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Die
Erfindung betrifft ein Mahlwalzensystem für eine Rollenpresse
zur Hochdruckbehandlung von Mahlgut, aufweisend einen Mahlwalzengrundkörper, der
aus mindestens einem Element besteht und eine Mahlwalzenbandage.
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Rollenpressen
zur Hochdruckbehandlung von Mahlgut werden dort eingesetzt, wo der
Energieeinsatz zur Zerkleinerungsleistung maßgeblich die Wirtschaftlichkeit
des erzeugten Mahlgutsbestimmt. In diesen Rollenpressen wird in
der Regel anorganisches Mahlgut, wie Gestein, Kalkstein, aber auch harter
und abrasiver Zementklinker mit hohem Druck durch einen Spalt zweier
gegenläufig rotierender Walzen gezogen. Bei der Passage
durch den Spalt berstet das spröde Mahlgut, wobei sich
eine Vielzahl kleiner Spaltbrüche und Risse im einzelnen
Korn des Mahlguts ausbildet und wobei das so behandelte Korn den
Spalt passiert. Nach Spaltpassage hängt das so zerkleinerte
Mahlgut noch in einem gelockerten Kristallverbund in Form von sogenannten
Schülpen zusammen und bildet dabei keine grießartige Konsistenz.
Erst die Desagglomeration der Schülpen, meist in Wasser
oder bei Zementklinker die physikalische Desagglomeration in einem
pneumatischen oder durch ein allgemeines Hebe- oder Becherwerk gebildetes
Kreislaufsystem führt zu dem Mahlgut mit erwünschter
Konsistenz. Durch mehrfache Passage des Mahlgutes durch den Spalt
und durch Windsichten wird durch die Rollenpressenzerkleinerung
ein sehr feines Mahlgut erhalten.
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Besonders
an der Zerkleinerung im Rollenpressenspalt ist, dass die gegenläufig
rotierenden Walzen das Mahlgut nicht durch Scherbelastung zerkleinern,
sondern ausschließlich durch Druck, wodurch der Verschleiß des
Mahlsystems vergleichsweise gering ist.
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Um
die Standzeit der stark abrasivem Verschleiß ausgesetzten
Rollenpressen zu erhöhen, ist im Stand der Technik,
DE9116489U1 , vorgesehen, die
Mahlwalzen auf der Oberfläche mit harten Bewehrungselementen
zu versehen, zwischen denen sich auf der Oberfläche der
Mahlwalze eine Schicht aus dem zu zerkleinernden Gut selbst ausbildet,
die im Gegenzug die Oberfläche der eigentlichen Mahlwalze
vor Verschleiß schützt.
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Trotz
der Verschleißschutzschicht weist eine Mahlwalze eine nur
begrenzte Standzeit auf, weil die Extrembelastung in der Oberfläche
der Mahlwalze diese Abträgt. Dabei brechen Stücke
aus der Oberfläche der Mahlwalze aus oder ein unerwünschter
relativer Schlupf der Mahlwalzen führt zu einer scherenden
und mahlwalzenabtragenden Zerkleinerung oder die harten Bewehrungselemente
aus der Oberfläche brechen aus oder werden abgetragen.
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Nach
einer durch den Mahlbetrieb vorbestimmten Zeit muss somit die Mahlwalze
ausgetauscht werden. Der Mahlwalzentausch ist aber kostenintensiv,
weil die Oberfläche der Mahlwalze zum Teil 50.000 Hartkörper
als Bewehrung trägt, die manuell eingebracht werden, und
weil die Handhabung der schweren Mahlwalzen nur durch den Einsatz sehr
schwerer Hebemaschinen erfolgen kann. Darüber hinaus gibt
es eine große Typenvielfalt bei den Rollenpressen, weil
diese häufig individuell gefertigt werden.
