EP3313576B1 - Gutbett-walzenmühle - Google Patents

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EP3313576B1
EP3313576B1 EP16736390.2A EP16736390A EP3313576B1 EP 3313576 B1 EP3313576 B1 EP 3313576B1 EP 16736390 A EP16736390 A EP 16736390A EP 3313576 B1 EP3313576 B1 EP 3313576B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rocker
roller
roller mill
bed
mill according
Prior art date
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Active
Application number
EP16736390.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3313576A1 (de
Inventor
Dirk Hoffmann
Ralf Frankenberger
Hardy Lessmeister
Lukas SCHMITT
Karl-Heinz Schütte
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.)
Gebr Pfeiffer Se
Original Assignee
Gebr Pfeiffer Se
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 Gebr Pfeiffer Se filed Critical Gebr Pfeiffer Se
Publication of EP3313576A1 publication Critical patent/EP3313576A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3313576B1 publication Critical patent/EP3313576B1/de
Active legal-status Critical Current
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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
    • B02C4/02—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers
    • 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
    • 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
    • B02C2201/00—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials
    • B02C2201/02—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials for reinforced concrete

Definitions

  • the present invention relates to a high-bed roller mill, comprising two juxtaposed, in a ground state axially parallel aligned and counter-rotating rollers, which form a nip between them.
  • Such high-bed roll mills also called roll presses, are used for example in the cement industry to grind cement raw material, cement clinker and granulated blastfurnace slag.
  • a nip or grinding gap is provided between the two grinding rollers of the high-bed roller mill.
  • the material to be shredded is located above the nip.
  • the two rollers driven in opposite directions cause the material to be shredded pulled through the nip, it is pressure-loaded and thus crushed.
  • the two grinding rollers must be pressed with very high forces radially in the direction of the nip, so that the desired Goodbettzerkleintation sets.
  • one roller is designed as a hard roller and the other as a loose roller.
  • the pressure necessary for comminuting the material to be ground is applied to the idler roll by way of articulated hydraulic cylinders.
  • a frame is provided. Since the forces acting on the rollers, especially in very hard mineral materials are large, the requirements for the stability of the frame are very high. This results in that Gutbett roller mills have a complex frame construction.
  • a high-bed roller mill comprising two juxtaposed, in a ground state axially parallel aligned and counter-rotating rollers forming a nip between them, a foundation, two roll holders, in each of which a roller is rotatably mounted, each Roller holder is pivotally mounted to the foundation, and a nip acting on the tensioner, which is arranged outside the nip and connects both roll holders together, each roll holder two Swing, which are formed as separate components, each arranged at one end of a roller and are deflected independently, at least one rocker is able to perform at least two of the following movements: pivotal movement about an axis parallel to the roll axis, rotational movement about the longitudinal axis the rocker, rotational movement about an axis parallel to the longitudinal axis of the rocker, rotational movement about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the rocker.
  • the ground state of the good bed roller mill is to be understood
  • the good-bed roller mill according to the invention has a comparatively simple and inexpensive construction, since the force-absorbing frame construction known Gutbett roller mills is replaced by a roller guide, which is essentially composed of two swing mounts and two roller mounts.
  • the good-bed roller mill according to the invention is also comparatively compact, so that the good-bed roller mill according to the invention requires a comparatively small footprint.
  • the compact design also reduces the weight and handling of the individual components.
  • the smooth running of the machine during operation is also increased by the comparatively low inertial mass of the components.
  • the formation of the wings as separate components has the advantage that the rollers, for example, for maintenance work on the surface of the roller, are easily accessible from the side facing away from the refining gap. A time-consuming and costly removal of the rollers is not mandatory.
  • the separation of the roll holder in two wings means a decoupling of the movement of the individual wings, so that the expansion of the nip can be reduced in the passage of an oversized or too hard ground material on a part of the roll width. As a result, the milling quality across the nip width is improved and the energy consumption per milled ton is reduced.
  • At least one rocker of a roll support is capable of rotational movement about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the rocker and perpendicular to the longitudinal axis of the roll. In this movement possibility, a comparatively high proportion of the forces occurring during the milling process due to skewing of bending rolls can be prevented.
  • At least one rocker is mounted spherically.
  • the clamping device comprises two clamping units and each clamping unit is connected to two opposite wings. In this way, a regulation of the nip across the width and thus a further improvement of the grinding quality can be achieved.
  • the clamping device comprises a clamping cylinder and the connection points of the clamping cylinder are rotatably mounted on the rockers.
  • the clamping cylinder can be performed even without elaborate joints in the cylinder interior.
  • the clamping device comprises a clamping cylinder and at least one end of each clamping cylinder is detachably connected to a rocker. This allows access to the rollers or nip for maintenance and malfunction.
  • each rocker is pivotable relative to the foundation from an operating position to a maintenance position.
  • each rocker by at least 15 °, preferably up to 90 ° relative to the foundation hinged in the sense of hinged in order to obtain a free access to a roller and to optionally replace the roller can.
  • each rocker a surface or device is provided, on which the rocker can be stored when unfolding.
  • Add-on parts, such as gearbox, can be stored in the devices during Ausklappvorgang.
