EP4010121A1 - Walzenmühle mit einer gleichlaufeinrichtung - Google Patents

Walzenmühle mit einer gleichlaufeinrichtung

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EP4010121A1
EP4010121A1 EP20747417.2A EP20747417A EP4010121A1 EP 4010121 A1 EP4010121 A1 EP 4010121A1 EP 20747417 A EP20747417 A EP 20747417A EP 4010121 A1 EP4010121 A1 EP 4010121A1
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EP
European Patent Office
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hydraulic
piston
roller mill
roller
mechanical coupling
Prior art date
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EP20747417.2A
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English (en)
French (fr)
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EP4010121B1 (de
EP4010121C0 (de
Inventor
Pedro Guerrero Palma
Alexander Peters
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.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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Priority claimed from DE102019211851.8A external-priority patent/DE102019211851A1/de
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP4010121A1 publication Critical patent/EP4010121A1/de
Application granted granted Critical
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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
    • B02C4/32—Adjusting, applying pressure to, or controlling the distance between, milling members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/04—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating
    • 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
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    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details

Definitions

  • the invention relates to a roller mill for comminuting bulk material, the roller mill having two grinding rollers which are connected to a synchronizing device.
  • Roller mills are usually used to crush grist, such as limestone, clinker, ore or similar rocks.
  • a roller mill usually has two grinding rollers which are arranged parallel to one another and can be rotated in opposite directions, a grinding gap for comminuting the material being formed between the grinding rollers. From DE 39 30 773 A1 a roller mill with a fixed and a loosely mounted grinding roller is known, the floating bearings each being connected to hydraulic cylinders.
  • the object of the present invention is to provide a roller mill which reliably prevents damage to the roller mill caused by skewing of the grinding rollers.
  • a roller mill for comminuting bulk material comprises a first grinding roller and a second grinding roller, which are arranged opposite one another and can be driven in opposite directions, a grinding gap being formed between the grinding rollers.
  • the roller mill also has a fixed bearing unit for receiving the second grinding roller and a floating bearing unit for receiving the first grinding roller, a plurality of hydraulic actuators being attached to the floating bearing unit for moving the floating bearing unit and / or applying a force, for example the grinding force, to the floating bearing unit.
  • the roller mill also has a synchronizing device which is hydraulically connected to the hydraulic actuators.
  • the synchronization device has a plurality of hydraulic cylinders, each with a piston, the pistons being connected to one another via a mechanical coupling so that the movements of the pistons are coupled.
  • the synchronization device is designed in particular in such a way that it couples the movement of the hydraulic actuators.
  • the movements of the pistons are preferably coupled by mechanical coupling in such a way that the pistons move at least partially or completely synchronously with one another.
  • the mechanical coupling is in particular a rigid coupling to which all hydraulic cylinders of the synchronizing device are attached.
  • the hydraulic cylinders are in particular arranged parallel to one another.
  • Each hydraulic cylinder has at least one or a plurality of cylinder chambers.
  • Each hydraulic cylinder preferably has a hydraulic chamber which is filled with an in particular incompressible hydraulic oil.
  • the pistons preferably each delimit a hydraulic chamber and are mounted within the cylinder so as to be movable in the axial direction.
  • the hydraulic cylinders of the synchronizing device are connected, for example, via hydraulic lines to one or a plurality of the hydraulic actuators, which are preferably articulated on the floating bearing unit.
  • the synchronizing device is preferably designed such that it couples the movement of the hydraulic actuators attached to the floating bearing unit.
  • the floating bearing unit has, in particular, two bearings which each receive one end of the first grinding roller.
  • Each grinding roller preferably has a basic roller body and a roller shaft which is coaxial therewith and which protrudes therefrom in particular at the end faces of the roller base body.
  • the roller shaft is received at its opposite ends in a bearing of the floating bearing unit.
  • the bearings of the floating bearing unit are preferably movably received on a machine frame of the roller mill, the bearings of the fixed bearing unit being fixedly attached to the machine frame.
  • Each bearing preferably has a bearing block and a rolling bearing unit attached to it with an outer and an inner bearing ring and rolling elements arranged between them. On.
  • the outer bearing ring is preferably firmly attached to the bearing block.
  • the floating bearing unit and the fixed bearing unit each have two bearing blocks, the bearing blocks of the floating bearing unit being movably received on the machine frame and the bearing blocks of the fixed bearing unit being fastened to the machine frame so that the bearing block cannot be moved relative to the machine frame.
  • the hydraulic actuator is an actuator that applies a force to the floating bearing unit and moves it, for example.
  • a hydraulic actuator is preferably attached to each bearing block of the floating bearing unit.
  • the hydraulic actuator has, for example, a cylinder with a piston movably mounted therein, a movement of the piston resulting in a movement of the bearing block or a change in the force acting on the bearing block.
  • a synchronizing device with a plurality of hydraulic cylinders, each of which has a piston coupled via a mechanical coupling, ensures that the pistons in the respective hydraulic cylinders execute a coupled, in particular the same movement, although the hydraulic pressure applied to the piston can be different.
  • the hydraulic actuators connected to the synchronizing device for example via hydraulic lines, preferably also carry out an identical or coupled movement. This ensures that the hydraulic actuators and thus the bearings of the floating bearing unit each execute the same or coupled movement and that the first grinding roller is limited or prevented from running incorrectly relative to the second grinding roller.
  • the floating bearing unit has two bearings, each receiving one end of the first grinding roller, with at least one, preferably two hydraulic actuators being attached to each bearing and with half of the hydraulic cylinders of the synchronizing device being connected to the hydraulic actuators of a bearing.
  • One half of the hydraulic cylinders of the synchronizing device is preferably connected exclusively to the hydraulic actuators which are attached to a common bearing of the floating bearing unit, the other half of the hydraulic cylinders of the synchronizing device being connected exclusively to the hydraulic actuators of the other bearing of the floating bearing unit.
  • the synchronization device has, for example, four, six, eight, ten, twelve or more hydraulic cylinders.
  • the synchronizing device preferably has an even number of hydraulic cylinders.
  • the hydraulic cylinders of the synchronizing device are preferably connected to the hydraulic actuators attached to the floating bearing unit via hydraulic lines.
  • each hydraulic cylinder of the synchronization device is connected to exactly one hydraulic actuator.
  • the mechanical coupling is designed in the form of a plate.
  • the mechanical coupling preferably comprises a, for example, circular plate which is fixedly, preferably articulated, connected to the pistons of the hydraulic cylinders.
  • all pistons of the synchronizing device are attached to a common mechanical coupling.
  • the hydraulic cylinders of the synchronizing device are in particular aligned parallel to one another, the pistons which can be axially displaced therein are preferably attached orthogonally to the plate-shaped mechanical coupling.
  • each hydraulic cylinder comprises a piston rod which is attached at one end to the mechanical coupling and at its other end to one of the pistons.
  • Each of the hydraulic cylinders has, in particular, at least one hydraulic chamber which incompressible hydraulic oil is filled.
  • the piston is preferably movable within the cylinder and delimits the hydraulic chamber.
  • the hydraulic cylinders are, for example, single-acting hydraulic cylinders, with only one of the piston surfaces coming into contact with the hydraulic fluid. It is also conceivable that the hydraulic cylinders are differential cylinders, synchronous cylinders or tandem cylinders.
  • the piston rod is received on the piston or the mechanical coupling in such a way that the piston rod and the piston or the mechanical coupling can be moved relative to one another.
  • the piston rod and the mechanical coupling or the piston can preferably be moved linearly relative to one another, the movement being in particular limited.
  • a relative movement is only possible in the axial direction of the hydraulic cylinder.
  • the piston rod can be moved about 2 to 10 cm relative to the mechanical coupling or the piston. This allows a limited skew of the grinding rollers.
  • the piston or the mechanical coupling has an elongated hole in which the piston rod is received.
  • One end of the piston rod is preferably received in the elongated hole, so that the piston rod can be moved in the direction of the extension of the elongated hole.
  • the elongated hole extends, for example, in the axial direction of the hydraulic cylinder.
