WO2021160592A1 - Walzenmühle mit einer gleichlaufeinrichtung - Google Patents

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WO2021160592A1
WO2021160592A1 PCT/EP2021/053044 EP2021053044W WO2021160592A1 WO 2021160592 A1 WO2021160592 A1 WO 2021160592A1 EP 2021053044 W EP2021053044 W EP 2021053044W WO 2021160592 A1 WO2021160592 A1 WO 2021160592A1
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WO
WIPO (PCT)
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bearing unit
roller
shaft
roller mill
coupling element
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/053044
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English (en)
French (fr)
Inventor
Pedro Guerrero Palma
Alexander Peters
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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Priority claimed from BE20205092A external-priority patent/BE1028057B1/de
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Priority to AU2021220242A priority patent/AU2021220242B2/en
Priority to BR112022016038A priority patent/BR112022016038A8/pt
Priority to CN202180007706.9A priority patent/CN114867560B/zh
Priority to US17/799,186 priority patent/US12109574B2/en
Priority to CA3160767A priority patent/CA3160767A1/en
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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

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, with a grinding gap for comminuting the material being formed between the grinding rollers. From DE 3930773 A1 a roller mill with a fixed and a loosely mounted grinding roller is known, the loosely mounted roller each being connected to hydraulic actuators.
  • the object of the present invention is to provide a roller mill which reliably prevents damage to the roller mill, in particular the grinding rollers and the bearings, caused by skewing of the grinding rollers. According to the invention, this object is achieved by a grinding roller having the features of the independent device claim 1. Advantageous developments result from the dependent claims.
  • 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 floating bearing unit for receiving the first grinding roller and a fixed bearing unit for receiving the second grinding roller, the floating bearing unit having two bearings which each receive one end of the first grinding roller.
  • a plurality of hydraulic actuators are attached to the floating bearing unit for applying a force to the floating bearing unit, and the bearings of the floating bearing unit are connected to one another via a synchronizing device.
  • the synchronizing device has a coupling element which prevents a relative movement of the bearings of the floating bearing unit in a coupling position and allows a relative movement of the bearings of the floating bearing unit in a free position.
  • 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 roller base body and a roller shaft coaxial thereto, which protrudes from the roller base body 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, in particular in the radial direction, 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 roller bearing unit attached to it with an outer and an inner bearing ring and roller bodies 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 attached 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.
  • the synchronizing device preferably has a rotatable shaft which is fastened to the machine frame.
  • the shaft is mounted such that it can rotate about its longitudinal axis.
  • a push rod is attached to each end of the shaft, for example via a lever, the lever extending at an angle of approximately 60-120 °, preferably 90 °, to the respective push rod.
  • the push rod is each connected to a bearing, in particular the bearing block, of the floating bearing unit.
  • the push rod is preferably attached to the respective bearing via the coupling element in such a way that the push rod and the bearing can be moved to a limited extent relative to one another.
  • the bearing can be moved in the horizontal direction, preferably in the direction in which the push rod extends, in the machine frame by a certain amount, in particular a path difference.
  • the connection of the push rod to the respective bearing preferably has play so that the push rod and the bearing can be moved relative to one another by a certain amount, in particular a distance.
  • the push rod and the bearing can only be moved linearly relative to one another in the direction in which the push rod extends.
  • the movement of the push rod and the bearing are preferably coupled so that the coupling element is in the coupling position when a certain path difference between the bearing and the push rod is exceeded.
  • the coupling element In the coupling position of the coupling element, a relative movement of the bearings in at least one direction, preferably in the radial direction of the grinding roller, in particular in the direction of increasing the misalignment, is prevented.
  • the coupling element preferably has two coupling positions, the coupling element moving from the first coupling position via the free position into the second Coupling position is movable.
  • the coupling element is preferably designed such that it couples the bearing to the respective push rod when the relative movement of the bearings of the floating bearing unit, preferably a bearing and the push rod, exceeds a predetermined travel limit value.
  • the travel limit value is preferably a play of approximately ⁇ 1mm to ⁇ 20mm, preferably ⁇ 5mm, the travel limit value being in particular a deviation of the position of the bearing relative to a zero position that corresponds to the desired size of the grinding gap. If the relative movement exceeds the travel limit value, the coupling element is in the coupling position and couples the movement of the bearings of the floating bearing unit, preferably the push rod, with the respective bearing so that they are firmly connected to one another and no relative movement is possible in the respective direction of movement.
  • the coupling is understood to mean, for example, the synchronism of the bearings. In the free position, a maximum relative movement of the bearings corresponding to the travel limit value is possible.
  • a play between the push rods and the floating bearing unit enables a predetermined amount of relative movement of the push rod and the bearing, so that a certain misalignment of the grinding rollers is made possible but limited, so that damage to the grinding rollers caused by excessive misalignment is prevented.
  • the play is preferably formed in the horizontal direction, in particular in the direction of the grinding force or the direction of extension of the push rod.
  • the game is, for example, ⁇ 1mm to ⁇ 20mm, preferably ⁇ 5mm.
  • the synchronizing device has a rotatable shaft and at least two push rods, the push rods being connected at one end to the shaft and the other end to the floating bearing unit, the push rods and / or the shaft having the coupling element.
  • the hydraulic actuator is preferably attached directly to the respective bearing.
