Walze, Verfahren zur Herstellung einer Walze sowie Gutbettwalzenmühle

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Walze entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Walze, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14; sie bezieht sich ferner auf eine Gutbettwalzenmühle für die Zerkleinerung spröder Mahlgüter, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 22.

[0002] Eine Walze der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art ist beispielsweise im Zusammenhang mit einer Gutbettwalzenmühle in der DE-A-42 10 395 beschrieben. Bei dieser bekannten Ausführung ist ein Hartguß-Walzenmantel auf einem Walzengrundkörper auswechselbar befestigt, wobei auch auf der Außenseite bzw. Außenumfangsseite dieses Walzenmantels Profilierungs-Schweißraupen nach bestimmten Mustern in der Weise aufgebracht sein können, daß sich eine profilierte Verschleißschutzpanzerung mit nach außen vorstehenden, durch Auftragsschweißung aufgebrachten Hartmaterialstreifen und dazwischen vorhandenen Vertiefungen ergibt, in denen Mahlgutteilchen fest- bzw. eingepreßt sind und dadurch einen autogenen Verschleißschutz für die Manteloberfläche bilden. Durch diese Maßnahmen wird zugleich ein gutes Einzugsvermögen des zu zerkleinernden Gutes in dem zwischen den beiden Walzen vorhandenen Mahlspalt geschaffen.

[0003] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Walze gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Verfahren zur Herstellung einer Walze nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 14 sowie eine Gutbettwalzenmühle entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 22 dahin weiterzuentwickeln, daß ein besonders dauerhafter Verschleißschutz der Walzenoberfläche und ein zuverlässiges Guteinzugsvermögen und Zusammenwirken solcher Walzen auch bei relativ geringem Hartmaterialverbrauch gewährleistet werden kann.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruches 1 (die Walze betreffend) bzw. durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 14 (für ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze) sowie außerdem durch das Kennzeichen des Anspruches 22 (bezüglich der Gutbettwalzenmühle) gelöst.

[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0006] Während bei der oben beschriebenen sowie etwa vergleichbaren anderen bekannten Walzenausführungen Profilierungen auf dem Walzenmantel dadurch ausgebildet worden sind, daß auf dessen glatte Außenseite (Umfangsaußenseite) Hartmaterialstreifen nach einem bestimmten Muster aufgeschweißt werden, damit sich zwischen diesen Streifen mit Mahlgutteilchen auszufüllende Vertiefungen ergeben, wird die Verschleißschutzpanzerung nach der Erfindung auf der Außenseite des Walzenmantels bzw. eines Umfangsmantelbereiches deutlich anders ausgebildet. Erfindungsgemäß erfolgt die Ausbildung dieser Verschleißschutzpanzerung nämlich dadurch, daß im Material des Umfangsmantelbereiches (oder des gesondert ausgebildeten Walzenmantels) von der Außenseite her Negativprofilierungen etwa in Form von Profilnuten bzw. -rillen ausgebildet sind, in denen die Gutteilchen - insbesondere während des Zerkleinerungsprozesses in einer Gutbettwalzenmühle - festgepreßt sind, und daß dabei die Hartmaterialstreifen nur auf den die Profilnuten begrenzenden, stegartigen Profilvorsprüngen aufgeschweißt sind. Bei dieser erfindungsgemäß ausgebildeten Walze werden somit die Vertiefungen der profilierten Verschleißschutzpanzerung nicht nur durch die Materialhöhe bzw. Materialdicke der auf der Außenseite des Walzenmantels durch Hartauftragsschweißung aufgebrachten Hartmaterialstreifen bestimmt, sondern zum einen durch die - radiale - Tiefe der von der Außenseite des Umfangsmantelbereiches her in das Walzenmaterial eingearbeiteten Profilnuten und zum andern von der Materialhöhe bzw. -dicke der Hartmaterialstreifen. Da diese Hartmaterialstreifen nur auf den die Profilnuten begrenzenden bzw. zwischen den Profilnuten vorhandenen bzw. stehengebliebenen, stegartigen Profilvorsprüngen aufgeschweißt sind, kann die erfindungsgemäße Walzenausführung gegenüber den bekannten Walzen, insbesondere Mahlwalzen, dadurch optimiert werden, daß verhältnismäßig wenig von dem relativ teuren, hochverschleißfesten Hartmaterial verwendet werden muß. Dabei kann vor allem durch die in den Profilnuten festgepreßten Gutteilchen (die diese Profilnuten weitgehend bzw. nahezu vollkommen ausfüllen) in den Bereichen zwischen den Hartmaterialstreifen ein ausreichend fester autogener Verschleißschutz geschaffen werden, so daß die Außenseite des Umfangsmantelbereiches bzw. des Walzenmantels insgesamt einen besonders guten, dauerhaften Verschleißschutz für die Walzenoberfläche und gleichzeitig auch ein sehr zuverlässiges Guteinzugsvermögen der so gebildeten Walzen gewährleisten kann.

[0007] Bei dieser erfindungsgemäßen Walze ist es ferner von Vorteil, wenn die Profilnuten einen Querschnitt mit einem Tiefen : Breiten-Verhältnis von etwa 0,4 bis 0,75 aufweisen, wobei die Profiltiefe - wie bereits angedeutet - durch die Summe aus der radialen Steghöhe der ausgearbeiteten Profilvorsprünge und der radialen Materialhöhe der Hartmaterialstreifen gebildet ist. Auf diese Weise wird eine besonders hohe Standfestigkeit der Profilierung geschaffen. Dabei ist es ferner besonders vorteilhaft, wenn die Materialhöhe der Hartmaterialstreifen in Abhängigkeit von dem jeweils zu be- bzw. verarbeitenden Gut etwa 3 bis 15 mm, vorzugsweise etwa 4 bis 8 mm beträgt. Zweckmäßig besitzen hierbei die Profilnuten eine maximale Querschnittsbreite von etwa 30 bis 40 mm.

[0008] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, daß die Hartmaterialstreifen aus einer Metallmatrix mit darin eingelagerten Wolframkarbiden (bzw. Wolframkarbid-Teilchen) hergestellt sind, deren Teilchengröße etwa 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise etwa 0,2 bis 1,2 mm und deren Volumenanteil etwa 50 bis 80 % des Gesamtvolumens der aufgeschweißten Hartmaterialstreifen beträgt.

[0009] Die Erfindung betrifft auch die Herstellung einer Walze, insbesondere einer Mahlwalze für die Zerkleinerung spröder Mahlgüter (z.B. mineralischer Güter, Erze oder dgl.) in einer an sich bekannten Gutbettwalzenmühle, in der zwei solcher Walzen gegenläufig rotierend angetrieben und mit hohem Druck gegeneinandergedrückt werden, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 14. Erfindungsgemäß wird eine solche Walze durch folgende Verfahrensschritte zur Ausbildung der Verschleißschutzpanzerung hergestellt:

a) In das Material des Umfangsmantelbereiches bzw. des gesondert ausgebildeten Walzenmantels werden von dessen Außenseite her Negativprofilierungen etwa in Form von Profilnuten bzw. -rillen oder dgl. eingearbeitet, in denen Teilchen des zu bearbeitenden Gutes (insbesondere Mahlgutes) aufgenommen und festgepreßt werden;

b) die Hartmaterialstreifen werden nur auf die Profilnuten begrenzende Profilvorsprünge aufgeschweißt.

