EP2868380B1 - Vorrichtung zum Bearbeiten von schüttfähigem Aufgabegut - Google Patents

Vorrichtung zum Bearbeiten von schüttfähigem Aufgabegut Download PDF

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EP2868380B1
EP2868380B1 EP14189139.0A EP14189139A EP2868380B1 EP 2868380 B1 EP2868380 B1 EP 2868380B1 EP 14189139 A EP14189139 A EP 14189139A EP 2868380 B1 EP2868380 B1 EP 2868380B1
Authority
EP
European Patent Office
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roll
segments
facing
section
longitudinal
Prior art date
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Active
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EP14189139.0A
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English (en)
French (fr)
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EP2868380A2 (de
EP2868380A3 (de
Inventor
Hartmut Pallmann
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.)
Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Original Assignee
Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG filed Critical Pallmann Maschinenfabrik GmbH and Co KG
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Publication of EP2868380A3 publication Critical patent/EP2868380A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/30—Shape or construction of rollers
    • B02C4/305—Wear resistant rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/16—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using pocketed rollers, e.g. two co-operating pocketed rollers
    • B30B11/165—Roll constructions

Definitions

  • the invention relates to a device for processing pourable feed material according to the preamble of patent claim 1.
  • Such devices are to be assigned to the field of mechanical processing technology, wherein the pourable feed material for processing in the passage between two counter-rotating rollers is subjected to high pressure and shear forces.
  • the feedstock can be diverse in nature and ranges from materials such as plastics and rubber to chemicals, food and the like.
  • the effective during processing surfaces correspond to the lateral surfaces of the rollers, which are subjected to more or less severe wear depending on the nature of the feedstock. Over time, this causes the nip between the rolls of a pair of rolls to be heavier in more heavily loaded areas than in less stressed areas, with the result of a nonuniform gap across the axial length of the rolls.
  • Such a device is for example in the DE 43 08 342 C1 described. From the DE 10 2010 002 422 A1 in addition, a device is known in which a one-piece hollow cylindrical roll shell is thermally shrunk onto a roll main body. Although this procedure ensures a secure fit of the roll shell on the roll main body, but turns out to be costly and difficult when such a roll shell must be changed on site. There Such devices are often operated far from suitable infrastructure, there is a lack of suitable technical equipment and personnel to solve the roll shell after previous heat treatment from the roll body and replace it with another. In particular, an improperly performed heat treatment by insufficient trained personnel carries the risk that the roll shell is overheated and thereby important material properties such as hardness and wear resistance are impaired.
  • the roller body has a polygonal cross-section, with the same polygon sides.
  • This training leads to a number over the length of the roller body axially extending, the circumference of the roller body forming, planner bearing surfaces whose transverse to the circumferential direction extending width is constant and thus forms a receptacle for each shell segment.
  • the shell segments have a bearing surface in the form and size corresponding flat bottom, with which they are arranged and fixed on a bearing surface of the roller body.
  • the advantage of such a structural design is in addition to a better and more accurate manufacturability of the shell segments especially in an improved introduction of forces from the material processing in the roller, since the segments are supported at a conditional by the rotation of the rollers load on the bearing surface of the roller body can.
  • the attachment of the shell segments is carried out according to a preferred embodiment of the invention by means of transversely to the roll circumference extending into the roll main body fastening means such as clamping screws.
  • the fastening means are preferably arranged outside the effective lateral surface of the rollers only in the region of the opposing end-side roller ends. In this way, the effective lateral surface is not disturbed by recesses in the region of the screws, which is the prerequisite for the most uniform possible material processing.
  • the fastening means may also comprise clamping rings, which are made with a slight undersize to the roll circumference and concentric with Roll axle are pressed in each case onto the end of a roll and thereby clamp the shell segments radially on the roller body.
  • Another advantage of a segmented roller shell is the ability to provide in the contact joint between the roll body and roll shell interlocking means, which serve on the one hand for centering the segments on the roll base body, but at the same time accomplish the transfer of forces from the shell segments in the roll main body.
  • Such positive locking means consist for example of fitting holes, fitting bolts, fitting grooves, fitting strips and the like.
  • FIGS. 1 to 4 show the structural design of a device according to the invention. It can be seen a machine base frame 1, which is formed essentially by plane-parallel opposite transverse walls 2, which are connected to each other via laterally spaced upper longitudinal beams 3 and lower longitudinal beams 4. To form a housing, the longitudinal sides of the machine base frame 1 are covered with side panels 5 which adjoin the upper and lower longitudinal beams 3, 4. The side panels 5 are removable, so that the accessibility to the housing interior on each longitudinal side of the device between the upper longitudinal spar 3 and lower longitudinal spar 4 is given.