  • each hydraulic cylinder has a gas chamber which is delimited by the piston.
  • the gas chamber is preferably filled with a compressible gas such as nitrogen.
  • Each hydraulic cylinder has, for example, two chambers, one chamber being a gas chamber filled with a compressible gas and the other being a hydraulic chamber filled with an incompressible hydraulic oil.
  • the piston preferably separates the gas chamber from the hydraulic chamber.
  • the hydraulic chamber of each hydraulic cylinder is connected to at least one hydraulic actuator attached to the floating bearing unit.
  • the gas chamber filled with the compressible gas acts like a spring that is on the Piston acts. The spring characteristic is set with the selection of gas, volume and pressure.
  • each hydraulic cylinder has a gas chamber and a hydraulic chamber, the gas chamber and the hydraulic chamber each being separated by a piston.
  • the piston rod extends through the hydraulic chamber or through the gas chamber.
  • the hydraulic chamber is preferably arranged on the side of the hydraulic cylinder facing the mechanical coupling, the piston rod extending through the hydraulic chamber to the mechanical coupling.
  • At least one buffer unit is arranged between the synchronization device and the hydraulic actuators, which buffer unit is preferably designed such that it limits the difference in movement of the hydraulic actuators.
  • At least two hydraulic lines are preferably arranged between the synchronization device and the hydraulic actuators, each of the hydraulic lines each having a buffer unit, which is preferably designed such that it limits the difference in movement of the hydraulic actuators.
  • the buffer unit is preferably designed in such a way that it limits the difference in movement of the hydraulic actuators relative to one another to a predetermined maximum value.
  • the buffer unit comprises, for example, a cylinder with a gas chamber and a hydraulic chamber which is connected to the hydraulic line. The gas chamber and the hydraulic chamber are separated by a piston that can be moved within the cylinder.
  • the piston When the hydraulic pressure increases, the piston is moved in the direction of the gas chamber and compresses the gas it contains, such as nitrogen.
  • the gas chamber preferably acts like a gas spring on the piston, the movement of the piston being limited, for example, by a mechanical stop.
  • the buffer unit is connected in parallel to the synchronizing device and the hydraulic actuators.
  • the roller mill has exactly one buffer unit.
  • the buffer unit is preferably a double-acting hydraulic cylinder with two hydraulic chambers separated by a piston.
  • the synchronizing device has a cylinder with a gas chamber, which is preferably filled with a compressible gas such as nitrogen and wherein the mechanical coupling is designed as a piston and delimits the gas chamber of the synchronizing device.
  • the cylinder also has a hydraulic chamber and a further piston, the further piston separating the hydraulic chamber from the gas chamber.
  • the gas chamber preferably serves as a gas spring which applies a force to the mechanical coupling so that it is moved.
  • the synchronizing device comprises, for example, a gas spring which is arranged such that it applies a force to the mechanical coupling.
  • the mechanical coupling is preferably designed as a piston, with one piston surface delimiting the gas chamber and the piston rods of the hydraulic cylinders being attached to the other piston surface.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a roller mill with a synchronizing device in a longitudinal sectional view according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a roller mill with a synchronizing device in a sectional view according to a further exemplary embodiment.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a roller mill with a synchronizing device in a cross-sectional view according to the exemplary embodiment in FIG. 1.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a roller mill with a synchronizing device in a sectional view according to a further exemplary embodiment.
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a roller mill with a synchronizing device in a sectional view according to a further exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a roller mill 10 with a first grinding roller 12 and a second grinding roller 14, the grinding rollers 12, 14 being arranged opposite one another and being rotatable in opposite directions.
  • a grinding gap 16 is formed between the grinding rollers 12, 14.
  • the grinding rollers 12, 14 each have an essentially cylindrical roller base body 18, 20 and a drive shaft 22, 24 arranged coaxially to this, the ends of which extend in the axial direction preferably beyond the respective roller base body 18, 20.
  • Each of the grinding rollers 12, 14 is accommodated in a storage unit, the storage units being supported, for example, on a machine frame 29, which is not fully illustrated in FIG. 1.
  • the first grinding roller 12 is received in a floating bearing unit 26, the second grinding roller 14 being received in a fixed bearing unit 28.
  • the fixed bearing unit 28 comprises two bearings 30, 32 which are each arranged on opposite roller ends and which receive the drive shaft 24.
  • the bearings 30, 32 are fixedly attached to the machine frame 29 so that they absorb forces in particular in the axial and radial directions of the grinding roller 14 and are not movable.
  • the floating bearing unit 26 comprises two bearings 34, 36, which each receive one end of the drive shaft 22 of the first grinding roller 12.
  • the bearings 34, 36 of the floating bearing unit 26 are received on the machine frame 29 in such a way that they are linear, preferably are slidably movable.
  • the bearings 34, 36 are also preferably fixedly attached in the axial direction of the first grinding roller 12.
  • the bearings 34, 36 of the floating bearing unit 26 are each connected to one, preferably two, hydraulic actuators 38, 40.
  • the hydraulic actuators 38, 40 each serve to apply a grinding force in the direction of the second grinding roller 14 to the first grinding roller 12, which is mounted in the floating bearing unit 26.
  • the grinding force is preferably oriented in a direction orthogonal to the feed of the material into the grinding gap 16, in particular the grinding force runs in the horizontal direction.
  • the floating bearing unit 26 is particularly movable in the direction of the grinding force applied by means of the hydraulic actuators 38, 40.
  • the hydraulic actuators 38, 40 are each supported with their one end on a bearing 34, 36 and with their opposite other end on the
  • Each hydraulic actuator preferably has a cylinder and a piston movably attached therein, with the movement of the hydraulic actuator, for example, a movement of the piston is to be understood within the cylinder.
  • the roller mill 10 also has a synchronizing device 42, which is connected to the hydraulic lines 44, 46
  • Hydraulic actuators 38, 40 is connected.
  • the synchronization device 42 serves to couple the movement of the hydraulic actuators 38, 40, in particular to synchronize it, so that the bearings 34, 36 move in a coupled manner or move in the same way and in particular a misalignment of the grinding roller 12, 14, in which these are not aligned parallel to one another, avoided or preferably limited.
  • the synchronization device is designed in such a way that a movement of one of the hydraulic actuators results in a corresponding movement of the other of the hydraulic actuators.
  • the synchronizing device 42 has a plurality of hydraulic cylinders 50, 52, 54, 56. 2 shows a cross-sectional view of the synchronizing device 42 with, for example, four hydraulic cylinders 50, 52, 54, 56, which are arranged, for example, in a housing 48 are io. It is also conceivable to provide only two hydraulic cylinders, six, eight or, for example, ten hydraulic cylinders. Half of the hydraulic cylinders 50 to 56 are preferably connected exclusively to one of the hydraulic actuators 38, 40.
  • one, two or more hydraulic actuators 38, 40 are attached to each bearing 34, 36 of the floating bearing unit 26, half of the hydraulic cylinders 50 to 56 of the synchronizing device 42, preferably exclusively with the hydraulic actuators 38, 40 of one bearing 34, 36 each hydraulic are connected.
  • each hydraulic cylinder 50 to 56 of the synchronization device 42 is connected to exactly one hydraulic actuator 38, 40.
  • a piston 58, 60 is arranged to be linearly movable in each of the hydraulic cylinders 50 to 56.
  • the pistons 58, 60 are connected to one another via a mechanical coupling 62 such that their movement is coupled, the pistons 58, 60 preferably executing a synchronous movement.
  • all pistons 58, 60 of the synchronizing device 42 are firmly connected to one another via the mechanical coupling 62.
  • the pistons 58, 60 preferably each protrude from the respective hydraulic cylinder 50 to 56 with one end, the end of the piston 58, 60 protruding from the hydraulic cylinder being fastened to the mechanical coupling 62.
  • the mechanical coupling 62 is, for example, a plate to which the pistons 58, 60 are attached.
  • the pistons 58, 60 are preferably aligned parallel to one another and orthogonally to the mechanical coupling 62, preferably the plate.
  • the hydraulic cylinders 50 to 56 are connected to the hydraulic actuators 38, 40 via the hydraulic lines 44, 46.
