WALZENMÜHLE MIT EINER GLEICHLAUFEINRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle zum Zerkleinern von Schüttgut, wobei die Walzenmühle zwei Mahlwalzen aufweist, die mit einer Gleichlaufeinrichtung in Verbindung stehen.

[0002] 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 39 30 773 A1 ist eine Walzenmühle mit einem fest- und einer losgelagerten Mahlwalze bekannt, wobei die losgelagerte Walze jeweils mit Hydraulikaktuatoren verbunden sind.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Mahlwalze mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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

[0020] 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.

[0021] 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.

[0022] 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.

[0023] 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.

[0024] 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.

[0025] 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.

[0026] 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.

[0027] 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.

[0028] 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.

[0029] 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.

[0030] 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

[0031] 

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

Ansprüche

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, wenn er von Anspruch 2 oder 3 abhängig ist, wobei die Linearführung einen Anschlag zu Begrenzung der Relativbewegung des Lagers (34, 36) zu der Schubstange (54, 56) aufweist.

6. Walzenmühle (10) nach Anspruch 4, wenn er von Anspruch 2 oder 3 abhängig ist, oder nach einem der Ansprüche 2, 3 und 5, 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 Anspruch 2 oder 3, oder nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wenn er von Anspruch 2 oder 3 abhängig ist, 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.

Claims

1. A roller mill (10) for comminuting bulk material, having

a first grinding roller (12) and a second grinding roller (14), which are arranged opposite one another and can be driven in opposite directions, wherein a grinding gap (16) is formed between the grinding rollers (12, 14), and

a floating bearing unit (26) for receiving the first grinding roller (12) and a fixed bearing unit (28) for receiving the second grinding roller (14), wherein the floating bearing unit (26) has two bearings (34, 36), each of which receives one end of the first grinding roller (12),

wherein a plurality of hydraulic actuators (38, 40) are mounted on the floating bearing unit (26) for the purpose of applying a force to the floating bearing unit (26), and

wherein the bearings (34, 36) of the floating bearing unit (26) are connected to one another via a synchronization device (42),

characterized in that

the synchronization device (42) has a coupling element (62, 64; 82) which, in a coupling position, prevents a relative movement of the bearings (34, 36) and, in a free position, permits a relative movement of the bearings (34, 36).

2. The roller mill (10) as claimed in claim 1, wherein the synchronization device (42) has a rotatable shaft (44) and at least two thrust rods (54, 56),
wherein a respective end of the thrust rods (54, 56) is connected to the shaft (44) and the respective other end is connected to the floating bearing unit (26), wherein the thrust rods (54, 56) and/or the shaft (44) comprises the coupling element (62, 64; 82).

3. The roller mill (10) as claimed in claim 1, wherein the synchronization device (42) has a rotatable shaft (44) and at least two thrust rods (54, 56),
wherein a respective end of the thrust rods (54, 56) is connected to the shaft (44) and the respective other end is connected to a respective bearing (34, 36) of the floating bearing unit (26), wherein the thrust rods (54, 56) are connected to the respective bearing (34, 36) of the floating bearing unit (26) and/or the shaft (44) via the coupling element (62, 64) in each case.

4. The roller mill (10) as claimed in one of the preceding claims, wherein the coupling element (62, 64) comprises a linear guide.

5. The roller mill (10) as claimed in claim 4, if dependent on one of the preceding claims 2 or 3, wherein the linear guide has a stop for delimiting the relative movement of the bearing (34, 36) with respect to the thrust rod (54, 56).

6. The roller mill (10) as claimed in claim 4, if dependent on one of the preceding claims 2, 3 and 5 wherein the coupling element (62, 64) is arranged at least partially in the thrust rod (54, 56) and wherein each thrust rod (54, 56) has at least one coupling element (62, 64).

7. The roller mill (10) as claimed in one of the preceding claims, wherein the coupling element (62, 64) comprises a hydraulic actuator.

8. The roller mill (10) as claimed in claim 7, wherein the roller mill (10) has two coupling elements (62, 64), which are hydraulically connected to one another.

9. The roller mill (10) as claimed in claim 2 or 3 or as claimed in claims 4 to 8, if dependent onone of the preceding claims 2 or 3, wherein the coupling element (62, 64) comprises a hollow cylinder which is formed in an end region of the thrust rod (54, 56).