  • the machine base frame 1 serves to receive a rolling mill 6, which is formed in the present embodiment by a pair of rollers with axially parallel juxtaposed, counter-rotating rollers 7 and 8, whose axes of rotation are designated by the reference numerals 9 and 10.
  • a rolling mill 6 which is formed in the present embodiment by a pair of rollers with axially parallel juxtaposed, counter-rotating rollers 7 and 8, whose axes of rotation are designated by the reference numerals 9 and 10.
  • By maintaining a clear radial distance between the two rollers 7, 8 results in a processing zone forming nip.
  • For rotatably supporting the rollers 7, 8, these are guided with their stub shafts 11 through openings in the transverse walls 2, where they are held outside of the housing in bearings, which will be explained in more detail in detail.
  • the rollers 7, 8 each have a solid roller base body 12, which corresponds in cross-section to an equilateral hexagon, wherein each side of the hexagon forms a flat bearing surface 13 in the axial direction.
  • the effective for material processing lateral surface 14 of the rollers 7 and 8 is formed by a number of segments 15, which are mounted in an axially parallel position side by side on the roller body 12.
  • a segment 15 lies with its underside 16 on in each case one bearing surface 13 of the roller base body 12.
  • the top 17 of a segment 15 may be provided with a profiling.
  • In the circumferential direction form adjacent segments 15 with their axially extending Longitudinal edges butt joints 19, resulting in a over the circumference and length of a roller 7, 8 closed lateral surface 14 results.
  • rollers 7, 8 are subdivided into a central portion 20, which forms the effective lateral surface 14 and can be profiled, and two short end portions 21, which serve to secure the segments 15 to the roller ends.
  • a cross section in the region of the end portions 21 shows FIG. 3 , from which it is apparent that each segment 15 is stretched on the bearing surface 13 of the roller base body 12 only in the region of the end sections 21 by means of screws 22 arranged in pairs.
  • the screw heads are arranged countersunk in stepped holes in the segment 15.
  • An alternative embodiment consists of a clamping ring which is made with undersize relative to the circumference of the end portion 21 and is pressed axially onto the end portion 21.
  • the width of the clamping ring corresponds to a maximum of the axial length of the respective end portion 21.
  • the clamping ring may have a circumferential plate flange, which acts as a stop when pressing and limits the Aufpresstiefe.
  • the interlocking means consist of an axially extending fitting groove 23 in the bearing surface 13 and a matching groove 24 in the underside 16 of the segments 15.
  • a fitting strip 25 is inserted in a form-fitting manner on the one hand causes a centering of the segments 15 on the bearing surface 13 and on the other hand represents a force-transmitting toothing between segments 15 and roller body 12.
  • the area located upstream of the rolling mill 6 serves to feed the feedstock to the rolls 7 and 8.
  • This area is bounded by two vertical, transversely opposite longitudinal walls 26 which are each secured with their upper edge along an upper longitudinal spar 3 and with their bottom edge approximately at the top vertex of the rollers 7 and 8 end.
  • In the transverse direction of the area is bounded on both sides by also vertically extending end walls 27, which are fastened with its upper edge in each case at one of the upper longitudinal members 3 connecting and arranged on the inside of the transverse walls 2 transverse section 28.
  • the bottom edge 29 of the two end walls 27 follows in each case the contour of the peripheral portions of the two rollers 7 and 8 from the nip to the longitudinal walls 26, which results in two circular concave edge portions.
  • the relative position of the end walls 27 to the rollers 7 and 8 is such that the end walls 27 each lie in the solder plane between the central region 20 and the end portions 21 of the rollers 7, 8. This results in a relation to the transverse walls 2 inwardly staggered arrangement of the end walls 27 and thus a clear axial distance between the end walls 27 and the transverse walls 2, which remains free of feed material during material processing.
  • the feed material After passing through the nip, the feed material passes into the region of the product discharge 30 which is enclosed by the cladding 5 and transverse walls 2 and opens downwards, via which the processed product is withdrawn from the device.
  • the transverse walls 2 are each formed reinforced on its outer side.
  • the reinforcement comprises on each transverse wall 2 above all a horizontal upper flange 31 and a parallel thereto and arranged vertically spaced lower flange 32, between each of which a fixed bearing 33 for supporting the roller 7 and a displaceable in the direction of the fixed bearing 33 floating bearing 34 for supporting the Roller 8 is arranged.
