EP2214898A1 - Rollenpresse mit zwei losrollen - Google Patents

Rollenpresse mit zwei losrollen

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EP2214898A1
EP2214898A1 EP08856087A EP08856087A EP2214898A1 EP 2214898 A1 EP2214898 A1 EP 2214898A1 EP 08856087 A EP08856087 A EP 08856087A EP 08856087 A EP08856087 A EP 08856087A EP 2214898 A1 EP2214898 A1 EP 2214898A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine frame
pressure
rollers
cylinder
roller press
Prior art date
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Granted
Application number
EP08856087A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2214898B1 (de
Inventor
Christian Splinter
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KHD Humboldt Wedag AG
Original Assignee
KHD Humboldt Wedag AG
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Filing date
Publication date
Application filed by KHD Humboldt Wedag AG filed Critical KHD Humboldt Wedag AG
Publication of EP2214898A1 publication Critical patent/EP2214898A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2214898B1 publication Critical patent/EP2214898B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B3/00—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs
    • B30B3/04—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs co-operating with one another, e.g. with co-operating cones
    • 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
    • B02C4/32—Adjusting, applying pressure to, or controlling the distance between, milling members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49718—Repairing

Definitions

  • the invention relates to a roller press for pressure treatment or for compacting granular Guts comprising two each rotatably mounted on a shaft in a machine frame and driven in opposite directions, separated by a nip Loswalzen, the waves of the Loswalzen received in the machine frame movably arranged bearing housings, and wherein respectively two arranged on one side of the rollers bearing housings of different rollers are interconnected via at least one pressure cylinder, which has at least two working spaces and a method for centering idler rollers in a roller press of the type mentioned above.
  • a first roller as a fixed roller immobile stored in bearings, which in turn are secured by bearing housings in a machine frame to consoles.
  • a second roller is mounted as a Loswalze in camps, which are arranged in between two consoles of the machine frame movably arranged bearing housings.
  • the hydraulic drives for relative positioning of the floating roller relative to the hard roller and to maintain the pressure in the nip exert high forces on the machine frame as an abutment, for which it is necessary to design the machine frame accordingly stable.
  • both rollers of the roller press as idler rollers, these two idler rollers being connected to one another via the bearings and the bearing housings and via hydraulic drives.
  • the rollers, the bearings, the bearing housings and the hydraulic drives form a closed force system, which relieves the machine frame and thus can be dimensioned to a lesser extent.
  • This arrangement has proven itself in practice.
  • it is necessary to disassemble the machine frame and separate the bearing housings from the pressure cylinders. Since the pressure cylinders are part of a closed power system, a free suspension of the heavy pressure cylinder is necessary, with the result that the hydraulic lines must be flexible hoses.
  • the object of the invention is therefore to provide a roller press and a method for roll centering, which requires a machine frame of lesser extent and whose rollers are easier to change.
  • the roller press according to the invention for pressure treatment or for compacting granular material has two each rotatably mounted on a shaft in a machine frame and driven in opposite directions, separated by a nip idler rolls. It is provided that the waves of the Loswalzen are accommodated in the machine frame movably arranged bearing housings. Two bearing housings of different rollers, each arranged on one side of the rollers, are connected to one another via at least one pressure cylinder, which has at least two working spaces.
  • the working spaces of the at least one pressing cylinder have an opposing force effect and are connected to one another by pressure medium.
  • machine frame takes on axially directed forces with respect to the rollers, which arise, for example, by a change in the rotational position or by axial impacts of the rollers.
  • the two rollers are stored floating in the machine frame despite the connecting them together pressing cylinder, which are fixed in the machine frame.
  • the pressure cylinders can thus control the width of the nip but not the position of the nip.
  • the centering method according to the invention thus combines the advantages of different types of roller presses, namely those with a fixed roller and those with two loose rollers.
  • two pistons are provided in a cylinder of the pressure cylinder, which divide the cylinder into three spaces.
  • Each piston is connected to a pull rod, wherein a pull rod is led out to one side of the cylinder in each case.
  • the two outer rooms are used as work spaces. This means that when pressure is applied to the work spaces, both pull-out pull rods are pulled inward by the respective piston into the cylinder.
  • the space formed between the two pistons is either compressed air KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
  • the middle working space is accessible through a valve of selective ventilation. It is conceivable to make the middle working space fillable and also to apply pressure medium, for example, to move the rollers apart. In this case, the stroke of the pistons in the cylinder is restricted, so that the pistons do not move beyond the position of the supply valve of the central working space, thus making the middle working space powerless and short-circuiting the supply lines of the middle and the outer working space.
  • rollers in the machine frame statically indefinite, because the rollers can change the linear and also the rotational position, as far as the possible stroke in the Anpresszylindern allowed. Therefore, it is necessary to use, in addition to the large-sized pressure cylinders, control cylinders which determine the position of the rollers.
