsmotoren vorzusehen, um eine optimierte Lastaufteilung zu unterstützen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter beschrieben. Diese zeigt in einer einzigen Figur beispielhaft und in einer stark schematisierten Darstellung einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemäßes Mühlengetriebe für eine Wälzmühle.
  • Das Mühlengetriebe 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein zweistufiges Wälzmühlengetriebe, welches in einem Getriebegehäuse 4 eine Kegelradstufe 10 und eine Planetenradstufe 5 aufweist.
  • Die Planetenradstufe 5 besteht aus einem Sonnenrad 6 im Zentrum, darum angeordneten Planetenrädern 7 und einem gemeinsamen Hohlrad 9 mit Innenverzahnung, in welchem sich die Planetenräder 7 abstützen. Abstand und Führung der Planetenräder 7 erfolgen durch einen Planetenradträger 8, welcher mit einem Abtriebsflansch 3 und einer darauf angeordneten Mahlschüssel (nicht dargestellt) über eine Abtriebswelle 19 drehfest verbunden ist.
  • Das Sonnenrad 6 der Planetenradstufe 5 wird von der vorgeschalteten Kegelradstufe 10 über eine vertikale Antriebswelle 21 und eine Zahnkupplung 22 angetrieben, so dass die umlaufenden Planetenräder 7 gemeinsam den Planetenradträger 8 und damit den Abtriebsflansch 3 mit Mahlschüssel drehen.
  • Zur Optimierung der Lastübertragung im Bereich der Kegelradstufe 10 weist diese anstelle eines einzigen Hauptantriebs mehrere separate Antriebe auf, von denen in der Zeichnungsfigur nur zwei separate Antriebe 11, 12 gezeigt sind.
  • Diese separaten Antriebe 11, 12 liegen einander gegenüber, und es ist offensichtlich, dass neben diesen zwei separaten Antrieben 11, 12 weitere Antriebe, insbesondere gleichmäßig zueinander beabstandet, um das gemeinsame Kegelrad 20 bzw. um das oder auch in dem Getriebegehäuse 4 angeordnet werden können. Beispielsweise können insgesamt vier separate Antriebe oder mehr als vier Antriebe, gegebenenfalls in Übereinstimmung mit der Anzahl der auf der Mahlschüssel abrollenden Mahlwalzen, angeordnet sein.
  • Jeder separate Antrieb 11, 12 weist ein separates Kegelritzel 15, 16 auf, welches jeweils über eine horizontale, separate Antriebswelle 13, 14 mit einem separaten Antriebsmotor (nicht dargestellt) verbunden ist.
  • Die einzelnen Kegelritzel 15, 16 kämmen mit dem gemeinsamen Kegelrad 20 und treiben damit die vertikale Antriebswelle 21 und über die Planetenradstufe 5 die Abtriebswelle 19 und damit die Mahlschüssel an.
  • Das erfindungsgemäße Mühlengetriebe 2, welches nicht auf das dargestellte zweistufige Mühlengetriebe beschränkt ist, weist somit eine optimierte Lastaufteilung nicht nur in der Planetenradstufe 5, sondern auch in der darunter liegenden Kegelradstufe 10 auf.
  • Der Einsatz mehrerer separater Antriebseinrichtungen, welche entsprechend kleiner ausgebildet sind, ermöglicht die Verwendung handelsüblicher Bauteile, insbesondere von Elektromotoren, so dass aufwendige Sonderanfertigungen entfallen und Kostenvorteile und Lieferzeitvorteile entstehen.
  • Die separaten, kleineren Antriebsmotoren (nicht dargestellt) können Horizontalmotoren oder auch Vertikalmotoren sein. Die separaten Elektromotoren der separaten Antriebseinrichtungen werden zudem zweckmäßigerweise über Kupplungen (nicht dargestellt) und damit lösbar und austauschbar mit den jeweiligen Antriebswellen verbunden, so dass erforderlichenfalls ein rascher Austausch erfolgen kann.

Claims (7)

  1. Mühlen antriebsvorrichtung für Wälzmühlen, welche auf einer Mahlschüssel abrollende Mahlwalzen aufweisen, mit wenigstens einer Antriebseinrichtung und einem Mühlengetriebe mit einer Kegelradstufe (10) für den Krafteintrieb und wenigstens einer Planetenradstufe (5) für den mahlschüsselseitigen Kraftabtrieb, wobei die Kegelradstufe (10) ein Kegelrad (20) mit Verzahnung aufweist und mit einer vertikalen Antriebswelle (21) versehen ist, welche mit der Planetenradstufe (5) über eine Kupplung (22) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kegelradstufe (10) anstelle einer großen Antriebseinrichtung mehrere separate Antriebseinrichtungen (11, 12) mit entsprechenden Kegelritzeln (15, 16) aufweist, welche zum gemeinsamen Eingriff in das Kegelrad (20) angeordnet sind.
  2. Mühlenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die separaten Antriebseinrichtungen (11, 12) entsprechend kleiner ausgebildet sind und jeweils eine separate Antriebswelle (13, 14) und einen separaten Elektromotor aufweisen, und dass die separaten Elektromotoren elektrisch synchronisierbar sind.
  3. Mühlenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Leistung und/oder die Anzahl der separaten Antriebseinrichtungen (11, 12) von der erforderlichen Leistung der Wälzmühle bestimmt ist.
  4. Mühlenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die separaten Antriebseinrichtungen (11, 12) gleichmäßig verteilt um das gemeinsame Kegelrad (20) bzw. das Getriebegehäuse (4) angeordnet sind.
  5. Mühlenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Elektromotoren der separaten Antriebseinrichtungen (11, 12) horizontal angeordnet und mit den Antriebswellen (13, 14) der separaten Antriebseinrichtungen (11, 12) über Kupplungen lösbar und austauschbar verbunden sind.
  6. Mühlenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei Ausfall einer separaten Antriebseinrichtungen (11, 12) die Wälzmühle mit Hilfe der übrigen separaten Antriebseinrichtungen weiter betreibbar ist.
  7. Mühlen antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Elektromotoren der separaten Antriebseinrichtungen (11, 12) Vertikalmotoren sind, deren Stirnradritzel in ein gemeinsames, horizontal liegendes Stirnrad eingreifen.
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