  • the fixed bearing 33 is thus rigidly secured to the outside of the end walls 2, while the floating bearing 34 is supported via plain bearings 35 on the upper flange 31 and lower flange 32 and therefore can be moved in the direction of the fixed bearing 33.
  • Both fixed bearing 33 and floating bearing 34 are formed as rolling bearings in which the rollers 7, 8 are rotatably supported with their stub shafts 11. In each case one of the two stub shafts 11 of a roller 7, 8 is extended to receive a geared motor, not shown.
  • an adjusting device 36 is provided in the lateral region of each transverse wall 2.
  • the adjusting device 36 comprises a support frame with an upper and lower support rod 37, which are arranged in extension of the upper belt 31 and lower belt 32.
  • the straps 31, 32 facing away from the ends of the support rods 37 are fixed to each other via a yoke support 38 connected.
  • a cylinder piston unit 39 is arranged, which is supported centrally with its rigid part on the inside of the Jochtonss 38.
  • the movable piston 40 of the cylinder piston unit 39 connects to a transverse web 41, which in turn carries two parallel to the support rods 37 in the direction of the movable bearing 34 biased spring elements 42 which are supported on the floating bearing 34 and this against the fixed bearing 33rd to press.
  • the spring elements 42 embody a protective device for the case of foreign bodies in the feed material, which can not pass the nip due to their size. In this case, the spring elements 42 allow a conditional by the blocking effect of the foreign body lateral deflection of the Loswalze 8 against the biasing force, wherein the nip widens momentarily and the foreign body is eliminated from the crushing zone.
  • the adjusting device 43 comprises a projection 44 with first sliding surface 45 on the movable bearing 34 facing side of the fixed bearing 33.
  • the floating bearing 34 has a corresponding projection 46 with a second sliding surface 47.
  • First sliding surface 45 and second sliding surface 47 are inclined relative to each other.
  • the adjusting device 43 further comprises a wedge element 48 which is arranged displaceably between the first sliding surface 45 and the second sliding surface 47.
  • the wedge element 48 has a first wedge surface 49 running parallel to the first sliding surface 45 and cooperating therewith a second wedge surface 50 running parallel to the second sliding surface 47 and cooperating therewith.
  • first wedge surface 49 and the second wedge surface 50 threaded bore 51 in the wedge member 48 serves to receive the lower end of a threaded spindle 52, the opposite upper end is rotatably anchored in a pivot bearing 53 in the region of the upper belt 31.
  • the threaded spindle 52 By rotation of the threaded spindle 52, the wedge member 48 is moved relative to the first sliding surface 45 on the fixed bearing 33 and the second sliding surface 47 on the movable bearing 34, wherein due to the inclined wedge surfaces 49, 50, the distance between the bearing 33 and movable bearing 34 and thus the nip between the Fixed roller 7 and Loswalze 8 is changed.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von schüttfähigem Aufgabegut gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
    Derartige Vorrichtungen sind dem Gebiet der mechanischen Verfahrenstechnik zuzuordnen, wobei das schüttfähige Aufgabegut zur Bearbeitung beim Durchgang zwischen zwei gegenläufig rotierenden Walzen hohen Druck- und Scherkräften ausgesetzt wird. Das Aufgabegut kann dabei vielfältiger Natur sein und reicht von Materialien, wie zum Beispiel Kunststoffe und Gummi bis hin zu Chemikalien, Nahrungsmitteln und dergleichen.
    Die bei der Bearbeitung wirksamen Flächen entsprechen den Mantelflächen der Walzen, die je nach der Art des Aufgabeguts mehr oder weniger starkem Verschleiß unterworfen sind. Im Laufe der Zeit führt dies dazu, dass der Walzenspalt zwischen den Walzen eines Walzenpaares in stärker beanspruchten Bereichen größer ist als in weniger stark beanspruchten, mit dem Ergebnis einer uneinheitlichen Spaltweite über die axiale Länge der Walzen. Die auf diese Weise geschaffenen uneinheitlichen Ausgangsbedingungen stehen dem Wunsch nach einem in Form und Größe möglichst homogenen Endprodukt entgegen. Zur Gewährleistung einer gleichbleibend hohen Qualität der Materialbearbeitung ist es daher erforderlich, die Walzen in regelmäßigen Intervallen ganz oder zumindest im Bereich ihrer wirksamen Mantelflächen zu erneuern.
