EP2582457B1 - Rollenpresse mit momentenwaage - Google Patents

Rollenpresse mit momentenwaage Download PDF

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Publication number
EP2582457B1
EP2582457B1 EP11719234.4A EP11719234A EP2582457B1 EP 2582457 B1 EP2582457 B1 EP 2582457B1 EP 11719234 A EP11719234 A EP 11719234A EP 2582457 B1 EP2582457 B1 EP 2582457B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller press
bearing housings
rolls
machine frame
torque balance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Not-in-force
Application number
EP11719234.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2582457A1 (de
Inventor
Meinhard Frangenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHD Humboldt Wedag AG
Original Assignee
KHD Humboldt Wedag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHD Humboldt Wedag AG filed Critical KHD Humboldt Wedag AG
Publication of EP2582457A1 publication Critical patent/EP2582457A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2582457B1 publication Critical patent/EP2582457B1/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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/04—Frames; Guides

Definitions

  • the invention relates to a roller press for pressure treatment or compaction granular Guts having at least two each rotatably mounted on a shaft in a machine frame and driven in opposite directions and separated by a nip, designed as Loswalzen rollers, the waves of the rollers received in the machine frame movably arranged bearing housings and wherein in each case two bearing housings of different rollers arranged on one side of the rollers are connected to one another via at least one pressure cylinder and a method for centering a roller gap of a roller press.
  • a first roller is fixedly mounted as a fixed roller in the machine frame in bearings in the simplest case, which in turn are secured by bearing housings in a machine frame to consoles.
  • a second roller is stored as a Loswalze in camps, the 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.
  • roller presses with rollers with a weight of up to 50 t a correspondingly large dimensions of the machine frame is necessary so that the logistics of the machine frame and its handling in a necessary and regular change of the rollers is complicated and only with correspondingly large-sized cranes and removal aids possible ,
  • this roller press is in the DE102007059072 proposed to use a hydraulic double cylinder, which is fixed to the machine frame.
  • this hydraulic double cylinder two adjacent hydraulic chambers work and are supported against each other.
  • the force of the hydraulic cylinder acting on the nip is not transmitted to the machine frame.
  • the object of the invention is therefore to develop the roller presses so that while maintaining the self-contained and largely separate from the machine frame power system, the centering is made easier and less expensive to manufacture.
  • connection of the bearing housing in each case has at least one torque balance.
  • Further advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
  • the process object of the invention is achieved by the use of the moment scale according to claim 10.
  • a torque balance is understood to mean a rocker-like or pendulum-like suspension, on which pairs counteracting, first and second hydraulic cylinders engage opposite arms of the torque balance. These counteracting hydraulic cylinders in each case alone cause the tilting of the torque balance in the direction of the related hydraulic cylinder.
  • This change in position of the torque balance on the opposite side of the first hydraulic cylinder has the effect that there is more stress on the opposite second hydraulic cylinder and therefore the control circuit of the now more heavily loaded second hydraulic cylinder builds up a higher pressure and counteracts the first hydraulic cylinder until the torque scale back in is positioned in its equilibrium position.
  • the first and the second hydraulic cylinder have in the roller press according to the invention a rotatably configured clutch, so that the first and the second hydraulic cylinder can also attack at an angle to the arms of the torque balance.
  • a rotatably configured clutch By this rotatable coupling, it is possible that the rollers of the roller press can not assume mutually parallel positions, which is always the case when a larger grain outside the center of the nip passes through the nip or when the nip is loaded unevenly with ground material .
  • the effect of the torque balance is that a rolling centering is forced via a simple, movably mounted, mechanical element, provided that the hydraulic cylinders operating to generate the pressure in the nip work against each other.
  • the torque scale can be constructed asymmetrically or symmetrically.
  • the symmetry of the torque balance especially the unequal length of the boom, reflects the Torque scale the different size and rated load capacity of the opposite hydraulic cylinder again.
  • a symmetrical configuration of the torque balance which is arranged approximately centrally between the bearing housings, is preferred. In this case, two identical hydraulic cylinders or at least two hydraulic cylinders with the same nominal load capacity and the same characteristic curve are used on the same length cantilevers of the torque balance.
  • the torque balance is preferably rotatably mounted about a vertical axis of rotation which lies in a plane which is spanned by the center line of the nip and the vertical. Due to the vertical axis of rotation, the torque scale rotates in a horizontal plane and thus allows a skewing of the rollers to each other, the torque balance on this misalignment has a balancing effect, so that the rollers experience a misalignment of a force that causes after return of the roller press in equilibrium position, the rollers of the roller press are again parallel to each other.
