Gutbett-Walzenmühle

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle sowie ein Verfahren zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, wobei Maßnahmen vorgesehen sind, durch die quer zum Walzenspalt verlaufende Lontitudinal­schwingungen der beweglichen Walze gedämpft werden. Hierdurch werden störende Resonanzschwingungen vermieden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Gutbett-Walzenmühle (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1) sowie ein Verfahren (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 12 zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut.

[0002] Gutbett-Walzenmühlen enthalten zwei horizontal ne­beneinander angeordnete angetriebene Walzen, die mit hohem Druck gegeneinander gepreßt werden. Das Material wird beim Passieren des Walzenspaltes weitgehend zerkleinert, wobei Agglomerate (Schül­pen) gebildet werden, die bereits einen hohen An­teil Fertigprodukt enthalten und die anschließend in einem nachgeschalteten Aggregat mit geringem Energieaufwand aufgeschlossen werden. Gutbett-Wal­zenmühlen dieser Art, wie sie insbesondere durch die DE-PS 27 08 053 bekannt sind, ermöglichen eine erhebliche Energieersparnis bei der Zerklei­nerung von sprödem Mahlgut, wie Zementklinker und dergleichen.

[0003] Beim Betrieb derartiger Gutbett-Walzenmühlen er­folgt vielfach eine gleichzeitige Vermahlung von Frischgut und rückgeführten Grießen, d. h. von Mahlgut recht unterschiedlicher Beschaffenheit. Insbesondere in diesen und ähnlichen Fällen tre­ten im Betrieb der Gutbett-Walzenmühle starke Re­sonanzschwingungen auf, die die Antriebseinrich­tungen gefährden.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gutbett-Walzenmühle der im Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. ein Verfahren entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruches 12 so auszubilden, daß das Entstehen störender Resonanzschwingungen vermieden wird.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­zeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 12 ge­löst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0006] Erfindungsgemäß werden die quer zum Walzen­spalt verlaufenden Longitudinalschwingungen der Loswalze gedämpft. Findet ein Hydraulik-Gasfeder­system Verwendung, um die Loswalze mit hohem Druck gefedert in Richtung auf die Festwalze zu pressen, so kann die Dämpfung mit Hilfe einer Drossel er­folgen, die in der Hydraulikleitung zwischen der Gasfeder und dem Hydraulikzylinder angeordnet ist. Die mittels einer solchen Drossel erzielbare Dämp­fungswirkung wurde in Versuchen eindeutig und re­produzierbar nachgewiesen. Sie ermöglicht auf ein­fache und kostensparende Weise eine zuverlässige Verhinderung von schädlichen Resonanzüberhöhungen und Resonanz-Dauerschwingungen.

[0007] Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es damit möglich, eine Gutbett-Walzenmühle auch in kriti­schen Fällen, insbesondere mit einem hohen Grieß­anteil, sicher zu betreiben.

[0008] Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht.

[0009] Die in Fig. 1 schematisch veranschaulichte Gutbett­Walzenmühle enthält zwei horizontal angeordnete, angetriebene Walzen 1, 2, von denen die Walze 1 als Festwalze und die Walze 2 als Loswalze ausgebil­det ist, die innerhalb des Mühlengehäuses 3 quer zum Walzenspalt 4, d. h. in Richtung des Doppel­pfeiles 5 beweglich ist.

[0010] Um die Walze 2 mit hohem Druck gefedert in Rich­tung auf die Walze 1 zu pressen, ist ein Hydrau­lik-Gasfedersystem vorgesehen, das Hydraulikzylin­ der 6, 7, eine Hydraulikpumpe 8 sowie eine Gasfe­der 9 enthält. Hydraulikzylinder und Gasfeder sind dabei an beiden Enden der Walze 2 angeordnet, um eine Parallelverschiebung der Walze 2 quer zum Wal­zenspalt 4 zu erzielen.

