EP2734303A2 - Antriebsanordnung für eine vertikal-rollenmühle - Google Patents

Antriebsanordnung für eine vertikal-rollenmühle

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EP2734303A2
EP2734303A2 EP12729358.7A EP12729358A EP2734303A2 EP 2734303 A2 EP2734303 A2 EP 2734303A2 EP 12729358 A EP12729358 A EP 12729358A EP 2734303 A2 EP2734303 A2 EP 2734303A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motors
drive
pressure plate
housing
drive arrangement
Prior art date
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Granted
Application number
EP12729358.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2734303B1 (de
Inventor
Peter Boiger
Andreas Gernt
Toni Weiss
Ingo Sommer
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.)
Renk GmbH
Original Assignee
Renk GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Renk GmbH filed Critical Renk GmbH
Priority to PL12729358T priority Critical patent/PL2734303T3/pl
Publication of EP2734303A2 publication Critical patent/EP2734303A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2734303B1 publication Critical patent/EP2734303B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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 trained according to the preamble of claim 1 drive arrangement for a vertical roller mill or roller mill.
  • a drive arrangement of the aforementioned type is known for example from DE 20 2008 017 994 U1.
  • the electromotive drive means to a single electric motor, the rotor via a single-stage translation resistant
  • the invention has for its object to provide a trained according to the preamble of claim 1 drive arrangement for a vertical roller mill, the drive assembly with improved operability requires less design and manufacturing effort. This is achieved with a drive arrangement according to claim 1.
  • a drive arrangement for a vertical roller mill comprises: a housing, a pressure plate (or pressure ring) which is around a vertical
  • Platen rotation axis is rotatably supported on the housing and forms an output of the drive assembly for vertical roller mill out, a
  • Transmission means which is arranged below the pressure plate in the housing and supported on the latter and which is in rotary drive connection with the pressure plate, and electromotive drive means, which below the
  • Transmission device are integrated into the housing and having at least one rotor with a rotor axis of rotation which extends parallel and radially outwardly offset to the pressure plate rotational axis, wherein the at least one rotor via a spur gear is in rotary drive connection with the transmission device.
  • the drive arrangement according to the invention is characterized in that the electromotive drive means a number of at least two
  • the electromotive drive means comprise a number of at least two electric motors, which requires
  • each electric motor may preferably be configured or
  • Electric motor may be expensive to limit inrush current
  • the electric motors of the electromotive drive means are therefore each designed as a standard motor. This concerns in particular the speed and the dimensional configuration of the electric motors.
  • the electric motors of the electromotive drive means are each designed as a four-pole or six-pole three-phase motor. Preferably, the electric motors are water-cooled electric motors.
  • the vertical roller mill can continue to operate in case of failure of an electric motor with reduced power, whereby their operability is improved.
  • the spur gear with the transmission device, which preferably has one or more planetary gear.
  • the number of electric motors of the electromotive drive means is two to eight. This allows an even more compact design of the electric motors while still further improving the operability of the vertical roller mill.
  • the electric motors of the electromotive drive means are each designed as an asynchronous three-phase motor.
  • These electric motors are particularly simple in design and manufacture, are available in many sizes and are also very robust. As a result, the design and manufacturing effort is reduced even more with still improved operability.
  • the electric motors of the electromotive drive means each have a soft characteristic, so that during operation of the electric motors, a total drive load evenly on all
  • Electric motors is distributed without the need for special regulation.
  • Electric motors with high load-dependent speed.
  • the speed of these electric motors thus drops rapidly with increasing load and increases accordingly in relief.
  • the individual electric motors of the electromotive drive means can quickly and easily be matched to each other, whereby the total drive load is evenly distributed to all electric motors.
  • the electric motors of the electromotive drive means may each be controlled by a frequency converter, so that during operation of the electric motors, the total drive load is evenly distributed to all electric motors and a speed-controlled grinder is formed, if required for the grinding operation.
  • the spur gear has a central gear disposed on a central shaft extending coaxially with the platen rotation axis, and a pinion gear meshing with the central gear on an output shaft of each electric motor, wherein
  • Electric motors are arranged with their pinions evenly or non-uniformly distributed around a circumference of the central wheel. These pinions can each be stored in the gearbox or mounted directly on the motor shafts. Also, a further embodiment provides that the pinion housed in hoods are independently connected to the housing. This makes it possible to mechanically disable individual motors by removing their associated pinion, without increased assembly costs.
  • Transmission device can be designed as a shaft pinion.
  • the connection of the sun gear of the first planetary gear to the bevel gear shaft is complex and sensitive.
  • Spur gear two selectively switchable translations, so that at the output of the drive assembly, two selectively selectable different speeds are available.
  • the spur gear preferably has two alternatively switchable instead of a simple spur gear Translation levels, which allows the grinding of different materials and cost can be performed as a frequency control.
  • the housing in a space formed between the electric motors, has a cross-shaped stiffening whose intersection point lies on the printing plate rotation axis.
  • the housing preferably supports the mill in the region of the electric motors by a support cross, which finds place between the electric motors.
