DE102004028670A1

DE102004028670A1 - Walzenlagerung bei einer Rollenpresse

Info

Publication number: DE102004028670A1
Application number: DE102004028670A
Authority: DE
Inventors: Christian Splinter; Meinhard Frangenberg
Original assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Current assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Priority date: 2004-06-12
Filing date: 2004-06-12
Publication date: 2005-12-29
Also published as: CN1989001A; WO2005120815A1; US20080017052A1; EP1755875A1; AU2005251919A1; US7841273B2; RU2007101241A; AU2005251919B2; ZA200610689B; CN1989001B

Abstract

Um bei Zweiwalzenmaschinen z. B. Rollenpressen zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutes die Walzenlagerung montagemäßig zu vereinfachen und noch so zu verbessern, dass bei allen Freiheitsgraden der Walzen und deren Lagergehäuse (15, 16), hervorgerufen durch Walzenschiefstellung und/oder thermische Walzen-Längenänderungen, die Walzenbewegungen auf ihren Gleitbahnen sicher geführt sind, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass bei jeder Walze das Festlagergehäuse (15) und das Loslagergehäuse (16) jeweils durch eine Führungsstange (17) miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweiwalzenmaschine zur Druckbehandlung körnigen Gutes, insbesondere Rollenpresse zur Gutbettzerkleinerung oder Kompaktierung bzw. Brikettierung, mit zwei in einem Maschinenrahmen drehbar gelagerten, gegenläufig angetriebenen und durch einen Walzenspalt voneinander getrennten Walzen, von denen wenigstens eine als quer zum Walzenspalt bewegliche Loswalze ausgebildet ist, deren Lagergehäuse über Hydraulikzylinder an Rahmenseitenteilen abgestützt sind, wobei die Lagergehäuse mit ihren Unterseiten auf ebenen Gleitbahnen von Maschinenkonsolen gelagert sind.

Bei derartigen Zweiwalzenmaschinen liegt die Loswalze mit ihren Lagergehäusen auf den Gleitbahnen der zwei beabstandeten Konsolen auf und sie kann dort mit ihren Lagergehäusen vermittels Gleitplatten quer zum Walzenspalt hin- und hergleiten, wobei auch eine Walzenschiefstellung mit unparallelem Walzenspalt möglich ist. Diese Walzenbeweglichkeit kann durch in die Lagergehäuse eingebaute verhältnismäßig kostspielige Pendelrollenlager realisiert werden, bei denen es bei größeren Walzenschiefstellungen allerdings zu übermäßigen Beanspruchungen der Lagerdichtungen sowie auch zum unerwünschten Einsaugen von verschmutztem Dichtungsfett in den aufklaffenden sich vergrößernden Labyrinthspalt kommen kann und bei denen die Lagergehäuse z. B. über Passfedern axial fixiert sind. Pendelrollenlager können außerdem nicht ohne weiteres thermische Längenänderungen der Walzen kompensieren.

Aus der DE 40 34 822 C2 ist eine gattungsgemäße Zweiwalzenmaschine bekannt, in deren Lagergehäuse nicht Pendelrollenlager, sondern einfachere mehrreihige Zylinderrollenlager eingebaut sind. Um hierbei Walzenschiefstellungen zu ermöglichen, weisen die Lagergehäuse vertikale Arme auf mit am Ende angebrachten Gelenkzapfen, die in außen am Maschinenrahmen angeordneten Kulissenführungen mit Gleitführungsschlitzen schwenkbeweglich geführt sind. Diese Konstruktion lässt Walzenschiefstellungen und auch Walzenwärmedehnungen zu, ohne dass dabei ein Aufklaffen der Lagerdichtungen auftritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Zweiwalzenmaschinen der eingangs genannten Art die Walzenlagerung insbesondere montagemäßig zu vereinfachen und noch so zu verbessern, dass bei allen Freiheitsgraden der Walzen und deren Lagergehäuse, hervorgerufen durch Walzenschiefstellung und/oder thermische Walzen-Längenänderungen, die Walzenbewegungen statisch bestimmt geführt sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Zweiwalzenmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Zweiwalzenmaschine sind nicht mehr sämtliche vier Lagergehäuse über vertikale Arme in Kulissenführungen mit Gleitführungsschlitz am Maschinenrahmen geführt, sondern lediglich die Festlagergehäuse der Festwalze und der Loswalze. Dabei sind bei jeder Walze das Festlagergehäuse und das Loslagergehäuse jeweils durch eine Führungsstange miteinander verbunden, d. h. das Loslagergehäuse, dessen Zylinderrollenlager thermische Längenänderungen der Walze in axialer Richtung zulässt, ist vom Festlagergehäuse direkt über die Führungsstange geführt. Das heißt, die Loslager und deren Lagergehäuse sind nicht fixiert und trotzdem vermittels der jeweiligen Führungsstange geführt. Die Führungsstangen sind etwa parallel zum Walzenspalt und mit Vorteil unterhalb der Walzen angeordnet, und zwar mit genügend großem Abstand zum Walzenspalt, so dass die Führungsstangen den durch den Walzenspalt geförderten Gutmaterialfluss nicht stören können.

