(19)
(11) EP 2 801 407 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
12.11.2014  Patentblatt  2014/46

(21) Anmeldenummer: 13166896.4

(22) Anmeldetag:  07.05.2013
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B02C 4/02(2006.01)
B02C 4/42(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME

(71) Anmelder: ABB Technology AG
8050 Zürich (CH)

(72) Erfinder:
  • Asaf Ali, Ahamed Bilal
    79761 Waldshut-Tiengen (DE)
  • Grinbaum Iossif
    5300 Turgi (CH)
  • Nadipuram Venkat
    8952 Schlieren (CH)

(74) Vertreter: ABB Patent Attorneys 
c/o ABB Schweiz AG Intellectual Property CH-IP Brown Boveri Strasse 6
5400 Baden
5400 Baden (CH)

   


(54) Anordnung für eine Walzenmühle


(57) Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung für eine Walzenmühle. Die Walzenmühle umfasst zwei gegeneinandergepresste, gegenläufig rotierende und in einem Rahmen drehbar gelagerte Walzen (1). Mindestens einer der Walzen (1) ist orthogonal zur axialen Richtung der Walzen (1) verschiebbar. Die Anordnung umfasst eine der Walzen (1), feststehenden Achse (2) und einen Antrieb, welcher Antrieb einen Elektromotor und ein Getriebe umfasst. Die Walze (1) ist auf der Achse (2) drehbar gelagert und der Elektromotor und das Getriebe sind auf der Achse angeordnet, wobei ein Stator (4) des Elektromotors drehfest mit der Achse verbunden ist und der Rotor (5) des Elektromotors drehbar gelagert ist und bezüglich des Stators so angeordnet ist, dass ein im Stator erzeugtes rotierendes Magnetfeld eine Rotationsbewegung des Rotors erzeugt, welche Rotationsbewegung über das Getriebe auf die Walze übertragbar ist.




Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET



[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Walzenmühlen insbesondere von Gutbett-Walzenmühlen. Sie betrifft eine Anordnung mit einer Walze und einem Antrieb für eine Walzenmühle.

STAND DER TECHNIK



[0002] Walzenmühlen werden zum Mahlen von Materialien, insbesondere von Erzen, Zement oder anderen harten und spröden Materialien verwendet. Sie sind besonders energieeffizient im Vergleich zu anderen Mühlenarten.

[0003] Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, umfasst eine Walzenmühle zwei gegenläufig rotierende Walzen 1, welche beispielsweise horizontal in einem Rahmen drehbar gelagert sind. Eine der beiden Walzen 1 ist dabei orthogonal zur axialen Richtung der Walze 1 verschiebbar. Die andere der beiden Walzen 1 ist in dieser Richtung nicht verschiebbar. Dies verschiebbar Walze 1 wird durch ein Federsystem auf die nicht verschiebbare Walze 1 gedrückt. Material wird von oben zwischen die Walzen 1 gefüllt, durch die Rotation der Walzen 1 nach unten geführt und durch den zwischen den Walzen 1 entstehenden Keil zerkleinern. Die Rotation der Walzen 1 erfolgt üblicherweise über getrennte Antrieb.

[0004] Bei den bekannten Antrieben ist der Motor über mechanische Elemente mit der Walze indirekt verbunden. Fig. 2 zeigt eine Walzenmühle mit zwei indirekten Antrieben. Jeder Antrieb besitzt einen Motor 91, welcher mittels einer Kardanwelle 92 und einem Planetengetriebe 93 mit der Walze verbunden ist. Die Kardanwelle 92 wird benötigt, um Bewegungen der Walzen orthogonal zur axialen Richtung der Walzen auszugleichen. Diese Kardanwellen sind sehr teuer und fehleranfällig.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG



[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung für eine Walzenmühle anzugeben, welche kostengünstiger ist.

[0006] Diese Aufgabe wird durch einen Anordnung für eine Walzenmühle mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

[0007] Gegenstand der Erfindung ist es, dass eine Anordnung eine Walze, einen Elektromotor und ein Getriebe umfasst, welche auf eine nicht mitdrehenden Achse angeordnet und gelagert sind. Der Rotor des Elektromotors ist dabei direkt ohne Vorhandensein eines eine Bewegung ausgleichenden Elements mit dem Planetengetriebe verbunden so, dass eine Drehbewegung des Rotors in eine Drehbewegung der Walze übertragen werden kann. Eine solche Anordnung des Antriebs kann alternativ kann auch als Trommelmotor bezeichnet werden. Dadurch wird eine Verbindung zwischen der Walze, dem Elektromotor und dem Getriebe ermöglicht, welche kein Ausgleichselement im Falle einer Bewegung orthogonal zur axialen Richtung der Walze benötigt und es kann auf eine Kardanwelle verzichtet werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN



[0008] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
Figur 1
eine schematische Darstellung eines radialen Schnitt einer Walzenmühle aus dem Stand der Technik;
Figur 2
eine Walzenmühle mit zwei getriebebehafteten Antrieben aus dem Stand der Technik;
Figur 3
eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes einer erfindungsgemässen Anordnung mit einer Walze und einem Antrieb;
Figur 4
eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes einer weiteren erfindungsgemässen Anordnung mit einer Walze und einem Antrieb; und
Figur 5
eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes einer weiteren erfindungsgemässen Anordnung mit einer Walze und einem Antrieb.