  • the cylinders of the clamping device can be used as auxiliary elements in the process of unfolding.
  • Cylindrical roller or sliding bearings are preferably used for the storage of the rollers, since they are relatively cheap and have a high load rating based on the volume of construction.
  • each roll holder has at least one receptacle for locking bolts, so that each roll can be used as a Loswalze and locking roller to obtain the most uniform wear of the rolls.
  • Fig. 1 shows a good-bed roller mill 10 in a perspective view obliquely from above.
  • the good-bed roller mill 10 comprises two juxtaposed, axially parallel aligned rollers 12, 14 which are rotatably mounted.
  • the rollers 12, 14 are individually driven by means of drive units 16, 18 and rotate in a known manner in opposite directions.
  • a clamping device with clamping cylinders 20, 22, such as hydraulic cylinders is provided.
  • the tensioning device is arranged outside, in particular above the roller gap formed by the rollers 12, 14.
  • a foundation 11 comprises two parallel and spaced strip-shaped rocker receivers 24, 26, which are aligned substantially perpendicular to the axis of the rollers 12, 14.
  • two roller holders 28,30 are arranged, in each of which a roller 12, 14 is rotatably mounted.
  • Each roller holder 28, 30 has two formed as separate components rockers 32, 34 and 36, 38, which are each rotatably and pivotally attached to the rocker mounts 24, 26.
  • the rockers 32, 34 and 36, 38 are independently deflectable.
  • Each rocker 32, 34, 36, 38 comprises two substantially C-shaped plate members 40, 42, which are arranged parallel and at a distance from each other.
  • the upper and lower portions of the two C-shaped plate members 40, 42 are connected to each other by means of an upper pivot axis 44 and a lower pivot axis 46 (see Fig. 3 ).
  • rocker seats 24 In the rocker seats 24, 26 holes are provided through which passes through the lower rocker axis 46. In this way, a hinge connection between the foundation, in particular the rocker receptacle 24, 26 with the corresponding rockers 32, 34, 36, 38 is formed. In order to achieve a possible low-friction pivoting of the rockers 32, 34, 36, 38 with respect to the rocker seat 24, 26, not shown, maintenance-free spherical plain bearings are provided.
  • Each clamping cylinder 20, 22 has at its two end portions a bore through which passes through the upper rocker axis 44. This creates a joint connection between a rocker 32, 34, 36, 38 and an end portion of the clamping cylinder 20, 22. Although not shown, so hinge bearings are provided to achieve a low-friction pivotal movement between clamping cylinder 20, 22 and rockers 32, 34, 36, 38.
  • the two clamping cylinders 20, 22 are detachably connected to the wings 32, 34, 36, 38.
  • each a rocker seat 24, 26, the two attached to the rocker seat 24 and 26 rockers 32, 36 and 34, 38 and the associated clamping cylinder 20 and 22 two consecutively arranged frame in which the two rollers 12 , 14 are arranged.
  • the rollers 12, 14 each have a roller body 50 and a shaft 52 (see Fig. 3 ).
  • the rockers 32, 34, 36, 38 are arranged at both rollers 12, 14 respectively on both sides of the roller body 50 on the shaft 52, wherein the rollers 12, 14 are each rotatably mounted in the concave portion of each rocker 32, 34, 36, 38.
  • the bearings of the rollers 12, 14 by means of suitable bearings, such as roller bearings and / or plain bearings.
  • suitable bearings such as roller bearings and / or plain bearings.
  • multi-row cylindrical roller bearings, multi-row tapered roller bearings or radial plain bearings are suitable.
  • Fig. 4 shows the good bed roller mill 10 in a maintenance position.
  • the clamping cylinders 20, 22 of the wings 32, 34, 36, 38 are removed.
  • the rockers 32, 34, 36, 38 are pivoted outwardly or folded outwards, so that the rollers 12, 14 are freely accessible to perform maintenance on the rollers or to replace them.
  • the clamping cylinders 20, 22 can be decoupled on one side.
  • Fig. 4 shows the rockers 32, 34, 36, 38 by a large angle, in particular by an angle> 15 °, preferably up to an angle of 90 °, with respect to the rocker seat 24, 26 are pivoted.
  • Fig. 5 shows the good bed roller mill 10 in a ground state.
  • the two rollers 12, 14 have a uniform nip 54 across the width of the roller 12, 14.
  • the two clamping cylinders 20, 22 are in their normal position.
  • the material to be ground is placed above the nip 54 on the two rollers 12, 14. Due to the friction on the roll surface, the material to be ground is pulled into the nip 54 and comminuted in the nip 54.
  • the wings 32, 36 and 34, 38, the clamping cylinders 20, 22 and the rocker seats 24, 26 absorb the force exerted by the ground material in the nip 54 on the rollers 12, 14, and ensure that the nip 54 does not change significantly during the grinding process.
  • nip 54 which is greater than the nip and intended to be crushed. If a largest grain or foreign matter is very hard and can not be crushed by the rollers 12, 14, the distance between the rollers 12, 14 must be increased, for example, to avoid damage to the rollers 12, 14.
  • the clamping cylinder 20, 22 are deflected, ie extended to let the material too large or too hard to pass.
