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Die
Erfindung betrifft eine Panzerung der Oberflächen von Rollenpressen-Presswalzen
für die Druckbehandlung insbesondere Gutbettzerkleinerung
körnigen Gutmateriales, mit in den Walzenmantel eingeformten
Ausnehmungen, in die von der Walzenoberfläche radial nach
außen vorstehende Hartkörper eingesetzt sind,
wobei im Betrieb der Rollenpresse die Zwischenräume zwischen
den vorstehenden Hartkörpern mit zusammengepresstem feinkörnigen
Gutmaterial für den autogenen Verschleißschutz
ausgefüllt sind.
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Bei
Walzenmühlen wird körniges sprödes Mahlgut
in den Walzenspalt, durch den die beiden drehbar gelagerten gegenläufig
rotierbaren Walzen voneinander getrennt sind, eingezogen und dort
einer Druckzerkleinerung unterworfen. Bekannt ist auch die so genannte
Gutbettzerkleinerung im Walzenspalt einer Hochdruck-Walzenmühle,
auch Rollenpresse genannt, bei der die einzelnen Partikel des durch
Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes in einem Gutbett,
das heißt in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen
zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung
eines hohen Druckes gegenseitig zerkleinert werden. Dabei sind die
Walzenoberflächen einer hohen Verschleißbeanspruchung
ausgesetzt. An solche Walzenoberflächen werden wenigstens
die folgenden Anforderungen gestellt:
Sie sollen eine hohe
Verschleißwiderstandsfähigkeit haben, kostengünstig
hergestellt werden können, ein gutes Einzugsverhalten für das
zu zerkleinernde Gut besitzen, und ggf. auch durch den Betreiber
der Rollenpresse wenigstens in Teilen repariert werden können.
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Aus
der Broschüre 2-201d "Mahlanlagen von KHD Humboldt
Wedag", 7/2000, Seiten 18 und 19 ist es bekannt, den o.
g. autogenen Verschleißschutz auf den Walzenoberflächen
von Rollenpressen dadurch zu realisieren, dass auf der Walzenoberfläche eine
Vielzahl von vorgefertigten Hartkörpern wie z. B. pulvermetallurgisch
hergestellten Noppenbolzen angeordnet wird, die in entsprechende
Lochbohrungen des Walzenmantels eingelagert sind, wobei diese Verschleißschutztechnologie
Rasterpanzerung genannt wird. Dabei stehen die Noppenbolzen mit
einer so großen Höhe nach außen von der
Walzenoberfläche vor und sie sind mit einem solchen Abstand
voneinander angeordnet, dass im Betrieb der Rollenpresse die Zwischenräume
zwischen den Noppenbolzen mit dem zusammengepressten feinkörnigen Gutmaterial
zwecks Herbeiführung des autogenen Verschleißschutzes
ausgefüllt bleiben. Diese Art der Panzerung der Oberflächen
von Rollenpressen-Presswalzen hat sich bei der Gutbettzerkleinerung
insbesondere von Erzmaterial in der Praxis bewährt.
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Bei
dieser Rasterpanzerung sitzen die stiftförmigen Noppenbolzen
fest in ihren Sacklochbohrungen und sie müssen durch Schweißen,
Kleben, Einpressen etc. gesichert sein. Das Standzeitvermögen
der Rasterpanzerung ist relativ hoch, jedoch ist deren Fertigung
aufwendig. Sollte ein Auswechseln einzelner Noppenbolzen der Rasterpanzerung
erforderlich werden, kann die Demontage der Noppenbolzen Schwierigkeiten
bereiten, besonders wenn diese in ihren Sacklochbohrungen zum Teil
ausgebrochen sein sollten.