  • the synchronizing device comprises a rotatable shaft and at least two push rods, the push rods being connected at one end to the shaft and at the other end to a respective bearing of the floating bearing unit, the push rods each being connected to the respective bearing unit via a coupling element Bearings of the floating bearing unit and / or the shaft are connected.
  • each bearing of the floating bearing unit is connected to at least one hydraulic actuator and a push rod, the connection of the bearing to the respective push rod having a coupling unit.
  • the coupling element comprises a linear guide.
  • the linear guide is preferably designed in such a way that it allows a relative movement of the push rod and the bearing in the direction of the grinding force or the extension of the push rod and prevents them in directions deviating therefrom.
  • the linear guide has at least one stop to limit the movement of the bearing relative to the push rod.
  • the coupling element is at least partially formed in the push rod, each push rod having at least one coupling element.
  • the coupling element is formed in an end region of the push rod, preferably in the end region which faces the bearing.
  • the coupling element comprises a hydraulic actuator, preferably with a hydraulic cylinder in which a piston is arranged, which separates two hydraulic chambers from one another.
  • one end area of the push rod is designed as a hydraulic cylinder.
  • the roller mill has two coupling elements which are hydraulically connected to one another. Each coupling unit is preferably attached to a push rod.
  • the hydraulic chambers of the respective coupling elements are connected to one another.
  • a hydraulic connection of the coupling elements ensures uniform movement of the two coupling elements.
  • the hydraulic connection of the coupling elements optionally includes a throttle element, such as a throttle valve, for throttling, preferably limiting, the relative speeds of the push rods, in particular the grinding rollers.
  • the coupling element comprises a hollow cylinder which is formed in an end region of the push rod.
  • the push rods are each attached to the respective bearing of the floating bearing unit by means of a fastening element, the fastening element being fastened to the floating bearing unit and connected to the respective push rod such that it can be moved relative to one another.
  • the fastening element comprises, for example, a piston which is slidably arranged within the hollow cylinder formed in the push rod.
  • the hollow cylinder preferably forms a stop to limit the movement of the bearing relative to the push rod. The play is determined in particular by the piston stroke, preferably the length of the hollow cylinder.
  • the shaft has a first shaft section and a second shaft section, which are connected to one another via the coupling element.
  • the coupling element is designed as a claw coupling.
  • a coupling element designed as a claw coupling preferably comprises a coupling shaft and a hollow shaft arranged around and concentrically to this, the coupling shaft being firmly connected to one shaft section and the hollow shaft to the other shaft section.
  • the hollow shaft and the coupling shaft preferably have connecting elements which interact in a coupling position so that a relative movement of the coupling shaft and the hollow shaft is prevented and in a free position they allow a relative movement of the coupling shaft and the hollow shaft.
  • the connecting elements comprise, for example, projections which are arranged circumferentially on the coupling shaft and which are also arranged in the hollow shaft on the inner circumference Recesses Interaction.
  • the recesses are preferably larger than the projections, so that a certain relative rotation of the coupling shaft and the hollow shaft is possible.
  • each damper unit is designed in particular as a single-acting hydraulic cylinder and each has a cylinder with a piston which separates a gas chamber from a hydraulic chamber and is movable within the cylinder.
  • the gas chamber 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 so that hydraulic oil can flow from the respective hydraulic line into the hydraulic chamber.
  • the damper unit serves as a damper for the hydraulic actuators and preferably generates the force.
  • 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 representation of a roller mill with a synchronizing device in a sectional view according to a further exemplary embodiment.
  • 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 cannot be moved.
  • 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 can be moved linearly, in particular horizontally, preferably slidably.
  • the bearings 34, 36 are also preferably fixedly attached.
  • the bearings 34, 36 of the floating bearing unit 26 are each mounted so as to be movable in the radial direction of the grinding rollers 12, 14 and are each connected to one, preferably two, hydraulic actuators 38, 40.
  • the hydraulic actuators 38, 40 each serve to act on the first grinding roller 12, which is mounted in the floating bearing unit 26, with a grinding force in the direction of the second grinding roller 14.
  • the grinding force is preferably aligned in a direction orthogonal to the feeding of the material into the grinding gap 16, in particular the grinding force runs in the horizontal direction.
  • the floating bearing unit 26 can in particular be moved 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 machine frame 29. A movement of the respective bearing 34, 36 of the Floating bearing unit 26 results in a corresponding movement of the hydraulic actuator 38, 40 attached to it.
  • Each hydraulic actuator 38, 40 preferably has a cylinder and a piston movably attached therein, the movement of the hydraulic actuator being understood to mean, for example, a movement of the piston within the cylinder .
  • the roller mill 10 also has a synchronizing device 42.
  • the synchronizing device 42 is used to couple the movement of the bearings 34, 36 of the floating bearing unit 26, in particular to synchronize it, so that the bearings 34, 36 move synchronously and in particular a misalignment of the grinding roller 12, 14 in which they are not aligned parallel to one another , avoided or preferably limited.
  • the synchronizing device 42 has a shaft 44, at the ends of which a lever 46, 48 is attached, which respectively extends in the radial direction of the shaft 44.
  • the shaft 44 is, for example, fastened to the machine frame 29 via two fastening means 50, 52, the shaft 44 being rotatably connected to the fastening means 50, 52, for example by means of respective bearings, so that the shaft 44 is about its central longitudinal axis relative to the fastening means 50, 52 is rotatable.
  • a push rod 54, 56 is attached to the levers 46, 48, each of which is connected to a bearing 34, 36 of the floating bearing unit 26.