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Um
nicht bei jedem Mahlwalzentausch die gesamte Mahlwalze auswechseln
zu müssen, ist man schon frühzeitig dazu übergegangen,
die Mahlwalze aus einem vereinzelbaren Mahlwalzengrundkörper
und aus einer vereinzelbaren Mahlwalzenbandage herzustellen, wobei
die Mahlwalzenbandage auf den Mahlwalzengrundkörper aufgeschrumpft wird.
Zum Überholen der Mahlwalze wird die Mahlwalzenbandage
gewechselt und der Mahlwalzengrundkörper wird erneut verwendet.
Sofern die alte Mahlwalzenbandage aus speziellem Stahl und mit Hartkörpern
noch überholbar ist, wird diese als Austauschersatzteil
wieder neu auf gebaut. Der individuelle Aufbau einer Mahlwalzenbandage
ist jedoch teuer und der Aufbau kann wegen der individuellen Größe
stets erst dann stattfinden, wenn die Mahlwalzenbandage getrennt
vom Mahlwalzengrundkörper vorliegt. Für jede Mahlwalze
eine individuelle Mahlwalzenbandage vorzuhalten ist aus Kostengründen
nicht wirtschaftlich umsetzbar.
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Aufgabe
der Erfindung ist es deshalb, eine Mahlwalze für den Einsatz
in individuellen Rollenpressen zur Verfügung zu stellen,
die kostengünstig herzustellen ist.
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Die
der Erfindung zugrunde gelegte Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die Mahlwalzenbandage aus mindestens zwei vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen
besteht, die untereinander ein Breitenverhältnis von 1:1
oder von 1:2 aufweisen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Durch
die Erfindung wird nach Maßgabe eines Baukastensystems
eine Mahlwalze zur Verfügung gestellt, die in verschiedenen
und individuell gefertigten Rollenpressen eingesetzt werden kann.
Besonders an dem einfachen Breitenverhältnis der vereinzelbaren
Mahlwalzenbandagen ist von 1:1 und/oder 1:2, dass diese so auf einen
Mahlwalzengrundkörper aufgezogen werden können,
dass jeweils ein Mittenbereich auf der Mahlwalze ausgebildet werden
kann, in dem eine höhere Abnutzung stattfindet und ein
Randbereich ausgebildet werden kann, der in der Regel im Betrieb
weniger stark abgenutzt wird. Bei manchen Mahlwalzenwechseln ist
es daher möglich, beispielsweise nur den Mittenbereich der
Mahlwalzenbandage auszuwechseln oder bei Schädigung der
Mahlwalze im Seitenbereich, beispielsweise durch Passage eine größeren
Metallstücks, nur den Seitenbereich der Mahlwalzenbandage
auszuwechseln.
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Die
vorgeschlagene Mahlwalze aus dem erfindungsgemäßen
Mahlwalzensystem ersetzt eine Vielzahl individuell hergestellter
Mahlwalzen, wobei selbst Zwischenmaße in Bezug auf die
durch die Erfindung bereitgestellten Maße ersetzt werden
können, weil die einzelnen Mahlwalzenbandagenelemente gegebenenfalls
auch nicht zwingend bis zum Rand reichen müssen. Dies ist
aber abhängig vom Bautyp der Rollenpressen. Eine Rollenpresse
mit Individualmaß, deren Schulter durch Bewehrung mit Hartkörpern
auf der Schulter ausgerüstet ist,
DE10354679 , wäre durch eine
Mahlwalze, die aus dem erfindungsgemäßen Mahlwalzensystem
aufgebaut ist, nicht zu ersetzen, sofern das Individualmaß sich
nicht durch Zusammensetzen einzelner vereinzelbarer Mahlwalzenbandagen
zusammenstellen lässt.
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Um
eine radiale Spaltbildung zwischen zwei benachbarten vereinzelbaren
Mahlwalzenbandagen zu verhindern, wobei sich während des
Betriebes möglicher Weise Mahlgut im radialen Spalt zwischen den
vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen sammelt und durch den hohen Druck
das im radialen Spalt befindliche Mahlgut die vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen
auseinander treibt, ist vorgesehen, dass die vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen
Mittel zum gegenseitigen Eingriff aufweisen, wie eine Verzahnung oder
allgemeine Mittel zur Verbindung der vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen,
so dass diese keinen radialen Spalt zwischen sich ausbilden können.