[0010] Eine Gutbettwalzenmühle für die Zerkleinerung spröder Mahlgüter, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 22, zeichnet sich dadurch aus, daß die Verschleißschutzpanzerung jeder der beiden dort eingebauten Mahlwalzen zumindest in der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Weise ausgeführt ist.

[0011] Nachfolgend sei die Erfindung (sowohl hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung als auch hinsichtlich des Herstellungsverfahrens der Walze als auch hinsichtlich der mit zwei solchen Walzen ausgestatteten Gutbettwalzenmühle) anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser weitgehend schematisch gehaltenen Zeichnung zeigen:

Fig.1

eine Querschnittsansicht zweier etwa in einer Gutbettwalzenmühle zusammengeordneter Walzen bzw. Mahlwalzen gemäß der Erfindung;

Fig.2

eine im vergrößerten Maßstab sowie teilweise im Längsschnitt dargestellte Perspektivansicht eines Walzenausschnittes im Umfangsmantelbereich;

Fig.3

eine Teil-Längsschnittansicht durch den Umfangsmantelbereich der Walze zur Erläuterung einer anderen Ausführungsform von Profilnuten;

Fig.4

eine vereinfachte Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Walze;

Fig.5

eine teilweise (in Axialrichtung) geschnittene Teilansicht zweier in einer Gutbettwalzenmühle zusammenwirkenden Mahlwalzen.

[0012] Bei der nachfolgenden Erläuterung der Zeichnung sei angenommen, daß erfindungsgemäß ausgeführte Walzen in besonders bevorzugter Weise als Mahlwalzen für die Zerkleinerung spröder Mahlgüter in einer Gutbettwalzenmühle verwendet werden, obwohl diese Walzen auch in fast gleichartiger Weise in eine Walzenpresse oder dgl. eingebaut werden können, wo vielfach ähnliche Verhältnisse bzw. Beanspruchungen vorliegen können, wenn eine solche Walzenpresse etwa zum Pressen von irgendwelchen mineralischen Gütern, wie z.B. Kohle, Kunstdünger oder dgl., verwendet wird.

[0013] Anhand Fig.1 sei zunächst der allgemeine Aufbau einer an sich bekannten Gutbettwalzenmühle erläutert. In einer solchen Walzenmühle sind zwei gegenläufig - entsprechend den Pfeilen 1 - - rotierend antreibbare, als Mahlwalzen 2 ausgeführte Walzen angeordnet, die mit hohem Druck (wie durch Pfeile 3 angedeutet) zumindest teilweise elastisch gegeneinander gedrückt werden. Beide Mahlwalzen 2 2 weisen den gleichen konstruktiven Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung auf. Zwischen den beiden Mahlwalzen 2 ist ein Mahlspalt 4 gebildet, der von dem zu zerkleinernden Mahlgut (gestrichelte Pfeile 5) während der an sich bekannten und daher nicht näher erläuterten Gutbettzerkleinerung passiert wird. Hierbei sei ferner auch angenommen, daß in Fig. 1 die linke Mahlwalze 2 als Festwalze gelagert ist, während die rechte Walze eine elastisch bzw. federnd gegen die Festwalze drückbare und dabei relativ verschiebbare Loswalze darstellt (wie an sich bekannt).

[0014] Nachfolgend sei der prinzipielle Aufbau einer solchen Mahlwalze hinsichtlich der hier besonders interessierenden Verschleißschutzpanzerung näher erläutert.

[0015] Bei der in Fig.2 nur z.T. veranschaulichten Mahlwalze 2 sei angenommen, daß diese einen Walzenkörper 6 enthält, dessen ringförmiger äußerer Umfangsbereich eine Art Walzenmantel bzw. einen Umfangsmantelbereich 7 aufweist, der insbesondere in dieser Fig.2 veranschaulicht ist. Der Walzenkörper 6 mitsamt seinem Umfangsmantelbereich 7 kann erfindungsgemäß aus einem druckfesten und gut schweißbaren Walzengrundwerkstoff hergestellt sein, für den jedes geeignete Material verwendet werden kann, wie z.B. bzw. vorzugsweise eine 18 Ni-Cr-Mo-14.6-Legierung bzw. eine gleichartige Eisengrundlegierung.

[0016] Auf der Außenseite bzw. Außenumfangsseite dieses Umfangsmantelbereiches 7 ist eine profilierte Verschleißschutzpanzerung 8 ausgebildet, die nach außen vorstehende Hartmaterialstreifen 9 9 sowie dazwischen vorhandene Vertiefungen 10 aufweist, in denen Mahlgutteilchen aufgenommen und gewissermaßen in einer Schicht festgepreßt sind, wie es bei 11 angedeutet ist. Diese festgepreßten Mahlgutschichten 11 (in den Vertiefungen 10) bilden somit - neben den Hartmaterialstreifen 9 ebenfalls einen wesentlichen Teil der Verschleißschutzpanzerung 8.

[0017] Im ganzen ist diese Verschleißschutzpanzerung 8 nun dadurch hergestellt, daß in das Material bzw. in den Walzengrundwerkstoff des Umfangsmantelbereiches 7 von dessen Außenseite her Negativprofilierungen etwa in Form von Profilnuten oder -rillen 12 eingearbeitet sind, wodurch stegartige Profilvorsprünge 13 verbleiben, die zwischen je zwei benachbarten Profilnuten 12 ausgebildet sind bzw. diese Profilnuten begrenzen. Nur auf diese Profilvorsprünge 13 sind die Hartmaterialstreifen 9 jeweils schichtartig durch Auftragsschweißung entsprechenden Hartmateriales aufgeschweißt.