  • the push rods 54, 56 are preferably each attached to the housing of the respective bearing 34, 36.
  • the push rods 54, 56 of the synchronizing device 44 are in particular attached to the bearings 34, 36 of the floating bearing unit 26 in such a way that the bearings 24, 36 and the respective push rod 54, 56 are relative to one another, preferably in the direction of the grinding force or in the direction of extension of the push rods 54, 56, are movable.
  • the push rods 54, 56 are each connected to the respective bearing 34, 36 via a fastening element 58, 60, the push rod 54, 56 having one end on the respective lever 46, 48 and the other end on the fastening element 58, 60 is attached.
  • the fastening elements 58, 60 and the push rods 54, 56 are connected to one another in such a way that they can be moved relative to one another.
  • a coupling element 62, 64 is provided which is used to couple the fastening element 58, 60 to the push rod 54, 56.
  • the coupling element 62, 64 is, for example, a linear guide that only has a linear movement, preferably in the direction of the grinding force, in a radial direction Direction of the grinding rollers 12, 14 or the direction of extension of the push rod 54, 56 allows.
  • the coupling element 62, 64 comprises, for example, a hollow cylinder which is formed in an end region of the push rod 54, 56.
  • a piston which forms an end region of the fastening element 60, is arranged within the hollow cylinder.
  • the piston is slidably disposed within the hollow cylinder.
  • the hollow cylinder and the piston are designed in such a way that the piston stroke is approximately 1 mm to 20 mm, preferably 10 mm.
  • the coupling element 62, 64 shown in Fig. 1 is in a coupling position in which the relative movement of the push rods 54, 56, in particular the grinding rollers 12, 14 in at least one direction, namely in the direction of increasing the misalignment, is prevented.
  • the hydraulic actuators 38, 40 fastened to the bearings 34, 36 are optionally connected to a respective damper unit 66, 68 for the optional generation of the grinding force.
  • the damper units 66, 68 are each connected to the hydraulic actuators 38, 40 via one of the hydraulic lines.
  • the damper units 66, 68 are preferably designed essentially identically.
  • Each damper unit 66, 68 is designed in particular as a single-acting hydraulic cylinder and each has a cylinder with a piston 74, 80 which separates a gas chamber 70, 76 from a hydraulic chamber 72, 78 and is movable within the cylinder.
  • the gas chamber 70, 76 is preferably filled with a compressible gas such as nitrogen, the hydraulic chamber 72, 78 being filled with a non-compressible hydraulic oil and connected to the respective hydraulic line, so that hydraulic oil from the respective hydraulic line into the hydraulic chamber 72, 78 is flowable.
  • the damper unit 66, 68 serves as a spring for the hydraulic actuators 38, 40.
  • the hydraulic actuators 38, 40 are initially each subjected to the same hydraulic pressure. If the grinding rollers 12, 14 run incorrectly, which can be caused, for example, by uneven loading of 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 bearing with the respective bearing 34 or 36 connected hydraulic cylinder 38 or 40 with the bearing 34, 36 are moved. A movement of at least one of the bearings 34, 36 results in a movement of the fastening element 50, 52 connected to the respective bearing 34, 36 relative to the respective push rod 54, 56. If the relative movement exceeds the piston stroke in the respective coupling element 62, 64, this results in a movement of the respective push rod 54, 56.
  • Each push rod 54, 56 is connected to the shaft 44 via a radial lift 46, 48, so that a movement of a push rod 54, 56 results in a rotation of the shaft 44, whereby the movements of the push rods 54, 56 are coupled. This leads to the fact that the grinding rollers 12, 14 allow and limit skewing relative to one another.
  • 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 coupling element 62, 64.
  • the coupling element 62, 64 of FIG. 2 each comprise a hydraulic actuator with two hydraulic chambers which are separated from one another by a piston.
  • the hydraulic chambers of the coupling unit 62, 64 are preferably filled with an incompressible hydraulic oil.
  • the piston is preferably formed at one end of the fastening element 58, 60.
  • the roller mill 10 preferably has two coupling elements 62, 64, each of which is arranged to couple one of the push rods 54, 56 to one of the bearings 34, 36 of the floating bearing unit 26.
  • the coupling elements 62, 64 are, for example, connected to one another via hydraulic lines, each hydraulic chamber of a coupling unit 62, 64 being connected to the corresponding hydraulic chamber of the other coupling element 62, 64 via a hydraulic line, so that a movement of one of the pistons during a Inclination of the grinding rollers 12, 14 results in the opposite movement of the respective other piston, an inclination of the grinding rollers 12, 14 being permitted and limited to the piston stroke.
  • the coupling elements 62, 64 designed as hydraulic actuators are not connected to one another via a hydraulic line, but rather to an additional prestressing element, not shown, such as a hydraulic cylinder.
  • the prestressing element applies a prestressing force to the respective hydraulic cylinder.
  • FIG. 3 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. 3 has an alternative coupling element 82 which is arranged in the shaft 44.
  • the shaft 44 has, for example, two shaft sections which are connected to one another via the coupling element 82.
  • the coupling element 82 is designed, in particular, as a claw coupling which has an inner coupling shaft 84 and an outer hollow shaft 86 arranged concentrically therewith.
  • the coupling shaft 84 has, for example, projections on its outer circumference which interact with recesses in the inner circumference of the hollow shaft 86.
  • the recesses are larger than the projections, so that a play is formed between them and a rotation relative to one another by a certain angle is made possible.