  • the roller mill 10 preferably has two hydraulic lines 44, 46, one hydraulic line 44 being connected to the hydraulic actuators 38 of a bearing 34 of the floating bearing unit 26 and the other hydraulic line 46 being connected to the hydraulic actuators 40 of the other bearing 36 of the floating bearing unit 26.
  • Each of the hydraulic lines 44, 46 is preferably connected exclusively to one half of the hydraulic cylinders 50 to 56 of the synchronizing device 42.
  • the mechanical coupling 62 in the exemplary embodiment in FIG. 1 is designed as a piston 62, the synchronizing device 42 having a cylinder 74 with a gas chamber 76, which is preferably filled with a compressible gas such as nitrogen.
  • the gas chamber 76 is delimited, for example, by two pistons 62, 78, one of the pistons preferably being the mechanical coupling and the other piston 78 separating the gas chamber 76 from a hydraulic chamber 80.
  • the hydraulic chamber 80 is preferably filled with a non-compressible hydraulic oil and in particular connected to a hydraulic pump, not shown, via a hydraulic line.
  • a buffer unit 64, 66 is arranged between the synchronizing device 42 and each hydraulic actuator 38, 40.
  • the buffer units 38, 40 are each connected to the synchronization device 42 and the hydraulic actuators 38, 40 via one of the hydraulic lines 44, 46.
  • the buffer units 38, 40 are preferably designed essentially identically.
  • Each buffer unit 64, 66 is designed in particular as a single-acting hydraulic cylinder and each has a cylinder with a piston 68 which separates a gas chamber 70 from a hydraulic chamber 72 and can be moved within the cylinder.
  • the gas chamber 70 is preferably filled with a compressible gas, such as nitrogen, the hydraulic chamber being filled with an incompressible hydraulic oil and being connected to the respective hydraulic line 44, 46 so that hydraulic oil can flow from the respective hydraulic line 44, 46 into the hydraulic chamber 72 is.
  • the buffer unit 64, 66 serves as a buffer between the synchronization device 42 and the hydraulic actuators, so that the hydraulic actuators 38, 40 are decoupled from the synchronization device 42 if the movement of the hydraulic actuators does not exceed a certain travel limit value.
  • the travel limit value is preferably a deviation of the position of the hydraulic actuator relative to a zero position, which corresponds to the desired size of the grinding gap.
  • the hydraulic actuators 38, 40 are each acted upon by the same hydraulic pressure. If the grinding rollers are not running correctly 12, 14, which can be caused, for example, by an uneven load on the grinding rollers in the grinding process, one of the bearings 34, 36 of the floating bearing unit moves away from the grinding gap 16, so that the hydraulic cylinders 38 or 40 connected to the respective bearing 34 or 36 with the bearing 34, 36 are moved. Movement of at least one of the bearings 34, 36 results in an increase in the hydraulic pressure in one of the hydraulic lines 44, 46, the piston 68 being pushed in the direction of the gas chamber 70, so that the gas contained therein is compressed.
  • the movement of the piston is limited, for example, by a stop in the hydraulic chamber 72 or the compression limit of the gas, the hydraulic actuators 38, 40 being coupled again to the synchronizing device 42 when the movement limit of the piston 68 is reached.
  • the compressibility of the gas contained in the gas chamber causes a moderate increase in pressure.
  • the buffer unit 64, 66 enables a limited travel of the hydraulic actuators 38 or 40, so that a limited skew of the grinding rollers 12, 14, in which they are no longer parallel, is made possible. Such limited skew prevents damage to the grinding roller, in particular damage to edge elements attached to the roller ends is prevented.
  • the hydraulic pressure is automatically regulated back to the initial value by the buffer unit 64, 66.
  • roller mill 10 of FIG. 1 without a buffer unit, so that a difference in movement of the bearings 34, 36, in particular a misalignment of the first grinding roller 12, is completely prevented.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of a roller mill 10 with a synchronizing device 42, the same elements being provided with the same reference numerals.
  • the roller mill 10 of FIG. 2 has an alternative synchronizing device 42.
  • the hydraulic cylinders 50 to 56 of the synchronization device 42 each have a gas chamber 82, 84 which is delimited by a piston 58, 60.
  • the pistons 58, 60 of each hydraulic cylinder 50 to 56 each separate a gas chamber 82, 84 from a hydraulic chamber 86, 88, the hydraulic chamber 86, 88 being filled with an incompressible hydraulic oil and the gas chamber being filled with a compressible gas such as nitrogen.
  • the pistons 58, 60 each have a piston rod 90, 92 which extend through the respective hydraulic chamber 86, 88 and are fastened to the mechanical coupling 62.
  • the mechanical coupling 62 is, for example, a plate to which the piston rods 90, 92 are firmly attached.
  • the piston rods 90, 92 are each fastened with their one end to the mechanical coupling 62 and with their other, opposite end they are received on the respective piston 58, 60.
  • Each of the pistons 58, 60 preferably has an elongated hole 94, 96 in which the end of the respective piston rod 90, 92 is received in such a way that the piston 58, 60 and the piston rods 90, 92 can be moved relative to one another in the direction in which the piston rod 90, 92 extends are. It is also conceivable that the pistons 58, 60 are firmly connected to the respective piston rods 90, 92 and the mechanical coupling 62 has a plurality of elongated holes in each of which a piston rod 90, 92 is movably received.
  • the misalignment of the two grinding rollers 12, 14 is made possible by the movable mounting of the piston rod 90, 92 in the piston 58, 60 or the mechanical coupling, the length of the elongated hole, the difference in movement of the bearings 36, 36 , in particular the maximum skew is limited.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of the roller mill 10 according to FIG. 1, the same elements having the same reference numerals.
  • FIG. 3 shows the arrangement of the hydraulic actuators 38a and 38b, only one of the hydraulic actuators 38 being visible in FIG. 1.
  • the hydraulic actuators 38a and 38b are arranged at a uniform distance from the center line of the grinding roller 12 and are each fastened to the bearing 34 of the floating bearing unit 26.
  • Each hydraulic actuator 38a, 38b is preferably connected to exactly one hydraulic cylinder 50 to 56 of the synchronization device 42 via a hydraulic line 44a, b.
  • Each of the hydraulic lines 44a, b each has a buffer unit 64a, b.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a roller mill 10 with a synchronizing device 42, the same elements being provided with the same reference numerals.
  • the roller mill 10 of FIG. 4 has an alternative synchronizing device 42.
  • the piston rods 90, 92 are each movably attached at one end to the mechanical coupling 62 and at their other, opposite end attached to the respective piston 58, 60 or formed in one piece therewith.
  • the piston rods 90, 92 each extend, for example, through a bore in the mechanical coupling 62.
  • Each piston rod 90, 92 has two stops for limiting the movement of the respective piston rod 90, 92, the mechanical coupling 62 being arranged between the two stops of the piston rod 90, 92.
  • the two stops are spaced apart from one another so that a movement of the piston rod 90, 92 relative to the mechanical coupling 62 is possible.
  • half of the plurality of piston rods 90, 92 of synchronizing device 42 are movably attached to mechanical coupling 62 and the other half of piston rods 90, 92 are firmly connected to mechanical coupling 62.
  • the roller mill 10 of FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a roller mill 10 with a synchronizing device 42, the same elements being provided with the same reference numerals.
  • the roller mill 10 of FIG. 5 has an alternative buffer unit 94.
  • the roller mill 10 of FIG. 5 has only one buffer unit 94, which is connected in parallel to the synchronizing device 42 and the flydraulic actuators 38, 40.