  • the invention provides for movably connecting the bearing housings of the rollers via control cylinders to the machine frame.
  • the machine frame must absorb as an abutment for the control cylinder only the force that is necessary for the positioning of the rollers, but not the force that is necessary to maintain the pressure in the nip.
  • control cylinders are connected to the machine frame, wherein in each case a control cylinder is connected to a respective bearing housing of the two rollers.
  • the control cylinders control the position of the rollers. Paired in pairs, the roller pairs determine the rotational position of the rollers and, paired in parallel, the control cylinders determine the linear position of the rollers in the machine frame.
  • the working chambers of the control cylinders are connected to each other via a pump, which operates in four-quadrant operation.
  • this pump can affect the linear and the rotational position, in which the pressure medium present in the control system is pumped from one pair of control cylinders into the other pair.
  • each control cylinder so that a working space is provided on both sides of the piston, so that the amount of oil present in the control system is the same at each position of both rollers.
  • the eight working spaces of the four control cylinders can be adjusted accordingly.
  • the force of the control cylinder can be used as an additional contact force, however, must be derived via the machine frame as an abutment in contrast to the contact pressure by the Anpresszylinder with at least two working spaces and their pressure medium connection.
  • a machine frame between two carriers in each case receives two bearing housings in one direction movable.
  • the bearing housings include the bearing for the shafts and are each embraced on one side with respect to the movable direction in the machine frame outer side of a crossmember, wherein the traverse is pivotally connected to two Anzylinders, each having at least two pressure fluidly connected working spaces with opposite direction of force exhibit.
  • the Anpresszylinder pull the trusses together and pull the bearing housing, because the trusses embrace the bearing housings.
  • Fig. 1 is a perspective view of a roller press according to the invention KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
  • Fig. 2 is a side view of the roller press according to the invention
  • Fig. 3 is a schematic representation of a Anpresszylinders according to the invention
  • FIG. 1 shows a roller press 10 according to the invention, which has a machine frame 21 which receives the components of the roller press 10.
  • the machine frame 21 consists, among other sub-elements of the frame members 22, 23, 24 and 25, and the arms 26 and 27, which form a unit via a bridge 28 with the machine frame 21.
  • the rollers 30 and 31 are accommodated, which are formed as Loswalzen and the rollers 30 and 31 are mounted on the shafts 32 and 33 in bearing housings 34, 35, 36 and 37, in which there are corresponding shaft bearings.
  • the bearing housings 34, 35, 36 and 37 of traverses 40, 41, 42 and 43 are encompassed, which via tie rods 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 and 51 with the pressure cylinders 60, 70, 80 and 90 are interconnected, wherein in this perspective view, the pressure cylinders 80 and 90 are not visible. These are arranged behind the plane of the paper and are covered by the frame members 22 and 23 and by the rollers 30 and 31.
  • the rollers 30 and 31 are arranged on the shafts 32 and 33 and the bearing housings 34, 35, 36 and 37 floating in the machine frame 21. That is, the rollers 30 and 31 can slide back and forth along the frame members 22, 23, 24, and 25 or rotate rotationally therein as far as the stroke in the pressure cylinders 60, 70, 80, and 90 permits.
  • the position of the rollers 30 and 31 via the control cylinder 100, 1 10, 120 and 130 is set, the control cylinders 100 and 120 engage a vertical sub-element of the machine frame 21 and each connect a bearing housing 34 and 36 to the machine frame 21 movable. Both control cylinders 100 and 120 cooperate with other control cylinders 1 10 and 130, which are arranged on arms 26 and 27, together to the position of the first closed power system from the bearing housings 36 and KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
  • the force of the control cylinder 100, 1 10, 120 and 130 via the machine frame 21 is derived as an abutment.
  • the roller press 10 is shown in a side view, clearly recognizing the closed power system of the trusses 40 and 41, they connect with the Anpresszylindern 60 and 70 tie rods 44, 45, 46 and 47 and the bearing housings 36 and 37.
  • the pressure cylinders 60 and 70 are fixedly connected to the frame members 24 and 25, no other force is exerted on the machine frame 21 by the pressure cylinders 60 and 70 than by the friction of the pistons 64 and 65 in the cylinders of the pressure cylinders 60 and 70 arise.
  • the machine frame 21 is closed to the left and open to the right, with the control cylinders 1 10 and 130 (not visible here) engaging arms 26 (not visible) and 27 to control the position of the above closed system of forces.
  • the machine frame 21 is connected by the beams 26 and 27 through a bridge 28 connecting them to the frame members 22 and 24.
  • the bridge 28 is dimensioned so wide that the rollers 30 and 31 can be removed together with the shafts 32 and 33 from the machine frame 21 without major work being required, such as the dismantling of a hydraulic system.