[0018] Da eine solche Mahlwalze 2 während des Betriebes in einer Gutbettwalzenmühle nicht nur relativ großen Verschleißbeanspruchungen sondern im allgemeinen auch besonders hohen Druckbeanspruchungen ausgesetzt ist, muß dafür gesorgt werden, daß trotz relativ schmaler Breiten b der Profilvorsprünge 13 und auch der darauf aufgeschweißten Hartmaterialstreifen 9 eine ausreichende Standfestigkeit dieser Profilierung der Verschleißschutzpanzerung 8 gewährleistet ist. Dementsprechend ist es zweckmäßig, wenn die nutenförmigen Vertiefungen 10 (die die Profilnuten 12 mit einschließen) einen lichten Querschnitt mit einem Tiefen : Breiten-Verhältnis (T:B) von etwa 0,4 bis 0,75 aufweisen, wobei die Tiefe (T) durch die Summe aus der radialen Steghöhe h₁ der ausgearbeiteten Profilvorsprünge 13 und der radialen Materialhöhe h₂ der Hartmaterialstreifen 9 gebildet ist. Die Materialhöhe h₂ der Hartmaterialstreifen 9 wird zweckmäßig in Abhängigkeit von der Beschaffenheit (insbesondere Härte und Abrasivität) des zu bearbeitenden bzw. zu zerkleinernden Mahlgutes gewählt und beträgt etwa 3 bis 15 mm, vorzugsweise etwa 4 bis 8 mm, wie es in Fig.2 durch verschiedene Dickendarstellungen bei den verschiedenen veranschaulichten Hartmaterialstreifen 9 angedeutet ist. Die Profilnuten 12 und somit die Vertiefungen 10 können wiederum in Anpassung bzw. Abhängigkeit von dem zu zerkleinernden Mahlgut eine maximale Querschnittsbreite B von etwa 30 bis 40 mm besitzen.

[0019] Wie es ferner in Fig. 2 angedeutet ist, kann es mitunter zweckmäßig sein, an zumindest einem axialen Ende 2a der Mahlwalze 2 einen in axialer Richtung etwas breiter gehaltenen Randstreifen 14 vorzusehen, der jedoch - genau wie im übrigen Längsabschnitt der Walze - grundsätzlich ebenfalls aus einem Profilvorsprung 13 mit aufgeschweißtem Hartmaterialstreifen 9 besteht. Dieser Randstreifen 14 kann je nach Verwendung und Breite der ganzen Walze eine axiale Breite von etwa 20 bis 50 mm besitzen.

[0020] Neben der zweckmäßig zu wählenden Querschnittsbreite B der Profilnuten ist ferner deren Querschnittsform insofern von einer gewissen Bedeutung, als dadurch ein besonders zuverlässiges Festhalten der in den Vertiefungen 10 bzw. Profilnuten 12 festgepreßten Mahlgutteilchen bzw. Mahlgutteilchenschicht 11 gewährleistet wird. In diesem Sinne sollten zumindest die Profilnuten 12 (gegebenenfalls auch die ganzen Vertiefungen 10) einen etwa rechteckigen bis trapezförmigen Querschnitt besitzen. In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist ein rechteckiger Querschnitt veranschaulicht (mit der lichten Breite B und der Gesamttiefe T). Ein trapezförmiger Querschnitt der Profilnuten 12 ist in Fig.3 in einer Teil-Längsschnittansicht veranschaulicht, wobei dementsprechend der trapezförmige Querschnitt sich radial nach außen (zur Außenseite hin) verjüngt, d.h. die schmaleren Trapezseiten des Nutenquerschnittes liegen etwa auf der Außenseite des Mantelumfangs, so daß sich gewissermaßen eine hinterschnittene Nutenform für die Profilnuten 12 ergibt und dadurch ein besonders gutes Festpressen und dauerhaftes Festhalten der Mahlgutteilchenschicht 11 gewährleistet wird.

[0021] Der Verlauf der genannten Profilierungen der Verschleißschutzpanzerung 8 kann nun verschiedenen Einsatzzwecken der Walze 2 angepaßt werden. Bei der Darstellung in Fig.2 sei angenommen, daß die Profilnuten 12 und die stegförmigen Profilvorsprünge 13 so in den Umfangsmantelbereich 7 eingearbeitet sind, daß sie in Umfangsrichtung der Walze 2 verlaufen. In Fig.4 ist dagegen eine Möglichkeit veranschaulicht, nach der die Profilnuten 12 und die stegförmigen Profilvorsprünge 13 sich in Achsrichtung der Walze 2 erstrecken. Ohne daß es noch näher veranschaulicht werden müßte, läßt sich leicht vorstellen, daß im Bedarfsfalle die Profilnuten 12 und Profilvorsprünge 13 auch etwa schraubenlinienförmig bzw. diagonal verlaufend auf der Außenseite des Umfangsmantelbereiches 7 ausgebildet sein können.

[0022] Von besonderem Vorteil ist es bei dieser erfindungsgemäßen Walze 2 ferner, wenn die Hartmaterialstreifen 9 aus einer Metallmatrix mit darin eingelagerten Wolframkarbiden bzw. Wolframkarbid-Teilchen - durch Hartauftragsschweißung - hergestellt sind, bei denen die Teilchengröße etwa 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise etwa 0,2 bis 1,2 mm und der Volumenanteil dieser Wolframkarbide etwa 50 bis 80 % des Gesamtvolumens der aufgeschweißten Hartmaterialstreifen 9 beträgt. Diese Wolframkarbide können dabei etwa in Form von Wolfram-Schmelzkarbiden oder Wolfram-Pellets vorgesehen sein. In zweckmäßiger Weise kann die Metallmatrix für die eingelagerten Wolframkarbide aus einer Ni, Cr, B, Si enthaltenden Legierung, einer Eisenbasis-Legierung mit den Elementen C, Mn, Si, Cr und Mo oder aus einem unlegierten Schweißzusatzwerkstoff bestehen.

[0023] Auch für den rein konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Walze 2 bestehen mehrere Möglichkeiten, die anhand der beiden im Querschnitt in Fig.1 veranschaulichten Mahlwalzen 2 erläutert seien.

[0024] So kann die in Fig.1 linke Mahlwalze 2 - wie bereits anhand Fig.2 angedeutet - einen Walzenkörper 6 aufweisen, der mit seinem nur angedeuteten - etwa zylinderringförmigen - Umfangsmantelbereich 7 in Form einer Vollwalze aus Schmiedestahl oder ggf. auch aus Guß hergestellt ist.

[0025] Bei der rechten Mahlwalze 2 in Fig.1 sei angenommen, daß der Walzenkörper 6 in an sich bekannter Weise aus einem Walzengrundköper 6a und einem gesondert auf diesem Walzengrundkörper 6a auswechselbar befestigten Walzenmantel besteht, der den oben beschriebenen Umfangsmantelbereich 7 7 bildet. Dieser auf seiner Außenseite mit der Verschleißschutzpanzerung 8 versehene Walzenmantel kann nun wiederum unterschiedlich gestaltet sein. Dieser Walzenmantel kann nun entsprechend der Darstellung in der linken Hälfte (der rechten Walze) in Fig.1 nach Art einer auswechselbaren Bandage 7a in an sich bekannter Weise auf dem Walzengrundkörper 6a befestigt sein und dabei auf der Außenseite mit der anhand Fig.2 erläuterten Verschleißschutzpanzerung 8 8 versehen sein. Gemäß der Darstellung in der rechten Hälfte (der rechten Walze) in Fig.1 ist der bandagenförmige Walzenmantel gewissermaßen in mehrere Mantelsegmente 7b unterteilt, die auf dem Walzengrundkörper 6a auswechselbar befestigt sind und auf deren Außenseite dann wiederum die anhand Fig. 2 näher erläuterten Profilnuten 12 und Profilvorsprünge 13 ausgebildet sind.