  • the torque balance on a rocker with two arms via which the two bearing housing of the roller press are connected to each other, and the torque scale has a rotatably mounted pendulum, via which the rocker is pivotally mounted with the two arms about the axis of rotation , Due to the pendulum, the rocker of the torque balance with the two arms rotates about a pivot point outside the line of force between the two hydraulic cylinders, which pull on the opposite arms of the torque scale.
  • the hydraulic cylinders are loaded in the roller press according to the invention only to train.
  • the torque balance has the effect that the distance between the hydraulic cylinders is minimized to each other and thus aligns the torque balance. This causes the centering effect on the nip.
  • two bearings of two different rollers are formed on one side of the roller press as a fixed bearing and two bearings on the opposite side of the roller press are designed as a floating bearing.
  • the floating bearings allow axial movement of the shaft in the bearing, so that the change in length of the roller is compensated by temperature and also the distance of the bearing to each other in an inclined position of the rollers.
  • the bearing housings all bearings mounted on a slide in the machine frame.
  • the bearings can move in a direction perpendicular to the center line of the nip and the floating bearings provide a degree of freedom in the axial direction, ie parallel to the center line of the nip available.
  • FIG. 1 a roller press 100 according to the invention is shown in a view from above (parts of a machine frame are hidden for better representation of the items).
  • a first roller 110 is rotatably supported in the roller press 100 by means of the shafts 111 and 112.
  • a second, adjacent roller 120 which in turn is rotatably mounted in the roller press via shafts 121 and 122, is arranged in the roller press 100.
  • the two rollers 110 and 120 are driven in opposite directions, so that the material to be ground fed onto the nip 115 is pulled into the nip 115.
  • the bearings of the rollers 110 and 120 in the roller press 100 is done via fixed bearings, which are arranged in the fixed bearing housings 130 and 140 and via floating bearings, which are arranged in the floating bearing housings 150 and 160, in the roller press 100 the bearing housings 130 and 140 in the axial Direction of the rollers 110 and 120 are opposite.
  • These bearing housings 130, 140, 150 and 160 are in turn arranged on slide rails 170 and 180, on which the bearing housings 130, 140, 150 and 160 together with the bearings received therein and in turn received waves 111, 112, 121 and 122 in the machine frame 171st , which is here only interrupted and partially illustrated, horizontal compensating movements perpendicular to the axis of the rollers 110 and 120 can perform.
  • the bearing housings 130, 140, 150 and 160 can also perform rotational movements about a vertical axis of the bearing housings 130, 140, 150 and 160.
  • each upper torque scale 250 respectively torque scale 260, not visible in this view
  • the respective upper torque scales 250 and 260 and the lower torque balances 250 ', 260' which are not visible in this view, are fastened in a rotationally movable manner via rotary hangers 310 and 320 on the machine frame 171.
  • roller press 100 During operation of the roller press 100, it happens that the rollers 110 and / or 120 must perform compensatory movements for the passage of particles which may not be comminuted, for example metal pieces which have undesirably entered the material to be ground or for the passage of regrind unevenly distributed over the length of the nip 115. During this balancing movement, the roller press is temporarily in an imbalance condition. This condition is shown in the following figure, FIG. 2 represented.
  • FIG. 2 shows the roller press 100 in an instant of an exaggerated illustrated compensation movement.
  • Both roller 110 and roller 120 have performed a slight rotational movement about a vertical axis, whereby the nip 115 has a trapezoidal profile, with a in FIG. 2 on the lower side larger opening of the nip 115.
  • This compensation movement is only possible if the bearing housings 130, 140, 150 and 160 can dodge on the slide rail 170 and 180 in the horizontal direction and if the floating bearings in the floating bearing housings 150 and 160 an axial movement allow the waves 112 and 122.
  • the roller press 100 In this state, the roller press 100, the distance between the paired bearing housings 130 and 140 and / or bearing housings 150 and 160 is greater than in the equilibrium state in FIG. 1 is shown.
  • the roller press 100 By the pulling force of the two hydraulic cylinders 210 and 220 and / or the hydraulic cylinders 230 and 240, the roller press 100 is inclined to return to the equilibrium state, which in FIG. 1 is shown, wherein the in FIG. 2 Trapezoidal nip shown again assumes a rectangular profile and is aligned in the machine frame 171 centered.