  • FIG. 3 shows a schematic view of a pressing cylinder 60 which has three working spaces 61, 62 and 63 which are formed by the division of the pressing cylinder 60 by the two pistons 64 and 65. If only the two outer working spaces 61 and 63 are used for pressing the two rollers 30 and 31, 61 and 63, the position of both pistons in the cylinder can vary in pressure medium connection of the working chambers, since the piston powerless with respect to the attachment of the cylinder on the machine frame 21 act. For both work spaces 61 and 63 transmit an equal and opposing force on the pressure cylinder 60, so that it always remains force neutral with respect to its own position.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rollenpresse zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts aufweisend zwei jeweils über eine Welle in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene, durch einen Walzenspalt voneinander getrennte Loswalzen, wobei die Wellen der Loswalzen in im Maschinenrahmen beweglich angeordneten Lagergehäusen aufgenommen, und wobei jeweils zwei an einer Seite der Walzen angeordnete Lagergehäuse verschiedener Walzen über mindestens einen Anpresszylinder miteinander verbunden sind, der mindestens zwei Arbeitsräume aufweist und ein Verfahren zur Zentrierung von Losrollen in einer Rollenpresse der oben genannten Art. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die mindestens zwei Arbeitsräume eine entgegengerichtete Kraftwirkung aufweisen und druckmittelschlüssig miteinander verbunden sind, dadurch kann die Hydraulik fest am Maschinenrahmen positioniert werden, wobei dennoch die Walzen schwimmend im Maschinenraum gelagert sind.

Description

KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
H 07/008 PCT T-PP VWBi
Rollenpresse mit zwei Losrollen
Die Erfindung betrifft eine Rollenpresse zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts aufweisend zwei jeweils über eine Welle in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene, durch einen Walzenspalt voneinander getrennte Loswalzen, wobei die Wellen der Loswalzen in im Maschinenrahmen beweglich angeordneten Lagergehäusen aufgenommen, und wobei jeweils zwei an einer Seite der Walzen angeordnete Lagergehäuse verschiedener Walzen über mindestens einen Anpresszylinder miteinander verbunden sind, der mindestens zwei Arbeitsräume aufweist und ein Verfahren zur Zentrierung von Losrollen in einer Rollenpresse der oben genannten Art.
Zur Zentrierung von Walzen in Rollenpressen zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts werden die Walzen in der Regel durch groß dimensionierte Hydraulikantriebe in ihrer Sollposition gehalten, damit einerseits der Druck im Walzenspalt zwischen den Walzen aufrecht erhalten wird und andererseits wird durch die Zentrierung die Parallelität der Begrenzung des Walzenspaltes durch die Oberfläche der Walzen aufrecht erhalten. Bei dieser Zentrierung arbeiten die Hydraulikantriebe mit hoher Kraft sowohl zur Aufrechterhaltung der Parallelität des Walzenspaltes und zur Aufrechterhaltung des Drucks im Walzenspalt. Hierzu wird im einfachsten Fall eine erste Walze als Festwalze unbeweglich in Lagern gelagert, die ihrerseits durch Lagergehäuse in einem Maschinenrahmen an Konsolen befestigt sind. Dem gegenüber ist eine zweite Walze als Loswalze in Lagern gelagert, die in zwischen zwei Konsolen des Maschinenrahmens beweglich angeordneten Lagergehäusen angeordnet sind. Die Hydraulikantriebe zur relativen Positionierung der Loswalze gegenüber der Festwalze und zur Aufrechterhaltung des Drucks im Walzenspalt üben hohe Kräfte auf den Maschinenrahmen als Widerlager aus, wozu es notwendig ist, den Maschinenrahmen entsprechend stabil auszulegen. KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
H 07/008 PCT T-PP VWBi
Bei Rollenpressen mit Walzen von zum Teil weit mehr als 50 t Gewicht ist eine entsprechend große Dimensionierung des Maschinenrahmens notwendig, so dass die Logistik des Maschinenrahmens und seine Handhabung bei einem notwendigen und turnusgemäßen Wechsel der Walzen aufwändig und nur mit entsprechend groß dimensionierten Kränen und Ausbauhilfen möglich ist.