  • a support cylinder can be used.
  • a drive of a transmission for vertical roller mills is provided, which is characterized by the attachment of more than one vertical drive motor to the transmission, each driving a common wheel with one pinion.
  • a vertical roller mill with a drive arrangement according to one, several or all previously described embodiments of the invention is provided in every conceivable combination.
  • auxiliary drive In certain vertical mills is a so-called auxiliary drive or
  • FIG. 1 shows a drive arrangement of a vertical roller mill according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a drive assembly 1 'of a vertical roller mill (not fully shown) according to the prior art.
  • a drive arrangement is e.g. in DE 199 17 607 C2.
  • the drive assembly V comprises a housing 10 ', e.g. annular pressure plate 20 ', which is rotatably supported on the housing 10' and which forms an output 2 ⁇ of the drive assembly V to a grinding bowl (not shown) of the vertical roller mill, a transmission device 30 ', which is below the pressure plate 20' in the housing 10 'is arranged and supported on this and is in rotational drive connection with the pressure plate 20', electromotive drive means 50 'for driving the vertical roller mill and a bevel gear 60' for the rotary drive connection of the electromotive
  • the transmission device 30 ' has a first planetary gear 3V and a second planetary gear 41', which are in rotary drive connection with each other.
  • the electromotive drive means 50 ' are of a single external of the housing 10' arranged electric motor in grinding ring execution (for
  • Bevel gear 60 ' is. On an output shaft 62 'of the bevel gear 60' is rotatably mounted a sun gear 32 'of the first planetary gear 31', wherein the sun gear 32 'realized a drive into the transmission device 30'.
  • One Output of the transmission device 30 'to the pressure plate 20' out is through a
  • Planetary gear 31 ', 41' and their support in the housing 10 ' is e.g. to DE 199 17 607 C2.
  • the drive assembly 1 comprises a housing 10, e.g. annular pressure plate 20 which is rotatably supported on the housing 10 about a vertical pressure plate rotation axis R1 and which forms an output 21 of the drive assembly 1 toward a grinding bowl (not shown) of the vertical roller mill; a transmission device 30 located below the pressure plate 20 is disposed in the housing 10 and supported thereon and which is in rotary drive connection with the pressure plate 20, electromotive drive means 50 for driving the vertical roller mill and a spur gear 70 for the rotary drive connection of the electromotive drive means 50 to the transmission means 30.
  • a housing 10 e.g. annular pressure plate 20 which is rotatably supported on the housing 10 about a vertical pressure plate rotation axis R1 and which forms an output 21 of the drive assembly 1 toward a grinding bowl (not shown) of the vertical roller mill
  • a transmission device 30 located below the pressure plate 20 is disposed in the housing 10 and supported thereon and which is in rotary drive connection with the pressure plate 20, electromotive drive means 50 for driving the vertical roller mill
  • the transmission device 30 has a first planetary gear 31 and optionally a second planetary gear 41, which are in rotary drive connection with each other.
  • the electromotive drive means 50 have a number of at least two preferably water-cooled electric motors 52, 54 with respective rotors 53, 55, the rotor rotational axis R2, R3 respectively parallel and radially offset from Platen rotation axis R1 runs and each of the spur gear 70 in rotary drive connection with the transmission device 30 are.
  • the number of electric motors 52, 54 of the electromotive drive means 50 is preferably two to eight. However, a greater number than six electric motors 52, 54 should not be expressly excluded from the invention and may, where appropriate or desired, be applied.
  • the spur gear 70 has a central gear 71, which is arranged on a coaxial with the printing plate rotational axis R1 rotatably mounted on the housing 10 central shaft 72.
  • the spur gear 70 also has a number of electric motors 52, 54 corresponding number of pinions 73, 74, wherein the respective pinion 73, 74 rotatably on a respective output shaft 53a, 55a of the electric motors 52, 54 are arranged and all with the common central wheel 71 are in mesh.
  • the electric motors 52, 54 with their respective pinions 73, 74 are distributed uniformly around a circumference of the central wheel 71.
  • the spur gear 70 may have two selectively shiftable ratios, so that two selectively selectable rotational speeds can be provided at the output 21 of the drive assembly 1.
  • the housing 10 In a space S formed between the electric motors 52, 54, the housing 10 has a cross-shaped stiffener 11 (not completely shown) whose intersection point lies on the printing plate rotation axis R1.
  • all electric motors 52, 54 of the electromotive drive means 50 are integrated into the housing 10 in such a way that they are supported on the housing 10 or stored and preferably received in its outer contour.
  • a tank oil plant can be installed at foundation height, a lowering or a bilge pump can be omitted.
  • a sun gear 32 of the planetary gear 31 is rotatably mounted, wherein the sun gear 32 realizes a drive into the transmission device 30.
  • An output of the transmission device 30 to the pressure plate 20 is realized by a planet carrier 43 of the second planetary gear 41.
  • the sun gear 32 is centered between planetary gears 34 of the first planetary gear 31.
