DE102004062400B4 - Wälzmühle in Modulbauweise - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wälzmühle in Modulbauweise. DOLLAR A Um eine erhöhte Nenn-Mahlleistung mit einer begrenzten Walzen-/Schwinghebelmasse und einer größeren Anzahl von Walzen zu ermöglichen, werden die Ständer nach außen verlagert und die Schwinghebelachsen, bezogen auf die verlagerten Ständer, außermittig und radial innen zwischen Mahlteller und Ständer angeordnet.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Wälzmühle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Wälzmühlen in Modulbauweise können beispielsweise nach dem LOESCHE-System aufgebaut sein. Bei diesen Wälzmühlen wird als Baustein eine Krafteinheit eingesetzt, die aus einem Ständer mit einer Schwinghebellagerung für einen Schwinghebel und darin geführter Mahlwalze, einer Schwinghebelabdichtung gegenüber dem Mühlengehäuse und einem hydropneumatischen Federungssystem besteht ( DE 196 03 655 A1 ).
• Ein Vorteil der Modulbauweise ist eine mit einem relativ geringen Aufwand realisierbare Mühlenkonstruktion entsprechend der jeweils geforderten Mahlleistung.
• Grundsätzlich sind Wälzmühlen mit zwei, drei, vier oder mehr, auf einer rotierenden Mahlschüssel abrollenden Mahlwalzen bekannt. Luftstrom-Wälzmühlen in Modulbauweise nach dem Loesche-System wurden bisher in Anordnungen mit zwei, drei und vier Walzen realisiert. Die bisher größte Loesche-Wälzmühle für die Zementindustrie verfügt über eine Nenn-Mahlleistung von 840 t/h für Zement-Rohmaterial. Bei dieser Mühle beträgt das Gewicht einer Mahlwalze mit Schwinghebel etwa 90 t.
• Inzwischen besteht der Bedarf, insbesondere in der Zementindustrie, nach noch höheren Nenn-Produktraten. Zur Realisierung besteht grundsätzlich die Möglichkeit, größere Mahlwalzen, zum Beispiel in einer 4-Walzenmühle, anzuordnen.
• Größere Mahlwalzen weisen jedoch eine wesentlich höhere Walzen-/Schwinghebelmasse auf, welche zu einer Zunahme der Maschinenschwingungen während des Mahlbetriebs sowie zu höheren Kosten der Mahlwalzen und der damit verbundenen Kraftübertragungssysteme führt. Auch ist ein relativ großer Platzbedarf beim Montieren und Demontieren der Mahlwalzen und die hierfür notwendigen schweren Hebezeuge erforderlich.
• Eine Erhöhung der Kapazität einer Wälzmühle kann grundsätzlich auch mit einer größeren Walzenzahl, beispielsweise mit fünf oder sechs Mahlwalzen erreicht werden. Dies bedeutet eine entsprechende Anhebung der Ständeranzahl und einen geringeren Abstand zwischen den Ständern.
• Eine höhere Nenn-/Mahlleistung erfordert jedoch auch die Zuführung höherer Gasströme und somit einen größeren Ringkanal bzw. Gaskanäle mit einem größeren Durchmesser. Für eine höhere Ständerzahl und ausreichend dimensionierte Gaskanäle ist am Mühlenumfang nicht genügend Platz. Auch der Ausbauraum für eine Montage und Demontage des Mühlengetriebes und der Mahlschüssellagerung wäre nicht realisierbar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wälzmühle in Modulbauweise zu schaffen, bei welcher unter Beibehaltung der Vorteile der Modulbauweise einer 4-Walzenmühle mit einer größeren Anzahl Mahlwalzen eine erhebliche Steigerung der Mahl-Nennleistung bei gleichzeitig ausreichendem Platzangebot für Montage- und Wartungsarbeiten gewährleistet ist.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung enthalten.
• Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, die Position der Schwinghebelachsen in Bezug auf den jeweils zugehörigen Ständer derart zu gestalten, dass die Ständer- und Mahlwalzen-Schwinghebelkonstruktion sowie der Mahlteller beibehalten werden können und gleichzeitig ein ausreichender Ausbauraum für das Mühlengetriebe bzw. für die Mahlschüssellagerung und auch ein ausreichender Raum für den Ringkanal und die Gaskanäle unterhalb der Mahlschüssel vorhanden sind.
• Für eine erfindungsgemäße Wälzmühle, beispielsweise eine 6-Walzenmühle, werden Mahlwalzen mit einer begrenzten Mahlwalzen-/Schwinghebelmasse und ein Mahlteller eingesetzt, welche beispielsweise von 4-Walzmühlen bekannt sind. Die Ständer können vorteilhafterweise ebenfalls den bekannten Ständern entsprechen. Ausgenommen ist die Anordnung der Schwinghebelachsen in oder an den Ständern.