  • the buffer unit 94 is preferably designed as a double-acting cylinder, a piston 96 separating two hydraulic chambers 98, 100 from one another. It is also conceivable to connect a plurality of buffer units 94 in parallel to one another. List of reference symbols
  • roller mill 12 first grinding roller 14
  • second grinding roller 16 grinding gap 18 roller base body 20
  • roller base body 22 drive shaft 24 drive shaft 26 floating bearing unit
  • bearings 32 bearings 34 bearings 36 bearings
  • hydraulic actuator 40 hydraulic actuator 42 synchronization device 44, a, b hydraulic line 46 hydraulic lines 48 housing 50 hydraulic cylinder 52 hydraulic cylinder 54 hydraulic cylinder 56 hydraulic cylinder 58 piston 60 piston

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walzenmühle (10) zum Zerkleinern von Schüttgut aufweisend eine erste Mahlwalze (12) und eine zweite Mahlwalze (14), die gegenüberliegend angeordnet und gegenläufig antreibbar sind, wobei zwischen den Mahlwalzen (12, 14) ein Mahlspalt (16) ausgebildet ist, und eine Festlagereinheit (28) zur Aufnahme der zweiten Mahlwalze (14) und eine Loslagereinheit (26) zur Aufnahme der ersten Mahlwalze (12), wobei an der Loslagereinheit (26) eine Mehrzahl von Hydraulikaktuatoren (38, 40) angebracht ist zum Beaufschlagen der Loslagereinheit mit einer Kraft, und wobei die Hydraulikaktuatoren (38, 40) mit einer Gleichlaufeinrichtung (42) hydraulisch verbunden sind, wobei die Gleichlaufeinrichtung (42) eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern (50, 52, 54, 56) mit jeweils einem Kolben (58, 60) aufweist und wobei die Kolben (58, 60) über eine mechanische Kopplung (62) miteinander verbunden sind, sodass die Bewegungen der Kolben (58, 60) gekoppelt sind.

Description

Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle zum Zerkleinern von Schüttgut, wobei die Walzenmühle zwei Mahlwalzen aufweist, die mit einer Gleichlaufeinrichtung in Verbindung stehen.
Walzenmühlen werden üblicherweise zur Zerkleinerung von Mahlgut, wie beispielsweise Kalkstein, Klinker, Erz oder ähnliche Gesteine eingesetzt. Eine Walzenmühle weist üblicherweise zwei Mahlwalzen auf, die parallel zueinander angeordnet und gegenläufig rotierbar sind, wobei zwischen den Mahlwalzen ein Mahlspalt zur Zerkleinerung des Materials ausgebildet ist. Aus der DE 39 30 773 A1 ist eine Walzenmühle mit einem fest- und einer losgelagerten Mahlwalze bekannt, wobei die Loslager jeweils mit Hydraulikzylindern verbunden sind.
Im Betrieb der Walzenmühle kommt es häufig zu einer ungleichmäßigen Belastung der Mahlwalzen, was beispielsweise auf einen ungleichmäßigen Verschleiß der Oberfläche der Mahlwalzen oder Materialien unterschiedlicher Eigenschaften und Korngrößen zurückzuführen ist. Eine solche ungleichmäßige Belastung führt zu einem Schieflauf der Mahlwalzen, wobei die Mahlwalzen nicht parallel zueinander angeordnet sind. Ein erhöhter Schieflauf resultiert in einer ungleichmäßigen Abnutzung oder einer Beschädigung der Mahlwalze, wobei insbesondere an den Walzenenden angebrachte Randelemente beschädigt oder zerstört werden.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzenmühle bereitzustellen, die eine durch einen Schieflauf der Mahlwalzen bedingte Beschädigung der Walzenmühle zuverlässig verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Mahlwalze mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Eine Walzenmühle zum Zerkleinern von Schüttgut umfasst nach einem ersten Aspekt eine erste Mahlwalze und eine zweite Mahlwalze, die gegenüberliegend angeordnet und gegenläufig antreibbar sind, wobei zwischen den Mahlwalzen ein Mahlspalt ausgebildet ist. Die Walzenmühle weist auch eine Festlagereinheit zur Aufnahme der zweiten Mahlwalze und eine Loslagereinheit zur Aufnahme der ersten Mahlwalze auf, wobei an der Loslagereinheit eine Mehrzahl von Hydraulikaktuatoren angebracht ist zum Bewegen der Loslagereinheit und/oder Beaufschlagen der Loslagereinheit mit einer Kraft, beispielsweise der Mahlkraft. Die Walzenmühle weist des Weiteren eine Gleichlaufeinrichtung auf, die mit den Hydraulikaktuatoren hydraulisch verbunden ist. Die Gleichlaufeinrichtung weist eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern mit jeweils einem Kolben auf, wobei die Kolben über eine mechanische Kopplung miteinander verbunden sind, sodass die Bewegungen der Kolben gekoppelt sind.
Die Gleichlaufeinrichtung ist insbesondere derart ausgebildet, dass sie die Bewegung der Hydraulikaktuatoren koppelt. Vorzugsweise sind die Bewegungen der Kolben durch mechanische Kopplung derart gekoppelt, dass sich die Kolben zumindest teilweise oder vollständig synchron zueinander bewegen. Bei der mechanischen Kopplung handelt es sich insbesondere um eine starre Kopplung, an der alle Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung befestigt sind. Die Hydraulikzylinder sind insbesondere parallel zueinander angeordnet. Jeder Hydraulikzylinder weist zumindest eine oder eine Mehrzahl von Zylinderkammern auf. Vorzugsweise weist jeder Hydraulikzylinder eine Hydraulikkammer auf, die mit einem insbesondere inkompressiblen Hydrauliköl gefüllt ist. Die Kolben begrenzen vorzugsweise jeweils eine Hydraulikkammer und sind innerhalb des Zylinders in axialer Richtung bewegbar angebracht. Die Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung sind beispielsweise über Hydraulikleitungen mit jeweils einem oder einer Mehrzahl der Hydraulikaktuatoren verbunden, die an der Loslagereinheit vorzugsweise gelenkig angebracht sind. Die Gleichlaufeinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie die Bewegung der an der Loslagereinheit angebrachten Hydraulikaktuatoren koppelt.
Die Loslagereinheit weist insbesondere zwei Lager auf, die jeweils ein Ende der ersten Mahlwalze aufnehmen. Vorzugsweise weist jede Mahlwalze einen Walzengrundkörper und eine dazu koaxiale Walzenwelle auf, die insbesondere an den Stirnseiten des Walzengrundkörpers aus diesem hervorsteht. Insbesondere ist die Walzenwelle an ihren gegenüberliegenden Enden jeweils in einem Lager der Loslagereinheit aufgenommen. Die Lager der Loslagereinheit sind vorzugsweise beweglich an einem Maschinenrahmen der Walzenmühle aufgenommen, wobei die Lager der Festlagereinheit fest an dem Maschinenrahmen angebracht sind. Vorzugsweise weist jedes Lager einen Lagerstein und eine daran angebrachte Wälzlagereinheit mit einem äußeren und einem inneren Lagerring und dazwischen angeordneten Wälzkörpern auf. Auf. Der äußere Lagerring ist vorzugsweise fest an dem Lagerstein angebracht. Die Loslagereinheit und die Festlagereinheit weisen jeweils zwei Lagersteine auf, wobei die Lagersteine der Loslagereinheit an dem Maschinenrahmen bewegbar aufgenommen und die Lagersteine der Festlagereinheit an dem Maschinenrahmen befestigt sind, sodass der Lagerstein nicht relativ zu dem Maschinenrahmen bewegbar ist.
Bei dem Hydraulikaktuator handelt es sich um ein Stellglied, das die Loslagereinheit mit einer Kraft beaufschlagt und diese beispielsweise bewegt. Vorzugsweise ist an jedem Lagerstein der Loslagereinheit ein Hydraulikaktuator angebracht. Der Hydraulikaktuator weist beispielsweise einen Zylinder mit einem darin bewegbar angebrachten Kolben auf, wobei eine Bewegung des Kolbens in einer Bewegung des Lagersteins oder einer Änderung der auf den Lagerstein wirkenden Kraft resultiert.