  • the revolving planet wheels 34 of the first planetary gear 31 are in a planetary carrier 33 of the first
  • Planetary gear 31 rotatably mounted.
  • Planetary gear 31 is guided in the radial direction over the with a fixed (fixed to the housing 10) ring gear 35 meshing planet gears 34 of the first planetary gear 31.
  • Planetary gear 31 is connected via a cylindrical extension 33 a with a
  • Sun gear 42 of the second planetary gear 41 nadoantriebsverbunden. With the fly-centered sun gear 42 of the second planetary gear 41 meshing planet gears 44 of the second planetary gear 41 roll in a fixed (fixed to the housing 10) ring gear 45 from.
  • the planet carrier 43, on which the planet gears 44 of the second planetary gear 41 are rotatably mounted, runs around and with it the rigidly attached thereto and over
  • the electric motors 52, 54 of the electromotive drive means 50 are preferably each designed as a standard motor, which relates in particular to their rotational speed and dimensional configuration.
  • the electric motors 52, 54 of the electromotive drive means 50 are preferably each designed as a standard motor, which relates in particular to their rotational speed and dimensional configuration.
  • the electric motors 52, 54 of the electromotive drive means 50 are preferably each designed as a standard motor, which relates in particular to their rotational speed and dimensional configuration.
  • Electromotive drive means 50 are preferably each designed as a four-pole or six-pole three-phase motor, in particular as an asynchronous three-phase motor. In the case of the preferred asynchronous three-phase motors, the
  • Electric motors 52, 54 of the electric motor drive means 50 each have a soft characteristic or series closure characteristic, so that during operation of the electric motors 52, 54 a total drive load of the vertical roller mill is evenly distributed to all electric motors 52, 54.
  • Frequency converter (not shown) be speed or torque controlled, so that during operation of the electric motors 52, 54, the total drive load is evenly distributed to all electric motors 52, 54 and the grinding system can be operated speed controlled.
  • a currently not yet claimed variant provides that the housing corresponds to a ring, which is interrupted in each case by the electric motors or adapted to the arrangement of these motors.

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Abstract

Antriebsanordnung (1) für eine Vertikal-Rollenmühle, aufweisend: ein Gehäuse (10), eine Druckplatte (20), die um eine vertikale Druckplattendrehachse (R1) drehbar am Gehäuse abgestützt ist, eine Getriebeeinrichtung (30), die unterhalb der Druckplatte im Gehäuse angeordnet und an diesem abgestützt ist und in Drehantriebsverbindung mit der Druckplatte steht, und elektromotorische Antriebsmittel (50), die unterhalb der Getriebeeinrichtung in das Gehäuse integriert sind und wenigstens einen Rotor (53, 55) mit einer Rotordrehachse (R2, R3) aufweisen, die parallel und radial versetzt zur Druckplattendrehachse verläuft, wobei der wenigstens eine Rotor über ein Stirnradgetriebe (70) in Drehantriebsverbindung mit der Getriebeeinrichtung steht. Die Erfindung stellt eine Antriebsanordnung bereit, die bei verbesserter Betriebsfähigkeit einen geringeren Konstruktions- und Herstellungsaufwand erfordert. Dies wird dadurch erreicht, dass die Antriebsmittel eine Anzahl von mindestens zwei Elektromotoren mit jeweiligen Rotoren aufweisen, deren Rotordrehachse jeweils parallel und radial versetzt zur Druckplattendrehachse verläuft und die jeweils über das Stirnradgetriebe in Drehantriebsverbindung mit der Getriebeeinrichtung stehen.

Description

Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle
Die Erfindung betrifft eine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildete Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle bzw. Walzenschüsselmühle.
Eine Antriebsanordnung der eingangsgenannten Art ist beispielsweise aus DE 20 2008 017 994 U1 bekannt. Bei der in diesem Dokument beschriebenen Antriebsanordnung weisen die elektromotorischen Antriebsmittel einen einzigen Elektromotor auf, dessen Rotor über ein einstufiges übersetzungsfestes
Stirnradgetriebe in Antriebsverbindung mit einer mit einer Druckplatte
antriebsverbundenen Getriebeeinrichtung steht.