[0011] In der Hydraulikleitung 10, die die Hydraulikzy­linder 6, 7 mit der Gasfeder 9 verbindet, sind zwei einstellbare Drosseln 11, 12 sowie zwei Rück­schlagventile 13, 14 angeordnet. Dabei liegt das Rückschlagventil 13 in Reihe mit der Drossel 11 und das Rückschlagventil 14 in Reihe mit der Dros­sel 12. Die Reihenschaltung von Drossel 12 und Rückschlagventil 14 ist parallel zur Reihenschal­tung von Drossel 11 und Rückschlagventil 13 ange­ordnet.

[0012] Das Rückschlagventil 13 öffnet, wenn sich die Gas­feder 9 entspannt. Das Rückschlagventil 14 öffnet, wenn die Gasfeder 9 komprimiert wird.

[0013] Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Anordnung wer­den quer zum Walzenspalt 4 verlaufende Longitudi­nalschwingungen der Walze 2 durch die Drosseln 11 und 12, d. h. in beiden Richtungen, gedämpft.

[0014] Die Fig. 2 bis 7 zeigen verschiedene Varianten des erfindungsgemäßen Dämpfungssystemes:

[0015] Gemäß Fig. 2 ist in der Hydraulikleitung 10 zwi­schen Hydraulikzylinder 6 bzw. 7 und Gasfeder 9 eine einzige Drossel 11 vorhanden. Hierbei ergibt sich eine symmetrische Dämpfung in beiden Schwin­gungsrichtungen.

[0016] Gemäß Fig. 3 ist parallel zur Drossel 11 ein Rück­ schlagventil 14 angeordnet, das beim Komprimieren der Gasfeder 9 öffnet. Eine Dämpfung erfolgt hiermit nur beim Entspannen der Gasfeder 9.

[0017] Im Beispiel der Fig. 3 sind ferner Maßnahmen vorge­sehen, der in der Hydraulikleitung 10 angeordneten Drossel 11 bzw. jeder Drossel, die ja einen wesent­lichen Teil der Dämpfungseinrichtung bildet, einen Regler 15 zuzuordnen, der mit wenigstens einem an bzw. in der Walzenmühle vorgesehenen Schwingungs­meßgerät verbunden ist, wie es in den Fig. 1 und 3 bei 16 angedeutet ist. Dieses Schwingungsmeßgerät 16 kann beispielsweise ein an sich bekanntes Weg-, Kraft-, Drehmoment-, Beschleunigungsmeßgerät oder dgl. sein. Vorzugsweise ist in der in Fig. 3 gestri­chelt angedeuteten Verbindungssteuerleitung 17 zwi­schen dem Regler 15 und der Drossel 11 noch ein ge­eignetes, an sich bekanntes Stellglied 18 für die Drossel angeordnet. Diese Steuerverbindung (Schwin­gungsmeßgerät 16 - Regler 15 - Stellglied 18 - Dros­sel 11) ist derart, daß vom Schwingungsmeßgerät 16 erzeugte, den Schwingungszustand der Walzenmühle repräsentierende Meßsignale dem Regler 15 zugeführt werden können und die Drosselwirkung der Drossel 11 über diesen Regler 15 an den jeweiligen Schwingungs­zustand der Walzenmühle angepaßt werden kann. Durch diese Regelbarkeit der Drossel 11 kann der Schwin­gungszustand der Walzenmühle rasch erfaßt und die Drosselwirkung der Drossel 11 in der erforderlichen Weise dem jeweiligen Schwingungszustand der Walzen­mühle auch bei extremen Schwingungen angepaßt wer­den, also z. B. bei besonders großen Amplituden der Loswalzenbewegung bei einem schnellen Zusammenfahren der beiden Walzen, so daß es zu keinem Zeitpunkt der Zerkleinerung zu einer Unterpressung (zu geringe Pressung) des Mahlgutes kommen kann.

[0018] Der Regler 15 für die Drossel 11 kann in jeder ge­eigneten Weise ausgebildet sein, und zwar beispiels­weise - wie an sich bekannt - als kontinuierlich arbeitender Regler oder auch als ein stufenweise schaltender Regler, vorzugsweise Zweipunktregler.