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Aus
der
EP 0 443 195 B2 ist
eine Walzenpanzerung bekannt, bei der auf die Walzenoberfläche
beabstandete Noppenbolzen oder Profilleisten aufgeschweißt
sind. Sind Hartkörper-Profilleisten in entspre chende Ausnehmungen
des Walzenmantels eingelassen, müssen sie durch Schweißung,
Formschlussverbindung etc. fest am Walzenmantel fixiert sein. Sollte
ein Auswechseln einzelner Walzenprofilleisten erforderlich werden,
kann die Demontage und das Auswechseln derartiger Profilleisten
wiederum zu Schwierigkeiten führen, besonders dann, wenn die
Profilleisten in ihren Walzenmantel-Ausnehmungen zum Teil ausgebrochen
sein sollten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Oberflächen
von Rollenpressen-Presswalzen für die Druckbehandlung insbesondere
Gutbettzerkleinerung körnigen Gutmateriales eine Rasterpanzerung
zu schaffen, die relativ kostengünstig zu fertigen ist
und deren Hartkörper verhältnismäßig
einfach montierbar und insbesondere im beschädigten Zustand
auch einzeln demontierbar und auswechselbar sind.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Walzenpanzerung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Bei
der erfindungsgemäßen Presswalzenpanzerung sind
in den Walzenmantel längs Walzenmantellinien verlaufende
voneinander beabstandete Durchgangsnuten eingeformt, deren sich
gegenüberliegenden Seitenwandungen Hinterschneidungen aufweisen.
Bei der Montage der Panzerung werden in diese Nuten jeweils abwechselnd
die vorgefertigten insbesondere pulvermetallurgisch hergestellten von
der Walzenoberfläche vorstehenden Hartkörper und
jeweils dazwischen liegend Halteelemente eingebracht, die z. B.
aus kostengünstig herstellbaren Rundeisenabschnitten bestehen
können. Diese Halteelemente sind mit an ihren beiden Längsseiten
angeordneten Querschnittsverdickungen in die entsprechenden Hinterschneidungen
der Längsnuten einschiebbar und damit radial fixierbar.
Ferner weisen die Halteelemente an ihren den benachbarten Hartkörpern
zugewandten Seiten, also in der Schieberichtung in ihren Durchgangsnuten
gesehen an ihrer Vorderseite und Rückseite jeweils einen
Vorsprung auf, der in einen entsprechenden Rücksprung der Hartkörper
zu deren radialen Fixierung eingreift, oder umgekehrt.
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Auf
diese Weise gelingt es, die für den autogenen Verschleißschutz
eingesetzte Presswalzen-Rasterpanzerung mit von der Walzenoberfläche nach
außen vorstehenden Hartkörpern zu realisieren,
die in den Walzenmantel nicht eingeschweißt, eingelötet,
eingeklebt, eingepresst oder eingeklemmt werden müssen,
sondern die im Walzenmantel praktisch nur lose radial und axial
fixiert sind, ohne dass dazu ein Klemmsitz erforderlich wäre.
Gegen Axialverschiebung sind die in jeweils eine Durchgangsnut abwechselnd
eingebrachten Hartkörper und Halteelemente durch zwei fixierbare
Randelemente gesichert.
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Die
erfindungsgemäße Rasterpanzerung gestattet es,
bei Bedarf ggf. nur einen einzelnen bzw. einzelne Hartkörper
z. B. aus der Mitte der Panzerung auszuwechseln. Dazu löst
man in der entsprechenden Durchgangsnut-Elementenreihe ein Randelement,
verschiebt die Elementenreihe im Bereich des auszuwechselnden Hartkörpers
axial um ca. 2 mal Arretier-Überdeckung. Dann nimmt bzw.
zieht man den beschädigten Hartkörper aus der
Nut heraus, ersetzt ihn durch einen neuen Hartkörper und schiebt
die gesamte Elementenreihe wieder zusammen und arretiert am Ende
dieses Vorgangs wieder das Randelement am Walzenmantel.
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Die
Hinterschneidungen in den Längsseiten der Durchgangsnuten
und die in die Hinterschneidungen einschiebbaren Querschnittsverdickungen zu
beiden Seiten der Halteelemente können die Kontur eines
Zylindermantelausschnittes aufweisen. Dann können die Halteelemente
kostengünstig aus Rundeisenabschnitten hergestellt werden.
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Die
Hinterschneidungen in den Längsnuten bzw. die radialen
Fixierungen der Halteelemente in ihren Längsnuten können
aber auch z. B. durch Nut-/Federverbindung, Schwalbenschwanzverbindung
etc. realisiert werden.