  • the wings 32, 36 and 34, 38 are deflected in this case.
  • Each of the rockers 32, 34 and 36, 38 is capable of pivotal movement about an axis parallel to the roll axis.
  • the pivotal movement about the axis parallel to the roll axis ensures that the distance between the rolls 12, 14 can be increased or decreased.
  • the clamping cylinders 20, 22 provide a counter-directed force, so that the distance between the rollers 12, 14 remains almost the same.
  • each rocker 32, 34 and 36, 38 is able to rotate about its longitudinal axis or an axis parallel to its longitudinal axis.
  • the entire rocker 32, 34 and 36, 38 rotate as a rigid body about a rotation axis.
  • the wings 32, 34 and 36, 38 laterally elastically dodge or pivot about an axis perpendicular to the roll axis and its longitudinal axis.
  • pan and rotation movements can occur here superimposed.
  • the rockers 32, 34 and 36, 38 are not rigid, but by means of a hinge connection with the foundation, in particular the swing seats 24, 26 are connected and beyond rotatable, optionally in itself rotatable, the wings 32, 34 and 36 respectively , 38 at least partially follow the bending of the roll axis due to a largest grain or foreign matter and thus absorb some of the forces that occur during the deflection of the rolls 12, 14.
  • the force that occurs due to a roll deflection on the roller bearing between roller 12, 14 and rocker 32, 34 and 36, 38 is significantly reduced compared to a rigid connection between Rocker and foundation, where all the force that occurs due to a roll deflection, is transferred to the bearing between the rocker and roller.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of a high-bed roller mill 110 in a perspective view obliquely from above.
  • illustrated embodiment of a high-bed roller mill 110 differs from that in the FIGS. 1 to 6 illustrated embodiments of a high-bed roller mill 10 characterized in that the rockers and the foundation are designed differently.
  • the two substantially C-shaped plate elements 140, 142 are connected to each other at least in sections at their rear side.
  • an upper swing arm 148 is provided, on which the respective clamping cylinders 120, 122 are arranged articulated.
  • the rocker receptacles 124, 126 each include a bottom plate 160 and two perpendicular to the bottom plate 160 spaced side walls 162, between which two opposite wings 132, 136 and 134, 138 rotatably mounted in the rocker seat 124, 126 about a lower pivot axis 146 are.
  • a bore 164 are provided in the rocker arms 132 and 134 and in the rocker receptacles 124 and 126, through which a locking bolt 166 can be performed, so that in the in Fig. 7 illustrated embodiment, the left roller 114 is formed as a fixed roller and the right roller 112 as a Loswalze.
  • FIG. 8 shows a third embodiment of a high-bed roller mill 210, which differs from the previously shown Gutbett roller mills in that both rollers 212, 214 can be used either as Loswalze or as a fixed roller.
  • both rollers 212, 214 can be used either as Loswalze or as a fixed roller.
  • a further bore 268 for receiving a locking pin in the rocker seat 226 and in the rocker 238 is provided.
  • the two counter-rotating rollers are operated in a deep-rolling / idler-roller pairing.
  • the good bed roller mill can be operated with the help of additional elements with two Loswalzen.

Description

    Technisches Gebiet:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle, umfassend zwei nebeneinander angeordnete, in einem Grundzustand achsparallel ausgerichtete und gegenläufig drehende Walzen, die zwischen sich einen Walzenspalt ausbilden.
    • Stand der Technik:
  • Solche Gutbett-Walzenmühlen, auch Walzenpressen genannt, werden beispielsweise in der Zementindustrie eingesetzt, um Zementrohmaterial, Zementklinker sowie Hüttensand zu mahlen.
  • Zwischen den beiden Mahlwalzen der Gutbett-Walzenmühle ist ein Walzenspalt bzw. Mahlspalt vorgesehen. Das zu zerkleinernde Material befindet sich über dem Walzenspalt. Die beiden gegenläufig angetriebenen Walzen bewirken, dass das zu zerkleinernde Material durch den Walzenspalt hindurchgezogen, dabei druckbeansprucht und somit zerkleinert wird. Die beiden Mahlwalzen müssen mit sehr hohen Kräften radial in Richtung des Walzenspalts gedrückt werden, damit sich die gewünschte Gutbettzerkleinerung einstellt.
  • Üblicherweise ist bei einer Gutbett-Walzenmühle eine Walze als Festwalze und die andere als Loswalze ausgeführt. Der zum Zerkleinern des zu mahlenden Materials notwendige Druck wird über fallweise gelenkig ausgeführte Hydraulikzylinder auf die Loswalze aufgebracht. Zur Abstützung der auf die Walze wirkenden Kräfte ist ein Rahmen vorgesehen. Da die auf die Walzen wirkenden Kräfte insbesondere bei sehr harten mineralischen Materialien groß sind, sind die Anforderungen an die Stabilität des Rahmens sehr hoch. Dies führt dazu, dass Gutbett-Walzenmühlen eine aufwändige Rahmenkonstruktion aufweisen.
  • Die hohen Mahlkräfte führen zu einer Walzendurchbiegung, die unter anderem auf die Lager der Walzen wirkt. Die Anforderungen an die Lager der Walzen sind dadurch in Bezug auf Haltbarkeit und Beweglichkeit sehr hoch.
