JP2018518364A - 材料ベッドローラミル - Google Patents

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Abstract

本発明は、初期状態において互いに軸方向に平行に配置され、反対方向に回転するローラであって、それらの間にローラギャップ(54)を形成する2つの並列ローラ(12,14,112,114;212,214)と、ベース(11)と、2つのローラ取り付け部(28,30)と、ローラギャップ(54)の外側に配置されて両方のローラ取り付け部と互いに連結し、ローラギャップ(54)に作用するクランプ装置とを有する、材料ベッドローラミルに関する。ローラ取り付け部のそれぞれでローラ(12,14,112,114;212,214)が回転可能に設置され、各々のローラ取り付け部(28,30)はベース(11)に回動可能に取り付けられる。各々のローラ取り付け部(28,30)は、別個の構成部品として形成された2つのロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)を有し、該ロッカーはローラ(12,14,112,114;212,214)の一端にそれぞれ配置され、互いから独立して偏向可能である。

Description

本発明は、並んで、初期状態では互いに軸方向に平行に配置され、反対方向に回転する2つのローラを有する材料ベッドローラミルであって、ローラがそれらの間のローラギャップを形成するものに関する。
ローラプレスとしても知られているこのような材料ベッドローラミルは、例えば、セメント生材料、セメントクリンカー及び水砕スラグを粉砕するために、セメント工業において使用される。
ローラギャップ又は粉砕ギャップが、材料ベッドローラミルの2つの粉砕ローラの間に設けられる。押し砕くべき材料はローラギャップの上に配置される。2つの反対に駆動されるローラにより、材料が押し砕かれて、ローラギャップを通して引っ張られ、それにより応力が加えられ、したがって押し砕かれる。所望の材料ベッド粉砕を調節するために、2つの粉砕ローラは、ローラギャップの方向の非常に高い力によって半径方向に押圧されなければならない。
従来、材料ベッドローラミルでは、一方のローラが固定ローラとして設計され、他方のローラが自由ローラとして設計される。粉砕すべき材料を押し砕くのに必要な圧力が、場合によっては連結式に形成される油圧シリンダーによって自由ローラに適用される。ローラに作用する力を支持するためのフレームが設けられる。特に非常に硬い鉱物質の場合、ローラに作用する力が大きいので、フレームの安定性のための要件は非常に高い。これが、材料ベッドローラミルが複雑なフレーム構造を有する事実に繋がる。
とりわけローラのベアリングに作用する高い粉砕力がローラの歪みをもたらす。ゆえに、ローラのベアリングのための要件は、耐久性及び可動性の点で非常に高い。
幾つかの公知の材料ベッドローラミルでは、ローラギャップより著しく大きい粉砕材料がローラギャップを全幅にわたって広げるという不都合がある。結局、大きすぎる又は固すぎる粉砕材料がローラギャップを出て、所望のギャップ幅が再調節されるまで、ローラギャップに沿う粉砕クオリティは少なくとも一時的に劣化する。
材料ベッドローラミルの公知の設計はしばしば、リニアガイドの原理に従って構成される。これらのミルは、やはり僅かに傾斜した位置により粉砕材料を可動に追従し、前述した不都合を回避する。ローラガイドにおける詰まりを避けるために、ベース上のミルの向きは複雑である。
例えば特許文献1,2から知られている円弧ガイドの原理に従う材料ベッドローラミルの実施形態の別のタイプは、比較的簡単なフレーム構造を有するが、大きすぎる又は固すぎる粉砕材料がギャップを通過する位置とは無関係に、粉砕ギャップは平行に開く。これは、より悪い粉砕結果を生じる。
DE1927164A1 US4154408A
本発明の目的は、特に非常に硬い材料を粉砕するのに好適な材料ベッドローラミルであって、簡単な設計、特に簡単なフレーム構造を有する材料ベッドローラミルを提供することである。
さらに、本発明の目的は、ローラ歪みがローラベアリングにおける束縛力を全く生じさせない材料ベッドローラミルを提供することである。
最後に、本発明の目的は、粉砕クオリティ、特に大きすぎる又は固すぎる粉砕材料による不均一な粉砕材料の粉砕クオリティを改善することである。
本発明によれば、当該目的は、初期状態において互いに軸方向に平行に配置され、反対方向に回転するローラであって、それらの間にローラギャップを形成する2つの並列ローラと、ベースと、2つのローラ取り付け部と、前記ローラギャップの外側に配置されて両方のローラ取り付け部と互いに連結し、前記ローラギャップに作用するクランプ装置とを有し、ローラ取り付け部のそれぞれでローラが回転可能に設置され、各々のローラ取り付け部は前記ベースに回動可能に取り付けられ、各々のローラ取り付け部は、別個の構成部品として形成された2つのロッカーを有し、該ロッカーはローラの一端にそれぞれ配置され、互いから独立して偏向可能である、材料ベッドローラミルにおいて、少なくとも1つのロッカーが、以下の運動、すなわち、ローラ軸と平行な軸周りの回動運動、前記ロッカーの長手軸の周りの回転運動、前記ロッカーの長手軸と平行な軸周りの回転運動、前記ロッカーの長手軸と垂直な軸周りの回転運動のうちの少なくとも2つを実行できる、材料ベッドローラミルによって達成される。