    Zu diesem Zweck werden bei kleineren Doppelwalzenmühlen, deren Walzen häufig aus Vollmaterial bestehen, die Walzen nach Erreichen eines vorgegebenen Verschleißmaßes als Ganzes getauscht. Bei größeren Mühlen erweist sich diese Vorgehensweise jedoch als unwirtschaftlich, so dass man auch schon dazu übergegangen ist, die Walzen als hohlzylindrische Körper auszubilden, in deren stirnseitige Enden jeweils koaxiale Wellenstummel eingesetzt sind. Bei der Erneuerung der wirksamen Mantelfläche werden somit lediglich die hohlzylindrischen Körper der Walzen getauscht. Eine derartige Vorrichtung ist beispielweise in der DE 43 08 342 C1 beschrieben.
    Aus der DE 10 2010 002 422 A1 ist zudem eine Vorrichtung bekannt, bei der ein einstückiger hohlzylindrischer Walzenmantel auf einen Walzengrundkörper thermisch aufgeschrumpft ist. Diese Vorgehensweise gewährleistet zwar einen sicheren Sitz des Walzenmantels auf dem Walzengrundkörper, stellt sich jedoch als aufwändig und schwierig heraus, wenn ein solcher Walzenmantel vor Ort gewechselt werden muss. Da derartige Vorrichtungen oftmals fernab geeigneter Infrastruktur betrieben werden, fehlt es an geeigneter technischer Ausrüstung und Fachpersonal, um den Walzenmantel nach vorausgegangener Wärmebehandlung vom Walzengrundkörper zu lösen und durch einen anderen zu ersetzen. Insbesondere eine unsachgemäß durchgeführte Wärmebehandlung durch unzureichend ausgebildetes Personal birgt die Gefahr, dass der Walzenmantel überhitzt wird und dadurch wichtige Materialeigenschaften wie Härte und Verschleißfestigkeit beeinträchtigt werden.
  • Aus dem stand der Technik gemäß der EP 0897751 A1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch geeignete konstruktive Maßnahmen, die Herstellbarkeit der planen Lagerflächen und Unterseiten zu verbessern sowie den Austausch der Mantelsegmente zu beschleunigen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
    Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß der Erfindung weist der Walzengrundkörper einen polygonartigen Querschnitt auf, mit gleichen Polygonseiten. Diese Ausbildung führt zu einer Anzahl über die Länge des Walzengrundkörpers axial verlaufender, den Umfang des Walzengrundkörpers bildender, planer Lagerflächen, deren sich quer zur Umfangsrichtung erstreckende Breite konstant ist und auf diese Weise eine Aufnahme für jeweils ein Mantelsegment bildet. Die Mantelsegmente besitzen eine den Lagerflächen in Form und Größe entsprechende plane Unterseite, mit der sie auf einer Lagerfläche des Walzengrundkörpers angeordnet und befestigt sind.
    Der Vorteil einer solchen konstruktiven Ausbildung liegt neben einer besseren und exakteren Herstellbarkeit der Mantelsegmente vor allem auch in einer verbesserten Einleitung von Kräften aus der Materialbearbeitung in die Walze, da sich die Segmente bei einer durch die Rotation der Walzen bedingten Belastung auf der Lagerfläche des Walzengrundkörpers abstützen können.
    Die Befestigung der Mantelsegmente erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mittels quer zum Walzenumfang sich in den Walzengrundkörper erstreckender Befestigungsmittel wie Spannschrauben. Die Befestigungsmittel sind dabei vorzugsweise außerhalb der wirksamen Mantelfläche der Walzen lediglich im Bereich der sich gegenüberliegenden stirnseitigen Walzenenden angeordnet. Auf diese Weise ist die wirksame Mantelfläche nicht durch Ausnehmungen im Bereich der Schrauben gestört, was Voraussetzungen für eine möglichst einheitliche Materialbearbeitung ist. Darüber hinaus sind die Köpfe der Befestigungsmittel nicht der aus dem Aufgabegut stammenden Beanspruchung während der Materialbearbeitung ausgesetzt. Die Köpfe der Befestigungsmittel bleiben daher unversehrt und lassen sich beim Wechsel der Segmente problemlos lösen.
    Alternativ oder kumulativ können die Befestigungsmittel auch Spannringe umfassen, die mit leichtem Untermaß zum Walzenumfang hergestellt sind und konzentrisch zur Walzenachse jeweils auf das Ende einer Walze aufgepresst werden und dabei die Mantelsegmente radial auf den Walzengrundkörper spannen.