Ein weiterer Vorteil der das Festlagergehäuse und das Loslagergehäuse jeweils verbindenden Führungsstangen liegt in der einfacheren Montage und Demontage der Walzeneinheiten, die aus der Walze und auf deren Lagerzapfen aufgeschobenen Lagergehäusen bestehen, z. B. mittels eines Kranes im Falle eines Walzenwechsels, wobei das Lagergehäuse mit dem axial nicht fixierten Loslager infolge der Führungsstange nicht vom zugehörigen Lagerzapfen abrutschen kann. In jedem Fall erlaubt die Führungsstange eine Walzenschiefstellung, wobei auch bei Walzenschiefstellungen die Zylinderrollenlager und die Walzenwelle achsparallel bleiben, wodurch ein Aufklaffen der Lagerdichtungen und Lagerlabyrinthe bei Schiefstellung der Walze ausgeschlossen ist.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung weisen die Führungsstangen an ihren Enden jeweils ein Gelenk auf mit einem Verbindungsarm, der am jeweilig benachbarten Lagergehäuse angreift. Damit wird besonders wirkungsvoll die Führung der die Loslager beinhaltenden Lagergehäuse bei thermischer Längenänderung der Walze und/oder bei Walzenschiefstellung realisiert. Außerdem bleibt dadurch das System statisch bestimmt.

Durch die pro Walze erfindungsgemäß eingesetzte Führungsstange können die Abstände der auf die Lagerzapfen aufgeschobenen Lagergehäuse in der Werkstatt fertig eingestellt werden. Weitere Einstell- und Ausrichtarbeiten am Ort der Installation der Rollen presse bzw. Walzenmühle entfallen, wodurch der Montageaufwand reduziert sowie der Zeitaufwand zum Austausch verschlissener Walzen erheblich verkürzt wird. Weil die Loslagergehäuse nicht mehr über Gleitführungs-Schlitzkulissen am Maschinenrahmen geführt sind, werden bei der erfindungsgemäßen Zweiwalzenmaschine die Genauigkeitsanforderungen bei der Fertigung des Maschinenrahmens reduziert, was insbesondere bei einer Fremdfertigung des Maschinenrahmens von Vorteil ist.

Die Führungsstange zur Verbindung von Festlagergehäuse und Loslagergehäuse kann längeneinstellbar z. B. mit einem Spannschloss ausgestattet sein, um die Fertigungstoleranzen bequem ausgleichen zu können.

Das Loslagergehäuse kann durch die Zugstange statt über das Festlagergehäuse auch über das axial fixierte Getriebe wie z. B. Aufsteckgetriebe des Walzenantriebs bzw. der zugehörigen Drehmomentenstütze axial geführt sein.