• Gemäß der Erfindung werden die Ständer zur Realisierung eines ausreichend großen Ausbauraumes für das Getriebe und eines ausreichenden Raumes für den Ringkanal und die Gaskanäle der Gasströme in einem größeren radialen Abstand zur Mahlschüssel bzw. zum Mühlenzentrum angeordnet, die Lage der Schwinghebelachsen zur Mahlschüssel bzw. zum Mühlenzen trum wird jedoch nicht verändert.
• Bezogen auf den jeweils zugehörigen Ständer befindet sich die Schwinghebelachse in einer neuen Position. Die Schwinghebelachse ist nicht mehr wie bei den bekannten Wälzmühlen innerhalb des Ständerprofils, zum Beispiel auf der Längsachse der Ständer, angeordnet.
• Gemäß der Erfindung ist jede Schwinghebelachse außerhalb des Ständers ausgebildet und befindet sich, bezogen auf einen von den Ständern gebildeten Kreisring, radial innen in Richtung Mahlteller bzw. Mühlenzentrum.
• Die Anordnung der Schwinghebelachsen für die Mahlwalzen außerhalb der Ständer bedeutet gleichzeitig, dass die Schwinghebelachsen nicht mehr innerhalb der Grundrisse der Ständer vorgesehen sind.
• Gemäß der Erfindung befindet sich somit die Schwinghebelachse nicht mehr auf der vertikalen Ständerachse, und die Ständer sind nicht mehr im Wesentlichen zylindrische Konstruktionen mit einem meist rechteckigen Querschnitt, sondern weisen einen oberen Bereich mit einem Lagerteil für die Schwinghebelachse auf, welches beispielsweise ein "abgeknickter" und in Richtung Mühlenzentrum weisender Bereich ist.
• Gemäß der Erfindung kann das Lagerteil für die Schwinghebelachse in die Ständer integriert sein und mit diesen gefertigt werden, was beispielsweise bei Stahlständern vorteilhaft sein kann. Das Lagerteil ist dann ein in Richtung Mühlenzentrum auskragendes Teil, welches die Schwinghebelachse aufnimmt.
• Die Ständer können auch als Betonständer ausgebildet sein. Es empfiehlt sich dann, am oberen Bereich der Ständer einen Lagerbock als Gussteil anzuordnen und den Lagerbock mit einem nach radial innen in Richtung Mahlteller auskragenden Lagerteil zu versehen.
• Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Wälzmühle bestehen darin, dass eine Steigerung der Nenn-Mahlleistung durch Anordnung von mehreren Mahlwalzen um einen Mahlteller erreicht werden kann, wobei die bekannte und bewährte Walzen-/Schwinghebelkonstruktion eingesetzt werden kann und auch der Mahlteller im Wesentlichen beibehalten werden kann. Indem nur die Ständer nach radial außen verlagert werden und die Anordnung bzw. Positionierung der Lagerung für die Schwinghebelachse der Ständer in Bezug auf das Mühlenzentrum bzw. den Mahlteller nicht verändert wird, sind relativ geringe Konstruktions- und Investitionskosten für Mühlen unterschiedlicher Mahlleistungen erforderlich.
• Bei Verwendung eines Lagerbocks ist es zweckmäßig, ein Befestigungsteil vorzusehen, mit welchem der Lagerbock an dem Ständer befestigt werden kann, und daran das Lagerteil für die Schwinghebelachse anzuordnen. Beispielsweise kann das Lagerteil in Form von zwei voneinander beabstandeten Wangen ausgebildet sein.
• Bei der erfindungsgemäßen Ständer-Schwinghebelachsenkonstruktion können vorteilhaft Maßnahmen zur Versteifung vorgesehen werden. Beispielsweise können im oberen Bereich der Ständer und der radial nach innen versetzt angeordneten Schwinghebelachsen Zwischenelemente angeordnet werden, welche den Abstand zwischen den Ständern und Schwinghebelachsen ausfüllen und einen torsionssteifen Kranz oder Ring bilden.
• Die Zwischenelemente können von dem radial außen liegendem Rand der Ständer oder auch der Lagerböcke bis zum Mühlengehäuse bzw. bis zum radial innen liegenden Ende des Lagerteils reichen und nahezu kreisringsegmentartig ausgebildet sein.
• Die Erfindung wird nachstehen anhand einer Zeichnung weiter erläutert; in dieser zeigt in einer stark schematisierten Weise:
• 1 eine erfindungsgemäße Wälzmühle in Modulbauweise, jedoch ohne Mühlengehäuse und Sichter;
• 2 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Wälzmühle im Bereich der Ständer und des Mühlengetriebes;
• 3 eine Seitenansicht eines Ständers mit Schwinghebelachse;
• 4 eine Ansicht gemäß Pfeil IV in 3 und
• 5 eine Draufsicht gemäß Pfeil V in 3.