Um die Ausmaße der notwendigen Dimensionierung des Maschinenrahmens zu verringern, wird in der DE 10 2006 006 090 vorgeschlagen, beide Walzen der Rollenpresse als Loswalze auszubilden, wobei diese beiden Loswalzen über die Lager und die Lagergehäuse und über Hydraulikantriebe miteinander verbunden sind. Die Walzen, die Lager, die Lagergehäuse und die Hydraulikantriebe bilden dabei ein geschlossenes Kräftesystem, das den Maschinenrahmen entlastet und der somit in geringerem Ausmaß dimensioniert werden kann. Diese Anordnung hat sich in der Praxis bewährt. Um die Walzen zu wechseln, ist es jedoch notwendig, den Maschinenrahmen zu zerlegen und die Lagergehäuse von den Anpresszylindern zu trennen. Da die Anpresszylinder Teil ein geschlossenen Kräftesystems sind, ist eine freie Aufhängung der schweren Anpresszylinder nötig, was zur Folge hat, dass die Hydraulikleitungen flexible Schläuche sein müssen. Um den viskositätsbedingten Widerstand des Druckmittels beim Fluss durch die Leitungen möglichst gering zu halten, ist es auch notwendig, die flexiblen Leitungen kurz zu halten. Bei der Zerlegung der Rollenpresse ist es somit notwendig, den sehr schweren Anpresszylinder, der ausschließlich Teil des oben genannten geschlossenen Kräftesystems ist, von den stationären Pumpen zu trennen, wobei die Hydraulik, nämlich Pumpen, Leitungen und Zylinder, beim Zusammenbau wieder neu befüllt und entlüftet werden muss. Der Aufwand, die Walzen zu wechseln, ist dadurch relativ hoch, wodurch die Kosten für den Walzenwechsel höher sind als in Rollenpressen mit einer Los- und einer Festwalze.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rollenpresse und ein Verfahren zur Walzenzentrierung zur Verfügung zu stellen, die einen Maschinenrahmen geringeren Ausmaßes erfordert und deren Walzen einfacher zu wechseln sind. KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch die Rollenpresse mit den Merkmalen des Hauptanspruches und durch das in dieser Rollenpresse angewandte, erfindungsgemäße Verfahren zur Zentrierung der Walzen mit den Schritten des Verfahrensanspruches. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprϋchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Rollenpresse zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts weist zwei jeweils über eine Welle in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene, durch einen Walzenspalt voneinander getrennte Loswalzen auf. Dabei ist vorgesehen, dass die Wellen der Loswalzen in im Maschinenrahmen beweglich angeordneten Lagergehäusen aufgenommen sind. Zwei jeweils auf einer Seite der Walzen angeordnete Lagergehäuse verschiedener Walzen sind über mindestens einen Anpresszylinder miteinander verbunden, der mindestens zwei Arbeitsräume aufweist.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Arbeitsräume des mindestens einen Anpresszylinders eine entgegengerichtete Kraftwirkung aufweisen und druckmittelschlüssig miteinander verbunden sind.
Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Verbindung der Anpresszylinder mit entgegengesetzter Kraftrichtung und druckmittelschlüssiger Verbindung der Arbeitsräume ist, dass der Arbeitszylinder fest mit dem Maschinenrahmen verbunden werden kann. Bei der festen Verbindung des mindestens einen Arbeitszylinders mit dem Maschinenrahmen kann der mindestens eine Arbeitszylinder keine in Bezug auf die Walzen radial gerichtete Kraft auf den Maschinenrahmen ausüben, die über die Kraft hinausgeht, die durch die Reibung des Hydraulikkolbens im Arbeitszylinder entsteht. Denn durch die entgegengerichtete Kraft der verschiedenen Arbeitsräume und durch die Verbindung der Arbeitsräume untereinander wird jede Krafteinwirkung, die durch einen Arbeitsraum eines Anpresszylinders auf den Maschinenrahmen übertragen wird, von der Kraft des gegenüberliegenden Arbeitsraum des selben Anpresszylinders kompensiert. Dabei wird der Kraftschluss zur Kompensierung der Kräfte auf den Maschinenrahmen über das Druckmittel hergestellt. Der Ma- KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
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schinenrahmen nimmt jedoch in Bezug auf die Walzen axial gerichtete Kräfte auf, die beispielsweise durch eine Veränderung der rotatorischen Position oder durch axiale Schläge der Walzen entstehen.
Durch die feste Verbindung des Anpresszylinders mit dem Maschinenrahmen ist es möglich, den Anpresszylinder über feste Rohrleitungen mit großem Innendurchmesser mit den sie versorgenden Pumpen zu verbinden. Durch diese Anordnung ist es beim Walzenwechsel nicht notwendig, den Anpresszylinder auszubauen, vorübergehend zu befestigen oder von der Hydraulik zu trennen. Ebenso kann durch die mögliche Verwendung der Rohrleitungen mit großem Innendurchmesser der viskositätsbedingte Widerstand der Rohrleitungen gesenkt werden und bei Stößen im Walzenspalt durch größere Mahlgutpartikel oder durch unerwünschte Partikel, die einer Druckzerkleinerung nicht zugänglich sind, wie Metallstücke, werden die Stöße durch das Druckmittel im Hydrauliksystem mit weniger großem Druckaufbau in die größer dimensionierten Rohrleitungen übertragen.