  • the inner coupling shaft 84 is connected to one section of the shaft 44 and the outer hollow shaft 86 is connected to the other section of the shaft 44, so that a certain relative rotation of the shaft sections is allowed in order to allow a certain skew of the grinding rollers 12, 14.
  • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Disintegrating Or Milling (AREA)

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 Loslagereinheit (26) zur Aufnahme der ersten Mahlwalze (12) und eine Festlagereinheit (28) zur Aufnahme der zweiten Mahlwalze (14), wobei die Loslagereinheit (26) zwei Lager (34, 36) aufweist, die jeweils ein Ende der ersten Mahlwalze (12) aufnehmen, wobei an der Loslagereinheit (26) eine Mehrzahl von Hydraulikaktuatoren (38, 40) angebracht ist zum Beaufschlagen der Loslagereinheit (26) mit einer Kraft, und wobei die Lager (34, 36) der Loslagereinheit (26) miteinander über eine Gleichlaufeinrichtung (42) verbunden sind, wobei die Gleichlaufeinrichtung (42) ein Kopplungselement (62, 64; 82) aufweist, das in einer Kopplungsposition eine Relativbewegung der Lager (34, 36) verhindert und in einer Freiposition eine Relativbewegung der Lager (34, 36) erlaubt.

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 3930773 A1 ist eine Walzenmühle mit einem fest- und einer losgelagerten Mahlwalze bekannt, wobei die losgelagerte Walze jeweils mit Hydraulikaktuatoren 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. Aus der WO2019093954 ist beispielsweise eine Walzenmühle bekannt, die keine Relativbewegung der Mahlwalzen erlaubt. Eine vollständige Verhinderung des Schieflaufs der Mahlwalzen führt allerdings zu einer hohen Belastung der Lager der Mahlwalzen, sodass diese erheblich früher versagen.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzenmühle bereitzustellen, die eine durch einen Schieflauf der Mahlwalzen bedingte Beschädigung der Walzenmühle, insbesondere der Mahlwalzen und der Lager, 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 Loslagereinheit zur Aufnahme der ersten Mahlwalze und eine Festlagereinheit zur Aufnahme der zweiten Mahlwalze auf, wobei die Loslagereinheit zwei Lager aufweist, die jeweils ein Ende der ersten Mahlwalze aufnehmen. An der Loslagereinheit ist eine Mehrzahl von Hydraulikaktuatoren angebracht zum Beaufschlagen der Loslagereinheit mit einer Kraft, und wobei die Lager der Loslagereinheit miteinander über eine Gleichlaufeinrichtung verbunden sind. Die Gleichlaufeinrichtung weist ein Kopplungselement auf, das in einer Kopplungsposition eine Relativbewegung der Lager der Loslagereinheit verhindert und in einer Freiposition eine Relativbewegung der Lager der Loslagereinheit erlaubt.
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, insbesondere in radialer Richtung, 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.
Die Gleichlaufeinrichtung weist vorzugsweise eine rotierbare Welle auf, die an dem Maschinenrahmen befestigt ist. Die Welle ist insbesondere um ihre Längsachse rotierbar angebracht. An den Enden der Welle ist jeweils eine Schubstange beispielsweise über einen Hebel angebracht, wobei sich der Hebel in einem Winkel von etwa 60 - 120°, vorzugsweise 90° zu der jeweiligen Schubstange erstreckt. Die Schubstange ist jeweils mit einem Lager, insbesondere dem Lagerstein, der Loslagereinheit verbunden. Vorzugsweise ist die Schubstange über das Kopplungselement an dem jeweiligen Lager derart angebracht, dass die Schubstange und das Lager relativ zueinander begrenzt bewegbar sind. Insbesondere ist das Lager in horizontaler Richtung, vorzugsweise in Erstreckungsrichtung der Schubstange, in dem Maschinenrahmen um einen bestimmten Betrag, insbesondere Wegdifferenz, bewegbar. Die Verbindung der Schubstange mit dem jeweiligen Lager weist vorzugsweise ein Spiel auf, sodass die Schubstange und das Lager um einen bestimmten Betrag, insbesondere Weg, relativ zueinander bewegbar sind. Vorzugsweise sind die Schubstange und das Lager ausschließlich linear in Erstreckungsrichtung der Schubstange relativ zueinander bewegbar. Die Bewegung der Schubstange und des Lagers sind vorzugsweise gekoppelt, sodass such das Kopplungselement in der Kopplungsposition befindet, wenn eine bestimmte Wegdifferenz zwischen dem Lager und der Schubstange überschritten ist.
In der Kopplungsposition des Kopplungselements ist eine Relativbewegung der Lager in zumindest einer Richtung, vorzugsweise in radialer Richtung der Mahlwalze, insbesondere in Richtung der Vergrößerung des Schieflaufs, verhindert. Vorzugsweise weist das Kopplungselement zwei Kopplungspositionen auf, wobei das Kopplungselement von der ersten Kopplungsposition über die Freiposition in die zweite Kopplungsposition bewegbar ist. Das Kopplungselement ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass es das Lager mit der jeweiligen Schubstange koppelt, wenn die Relativbewegung der Lager der Loslagereinheit, vorzugsweise eines Lagers und der Schubstange einen vorabbestimmten Weg-Grenzwert überschreitet. Bei dem Weg- Grenzwert handelt es sich vorzugsweise um ein Spiel von etwa ±1mm bis ±20mm, vorzugsweise ±5mm, wobei der Weg-Grenzwert insbesondere eine Abweichung der Stellung des Lagers relativ zu einer Nullstellung ist, die der gewünschten Größe des Mahlspalts entspricht. Überschreitet die Relativbewegung den Weg-Grenzwert, befindet sich das Kopplungselement in der Kopplungsposition und koppelt die Bewegung der Lager der Loslagereinheit, vorzugsweise die Schubstange mit dem jeweiligen Lager, sodass diese fest miteinander verbunden sind und keine Relativbewegung in der jeweiligen Bewegungsrichtung möglich ist. Unter der Kopplung ist beispielsweise der Gleichlauf der Lager zu verstehen. In der Freiposition ist eine dem Weg-Grenzwert entsprechende maximale Relativbewegung der Lager möglich.