  • the rotary hangers 310 and 320 do not have to accommodate the forces of the train loaded hydraulic cylinders 210, 220, 230 and 240 for centering the nip 115, however, causes the rotatable suspension of the torque scale 250 and / or 260, that an aligned, equilibrium position of the rollers 110 and 120 is possible only in a horizontal position, whereby the nip 115 is centered.
  • An advantage of the use of the torque balance is a simplification of the hydraulic control, which can take place in each case in an extreme case without compensation with each other, because the torque balance is able to compensate for minor deviations of the control characteristic of the hydraulic systems with each other. Furthermore, can be dispensed with the use of multi-chamber hydraulic cylinders.
  • the roller press 100 presented here is robust, offers automatic centering and can be equipped with a lightweight machine frame thanks to the closed power system.
  • FIG. 3 a perspective view of a roller press 100 according to the invention is shown, in which selected elements are hidden to illustrate the invention.
  • the perspective is clear To take a view that a roller 120 is received via a shaft 122 in a floating bearing housing 160. At this point, the shaft 122 protrudes from the floating bearing housing 160 and there is the drive side of the shaft 122.
  • This floating bearing housing 160 is like the floating bearing housing 150 of the second, here hidden roller 110 housed within a frame of several elements, in this embodiment of Roller press 100 of four loaded on train hydraulic cylinders 230, 230 ', 240 and 240', from which the floating bearing housing 150 and 160 encompassing blocks 155 and 165 and the torque scales 260 and 260 ', said frame forms a closed force system, which for receiving the force resulting from the pressure in the nip 115 is designed.
  • the movable bearing housings shown here 150 and 160 are on a slide rail 180, which is not part of the above-described frame of a plurality of elements, but part of a non-witnessed here machine frame 171.
  • the slide rail 180 thus takes only the weight of the rollers 110 and 120 along with their shafts 111, 112, 121 and 122 and the floating bearing housing 150, 160 on.
  • This pin is fixedly mounted on a part of the machine frame 171 and takes on compared to the tensile force of the hydraulic cylinders 230, 230 ', 240 and 240' slightly dimensioned forces.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rollenpresse zur Druckbehandlung oder Kompaktierung körnigen Guts aufweisend mindestens zwei jeweils über eine Welle in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene und durch einen Walzenspalt voneinander getrennte, als Loswalzen ausgebildete Walzen, wobei die Wellen der Walzen 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 und ein Verfahren zur Zentrierung eines Walzenspaltes einer Rollenpresse.
  • Zur Zentrierung des Walzenspaltes in Rollenpressen zur Druckbehandlung oder zur Kompaktierung körnigen Guts werden die Walzen der Rollenpresse 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 im Maschinenrahmen 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.
  • Bei Rollenpressen mit Walzen mit einem Gewicht von bis zu 50 t 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 DE102005006090A1 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. Da in dieser Rollenpresse das geschlossene Kräftesystem gegenüber dem Maschinenrahmen verschiebbar ausgebildet ist, ist es notwendig, das geschlossene Kräftesystem im Betrieb zu zentrieren, damit der Walzenspalt im Betrieb der Rollenpresse nicht abwandert. Diese Zentrierung wird durch den Einsatz einer entsprechend dimensionierten Hydraulik erreicht. Dabei ist es notwendig, durch Regelkreise die Hydraulik zu steuern, die gegen die Kräfte des sich bewegenden Systems aus Walzen, Hydraulik und Lager wie Lagergehäusen den Walzenspalt zentriert.
  • In Weiterentwicklung dieser Rollenpresse wird in der DE102007059072 vorgeschlagen, einen Hydraulikdoppelzylinder einzusetzen, der am Maschinenrahmen befestigt ist. In diesem Hydraulikdoppelzylinder arbeiten zwei benachbarte Hydraulikkammern und stützen sich gegeneinander ab. Trotz der Kräfte, die an dem Hydrauliksystem arbeiten, wird die Kraft des Hydraulikzylinders, die auf den Walzenspalt wirkt, nicht auf den Maschinenrahmen übertragen. Zur Zentrierung des Walzenspaltes ist es jedoch notwendig, die zur Erzeugung des Drucks im Walzenspalt notwendigen Hydraulikdrücke durch einen Mehrquadrantenbetrieb zur Verfügung zu stellen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Rollenpressen so weiterzubilden, dass unter Beibehaltung des in sich geschlossenen und vom Maschinenrahmen weitgehend getrennten Kräftesystems die Zentrierung einfacher und kostengünstiger herstellbar ausgestaltet ist.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Verbindung der Lagergehäuse jeweils mindestens eine Momentenwaage aufweist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die verfahrenstechnische Aufgabe Erfindung wird durch den Einsatz der Momentenwaage gemäß Anspruch 10 gelöst.