Die beiden Walzen sind trotz der sie miteinander verbindenden Anpresszylinder, die fest im Maschinenrahmen angeordnet sind, schwimmend im Maschinenrahmen gelagert. Die Anpresszylinder können somit die Breite des Walzenspaltes, jedoch nicht die Position des Walzenspaltes kontrollieren. Das erfindungsgemäße Zentrierverfahren eint somit die Vorteile verschiedener Rollenpressentypen, nämlich solche mit einer Festwalze und solche mit zwei Loswalzen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Zylinder der Anpresszylinder zwei Kolben vorgesehen sind, die den Zylinder in drei Räume teilen. Jeder Kolben ist mit einer Zugstange verbunden, wobei jeweils eine Zugstange zur jeweils einen Seite des Zylinders herausgeführt ist. Die beiden äußeren Räume werden als Arbeitsräume verwendet. Dies bedeutet, dass bei Druckbeaufschlagung der Arbeitsräume beide herausgeführten Zugstangen durch den jeweiligen Kolben nach innen in den Zylinder gezogen werden. Der Raum, der zwischen den beiden Kolben ausgebildet ist, ist entweder mit Druckluft KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
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oder mit Inertgas gefüllt, wobei der Druck in dem mittleren Arbeitsraum zur Überwindung der Reibung der Kolben in dem Zylinder verwendet wird, aber es ist auch möglich, den Arbeitsraum zu evakuieren, damit die Kolben aneinander stoßen können, ohne einen entgegengesetzten Druck durch Kompression des Gases im mittleren Raum zu erzeugen. Im einfachsten Fall ist der mittlere Arbeitsraum durch ein Ventil einer selektiven Be- und Entlüftung zugänglich. Es ist denkbar, den mittleren Arbeitsraum befüllbar auszugestalten und ebenfalls mit Druckmittel zu beaufschlagen, beispielsweise, um die Walzen auseinander zu fahren. In diesem Fall ist der Hub der Kolben im Zylinder eingeschränkt, damit die Kolben nicht über die Position des Versorgungsventils des mittleren Arbeitsraumes fahren und so den mittleren Arbeitsraum kraftlos machen und die Versorgungsleitungen des mittleren und des äußeren Arbeitsraumes kurzschließen.
Durch die Verbindung der Arbeitsräume untereinander wird eine Kraftkompensation erzeugt und durch diese Verbindung kann auch eine einzelne Pumpe zur Druckerzeugung verwendet werden, die den Druck für alle Arbeitsräume gleichzeitig erzeugt. So ist es nicht nur möglich, die Arbeitsräume eines Zylinders miteinander zu verbinden, sondern es ist auch möglich, alle Arbeitsräume der Anpresszylinder miteinander zu verbinden.
Um eine gegebenenfalls vorhandene Abweichung der Parallelität der Seiten des Walzenspaltes auszugleichen, die dadurch entsteht, dass der Anpressdruck auf einer Seite der Walzen größer ist, als auf der anderen Seite, beispielsweise durch höhere Reibung der Lagergehäuse auf einer Seite des Maschinenrahmens, ist es möglich, eine Pumpe zwischen das verbundene System aller Arbeitsräume auf einer Seite der Rollenpresse mit dem System aller verbundenen Arbeitsräume auf der gegenüberliegenden Seite der Rollenpresse zu schalten. Diese Pumpe balanciert in diesem Fall die Kraft zu beiden Seiten des Walzenspaltes.
Durch die Art der Verbindung der Walzen untereinander und die Kraftkompensation der Arbeitsräume je eines Anpresszylinders ist die Positi- KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
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on der Walzen in dem Maschinenrahmen statisch unbestimmt, denn die Walzen können die lineare und auch die rotatorische Position verändern, soweit es der mögliche Hub in den Anpresszylindern erlaubt. Deshalb ist es notwendig, zusätzlich zu den groß dimensionierten Anpresszylindern, Steuerzylinder zu verwenden, welche die Position der Walzen bestimmen.
Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Lagergehäuse der Walzen über Steuerzylinder mit dem Maschinenrahmen beweglich zu verbinden. Der Maschinenrahmen muss dabei als Widerlager für die Steuerzylinder nur die Kraft aufnehmen, die zur Positionierung der Walzen notwendig ist, jedoch nicht die Kraft, die für den Erhalt des Drucks im Walzenspalt notwendig ist.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass vier Steuerzylinder mit dem Maschinenrahmen verbunden sind, wobei jeweils ein Steuerzylinder mit jeweils einem Lagergehäuse der beiden Walzen verbunden ist. Jeweils paarweise kontrollieren die Steuerzylinder die Position der Walzen. Überkreuz gepaart bestimmen die Walzenpaare die rotatorische Position der Walzen und parallel gepaart bestimmen die Steuerzylinder die lineare Position der Walzen im Maschinenrahmen.