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In
besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auch
der Mahlwalzengrundkörper aus vereinzelbaren Elementen
besteht. Diese sind der Walzengrundkörper, der die vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen
aufnimmt, und Lagerzapfen, die mit dem Walzengrundkörper
kraftschlüssig in Eingriff stehen. Durch die Vereinzelung
können auch unterschiedliche Mahlwalzengrundkörper
nach Maßgabe eines Baukastensystems zusammengesetzt werden.
Dies bietet den Vorteil, dass bei Beschädigung eines Lagerzapfens
nur dieser ausgetauscht werden muss. Auch ist es möglich,
Mahlwalzen für unterschiedlichen Einsatz, beispielsweise
zur Zerkleinerung von sehr hartem Zementklinker oder für
die Zerkleinerung von Kalkstein, auf diese Weise mit dem gleichen
System aufzu bauen. Die Lagerzapfengröße wird je
nach Einsatzgebiet unterschiedlich gewählt. Somit kann
ein Walzengrundkörper mit verschiedenen Lagerzapfen ausgestattet
werden und auf den Walzengrundkörper kann eine unterschiedliche
Kombination verschiedener vereinzelbarer Mahlwalzenbandagen aufgezogen
werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, selbst den
auf dem Lagerzapfen angeordneten Antriebszapfen austauschbar zu
gestalten, so dass ein vereinzelbarer Lagerzapfen seinerseits einen
vereinzelbare Antriebszapfen aufweist.
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Die
Durchmesser der Lagerzapfen richten sich nach den verfügbaren
Lagerdurchmessern. Lager werden als standardisierte Lager im Markt
angeboten und dafür passend werden die Lagerzapfen vorgehalten.
In einem erfindungsgemäßen Mahlwalzensystem weisen
verschiedene Lagerzapfen also einen unterschiedlichen Durchmesser
auf.
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In
einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung besteht der Mahlwalzengrundkörper
des Mahlwalzensystems aus einer aus einer Welle mit Lagerzapfen
und Antriebszapfen wobei ein Adapterstück zwischen Welle
und vereinzelbarer Mahlwalzenbandagen angeordnet ist, welche die
vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen aufnimmt. Die Welle ist hierdurch
individualisierbar aber das Adapetrstück und die vereinzelbaren
Mahlwalzenbandagen sind in einem Mahlwalzensystem als Austauschelemente vorhaltbar.
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Bevorzugte
Konfigurationen einer Mahlwalze, die aus dem Mahlwalzensystem aufgebaut
sind, bestehen aus einem Mahlwalzengrundkörper, der zwei
gleiche vereinzelbare Mahlwalzenbandagen aufnimmt. Diese Konfiguration
weist einen radialen Spalt in der Mitte der Mahlwalze auf. Eine
weitere Konfiguration ist ein Mahlwalzengrundkörper, der drei
gleiche vereinzelbare Mahlwalzenbandagen aufnimmt. Die mittlere
vereinzelbare Mahlwalzenbandage bildet den Mittenbereich der Mahlwalze
aus und die beiden an der Seite angeordneten vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen
bilden den Seitenbereich der Mahlwalze aus, wobei der Seitenbereich
je nach Rollenpressentyp im Betrieb geringer abgetragen wird. Eine
breitere Mahlwalze wird aus einer breiten vereinzelbaren Mahlwalze
aufgebaut, die seitlich zwei schmalere vereinzelbare Mahlwalzen
aufweist und schließlich können auch vier schmalere
vereinzelbare Mahlwalzenbandagen auf einem Grundkörper
aufsitzen oder auch eine breitere vereinzelbare Mahlwalzenbandage
benachbart von einer schmaleren vereinzelbaren Mahlwalzenbandage
kann auf einem Mahlwalzengrundkörper aufsitzen. Diese Konfiguration
hat den Vorteil, dass der radiale Spalt zwischen den vereinzelbaren
Mahlwalzenbandagen sich außerhalb der Mitte der Mahlwalze
befindet, wo der Verschleiß in der Regel am größten
ist.