[0026] wie eine erfindungsgemäße Walze bzw. Mahlwalze 2 zweckmäßig hergestellt werden kann, ergibt sich bereits weitgehend aus der vorhergehenden Beschreibung. Hiernach wird die bzw. jede Mahlwalze 2 bei Ausbildung ihrer Verschleißschutzpanzerung 8 in mehreren Verfahrensschritten hergestellt, indem in das Material des Umfangsmantelbereiches 7 von dessen Außenseite her die erwähnten Profilnuten 12 eingearbeitet werden, in denen Teilchen des zu bearbeitenden bzw. zu zerkleinernden Gutes aufgenommen und festgepreßt werden, und indem die Hartmaterialstreifen 9 9 nur auf die die Profilnuten 12 begrenzenden bzw. die zwischen diesen Profilnuten 12 verbleibenden Profilvorsprünge 13 aufgeschweißt werden. Dabei soll zweckmäßig ein Tiefe : Breite - Verhältnis (T : B) von etwa 0,4 bis 0,75 für den lichten Querschnitt der Vertiefungen 10 eingehalten werden, wie es anhand der Fig.2 weiter oben näher erläutert ist.

[0027] Die in ihrer Materialzusammensetzung und sonstigen Ausführung ebenfalls bereits weiter oben näher erläuterten Hartmaterialstreifen 9 können in der jeweils geeigneten Dicke bzw. Materialhöhe durch Auftragsschweißung auf die Profilvorsprünge 13 auf verschiedene Weise aufgebracht werden.

[0028] Eine Möglichkeit für die Art der Auftragsschweißung und somit für die Ausbildung der Verschleißschutzpanzerung 8 besteht darin, daß zunächst die Profilnuten 12 in den Umfangsmantelbereich 7 des Walzenkörpers 6 eingearbeitet und danach auf der Außenseite der neben den Profilnuten 12 stehengebliebenen bzw. zwischen je zwei einander benachbarten Profilnuten 12 verbliebenen, stegartigen Profilvorsprünge 13 die Hartmetall-Legierung unter Ausbildung der Hartmaterialstreifen 9 aufgeschweißt wird. Dabei können die Profilnuten 12 und die stegartigen Profilvorsprünge 13 beispielsweise entweder beim Gießen des Walzenkörpers 6 oder nach Herstellung des vollen Walzenkörpers 6 durch entsprechende Einfräsungen oder Eindrehungen in das Material des Umfangsmantelbereiches 7 hergestellt werden.

[0029] In jedem Falle kann es bei der soeben geschilderten Vorfertigung der Profilnuten 12 und Profilvorsprünge 13 zweckmäßig sein, das Auftragsschweißen der Hartmetall-Legierung (zur Ausbildung der Hartmaterialstreifen 9) unter Verwendung von formenden Kokillen durchzuführen, die den Profilvorsprüngen 13 während der Durchführung des Auftragsschweißens zugeordnet werden, so daß die Hartmaterialstreifen 9 mit besonders großer Formgenauigkeit bzw. Maßhaltigkeit auf den Außenseiten der Profilvorsprünge 13 aufgebracht werden können.

[0030] Eine andere Vorgehensweise bei der Ausbildung der Verschleißschutzpanzerung 8 auf der Außenseite des Umfangsmantelbereiches 7 ergibt sich dadurch, daß zunächst die Hartmetall-Legierung nach einem entsprechend den einzuarbeitenden Profilnuten 12 vorgegebenen Muster auf der Außenseite des Umfangsmantelbereiches 7 in Form von Streifen 9 9 aufgeschweißt und danach die Profilnuten 12 im Bereich zwischen den aufgeschweißten Streifen 9 ausgearbeitet, vorzugsweise ausgefräst oder ausgedreht werden. Hierdurch kann ebenfalls eine äußerst gute Maßhaltigkeit und genaue Formgebung sowohl der Hartmaterialstreifen 9 als auch der sie tragenden Profilvorsprünge 13 und somit auch der Profilnuten 12 gewährleistet werden.

[0031] Obwohl viele verschiedene Schweißverfahren angewendet werden können, um die Hartmaterialstreifen 9 auf ihren Profilvorsprüngen 13 anzubringen, werden das PTA-(Plasma Transferred Arc), das MAG-(Metall Aktiv Gas), das MIG-(Metall Inert Gas) und das autogene Schweißen sowie das Schweißen mit Fülldrähten als besonders geeignete Schweißverfahren bevorzugt.

[0032] Bei jeder der anhand der Zeichnung erläuterten Herstellungsmöglichkeiten der profilierten Verschleißschutzpanzerung 8 8 kann eine optimale Breite der Profilnuten 12 bei relativ schmalen Profilvorsprüngen 13 erzielt werden, wobei die Breite der Profilnuten 12 vielfach abhängig ist von der Korngröße des zu zerkleinernden Aufgabegutes. Dabei führt eine relativ kleine Breite der Profilvorsprünge 13 zu einem verhältnismäßig geringem Verbrauch an relativ teurem Hartmaterial für die Hartmaterialstreifen 9, ohne daß dadurch - bei Beachtung eines optimalen Verhältnisses von Tiefe : Breite (T : B) der Profilvertiefungen 10 wie oben erläutert - eine Bruchgefahr der Profilvorsprünge 13 (mit den darauf aufgebrachten Hartmaterialstreifen 9) während der hohen Betriebsbelastungen auftreten wird.

[0033] Betrachtet man nochmals die in Fig. 1 in einer schematischen Querschnittsansicht veranschaulichte Gutbettwalzenmühle, dann kann somit jede der beiden darin eingebauten Mahlwalzen 2 mit einer Verschleißschutzpanzerung nach wenigstens einer der zuvor beschriebenen Ausführungsarten ausgeführt sein. Grundsätzlich besteht hierbei auch die Möglichkeit, beide Walzen mit gleichartig angebrachten und gleichgroß bemessenen Profilnuten 12 und Profilvorsprüngen 13 mit darauf aufgeschweißten Hartmaterialstreifen 9 auszubilden, und zwar in der Weise, daß die Profilnuten 12 beider Mahlwalzen 2 und die Profilvorsprünge 13 mit ihren Hartmaterialstreifen 9 sich jeweils genau gegenüberliegen. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn beide Mahlwalzen 2 der Gutbettwalzenmühle genau gleichartig wie in Fig. 2 veranschaulicht ausgeführt sind.