Im Betrieb der Walzenmühle stellt sich bei einer ungleichmäßigen Belastung der Mahlwalze ein Schieflauf der Mahlwalzen ein, wobei zumindest ein Lager der Loslagereinheit in radialer Richtung bewegt wird. Übersteigt diese radiale Bewegung den Betrag des Spiels zwischen den Kopplungspositionen des Kopplungselements dem jeweiligen Lager und der mit diesem verbundenen Schubstange, wird die Schubstange in radialer Richtung bewegt und rotiert über den Hebel die Welle der Gleichlaufeinrichtung. Eine Rotation der Welle resultiert in einer Bewegung der zweiten Schubstange und einer entsprechenden Bewegung des mit dieser verbundenen Lagers der Loslagereinheit. Ein Spiel zwischen den Schubstangen und der Loslagereinheit ermöglicht einen vorab festgelegten Betrag einer Relativbewegung der Schubstange und dem Lager, sodass ein bestimmter Schieflauf der Mahlwalzen ermöglicht aber begrenzt wird, sodass eine Beschädigung der Mahlwalzen begingt durch einen zu großen Schieflauf verhindert wird. Vorzugsweise ist das Spiel in horizontaler Richtung, insbesondere in Richtung der Mahlkraft oder der Erstreckungsrichtung der Schubstange, ausgebildet. Das Spiel beträgt beispielsweise ±1mm bis ±20mm, vorzugsweise ±5mm. Gemäß einer ersten Ausführungsform weist die Gleichlaufeinrichtung eine rotierbare Welle und zumindest zwei Schubstangen auf, wobei die Schubstangen mit jeweils einem Ende mit der Welle und mit dem jeweils anderen Ende mit der Loslagereinheit verbunden sind, wobei die Schubstangen und/ oder die Welle das Kopplungselement aufweist. Der Hydraulikaktuator ist vorzugsweise direkt an dem jeweiligen Lager angebracht.
Die Gleichlaufeinrichtung umfasst gemäß einer weiteren Ausführungsform eine rotierbare Welle und zumindest zwei Schubstangen, wobei die Schubstangen mit jeweils einem Ende mit der Welle und mit dem jeweils anderen Ende mit jeweils einem Lager der Loslagereinheit verbunden sind, wobei die Schubstangen jeweils über ein Kopplungselement mit dem jeweiligen Lager der Loslagereinheit und/ oder der Welle verbunden sind. Insbesondere ist jedes Lager der Loslagereinheit mit zumindest einem Hydraulikaktuator und einer Schubstange verbunden, wobei die Verbindung des Lagers mit der jeweiligen Schubstange eine Kopplungseinheit aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Kopplungselement eine Linearführung. Die Linearführung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie eine Relativbewegung der Schubstange und des Lagers in Richtung der Mahlkraft oder der Erstreckung der Schubstange erlaubt und in davon abweichenden Richtungen verhindert. Die Linearführung weist gemäß einer weiteren Ausführungsform zumindest einen Anschlag zu Begrenzung der Relativbewegung des Lagers zu der Schubstange auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Kopplungselement zumindest teilweise in der Schubstange ausgebildet, wobei jede Schubstange zumindest ein Kopplungselement aufweist. Beispielsweise ist das Kopplungselement in einem Endbereich der Schubstange ausgebildet, vorzugsweise in dem Endbereich, der dem Lager zugewandt ist. Das Kopplungselement umfasst gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel einen Hydraulikaktuator vorzugsweise mit einem Hydraulikzylinder, in dem ein Kolben angeordnet ist, der zwei Hydraulikkammern voneinander trennt. Beispielsweise ist ein Endbereich der Schubstange als Hydraulikzylinder ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Walzenmühle zwei Kopplungselemente auf, die hydraulisch miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist jede Kopplungseinheit an einer Schubstange angebracht. Insbesondere sind die Hydraulikkammern der jeweiligen Kopplungselemente miteinander verbunden. Eine hydraulische Verbindung der Kopplungselemente sorgt für eine gleichmäßige Bewegung der beiden Kopplungselemente. Die hydraulische Verbindung der Kopplungselemente umfasst optional ein Drosselungselement, wie beispielsweise eine Drosselklappe, zur Drosselung, vorzugsweise Begrenzung, der Relativgeschwindigkeiten der Schubstangen, insbesondere der Mahlwalzen.