Die Arbeitsräume der Steuerzylinder sind über eine Pumpe, die im Vier- Quadranten-Betrieb arbeitet, miteinander verbunden. Somit kann diese Pumpe die lineare und die rotatorische Position beeinflussen, in dem das im Steuersystem vorhandene Druckmittel von einem Steuerzylinderpaar in das andere Paar gepumpt wird.
Ebenso ist es möglich, jeden Steuerzylinder so auszulegen, dass zu beiden Seiten des Kolbens ein Arbeitsraum vorhanden ist, so dass die Menge des im Steuersystem vorhandenen Öls bei jeder Position beider Walzen gleich ist. Zur Beeinflussung der Position des Walzenspaltes können die acht Arbeitsräume der vier Steuerzylinder entsprechend ver- KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
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schaltet werden. Der Fachmann ist hier frei, die geeignete Ansteuerung der Steuerzylinder zu bestimmen.
Wenn die Position des Walzenspaltes durch das Steuersystem bestimmt ist, kann die Kraft der Steuerzylinder als zusätzliche Anpresskraft verwendet werden, die allerdings über den Maschinenrahmen als Widerlager abgeleitet werden muss im Gegensatz zur Anpresskraft durch die Anpresszylinder mit mindestens zwei Arbeitsräumen und deren druckmittelschlüssiger Verbindung.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Maschinenrahmen zwischen zwei Trägern jeweils zwei Lagergehäuse in einer Richtung beweglich aufnimmt. Die Lagergehäuse beinhalten dabei die Lager für die Wellen und werden auf je einer in Bezug auf die bewegliche Richtung im Maschinenrahmen äußeren Seite von einer Traverse umgriffen, wobei die Traverse mit jeweils zwei Anpresszylindern gelenkig verbunden ist, die jeweils mindestens zwei druckmittelschlüssig verbundene Arbeitsräume mit entgegengesetzter Kraftrichtung aufweisen. Die Anpresszylinder ziehen die Traversen aneinander und ziehen die Lagergehäuse mit, weil die Traversen die Lagergehäuse umgreifen.
Zum Wechsel der Walzen ist es somit lediglich notwendig, den Maschinenrahmen zu öffnen, die Gelenke von den Traversen und/oder den Anpresszylindern zu lösen und die Walzen mitsamt den Lagergehäusen aus dem Rahmen zu schieben. Da die Anpresszylinder fest mit dem Rahmen verbunden sind, brauchen sie nicht gesondert gelöst oder aufgehängt werden, was einen schnellen Walzenwechsel möglich macht.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rollenpresse KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
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Fig. 2 eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Rollenpresse
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Anpresszylinders gemäß der Erfindung
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Rollenpresse 10 dargestellt, die einen Maschinenrahmen 21 aufweist, der die Komponenten der Rollenpresse 10 aufnimmt. Der Maschinenrahmen 21 besteht neben weiteren Teilelementen aus den Rahmenelementen 22, 23, 24 und 25, sowie den Auslegern 26 und 27, die über eine Brücke 28 mit dem Maschinenrahmen 21 eine Einheit bilden. Im Maschinenrahmen 21 sind die Walzen 30 und 31 aufgenommen, die als Loswalzen ausgebildet sind und die Walzen 30 und 31 sind über die Wellen 32 und 33 in Lagergehäusen 34, 35, 36 und 37, in denen sich entsprechende Wellenlager befinden, gelagert. In der Rollenpresse 10 werden die Lagergehäuse 34, 35, 36 und 37 von Traversen 40, 41 , 42 und 43 umgriffen, die über Zugstangen 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 und 51 mit den Anpresszylindern 60, 70, 80 und 90 miteinander verbunden sind, wobei in dieser perspektivischen Ansicht, die Anpresszylinder 80 und 90 nicht sichtbar sind. Diese sind hinter der Papierebene angeordnet und werden durch die Rahmenelemente 22 und 23 sowie durch die Walzen 30 und 31 verdeckt.
Die Walzen 30 und 31 sind über die Wellen 32 und 33 und die Lagergehäuse 34, 35, 36 und 37 schwimmend im Maschinenrahmen 21 angeordnet. Das bedeutet, die Walzen 30 und 31 können entlang der Rahmenelemente 22, 23, 24 und 25 hin- und her gleiten oder sich in ihnen rotatorisch verdrehen, soweit es der Hub in den Anpresszylindern 60, 70, 80 und 90 erlaubt. Dabei wird die Position der Walzen 30 und 31 über die Steuerzylinder 100, 1 10, 120 und 130 eingestellt, wobei die Steuerzylinder 100 und 120 an ein vertikales Teilelement des Maschinenrahmens 21 angreifen und jeweils ein Lagergehäuse 34 und 36 mit dem Maschinenrahmen 21 beweglich verbinden. Beide Steuerzylinder 100 und 120 arbeiten mit weiteren Steuerzylindern 1 10 und 130, die an Auslegern 26 und 27 angeordnet sind, zusammen, um die Position des ersten geschlossenen Kräftesystems aus den Lagergehäusen 36 und KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
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37, den Zugstangen 44, 45, 46 und 47 sowie den Traversen 40 und 41 und des zweiten geschlossenen Kräftesystems aus den Lagergehäusen 34 und 35, sowie den nicht dargestellten Zugstangen und den Traversen, die in dieser Ansicht zur Papierrϋckseite weisen, zu kontrollieren.