[0034] Besonders bevorzugt wird jedoch eine Ausführung der Gutbettwalzenmühle, bei der die beiden Mahlwalzen 2-abgesehen von den jeweiligen Abmessungen der Profilnuten und Profilvorsprünge - im Prinzip gleichartig aufgebaut und hergestellt sind, wie es insbesondere anhand der Fig. 2 und 3 erläutert worden ist, die dabei aber-wie anhand Fig. 5 veranschaulicht - die Profilnuten 12 und die stegartigen Profilvorsprünge 13 (mit ihren darauf aufgeschweißten Hartmaterialstreifen 9) am Umfangsmantelbereich der einen Mahlwalze gegenüber den Profilnuten und Profilvorsprüngen 13 / Hartmaterialstreifen 9 am Umfangsmantelbereich der anderen, gegenüberliegenden Mahlwalze 2' derart versetzt zueinander angebracht sind, daß sich - bis auf relativ schmale Endabschnitte - jeweils mit eingepreßten Gutteilchen (vgl. Gutschichten 11) gefüllte Profilnuten 12 und mit Hartmaterialstreifen 9 versehene Profilvorsprünge 13 vorzugsweise etwa symmetrisch zueinander gegenüberliegen. Dies bedeutet also, daß die Profilnuten 12 und Profilvorsprünge der beiden sich gegenüberliegenden Mahlwalzen 2, 2' gegeneinander versetzt sind. Dabei werden bei gleicher axialer Walzenbreite beider Walzen die axialen Randstreifen 14 bzw. 14' zweckmäßig eine entsprechend unterschiedliche axiale Breite zueinander besitzen und sich lediglich im äußersten Randbereich unmittelbar gegenüberliegen, wie es aus Fig. 5 ersichtlich ist.

Ansprüche

1. Walze, insbesondere Mahlwalze für die Zerkleinerung spröder Mahlgüter in einer Gutbettwalzenmühle, in der zwei gegenläufig rotierend antreibbare Mahlwalzen (2) mit hohem Druck gegeneinander gedrückt werden, enthaltend einen Walzenkörper (6) mit einem Umfangsmantelbereich (7), dessen Außenseite eine profilierte Verschleißschutzpanzerung (8) mit nach außen vorstehenden Hartmaterialstreifen (9) und dazwischen vorhandenen, eingepreßte Gutteilchen enthaltenden Vertiefungen (10) aufweist,
gekennzeichnet durch folgende Ausbildung der Verschleißschutzpanzerung (8):

a) im Material des Umfangsmantelbereiches (7) sind von der Außenseite her Negativprofilierungen etwa in Form von Profilnuten (12) ausgebildet, in denen die Gutteilchen festgepreßt sind;

b) die Hartmaterialstreifen (9) sind nur auf die die Profilnuten (12) begrenzenden, stegartigen Profilvorsprüngen (13) aufgeschweißt.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilvertiefungen (10) einen Querschnitt mit einem Tiefen : Breiten - Verhältnis (T : B) von etwa 0,4 bis 0,75 aufweisen, wobei die Tiefe (T) durch die Summe aus der radialen Steghöhe (h₁) der ausgearbeiteten Profilvorsprünge (13) und der Materialhöhe (h₂) der Hartmaterialstreifen (9) gebildet ist.

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialhöhe (h₂) der Hartmaterialstreifen (9) in Abhängigkeit von dem zu bearbeitenden Gut etwa 3 bis 15 mm, vorzugsweise etwa 4 bis 8 mm, beträgt.

4. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilnuten (12) eine maximale Querschnittsbreite (B) von etwa 30 bis 40 mm besitzen.

5. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilnuten (12) einen etwa rechteckigen bis etwa trapezförmigen Querschnitt besitzen, wobei der trapezförmige Querschnitt sich radial nach außen verjüngt.

6. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Profilnuten (12) und die stegartigen Profilvorsprünge (13) in Achsrichtung der Walze (2) erstrecken.

7. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilnuten (12) und die Profilvorsprünge (13) etwa schraubenlinienförmig oder in Umfangsrichtung der Walze (2) verlaufen.

8. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmaterialstreifen (9) aus einer Metallmatrix mit darin eingelagerten Wolframkarbiden hergestellt sind, deren Teilchengröße etwa 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise etwa 0,2 bis 1,2 mm und deren Volumenanteil etwa 50 bis 80 % des Gesamtvolumens der aufgeschweißten Materialstreifen beträgt.

9. Walze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallmatrix für die eingelagerten Wolframkarbide aus einer Ni, Cr, B, Si enthaltenden Legierung, einer Eisenbasis-Legierung mit den Elementen C, Mn, Si, Cr und Mo oder aus einem unlegierten Schweißzusatzwerkstoff besteht.

10. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (6) mitsamt dem Umfangsmantelbereich (7) aus einem druckfesten und gut schweißbaren Walzengrundwerkstoff hergestellt ist, vorzugsweise aus einer 18 Ni-Cr-Mo-14.6-Legierung.

11. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (6) mitsamt seinem Umfangsmantelbereich (7) in Form einer Vollwalze aus Schmiedestahl oder Guß hergestellt ist.

12. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (6) aus einem Walzengrundkörper (6a) und einer den Umfangsmantelbereich bildenden, auswechselbar auf diesem Walzengrundkörper befestigten Bandage (7a) aufgebaut ist, deren Außenseite mit den Profilnuten (12) und Profilvorsprüngen (13) mit den Hartmaterialstreifen (9) versehen ist.

13. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (6) aus einem Walzengrundkörper (6a) und einer Anzahl von einen geschlossenen Umfangsmantelbereich bildenden, auf dem Walzengrundkörper auswechselbar befestigten Mantelsegmenten (7b) aufgebaut ist, auf deren Außenseite die Profilnuten (12) und Profilvorsprünge (13) mit den Hartmaterialstreifen (9) ausgebildet sind.

14. Verfahren zur Herstellung einer Walze, insbesondere einer Mahlwalze für die Zerkleinerung spröder Mahlgüter in einer Gutbettwalzenmühle, in der zwei gegenläufig rotierend antreibbare Mahlwalzen mit hohem Druck gegeneinander gedrückt werden, wobei auf der Außenseite des Umfangsmantelbereiches eines Walzenkörpers eine profilierte Verschleißschutzpanzerung mit nach außen vorstehenden Hartmaterialstreifen und dazwischen vorhandenen, eingepreßte Gutteilchen enthaltenden Vertiefungen ausgebildet sind,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte zur Ausbildung der Verschleißschutzpanzerung (8):

a) in das Material des Umfangsmantelbereichs (7) werden von dessen Außenseite her Negativprofilierungen etwa in Form von Profilnuten (12) eingearbeitet, in denen Teilchen des zu bearbeitenden Gutes aufgenommen und festgepreßt werden;