Das Kopplungselement umfasst gemäß einer weiteren Ausführungsform einen Hohlzylinder, der in einem Endbereich der Schubstange ausgebildet ist. Die Schubstangen sind insbesondere jeweils mittels eines Befestigungselements an dem jeweiligen Lager der Loslagereinheit angebracht, wobei das Befestigungselement an der Loslagereinheit befestigt und mit der jeweiligen Schubstange relativ zueinander bewegbar verbunden ist. Das Befestigungselement umfasst beispielsweise einen Kolben, der innerhalb des in der Schubstange ausgebildeten Hohlzylinders gleitbar angeordnet ist. Der Hohlzylinder bildet vorzugsweise einen Anschlag zur Begrenzung der Relativbewegung des Lagers zu der Schubstange aus. Das Spiel wird insbesondere durch den Kolbenhub, vorzugsweise die Länge des Hohlzylinders bestimmt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Welle einen ersten Wellenabschnitt und einen zweiten Wellenabschnitt auf, die miteinander über das Kopplungselement verbunden sind. Das Kopplungselement ist gemäß einer weiteren Ausführungsform als Klauenkupplung ausgebildet. Ein als Klauenkupplung ausgebildetes Kopplungselement umfasst vorzugsweise eine Kopplungswelle und eine um diese und konzentrisch zu dieser angeordnete Hohlwelle, wobei die Kopplungswelle mit einem Wellenabschnitt und die Hohlwelle mit dem anderen Wellenabschnitt fest verbunden ist. Die Hohlwelle und die Kopplungswelle weisen vorzugsweise Verbindungselemente auf, die in einer Kopplungsposition Zusammenwirken, sodass eine Relativbewegung der Kopplungswelle und der Hohlwelle verhindert und in einer Freiposition eine Relativbewegung Kopplungswelle und der Hohlwelle erlauben. Die Verbindungselemente umfassen beispielsweise auf der Kopplungswelle umfangsmäßig angeordnete Vorsprünge, die mit in der Hohlwelle am inneren Umfang angeordneten Aussparungen Zusammenwirken. Die Aussparungen sind vorzugsweise größer als die Vorsprünge, sodass eine bestimmte relative Umdrehung der Kopplungswelle und der Hohlwelle möglich ist.
Es ist ebenfalls denkbar, dass die an den Lagern befestigten Hydraulikaktuatoren mit jeweils einer Dämpfereinheit verbunden. Die Dämpfereinheiten sind jeweils über eine Hydraulikleitung mit den Hydraulikaktuatoren verbunden. Jede Dämpfereinheit ist insbesondere als einfach wirkender Hydraulikzylinder ausgebildet und weist jeweils einen Zylinder mit einem Kolben auf, der eine Gaskammer von einer Hydraulikkammer trennt und innerhalb des Zylinders bewegbar ist. Die Gaskammer 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 verbunden ist, sodass Hydrauliköl von der jeweiligen Hydraulikleitung in die Hydraulikkammer strömbar ist. Die Dämpfereinheit dient als Dämpfer der Hydraulikaktuatoren und erzeugt vorzugsweise die Kraft.
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 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, insbesondere horizontal, 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 in radialer Richtung der Mahlwalzen 12, 14 bewegbar angebracht und 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 38, 40 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 Gleichlaufeinrichtung 42 dient dazu, die Bewegung der Lager 34, 36 der Loslagereinheit 26 zu koppeln, insbesondere zu synchronisieren, sodass sich die Lager 34, 36 synchron bewegen und insbesondere ein Schieflauf der Mahlwalze 12, 14, bei welchem diese nicht parallel zueinander ausgerichtet sind, vermieden oder vorzugsweise begrenzt wird. Die Gleichlaufeinrichtung 42 weist eine Welle 44 auf, an deren Enden jeweils ein Hebel 46, 48 angebracht ist, der sich jeweils in radialer Richtung der Welle 44 erstreckt. Die Welle 44 ist beispielhaft über zwei Befestigungsmittel 50, 52 an dem Maschinenrahmen 29 befestigt, wobei die Welle 44 drehbar, beispielsweise mittels jeweiliger Lager mit den Befestigungsmitteln 50, 52 verbunden ist, sodass die Welle 44 um ihre Mittellängsachse relativ zu den Befestigungsmitteln 50, 52 drehbar ist. An den Hebeln 46, 48 ist jeweils eine Schubstange 54, 56 angebracht, die jeweils mit einem Lager 34, 36 der Loslagereinheit 26 verbunden sind. Vorzugsweise sind die Schubstangen 54, 56 jeweils an dem Gehäuse des jeweiligen Lagers 34, 36 angebracht. Die Schubstangen 54, 56 der Gleichlaufeinrichtung 44 sind insbesondere derart an den Lagern 34, 36 der Loslagereinheit 26 angebracht, dass die Lager 24, 36 und die jeweilige Schubstange 54, 56 relativ zueinander, vorzugsweise in Richtung der Mahlkraft oder in Erstreckungsrichtung der Schubstangen 54, 56, bewegbar sind. Vorzugsweise sind die Schubstangen 54, 56 jeweils über ein Befestigungselement 58, 60 mit dem jeweiligen Lager 34, 36 verbunden, wobei die Schubstange 54, 56 mit ihrem einen Ende an dem jeweiligen Hebel 46, 48 und mit dem anderen Ende an dem Befestigungselement 58, 60 befestigt ist. Die Befestigungselemente 58, 60 und die Schubstangen 54, 56 sind derart miteinander verbunden, dass sie relativ zueinander bewegbar sind. Beispielhaft ist ein Kopplungselement 62, 64 vorgesehen, das der Kopplung des Befestigungselements 58, 60 mit der Schubstange 54, 56 dient. Bei dem Kopplungselement 62, 64 handelt es sich beispielsweise um eine Linearführung, die lediglich eine lineare Bewegung, vorzugsweise in Richtung der Mahlkraft, in radialer Richtung der Mahlwalzen 12, 14 oder der Erstreckungsrichtung der Schubstange 54, 56, zulässt.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 umfasst das Kopplungselement 62, 64 beispielhaft einen Hohlzylinder, der in einem Endbereich der Schubstange 54, 56 ausgebildet ist. Innerhalb des Hohlzylinders ist ein Kolben angeordnet, der einen Endbereich des Befestigungselements 60 ausbildet. Der Kolben ist innerhalb des Hohlzylinders gleitbar angeordnet. Der Hohlzylinder und der Kolben sind derart ausgebildet, dass der Kolbenhub etwa 1mm bis 20mm, vorzugsweise 10mm beträgt. Das in Fig. 1 dargestellte Kopplungselement 62, 64 ist in einer Kopplungsposition, in der die Relativbewegung der Schubstangen 54, 56, insbesondere der Mahlwalzen 12, 14 in zumindest einer Richtung, nämlich in Richtung der Vergrößerung des Schieflaufs, verhindert wird.