10. The roller mill (10) as claimed in claim 2, wherein the shaft (44) has a first shaft portion and a second shaft portion which are connected to one another via the coupling element (82).

11. The roller mill (10) as claimed in claim 10, wherein the coupling element (82) is in the form of a claw coupling.

Revendications

1. Broyeur à cylindres (10) pour le broyage de matériaux en vrac, comportant un premier rouleau de broyage (12) et un second rouleau de broyage (14), qui sont disposés l'un en face de l'autre et peuvent être entraînés dans des directions opposées, dans lequel un espace de broyage (16) est formé entre les rouleaux de broyage (12, 14), et une unité de roulement flottante (26) pour recevoir le premier rouleau de broyage (12) et une unité de roulement fixe (28) pour recevoir le deuxième rouleau de broyage (14), dans laquelle l'unité de roulement flottante (26) a deux roulements (34, 36), chacun recevant une extrémité du premier rouleau de broyage (12), dans lequel une pluralité d'actionneurs hydrauliques (38, 40) sont montés sur l'unité de palier flottant (26) dans le but d'appliquer une force à l'unité de palier flottant (26), et dans lequel les paliers (34, 36) de l'unité de palier flottant (26) sont reliés entre eux par un dispositif de synchronisation (42),
caractérisé par le fait que
le dispositif de synchronisation (42) comporte un élément de couplage (62, 64 ; 82) qui, dans une position de couplage, empêche un mouvement relatif des paliers (34, 36) et, dans une position libre, permet un mouvement relatif des paliers (34, 36).

2. Le broyeur à cylindres (10) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de synchronisation (42) a un arbre rotatif (44) et au moins deux tiges de poussée (54, 56), dans lequel une extrémité respective des tiges de poussée (54, 56) est reliée à l'arbre (44) et l'autre extrémité respective est reliée à l'unité de palier flottant (26), dans lequel les tiges de poussée (54, 56) et/ou l'arbre (44) comprennent l'élément d'accouplement (62, 64 ; 82).

3. Le broyeur à cylindres (10) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de synchronisation (42) a un arbre rotatif (44) et au moins deux tiges de poussée (54, 56), dans lequel une extrémité respective des tiges de poussée (54, 56) est reliée à l'arbre (44) et l'autre extrémité respective est reliée à un palier respectif (34, 36) de l'unité de palier flottant (26), dans lequel les tiges de poussée (54, 56) sont reliées au palier respectif (34, 36) de l'unité de palier flottant (26) et/ou à l'arbre (44) par l'intermédiaire de l'élément d'accouplement (62, 64) dans chaque cas.

4. Le broyeur à cylindres (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de couplage (62, 64) comprend un guide linéaire.

5. Le broyeur à cylindres (10) selon la revendication 4, s'il dépend de l'une des revendications précédentes 2 ou 3, dans lequel le guide linéaire comporte une butée pour délimiter le mouvement relatif du palier (34, 36) par rapport à la tige de poussée (54, 56).

6. Le broyeur à cylindres (10) selon la revendication 4, s'il dépend de l'une des revendications précédentes 2, 3 et 5, dans lequel l'élément de couplage (62, 64) est disposé au moins partiellement dans la tige de poussée (54, 56) et dans lequel chaque tige de poussée (54, 56) possède au moins un élément de couplage (62, 64).

7. Le broyeur à cylindres (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément de couplage (62, 64) comprend un actionneur hydraulique.

8. Le broyeur à cylindres (10) selon la revendication 7, dans lequel le broyeur à cylindres (10) a deux éléments de couplage (62, 64), qui sont hydrauliquement connectés l'un à l'autre.

9. Le broyeur (10) selon la revendication 2 ou 3 ou selon les revendications 4 à 8, s'il dépend de l'une des revendications 2 ou 3 précédentes, dans lequel l'élément de couplage (62, 64) comprend un cylindre creux qui est formé dans une zone d'extrémité de la tige de poussée (54, 56).

10. Le broyeur à cylindres (10) selon la revendication 2, dans lequel l'arbre (44) a une première partie d'arbre et une deuxième partie d'arbre qui sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire de l'élément de couplage (82).

11. Le broyeur à cylindres (10) selon la revendication 10, dans lequel l'élément d'accouplement (82) se présente sous la forme d'un accouplement à griffes.

Zeichnung