  • Bei manchen der bekannten Gutbett-Walzenmühlen besteht der Nachteil, dass Mahlgut, welches deutlich größer als der Walzenspalt ist, den Walzenspalt über die gesamte Breite aufweitet. Dies hat zur Folge, dass sich die Mahlqualität entlang des Walzenspalts zumindest zeitweise verschlechtert, bis das übergroße oder zu harte Mahlgut den Walzenspalt verlassen und sich die gewünschte Spaltweite wieder eingestellt hat.
  • Bekannte Ausführungen der Gutbett-Walzenmühlen sind vielfach nach dem Prinzip der Linearführung gebaut. Diese können beweglich - auch durch leichtes Schrägstellen - dem Mahlgut folgen und vermeiden den oben genannten Nachteil. Die Ausrichtung der Mühle auf den Fundamenten ist aufwändig, um ein Verklemmen in den Walzenführungen zu vermeiden.
  • Eine weitere Art der Ausführung einer Gutbett-Walzenmühle nach dem Prinzip der Kreisbogenführung, wie etwa aus der Dokumenten DE 1 927 164 A1 und der US 4154408 A bekannt, weist zwar eine vergleichsweise einfache Rahmenkonstruktion auf, aber der Mahlspalt öffnet sich parallel, unabhängig an welcher Stelle das übergroße oder zu harte Mahlgut den Spalt passiert. Ein schlechteres Mahlergebnis ist die Folge.
    • Darstellung der Erfindung:
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gutbettwalzenmühle bereitzustellen, die geeignet ist, insbesondere sehr hartes Material zu mahlen und dabei eine einfache Konstruktion, insbesondere eine einfache Rahmenkonstruktion aufweist.
  • Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gutbett-Walzenmühle bereitzustellen, bei der die Walzendurchbiegung keine Zwangskräfte in den Walzenlagern erzeugt.
  • Schließlich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Mahlqualität zu verbessern, insbesondere die Mahlqualität bei inhomogenem Mahlgut mit übergroßen oder zu harten Mahlgutelementen zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Gutbett-Walzenmühle gelöst, umfassend zwei nebeneinander angeordnete, in einem Grundzustand achsparallel ausgerichtete und gegenläufig drehende Walzen, die zwischen sich einen Walzenspalt ausbilden, ein Fundament, zwei Walzenhalterungen, in denen jeweils eine Walze drehbar gelagert ist, wobei jede Walzenhalterung schwenkbar an dem Fundament befestigt ist, und eine auf den Walzenspalt wirkende Spannvorrichtung, die außerhalb des Walzenspalts angeordnet ist und beide Walzenhalterungen miteinander verbindet, wobei jede Walzenhalterung zwei Schwingen aufweist, die als separate Bauteile ausgebildet, jeweils an einem Ende einer Walze angeordnet und unabhängig voneinander auslenkbar sind, wobei wenigstens eine Schwinge in der Lage ist, wenigstens zwei der folgenden Bewegungen durchzuführen: Schwenkbewegung um eine Achse parallel zur Walzenachse, Drehbewegung um die Längsachse der Schwinge, Drehbewegung um eine Achse parallel zur Längsachse der Schwinge, Drehbewegung um eine Achse senkrecht zur Längsachse der Schwinge.
    Unter Grundzustand der Gutbett-Walzenmühle ist der Zustand der Gutbett-Walzenmühle zu verstehen, in dem sich kein Mahlgut in der Gutbett-Walzenmühle befindet.
  • Die erfindungsgemäße Gutbett-Walzenmühle weist eine vergleichsweise einfache und kostengünstige Konstruktion auf, da die kräfteaufnehmende Rahmenkonstruktion bekannter Gutbett-Walzenmühlen durch eine Walzenführung ersetzt ist, die im Wesentlichen aus zwei Schwingenaufnahmen und zwei Walzenhalterungen aufgebaut ist.
  • Die erfindungsgemäße Gutbett-Walzenmühle ist darüber hinaus vergleichsweise kompakt, so dass die erfindungsgemäße Gutbett-Walzenmühle eine vergleichsweise kleine Aufstellfläche benötigt. Durch die kompakte Bauweise werden zusätzlich das Gewicht und der Handhabungsaufwand der einzelnen Komponenten reduziert. Die Laufruhe der Maschine im Betrieb wird durch die vergleichsweise geringe träge Masse der Komponenten ebenfalls erhöht.
  • Darüber hinaus sind die Anforderungen der erfindungsgemäßen Gutbett-Walzenmühle an die Aufstelltoleranz im Vergleich zu bekannten Gutbett-Walzenmühlen geringer.
  • Die Ausbildung der Schwingen als separate Bauteile hat den Vorteil, dass die Walzen, beispielsweise für Wartungsarbeiten an der Oberfläche der Walze, von der dem Mahlspalt abgewandten Seite einfach zugänglich sind. Ein zeit- und kostenaufwändiger Ausbau der Walzen ist nicht zwingend erforderlich.