Die an den Lagern 34, 36 befestigten Hydraulikaktuatoren 38, 40 sind optional mit jeweils einer Dämpfereinheit 66, 68 zum optionalen Erzeugen der Mahlkraft verbunden. Die Dämpfereinheiten 66, 68 sind jeweils über eine der Hydraulikleitungen mit den Hydraulikaktuatoren 38, 40 verbunden. Die Dämpfereinheiten 66, 68 sind vorzugweise im Wesentlichen identisch ausgebildet. Jede Dämpfereinheit 66, 68 ist insbesondere als einfach wirkender Hydraulikzylinder ausgebildet und weist jeweils einen Zylinder mit einem Kolben 74, 80 auf, der eine Gaskammer 70, 76 von einer Hydraulikkammer 72, 78 trennt und innerhalb des Zylinders bewegbar ist. Die Gaskammer 70, 76 ist vorzugsweise mit einem komprimierbaren Gas, wie beispielsweise Stickstoff gefüllt, wobei die Hydraulikkammer 72, 78 mit einem nicht komprimierbaren Hydrauliköl gefüllt ist und mit der jeweiligen Hydraulikleitung verbunden ist, sodass Hydrauliköl von der jeweiligen Hydraulikleitung in die Hydraulikkammer 72, 78 strömbar ist. Die Dämpfereinheit 66, 68 dient als Feder der Hydraulikaktuatoren 38, 40.
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 einer Bewegung des jeweils mit dem Lager 34, 36 verbundenen Befestigungselements 50, 52 relativ zu der jeweiligen Schubstange 54, 56. Überschreitet die Relativbewegung den Kolbenhub in dem jeweiligen Kopplungselement 62, 64, resultiert dies in einer Bewegung der jeweiligen Schubstange 54, 56. Jede Schubstange 54, 56 ist über einen radialen Heben 46, 48 mit der Welle 44 verbunden, sodass eine Bewegung einer Schubstange 54, 56 in einer Rotation der Welle 44 resultiert, wodurch die Bewegungen der Schubstangen 54, 56 gekoppelt sind. Dies führt dazu, dass ein Schieflauf der Mahlwalzen 12, 14 relativ zueinander ermöglicht und begrenzt.
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 Dämpferreinheit 66, 68 und die Hydraulikaktuatoren 38, 40 automatisch wieder auf den Ausgangswert geregelt.
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 ein alternatives Kopplungselement 62, 64 auf. Das Kopplungselement 62, 64 der Fig. 2 umfassen jeweils einen Hydraulikaktuator mit zwei Hydraulikkammern, die durch einen Kolben voneinander getrennt sind. Die Hydraulikkammern der Kopplungseinheit 62, 64 sind vorzugsweise mit einem inkompressiblen Hydrauliköl gefüllt. Der Kolben ist vorzugsweise an einem Ende des Befestigungselements 58, 60 ausgebildet. Die Walzenmühle 10 weist vorzugsweise zwei Kopplungselemente 62, 64 auf, die jeweils zur Kopplung einer der Schubstangen 54, 56 mit jeweils einer der Lager 34, 36 der Loslagereinheit 26 angeordnet ist. Die Kopplungselemente 62, 64 sind beispielhaft über Hydraulikleitungen miteinander verbunden, wobei jede Hydraulikkammer einer Kopplungseinheit 62, 64 mit der entsprechenden Hydraulikkammer des anderen Kopplungselements 62, 64 über eine Hydraulikleitung verbunden ist, sodass eine Bewegung einer der Kolben bei einer Schiefstellung der Mahlwalzen 12, 14 in der entgegengesetzten Bewegung des jeweils anderen Kolbens resultiert, wobei eine Schiefstellung der Mahlwalzen 12, 14 erlaubt und auf den Kolbenhub begrenzt wird. Es ist ebenfalls denkbar, dass die als Hydraulikaktuatoren ausgebildete Kopplungselemente 62, 64 nicht miteinander über eine Hydraulikleitung, sondern jeweils mit einem zusätzlichen nicht dargestellten Vorspannelement, wie beispielsweise einem Hydraulikzylinder verbunden sind. Das Vorspannelement beaufschlagt den jeweiligen Hydraulikzylinder mit einer Vorspannkraft.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Walzenmühle 10 mit einer Gleichlaufeinrichtung 42, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Walzenmühle 10 der Fig. 3 weist im Unterschied zu der Walzenmühle des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 ein alternatives Kopplungselement 82 auf, das in der Welle 44 angeordnet ist. Die Welle 44 weist beispielhaft zwei Wellenabschnitte auf, die über das Kopplungselement 82 miteinander verbunden sind. Das Kopplungselement 82 ist insbesondere als Klauenkupplung ausgebildet, die eine innere Kopplungswelle 84 und eine konzentrisch zu dieser angeordnete äußere Hohlwelle 86 aufweist. Die Kopplungswelle 84 weist auf ihrem äußeren Umfang beispielhaft Vorsprünge auf, die mit Ausnehmungen in dem inneren Umfang der Hohlwelle 86 Zusammenwirken. Die Ausnehmungen sind größer als die Vorsprünge, sodass zwischen diesen ein Spiel ausgebildet ist und eine Rotation relativ zueinander um einen bestimmten Winkel ermöglicht wird. Beispielsweise ist die innere Kopplungswelle 84 mit einem Abschnitt der Welle 44 und die äußere Hohlwelle 86 mit dem jeweils anderen Abschnitt der Welle 44 verbunden, sodass eine bestimmte relative Rotation der Wellenabschnitte erlaubt ist, um einen bestimmten Schieflauf der Mahlwalzen 12, 14 zu erlauben. 