    Ein weiterer Vorteil eines segmentartig aufgelösten Walzenmantels liegt in der Möglichkeit, in der Kontaktfuge zwischen Walzengrundkörper und Walzenmantel Formschlussmittel vorzusehen, die einerseits zur Zentrierung der Segmente auf dem Walzengrundkörper dienen, gleichzeitig aber auch die Übertragung von Kräften aus den Mantelsegmenten in den Walzengrundkörper bewerkstelligen. Solche Formschlussmittel bestehen beispielsweise aus Passbohrungen, Passbolzen, Passnuten, Passleisten und dergleichen.
  • Derartige Formschlussmittel sind erfindungsgemäß in den Stoßflächen zweier benachbarter Mantelsegmente angeordnet. Um eine erfindungsgemäße Vorrichtung beim Wechsel des Walzenmantels nicht zerlegen zu müssen, gewährleistet eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung die Zugänglichkeit zum Walzwerk entlang einer Längsseite der Vorrichtung. Dies geschieht vorzugsweise durch eine konstruktive Ausbildung, bei der die Längsseiten im Wesentlichen lediglich von oberen und unteren Längsholmen gebildet und von einer lösbaren Verkleidung bedeckt sind. Nach Abnahme der Verkleidung bietet der Bereich zwischen den oberen und unteren Längsholmen jeweils freien Zugang zu den Walzen. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbar werden.
    Es zeigt:
    • Figur 1
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung entlang der in den Figur 2 und 3 dargestellten Linie I - I,
    Figur 2
    einen Querschnitt durch die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung entlang der dortigen Linie II - II,
    Figur 3
    einen Querschnitt durch die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung entlang der dortigen Linie III - III,
    Figur 4
    eine Ansicht der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung entlang der dortigen Linie IV - IV,
    Figur 5
    ein Detail des in Figur 2 dargestellten Walzenmantels, und
    Figur 6
    ein Detail des in Figur 3 dargestellten Walzenmantels.
  • Die Figuren 1 bis 4 zeigen den konstruktiven Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Man erkennt einen Maschinengrundrahmen 1, der im Wesentlichen gebildet ist von sich planparallel gegenüberliegenden Querwänden 2, die über seitlich beabstandete obere Längsholme 3 und untere Längsholme 4 miteinander verbunden sind. Zur Bildung eines Gehäuses sind die Längsseiten des Maschinengrundrahmens 1 mit seitlichen Verkleidungen 5 bedeckt, die an die oberen und unteren Längsholme 3, 4 anschließen. Die seitlichen Verkleidungen 5 sind abnehmbar, so dass die Zugänglichkeit zum Gehäuseinneren auf jeder Längsseite der Vorrichtung zwischen dem oberen Längsholm 3 und unteren Längsholm 4 gegeben ist.
  • Der Maschinengrundrahmen 1 dient zur Aufnahme eines Walzwerks 6, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem Walzenpaar mit achsparallel nebeneinander liegenden, gegenläufig rotierenden Walzen 7 und 8 gebildet ist, deren Rotationsachsen mit den Bezugszeichen 9 und 10 gekennzeichnet sind. Durch Einhalten eines lichten radialen Abstandes zwischen den beiden Walzen 7, 8 ergibt sich ein die Bearbeitungszone bildender Walzenspalt. Zur drehbaren Lagerung der Walzen 7, 8 sind diese mit ihren Wellenstummeln 11 durch Öffnungen in den Querwänden 2 geführt, wo sie außerhalb des Gehäuses in Lagern gehalten sind, was im Einzelnen noch näher erläutert wird.
  • Insbesondere aus den Figuren 2 und 3 sowie 5 und 6 geht der nähere Aufbau der Walzen 7 und 8 hervor. Demnach besitzen die Walzen 7, 8 jeweils einen massiven Walzengrundkörper 12, der im Querschnitt einem gleichseitigen Sechseck entspricht, wobei jede Seite des Sechsecks in axialer Richtung eine eben verlaufende Lagerfläche 13 bildet.
  • Die für die Materialbearbeitung wirksame Mantelfläche 14 der Walzen 7 und 8 wird von einer Anzahl Segmenten 15 gebildet, die in achsparalleler Lage nebeneinander auf dem Walzengrundkörper 12 montiert sind. Dabei liegt jeweils ein Segment 15 mit seiner Unterseite 16 auf jeweils einer Lagefläche 13 des Walzengrundkörpers 12 auf. Die Oberseite 17 eines Segments 15 kann mit einer Profilierung versehen sein. In Umfangsrichtung bilden benachbarte Segmente 15 mit ihren axial verlaufenden Längsrändern Stoßfugen 19 aus, wodurch sich eine über den Umfang und Länge einer Walze 7, 8 geschlossene Mantelfläche 14 ergibt.