Eine Gleichlaufeinrichtung mit einer Mehrzahl von Hydraulikzylindern, die jeweils einen über eine mechanische Kopplung gekoppelte Kolben aufweisen sorgt dafür, dass die Kolben in den jeweiligen Hydraulikzylindern eine gekoppelte, insbesondere die gleiche Bewegung ausführen, obwohl der an den Kolben anliegende Hydraulikdruck unterschiedlich sein kann. Die mit der Gleichlaufeinrichtung beispielsweise über Hydraulikleitungen verbundenen Hydraulikaktuatoren zwangsläufig führen vorzugsweise ebenfalls eine gleiche oder gekoppelte Bewegung aus. Somit wird sichergestellt, dass die Hydraulikaktuatoren und somit die Lager der Loslagereinheit jeweils eine gleiche oder gekoppelte Bewegung ausführen und ein Schieflauf der ersten Mahlwalze relativ zu der zweiten Mahlwalze begrenzt oder verhindert wird. Gemäß einer ersten Ausführungsform weist die Loslagereinheit zwei Lager auf, die jeweils ein Ende der ersten Mahlwalze aufnehmen, wobei an jedem Lager zumindest ein, vorzugsweise zwei Hydraulikaktuatoren angebracht sind und wobei die Hälfte der Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung jeweils mit den Hydraulikaktuatoren eines Lagers verbunden sind. Vorzugsweise ist die eine Hälfte der Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung ausschließlich mit den Hydraulikaktuatoren verbunden, die an einem gemeinsamen Lager der Loslagereinheit angebracht sind, wobei die andere Hälfte der Hydraulikzylinder der Gleichlaufeirichtung ausschließlich mit den Hydraulikaktuatoren des anderen Lagers der Loslagereinheit verbunden sind. Die Gleichlaufeinrichtung weist beispielsweise vier, sechs, acht, zehn, zwölf oder mehr Hydraulikzylinder auf. Vorzugsweise weist die Gleichlaufeinrichtung eine gerade Anzahl an Hydraulikzylindern auf. Die Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung sind vorzugsweise über Hydraulikleitungen mit den an der Loslagereinheit angebrachten Hydraulikaktuatoren verbunden. Insbesondere ist jeder Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung mit genau einem Hydraulikaktuator verbunden. Eine solche Verbindung der Gleichlaufeinrichtung mit den an der Loslagereinheit angebrachten Hydraulikaktuatoren stellt sicher, dass die Hydraulikaktuatoren die gleiche oder vorzugsweise eine gekoppelte Bewegung ausführen.
Die mechanische Kopplung ist gemäß einer weiteren Ausführungsform plattenförmig ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die mechanische Kopplung eine beispielsweise kreisförmige Platte, die mit den Kolben der Hydraulikzylinder fest, vorzugsweise gelenkig, verbunden ist. Insbesondere sind alle Kolben der Gleichlaufeinrichtung an einer gemeinsamen mechanischen Kopplung befestigt. Die Hydraulikzylinder der Gleichlaufeinrichtung sind insbesondere parallel zueinander ausgerichtet, wobei die darin axial verschiebbaren Kolben vorzugsweise orthogonal zu der plattenförmigen mechanischen Kopplung angebracht sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst jeder Hydraulikzylinder eine Kolbenstange, die an ihrem einen Ende an der mechanischen Kopplung und mit ihrem anderen Ende an jeweils einem der Kolben angebracht ist. Jeder der Hydraulikzylinder weist insbesondere zumindest eine Hydraulikkammer auf, die mit einem inkompressiblen Hydrauliköl gefüllt ist. Der Kolben ist vorzugsweise innerhalb des Zylinders bewegbar und begrenzt die Hydraulikkammer. Bei den Hydraulikzylindern handelt es sich beispielsweise um einfach wirkende Hydraulikzylinder, wobei nur eine der Kolbenflächen mit der Hydraulikflüssigkeit in Kontakt kommt. Es ist ebenfalls denkbar, dass es sich bei den Hydraulikzylindern um Differentialzylinder, Gleichlaufzylinder oder Tandemzylinder handelt.
Die Kolbenstange ist gemäß einer weiteren Ausführungsform derart an dem Kolben oder der mechanischen Kopplung aufgenommen, dass die Kolbenstange und der Kolben oder die mechanische Kopplung relativ zueinander bewegbar sind. Vorzugsweise sind die Kolbenstange und die mechanische Kopplung oder der Kolben linear relativ zueinander bewegbar, wobei die Bewegung insbesondere begrenzt ist. Beispielsweise ist eine relative Bewegung ausschließlich in axialer Richtung des Hydraulikzylinders möglich. Beispielhaft ist die Kolbenstange etwa 2 bis 10cm relativ zu der mechanischen Kopplung oder dem Kolben bewegbar. Dieses erlaubt einen begrenzten Schieflauf der Mahlwalzen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kolben oder die mechanische Kopplung ein Langloch auf, in dem die Kolbenstange aufgenommen ist. Vorzugsweise ist ein Ende der Kolbenstange in dem Langloch aufgenommen, sodass die Kolbenstange in Richtung der Erstreckung des Langlochs bewegbar ist. Das Langloch erstreckt sich beispielsweise in axialer Richtung des Hydraulikzylinders.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist jeder Hydraulikzylinder eine Gaskammer auf, die von dem Kolben begrenzt wird. Vorzugsweise ist die Gaskammer mit einem kompressiblen Gas, wie Stickstoff gefüllt. Jeder Hydraulikzylinder weist beispielsweise zwei Kammern auf, wobei eine Kammer eine mit einem kompressiblen Gas gefüllte Gaskammer und die andere eine mit einem inkompressiblen Hydrauliköl gefüllte Hydraulikkammer ist. Der Kolben trennt vorzugsweise die Gaskammer von der Hydraulikkammer. Insbesondere ist die Hydraulikkammer jedes Hydraulikzylinders mit zumindest einem an der Loslagereinheit angebrachten Hydraulikaktuator verbunden. Die mit dem kompressiblen Gas gefüllte Gaskammer wirkt wie eine Feder, die auf den Kolben wirkt. Die Federkennlinie wird mit der Auswahl des Gases, Volumens und Drucks eingestellt.