Im Gegensatz zur Kraft der Anpresszylinder 60, 70, 80 und 90 wird die Kraft der Steuerzylinder 100, 1 10, 120 und 130 über den Maschinenrahmen 21 als Widerlager abgeleitet.
In Figur 2 ist die Rollenpresse 10 in einer Seitenansicht dargestellt, wobei deutlich das geschlossene Kräftesystem aus den Traversen 40 und 41 , den sie mit den Anpresszylindern 60 und 70 verbindenden Zugstangen 44, 45, 46 und 47 und den Lagergehäusen 36 und 37 zuerkennen. Obwohl die Anpresszylinder 60 und 70 fest mit den Rahmenelementen 24 und 25 verbunden sind, wird von den Anpresszylindern 60 und 70 keine andere Kraft auf den Maschinenrahmen 21 ausgeübt, als die, die durch die Reibung der Kolben 64 und 65 in den Zylindern der Anpresszylinder 60 und 70 entstehen.
Der Maschinenrahmen 21 ist nach links geschlossen und nach rechts offen ausgeführt, wobei die Steuerzylinder 1 10 und 130 (hier nicht sichtbar) an Auslegern 26 (nicht sichtbar) und 27 angreifen, um die Position des oben genannten, geschlossenen Kräftesystems zu kontrollieren. Der Maschinenrahmen 21 ist durch die Ausleger 26 und 27 durch eine diese mit den Rahmenelementen 22 und 24 verbindende Brücke 28 verbunden. Durch diese Gestaltung des Maschinenrahmens 21 ist es möglich, die leichten Steuerzylinder 1 10 und 130 zu entfernen, die Traversen 40 und 41 von den Zugstangen 45, 47 zu lösen, so, dass die Walzen 30 und 31 mitsamt der Lagergehäuse 34, 35, 36, 37 zwischen den Rahmenelementen 22 und 24 hervorgezogen werden können, wobei auf der Gegenseite eine hierzu korrespondiere Demontage notwendig ist. Dazu ist die Brücke 28 so breit dimensioniert, dass die Walzen 30 und 31 mitsamt den Wellen 32 und 33 aus dem Maschinenrahmen 21 entfernt werden können, ohne dass größere Arbeiten erforderlich sind, wie beispielsweise die Zerlegung einer Hydraulik. KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
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In Figur 3 ist eine schematische Ansicht eines Anpresszylinders 60 dargestellt, der drei Arbeitsräume 61 , 62 und 63 aufweist, die durch die Teilung des Anpresszylinders 60 durch die beiden Kolben 64 und 65 entstehen. Sofern ausschließlich die beiden äußeren Arbeitsräume 61 und 63 zum Anpressen der beiden Walzen 30 und 31 verwendet werden, kann bei druckmittelschlüssiger Verbindung der Arbeitsräume 61 und 63 die Position beider Kolben im Zylinder variieren, da die Kolben kraftlos in Bezug auf die Befestigung des Zylinders am Maschinenrahmen 21 wirken. Denn beide Arbeitsräume 61 und 63 übertragen eine gleich große und entgegengerichtete Kraft auf den Anpresszylinder 60, so dass dieser stets kräfteneutral in Bezug auf seine eigene Position bleibt. Dadurch ist es möglich, einen vergleichsweise gering dimensionierten Maschinenrahmen 21 zu verwenden, da dieser nicht die hohen Kräfte der Anpresszylinder 60, 70, 80 und 90 als Widerlager aufnehmen muss. Darüber hinaus ist es möglich, den Anpresszylinder 60 stationär zu betreiben, wodurch die Hydraulikversorgung durch Rohrleitungen erfolgen kann, die nicht flexibel und stabiler sind als flexible Schläuche, die eine limitierte Druckstabilität aufweisen und verletzlicher sind als eine feste Rohrleitung für hohe Drücke.