  • Unter einer Momentenwaage wird eine wippen- oder pendelähnliche Aufhängung verstanden, an der paarweise einander entgegenwirkende, erste und zweite Hydraulikzylinder an gegenüberliegenden Auslegern der Momentenwaage angreifen. Diese einander entgegenwirkenden Hydraulikzylinder bewirken jeweils für sich allein das Kippen der Momentenwaage in Richtung des bezogenen Hydraulikzylinders. Diese Lageveränderung der Momentenwaage hat auf der dem bezogenen ersten Hydraulikzylinder gegenüberliegenden Seite den Effekt, dass dort der gegenüberliegende zweite Hydraulikzylinder stärker belastet wird und daher der Regelkreis des nun stärker belasteten zweiten Hydraulikzylinders einen höheren Druck aufbaut und dem ersten Hydraulikzylinder entgegenwirkt, bis die Momentenwaage wieder in ihrer Gleichgewichtsstellung positioniert ist. Der erste und der zweite Hydraulikzylinder weisen in der erfindungsgemäßen Rollenpresse eine drehbeweglich ausgestaltete Kupplung auf, so dass der erste und der zweite Hydraulikzylinder auch unter einem Winkel an den Auslegern der Momentenwaage angreifen können. Durch diese drehbewegliche Kupplung ist es möglich, dass die Walzen der Rollenpresse auch nicht zueinander parallele Stellungen einnehmen können, was stets dann der Fall ist, wenn ein größeres Korn außerhalb der Mitte des Walzenspaltes den Walzenspalt passiert oder wenn, der Walzenspalt ungleichmäßig mit Mahlgut beschickt wird. Die Wirkung der Momentenwaage ist, dass über ein einfaches, beweglich gelagertes, mechanisches Element eine Walzenzentrierung erzwungen wird, sofern die zur Erzeugung des Drucks im Walzenspalt arbeitenden Hydraulikzylinder gegeneinander arbeiten. Durch die Momentenwaage ist es auch möglich, gegebenenfalls die Kraft zweier nicht ausgewogener und gegeneinander arbeitender Hydraulikzylinder auszugleichen. Dabei sind Hydraulikregelungen zum Betrieb der verschiedenen Zylinder im Mehrquadrantenbetrieb nicht notwendig, weil der Ausgleich mechanisch geschieht.
  • Die Momentenwaage kann unsymmetrisch oder symmetrisch aufgebaut sein. Beim unsymmetrischen Ausfbau spiegelt die Symmterie der Momentenwaage, speziell die ungleiche Länge der Ausleger der Momentenwaage die unterschiedliche Größe und Nennbelastbarkeit der einander gegenüber liegenden Hydraulikzylinder wieder. Bevorzugt ist jedoch eine symmetrische Ausgestaltung der Momentenwaage, die etwa mittig zwischen den Lagergehäusen angeordnet ist. An die gleichlangen Ausleger der Momentenwaage greifen in diesem Fall zwei identische Hydraulikzylinder oder zumindest zwei Hydraulikzylinder mit gleicher Nennbelastbarkeit und gleicher Kennlinie.
  • Die Momentenwaage ist in bevorzugter Weise um eine vertikale Drehachse drehbar gelagert, die in einer Ebene liegt, die durch die Mittellinie des Walzenspaltes und der Vertikalen aufgespannt ist. Durch die vertikale Drehachse dreht sich die Momentenwaage in einer horizontalen Ebene und erlaubt so eine Schiefstellung der Walzen zueinander, wobei die Momentenwaage auf diese Schiefstellung eine ausgleichende Wirkung hat, so dass die Walzen bei Schiefstellung eine Kraft erfahren, die bewirkt, dass nach Rückkehr der Rollenpresse in Gleichgewichtsstellung, die Walzen der Rollenpresse wieder parallel zueinander stehen.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist die Momentenwaage eine Wippe mit zwei Auslegern auf, über welche die beiden Lagergehäuse der Rollenpresse miteinander verbunden sind, und die Momentenwaage weist ein drehbar gelagertes Pendel auf, über welche die Wippe mit den beiden Auslegern um die Drehachse verschwenkbar gelagert ist. Durch das Pendel rotiert die Wippe der Momentenwaage mit den zwei Auslegern um einen Drehpunkt außerhalb der Kraftlinie zwischen den beiden Hydraulikzylindern, die an den gegenüberliegenden Auslegern der Momentenwaage ziehen. Dadurch wird erreicht, dass nur ein geringer Teil der Kraft der Hydraulikzylinder auf die Drehachse übertragen wird, denn die Momentenwaage kippt bei ungleichmäßiger Kraft beider einander entgegenwirkender Hydraulikzylinder zur einen oder anderen Seite hin, so dass die Kraft der Hydraulikzylinder, die durch die Schiefstellung eine veränderte Richtung aufweisen, stets geradlinig aufeinander und nicht auf den Maschinenrahmen übertragen wird.