本発明に従う材料ベッドローラミルは比較的簡単で安価な構造を有する、というのも公知の材料ベッドローラミルの力吸収フレーム設計が、本質的に2つのロッカーマウント及び2つのローラ取り付け部から成るローラガイドで置換されるからである。
さらに、本発明に従う材料ベッドローラミルは比較的コンパクトであり、それにより当該材料ベッドローラミルは比較的小さい設置表面を必要とする。コンパクト設計はまた個々の構成部品の重量と取り扱い費用を減少させる。作動中の機械の操作安定性も構成部品の比較的低い慣性質量によって増大される。
さらに、本発明によれば、組立許容差に対する材料ベッドローラミルの要件が公知の材料ベッドローラミルに比べて低い。
別個の構成部品としてのロッカーの設計は、例えばローラの表面上のメンテナンス作業のために、ローラが、粉砕ギャップから離れる側から容易にアクセス可能であるという利点を有する。多くの時間を必要とし費用のかかるローラの取り外しは絶対に必要ではない。
ローラ取り付け部の2つのロッカーへの分離は、個々のロッカーの運動の分離・解除を意味し、それで大きすぎる又は固すぎる粉砕すべき材料の通過の間のローラギャップの拡大がローラ幅の一部に減少される。結局、粉砕クオリティがローラギャップ幅にわたって改善され、粉砕されるトン(tonne)当たりのエネルギー消費が減少される。
少なくとも1つのロッカーが少なくとも2つの異なる運動を実施することができるという事実により、曲げロールのミスアラインメントのために粉砕の間に生じる力が防がれ、ロッカーにおいてローラを支持するために使用されるベアリングの顕著な軽減をもたらす。
少なくとも1つのロッカーの比較的高い可動性を保証するために、異なる回転運動及び回動運動がこの場合重ね合わされてもよい。
好ましくは、ローラ取り付け部の少なくとも1つのロッカーが、ロッカーの長手軸と垂直及びローラの長手軸と垂直な軸の周りに回転運動を実施できる。この運動の可能性により、曲げロールの傾斜位置のために粉砕工程の間に生じる力の比較的大部分が防がれる。
好ましい実施形態では、少なくとも1つのロッカーが球状に搭載されると有利である。
クランプ装置が2つのクランプユニットを有し、各々のユニットが2つの対向ロッカーに連結しているとさらに好ましい。結局、幅にわたるローラギャップの制御、したがって粉砕クオリティの更なる改善が達成できる。
さらに、クランプ装置はクランプシリンダーを有し、クランプシリンダーの連結点がロッカーに回転可能に取り付けられると好ましい。結局、クランプシリンダー自体がシリンダー内部の複雑なヒンジ無しに設計される。
さらに有利なのは、クランプ装置がクランプシリンダーを有し、各々のクランプシリンダーの少なくとも一端がロッカーに取り外し可能に連結されることである。これは、メンテナンス目的で、また操作上の機能不良の場合に、ローラ又はローラギャップへのアクセスを可能にする。
メンテナンス目的のために、各々のロッカーは、操作位置からメンテナンス位置までベースに向かって回動できると有利である。したがって、例えば、各々のロッカーは、少なくとも約15°、好ましくは90°までベースに向かって回動でき、揺動の意味で回動でき、ローラへの自由なアクセスが得られ、必要ならばローラを交換できる。
ロッカーが揺動(swinging out)の間に置かれる表面又は装置が各々のロッカー上に設けられると特に有利である。例えばギヤなどの構成部品が揺動操作の間に装置に備えられる。クランプ装置のシリンダーは、揺動工程の間の予備要素として使用できる。
円筒ローラ軸受又は滑り軸受は好ましくはローラを設置するために使用される、というのもこれらが比較的望ましく、構造上のボリュームに対して高い支持力を有するからである。
自由ローラの粉砕表面が固定ローラの粉砕表面より早く摩耗することが分かった。各々のローラ取り付け部は締付ボルト用の少なくとも1つの架台を有し、それによりローラの最も一様な摩耗を得られるように各々のローラが自由ローラ及び固定ローラとして使用できると好ましい。
付属の図面を参照して好ましい実施形態をより詳細に説明する。
第1実施形態に係る材料ベッドローラミルの斜視図である。 前から見た第1実施形態に係る材料ベッドローラミルを示す図である。 第1実施形態に係る材料ベッドローラミルの側面図である。 メンテナンス位置における第1実施形態に係る材料ベッドローラミルを示す図である。 初期位置における第1実施形態に係る材料ベッドローラミルを示す図である。 異物通路を備えた上からの材料ベッドローラミルを示す図である。 第2実施形態に係る材料ベッドローラミルの斜視図である。 材料ベッドローラミルの正面図である。