Diese Ausgestaltung der elektromotorischen Antriebsmittel bedingt, da der einzige Elektromotor 100 Prozent einer Nennantriebsleistung bzw. Gesamtantriebsleistung der Vertikal-Rollenmühle bereitstellen muss, einen Elektromotor großer Antriebsleistung, so dass dieser ggf. in Sonderbauweise (z.B. als öl- oder wassergekühlter permanent erregter Elektromotor mit mittlerer Drehzahl) ausgeführt werden muss, was den Konstruktions- und Herstellungsaufwand erhöht. Außerdem fällt bei Ausfall des einzigen Elektromotors die gesamte Veftikal-RollenmühTe aus, was deren Betriebsfähigkeit beeinträchtigen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildete Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle bereitzustellen, wobei die Antriebsanordnung bei verbesserter Betriebsfähigkeit einen geringeren Konstruktions- und Herstellungsaufwand erfordert. Dies wird mit einer Antriebsanordnung gemäß Anspruch 1 erreicht.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß der Erfindung weist eine Antriebsanordnung für eine Vertikal-Rollenmühle auf : ein Gehäuse, eine Druckplatte (bzw. Druckring), die um eine vertikale
Druckplattendrehachse drehbar an dem Gehäuse abgestützt ist und die einen Abtrieb der Antriebsanordnung zur Vertikal-Rollenmühle hin bildet, eine
Getriebeeinrichtung, die unterhalb der Druckplatte in dem Gehäuse angeordnet und an diesem abgestützt bzw. gelagert ist und die in Drehantriebsverbindung mit der Druckplatte steht, und elektromotorische Antriebsmittel, die unterhalb der
Getriebeeinrichtung in das Gehäuse integriert sind und die wenigstens einen Rotor mit einer Rotordrehachse aufweisen, die parallel und radial nach außen versetzt zur Druckplattendrehachse verläuft, wobei der wenigstens eine Rotor über ein Stirnradgetriebe in Drehantriebsverbindung mit der Getriebeeinrichtung steht. Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die elektromotorischen Antriebsmittel eine Anzahl von mindestens zwei
Elektromotoren mit jeweiligen Rotoren aufweisen, deren Rotordrehachse jeweils parallel und radial nach außen versetzt zur Druckplattendrehachse verläuft und die jeweils über das Stirnradgetriebe in Drehantriebsverbindung mit der
Getriebeeinrichtung stehen.
Dadurch, dass gemäß der Erfindung die elektromotorischen Antriebsmittel eine Anzahl von mindestens zwei Elektromotoren aufweisen, erfordert die
Antriebsanordnung bei verbesserter Betriebsfähigkeit einen geringeren
Konstruktions- und Herstellungsaufwand.
Genauer gesagt kann jeder Elektromotor bevorzugt so konfiguriert bzw.
dimensioniert sein, dass er nur eine Teilantriebsleistung (kleiner 100 Prozent, wie z.B. 50 Prozent) einer Nennantriebsleistung bzw. Gesamtantriebsleistung der Vertikal-Rollenmühle bereitstellt. Damit ist es möglich, Elektromotoren in
Standardbauweise zu verwenden, die eine hohe Drehzahl und damit Leistungsdichte haben. Diese Elektromotoren erfordern einen geringeren
Konstruktions- und Herstellungsaufwand und bauen außerdem sehr kompakt.
Der z.B. in DE 20 2008 017 994 U1 beschriebene herkömmliche einzige
Elektromotor ist zur Begrenzung des Einschaltstromes ggf. eine teure
Spezialausführung. Wird der Einschaltstrom wie bei der Erfindung durch mehrere Elektromotoren ersetzt, so ist das direkte Einschalten eines einzelnen
(leistungsschwächeren) Elektromotors eine wirksame Einschaltstrombegrenzung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Elektromotoren der elektromotorischen Antriebsmittel demnach jeweils als Normmotor ausgebildet. Dies betrifft insbesondere die drehzahlmäßige und die dimensionelle Konfiguration der Elektromotoren. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Elektromotoren der elektromotorischen Antriebsmittel jeweils als vierpoliger oder sechspoliger Drehstrommotor ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich bei den Elektromotoren um wassergekühlte Elektromotoren.
Weil mindestens zwei Elektromotoren vorgesehen sind, kann die Vertikal- Rollenmühle bei Ausfall eines Elektromotors mit reduzierter Leistung weiter betrieben werden, wodurch deren Betriebsfähigkeit verbessert ist.
Durch die kompakte Bauweise der Elektromotoren ist es möglich, diese über das Stirnradgetriebe mit der Getriebeeinrichtung, welche bevorzugt ein oder mehrere Planetengetriebe aufweist, zu verbinden.
Durch die erfindungsgemäße Integration der Elektromotoren in das Getriebe kann eine Kupplung (wie bei einem extern des Getriebes vorgesehenen Elektromotor) zwischen den Elektromotoren und der Getriebeeinrichtung entfallen, was die Anlagenmontage vereinfacht. Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung beträgt die Anzahl von Elektromotoren der elektromotorischen Antriebsmittel zwei bis acht. Dies ermöglicht eine noch kompaktere Ausführung der Elektromotoren bei noch weiter verbesserter Betriebsfähigkeit der Vertikal-Rollenmühle.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung sind die Elektromotoren der elektromotorischen Antriebsmittel jeweils als Asynchron-Drehstrommotor ausgebildet. Diese Elektromotoren sind im Aufbau und der Herstellung besonders einfach, werden in vielen Baugrößen angeboten und sind außerdem sehr robust. Dadurch wird bei noch weiter verbesserter Betriebsfähigkeit der Konstruktionsund Herstellungsaufwand noch mehr reduziert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Elektromotoren der elektromotorischen Antriebsmittel jeweils eine weiche Kennlinie auf, so dass beim Betrieb der Elektromotoren eine Gesamtantriebslast gleichmäßig auf alle
Elektromotoren verteilt wird, ohne dass es einer besonderen Regelung bedarf.