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 Hydraulikaktuator 40 Hydraulikaktuator 42 Gleichlaufeinrichtung 44 Welle 46 Hebel 48 Hebel
50 Befestigungsmittel 52 Befestigungsmittel 54 Schubstange 56 Schubstange 58 Befestigungselement 60 Befestigungselement 62 Kopplungselement 64 Kopplungselement 66 Dämpfereinheit 68 Dämpfereinheit 70 Gaskammer 72 Hydraulikkammer 74 Kolben 76 Gaskammer 78 Hydraulikkammer 80 Kolben 82 Kopplungselement 84 Kopplungswelle 86 Hohlwelle

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 Loslagereinheit (26) zur Aufnahme der ersten Mahlwalze (12) und eine Festlagereinheit (28) zur Aufnahme der zweiten Mahlwalze (14), wobei die Loslagereinheit (26) zwei Lager (34, 36) aufweist, die jeweils ein Ende der ersten Mahlwalze (12) aufnehmen, wobei an der Loslagereinheit (26) eine Mehrzahl von Hydraulikaktuatoren (38, 40) angebracht ist zum Beaufschlagen der Loslagereinheit (26) mit einer Kraft, und wobei die Lager (34, 36) der Loslagereinheit (26) miteinander über eine Gleichlaufeinrichtung (42) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichlaufeinrichtung (42) ein Kopplungselement (62, 64; 82) aufweist, das in einer Kopplungsposition eine Relativbewegung der Lager (34, 36) verhindert und in einer Freiposition eine Relativbewegung der Lager (34, 36) erlaubt.
2. Walzenmühle (10) nach Anspruch 1, wobei die Gleichlaufeinrichtung (42) eine rotierbare Welle (44) und zumindest zwei Schubstangen (54, 56) aufweist, wobei die Schubstangen (54, 56) mit jeweils einem Ende mit der Welle (44) und mit dem jeweils anderen Ende mit der Loslagereinheit (26) verbunden sind, wobei die Schubstangen (54, 56) und/ oder die Welle (44) das
Kopplungselement (62, 64; 82) aufweist.
3. Walzenmühle (10) nach Anspruch 1, wobei die Gleichlaufeinrichtung (42) eine rotierbare Welle (44) und zumindest zwei Schubstangen (54, 56) aufweist, wobei die Schubstangen (54, 56) mit jeweils einem Ende mit der Welle (44) und mit dem jeweils anderen Ende mit jeweils einem Lager (34, 36) der Loslagereinheit (26) verbunden sind, wobei die Schubstangen (54, 56) jeweils über das Kopplungselement (62, 64) mit dem jeweiligen Lager (34, 36) der Loslagereinheit (26) und/ oder der Welle (44) verbunden sind.
4. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kopplungselement (62, 64) eine Linearführung umfasst.
5. Walzenmühle (10) nach Anspruch 4, wobei die Linearführung einen Anschlag zu Begrenzung der Relativbewegung des Lagers (34, 36) zu der Schubstange (54, 56) aufweist.
6. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kopplungselement (62, 64) zumindest teilweise in der Schubstange (54, 56) angeordnet ist und wobei jede Schubstange (54, 56) zumindest ein Kopplungselement (62, 64) aufweist.
7. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kopplungselement (62, 64) einen Hydraulikaktuator umfasst.
8. Walzenmühle (10) nach Anspruch 7, wobei die Walzenmühle (10) zwei Kopplungselemente (62, 64) aufweist, die hydraulisch miteinander verbunden sind.
9. Walzenmühle (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kopplungselement (62, 64) einen Hohlzylinder umfasst, der in einem Endbereich der Schubstange (54, 56) ausgebildet ist.
10. Walzenmühle (10) nach Anspruch 2, wobei die Welle (44) einen ersten Wellenabschnitt und einen zweiten Wellenabschnitt aufweist, die miteinander über das Kopplungselement (82) verbunden sind.
11.Walzenmühle (10) nach Anspruch 10, wobei das Kopplungselement (82) als Klauenkupplung ausgebildet ist.
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