  • In axialer Richtung sind die Walzen 7, 8 untergliedert in einen mittleren Abschnitt 20, der die wirksame Mantelfläche 14 bildet und mit einer Profilierung versehen sein kann, und zwei kurzen Endabschnitte 21, die der Befestigung der Segmente 15 an den Walzenenden dienen. Einen Querschnitt im Bereich der Endabschnitte 21 zeigt Figur 3, aus dem hervorgeht, dass jedes Segment 15 lediglich im Bereich der Endabschnitte 21 mittels paarweise angeordneter Schrauben 22 auf die Lagerfläche 13 des Walzengrundkörpers 12 gespannt ist. Die Schraubenköpfe sind dabei in Stufenbohrungen im Segment 15 versenkt angeordnet.
  • Eine hierzu alternative Ausführungsform, die jedoch zeichnerisch nicht dargestellt ist, besteht aus einem Spannring, der mit Untermaß gegenüber dem Umfang des Endabschnitts 21 hergestellt ist und axial auf den Endabschnitt 21 aufgepresst wird. Die Breite des Spannrings entspricht dabei maximal der axialen Länge des jeweiligen Endabschnitts 21. Gegebenenfalls kann der Spannring einen umlaufenden Tellerflansch aufweisen, der beim Aufpressen als Anschlag wirkt und die Aufpresstiefe beschränkt.
  • Zur Herstellung eines kraftübertragenden Formschlusses in der Kontaktfuge zwischen Segmenten 15 und Walzengrundkörper 12 sind sowohl in die Lagerflächen 13 als auch Unterseiten 16 der Segmente 15 Formschlussmittel angeordnet. Die Formschlussmittel bestehen im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer sich axial erstreckenden Passnut 23 in der Lagerfläche 13 und einer dazu deckungsgleichen Passnut 24 in der Unterseite 16 der Segmente 15. In den von den Passnuten 23 und 24 gebildeten kanalförmigen Hohlraum ist eine Passleiste 25 formschlüssig eingesetzt, die einerseits eine Zentrierung der Segmente 15 auf der Lagerfläche 13 bewirkt und andererseits eine kraftübertragende Verzahnung zwischen Segmente 15 und Walzengrundkörper 12 darstellt.
  • Der stromaufwärts des Walzwerks 6 liegende Bereich dient der Zuführung des Aufgabeguts zu den Walzen 7 und 8. Dieser Bereich wird begrenzt von zwei vertikalen, sich in Querrichtung gegenüberliegenden Längswänden 26, die mit ihrem oberen Rand jeweils entlang eines oberen Längsholms 3 befestigt sind und mit ihrem unteren Rand etwa im oberen Scheitelpunkt der Walzen 7 und 8 enden. In Querrichtung wird der Bereich auf beiden Seiten begrenzt durch ebenfalls vertikal verlaufende Stirnwände 27, die mit ihrem oberen Rand jeweils an einem die oberen Längsholme 3 verbindenden und an der Innenseite der Querwände 2 angeordneten Querprofil 28 befestigt sind. Der untere Rand 29 der beiden Stirnwände 27 folgt jeweils der Kontur der Umfangsabschnitte der beiden Walzen 7 und 8 vom Walzenspalt bis zu den Längswänden 26, was zwei kreisförmig konkav verlaufende Randabschnitte ergibt.
  • Die relative Lage der Stirnwände 27 zu den Walzen 7 und 8 ist derart, dass die Stirnwände 27 jeweils in der Lotebene zwischen dem mittleren Bereich 20 und den Endabschnitten 21 der Walzen 7, 8 liegen. Daraus ergibt sich eine gegenüber den Querwänden 2 nach innen versetzte Anordnung der Stirnwände 27 und somit ein lichter axialer Abstand zwischen den Stirnwänden 27 und den Querwänden 2, der während der Materialbearbeitung frei von Aufgabegut bleibt. In diesem Bereich liegen die Befestigungsmittel für die Segmente 15, die auf diese Weise geschützt vor den schleißenden Einwirkungen des Aufgabeguts während der Materialbearbeitung angeordnet sind.
  • Nach Durchtritt durch den Walzenspalt gelangt das Aufgabegut in den von den Verkleidungen 5 und Querwänden 2 umschlossenen und nach unten offenen Bereich des Gutaustrags 30, über den das bearbeitete Produkt aus der Vorrichtung abgezogen wird.