Eine weiche Kennlinie (auch Reihenschlusskennlinie genannt) erzielen
Elektromotoren mit stark belastungsabhängiger Drehzahl. Die Drehzahl dieser Elektromotoren fällt somit mit wachsender Belastung rasch ab und steigt bei Entlastung entsprechend an. Damit können sich die einzelnen Elektromotoren der elektromotorischen Antriebsmittel schnell und einfach aneinander angleichen, womit die Gesamtantriebslast gleichmäßig auf alle Elektromotoren verteilt wird.
Alternativ können die Elektromotoren der elektromotorischen Antriebsmittel mit jeweils einem Frequenzumrichter gesteuert sein, so dass beim Betrieb der Elektromotoren die Gesamtantriebslast gleichmäßig auf alle Elektromotoren verteilt wird und eine drehzahlgeregelte Mahleinrichtung entsteht, sofern das für den Mahlbetrieb erforderlich ist. Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung weist das Stirnradgetriebe ein Zentralrad, das auf einer koaxial zur Druckplattendrehachse verlaufenden Zentralwelle angeordnet ist, und an einer Abtriebswelle jedes Elektromotors ein mit dem Zentralrad in Zahneingriff befindliches Ritzel auf, wobei die
Elektromotoren mit ihren Ritzeln gleichmäßig oder ungleichmäßig um einen Umfang des Zentralrades verteilt angeordnet sind. Diese Ritzel können jeweils im Getriebe gelagert werden oder direkt auf die Motorwellen aufgesetzt werden. Ebenfalls eine weitere Ausführung sieht vor, dass die Ritzel in Hauben aufgenommen unabhängig voneinander mit dem Gehäuse verbunden werden. Hierdurch ist es möglich, einzelne Motoren durch Entfernen ihrer zugehörigen Ritzel mechanisch außer Betrieb zu nehmen, ohne erhöhten Montageaufwand.
Im Gegensatz zu einem bei üblichen Antriebsanordnungen (wie z.B. in
DE 199 1 7 607 C2 beschrieben) auch verwendeten Kegelradgetriebe, welches eine vergleichsweise kostspielige Art der Momentenübertragung geringer Leistungsdichte und anspruchsvoll in der Montage ist, sowie eine aufwendige Lagerung und ein komplexes Gehäuse benötigt, ist ein Stirnradgetriebe in dieser Hinsicht einfacher und preiswerter und weist eine höhere Leistungsdichte auf.
Ein Sonnenrad bzw. Sonnenritzel eines ersten Planetengetriebes der
Getriebeeinrichtung kann als Wellenritzel ausgeführt werden. Bei bisherigen, mit Kegelradgetrieben ausgerüsteten Getrieben, ist die Anbindung des Sonnenrades des ersten Planetengetriebes an die Kegelradwelle aufwändig und empfindlich.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das
Stirnradgetriebe zwei selektiv schaltbare Übersetzungen auf, so dass an dem Abtrieb der Antriebsanordnung zwei selektiv auswählbare unterschiedliche Drehzahlen bereitstellbar sind. Mit anderen Worten weist das Stirnradgetriebe bevorzugt anstelle einer einfachen Stirnradstufe zwei alternativ schaltbare Übersetzungsstufen auf, was die Vermahlung unterschiedlicher Materialien erlaubt und kostengünstiger als eine Frequenzregelung ausgeführt werden kann.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse in einem zwischen den Elektromotoren gebildeten Raum eine kreuzförmige Versteifung auf, deren Kreuzungspunkt auf der Druckplattendrehachse liegt. Mit anderen Worten stützt das Gehäuse bevorzugt die Mühle im Bereich der Elektromotoren durch ein Stützkreuz ab, das zwischen den Elektromotoren Platz findet. Bei Verwendung von mehr als vier Motoren kann ein Stützzylinder verwendet werden.
Im Fazit wird gemäß einer allgemeinsten erfinderischen Idee durch die Erfindung ein Antrieb eines Getriebes für vertikale Rollenmühlen (Schüsselmühlen) bereitgestellt, der gekennzeichnet ist durch den Anbau von mehr als einem vertikalen Antriebsmotor an das Getriebe, die mit jeweils einem Ritzel ein gemeinsames Rad antreiben.
Schließlich wird gemäß der Erfindung auch eine Vertikal-Rollenmühle mit einer Antriebsanordnung gemäß einer, mehreren oder allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung in jeder denkbaren Kombination bereitgestellt. Bei bestimmten Vertikalmühlen wird ein sogenannter Hilfsantrieb oder
Wartungsantrieb benötigt. Diese Anforderung kann über einen der Ritzelantriebe realisiert werden.
Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der
Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben. zeigt eine Antriebsanordnung einer Vertikal-Rollenmühle gemäß dem Stand der Technik.
zeigt eine Antriebsanordnung einer Vertikal-Rollenmühle gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig.1 zeigt eine Antriebsanordnung 1 ' einer Vertikal-Rollenmühle (nicht vollständig gezeigt) gemäß dem Stand der Technik. Eine solche Antriebsanordnung ist z.B. in DE 199 17 607 C2 beschrieben.