  • Die Trennung der Walzenhalterung in zwei Schwingen bedeutet eine Entkopplung der Bewegung der einzelnen Schwingen, so dass die Aufweitung des Walzenspaltes beim Durchgang eines übergroßen oder zu harten Mahlgutes auf einen Teil der Walzenbreite reduziert werden kann. Dies hat zur Folge, dass die Mahlqualität über die Walzenspaltbreite verbessert ist und der Energieverbrauch pro gemahlene Tonne reduziert wird.
  • Dadurch, dass wenigstens eine Schwinge in der Lage ist, wenigstens zwei unterschiedliche Bewegungen durchzuführen, können Kräfte, die während des Mahlprozesses aufgrund von Schiefstellungen sich biegender Walzen entstehen, verhindert werden, was zu einer deutlichen Entlastung der Lager führt, die zur Lagerung der Walzen in der Schwinge verwendet werden.
  • Unterschiedliche Dreh- und Schwenkbewegungen können hierbei überlagert sein, um eine vergleichsweise große Beweglichkeit der wenigstens einen Schwinge zu gewährleisten.
  • Vorzugsweise ist wenigstens eine Schwinge einer Walzenhalterung in der Lage, eine Drehbewegung um eine Achse senkrecht zur Längsachse der Schwinge und senkrecht zur Längsachse der Walze durchzuführen. Bei dieser Bewegungsmöglichkeit kann ein vergleichsweise hoher Anteil der während des Mahlprozesses auftretenden Kräfte aufgrund von Schiefstellung sich biegender Walzen verhindert werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist es von Vorteil, dass wenigstens eine Schwinge sphärisch gelagert ist.
  • Es ist weiter bevorzugt, dass die Spannvorrichtung zwei Spanneinheiten umfasst und jede Spanneinheit mit zwei gegenüberliegenden Schwingen verbunden ist. Hierdurch kann eine Regelung des Walzenspaltes über die Breite und somit eine weitere Verbesserung der Mahlqualität erzielt werden.
  • Darüber hinaus ist es weiter bevorzugt, dass die Spannvorrichtung einen Spannzylinder umfasst und die Anschlusspunkte des Spannzylinders an den Schwingen drehbar befestigt sind. Hierdurch können die Spannzylinder selbst ohne aufwendige Gelenke im Zylinderinneren ausgeführt werden.
  • Es ist weiter von Vorteil, dass die Spannvorrichtung einen Spannzylinder umfasst und wenigstens ein Ende jedes Spannzylinders lösbar mit einer Schwinge verbunden ist. Dies ermöglicht den Zugang zu den Walzen bzw. dem Walzenspalt für Wartungszwecke und bei Betriebsstörungen.
  • Für Wartungszwecke ist es vorteilhaft, dass jede Schwinge gegenüber dem Fundament aus einer Betriebsposition in eine Wartungsposition schwenkbar ist. So ist beispielsweise jede Schwinge um wenigstens 15°, vorzugsweise bis 90° gegenüber dem Fundament schwenkbar im Sinne von aufklappbar, um einen freien Zugang zu einer Walze zu erhalten und um gegebenenfalls die Walze austauschen zu können.
  • Besonders vorteilhaft ist es, dass an jeder Schwinge eine Fläche oder Vorrichtung vorgesehen ist, auf welche die Schwinge beim Aufklappen abgelegt werden kann. Anbauteile, wie beispielsweise Getriebe, können beim Ausklappvorgang in den Vorrichtungen abgelegt werden. Die Zylinder der Spannvorrichtung können beim Vorgang des Ausklappens als Hilfselemente verwendet werden.
  • Vorzugsweise werden zur Lagerung der Walzen Zylinderrollen- oder Gleitlager verwendet, da diese vergleichsweise günstig sind und eine hohe Tragzahl bezogen auf das Bauvolumen aufweisen.
  • Es wurde festgestellt, dass die Mahloberflächen von Loswalzen schneller verschleißen als die der Festwalzen. Es ist bevorzugt, dass jede Walzenhalterung wenigstens eine Aufnahme für Feststellbolzen aufweist, so dass jede Walze als Loswalze und Feststellwalze verwendet werden kann, um einen möglichst gleichmäßigen Verschleiß der Walzen zu erhalten.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
  • Bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Gutbett-Walzenmühle in perspektivischer Ansicht gemäß einer ersten Ausführungsform,
    Fig. 2
    die Gutbett-Walzenmühle gemäß der ersten Ausführungsform von vorne,
    Fig. 3
    die Gutbett-Walzenmühle gemäß der ersten Ausführungsform in seitlicher Ansicht,
    Fig. 4
    die Gutbett-Walzenmühle gemäß der ersten Ausführungsform in einer Wartungsposition,
    Fig. 5
    die Gutbett-Walzenmühle gemäß der ersten Ausführungsform von oben in Grundstellung,
    Fig. 6
    die Gutbett-Walzenmühle von oben mit Fremdkörperdurchgang,
    Fig. 7
    eine Gutbett-Walzenmühle in perspektivischer Ansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
    Fig. 8
    eine Gutbett-Walzenmühle in Vorderansicht.