  • Zur drehbaren Lagerung der Walzen 7, 8 sind die Querwände 2 an ihrer Außenseite jeweils verstärkt ausgebildet. Die Verstärkung umfasst an jeder Querwand 2 vor allem einen horizontalen Obergurt 31 und einen dazu parallel verlaufenden und in vertikalem Abstand angeordneten Untergurt 32, zwischen denen jeweils ein Festlager 33 zur Lagerung der Walze 7 und ein in Richtung des Festlagers 33 verschiebliches Loslager 34 zur Lagerung der Walze 8 angeordnet ist. Das Festlager 33 ist also starr an der Außenseite der Stirnwände 2 befestigt, während sich das Loslager 34 über Gleitlager 35 am Obergurt 31 und Untergurt 32 abstützt und daher in Richtung auf das Festlager 33 verschoben werden kann.
  • Sowohl Festlager 33 als auch Loslager 34 sind als Wälzlager ausgebildet, in denen die Walzen 7, 8 mit ihren Wellenstummeln 11 drehbar gelagert sind. Jeweils einer der beiden Wellenstummel 11 einer Walze 7, 8 ist verlängert, um einen nicht dargestellten Getriebemotor aufzunehmen.
  • Zur Positionierung der Loswalze 8 gegenüber der Festwalze 7 ist im seitlichen Bereich einer jeden Querwand 2 eine Verstelleinrichtung 36 vorgesehen. Die Verstelleinrichtung 36 umfasst einen Abstützrahmen mit einer oberen und unteren Tragstange 37, die in Verlängerung des Obergurts 31 und Untergurts 32 angeordnet sind. Die den Gurten 31, 32 abgewandten Enden der Tragstangen 37 sind über einen Jochträger 38 fest miteinander verbunden. Mittig an der Innenseite des Jochträgers 38 und achsparallel zwischen den Tragstangen 37 ist eine Zylinderkolbeneinheit 39 angeordnet, die sich mit ihrem starren Teil mittig an der Innenseite des Jochträgers 38 abstützt. Der bewegliche Kolben 40 der Zylinderkolbeneinheit 39 schließt an einen quer verlaufenden Steg 41 an, der mit seinen Enden wiederum zwei parallel zu den Tragstangen 37 in Richtung des Loslagers 34 vorgespannte Federelemente 42 trägt, die sich auf dem Loslager 34 abstützen und dieses gegen das Festlager 33 drücken.
  • Mit der Zylinderkolbeneinheit 39 kann eine Voreinstellung des Walzenspalts durch horizontale Verschiebung des Loslagers 34 vorgenommen werden. Die Federelemente 42 verkörpern dabei eine Schutzvorrichtung für den Fall von Fremdkörpern im Aufgabegut, die aufgrund ihrer Größe den Walzenspalt nicht passieren können. In diesem Fall ermöglichen die Federelemente 42 ein durch die Sperrwirkung des Fremdkörpers bedingtes seitliches Ausweichen der Loswalze 8 entgegen der Vorspannkraft, wobei sich der Walzenspalt kurzzeitig weitet und der Fremdkörper aus der Zerkleinerungszone ausgeschieden wird.
  • Zur Festlegung der minimalen Breite des Walzenspalts ist zudem eine Justiereinrichtung 43 vorgesehen, deren Aufbau vor allem in Figur 4 gezeigt ist. Die Justiereinrichtung 43 umfasst einen Ansatz 44 mit erster Gleitfläche 45 an der dem Loslager 34 zugewandten Seite des Festlagers 33. An seiner dem Festlager 33 gegenüber liegenden Seite weist das Loslager 34 einen entsprechenden Ansatz 46 mit einer zweiten Gleitfläche 47 auf. Erste Gleitfläche 45 und zweite Gleitfläche 47 sind dabei gegeneinander geneigt.
  • Die Justiereinrichtung 43 umfasst ferner ein Keilelement 48 das verschieblich zwischen der ersten Gleitfläche 45 und zweiten Gleitfläche 47 angeordnet ist. Das Keilelement 48 besitzt eine erste parallel zur ersten Gleitfläche 45 verlaufende und mit dieser zusammenwirkende Keilfläche 49 eine zweite parallel zur zweiten Gleitfläche 47 verlaufende und mit dieser zusammenwirkende Keilfläche 50.