Wie aus Fig.1 ersichtlich, weist die Antriebsanordnung V ein Gehäuse 10', eine z.B. ringförmige Druckplatte 20', die drehbar an dem Gehäuse 10' abgestützt ist und die einen Abtrieb 2Γ der Antriebsanordnung V zu einer Mahlschüssel (nicht gezeigt) der Vertikal-Rollenmühle hin bildet, eine Getriebeeinrichtung 30', die unterhalb der Druckplatte 20' in dem Gehäuse 10' angeordnet und an diesem abgestützt ist und die in Drehantriebsverbindung mit der Druckplatte 20' steht, elektromotorische Antriebsmittel 50' zum Antrieb der Vertikal-Rollenmühle und ein Kegelradgetriebe 60' zur Drehantriebsverbindung der elektromotorischen
Antriebsmittel 50' mit der Getriebeeinrichtung 30' auf.
Die Getriebeeinrichtung 30' weist ein erstes Planetengetriebe 3V und ein zweites Planetengetriebe 41 ' auf, die miteinander in Drehantriebsverbindung stehen.
Die elektromotorischen Antriebsmittel 50' sind von einem einzigen extern des Gehäuses 10' angeordneten Elektromotor in Schleif ringausführung (zur
Reduzierung des Anfahrstromes) gebildet, wobei der Elektromotor über eine Kupplung 5Γ in Drehantriebsverbindung mit einer Eingangswelle 61 ' des
Kegelradgetriebes 60' steht. Auf einer Ausgangswelle 62' des Kegelradgetriebes 60' ist drehfest ein Sonnenrad 32' des ersten Planetengetriebe 31 ' montiert, wobei das Sonnenrad 32' einen Eintrieb in die Getriebeeinrichtung 30' realisiert. Ein Abtrieb der Getriebeeinrichtung 30' zur Druckplatte 20' hin ist durch einen
Planetenträger 43' des zweiten Planetengetriebes 41 ' realisiert.
Hinsichtlich weiterer Details zur Verschaltung der ersten und zweiten
Planetengetriebe 31 ', 41 ' und deren Lagerung bzw. Abstützung im Gehäuse 10' wird z.B. auf DE 199 17 607 C2 verwiesen.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig.2 eine Antriebsanordnung 1 einer Vertikal-Rollenmühle (nicht vollständig gezeigt) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Wie aus Fig.2 ersichtlich, weist die Antriebsanordnung 1 ein Gehäuse 10, eine z.B. ringförmige Druckplatte 20, die um eine vertikale Druckplattendrehachse R1 drehbar an dem Gehäuse 10 abgestützt bzw. gelagert ist und die einen Abtrieb 21 der Antriebsanordnung 1 zu einer Mahlschüssel (nicht gezeigt) der Vertikal- Rollenmühle hin bildet, eine Getriebeeinrichtung 30, die unterhalb der Druckplatte 20 in dem Gehäuse 10 angeordnet und an diesem abgestützt bzw. gelagert ist und die in Drehantriebsverbindung mit der Druckplatte 20 steht, elektromotorische Antriebsmittel 50 zum Antrieb der Vertikal-Rollenmühle und ein Stirnradgetriebe 70 zur Drehantriebsverbindung der elektromotorischen Antriebsmittel 50 mit der Getriebeeinrichtung 30 auf.
Die Getriebeeinrichtung 30 weist ein erstes Planetengetriebe 31 und optional ein zweites Planetengetriebe 41 auf, die miteinander in Drehantriebsverbindung stehen.
Die elektromotorischen Antriebsmittel 50 weisen eine Anzahl von mindestens zwei bevorzugt wassergekühlten Elektromotoren 52, 54 mit jeweiligen Rotoren 53, 55 auf, deren Rotordrehachse R2, R3 jeweils parallel und radial versetzt zur Druckplattendrehachse R1 verläuft und die jeweils über das Stirnradgetriebe 70 in Drehantriebsverbindung mit der Getriebeeinrichtung 30 stehen.
Im Rahmen der Erfindung beträgt die Anzahl von Elektromotoren 52, 54 der elektromotorischen Antriebsmittel 50 bevorzugt zwei bis acht. Eine größere Anzahl als sechs Elektromotoren 52, 54 soll jedoch ausdrücklich nicht von der Erfindung ausgeschlossen sein und kann, wo angemessen oder gewünscht, appliziert werden.
Im Detail weist das Stirnradgetriebe 70 ein Zentralrad 71 auf, das auf einer koaxial zur Druckplattendrehachse R1 verlaufenden drehbar am Gehäuse 10 gelagerten Zentralwelle 72 angeordnet ist. Das Stirnradgetriebe 70 weist außerdem eine der Anzahl von Elektromotoren 52, 54 entsprechende Anzahl von Ritzeln 73, 74 auf, wobei die jeweiligen Ritzel 73, 74 drehfest auf einer jeweiligen Abtriebswelle 53a, 55a der Elektromotoren 52, 54 angeordnet sind und alle mit dem gemeinsamen Zentralrad 71 in Zahneingriff stehen. Wie aus Fig.2 ersichtlich, sind dabei die Elektromotoren 52, 54 mit ihren jeweiligen Ritzeln 73, 74 gleichmäßig um einen Umfang des Zentralrades 71 herum verteilt angeordnet.