    Wege zur Ausführung der Erfindung und gewerbliche Verwertbarkeit:
  • Fig. 1 zeigt eine Gutbett-Walzenmühle 10 in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben. Die Gutbett-Walzenmühle 10 umfasst zwei nebeneinander angeordnete, achsparallel ausgerichtete Walzen 12, 14, die drehbar gelagert sind. Die Walzen 12, 14 sind mittels Antriebseinheiten 16, 18 einzeln antreibbar und drehen in bekannter Weise gegensinnig. Weiterhin ist eine Spannvorrichtung mit Spannzylindern 20, 22, wie etwa Hydraulikzylinder vorgesehen. Die Spannvorrichtung ist außerhalb, insbesondere oberhalb des von den Walzen 12, 14 gebildeten Walzenspalts angeordnet.
  • Ein Fundament 11 umfasst zwei parallel und im Abstand angeordnete leistenförmige Schwingenaufnahmen 24, 26, die im Wesentlichen senkrecht zur Achse der Walzen 12, 14 ausgerichtet sind. Auf dem Fundament 11 sind zwei Walzenhalterungen 28,30 angeordnet, in denen jeweils eine Walze 12, 14 drehbar gelagert ist. Jede Walzenhalterung 28, 30 weist zwei als separate Bauteile ausgebildete Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 auf, die jeweils dreh- und schwenkbar an den Schwingenaufnahmen 24, 26 befestigt sind.
  • Die Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 sind unabhängig voneinander auslenkbar.
  • Jede Schwinge 32, 34, 36, 38 umfasst zwei im Wesentlichen C-förmig ausgebildete Plattenelemente 40, 42, die parallel und im Abstand zueinander angeordnet sind. Der obere und der untere Abschnitt der beiden C-förmig ausgebildeten Plattenelemente 40, 42 sind jeweils mittels einer oberen Schwingenachse 44 und einer unteren Schwingenachse 46 miteinander verbunden (siehe Fig. 3).
  • In den Schwingenaufnahmen 24, 26 sind Bohrungen vorgesehen, durch die die untere Schwingenachse 46 durchgreift. Hierdurch wird eine Gelenkverbindung zwischen dem Fundament, insbesondere der Schwingenaufnahme 24, 26 mit den entsprechenden Schwingen 32, 34, 36, 38 ausgebildet. Um ein möglichst reibungsarmes Verschwenken der Schwingen 32, 34, 36, 38 bezüglich der Schwingenaufnahme 24, 26 zu erreichen, sind nicht dargestellte, wartungsfreie Gelenklager vorgesehen.
  • Jeder Spannzylinder 20, 22 weist an seinen beiden Endabschnitten eine Bohrung auf, durch die die obere Schwingenachse 44 durchgreift. Hierdurch entsteht eine Gelenkverbindung zwischen einer Schwinge 32, 34, 36, 38 und einem Endabschnitt des Spannzylinders 20, 22. Wenn auch nicht dargestellt, so sind Gelenklager vorgesehen, um eine reibungsarme Schwenkbewegung zwischen Spannzylinder 20, 22 und Schwingen 32, 34, 36, 38 zu erzielen.
  • Die beiden Spannzylinder 20, 22 sind lösbar mit den Schwingen 32, 34, 36, 38 verbunden.
  • Wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen ist, bilden je eine Schwingenaufnahme 24, 26, die beiden an der Schwingenaufnahme 24 bzw. 26 befestigten Schwingen 32, 36 bzw. 34, 38 und der zugeordnete Spannzylinder 20 bzw. 22 zwei hintereinander angeordnete Rahmen, in denen die beiden Walzen 12, 14 angeordnet sind.
  • Die Walzen 12, 14 weisen jeweils einen Walzenkörper 50 und eine Welle 52 auf (siehe Fig. 3). Die Schwingen 32, 34, 36, 38 sind bei beiden Walzen 12, 14 jeweils beidseitig des Walzenkörpers 50 an der Welle 52 angeordnet, wobei die Walzen 12, 14 jeweils drehbar im konkaven Abschnitt jeder Schwinge 32, 34, 36, 38 gelagert sind. Die Lagerung der Walzen 12, 14 erfolgt mittels geeigneter Lager, wie etwa Rollenlager und/oder Gleitlager. Insbesondere eignen sich mehrreihige Zylinderrollenlager, mehrreihige Kegelrollenlager oder Radial-Gleitlager.
  • Fig. 4 zeigt die Gutbett-Walzenmühle 10 in einer Wartungsposition. Hierbei sind die Spannzylinder 20, 22 von den Schwingen 32, 34, 36, 38 entfernt. Die Schwingen 32, 34, 36, 38 sind nach außen geschwenkt bzw. nach außen geklappt, so dass die Walzen 12, 14 frei zugänglich sind, um Wartungsarbeiten an den Walzen durchzuführen oder um diese auszutauschen. Alternativ können die Spannzylinder 20, 22 einseitig entkoppelt werden.
  • Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, können die Schwingen 32, 34, 36, 38 um einen großen Winkel, insbesondere um einen Winkel > 15°, vorzugsweise bis zu einem Winkel von 90°, gegenüber der Schwingenaufnahme 24, 26 geschwenkt werden.