• In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Wälzmühle gezeigt, von der jedoch nur die im Rahmen der vorliegenden Erfindung wesentlichen Bauteile dargestellt sind. So wurde zur besseren Übersicht darauf verzichtet, das gesamte Mühlengehäuse mit integriertem Sichter darzustellen.
• Bei der Wälzmühle gemäß 1 und 2 handelt es sich um eine 6-Walzenmühle in Modulbauweise. Es sind sechs Mahlwalzen 2 um einen rotierenden Mahlteller 3 angeordnet. Jede Mahlwalze 2 ist in einem Schwinghebel 4 geführt und um eine Schwinghebelachse 5 schwenkbar gelagert und über die Schwinghebelachse 5 auf einem Ständer 7 abgestützt.
• Zum Ausschwenken einer Mahlwalze 2 und des Schwinghebels 4 von der in 1 gezeigten Mahlstellung in eine aus dem Mühlengehäuse 16 herausgeschwenkten Stellung (nicht dargestellt) sind Öffnungen 17 in dem Mühlengehäuse 16 vorgesehen. Die Öffnungen 17 sind zur Ausbildung eines gasdichten Mühlengehäuses 16 mit entsprechenden Abdeckungen (nicht dargestellt) versehen.
• Jede Mahlwalze 2 mit Schwinghebel 4 und horizontaler Schwinghebelachse 5 weist eine hydropneumatische Federung 18 auf, welche mit dem Ständer 7 in einem Mühlenfundament (nicht dargestellt) verankert ist.
• Im Mühlenzentrum sind auf einem Getriebe-Fundament 19 das Getriebe 6 sowie der Mühlenantrieb angeordnet (siehe auch 2). Des Weiteren sind kastenförmige Gaskanäle 20 zwischen den Ständern 7 angeordnet, durch welche die erforderlichen Gasströme der Mühle zugeführt werden, um durch den Schaufelkranz (nicht dargestellt) am Umfang des Mahltellers 3 in den Mahlraum zu gelangen und das genügend zerkleinerte Mahlgut zum Sichter (nicht dargestellt) zu tragen.
• Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Schwinghebelachsen 5 der Mahlwalzen 2 in einem Lagerbock 10 gelagert. Aus den vergrößerten Darstellungen eines Ständers 7 in den 3 bis 5 gehen Anordnung und Ausbildung des Lagerbocks 10 hervor. Gemäß der Erfindung liegt die Schwinghebelachse 5 nicht mehr oberhalb des Ständers 7 bzw. auf der Längsachse 14 des Ständers, sondern neben bzw. in einer radial nach innen in Richtung Mahlteller 3 versetzten Stellung.
• Am oberen Bereich der Ständer 7 ist der Lagerbock 10 mit einem Befestigungsteil 11 befestigt. Zu diesem Zweck weist das Befestigungsteil 11 eine komplementäre Ausbildung zum oberen Bereich der Ständer 7 auf. Seitlich am Befestigungsteil 11 und von diesem weggerichtet und schräg nach oben auskragend ist ein Lagerteil 12 in Form von zwei Wangen 13 vorgesehen, welche der Lagerung der Schwinghebelachse 5 dienen.
• Indem die Schwinghebelachse 5 nicht mehr im Bereich der Ständer 7, nämlich innerhalb des Grundrisses der Ständer 7, sondern außerhalb und, in Betriebsstellung gemäß 1 gesehen, radial innen zwischen Ständer 7 und Mahlteller 3 angeordnet ist, wird eine Anordnung von mehr als vier Mahlwalzen-Ständer-Einheiten um einen Mahlteller 3 mit einem relativ geringem Aufwand möglich. Dabei können vorteilhaft Mahlwalzen 2 und Schwinghebel 4 mit begrenzten Walzen-/- Schwinghebelmassen und Mahlteller 3 von einer Mahlwalze mit weniger Mahlwalzen, insbesondere von einer 4-Walzenmühle, eingesetzt werden.
• Um den notwendigen Abstand zwischen den Ständern 7 für die erforderliche Anordnung von ausreichend dimensionierten Gaskanälen 20 und auch für die Montage und Demontage des im Zentrum der Mühle positionierten Getriebes 6 zu gewährleisten, sind die Ständer 7 im Vergleich zu einer 4-Walzenmühle nach außen verlagert. Um die Schwinghebelachse 5 in Bezug auf den Schwinghebel 4 und die Mahlwalze 2 sowie in Richtung Mühlenzentrum bzw. Mühlenachse nicht zu verändern, wurde die Position der Schwinghebelachse in Bezug auf die Ständer 7 geändert. Bei den in den Figuren gezeigten Beispielen wird eine außermittige Anordnung der Schwinghebelachse 5 bezogen auf die Ständer 7 durch eine entsprechende Ausbildung des separaten Lagerbocks 10 erreicht.
• Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, das nach radial innen auskragende Lagerteil 12 mit der außerhalb der Ständer 7 anzuordnenden Schwinghebelachse 5 in die Ständer 7 zu integrieren. Beispielsweise kann dies bei Stahlständern durch einen entsprechend abgewinkelten oder abgebogenen oberen Bereich erreicht werden.
• In 2 ist in einer stark schematisierten Darstellung die Anordnung der Ständer 7 der Mühle gemäß 1 in ihrem unteren Bereich gezeigt. Indem das Getriebe 6 im Zentrum der Mühle mit einem Getriebefundament 19 dargestellt ist, wird deutlich, dass der erforderliche Ausbauraum 21 zwischen zwei benachbarten Ständern 7 vorhanden ist.
• In den 3 bis 5 sind die in 1 gezeigten Ständer 7 vergrößert gezeigt. Sie verdeutlichen die außermittige bzw. außerhalb des Grundrisses der Ständer 7 positionierte Schwinghebelachse 5. Durch diese Ausbildung bzw. Positionierung der Schwinghebelachse 5 zwischen dem Mahlteller 3 bzw. dem Mühlengehäuse 16 und dem jeweiligen Ständer 7 wird ohne wesentliche Änderung des Mahltellers 3, der Mahlwalzen 2 mit Schwinghebel 4 und der unteren Bereiche der Ständer 7 erreicht, dass mehr Mahlwalzen 2, insbesondere 6-Mahlwalzen angeordnet werden können und eine erhöhte Mühlenleistung erreicht werden kann.

Claims (7)

1. Wälzmühle in Modulbauweise mit Mahlwalzen (2), welche auf einem rotierenden Mahlteller (3) abrollen und jeweils mit einem Schwinghebel (4) um eine Schwinghebelachse (5) schwenkbar gelagert sind, mit einem Getriebe (6) für den Mahlteller (3) und mit Ständern (7), welche zur separaten Abstützung der Mahlwalzen (2) unter Ausbildung eines Ausbauraumes (21) für das Getriebe (6) um den Mahlteller (3) angeordnet und zur Aufnahme der Schwinghebelachsen (5) der Mahlwalzen (2) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinghebelachsen (5) der Mahlwalzen (2) ausserhalb des Grundrisses der Ständer (7) und versetzt nach radial innen in Richtung Mahlteller (3) an den Ständern (7) angeordnet sind.
2. Wälzmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme der Schwinghebelachse (5) am oberen Ende der Ständer (7) ein Lagerbock (10) angeordnet ist, welcher ein Befestigungsteil (11) zum Befestigen an dem Ständer (7) und ein Lagerteil (12) für die Schwinghebelachse (5) aufweist, und dass das Lagerteil (12) seitlich am Befestigungsteil (11) und, im montierten Zustand des Lagerblocks (10) am Ständer (7), in Richtung Mahlteller (3) auskragend angeordnet ist.
3. Wälzmühle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (10) ein Befestigungsteil (11) aufweist, welches komplementär zum oberen Ende der Ständer (7) ausgebildet ist, und dass das Lagerteil (12) in Form von zwei schräg nach oben gerichteten Wangen (13) angeformt ist, welche zur Aufnahme des Schwinghebels (4) voneinander beabstandet sind.
4. Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anordnung von mehr als vier Mahlwalzen (2), insbesondere von sechs Mahlwalzen (2), und den zugehörigen Ständern (7) um einen Mahlteller (3) gleichbleibender Größe und zur Aufrechterhaltung des Ausbauraumes (21) für das Getriebe (6) nur die Ständer (7) radial nach außen verstellt und entsprechend dem gebildeten radialen Abstand zwischen den beibehaltenen Mahlwalzen (2) mit Schwinghebeln (4) und Schwinghebelachsen (5) entsprechend dimensionierte, radial innen zwischen dem Mahlteller (3) und den Ständern (7) angeordnete Lagerteile (12) mit der Schwinghebelachse (5) vorgesehen sind.
5. Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ständern (7) mit den nach radial innen versetzten Lagerteilen (12) für die Schwinghebelachsen (5) Zwischenelemente zur Versteifung angeordnet sind.
6. Wälzmühle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenelemente im oberen Bereich der Ständer (7), insbesondere seitlich angrenzend an die Lagerböcke (10) und Lagerteile (12), angeordnet sind und einen torsionssteifen Verband bilden.
7. Wälzmühle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerteile (12) mit Schwinghebelachse (5) in die Ständer (7) integriert sind.