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Die
Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
erste Mahlwalzenkonfiguration,
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2 eine
zweite Mahlwalzenkonfiguration,
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3 eine
dritte Mahlwalzenkonfiguration,
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4 eine
vierte Mahlwalzenkonfiguration,
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5 eine
fünfte Mahlwalzenkonfiguration.
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In 1 ist
eine Skizze einer ersten Mahlwalzenkonfiguration des erfindungsgemäßen
Mahlwalzensystems abgebildet. Hier ist der Mahlwalzengrundkörper
identisch mit der gesamten Welle W1. Diese weist zwischen den seitlich
heraus ragenden Lagerzapfen einen mittleren Bereich mit Durchmesser
d auf, der die vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen A mit der schmalen
Breite a aufnimmt. Die in 1 gezeigte
Konfiguration ist die einfachste Konfiguration des Mahlwalzensystems,
wobei zwei Mahlwalzenbandagen A mittig einen radialen Spalt ausbilden
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In 2 ist
eine Skizze einer zweiten Mahlwalzenkonfiguration des erfindungsgemäßen
Mahlwalzensystems abgebildet. Diese so aufgebaute Mahlwalze unterscheidet
sich nicht von Mahlwalzen aus dem Stand der Technik und weist eine
breite Mahlwalzenbandage B mit Breite b auf, der auf einem Mahlwalzengrundkörper
aufsitzt, der zwei Lagerzapfen LZ aufweist und einem auf einem Lagerzapfen
LF aufsitzenden Antriebszapfen AZ. Es soll mit dieser Mahlwalze
nach 2 gezeigt werden, dass aus dem erfindungsgemäßen
Mahlwalzensystem auch solche Mahlwalzen mit der Breite b aufgebaut
werden können, die dem Stand der Technik entsprechen, aber
auch andere, nicht bekannte Mahlwalzen.
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Die
aus dem erfindungsgemäßen Mahlwalzensystem aufgebaute
Mahlwalze gemäß 3 weist
eine gegenüber der Mahlwalze aus 1 eine verbreiterte
Welle W2 auf. Um diese Welle für eine andere Rollenpressen
mit einer Mahlwalzenbandage auszustatten, ist vorgesehen, aus dem
Mahlwalzensystem drei schmale vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen
A mit breite a auf die Welle W2 aufzusetzen.
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Für
besonders breite Mahlwalzen gemäß 4 ist
vorgesehen, dass diese eine besonders breite Welle W3 aufweisen,
die mit vier schmalen vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen A mit breite
a ausgestattet sind. Diese Mahlwalze nach 4 weist
gegenüber den kleineren Mahlwalzen aus den 1 bis 3 größere
Lagerzapfen zur Aufnahme der höheren, wirkenden Kräfte
auf. Um die Spaltbildung in dem Mittenbereich der Mahlwalze nach 4 zu
verhindern, ist vorgesehen, dass gemäß 5 diese Mahlwalze
aus einer breiten vereinzelbaren Mahlwalzenbandage B mit Breite
b in der Mitte der Mahlwalze aufgebaut wird, wobei die breite vereinzelbare
Mahlwalzenbandage B von zwei schmalen vereinzelbaren Mahlwalzenbandagen
A mit breite a benachbart ist. In dieser Konfiguration ist kein
gegebenenfalls störanfälliger radialer Spalt in
der Mitte der Mahlwalze vorhanden.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- W1
- Welle
- W2
- Welle
- W3
- Welle
- LZ
- Lagerzapfen
- AZ
- Antriebszapfen
- A
- Mahlwalzenbandage
- B
- Mahlwalzenbandage
- a
- Breite
- b
- Breite
- d
- Durchmesser
- D
- Gesamtdurchmesser
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 9116489
U1 [0004]
- - DE 10354679 [0011]