Jeder Hydraulikzylinder weist gemäß einer weiteren Ausführungsform jeweils eine Gaskammer und eine Hydraulikkammer auf, wobei die Gaskammer und die Hydraulikkammer jeweils von einem Kolben getrennt sind. Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich die Kolbenstange durch die Hydraulikkammer oder durch die Gaskammer. Vorzugsweise ist die Hydraulikkammer an der der mechanischen Kopplung zugewandten Seite des Hydraulikzylinders angeordnet, wobei sich die Kolbenstange durch die Hydraulikkammer hindurch zu der mechanischen Kopplung erstreckt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind zwischen der Gleichlaufeinrichtung und den Hydraulikaktuatoren zumindest eine Puffereinheit angeordnet, die vorzugweise derart ausgebildet ist, dass sie die Bewegungsdifferenz der Hydraulikaktuatoren begrenzt. Vorzugsweise sind zwischen der Gleichlaufeinrichtung und den Hydraulikaktuatoren zumindest zwei Hydraulikleitungen angeordnet, wobei jede der Hydraulikleitungen jeweils eine Puffereinheit aufweist, die vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass sie die Bewegungsdifferenz der Hydraulikaktuatoren begrenzt. Vorzugsweise ist die Puffereinheit derart ausgebildet, dass sie die Bewegungsdifferenz der Hydraulikaktuatoren relativ zueinander auf einen vorabbestimmten Maximalwert begrenzt. Die Puffereinheit umfasst beispielsweis einen Zylinder mit einer Gaskammer und eine Hydraulikkammer, die mit der Hydraulikleitung verbunden ist. Die Gaskammer und die Hydraulikkammer sind durch einen innerhalb des Zylinders bewegbaren Kolben getrennt. Bei einem Anstieg des Hydraulikdrucks wird der Kolben in Richtung der Gaskammer bewegt und komprimiert das darin enthaltene Gas, wie beispielsweise Stickstoff. Die Gaskammer wirkt vorzugsweise wie eine Gasfeder auf den Kolben, wobei die Bewegung des Kolbens beispielsweise durch einen mechanischen Anschlag begrenzt wird. Eine solche Puffereinheit ermöglicht einen geringen Schieflauf der Mahlwalzen relativ zueinander. Die Puffereinheit ist gemäß einer weiteren Ausführungsform parallel zu der Gleichlaufeinrichtung und den Hydraulikaktuatoren geschaltet. Beispielsweise weist die Walzenmühle genau eine Puffereinheit auf. Vorzugsweise handelt es sich bei der Puffereinheit um einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder mit zwei von einem Kolben getrennten Hydraulikkammern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Gleichlaufeinrichtung einen Zylinder mit einer Gaskammer auf, die vorzugsweise mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt ist und wobei die mechanische Kopplung als Kolben ausgebildet ist und die Gaskammer der Gleichlaufeinrichtung begrenzt. Beispielsweise weist der Zylinder außerdem eine Hydraulikkammer und einen weiteren Kolben auf, wobei der weitere Kolben die Hydraulikkammer von der Gaskammer trennt. Die Gaskammer dient vorzugsweise als Gasfeder, welche die mechanische Kopplung mit einer Kraft beaufschlagt, so dass diese bewegt wird. Die Gleichlaufeinrichtung umfasst beispielsweise eine Gasfeder, die derart angeordnet ist, dass sie die mechanische Kopplung mit einer Kraft beaufschlagt. Vorzugsweise ist die mechanische Kopplung als Kolben ausgebildet, wobei die eine Kolbenfläche die Gaskammer begrenzt und an der anderen Kolbenfläche die Klobenstangen der Hydraulikzylinder angebracht sind.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Längsschnittansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Querschnittansicht gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit einer Gleichlaufeinrichtung in einer Schnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt eine Walzenmühle 10 mit einer ersten Mahlwalze 12 und einer zweiten Mahlwalze 14, wobei die Mahlwalzen 12, 14 gegenüberliegend angeordnet und gegenläufig rotierbar sind. Zwischen den Mahlwalze 12, 14 ist ein Mahlspalt 16 ausgebildet. Die Mahlwalzen 12, 14 weisen jeweils einen im Wesentlichen zylinderförmigen Walzengrundkörper 18, 20 und eine koaxial zu diesem angeordnete Antriebswelle 22, 24 deren Enden sich in axialer Richtung vorzugsweise über den jeweiligen Walzengrundkörper 18, 20 hinaus erstrecken. Jede der Mahlwalzen 12, 14 ist ein in einer Lagereinheit aufgenommen, wobei sich die Lagereinheiten beispielsweise an einem in Fig. 1 nicht vollständig dargestellten Maschinenrahmen 29 abstützen. Die erste Mahlwalze 12 ist in einer Loslagereinheit 26 aufgenommen, wobei die zweite Mahlwalze 14 in einer Festlagereinheit 28 aufgenommen ist. Die Festlagereinheit 28 umfasst zwei Lager 30, 32, die jeweils an gegenüberliegenden Walzenenden angeordnet sind und die Antriebswelle 24 aufnehmen. Die Lager 30, 32 sind fest an dem Maschinenrahmen 29 angebracht, sodass diese insbesondere in axialer und radialer Richtung der Mahlwalze 14 Kräfte aufnehmen und nicht bewegbar sind. Die Loslagereinheit 26 umfasst zwei Lager 34, 36, die jeweils ein Ende der Antriebswelle 22 der ersten Mahlwalze 12 aufnehmen. Die Lager 34, 36 der Loslagereinheit 26 sind derart an dem Maschinenrahmen 29 aufgenommen, dass sie linear, vorzugweise gleitend bewegbar sind. In axialer Richtung der ersten Mahlwalze 12 sind auch die Lager 34, 36 vorzugsweise fest angebracht. Die Lager 34, 36 der Loslagereinheit 26 sind jeweils mit einem, vorzugsweise jeweils mit zwei, Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden. Die Hydraulikaktuatoren 38, 40 dienen jeweils dazu, die erste Mahlwalze 12, die in der Loslagereinheit 26 gelagert ist, mit einer Mahlkraft in Richtung der zweiten Mahlwalze 14 zu beaufschlagen. Die Mahlkraft ist vorzugsweise in einer Richtung orthogonal zur Aufgabe des Materials in den Mahlspalt 16 ausgerichtet, insbesondere verläuft die Mahlkraft in horizontaler Richtung. Die Loslagereinheit 26 ist insbesondere in Richtung der mittels der Hydraulikaktuatoren 38, 40 aufgebrachten Mahlkraft bewegbar.
Die Hydraulikaktuatoren 38, 40 stützen sich jeweils mit ihrem einen Ende an einem Lager 34, 36 und mit ihrem gegenüberliegenden anderen Ende an dem
Maschinenrahmen 29 ab. Eine Bewegung des jeweiligen Lagers 34, 36 der Loslagereinheit 26 resultiert in einer entsprechenden Bewegung des jeweils daran angebrachten Hydraulikaktuators 38, 40. Jeder Hydraulikaktuator weist vorzugsweise einen Zylinder und einen darin bewegbar angebrachten Kolben auf, wobei unter der Bewegung des Hydraulikaktuators beispielsweise eine Bewegung des Kolbens innerhalb des Zylinders zu verstehen ist. Die Walzenmühle 10 weist des Weiteren eine Gleichlaufeinrichtung 42 auf, die über Hydraulikleitungen 44, 46 mit den
Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden ist. Die Gleichlaufeinrichtung 42 dient dazu, die Bewegung der Hydraulikaktuatoren 38, 40 zu koppeln, insbesondere zu synchronisieren, sodass sich die Lager 34, 36 gekoppelt oder gleich bewegen und insbesondere ein Schieflauf der Mahlwalze 12, 14, bei welchem diese nicht parallel zueinander ausgerichtet sind, vermieden oder vorzugsweise begrenzt wird. Insbesondere ist die Gleichlaufeinrichtung derart ausgebildet, dass eine Bewegung eines der Hydraulikaktuatoren in einer entsprechenden Bewegung der anderen der Hydraulikaktuatoren resultiert.
Die Gleichlaufeinrichtung 42 weist eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern 50, 52, 54, 56 auf. Fig. 2 zeigt eine Querschnittansicht der Gleichlaufeinrichtung 42 mit beispielhaft vier Hydraulikzylindern 50, 52, 54, 56, die beispielhaft in einem Gehäuse 48 angeordnet io sind. Es ist ebenfalls denkbar lediglich zwei Hydraulikzylinder, sechs, acht, oder beispielsweise zehn Hydraulikzylinder vorzusehen. Jeweils die Hälfte der Hydraulikzylinder 50 bis 56 ist vorzugsweise ausschließlich mit einem der Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden. Beispielsweise sind an jedem Lager 34, 36 der Loslagereinheit 26 jeweils ein, zwei oder mehr Hydraulikaktuatoren 38, 40 angebracht, wobei jeweils die Hälfte der Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 vorzugsweise ausschließlich mit den Hydraulikaktuatoren 38, 40 jeweils eines Lagers 34, 36 hydraulisch verbunden sind. Beispielsweise ist jeder Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 mit genau einem Hydraulikaktuator 38, 40 verbunden.
In jedem der Hydraulikzylinder 50 bis 56 ist ein Kolben 58, 60 linear bewegbar angeordnet. Die Kolben 58, 60 sind über eine mechanische Kopplung 62 derart miteinander verbunden, dass ihre Bewegung gekoppelt ist, wobei die Kolben 58, 60 vorzugsweise eine synchrone Bewegung ausführen. Insbesondere sind alle Kolben 58, 60 der Gleichlaufeinrichtung 42 über die mechanische Kopplung 62 fest miteinander verbunden. Vorzugsweise stehen die Kolben 58, 60 mit jeweils einem Ende aus dem jeweiligen Hydraulikzylinder 50 bis 56 hervor, wobei das aus dem Hydraulikzylinder hervorstehende Ende des Kolbens 58, 60 an der mechanischen Kopplung 62 befestigt ist.