Weil bei der erfindungsgemäßen Zweiwalzenmaschine bei Walzenschiefstellung ein Aufklaffen der Lagerdichtungen und Labyrinthe nicht mehr möglich ist, kann die Zweiwalzenmaschine wie z. B. Rollenpresse statt mit Zylinderrollenlagern auch mit Pendelrollenlagern samt Ölumlaufschmierung sowie mit anderen winkeleinstellbaren Lagerbauarten, prinzipiell auch mit vergleichbaren Gleitlagern ausgestattet sein. Hierbei wird zum Erreichen der statischen Bestimmtheit die Führungsstange mit dem Festlagergehäuse steif verbunden.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt:
1: herausgezeichnet eine Walze einer Rollenpresse zur Druckzerkleinerung körnigen Gutes, wobei die Walze mit auf den Lagerzapfen aufgeschobenen Lagergehäusen eine Montageeinheit bildet, und
2: ebenfalls in perspektivischer Ansicht eine Rollenpresse mit ihren wesentlichen Teilen mit zwei eingebauten Walzen.
Gemäß 2 weist die Rollenpresse einen Maschinenrahmen 10 auf, in dem zwei gegenläufig rotierende Walzen 11, 12 drehbar gelagert sind, die zwischen sich einen Walzenspalt bilden und von denen die eine Walze, z. B. die in 2 vordere Walze als Festwalze 11 und die andere in 2 hintere Walze als Loswalze 12 ausgebildet sind, welch letztere in 1 herausgezeichnet ist. Beide Walzen weisen Lagerzapfen auf, die in Wälzlagern insbesondere Zylinderrollenlagern gelagert sind, welche wiederum in Lagergehäusen angeordnet sind. Während die Festwalze 11 sich mit ihren beiden Lagergehäusen unmittelbar an den vorderen Maschinenrahmenseitenteilen abstützt und auf zwei Konsolen 13, 14 des Maschinenrahmens 10 aufliegt, liegt die Loswalze 12 mit ihren Lagergehäusen 15 und 16 ebenfalls auf den Gleitbahnen dieser zwei beabstandeten Konsolen 13 und 14 auf und sie kann dort mit ihren Lagergehäusen 15, 16 vermittels Gleitplatten quer zum Walzenspalt hin- und hergleiten. Die Lagergehäuse 15 und 16 sind gegen nicht dargestellte Hydraulikzylinder abgestützt, mit denen die Walzenpresskraft zur Druckbeanspruchung des im Walzenspalt befindlichen zu zerkleinernden Gutes aufgebracht wird, wobei sich die Hydraulikzylinder wiederum an hinteren Maschinenrahmen-Seitenteilen abstützen.
Das im Lagergehäuse 15 angeordnete Wälzlager ist mittels zusätzlichem Axiallager 15a als Festlager und das im Lagergehäuse 16 eingebaute Wälzlager ist als Loslager ausgebildet, das eine thermische Längenänderung der Walze zulässt. Im praktischen Betrieb der Rollenpresse kann es beispielsweise aufgrund ungleichmäßiger Chargierung des Walzenspaltes mit Aufgabegut zu Walzenschiefstellungen kommen, die zum Gleiten der Lagergehäuse auf den Gleitbahnen der Konsolen führen.
Das Festlagergehäuse 15 der Loswalze 12 sowie das benachbarte Festlagergehäuse der Festwalze 11 sind am Maschinenrahmen axial geführt, z. B. mittels Kulissenführung mit Gelenkzapfen 15b, 15c in einem Gleitführungsschlitz, aber die übrigen Freiheitsgrade der Lagergehäuse, nämlich Bewegung quer zum Walzenspalt mit Ermöglichung von Walzenschiefstellungen bleiben erhalten.
Zur sicheren Führung der Lagergehäuse auf ihren Gleitbahnen sind erfindungsgemäß bei jeder Walze das Festlagergehäuse 15 und das Loslagergehäuse 16 jeweils durch eine Führungsstange 17, 17a miteinander verbunden, die etwa parallel zum Walzenspalt mit Vorteil unterhalb der Walzen angeordnet ist, so dass die Führungsstangen den Gutmaterialfluss durch den Walzenspalt nicht stören. Um das Gleiten der Lagergehäuse in allen Freiheitsgraden zu ermöglichen, weisen die Führungsstangen 17, 17a an ihren Enden gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung jeweils ein Gelenk 18, 19 auf mit jeweils einem etwa rechtwinklig abgehenden Verbindungsarm 20, 21, der am jeweilig benachbarten Lagergehäuse 15 bzw. 16 angreift. Die Walzen mit ihren jeweiligen Lagergehäusen 15, 16 sowie mit der Führungsstange 17 bilden jeweils eine in der Werkstatt gefertigte und ausgerichtete in 1 gezeigte Baueinheit, wobei beim Transport einer solchen Baueinheit die Führungsstange 17 auch noch das Abrutschen des Loslagergehäuses 16 vom Walzenzapfen verhindert, d. h. die Führungsstange 17 stellt gleichzeitig eine Montagehilfe bei der Montage der erfindungsgemäßen Rollenpresse sowie beim Austausch verschlissener Walzen dar.
Dadurch, dass das Loslagergehäuse 16 vom Festlagergehäuse 15 über die Führungsstange 17 geführt ist, bleiben bei Walzenschiefstellungen die Lagerdichtungsspalte bzw. Labyrinthspalte unverändert, was sich nicht nur positiv auf die Lebensdauer der Lagerdichtungen auswirkt, sondern auch den konsequenten Einsatz einer Ölumlaufschmierung der Lager ermöglicht.
In 2 ist noch zu sehen, dass auf die jeweils rechten Lagerzapfen von Festwalze 11 und Loswalze 12 Aufsteckgetriebe 22, 23 mit Kupplungen 24, 25 aufgesteckt sind, über die der motorische Antrieb beider Walzen erfolgt.

Claims

Zweiwalzenmaschine zur Druckbehandlung körnigen Gutes, insbesondere Rollenpresse zur Gutbettzerkleinerung oder Kompaktierung bzw. Brikettierung, mit zwei in einem Maschinenrahmen (10) drehbar gelagerten, gegenläufig angetriebenen und durch einen Walzenspalt voneinander getrennten Walzen (11, 12), von denen wenigstens eine als Loswalze (12) ausgebildet ist, deren Lagergehäuse (15, 16) über Hydraulikzylinder an Rahmenseitenteilen abgestützt sind, wobei die Lagergehäuse mit ihren Unterseiten auf ebenen Gleitbahnen von Maschinenkonsolen (13, 14) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Walze das Festlagergehäuse (15) und das Loslagergehäuse (16) jeweils durch eine Führungsstange (17) miteinander verbunden sind.
Zweiwalzenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstangen (17) etwa parallel zum Walzenspalt unterhalb der Walzen angeordnet sind.
Zweiwalzenmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstangen (17) an ihren Enden jeweils ein Gelenk (18, 19) aufweisen mit einem Verbindungsarm (20, 21), der am jeweilig benachbarten Lagergehäuse (15, 16) angreift.