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Die
Montage/Demontage der Hartkörper und ihrer Halteelemente
kann vereinfacht sein, wenn die Vorsprünge der Halteelemente,
mit denen sie in die entsprechenden Rücksprünge
der Hartkörper eingreifen, im Überdeckungsbereich
zwischen Vorsprung und Rücksprung zueinander parallele
schräg zur Horizontalen geneigte Arretierflächen
aufweisen. Dabei bedarf es einer Verkeilung der schrägen
Arretierflächen nicht.
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An
beiden Enden jeder Durchgangsnut ist zu deren seitlichem Abschluss
ein Randelement am Walzenmantel fixierbar. Damit ist die in jeder
Durchgangsnut befindliche Reihe von Haltelementen und Hartkörpern
gegen Axialverschiebung gesichert.
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Die
Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden anhand
der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1:
in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt aus dem oberen Bereich
einer dickwandigen Ringbandage als Walzenmantel einer Rollenpressen-Presswalze
zur Gutbettzerkleinerung körnigen Gutmaterials mit einer
ersten Ausführungsform einer Oberflächenpanzerung,
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2:
eine zweite Ausführungsform der Oberflächenpanzerung,
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3:
herausgezeichnet aus 1 und ausschnittsweise vergrößert
eine in eine Walzenmantel-Durchgangsnut einsetzbare Reihe von Hartkörpern
und dazwischen angeordneten Halteelementen,
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4:
herausgezeichnet aus 2 und ausschnittsweise vergrößert
eine entsprechende Reihe von Hartkörpern und Halteelementen
eingesetzt ebenfalls in eine Durchgangsnut des Walzenmantels,
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5:
vergrößert herausgezeichnet aus den 1 bis 4 und
ebenfalls perspektivisch ein einzelnes Halteelement,
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6:
perspektivisch den Vertikalschnitt durch eine Walzenmantel-Durchgangsnut
vor dem Einsetzen der Hartkörper und der Halteelemente,
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7:
die Seitenansicht auf einen einzelnen Hartkörper,
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8:
die Stirnansicht auf den Hartkörper der 7,
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9:
die Seitenansicht auf ein einzelnes Halteelement,
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10:
die Stirnansicht auf das Halteelement der 9, und
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11:
perspektivisch herausgezeichnet ein einzelnes Randelement als stirnseitigen
Abschluss einer Walzenmantel-Durchgangsnut.
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Bei
der erfindungsgemäßen Walzenpanzerung sind in
den Walzenmantel 10 längs Walzenmantellinien verlaufende
voneinander beabstandete Durchgangsnuten eingeformt, von denen in 6 die Durchgangsnut 11 zu
sehen ist. Die Seitenwandungen der um den Walzenmantelumfang verteilten Durchgangsnuten 11 weisen
im Bereich des Nutgrundes Hinterschneidungen 12a, 12b auf,
das heißt Nutquerschnittserweiterungen, die beispielsweise die
Kontur eines Zylindermantelausschnittes haben können.
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Bei
der Montage der erfindungsgemäßen Rasterpanzerung
werden in die Nuten 11 jeweils abwechselnd von der Walzenoberfläche
nach außen vorstehende Hartkörper 13a, 13b etc.
(1, 3, 7 und 8)
bzw. anders konfigurierte Hartkörper 14a, 14b (2, 4)
und jeweils dazwischen liegend Halteelemente 15a, 15b etc.
eingebracht, die von der Walzenoberfläche nicht nach außen
vorstehen. Diese Halteelemente 15a, 15b sind mit
an ihren beiden Längsseiten angeordneten Querschnittsverdickungen 16,
im Ausführungsbeispiel mit einer zylindermantelförmigen
Konfiguration, in die entsprechenden Hinterschneidungen 12a, 12b der
Längsnuten 11 einschiebbar und radial fixiert.
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An
ihren den benachbarten Hartkörpern 13a, 13b bzw. 14a, 14b zugewandten
Seiten, das heißt also in Schieberichtung in der Längsnut 11 gesehen an
ihrer Vorderseite und Rückseite weisen die Halteelemente 15a, 15b jeweils
einen Vorsprung 17a, 17b auf, der in einen entsprechenden
Rücksprung 18a, 18b der Hartkörper 13, 14 zu
deren radialen Fixierung lose eingreift. Eine Keilflächenverbindung
ist dazu nicht notwendig.