Bei der mechanischen Kopplung 62 handelt es sich beispielsweise um eine Platte, an der die Kolben 58, 60 befestigt sind. Die Kolben 58, 60 sind vorzugsweise parallel zueinander und orthogonal zu der mechanischen Kopplung 62, vorzugsweise der Platte ausgerichtet. Die Hydraulikzylinder 50 bis 56 sind über die Hydraulikleitungen 44, 46 mit den Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden. Vorzugsweise weist die Walzenmühle 10 zwei Hydraulikleitungen 44, 46 auf, wobei eine Hydraulikleitung 44 mit den Hydraulikaktuatoren 38 eines Lagers 34 der Loslagereinheit 26 in Verbindung stehen und die andere Hydraulikleitung 46 mit den Hydraulikaktuatoren 40 des anderen Lagers 36 der Loslagereinheit 26 verbunden ist. Vorzugsweise ist jede der Hydraulikleitungen 44, 46 jeweils ausschließlich mit einer Hälfte der Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 verbunden. Beispielhaft ist die mechanische Kopplung 62 in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als Kolben 62 ausgebildet, wobei die Gleichlaufeinrichtung 42 einen Zylinder 74 mit einer Gaskammer 76 aufweist, die vorzugsweise mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt ist. Die Gaskammer 76 ist beispielhaft von zwei Kolben 62, 78 begrenzt, wobei einer der Kolben vorzugsweise die mechanische Kopplung ist und der andere Kolben 78 die Gaskammer 76 von einem Hydraulikkammer 80 trennt. Die Hydraulikkammer 80 ist vorzugsweise mit einem nicht komprimierbaren Hydrauliköl gefüllt und insbesondere mit einer nicht dargestellten Hydraulikpumpe über eine Hydraulikleitung verbunden.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist zwischen der Gleichlaufeinrichtung 42 und jedem Hydraulikaktuator 38, 40 jeweils eine Puffereinheit 64, 66 angeordnet. Die Puffereinheiten 38, 40 sind jeweils über eine der Hydraulikleitungen 44, 46 mit der Gleichlaufeinrichtung 42 und den Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden. Die Puffereinheiten 38, 40 sind vorzugweise im Wesentlichen identisch ausgebildet. Jede Puffereinheit 64, 66 ist insbesondere als einfach wirkender Hydraulikzylinder ausgebildet und weist jeweils einen Zylinder mit einem Kolben 68 auf, der eine Gaskammer 70 von einer Hydraulikkammer 72 trennt und innerhalb des Zylinders bewegbar ist. Die Gaskammer 70 ist vorzugsweise mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt, wobei die Hydraulikkammer mit einem nicht komprimierbaren Hydrauliköl gefüllt ist und mit der jeweiligen Hydraulikleitung 44, 46 verbunden ist, sodass Hydrauliköl von der jeweiligen Hydraulikleitung 44, 46 in die Hydraulikkammer 72 strömbar ist. Die Puffereinheit 64, 66 dient als Puffer zwischen der Gleichlaufeinrichtung 42 und den Hydraulikaktuatoren, sodass die Hydraulikaktuatoren 38, 40 von der Gleichlaufeinrichtung 42 entkoppelt sind, wenn die Bewegung der Hydraulikaktuatoren einen bestimmten Weg-Grenzwert nicht überschreitet. Bei dem Weg-Grenzwert handelt es sich vorzugsweise um eine Abweichung der Stellung des Hydraulikaktuators relativ zu einer Nullstellung, die der gewünschten Größe des Mahlspalts entspricht.
Im Betrieb der Walzenmühle 10 werden die Hydraulikaktuatoren 38, 40 zunächst jeweils mit dem gleichen Hydraulikdruck beaufschlagt. Bei einem Schieflauf der Mahlwalzen 12, 14, der beispielsweise durch eine ungleichmäßige Beanspruchung der Mahlwalzen in dem Mahlprozess hervorgerufen werden kann, bewegt sich eines der Lager 34, 36 der Loslagereinheit von dem Mahlspalt 16 weg, sodass die mit dem jeweiligen Lager 34 oder 36 verbundenen Hydraulikzylinder 38 oder 40 mit dem Lager 34, 36 bewegt werden. Eine Bewegung zumindest eines der Lager 34, 36 resultiert in einem Anstieg des Hydraulikdrucks in einer der Hydraulikleitungen 44, 46, wobei der Kolben 68 in Richtung der Gaskammer 70 gedrückt wird, sodass das darin enthaltene Gas komprimiert wird. Die Bewegung des Kolbens ist beispielsweise durch einen Anschlag in der Hydraulikkammer 72 oder die Kompressionsgrenze des Gases begrenzt, wobei bei einem Erreichen der Bewegungsgrenze des Kolbes 68, die Hydraulikaktuatoren 38, 40 wieder mit der Gleichlaufeinrichtung 42 gekoppelt ist. Die Kompressibilität des in der Gaskammer enthaltenen Gases bewirkt einen moderaten Druckanstieg. Die Puffereinheit 64, 66 ermöglicht einen begrenzten Weg der Hydraulikaktuatoren 38 oder 40, sodass ein begrenzter Schieflauf der Mahlwalzen 12, 14, bei dem diese nicht mehr parallel sind, ermöglicht wird. Ein solcher begrenzter Schieflauf verhindert eine Beschädigung der Mahlwalze, wobei insbesondere Beschädigungen an den Walzenenden angebrachte Randelemente verhindert wird. Sobald die ungleichmäßige Belastung, beispielsweise durch Schwankungen der Materialzusammensetzung, vorüber ist, wird der Hydraulikdruck durch die Puffereinheit 64, 66 automatisch wieder auf den Ausgangswert geregelt.
Es ist ebenfalls denkbar, die Walzenmühle 10 der Fig. 1 ohne eine Puffereinheit auszubilden, sodass eine Bewegungsdifferenz der Lager 34, 36, insbesondere ein Schieflauf der ersten Mahlwalze 12, vollständig verhindert wird.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Walzenmühle 10 mit einer Gleichlaufeinrichtung 42, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Walzenmühle 10 der Fig. 2 weist im Unterschied zu der Walzenmühle des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 eine alternative Gleichlaufeirichtung 42 auf. Die Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 weisen jeweils eine Gaskammer 82, 84 auf, der jeweils von einem Kolben 58, 60 begrenzt wird. Die Kolben 58, 60 eines jeden Hydraulikzylinders 50 bis 56 trennen jeweils eine Gaskammer 82, 84 von einer Hydraulikkammer 86, 88, wobei die Hydraulikkammer 86, 88 mit einem inkompressiblen Hydrauliköl und die Gaskammer mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt ist. Die Kolben 58, 60 weisen jeweils eine Kolbenstange 90, 92 auf, die sich durch die jeweilige Hydraulikkammer 86, 88 erstrecken und an der mechanischen Kopplung 62 befestigt sind. Bei der mechanischen Kopplung 62 handelt es sich beispielsweise um eine Platte, an der die Kolbenstangen 90, 92 fest angebracht sind. Die Kolbenstange 90, 92 sind jeweils mit ihrem einen Ende an der mechanischen Kopplung 62 befestigt und mit ihrem anderen, gegenüberliegenden Ende an dem jeweiligen Kolben 58, 60 aufgenommen. Vorzugsweise weist jeder der Kolben 58, 60 ein Langloch 94, 96 auf, in das Ende der jeweilige Kolbenstange 90, 92 derart aufgenommen ist, dass der Kolben 58, 60 und die Kolbenstage 90, 92 in Erstreckungsrichtung der Kolbenstange 90, 92 relativ zueinander bewegbar sind. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Kolben 58, 60 fest mit den jeweiligen Kolbenstangen 90, 92 verbunden sind und die mechanische Kopplung 62 eine Mehrzahl von Langlöchern aufweist, in denen jeweils eine Kolbenstange 90, 92 bewegbar aufgenommen ist.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird der Schieflauf der beiden Mahlwalzen 12, 14 durch die bewegbare Aufnahme der Kolbenstange 90, 92 in dem Kolben 58, 60 oder der mechanischen Kopplung ermöglicht, wobei die Länge des Langlochs, die Bewegungsdifferenz der Lager 36, 36, insbesondere den maximalen Schieflauf begrenzt.