Obwohl in Fig.2 nicht so dargestellt, kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Stirnradgetriebe 70 zwei selektiv schaltbare Übersetzungen aufweisen, so dass an dem Abtrieb 21 der Antriebsanordnung 1 zwei selektiv auswählbare unterschiedliche Drehzahlen bereitstellbar sind.
In einem zwischen den Elektromotoren 52, 54 gebildeten Raum S weist das Gehäuse 10 eine kreuzförmige Versteifung 1 1 (nicht vollständig gezeigt) auf, deren Kreuzungspunkt auf der Druckplattendrehachse R1 liegt.
Wie aus Fig.2 ersichtlich, sind alle Elektromotoren 52, 54 der elektromotorischen Antriebsmittel 50 so in das Gehäuse 10 integriert, dass sie an diesem abgestützt bzw. gelagert und bevorzugt in dessen Außenkontur aufgenommen sind. Eine Behälterölanlage kann auf Fundamenthöhe aufgestellt werden, eine Tieferlegung oder eine Lenzpumpe kann entfallen.
Auf der Zentralwelle 72 ist ein Sonnenrad 32 des Planetengetriebes 31 drehfest montiert, wobei das Sonnenrad 32 einen Eintrieb in die Getriebeeinrichtung 30 realisiert. Ein Abtrieb der Getriebeeinrichtung 30 zur Druckplatte 20 hin ist durch einen Planetenträger 43 des zweiten Planetengetriebes 41 realisiert.
Im Detail ist das Sonnenrad 32 fliegend zwischen Planetenrädern 34 des ersten Planetengetriebes 31 zentriert. Die umlaufenden Planetenräder 34 des ersten Planetengetriebe 31 sind in einem Planetenträger 33 des ersten
Planetengetriebes 31 drehbar gelagert. Der Planetenträger 33 des ersten
Planetengetriebes 31 wird in radialer Richtung über die mit einem feststehenden (am Gehäuse 10 festgelegten) Hohlrad 35 kämmenden Planetenräder 34 des ersten Planetengetriebes 31 geführt. Der Planetenträger 33 des ersten
Planetengetriebes 31 ist über einen zylindrischen Fortsatz 33a mit einem
Sonnenrad 42 des zweiten Planetengetriebes 41 drehantriebsverbunden. Mit dem fliegend zentrierten Sonnenrad 42 des zweiten Planetengetriebes 41 kämmende Planetenräder 44 des zweiten Planetengetriebes 41 wälzen sich in einem feststehenden (am Gehäuse 10 festgelegten) Hohlrad 45 ab. Der Planetenträger 43, an dem die Planetenräder 44 des zweiten Planetengetriebes 41 drehbar gelagert sind, lauft um und mit ihm die starr daran befestigte und über
Axialdrucklager 22, 23 am Gehäuse 10 abgestützte ringförmige Druckplatte 20.
Die Elektromotoren 52, 54 der elektromotorischen Antriebsmittel 50 sind bevorzugt jeweils als Normmotor ausgebildet, was insbesondere deren drehzahlmäßige und dimensionelle Konfiguration betrifft. Die Elektromotoren 52, 54 der
elektromotorischen Antriebsmittel 50 sind bevorzugt jeweils als vierpoliger oder sechspoliger Drehstrommotor, insbesondere als Asynchron-Drehstrommotor, ausgebildet. Im Falle der bevorzugten Asynchron-Drehstrommotoren können die
Elektromotoren 52, 54 der elektromotorischen Antriebsmittel 50 jeweils eine weiche Kennlinie bzw. Reihenschlusskennlinie aufweisen, so dass beim Betrieb der Elektromotoren 52, 54 eine Gesamtantriebslast der Vertikal-Rollenmühle gleichmäßig auf alle Elektromotoren 52, 54 verteilt wird. Alternativ können die Elektromotoren 52, 54 der elektromotorischen Antriebsmittel 50 per
Frequenzumrichter (nicht gezeigt) drehzahl- bzw. momentengesteuert sein, so dass beim Betrieb der Elektromotoren 52, 54 die Gesamtantriebslast gleichmäßig auf alle Elektromotoren 52, 54 verteilt wird und die Mahlanlage drehzahlgeregelt betrieben werden kann.
Eine derzeit noch nicht beanspruchte Variante sieht vor, dass das Gehäuse einem Ring entspricht, der jeweils durch die Elektromotoren unterbrochen bzw. auf die Anordnung dieser Motoren angepasst wird.