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Bezugszeichenliste
10 Rollenpresse 41 Traverse
42 Traverse
21 Maschinenrahmen 43 Traverse
22 Rahmenelement
23 Rahmenelement 44 Zugstange
24 Rahmenelement 45 Zugstange
25 Rahmenelement 46 Zugstange
47 Zugstange
26 Ausleger 48 Zugstange
27 Ausleger 49 Zugstange
50 Zugstange
30 Walze 51 Zugstange
31 Walze
32 Welle 60 Anpresszylinder
33 Welle 61 Arbeitsraum
34 Lagergehäuse 62 Arbeitsraum
35 Lagergehäuse 63 Arbeitsraum
36 Lagergehäuse 64 Kolben
37 Lagergehäuse 65 Kolben 40 Traverse 66 Steuerblock KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
H 07/008 PCT T-PP VWBi
100 Steuerzylinder
70 Anpresszylinder 110 Steuerzylinder
80 Anpresszylinder 120 Steuerzylinder
90 Anpresszylinder 130 Steuerzylinder

Claims

KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008H 07/008 PCT T-PP VWBiPatentansprüche
1. Rollenpresse (10) zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts aufweisend zwei jeweils über eine Welle (32, 33) in einem Maschinenrahmen (21 ) drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene, durch einen Walzenspalt voneinander getrennte Loswalzen (30, 31 ), wobei die Wellen (32, 33) der Loswalzen (30, 31 ) in im Maschinenrahmen (21 ) beweglich angeordneten Lagergehäusen (34, 35, 36, 37) aufgenommen, und wobei jeweils zwei an einer Seite der Walzen (30, 31 ) angeordnete Lagergehäuse (34, 35, 36, 37) verschiedener Walzen (30, 31 )ϋber mindestens einen Anpresszylinder (60, 70, 80, 90) miteinander verbunden sind, der mindestens zwei Arbeitsräume (61 , 63) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsräume (61 , 63) des mindestens einen Anpresszylinders (60, 70, 80, 90) eine entgegengerichtete Kraftwirkung aufweisen und druckmittelschlüssig miteinander verbunden sind.
2. Rollenpresse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Anpresszylinder (60, 70, 80, 90) fest mit dem Maschinenrahmen (21 ) verbunden ist.
3. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
H 07/008 PCT T-PP VWBi
der mindestens eine Anpresszylinder (60, 70, 80, 90) zwei Kolben (64, 65) aufweist, die in dem mindestens einen Anpresszylinder (60, 70, 80, 90) insgesamt drei Räume (61 , 62, 63) ausbilden, wobei ein zentraler Raum (62) gasgefüllt, evakuiert oder selektiv be- und entlϋftbar ausgebildet ist.
4. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dass der mindestens eine Anpresszylinder (60, 70, 80, 90) gelenkig mit Traversen (40, 41 , 42, 43) verbunden ist, die jeweils ein Lagergehäuse (34, 35, 36, 37) umgreifen.
5. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagergehäuse (34, 35, 36, 37) über Steuerzylinder (100, 1 10, 120, 130) beweglich mit dem Maschinenrahmen (21 ) verbunden sind.
6. Rollenpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsräume der Steuerzylinder (100, 1 10, 120, 130) miteinander verbunden sind, wobei die Steuerzylinder (100, 1 10, 120, 130) bevorzugt über eine Steuervorrichtung, die im Vier- Quandranten-Betrieb arbeitet, miteinander verbunden sind.
7. Verfahren zur Zentrierung zweier Loswalzen (30, 31 ) in einer Rollenpresse (10) zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts aufweisend zwei jeweils über eine Welle (32, 33) in einem Maschinenrahmen (21 ) drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene, durch einen Walzenspalt voneinander getrennte Loswalzen (30, 31 ), wobei die Wellen (32, 33) der Loswalzen (30, 31 ) in im Maschinenrahmen (21 ) beweglich angeordneten Lager- KHD Humboldt Wedag GmbH 01.12.2008
H 07/008 PCT T-PP VWBi
gehäusen (34, 35, 36, 37) aufgenommen sind, und wobei jeweils zwei an einer Seite der Loswalzen (30, 31 ) angeordnete Lagergehäuse (34, 35, 36, 37) verschiedener Loswalzen (30, 31 )ϋber mindestens einen Anpresszylinder (60, 70, 80, 90) miteinander verbunden sind, der mindestens zwei Arbeitsräume (61 , 63) aufweist gekennzeichnet durch die druckmittelschlüssige Verbindung der Arbeitsräume (61 , 63) des mindestens einen Anpresszylinders (60, 70, 80, 90).
8. Verfahren nach Anspruch 7 gekennzeichnet durch die Positionierung des Walzenspaltes durch Steuerzylinder (100, 1 10, 120, 130), welche jeweils ein Lagergehäuse (34, 35, 36, 37) mit dem Maschinenrahmen (21 ) beweglich verbinden.
9. Verfahren nach Anspruch 8 gekennzeichnet durch die Verbindung der Steuerzylinder (100, 1 10, 120, 130) durch eine Steuervorrichtung, die im Vier-Quadranten-Betrieb arbeitet.
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