図1は、平面斜視図にて材料ベッドローラミル10を示す。材料ベッドローラミル10は、回転可能に設置され、並んで配置された2つの軸方向に平行なローラ12,14を有する。ローラ12,14は、駆動ユニット16,18により個々に駆動でき、公知の態様で反対方向に回転できる。さらに、油圧シリンダーなどのクランプシリンダー20,22を備えたクランプ装置が設けられている。クランプ装置は、外側、特にローラ12,14により形成されるローラギャップの上に配置される。
ベース11が、2つの平行で離間したストリップ形状のロッカーマウント24,26を有する。ロッカーマウント(揺動子架台)はローラ12,14の軸と本質的に垂直に整列されている。2つのローラ取り付け部28,30がベース11上に配置され、それぞれの場合にローラ12,14が回転可能に搭載されている。それぞれのローラ取り付け部28,30は2つのロッカー32,34又は36,38をそれぞれ有し、これらロッカーは別個の構成部品として設計され、それぞれロッカーマウント24,26に回転可能、旋回可能に取り付けられている。
ロッカー32,34又は36,38は互いに独立して偏向されうる。
それぞれのロッカー32,34,36,38は、平行且つ互いから離れて配置された2つの実質的にC形の板要素40,42を有する。それぞれの場合に、2つのC形の板要素40,42の上側部分及び下側部分は上側ロッカー軸44及び下側ロッカー軸46によって互いに連結されている(図3参照)。
ロッカーマウント24,26には、下側ロッカー軸46が貫通する穴が設けられている。このようにして、ヒンジ継手が、ベースの間に、特にロッカーマウント24,26と対応するロッカー32,34,36,38の間に形成される。ロッカーマウント24,26に対するロッカー32,34,36,38の低摩擦回動を実現するために、メンテナンスフリーの継手ベアリング(不図示)が設けられる。
それぞれのクランプシリンダー20,22はその2つの端部セクションに穴を有し、そこを上側ロッカー軸44が挿通している。これは、ロッカー32,34,36,38とクランプシリンダー20,22の端部セクションの間のヒンジ継手を生じる。図示しないが、クランプシリンダー20,22とロッカー32,34,36,38の間の低摩擦回動運動を実現するために、継手ベアリングが設けられる。
2つのクランプシリンダー20,22はロッカー32,34,36,38に着脱可能に連結される。
見て分かるように、特に図2では、それぞれのロッカーマウント24,26、ロッカーマウント24又は26に取り付けられた2つのロッカー32,34又は36,38、及び関連するクランプシリンダー20又は22は、連続して配置された2つのフレームを形成し、そこに2つのローラ12,14が配置されている。
ローラ12,14はそれぞれ、ローラ本体50及びシャフト52を有する(図3参照)。両方のローラ12,14では、ロッカー32,34,36,38がローラ本体50の両側でシャフト52に配置され、ローラ12,14はそれぞれ各々のロッカー32,34,36,38の窪み部に回転可能に設置されている。ローラ12,14は、コロ軸受及び/又は滑り軸受などの適当な軸受により支持される。特に、多列円筒コロ軸受、多列円錐コロ軸受又はラジアル滑り軸受が好適である。
図4は、メンテナンス位置にある材料ベッドローラミル10を示す。この場合、クランプシリンダー20,22がロッカー32,34,36,38から取り外される。ロッカー32,34,36,38は外側に回動又は揺動され、それによりローラ12,14が自由にアクセス可能となり、ローラへのメンテナンス作業を実施したりそれらを交換したりできる。それに代えて、クランプシリンダー20,22は一方の側で連結を解かれてもよい。
図4に見られるように、ロッカー32,34,36,38はロッカーマウント24,26に対して大きな角度、特に15°より大きい角度、好ましくは90°の角度まで回動できる。
図5は、初期状態における材料ベッドローラミル10を示す。2つのローラ12,14は、ローラ12,14の幅にわたって一様なローラギャップ54を有する。2つのクランプシリンダー20,22はそれらの初期位置に配置されている。
粉砕工程のために、粉砕材料が2つのローラ12,14のローラギャップ54の上に配置される。ローラ表面の摩擦のために、粉砕すべき材料はローラギャップ54内に引っ張られ、ローラギャップ54で押し砕かれる。ロッカー32,36又は34,38、クランプシリンダー20,22及びロッカーマウント24,26は、粉砕材料がローラギャップ54においてローラ12,14に加える力を吸収し、ローラギャップ54が粉砕工程の間に本質的に変化しないことを保証する。
図6は、ローラギャップより大きく、意図された使用に従い押し砕かれるべき、粉砕すべき材料がローラギャップ54に入り込んだ作動状態を示す。大きな粒子又は異物(foreign body)が非常に固く、ローラ12,14によって押し砕けない場合、例えばローラ12,14への損傷を回避するためにローラ12,14間の距離が増大されねばならない。この目的のため、大きすぎる又は固すぎる材料を通過させるために、クランプシリンダー20,22が偏向され、すなわち伸ばされる。ロッカー32,36又は34,38がそれぞれ偏向される。