b) die Hartmaterialstreifen (9) werden nur auf die Profilnuten (12) begrenzende Profilvorsprünge (13) aufgeschweißt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilnuten (12) mit einem Querschnitt hergestellt werden, dessen Tiefe : Breite - Verhältnis etwa 0,4 bis 0,75 beträgt, wobei die Gesamtprofiltiefe (T) durch die Summe aus der Steghöhe (h₁) der Profilvorsprünge (13) und der Materialhöhe (h₂) der Hartmaterialstreifen (9) gebildet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmaterialstreifen (9) aus einer hochverschleißfesten Hartmetall-Legierung hergestellt und mit einer von der Beschaffenheit des zu verarbeitenden Gutes abhängigen Materialhöhe (h₂) von etwa 3 bis 15 mm, vorzugsweise etwa 4 bis 8 mm, auf die Profilvorsprünge (13) durch Auftragsschweißung aufgebracht werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hartmaterialstreifen (9) eine Hartmetall-Legierung verwendet wird, die eine Metallmatrix mit darin eingelagerten Wolframkarbiden in einer Teilchengröße von etwa 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise von etwa 0,2 bis 1,2 mm, sowie mit einem Volumenanteil von etwa 50 bis 80 % des Gesamtvolumens der Hartmaterialstreifen enthält.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Profilnuten (12) in den Umfangsmantelbereich (7) des Walzenkörpers (6) eingearbeitet und danach auf der Außenseite der zwischen je zwei benachbarten Profilnuten verbliebenen, stegartigen Profilvorsprünge (13) die Hartmetall-Legierung aufgeschweißt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilnuten (12) und die stegartigen Profilvorsprünge (13) beim Gießen des Walzenkörpers (6) oder durch Einfräsungen in das Material des Umfangsmantelbereiches (7) hergestellt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsschweißen der Hartmetall-Legierung unter Verwendung von formenden Kokillen durchgeführt wird, die den Profilvorsprüngen (13) während des Auftragsschweißens zugeordnet werden.

21. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Hartmetall-Legierung nach einem entsprechend den einzuarbeitenden Profilnuten (12) vorgegebenen Muster auf der Außenseite des Umfangsmantelbereiches (7) in Form von Hartmaterialstreifen (9) aufgeschweißt und danach die Profilnuten (12) im Bereich zwischen den aufgeschweißten Streifen ausgearbeitet, vorzugsweise ausgefräst oder ausgedreht werden.

22. Gutbettwalzenmühle für die Zerkleinerung spröder Mahlgüter, mit zwei gegenläufig rotierend antreibbaren Mahlwalzen (2, 2'), die mit hohem Druck gegeneinandergedrückt sind und je einen Walzenkörper mit einem Umfangsmantelbereich enthalten, dessen Außenseite eine profilierte Verschleißschutzpanzerung (8) mit nach außen vorstehenden Hartmaterialstreifen (9) und dazwischen vorhandenen, eingepreßte Gutteilchen enthaltenden Vertiefungen (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzpanzerung (8) jeder Mahlwalze (2, 2') nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgeführt ist.

23. Gutbettwalzenmühle nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilnuten (12) und die stegartigen Profilvorsprünge (13) am Umfangsmantelbereich der einen Mahlwalze (2) gegenüber denen am Umfangsmantelbereich der anderen Mahlwalze (2') derart versetzt zueinander angebracht sind, daß sich - bis auf kurze Endabschnitte - jeweils mit eingepreßten Gutteilchen (11) gefüllte Profilnuten (12) und mit Hartmaterialstreifen (9) versehene Profilvorsprünge - vorzugsweise symmetrisch zueinander - gegenüberliegen.

24. Gutbettwalzenmühle nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mahlwalzen (2) mit gleichartig angebrachten Profilnuten (12) und Profilvorsprüngen (13) mit darauf aufgeschweißten Hartmaterialstreifen (9) ausgeführt sind, so daß Profilnuten (12) und Profilvorsprünge (13) mit ihren Hartmaterialstreifen (9) beider Walzen sich jeweils genau gegenüberliegen.

Claims

1. Roll, particularly a grinding roll for the comminution of brittle materials for grinding in a material bed roll mill, in which two grinding rolls (2) which can be driven so that they rotate in opposite directions are pressed against one another with a high pressure, comprising a roll body (6) with a circumferential casing region (7), the outer face of which has a profiled cladding (8) for protection against wear with outwardly projecting hard material strips (9) and depressions (10) lying between them with particles of material pressed into them, characterised by the following construction of the cladding (8) for protection against wear:

a) negative profilings, for instance in the form of profile grooves (12), are produced from the outer face in the material of the circumferential casing region (7), and the particles of material are pressed firmly into these profilings;

b) the hard material strips (9) are only welded onto the land-like profile projections (13) which delimit the profile grooves (12).

2. Roll as claimed in Claim 1, characterised in that the profile depressions (10) have a cross-section with a depth : width ratio (T : B) of approximately 0.4 to 0.75, wherein the depth (T) is formed by the sum of the radial land height (h1) of the exposed profile projections (13) and the material height (h2) of the hard material strips (9).

3. Roll as claimed in Claim 2, characterised in that the material height (h2) of the hard material strips (9), depending upon the material to be processed, amounts to approximately 3 to 15 mm, preferably approximately 4 to 8 mm.

4. Roll as claimed in Claim 2, characterised in that the profile grooves (12) have a maximum cross-sectional width (B) of approximately 30 to 40 mm.

5. Roll as claimed in Claim 2, characterised in that the profile grooves (12) have an approximately rectangular to approximately trapezoidal cross-section, the trapezoidal cross-section tapering radially outwards.

6. Roll as claimed in Claim 1, characterised in that the profile grooves (12) and the land-like profile projections (13) extend in the axial direction of the roll (2).

7. Roll as claimed in Claim 1, characterised in that the profile grooves (12) and the profile projections (13) run approximately helically or in the circumferential direction of the roll (2).

8. Roll as claimed in Claim 1, characterised in that the hard material strips (9) are produced from a metal matrix with tungsten carbides embedded therein, the particle size of which is approximately 0.1 to 2 mm, preferably approximately 0.2 to 1.2 mm, and the proportion by volume of these tungsten carbides being approximately 50 to 80% of the total volume of the hard material strips which are welded on.

9. Roll as claimed in Claim 8, characterised in that the metal matrix for the embedded tungsten carbides consists of an alloy containing Ni, Cr, B, Si, an iron-based alloy with the elements C, Mn, Si, Cr and Mo or from an unalloyed welding additive.

10. Roll as claimed in Claim 1, characterised in that the roll body (6) together with the circumferential casing region (7) is produced from a compression-proof and readily weldable basic roll material, preferably from a 18 Ni-Cr-Mo-14.6 alloy.

11. Roll as claimed in Claim 1, characterised in that the roll body (6) together with its circumferential casing region (7) is produced in the form of a solid roll from forged steel or cast iron.

12. Roll as claimed in Claim 1, characterised in that the roll body (6 ) is made up of a basic roll body (6a) and a tyre (7a) which forms the circumferential casing region and is replaceably fixed on this basic roll body, the outer face of the tyre being provided with the profile grooves (12) and profile projections (13) with the hard material strips (9).

13. Roll as claimed in Claim 1, characterised in that the roll body (6) is made up of a basic roll body (6a) and a plurality of casing segments (7b) which form a closed circumferential casing region and are replaceably fixed on the basic roll body, the profile grooves (12) and profile projections (13) with the hard material strips (9) being constructed on the outer face of the casing segments.