[0019] Gemäß Fig. 4 ist parallel zur Drossel 11 ein Rück­schlagventil 14 angeordnet, das beim Entspannen der Gasfeder 9 öffnet. Hierbei erfolgt somit eine Dämpfung nur beim Komprimieren der Gasfeder.

[0020] Bei der in Fig. 5 veranschaulichten Variante ist parallel zur Drossel 11 die Reihenschaltung einer Drossel 12 und eines Rückschlagventiles 14 ange­ordnet, das beim Komprimieren der Gasfeder 9 öff­net. Hierbei ergibt sich beim Komprimieren eine schwächere Dämpfung als beim Entspannen der Gasfeder.

[0021] Fig. 6 zeigt ferner eine Variante, bei der parallel zur Drossel 11 die Reihenschaltung einer Drossel 12 und eines Rückschlagventiles 14 angeordnet ist, das beim Entspannen der Gasfeder 9 öffnet. Hierbei er­gibt sich beim Komprimieren eine stärkere Dämpfung als beim Entspannen der Gasfeder.

[0022] Schließlich zeigt Fig. 7 in Anlehnung an die Ausfüh­rung gemäß Fig. 3 noch eine weitere Variante für eine Regelung im Bereich der Drossel 11 in Anpassung an den jeweiligen Schwingungszustand der Walzen­mühle. In diesem Falle ist der Regler 15 nicht mehr oder weniger direkt - wie gemäß Fig. 3 - mit der Drossel 11 verbunden, sondern im Bereich der Drossel 11 ist eine Regelungs-Bypassleitung 19 vorgesehen, die unabhängig ist von der das Rückschlagventil 14 enthaltenden ersten Bypassleitung und die diese Drossel 11 umgeht. Diese Regelungs-Bypassleitung 19 enthält eine Magnetventil 20, das diese Bypasslei­tung 19 in Abhängigkeit von dem durch das Schwin­gungsmeßgerät 16 gemessenen und über den Regler 15 weiterverarbeiteten Schwingungszustand geöffnet oder geschlossen wird. Der Regler 15 kann in diesem Falle ein einfacher Zweipunktregler sein (im einfachsten Falle ein Relais). Diese Ausführungsart gemäß Fig. 7 läßt sich besonders einfach realisieren, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß es generell beson­ders zweckmäßig ist, daß ein Schwingungsmeßgerät (Schwingungswächter) 16 grundsätzlich ein Bestand­teil der Walzenmühlenausrüstung ist.

[0023] Bei den Ausführungsarten gemäß den Fig. 3 und 7 wird somit über den an das Schwingungsmeßgerät 16 ange­schlossenen Regler 15 dafür gesorgt, daß bei beson­ders hohen Schwingungen auch eine entsprechend große Drosselwirkung erzielt wird; wenn keine Schwingungen vorhanden sind, braucht auch keine Drosselwirkung zu erfolgen Das Schwingungsmeßgerät 16 kann an wenig­stens einem der Lagersteine für die Loswalze 2 oder an einer entsprechenden Drehmomentstütze angebracht sein.

[0024] Während bei den dargestellten Ausführungsbeispielen die Dämpfung in das Hydraulik-Gasfedersystem inte­griert ist, sind im Rahmen der Erfindung auch andere Möglichkeiten zur Dämpfung gegeben. So kann die Dämpfungseinrichtung durch einen gesonderten Stoß­dämpfer gebildet werden, der auf die Loswalze und/ oder die den Druck im Walzenspalt erzeugende Ein­richtung einwirkt. Ein solcher Stoßdämpfer kann mit Flüssigkeitsreibung, Gasreibung, mechanischer Rei­bung und/oder mit Wirbelstromerzeugung arbeiten. Gün­stig ist ferner, wenn die Antriebsstränge der beiden Walzen möglichst hart bzw. steif ausgebildet werden.