  • Obwohl das Kräftesystem aus Walzen, Wellen, Lagern, Lagergehäusen, Hydraulikzylindern und Momentenwaage geschlossen ist und daher die Kraft zur Erzeugung des Drucks im Walzenspalt nicht oder nur im Umfang einer kleinen Richtungskomponente auf den Maschinenrahmen überträgt, ist die Drehachse dennoch fest mit dem Maschinenrahmen verbunden. Die Momentenwaage stützt sich zwar an der Drehachse ab, aber die hohen Kräfte der Hydraulikzylinder, die jeweils paarweise und einander gegenüber liegend angeordneten an der Momentenwaage angreifen, werden durch die Momentenwaage umgeleitet, so dass die Kraft oder zumindest deren größter Anteil stets in Richtung der Hydraulikzylinder wirkt.
  • Die Hydraulikzylinder sind in der erfindungsgemäßen Rollenpresse nur auf Zug belastet. Dadurch hat die Momentenwaage die Wirkung, dass der Abstand der Hydraulikzylinder zueinander minimiert wird und dadurch richtet sich die Momentenwaage aus. Dies bewirkt den zentrierenden Effekt auf den Walzenspalt.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Lager zweier verschiedener Walzen auf einer Seite der Rollenpresse als Festlager ausgebildet und zwei Lager auf der gegenüberliegenden Seite der Rollenpresse sind als Loslager ausgebildet. Die Loslager ermöglichen eine axiale Bewegung der Welle in dem Lager, so dass die Längenänderung der Walze durch Temperatur ausgeglichen wird und auch der Abstand der Lager zueinander bei Schrägstellung der Walzen. Unabhängig von den Freiheitsgraden, welche die Loslager zur Verfügung stellen, sind die Lagergehäuse aller Lager auf einer Gleitschiene in dem Maschinenrahmen gelagert. Somit können die Lager in einer zur Mittellinie des Walzenspaltes senkrechter Richtung verfahren und die Loslager stellen einen Freiheitsgrad in axialer Richtung, also parallel zur Mittellinie des Walzenspaltes zur Verfügung.
  • Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • Figur 1
    eine skizzierte Ansicht auf eine erfindungsgemäße Rollenpresse im Gleichgewichtszustand von oben mit teilweise ausgeblendeten Maschinenrahmenteilen,
    Figur 2
    die selbe Anordnung wie in Figur 2 jedoch in ausgelenktem Zustand,
    Figur 3
    eine perspektivische Ansicht auf ausgewählte Elemente einer erfindungsgemäßen Rollenpresse.
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Rollenpresse 100 in einer Ansicht von oben abgebildet (Teile eines Maschinenrahmens sind zur besseren Darstellung der Einzelteile ausgeblendet). In dieser Rollenpresse 100 ist eine erste Walze 110 mit Hilfe der Wellen 111 und 112 in der Rollenpresse 100 drehbar gelagert. Unter Ausbildung eines zu zentrierenden Walzenspaltes 115 ist eine zweite, benachbarte Walze 120, die ihrerseits über Wellen 121 und 122 in der Rollenpresse drehbar gelagert ist, in der Rollenpresse 100 angeordnet. Im Betrieb der Rollenpresse 100 sind die beiden Walzen 110 und 120 gegenläufig angetrieben, so dass das auf den Walzenspalt 115 von oben aufgegebene Mahlgut in den Walzenspalt 115 hineingezogen wird.