ロッカー32,34又は36,38の各々はそれぞれ、ローラ軸と平行な軸周りに回動運動を実施できる。ローラ軸と平行な軸周りの回動運動は、ローラ12,14間の距離が増加又は減少できることを保証する。粉砕すべき材料が粉砕ギャップから外側にローラ12,14を押圧する間、クランプシリンダー20,22は反力を与え、それによりローラ12,14間の距離がほとんど同じままになる。
さらに、各々のロッカー32,34又は36,38は、その長手軸又はその長手軸と平行な軸の周りに回転できる。この場合、ロッカー32,34又は36,38の全体は回転軸の周りを剛体として回転できる。
最終的に、ロッカー32,34又は36,38は、横へ弾性的に曲がることができ、又はローラ軸及びその長手軸と垂直な軸の周りに回動できる。
回動及び回転運動は重ね合わせて生じうる。
ロッカー32,34及び/又は36,38はそれぞれ固くないが、ヒンジ継手によってベースに、特にロッカーマウント24,26に連結しており、さらに回動でき、場合によりそれら自体捩られるので、ロッカー32,34及び/又は36,38は、大きい粒子又は異物に起因するローラ軸の偏向に少なくとも部分的に追従し、したがってローラ12,14の偏向の間に生じる力の一部を吸収する。ローラ偏向のために、ローラ12,14とロッカー32,34及び/又は36,38のそれぞれの間のローラベアリングに生じる力は、ロッカーとベースの間の固い連結に比べて著しく低減される。その場合、ローラ偏向のために生じる力全体はロッカーとローラの間のベアリングに伝達される。
ロッカーがそれら自体において回転できる事実のために、ローラ又はクランプシリンダー上の対応するベアリングへの負荷が、従来の材料ベッドローラミルに比べて著しく低減される。したがって、ローラベアリングの角可動性は必要ではない。これにより、費用効率の高い円筒コロ軸受を使用することが可能となる。高価な球面コロ軸受は無しで済まされる。
図7は、上方に傾いた位置からの斜視図における材料ベッドローラミル110の第2実施形態を示す。図7に示されるように、材料ベッドローラミル110の本実施形態は、ロッカーとベースが異なって設計されている点で図1〜6に示される材料ベッドローラミル10の実施形態と異なる。
ローラプレス110のロッカー132,134又は136,138は、2つの本質的にC形の板要素140,142を有し、これらはそれらの後側で少なくとも部分的に互いに連結している。
ロッカーの上側部分には、上側ロッカー軸148が設けられており、その上にそれぞれのクランプシリンダー120,122が連結式に配置されている。
ロッカーマウント124,126はそれぞれ、底板160と、互いから離れてベースプレートと垂直に配置された2つの側壁162を有する。対向するロッカー132,136又は134,138はそれぞれ、ロッカーマウント124,126における2つの側壁162の間に設置され、下側ロッカー軸146の周りに回転可能である。
さらに、穴164がロッカー132及び134並びにロッカーマウント124,126に設けられており、それを通って締付ボルト166が通され、それにより図7に示す実施形態では、左ローラ114が固定ローラとして作用し、右ローラ112が自由ローラとして形成される。
材料ベッドローラミルを用いた作動実験は、自由ローラの粉砕表面が固定ローラの粉砕表面より早く摩耗することをしばしば示した。
図8は、材料ベッドローラミル210の第3実施形態を示し、これは、両方のローラ212,214が自由ローラ又は固定ローラのいずれかとして使用できる点で、先に記載した材料ベッドローラミルと異なる。この目的のために、締付ボルト264を収容するための、ロッカーマウント226及びロッカー234における穴264に加えて、ロッカーマウント226及びロッカー238に締付ボルトを収容するための更なる穴268が設けられている。
図示の実施形態では、2つの逆回転ローラが固定ローラ/自由ローラの組み合わせで作動される。それに代えて、材料ベッドローラミルが2つの自由ローラを有する付加要素によって作動されてもよい。
全ての実施形態に共通であるが、図示の材料ベッドローラミル10;110,210の現在のレバー比のために、クランプシリンダーの力が2:1の比で増大される。
11 ベース
12,14,112,114;212,214 ローラ
28,30 ローラ取り付け部
32,34,36,38;132,134,136,138;234,238 ロッカー
54 ローラギャップ

Claims (11)

  1. 初期状態において互いに軸方向に平行に配置され、反対方向に回転するローラであって、それらの間にローラギャップ(54)を形成する2つの並列ローラ(12,14,112,114;212,214)と、ベース(11)と、2つのローラ取り付け部(28,30)と、前記ローラギャップ(54)の外側に配置されて両方のローラ取り付け部と互いに連結し、前記ローラギャップ(54)に作用するクランプ装置とを有し、
    ローラ取り付け部のそれぞれでローラ(12,14,112,114;212,214)が回転可能に設置され、各々のローラ取り付け部(28,30)は前記ベース(11)に回動可能に取り付けられ、