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Insbesondere
aus den 6 bis 10 ist ersichtlich,
dass die Breite der Nut 11 mit ihren Hinterschneidungen 12a, 12b unter
Einhaltung bestimmter Toleranzgrößen abgestimmt
ist auf die Breite bzw. Dicke der einzubringenden Hartkörper 13 und
der einzuschiebenden Halteelemente 15 mit ihren Querschnittsverdickungen 16.
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Zur
Erleichterung der Montage und Demontage der erfindungsgemäßen
Rasterpanzerung können die Vorsprünge 17b bzw. 17a der
Halteelemente 15a, mit denen sie in die entsprechenden
Rücksprünge 18a, 18b der Hartkörper 13a eingreifen,
und die Rücksprünge im Überdeckungsbereich
(c) zwischen Vorsprung und Rücksprung zueinander parallele schräg
zur Horizontalen geneigte Arretierflächen 19, 20 aufweisen
(7 und 9).
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An
beiden Enden jeder Durchgangsnut 11 ist zu deren seitlichem
Abschluss ein Randelement 21 am Walzenmantel 10 fixiert.
Ein solches Randelement 21 ist in 11 extra
herausgezeichnet. Es weist in Draufsicht gesehen eine T-Konfiguration
auf, mit einem am Walzenrand fixierbaren Querschenkel 22,
mittels dessen an der Unterseite angeordneter Nut 23 das
Randelement ggf. mittels eines Klemmrings fest am Walzenrand arretierbar
ist. Der rechtwinklig zum Querschenkel 22 liegende Schenkel 24 ist
mit seiner Unterseite in die Durchgangsnut 11 des Walzenmantels 10 eingesetzt.
Dieser Schenkel 24 der Randelemente 21 weist wie
die Hartelemente 13a einen Rücksprung 18a zum
Eingreifen des Vorsprungs 17b des benachbarten Halteelements 15a auf,
so dass das Randelement 21 insgesamt radial und axial fixiert
ist.
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Während
beim Ausführungsbeispiel der 1 und 3 die
in der Durchgangsnut 11 des Walzenmantels 10 fixierten
Hartkörper 13a, 13b einen Abstand voneinander
haben, sind beim Ausführungsbeispiel der 2 und 4 die
in einer Durchgangsnut fixierten Hartkörper 14a, 14b jeder
Nutreihe ohne Zwischenraum aneinander gesetzt, so dass sich beim
letztgenannten Ausführungsbeispiel zwischen den von der
Walzenoberfläche nach außen vorstehenden Reihen
von Hartkörpern 14a, 14b etc. Lücken
ergeben, die im Betrieb der Rollenpresse mit zusammengepresstem
feinkörnigen Gutmaterial wiederum zwecks Herbeiführung
des autogenen Verschleißschutzes ausgefüllt werden.
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Beide
Ausführungsbeispiele gewährleisten außerdem
ein gutes Einzugsverhalten des Gutes in den Walzenspalt der Rollenpresse.
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Bei
der erfindungsgemäßen Rasterpanzerung ist es möglich,
ggf. nur einen einzelnen verschlissenen oder sonst wie beschädigten
Hartkörper auch aus der Mitte der Walzenoberfläche
auszuwechseln. Dazu löst man in der entsprechenden Durchgangsnut 11 zunächst
ein Randelement 21, verschiebt dann die Elementenreihe
im Bereich des auszuwechselnden Hartkörpers, z. B. des
Hartkörpers 13a der 1 axial
um ca. 2 mal die Überdeckungsgröße (c).
Dann zieht man den beschädigten Hartkörper 13a aus
der Nut 11 in radialer Richtung heraus, ersetzt ihn durch
einen neuen Hartkörper, schiebt die gesamte Elementenreihe
wieder zusammen und fixiert abschließend wieder das Randelement 21 am
Walzenmantel 10.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - "Mahlanlagen
von KHD Humboldt Wedag", 7/2000, Seiten 18 und 19 [0003]