[0009] Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst. Grundsätzlich sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG



[0010] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes einer erfindungsgemäßen Anordnung. Dabei wird eine Walze 1 durch eine Hohlzylinder gebildet und ist durch eine nicht mitrotierende Achse 2 über Lager 3 gelagert. Ein Stator 4 ist koaxial aussen um die Achse 2 herum angeordnet und drehfest mit diesem Achse 2 verbunden. Ein Rotor 5 ist koaxial außen um den Stator 4 herum angeordnet und über Lager 3 drehbar mit der Achse verbunden so, dass sich ein radialen Luftspalt zwischen dem Stator 4 und dem Rotor 5 bildet gebildet wird. Der Rotor 5 ist mit einem innerhalb des Hohlzylinders angeordneten Planetengetriebes 6 verbunden so, dass die Drehbewegung des Rotors 5 in eine Drehbewegung der Walze 1 übertragen werden kann. Dabei ist ein festes Zahnrad drehfest mit der Achse 2 verbunden. Ein Zahnkranz ist auf der Innenseite der Walze 1 angeordnet und fest mit dieser Walze 1 verbunden. Zwei drehende Zahnräder sind drehbar um ihre Achsen mit dem Rotor 5 verbunden und greifen auf der radial innenliegenden Seite in das feststehende Zahnrad ein und greifen auf der radial außenliegenden Seite in den Zahnkranz ein so, dass eine Drehbewegung des Rotors 5 in eine Drehbewegung der drehenden Zahnräder um ihre Achse umgesetzt wird und diese weiter dazu führt dass die Walze 1 in eine Drehbewegung versetzt wird.

[0011] Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung. Dabei umfasst die Anordnung zwei baugleiches Planetengetriebe 6 welche beide mit dem Rotor verbunden sind so, dass die Drehbewegung des Rotors 5 in eine Drehbewegung der Walze 1 übertragen werden kann.

[0012] Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung. Dabei umfasst die Anordnung zusätzlich zu dem inneren Stator 4 aus Fig. 3 einen äusseren hohlzylinderförmigen Stator 4, welcher koaxial um den inneren Stator 4 in einem Abstand angeordnet ist der Rotor 5 weist sowohl auf der radial innen liegenden wie auch auf der radial außen liegenden Fläche des Rotors 5 Pole auf so, dass sich zwei radiale Luftspalte zwischen den Statoren und dem Rotor ausbilden. der Rotor ist mit einem drehbaren innenliegenden Zahnkranz verbunden. Zwei drehende Zahnräder sind um ihre Achse drehbar gelagert und mit dem äußeren Stator verbunden, wobei diese drehenden Zahnräder auf der radial innen liegenden Seite in den drehenden Zahnkranz des Rotors eingreifen und auf der radial außen liegenden Seite in den Zahnkranz der Walze 1 eingreifen so, dass eine Drehbewegung des Rotors in eine Drehbewegung der Walze übertragen werden kann. Alternativ kann der Rotor auch direkt mit der Walze verbunden werden.

[0013] Weiter ist es bei allen 3 Figuren möglich, dass das Getriebe und der Elektromotor außerhalb der Walze auf der Achse angeordnet ist, beispielsweise neben der Walze.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Walze
2 Achse
3 Lager
4 Stator
5 Rotor
6 integriertes Planetengetriebe
90 Motor
91 Kardanwelle
92 externes Planetengetriebe



Ansprüche

1. Anordnung für eine Walzenmühle, welche Walzenmühle zwei gegeneinandergepresste, gegenläufig rotierende und drehbar gelagerte Walzen (1) umfasst, wobei mindestens einer der Walzen (1) orthogonal zur axialen Richtung der Walzen (1) verschiebbar ist, und wobei die Anordnung eine der Walzen (1) und einem Antrieb umfasst, welcher Antrieb einen Elektromotor und ein Getriebe umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung zusätzlich einer feststehenden Achse (2) umfasst, die Walze (1) auf der Achse (2) drehbar gelagert ist und der Elektromotor und das Getriebe auf der Achse angeordnet sind, wobei ein Stator (4) des Elektromotors drehfest mit der Achse (2) verbunden ist und der Rotor (5) des Elektromotors drehbar gelagert ist und bezüglich des Stators (4) so angeordnet ist, dass ein im Stator (4) erzeugtes rotierendes Magnetfeld eine Rotationsbewegung des Rotors erzeugt, welche Rotationsbewegung über das Getriebe auf die Walze (1) übertragbar ist.
 
2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Walze (1) einen Hohlraum umfasst, in welchem Hohlraum der Elektromotor Motor und die Getriebe angeordnet sind.
 
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Getriebe ein Planetengetriebe ist.
 
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Elektromotor einen weiteren Stator (4) umfasst, welcher koaxial um den Stator (4) in einem Abstand angeordnet ist und wobei der Rotor (5) in radialer Richtung auf beiden Seiten Pole aufweist.
 




Zeichnung



















Recherchenbericht









Recherchenbericht