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht der Walzenmühle 10 gemäß Fig. 1, wobei gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen aufweisen. Fig. 3 zeigt die Anordnung der Hydraulikaktuatoren 38a und 38b, wobei in Fig. 1 lediglich einer der Hydraulikaktuatoren 38 sichtbar ist. Beispielhaft sind die Hydraulikaktuatoren 38a und 38b gleichmäßig zu der Mittellinie der Mahlwalze 12 beabstandet angeordnet und jeweils an dem Lager 34 der Loslagereinheit 26 befestigt. Vorzugsweise ist jeder Hydraulikaktuator 38a, 38b jeweils über eine Hydraulikleitung 44a, b mit genau einem Hydraulikzylinder 50 bis 56 der Gleichlaufeinrichtung 42 verbunden. Jede der Hydraulikleitungen 44a, b weist jeweils eine Puffereinheit 64a, b auf. Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Walzenmühle 10 mit einer Gleichlaufeinrichtung 42, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Walzenmühle 10 der Fig. 4 weist im Unterschied zu der Walzenmühle des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 eine alternative Gleichlaufeirichtung 42 auf. Die Kolbenstangen 90, 92 sind jeweils mit ihrem einen Ende an der mechanischen Kopplung 62 bewegbar angebracht und mit ihrem anderen, gegenüberliegenden Ende an dem jeweiligen Kolben 58, 60 befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet. Die Kolbenstangen 90, 92 erstrecken sich beispielhaft jeweils durch eine Bohrung in der mechanischen Kopplung 62 hindurch. Jede Kolbenstange 90, 92 weist zwei Anschläge zur Begrenzung der Bewegung der jeweiligen Kolbenstange 90, 92 auf, wobei die mechanische Kopplung 62 zwischen den beiden Anschlägen der Kolbenstange 90, 92 angeordnet ist. Die beiden Anschläge sind zueinander beabstandet, sodass eine Bewegung der Kolbenstange 90, 92 relativ zu der mechanischen Kopplung 62 möglich ist. Vorzugsweise sind die Hälfte der Mehrzahl von Kolbenstangen 90, 92 der Gleichlaufeinrichtung 42 bewegbar an der mechanische Kopplung 62 angebracht und die andere Hälfte der Kolbenstangen 90, 92 sind fest mit der mechanischen Kopplung 62 verbunden.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Walzenmühle 10 mit einer Gleichlaufeinrichtung 42, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Walzenmühle 10 der Fig. 5 weist im Unterschied zu der Walzenmühle 10 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 eine alternative Puffereinheit 94 auf. Beispielhaft weist die Walzenmühle 10 der Fig. 5 lediglich eine Puffereinheit 94 auf, die parallel zu der Gleichlaufeinrichtung 42 und den Flydraulikaktuatoren 38, 40 geschaltet ist. Die Puffereinheit 94 ist vorzugsweise als doppeltwirkender Zylinder ausgebildet, wobei ein Kolben 96 zwei Hydraulikkammern 98, 100 voneinander trennt. Es ist ebenfalls denkbar, eine Mehrzahl von Puffereinheiten 94 parallel zueinander zu schalten. Bezugszeichenliste
10 Walzenmühle 12 erste Mahlwalze 14 zweite Mahlwalze 16 Mahlspalt 18 Walzengrundkörper 20 Walzengrundkörper 22 Antriebswelle 24 Antriebswelle 26 Loslagereinheit
28 Festlagereinheit
29 Maschinenrahmen
30 Lager 32 Lager 34 Lager 36 Lager
38,a,b Hydraulikaktuator 40 Hydraulikaktuator 42 Gleichlaufeinrichtung 44,a,b Hydraulikleitung 46 Hydraulikleitungen 48 Gehäuse 50 Hydraulikzylinder 52 Hydraulikzylinder 54 Hydraulikzylinder 56 Hydraulikzylinder 58 Kolben 60 Kolben
62 mechanische Kopplung 64,a,b Puffereinheit 66 Puffereinheit 68 Kolben 70 Gaskammer 72 Hydraulikkammer 74 Zylinder 76 Gaskammer 78 Kolben
80 Hydraulikkammer 82 Gaskammer 84 Gaskammer 86 Hydraulikkammer 88 Hydraulikkammer
90 Kolbenstange 92 Kolbenstangen 94 Puffereinheit 96 Kolben 98 Hydraulikkammer
100 Hydraulikkammer

Claims

Patentansprüche
1. Walzenmühle (10) zum Zerkleinern von Schüttgut aufweisend eine erste Mahlwalze (12) und eine zweite Mahlwalze (14), die gegenüberliegend angeordnet und gegenläufig antreibbar sind, wobei zwischen den Mahlwalzen (12, 14) ein Mahlspalt (16) ausgebildet ist, und eine Festlagereinheit (28) zur Aufnahme der zweiten Mahlwalze (14) und eine
Loslagereinheit (26) zur Aufnahme der ersten Mahlwalze (12), wobei an der Loslagereinheit (26) eine Mehrzahl von Hydraulikaktuatoren (38,
40) angebracht ist zum Beaufschlagen der Loslagereinheit mit einer Kraft, und wobei die Hydraulikaktuatoren (38, 40) mit einer Gleichlaufeinrichtung (42) hydraulisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichlaufeinrichtung (42) eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern (50, 52, 54, 56) mit jeweils einem Kolben (58, 60) aufweist und wobei die Kolben (58, 60) über eine mechanische Kopplung (62) miteinander verbunden sind, sodass die Bewegungen der Kolben (58, 60) gekoppelt sind.
2. Walzenmühle (10) nach Anspruch 1, wobei die Loslagereinheit (26) zwei Lager (34, 36) aufweist, die jeweils ein Ende der ersten Mahlwalze (12) aufnehmen, wobei an jedem Lager (34, 36) zumindest ein Hydraulikaktuator (38, 40) angebracht ist und wobei die Hälfte der Hydraulikzylinder (50 - 56) der Gleichlaufeinrichtung (42) jeweils mit dem Hydraulikaktuator (38, 40) eines Lagers (34, 36) verbunden ist.
3. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mechanische Kopplung (62) plattenförmig ausgebildet ist.
4. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Hydraulikzylinder (50 bis 56) eine Kolbenstange umfasst, die an ihrem einen Ende an der mechanischen Kopplung (62) und mit ihrem anderen Ende an einem der Kolben (58, 60) angebracht ist.
5. Walzenmühle (10) nach Anspruch 4, wobei die Kolbenstange (90, 92) derart an dem Kolben (58, 60) oder der mechanischen Kopplung (62) aufgenommen ist, dass die Kolbenstange (90, 92) und der Kolben (58, 60) oder die mechanische Kopplung (62) relativ zueinander bewegbar sind.
6. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kolben (58, 60) oder die mechanische Kopplung (62) ein Langloch aufweist, in dem die Kolbenstange (90, 92) aufgenommen ist.
7. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Hydraulikzylinder eine Gaskammer (82, 84) aufweist, die von dem Kolben (58, 60) begrenzt wird.
8. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jeder Hydraulikzylinder (50 bis 56) jeweils eine Gaskammer (82, 84) und eine Hydraulikkammer (86, 88) aufweist und wobei die Gaskammer (82, 84) und die Hydraulikkammer (86, 88) von einem Kolben (58, 60) getrennt sind.
9. Walzenmühle (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei sich die Kolbenstange (90, 92) durch die Hydraulikkammer (86, 88) oder durch die Gaskammer (82,84) erstreckt.
10. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen der Gleichlaufeinrichtung (42) und den Hydraulikaktuatoren (38, 40) zumindest eine Puffereinheit (64, 66; 94) angeordnet ist, die derart ausgebildet ist, dass die Bewegungsdifferenz der Hydraulikaktuatoren (38, 40) begrenzt.
11.Walzenmühle (10) nach Anspruch 10, wobei die Puffereinheit (64, 66; 94) parallel zu der Gleichlaufeinrichtung (42) und den Hydraulikaktuatoren (38, 40) geschaltet ist.
12. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gleichlaufeinrichtung (42) einen Zylinder (74) mit einer Gaskammer (76) aufweist, der vorzugsweise mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt ist und wobei die mechanische Kopplung (62) als Kolben ausgebildet ist und die Gaskammer (76) der Gleichlaufeinrichtung (42) begrenzt.
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