  • Die Lagerung der Walzen 110 und 120 in der Rollenpresse 100 geschieht über Festlager, die in den Festlagergehäusen 130 und 140 angeordnet sind und über Loslager, die in den Loslagergehäusen 150 und 160 angeordnet sind, die in der Rollenpresse 100 den Festlagergehäusen 130 und 140 in axialer Richtung der Walzen 110 und 120 gegenüberliegen. Diese Lagergehäuse 130, 140, 150 und 160 sind ihrerseits auf Gleitschienen 170 und 180 angeordnet, auf denen die Lagergehäuse 130, 140, 150 und 160 mitsamt den darin aufgenommenen Lagern und darin wiederum aufgenommenen Wellen 111, 112, 121 und 122 in dem Maschinenrahmen 171, der hier nur unterbrochen und teilweise dargestellt ist, horizontale Ausgleichsbewegungen senkrecht zur Achse der Walzen 110 und 120 durchführen können. In geringem Maße können die Lagergehäuse 130, 140, 150 und 160 auch Drehbewegungen um eine vertikale Achse der Lagergehäuse 130, 140, 150 und 160 ausführen.
  • Festlagergehäuse 130 und 140 sowie Loslagergehäuse 150 und 160 bilden jeweils auf einer axialen Seite der Walzen 110 und 120 zusammen mit der in dieser Ansicht sichtbaren, jeweils oberen Momentenwaage 250 respektive Momentenwaage 260, den in dieser Ansicht nicht sichtbaren, unteren Momentenwaagen 250' und 260' und den jeweils dazugehörigen, auf Zug belasteten, oben liegenden Hydraulikzylindern 210, 220, 230 und 240 sowie nicht sichtbare, unten liegenden Hydraulikzylindern 210', 220', 230' und 240' ein geschlossenes Kräftesystem. In diesem Kräftesystem sind die jeweils oberen Momentenwaagen 250 und 260 sowie die unteren, in dieser Ansicht nicht sichtbaren Momentenwaagen 250', 260' über Drehangeln 310 und 320 am Maschinenrahmen 171 drehbeweglich befestigt.
  • Während des Betriebes der Rollenpresse 100 kommt es vor, dass die Walzen 110 und/oder 120 Ausgleichsbewegungen durchführen müssen zur Passage von gegebenenfalls nicht zerkleinerbaren Partikeln, wie beispielsweise unerwünscht in das Mahlgut gelangten Metallstücken oder zur Passage von ungleichmäßig auf die Länge des Walzenspaltes 115 verteiltem Mahlgut. Bei dieser Ausgleichsbewegung befindet sich die Rollenpresse vorübergehend in einem Ungleichgewichtszustand. Dieser Zustand ist in der folgenden Figur, Figur 2, dargestellt.
  • Figur 2 zeigt die Rollenpresse 100 in einem Augenblick einer übertrieben dargestellten Ausgleichsbewegung. Sowohl Walze 110 wie auch Walze 120 haben eine geringfügige Drehbewegung um eine vertikale Achse durchgeführt, wodurch der Walzenspalt 115 ein trapezartiges Profil aufweist, mit einem in Figur 2 auf der unteren Seite größeren Öffnung des Walzenspaltes 115. Diese Ausgleichsbewegung ist nur möglich, wenn die Lagergehäuse 130, 140, 150 und 160 auf der Gleitschiene 170 und 180 in horizontaler Richtung ausweichen können und wenn die Loslager in den Loslagergehäusen 150 und 160 eine axiale Bewegung der Wellen 112 und 122 zulassen.
  • Durch die Schrägstellung der Walzen 110 und 120 sind die Lager mitsamt den Lagergehäusen 130, 140, 150 und 160 zwangsläufig auch aus ihrer Gleichgewichtsposition heraus bewegt. Da die Lagergehäuse 130 und 140 sowie 150 und 160 paarweise über die Momentenwaagen 250 und 260 verbunden sind, und da die Momentenwaagen 250 und 260 durch Drehangeln 310 und 320 über die Pendel 290 und 300 um eine vertikale Achse drehbar im Maschinenrahmen 171 gelagert sind, wird die Kraft durch die Ausgleichsbewegung einer Walze 110, 120 auf die jeweils andere Walze 120, 110 übertragen. Die in Figur 2 obere Momentenwaage 260 stellt sich im Uhrzeigersinn verdreht auf, während sich in dem hier dargestellten Zustand der Rollenpresse 100 die untere Momentenwaage 250 geringfügig gegen den Uhrzeigersinn verdreht aufstellt. In diesem Zustand der Rollenpresse 100 ist der Abstand der paarweise zusammengefassten Lagergehäuse 130 und 140 und/oder Lagergehäuse 150 und 160 größer als im Gleichgewichtszustand, der in Figur 1 abgebildet ist. Durch die Zugkraft der beiden Hydraulikzylinder 210 und 220 und/oder der Hydraulikzylinder 230 und 240 ist die Rollenpresse 100 dazu geneigt, wieder in den Gleichgewichtszustand zurückzukehren, der in Figur 1 dargestellt ist, wobei der in Figur 2 dargestellte trapezartige Walzenspalt wieder ein rechteckiges Profil annimmt und in dem Maschinenrahmen 171 zentriert ausgerichtet ist. Die Drehangeln 310 und 320 müssen zur Zentrierung des Walzenspaltes 115 nicht die Kräfte der auf Zug belasteten Hydraulikzylinder 210, 220, 230 und 240 aufnehmen, jedoch bewirkt die drehbewegliche Aufhängung der Momentenwaage 250 und/oder 260, dass eine ausgerichtete, Gleichgewichtsstellung der Walzen 110 und 120 nur in einer horizontalen Position möglich ist, wodurch der Walzenspalt 115 zentriert wird.