Bezugszeichenliste
1 Antriebsanordnung
V Antriebsanordnung
10; 10' Gehäuse
1 1 Versteifung
20; 20" Druckplatte
21 ; 21" Abtrieb
22, 23 Axialdrucklager
30; 30* Getriebeeinrichtung
31 ; 31 ' erstes Planetengetriebe
32; 32' Sonnenrad
33 Planetenträger
33a zylindrischer Fortsatz
34 Planetenrad
35 Hohlrad
41 ; 41 " zweites Planetengetriebe
42 Sonnenrad
43; 43' Planetenträger
44 Planetenrad
45 Hohlrad
50; 50' elektromotorische Antriebsmittel
5V Kupplung
52, 54 Elektromotor
53, 55 Rotor
53a, 55a Abtriebswelle
60' Kegelradgetriebe
61 " Eingangswelle
62' Ausgangswelle
70 Stirnradgetriebe
71 Zentralrad
72 Zentralwelle
73, 74 Ritzel
R1 Druckplattendrehachse
R2, R3 Rotordrehachse
S Raum

Claims

Patentansprüche
1 . Antriebsanordnung (1 ) für eine Vertikal-Rollenmühle, aufweisend:
ein Gehäuse (10),
eine Druckplatte (20), die um eine vertikale Druckplattendrehachse (R1 ) drehbar an dem Gehäuse (10) abgestützt ist und die einen Abtrieb (21 ) der Antriebsanordnung (1 ) zur Vertikal-Rollenmühle hin bildet,
eine Getriebeeinrichtung (30), die unterhalb der Druckplatte (20) in dem Gehäuse (10) angeordnet und an diesem abgestützt ist und die in
Drehantriebsverbindung mit der Druckplatte (20) steht, und
elektromotorische Antriebsmittel (50), die unterhalb der Getriebeeinrichtung (30) in das Gehäuse (10) integriert sind und die wenigstens einen Rotor (53, 55) mit einer Rotordrehachse (R2, R3) aufweisen, die parallel und radial versetzt zur Druckplattendrehachse (R1 ) verläuft, wobei der wenigstens eine Rotor (53, 55) über ein Stirnradgetriebe (70) in Drehantriebsverbindung mit der
Getriebeeinrichtung (30) steht,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektromotorischen Antriebsmittel (50) eine Anzahl von mindestens zwei Elektromotoren (52, 54) mit jeweiligen Rotoren (53, 55) aufweisen, deren Rotordrehachse (R2, R3) jeweils parallel und radial versetzt zur Druckplattendrehachse (R1 ) verläuft und die jeweils über das
Stirnradgetriebe (70) in Drehantriebsverbindung mit der Getriebeeinrichtung (301 stehen.
2. Antriebsanordnung (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Anzahl von
Elektromotoren (52, 54) der elektromotorischen Antriebsmittel (50) zwei bis acht beträgt.
3. Antriebsanordnung (1 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Elektromotoren (52, 54) der elektromotorischen Antriebsmittel (50) jeweils als Normmotor ausgebildet sind.
4. Antriebsanordnung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Elektromotoren (52, 54) der elektromotorischen Antriebsmittel (50) jeweils als vierpoliger oder sechspoliger Drehstrommotor ausgebildet sind.
5. Antriebsanordnung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Elektromotoren (52, 54) der elektromotorischen Antriebsmittel (50) jeweils als
Asynchron-Drehstrommotor ausgebildet sind.
6. Antriebsanordnung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Elektromotoren (52, 54) der elektromotorischen Antriebsmittel (50) jeweils eine weiche Kennlinie aufweisen, so dass beim Betrieb der Elektromotoren (52, 54) eine Gesamtantriebslast gleichmäßig auf alle Elektromotoren (52, 54) verteilt wird.
7. Antriebsanordnung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Elektromotoren (52, 54) der elektromotorischen Antriebsmittel (50) per
Frequenzumrichter gesteuert sind, so dass beim Betrieb der Elektromotoren (52, 54) eine Gesamtantriebslast gleichmäßig auf alle Elektromotoren (52, 54) verteilt wird.
8. Antriebsanordnung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Stirnradgetriebe (70) ein Zentralrad (71 ), das auf einer koaxial zur
Druckplattendrehachse (R1 ) verlaufenden Zentralwelle (72) angeordnet ist, und an einer Abtriebswelle (53a, 55a) jedes Elektromotors (52, 54) ein mit dem Zentralrad (71 ) in Zahneingriff befindliches Ritzel (73, 74) aufweist, und wobei die
Elektromotoren (52, 54) mit ihren jeweiligen Ritzeln (73, 74) um einen Umfang des Zentralrades (71 ) verteilt angeordnet sind.
9. Antriebsanordnung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Stirnradgetriebe (70) zwei selektiv schaltbare Übersetzungen aufweist, so dass an dem Abtrieb (21 ) der Antriebsanordnung (1 ) zwei selektiv auswählbare
unterschiedliche Drehzahlen bereitstellbar sind.
10. Antriebsanordnung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Gehäuse (10) in einem zwischen den Elektromotoren (52, 54) gebildeten Raum (S) eine kreuzförmige Versteifung ( 1 ) aufweist, deren Kreuzungspunkt auf der Druckplattendrehachse (R1 ) liegt.
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