Ansprüche

1. Gutbett-Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprö­dem Mahlgut, enthaltend
a) zwei angetriebene Walzen (1, 2), die einen Walzenspalt (4) miteinander bilden und von denen die eine Walze (1) als Festwalze und die andere Walze (2) als quer zum Walzen­spalt (4) bewegliche Loswalze ausgebildet ist,
b) eine den Druck im Walzenspalt (4) erzeugen­de Einrichtung (6, 7, 8, 9, 10), durch die die Loswalze (2) mit hohem Druck gefedert in Richtung auf die Festwalze (1) gepreßt wird,
gekennzeichnet durch
c) eine Einrichtung (11, 12, 13, 14) zur Dämp­fung von quer zum Walzenspalt (4) verlaufen­den Longitudinalschwingungen der Loswalze (2).

2. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung, durch die die Loswalze (2) mit hohem Druckgefedert auf die Festwalze (1) ge­preßt wird, durch ein Hydraulik-Gasfedersystem (6, 7, 8, 9, 10) gebildet wird, das wenigstens einen Hydraulikzylinder (6, 7) und wenigstens eine Gasfeder (9) enthält, die mit dem Hydrau­likzylinder über eine Hydraulikleitung (10) ver­bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hydraulikleitung (10) wenigstens eine Drossel (11, 12) angeordnet ist.

3. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Drossel (11) ein beim Komprimieren oder beim Entspannen der Gasfeder (9) geöffnetes Rückschlagventil (14) angeordnet ist.

4. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Drossel (11) die Reihenschaltung einer weiteren Drossel (12) und eines beim Komprimieren oder beim Entspan­nen der Gasfeder (9) geöffneten Rückschlagven­tils (14) angeordnet ist.

5. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Drossel (11) ein beim Entspannen der Gasfeder (9) ge­öffnetes Rückschlagventil (13) angeordnet ist und parallel zu dieser Reihenschaltung von Dros­sel (11) und Rückschlagventil (13) die Reihen­schaltung einer weiteren Drossel (12) und eines beim Komprimieren der Gasfeder (9) geöffneten Rückschlagventiles (14) vorgesehen ist.

6. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Hydraulikleitung (10) angeordnete Drossel (11) einen Teil der Dämpfungseinrichtung bildet und ihr ein Regler (15) zugeordnet ist, der mit wenigstens einem in der Walzenmühle vorgesehenen Schwingungs­meßgerät (16) derart verbunden ist, daß vom Schwingungsmeßgerät erzeugte, den Schwingungs­zustand der Walzenmühle repräsentierende Meß­signale dem Regler zuführbar sind und die Drosselwirkung der Drossel über den Regler an den Schwingungszustand der Walzenmühle anpaß­bar ist.

7. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung (17) zwischen Regler (15) und Drossel (11) ein Stellglied (18) angeordnet ist.

8. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (15) ein kon­tinuierlich arbeitender Regler ist.

9. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (15) ein stu­fenweise schaltender Regler, vorzugsweise ein Zweipunktregler ist.

10. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Drossel (11) eine diese Drossel umgehende Regelungs-­Bypassleitung (19) mit einem darin vorgese­henen Magnetventil (20) vorgesehen ist, das durch den Regler (15) in seine Öffnungs- und Schließstellung schaltbar ist.

11. Gutbett-Walzenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung durch einen auf die Loswalze und/oder die den Druck im Walzenspalt erzeugende Ein­richtung wirkenden, gesonderten Stoßdämpfer gebildet wird.

12. Verfahren zur Zerkleinerung von sprödem Mahl­gut im Spalt zweier mit hohem Druck gegenein­ander gepreßter Walzen (1, 2), von denen die eine Walze (1) stationär angeordnet und die andere Walze (2) quer zum Walzenspalt (4) beweglich ist, insbesondere Verfahren zur gleichzeitigen Zerkleinerung von Frischgut und ruückgeführten Grießen, gekennzeichnet durch Maßnahmen zur Dämpfung von quer zum Walzenspalt (4) verlaufenden Longitudinal­schwingungen der beweglichen Walze (2).

Zeichnung