14. Method of producing a roll, particularly a grinding roll for the comminution of brittle materials for grinding in a material bed roll mill, in which two grinding rolls which can be driven so that they rotate in opposite directions are pressed against one another with a high pressure, wherein a profiled cladding for protection against wear, with outwardly projecting hard material strips and depressions lying between them with particles of material pressed into them, is constructed on the outer face of the circumferential casing region of a roll body, characterised by the following method steps for construction of the cladding (8) for protection against wear:

a) negative profilings, for instance in the form of profile grooves (12), are machined from the outer face thereof into the material of the circumferential casing region (7), and particles of the material to be processed are received and pressed firmly in these profilings;

b) the hard material strips (9) are only welded onto the land-like profile projections (13) which delimit the profile grooves (12).

15. Method as claimed in Claim 14, characterised in that the profile grooves (12) are produced with a cross-section with a depth : width ratio of approximately 0.4 to 0.75, the total profile depth (T) being formed by the sum of the land height (h1) of the profile projections (13) and the material height (h2) of the hard material strips (9).

16. Method as claimed in Claim 15, characterised in that the hard material strips (9) are produced from a highly wear-resistant hard metal alloy and are applied to the profile projections (13) by build-up welding with material height (h2), depending upon the nature of the material to be processed, of approximately 3 to 15 mm, preferably approximately 4 to 8 mm.

17. Method as claimed in Claim 16, characterised in that for the hard material strips (9) a hard metal alloy is used which contains a metal matrix with tungsten carbides embedded therein in a particle size of approximately 0.1 to 2 mm, preferably approximately 0.2 to 1.2 mm, and in a proportion by volume of approximately 50 to 80% of the total volume of the hard material strips.

18. Method as claimed in Claim 17, characterised in that first of all the profile grooves (12) are machined into the circumferential casing region (7) of the roll body (6) and then the hard metal alloy is welded on the outer face of the land-like projections (13) remaining between each pair of neighbouring profile grooves.

19. Method as claimed in Claim 18, characterised in that the profile grooves (12) and the land-like profile projections (13) are produced during casting of the roll body (6) or by milling into the material of the circumferential casing region (7).

20. Method as claimed in Claim 18, characterised in that the build-up welding of the hard metal alloy is carried out using moulding chills which are coordinated with the profile projections (13) during the build-up welding.

21. Method as claimed in Claim 17, characterised in that first of all the hard metal alloy is welded in the form of hard material strips (9) on the outer face of the circumferential casing region (7) according to a predetermined design corresponding to the profile grooves (12 ) to be machined in, and then the profile grooves (12) are machined out, preferably by milling or recessing, in the region between the welded-on strips.

22. Material bed roll mill for the comminution of brittle materials for grinding, with two grinding rolls (2, 2') which can be driven so that they rotate in opposite directions and are pressed against one another with a high pressure and which each contain a roll body with a circumferential casing region, the outer face of which has a profiled cladding (8) for protection against wear with outwardly projecting hard material strips (9) and depressions (12) lying between them containing particles of pressed-in material, characterised in that the cladding (8) for protection against wear of each grinding roll (2, 2') is constructed in accordance with at least one of Claims 1 to 21.

23. Material bed roll mill as claimed in Claim 22, characterised in that the profile grooves (12) and the land-like profile projections (13) are applied to the circumferential casing region of one grinding roll (2) opposite those on the circumferential casing region of the other grinding roll (2') offset with respect to one another in such a way that - up to short end portions - in each case profile grooves (12) filled with pressed-in particles of material (11) and profile projections (13) provided with hard material strips (9) preferably lie symmetrically opposite one another.

24. Material bed roll mill as claimed in Claim 22, characterised in that the two grinding rolls (2) are constructed with similarly applied profile grooves (12) and profile projections (1 3) with hard material strips (9) welded thereon, so that profile grooves (12) and profile projections (13) with their hard material strips (9) of both rolls lie exactly opposite one another in each case.

Revendications

1. Cylindre, notamment cylindre de broyage pour la fragmentation de matières cassantes à broyer dans un broyeur à cylindres à lit de matière dans lequel deux cylindres de broyage (2), pouvant être entraînés à rotation en sens inverse, sont pressés l'un contre l'autre avec forte pression, comprenant un corps cylindrique (6) muni d'une zone d'enveloppe circonférentielle (7) dont la face extérieure comporte un blindage profilé (8) de protection contre l'usure, avec des bandes (9) en un matériau dur saillant vers l'extérieur, et des creusures intercalaires (10) renfermant des particules de matière enfoncées à force,
caractérisé par la réalisation suivante du blindage (8) de protection contre l'usure :

a) des profilages négatifs, revêtant sensiblement la forme de gorges profilées (12), sont ménagés depuis la face extérieure dans le matériau de la zone d'enveloppe circonférentielle (7), profilages dans lesquels les particules de matière sont enchâssées à force ;

b) les bandes (9) en un matériau dur sont soudées uniquement sur les protubérances profilées (13), du type membrures, qui délimitent les gorges profilées (12).

2. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les creusures profilées (10) possèdent une section transversale ayant un rapport (T : B) profondeur : largeur d'environ 0,4 à 0,75, la profondeur (T) étant formée par la somme de la hauteur radiale (h₁) des membrures des protubérances profilées (13) façonnées, et de la hauteur (h₂) du matériau des bandes (9) en un matériau dur.

3. Cylindre selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la hauteur (h₂) du matériau des bandes (9) en un matériau dur mesure d'environ 3 à 15 mm, préférentiellement d'environ 4 à 8 mm en fonction de la matière à traiter.

4. Cylindre selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les gorges profilées (12) possèdent une largeur maximale (B) de section transversale comprise entre environ 30 et 40 mm.

5. Cylindre selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les gorges profilées (12) possèdent une section transversale allant d'une forme sensiblement rectangulaire à une forme sensiblement trapézoïdale, la section transversale trapézoïdale se rétrécissant radialement vers l'extérieur.

6. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les gorges profilées (12), et les protubérances profilées (13) du type membrures, s'étendent dans la direction axiale dudit cylindre (2).

7. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les gorges profilées (12) et les protubérances profilées (13) s'étendent à peu près hélicoïdalement, ou dans la direction circonférentielle dudit cylindre (2).

8. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bandes (9) en un matériau dur sont fabriquées à partir d'une matrice métallique, dans laquelle sont inclus des carbures de tungstène dont la taille de particules mesure d'environ 0,1 à 2 mm, préférentiellement d'environ 0,2 à 1,2 mm, et dont la part volumique représente d'environ 50 à 80 % du volume total des bandes métalliques rapportées par soudage.

9. Cylindre selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la matrice métallique, destinée aux carbures de tungstène inclus, consiste en un alliage renfermant du Ni, du Cr, du B, du Si, en un alliage à base de fer renfermant les éléments C, Mn, Si, Cr et Mo, ou en un métal d'apport non allié.

10. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps cylindrique (6) est fabriqué, conjointement à la zone d'enveloppe circonférentielle (7), en un matériau de base pour cylindres qui résiste à la pression et se prête bien au soudage, de préférence en un alliage 18 Ni-Cr-Mo-14,6.

11. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps cylindrique (6) est fabriqué, conjointement à sa zone d'enveloppe circonférentielle (7), sous la forme d'un cylindre massif en acier de forge ou en fonte.

12. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps cylindrique (6) est composé d'un corps cylindrique de base (6a) et d'un bandage (7a) qui forme la zone d'enveloppe circonférentielle, est fixé de manière interchangeable sur ce corps cylindrique de base, et dont la face extérieure est pourvue des gorges profilées (12) et des protubérances profilées (13) associées aux bandes (9) en un matériau dur.

13. Cylindre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps cylindrique (6) est composé d'un corps cylindrique de base (6a) et d'un certain nombre de segments d'enveloppe (7b) qui forment une zone d'enveloppe circonférentielle fermée, sont fixés de manière interchangeable sur le corps cylindrique de base, et sur la face extérieure desquels sont ménagées les gorges profilées (12), et les protubérances profilées (13) associées aux bandes (9) en un matériau dur.

14. Procédé pour la fabrication d'un cylindre, notamment d'un cylindre de broyage pour la fragmentation de matières cassantes à broyer dans un broyeur à cylindres à lit de matière dans lequel deux cylindres de broyage, pouvant être entraînés à rotation en sens inverse, sont pressés l'un contre l'autre avec forte pression, dans lequel est ménagé, sur la face extérieure de la zone d'enveloppe circonférentielle d'un corps cylindrique, un blindage profilé de protection contre l'usure qui comprend des bandes en un matériau dur saillant vers l'extérieur, et des creusures intercalaires renfermant des particules de matière enfoncées à force,
caractérisé, en vue de la réalisation du blindage (8) de protection contre l'usure, par les étapes opératoires suivantes :

a) des profilages négatifs, revêtant sensiblement la forme de gorges profilées (12), sont ménagés dans le matériau de la zone d'enveloppe circonférentielle (7) à partir de la face extérieure de cette dernière, profilages dans lesquels les particules de la matière à traiter sont reçues et enchâssées à force ;

b) les bandes (9) en un matériau dur sont soudées uniquement sur des protubérances profilées (13) délimitant les gorges profilées (12).

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé par le fait que les gorges profilées (12) sont produites avec une section transversale dont le rapport profondeur : largeur est d'environ 0,4 à 0,75, la profondeur totale (T) du profil étant formée par la somme de la hauteur (h₁) des membrures des protubérances profilées (13), et de la hauteur (h₂) du matériau des bandes (9) en un matériau dur.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé par le fait que les bandes (9) en un matériau dur sont fabriquées en un alliage métallique dur hautement résistant à l'usure et sont mises en place sur les protubérances profilées (13), par soudage en superposition, avec une hauteur de matériau (h₂) d'environ 3 à 15 mm, préférentiellement d'environ 4 à 8 mm, qui dépend de la structure de la matière à traiter.

17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait qu'on utilise, pour les bandes (9) en un matériau dur, un alliage métallique dur qui renferme une matrice métallique dans laquelle sont inclus des carbures de tungstène d'une taille de particules comprise entre environ 0,1 et 2 mm, préférentiellement entre environ 0,2 et 1,2 mm, ainsi qu'avec une part volumique représentant d'environ 50 à 80 % du volume total desdites bandes en un matériau dur.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé par le fait que les gorges profilées (12) sont tout d'abord façonnées dans la zone d'enveloppe circonférentielle (7) du corps cylindrique (6), après quoi l'alliage métallique dur est rapporté par soudage sur la face extérieure des protubérances profilées (13), du type membrures, subsistant entre deux gorges profilées respectivement voisines.

19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé par le fait que les gorges profilées (12) et les protubérances profilées (13) du type membrures sont produites au stade de la coulée du corps cylindrique (6), ou par des fraisages pratiqués dans le matériau de la zone d'enveloppe circonférentielle (7).

20. Procédé selon la revendication 18, caractérisé par le fait que le soudage en superposition de l'alliage métallique dur est exécuté en utilisant des coquilles de configuration, qui sont affectées aux protubérances profilées (13) au cours dudit soudage en superposition.

21. Procédé selon la revendication 17, caractérisé par le fait que l'alliage métallique dur est tout d'abord rapporté par soudage sur la face extérieure de la zone d'enveloppe circonférentielle (7), sous la forme de bandes (9) en un matériau dur, d'après un modèle préétabli en concordance avec les gorges profilées (12) devant être pratiquées, après quoi lesdites gorges profilées (12) sont façonnées, de préférence par fraisage ou par tournage, dans la région située entre les bandes rapportées par soudage.

22. Broyeur à cylindres à lit de matière pour la fragmentation de matières cassantes à broyer, équipé de deux çylindres de broyage (2, 2') qui peuvent être entraînés à rotation en sens inverse, sont pressés l'un contre l'autre avec forte pression et comportent, à chaque fois, un corps cylindrique muni d'une zone d'enveloppe circonférentielle dont la face extérieure présente un blindage profilé (8) de protection contre l'usure, comprenant des bandes (9) en un matériau dur saillant vers l'extérieur et des creusures intercalaires (12), renfermant des particules de matière enfoncées à force, caractérisé par le fait que le blindage (8) de protection contre l'usure de chaque cylindre de broyage (2, 2') est réalisé conformément à au moins l'une des revendications 1 à 21.

23. Broyeur à cylindres à lit de matière, selon la revendication 22, caractérisé par le fait que les gorges profilées (12) et les protubérances profilées (13) du type membrures, situées dans la zone d'enveloppe circonférentielle de l'un (2) des cylindres de broyage, sont agencées, par rapport à celles situées dans la zone d'enveloppe circonférentielle de l'autre cylindre de broyage (2'), avec un décalage mutuel tel que - hormis dans de courtes régions extrêmes - des gorges profilées (12) emplies de particules de matière (11) enchâssées à force, et des protubérances profilées munies de bandes (9) en un matériau dur, soient respectivement disposées en vis-à-vis - de préférence symétriquement les unes par rapport aux autres -.

24. Broyeur à cylindres à lit de matière, selon la revendication 22, caractérisé par le fait que les deux cylindres de broyage (2) sont réalisés avec façonnage similaire de gorges profilées (12), et de protubérances profilées (13) sur lesquelles des bandes (9) en un matériau dur sont rapportées par soudage, de telle sorte que des gorges profilées (12) et des protubérances profilées (13) des deux cylindres soient, à chaque fois, disposées exactement en vis-à-vis par leurs bandes (9) en un matériau dur.

Zeichnung