    各々のローラ取り付け部(28,30)は、別個の構成部品として形成された2つのロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)を有し、該ロッカーはローラ(12,14,112,114;212,214)の一端にそれぞれ配置され、互いから独立して偏向可能である、材料ベッドローラミルにおいて、
    ローラ取り付け部(28,30)の少なくとも1つのロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)が、以下の運動、すなわち、ローラ軸と平行な軸周りの回動運動、前記ロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)の長手軸と平行な軸周りの回転運動、前記ロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)の長手軸と垂直な軸周りの回転運動のうちの少なくとも2つを実行できる、ことを特徴とする材料ベッドローラミル。
  2. ローラ取り付け部(28,30)の少なくとも1つのロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138,234,238)が、前記ロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138,234,238)の長手軸と垂直及び前記ローラ(12,14,112,114;212,214)の長手軸と垂直な軸の周りに回転運動を実施できる、ことを特徴とする請求項1に記載の材料ベッドローラミル。
  3. ローラ取り付け部(28,30)の少なくとも1つのロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138,234,238)が球状に搭載される、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の材料ベッドローラミル。
  4. 前記クランプ装置が2つのクランプユニットを有し、各々のユニットが2つの対向するロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)に連結している、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の材料ベッドローラミル。
  5. 少なくとも1つのロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)がヒンジ継手により前記ベース(11)及び/又は前記クランプ装置に連結している、ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の材料ベッドローラミル。
  6. 前記クランプ装置はクランプシリンダー(20,22)を有し、前記クランプシリンダー(20,22)の連結点が前記ロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)に回転可能に取り付けられる、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の材料ベッドローラミル。
  7. 前記クランプ装置はクランプシリンダー(20,22)を有し、前記クランプシリンダー(20,22)の少なくとも一端がロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)に取り外し可能に連結される、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の材料ベッドローラミル。
  8. 各々のロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)は、操作位置からメンテナンス位置まで前記ベース(11)に向かって回動できる、ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の材料ベッドローラミル。
  9. 各々のロッカー(32,34,36,38;132,134,136,138;234,238)は、少なくとも15°の角度、好ましくは90°までの角度だけ前記ベース(11)に向かって回動できる、ことを特徴とする請求項8に記載の材料ベッドローラミル。
  10. 前記ローラ(12,14,112,114;212,214)及び/又は前記クランプシリンダー(20,22;120,122)を支持するために、円筒ローラ軸受又は滑り軸受が設けられる、ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の材料ベッドローラミル。
  11. 各々のローラ取り付け部は締付ボルト(166;264)用の少なくとも1つの架台を有する、ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の材料ベッドローラミル。
JP2017566714A 2015-06-23 2016-06-15 材料ベッドローラミル Active JP6749350B2 (ja)

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