  • Fig. 5 zeigt die Gutbett-Walzenmühle 10 in einem Grundzustand. Die beiden Walzen 12, 14 weisen einen gleichmäßigen Walzenspalt 54 über die Breite der Walze 12, 14 auf. Die beiden Spannzylinder 20, 22 befinden sich in ihrer Grundstellung.
  • Für den Mahlvorgang wird das Mahlgut oberhalb des Walzenspalts 54 auf die beiden Walzen 12, 14 gegeben. Aufgrund der Reibung auf der Walzenoberfläche wird das Mahlgut in den Walzenspalt 54 gezogen und im Walzenspalt 54 zerkleinert. Die Schwingen 32, 36 bzw. 34, 38, die Spannzylinder 20, 22 und die Schwingenaufnahmen 24, 26 nehmen die Kraft auf, die das Mahlgut im Walzenspalt 54 auf die Walzen 12, 14 ausübt, und sorgen dafür, dass sich der Walzenspalt 54 während des Mahlvorgangs nicht wesentlich verändert.
  • In der Fig. 6 ist ein Betriebszustand dargestellt, in dem Mahlgut in den Walzenspalt 54 gelangt, welches größer als der Walzenspalt ist und bestimmungsgemäß zerkleinert werden soll. Wenn ein Größtkorn oder Fremdkörper sehr hart ist und nicht durch die Walzen 12, 14 zerkleinert werden kann, muss der Abstand zwischen den Walzen 12, 14 vergrößert werden, um beispielsweise Beschädigungen an den Walzen 12, 14 zu vermeiden. Hierfür werden die Spannzylinder 20, 22 ausgelenkt, d. h. verlängert, um das zu große oder zu harte Material passieren zu lassen. Die Schwingen 32, 36 bzw. 34, 38 werden hierbei ausgelenkt.
  • Jede der Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 ist in der Lage, eine Schwenkbewegung um eine Achse parallel zur Walzenachse durchzuführen. Die Schwenkbewegung um die Achse parallel zur Walzenachse sorgt dafür, dass der Abstand zwischen den Walzen 12, 14 vergrößert oder verkleinert werden kann. Während das Mahlgut die Walzen 12, 14 vom Mahlspalt nach außen drückt, sorgen die Spannzylinder 20, 22 für eine gegengerichtete Kraft, sodass der Abstand zwischen den Walzen 12, 14 nahezu gleich bleibt.
  • Weiterhin ist jede Schwinge 32, 34 bzw. 36, 38 in der Lage, sich um ihre Längsachse oder eine Achse parallel zu ihrer Längsachse zu drehen. Hierbei kann sich die gesamte Schwinge 32, 34 bzw. 36, 38 als starrer Körper um eine Drehachse drehen.
  • Schließlich können die Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 seitlich elastisch ausweichen oder um eine Achse senkrecht zur Walzenachse und ihrer Längsachse schwenken.
  • Die Schwenk- und Drehbewegungen können hierbei überlagert auftreten.
  • Da die Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 nicht starr, sondern mittels einer Gelenkverbindung mit dem Fundament, insbesondere den Schwingenaufnahmen 24, 26 verbunden sind und darüber hinaus drehbar, gegebenenfalls in sich verdrehbar sind, können die Schwingen 32, 34 bzw. 36, 38 zumindest teilweise der Verbiegung der Walzenachse aufgrund eines Größtkorns oder Fremdkörpers folgen und somit einen Teil der Kräfte, die bei der Durchbiegung der Walzen 12, 14 auftreten, aufnehmen. Die Kraft, die aufgrund einer Walzendurchbiegung auf das Walzenlager zwischen Walze 12, 14 und Schwinge 32, 34 bzw. 36, 38 auftritt, ist deutlich reduziert im Vergleich zu einer starren Verbindung zwischen Schwinge und Fundament, bei der die gesamte Kraft, die aufgrund einer Walzendurchbiegung auftritt, auf das Lager zwischen Schwinge und Walze übertragen wird.
  • Dadurch, dass sich die Schwingen jeweils in sich verdrehen können, wird die Belastung der entsprechenden Lager an den Walzen bzw. Spannzylindern im Vergleich zu herkömmlichen Gutbett-Walzenmühlen deutlich reduziert. Eine Winkelbeweglichkeit der Walzenlager ist damit nicht nötig. Hierdurch ist der Einsatz von kostengünstigen Zylinderrollenlagern möglich. Auf teure Pendelrollenlager kann verzichtet werden.
  • Figur 7 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Gutbett-Walzenmühle 110 in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben. Die in Figur 7 dargestellte Ausführungsform einer Gutbett-Walzenmühle 110 unterscheidet sich von der in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen einer Gutbett-Walzenmühle 10 dadurch, dass die Schwingen und das Fundament unterschiedlich ausgebildet sind.
  • Bei den Schwingen 132, 134 bzw. 136, 138 der Walzenpresse 110 sind die beiden im Wesentlichen C-förmig ausgebildete Plattenelemente 140, 142 an ihrer Rückseite zumindest abschnittsweise miteinander verbunden.
  • Am oberen Abschnitt der Schwinge ist eine obere Schwingenachse 148 vorgesehen, an der die jeweiligen Spannzylinder 120, 122 gelenkig angeordnet sind.