  • Vorteilhaft an dem Einsatz der Momentenwaage ist eine Vereinfachung der Hydrauliksteuerung, die im Extremfall jede für sich ohne Ausgleich untereinander stattfinden kann, weil die Momentenwaage dazu in der Lage ist, geringfügige Abweichungen der Regelkennlinie der Hydrauliksysteme untereinander auszugleichen. Des Weiteren kann auf den Einsatz von Mehrkammer-Hydraulikzylindern verzichtet werden. Die hier vorgestellte Rollenpresse 100 ist robust, bietet eine automatische Zentrierung und ist durch das geschlossene Kräftesystem mit einem leichten Maschinenrahmen ausrüstbar.
  • In Figur 3 ist schließlich eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Rollenpresse 100 dargestellt, in welcher ausgewählte Elemente zur Verdeutlichung der Erfindung ausgeblendet sind. Deutlich ist der perspektivischen Ansicht zu entnehmen, dass eine Walze 120 über eine Welle 122 in einem Loslagerlagergehäuse 160 aufgenommen ist. An dieser Stelle ragt die Welle 122 aus dem Loslagergehäuse 160 heraus und dort befindet sich die Antriebsseite der Welle 122. Dieses Loslagergehäuse 160 ist wie das Loslagergehäuse 150 der zweiten, hier ausgeblendeten Walze 110 innerhalb eines Rahmens aus mehreren Elementen aufgenommen, der in dieser Ausgestaltung der Rollenpresse 100 aus vier auf Zug belasteten Hydraulikzylindern 230, 230', 240 und 240', aus den die Loslagergehäuse 150 und 160 umgreifenden Blöcken 155 und 165 und den Momentenwaagen 260 und 260' besteht, wobei dieser Rahmen ein geschlossenes Kräftesystem bildet, welches zur Aufnahme der Kraft, die aus dem Druck im Walzenspalt 115 resultiert, ausgelegt ist. Neben der Aufnahme in den Rahmen aus verschiedenen Elementen liegen die hier eingeblendeten Loslagergehäuse 150 und 160 auf einer Gleitschiene 180 auf, die nicht Teil des oben beschriebenen Rahmens aus mehreren Elementen ist, sondern Teil eines hier nicht gezeugten Maschinenrahmens 171. Die Gleitschiene 180 nimmt somit lediglich die Gewichtskraft der Walzen 110 und 120 mitsamt ihren Wellen 111, 112, 121 und 122 sowie der Loslagergehäuse 150, 160 auf. Die Momentenwaagen 260 und 260' bestehen aus zwei kräftigen Wippen 280, 280' in welche die Hydraulikzylinder 230, 230', 240 und 240' eingreifen. Zwischen den beiden Wippen 280, 280' ist ein Pendel 300, 300' aufgenommen, über welches die Momentenwaage 260, 260' um einen Zapfen als Drehangel 320 rotieren kann. Dieser Zapfen ist an einem Teil des Maschinenrahmens 171 fest montiert und nimmt im Vergleich zur Zugkraft der Hydraulikzylinder 230, 230', 240 und 240' geringfügig dimensionierte Kräfte auf.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
  • 100 Rollenpresse 220 Hydraulikzylinder
    110 Walze 220' Hydraulikzylinder
    111 Welle 230 Hydraulikzylinder
    112 Welle 230' Hydraulikzylinder
    115 Walzenspalt 240 Hydraulikzylinder
    120 Walze 240' Hydraulikzylinder
    121 Welle 250 Momentenwaage
    122 Welle 250' Momentenwaage
    130 Festlagergehäuse 260 Momentenwaage
    140 Festlagergehäuse 270 Wippe
    150 Loslagergehäuse 270' Wippe
    155 Block 280 Wippe
    160 Loslagergehäuse 280' Wippe
    165 Block 290 Pendel
    170 Gleitschiene 290' Pendel
    171 Maschinenrahmen 300 Pendel
    180 Gleitschiene 300' Pendel
    210 Hydraulikzylinder 310 Drehangel
    210' Hydraulikzylinder 320 Drehangel

Claims (10)

  1. Rollenpresse (100) zur Druckbehandlung oder Kompaktierung körnigen Guts aufweisend:
    mindestens zwei jeweils über eine Welle (111, 112, 121, 122) in einem Maschinenrahmen (171) drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene und durch einen Walzenspalt (115) voneinander getrennte, als Loswalzen ausgebildete Walzen (110, 120),