  • Eine sich zwischen der ersten Keilfläche 49 und zweiten Keilfläche 50 erstreckende Gewindebohrung 51 im Keilelement 48 dient der Aufnahme des unteren Endes einer Gewindespindel 52, deren gegenüberliegendes obere Ende in einem Drehlager 53 im Bereich des Obergurts 31 drehbar verankert ist. Durch Rotation der Gewindespindel 52 wird das Keilelement 48 relativ zur ersten Gleitfläche 45 am Festlager 33 bzw. der zweiten Gleitfläche 47 am Loslager 34 bewegt, wobei infolge der geneigten Keilflächen 49, 50 der Abstand zwischen Festlager 33 und Loslager 34 und damit der Walzenspalt zwischen der Festwalze 7 und Loswalze 8 verändert wird.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Bearbeiten von schüttfähigem Aufgabegut, insbesondere zum Zerkleinern, Kompaktieren oder Briquettieren von Aufgabegut, mit einem innerhalb eines Maschinenrahmens (1) angeordneten, mindestens ein Walzenpaar aufweisenden Walzwerk (6), dessen gegenläufig rotierende Walzen (7, 8) unter Einhaltung eines radialen Walzenspalts achsparallel nebeneinander angeordnet sind und die Bearbeitung des Aufgabeguts beim Durchtritt durch den Walzenspalt erfolgt, wobei die Walzen (7, 8) jeweils von einem Walzengrundkörper (12) und einem den Walzenumfang bildenden Walzenmantel gebildet sind, und der Walzenmantel in Umfangsrichtung aus Mantelsegmenten (15) zusammengesetzt ist, die sich in achsparalleler Lage über die axiale Länge einer Walze (7, 8) erstrecken, wobei der Walzengrundkörper (12) einen polygonartigen Querschnitt mit gleichen Polygonseiten besitzt, wodurch jede Seite des polygonförmigen Querschnitts eine parallel zur Walzenachse (9, 10) verlaufende plane Lagerfläche (13) bildet, und die Mantelsegmente (15) jeweils eine der Lagerfläche (13) in Form und Größe entsprechende plane Unterseite (16) besitzen, mit der die Mantelsegmente (15) jeweils auf der planen Lagerfläche (13) des Walzengrundkörpers (12) befestigt sind, und wobei in der gemeinsamen Kontaktfläche von Walzengrundkörper (12) und Mantelsegmenten (15) jeweils Formschlussmittel zur Zentrierung und Übertragung von Scherkräften angeordnet sind, dadurch gekennzeichen, dass die Formschlussmittel aus sich in der Kontaktfläche gegenüberliegenden Ausnehmungen (23, 24) bestehen, in die ein Formschlusskörper (25) eingelegt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Walzengrundkörper (12) pentagonal, hexagonal oder oktogonal ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelsegmente (15) in axialer Richtung untergliedert sind in einen mittleren Abschnitt (20), der die wirksame Mantelfläche bildet, und zwei Endabschnitte (21), und dass die Mantelsegmente (15) mittels Befestigungsmittel (22) am Walzengrundkörper (12) befestigt sind, wobei die Befestigungsmittel (22) lediglich in den Endabschnitten (21) außerhalb der wirksamen Mantelfläche (14) angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (22) von Spannschrauben und/oder Spannringen gebildet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführbereich stromaufwärts des Walzwerks (6) von sich paarweise gegenüberliegenden Längswänden (26) und sich paarweise gegenüberliegenden Stirnwänden (27) gebildet ist, wobei jeweils eine Längswand (26) mit ihrem unteren Rand im oberen Scheitelbereich jeweils einer Walze (7, 8) endet.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführbereich stromaufwärts des Walzwerks (6) von sich paarweise gegenüberliegenden Längswänden (26) und sich paarweise gegenüberliegenden Stirnwänden (27) gebildet ist, wobei jeweils eine Stirnwand (27) mit ihrem unteren Rand zwischen dem mittleren Bereich (20) und Endabschnitt (21) jeweils einer Walze (7, 8) endet.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzwerk (6) innerhalb eines Gehäuses angeordnet und über eine verschließbare Gehäuseöffnung an mindestens einer der achsparallelen Längsseiten zugänglich ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Walze (7) des Walzwerks (6) in Festlagern (33) am Maschinenrahmen (1) gelagert ist und die andere Walze (8) in Loslagern (34) in Richtung auf die eine Walze (7) verschieblich am Maschinenrahmen gelagert und mittels einer Spanneinrichtung (36) gegen die Festlager (33) vorgespannt ist.
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