  • Die Schwingenaufnahmen 124, 126 umfassen jeweils eine Bodenplatte 160 und zwei senkrecht zu der Bodenplatte 160 im Abstand angeordnete Seitenwände 162, zwischen denen jeweils zwei gegenüberliegende Schwingen 132, 136 bzw. 134, 138 in der Schwingenaufnahme 124, 126 um eine untere Schwingenachse 146 drehbar gelagert sind.
  • Weiterhin sind in den Schwingen 132 und 134 sowie in den Schwingenaufnahmen 124 und 126 jeweils eine Bohrung 164 vorgesehen, durch die ein Feststellbolzen 166 durchführbar ist, so dass bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform die linke Walze 114 als Festwalze und die rechte Walze 112 als Loswalze ausgebildet ist.
  • Betriebserfahrungen mit Gutbett-Walzenmühlen haben vielfach gezeigt, dass die Mahloberflächen von Loswalzen schneller verschleißen als die der Festwalzen.
  • Die Figur 8 zeigt eine dritte Ausführungsform einer Gutbett-Walzenmühle 210, die sich von den bisher dargestellten Gutbett-Walzenmühlen dadurch unterscheidet, dass beide Walzen 212, 214 entweder als Loswalze oder als Festwalze verwendet werden können. Hierfür ist zusätzlich zu der Bohrung 264 in der Schwingenaufnahme 226 und in der Schwinge 234 zur Aufnahme eines Feststellbolzens 264 eine weitere Bohrung 268 zur Aufnahme eines Feststellbolzens in der Schwingenaufnahme 226 und in der Schwinge 238 vorgesehen.
  • Bei den dargestellten Ausführungsformen werden die zwei gegenläufigen Walzen in einer Festwalzen/Loswalzenpaarung betrieben. Alternativ kann die Gutbettwalzenmühle unter Hilfe von Zusatzelementen mit zwei Loswalzen betrieben werden.
  • Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass aufgrund der vorliegenden Hebelverhältnisse der dargestellten Gutbett-Walzenmühlen 10; 110, 210 die Kraft der Spannzylinder über ein Verhältnis von 2:1 verstärkt wird.

Claims (11)

  1. Gutbett-Walzenmühle umfassend zwei nebeneinander angeordnete, in einem Grundzustand achsparallel ausgerichtete und gegenläufig drehende Walzen (12, 14; 112, 114; 212; 214), die zwischen sich einen Walzenspalt (54) ausbilden, ein Fundament (11), zwei Walzenhalterungen (28, 30), in denen jeweils eine Walze (12, 14, 112, 114; 212, 214) drehbar gelagert ist, wobei jede Walzenhalterung (28, 30) schwenkbar an dem Fundament (11) befestigt ist, und eine auf den Walzenspalt (54) wirkende Spannvorrichtung, die außerhalb des Walzenspalts (54) angeordnet ist und beide Walzenhalterungen miteinander verbindet, wobei jede Walzenhalterung (28, 30) zwei Schwingen (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) aufweist, die als separate Bauteile ausgebildet, jeweils an einem Ende einer Walze (12, 14, 112, 114; 212, 214) angeordnet und unabhängig voneinander auslenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) einer Walzenhalterung (28,30) in der Lage ist, wenigstens zwei der folgenden Bewegungen durchzuführen: Schwenkbewegung um eine Achse parallel zur Walzenachse, Drehbewegung um die Längsachse der Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238), Drehbewegung um eine Achse parallel zur Längsachse der Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238), Drehbewegung um eine Achse senkrecht zur Längsachse der Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238).
  2. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) einer Walzenhalterung (28,30) in der Lage ist, eine Drehbewegung um eine Achse senkrecht zur Längsachse der Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) und senkrecht zur Längsachse der Walze (12, 14, 112, 114; 212, 214) durchzuführen.
  3. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) einer Walzenhalterung (28,30) sphärisch gelagert ist.
  4. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung zwei Spanneinheiten umfasst und jede Spanneinheit mit zwei gegenüberliegenden Schwingen (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) verbunden ist.
  5. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) mittels Gelenkverbindung mit dem Fundament (11) und/oder der Spannvorrichtung verbunden ist.
  6. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung einen Spannzylinder (20, 22) umfasst und die Anschlusspunkte des Spannzylinders (20, 22) an den Schwingen (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) drehbar befestigt sind.
  7. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung einen Spannzylinder (20, 22) umfasst und wenigstens ein Ende des Spannzylinders (20, 22) lösbar mit einer Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) verbunden ist
  8. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) gegenüber dem Fundament (11) von einer Betriebsposition in eine Wartungsposition schwenkbar ist.
  9. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schwinge (32, 34, 36, 38; 132, 134, 136, 138; 234, 238) um wenigstens 15°, vorzugsweise um einen Winkel bis zu 90° gegenüber dem Fundament (11) schwenkbar ist.
  10. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lagerung der Walzen (12, 14; 112, 114; 212, 214) und/oder der Spannzylinder (20, 22; 120, 122) Zylinderrollen- oder Gleitlager vorgesehen sind.
  11. Gutbett-Walzenmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Walzenhalterung wenigstens eine Aufnahme für Feststellbolzen (166; 264) aufweist.
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