    wobei die Wellen (111, 112, 121, 122) der Walzen (110, 120) in im
    Maschinenrahmen (171) beweglich angeordneten Lagergehäusen (130, 140, 150, 160) aufgenommen und
    wobei jeweils zwei an einer Seite der Walzen (110, 120) angeordnete
    Lagergehäuse (130, 140, 150, 160) verschiedener Walzen (110, 120)über mindestens einen Anpresszylinder (210, 210', 220, 220', 230, 230', 240, 240') miteinander verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verbindung der Lagergehäuse (130, 140, 150, 160) jeweils mindestens eine Momentenwaage (250, 250', 260, 260') aufweist.
  2. Rollenpresse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die jeweils mindestens eine Momentenwaage (250, 250', 260, 260') etwa mittig zwischen den Lagergehäusen (130, 140, 150, 160) angeordnet ist.
  3. Rollenpresse nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass die jeweils mindestens eine Momentenwaage (250, 250', 260, 260') um eine vertikale Drehachse (310, 320) drehbar gelagert ist, die in einer Ebene liegt, die durch die Mittellinie des Walzenspaltes (115) und der Vertikalen aufgespannt ist.
  4. Rollenpresse, nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die jeweils mindestens eine Momentenwaage (250, 250', 260, 260') eine Wippe (270, 270', 280, 280') aufweist, über welche die beiden Lagergehäuse (130, 140, 150, 160) miteinander verbunden sind, und ein drehbar gelagertes Pendel (290, 290', 300, 300') aufweist, über welche die Wippe (270, 270', 280, 280') um die Drehachse (310, 320) verschwenkbar gelagert ist.
  5. Rollenpresse, nach einem der Ansprüche 3 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Drehachse (310, 320) fest mit dem Maschinenrahmen (171) verbunden ist.
  6. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anpresszylinder Anpresszylinder (210, 210', 220, 220', 230, 230', 240, 240') jeweils paarweise und einander gegenüberliegend an der Momentenwaage (250, 260) angreifen.
  7. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anpresszylinder (210, 220, 230, 240) auf Zug belastet sind.
  8. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Lagergehäuse (130, 14, 150, 160), die Anpresszylinder (210, 210', 220, 220', 230, 230', 240, 240') und die Momentenwaage (250, 250', 260, 260') ein in sich geschlossenes Kräftesystem bilden.
  9. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 8
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dass mindestens eines der Lager mindestens einer Walze (110, 120) ein Loslager ist, welches einen Freiheitsgrad in axialer Richtung der Wellen (111, 112, 121, 122) zur Verfügung stellt.
  10. Verfahren zur Zentrierung des Walzenspaltes (115) einer Rollenpresse (100) zur Druckbehandlung oder Kompaktierung körnigen Guts, welche
    mindestens zwei jeweils über eine Welle in einem Maschinenrahmen (171) drehbar gelagerte und gegenläufig angetriebene und durch einen Walzenspalt (115) voneinander getrennte als Loswalzen ausgebildete Walzen (110, 120) aufweist,
    wobei die Wellen (111, 112, 121, 122) der Walzen (110, 120) in im
    Maschinenrahmen (171) beweglich angeordneten Lagergehäusen (130, 140, 150, 160) aufgenommen und
    wobei jeweils zwei an einer Seite der Walzen angeordnete Lagergehäuse (130, 140, 150, 160) verschiedener Walzen (110, 120) über mindestens einen Anpresszylinder (210, 210', 220, 220', 230, 230', 240, 240')miteinander verbunden sind
    gekennzeichnet durch
    den Einsatz jeweils mindestens einer Momentenwaage (250, 250', 260, 260') zwischen den Lagergehäusen (130, 140, 150, 160).
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