DE69619431T2

DE69619431T2 - Walzenanordnung für eine Walzenmühle und Walzenantrieb dafür

Info

Publication number: DE69619431T2
Application number: DE69619431T
Authority: DE
Inventors: Kelsey, Jr.
Original assignee: California Pellet Mill Co
Current assignee: California Pellet Mill Co
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: DE69619431D1; US5566902A; EP0742049A3; DK0742049T3; EP0742049A2; EP0742049B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Walzenmaschinen im allgemeinen, wie sie beispielsweise zum Walzen oder Schleifen von Material verwendet werden, die miteinander in Eingriff stehende Walzen oder Rollen aufweisen, und insbesondere auf eine Walzenanordnung und einen Walzenantrieb für eine Walzenmaschine oder Walzenmühle.
Bekannte Walzenmaschinen weisen typischerweise einen einzigen zwischen den Walzen vorgesehenen Antrieb an einem gemeinsamen Ende der einander gegenüberliegenden Walzen auf. Übliche Ausführungen umfassen Zwischenwalzenantriebe mit Riemen oder Zwischenwalzenantriebe mit einem einzigen Getriebe. Die Zwischenwalzenantriebe schaffen eine unterschiedliche Geschwindigkeit zwischen den gegenüberliegenden Walzen der Walzenmaschine oder Walzenmühle, um das Schleifen zu verbessern. Bei Maschinen nach dem Stand der Technik ist eine der gegenüberliegenden Walzen an jedem Ende federbelastet zum Schutz gegen Metall-Bruchstücke, Steine oder anderes fremdes Material in der Zuführung des zu schleifenden Materials. Beim Feinschleifen mit hohen Leistungen verursachen die Kräfte des einzigen Zwischenwalzenantriebs an dem einen gemeinsamen Ende der Walzen einen ungleichmäßigen Walzen-Klemmspalt an einem gegebenen Ende der Walzen. Die Kräfte des an einem Ende angeordneten Zwischenwalzenantriebs bewirken, daß sich die federbelastete Walze wie ein Hebel bewegt, wobei das Lager an seinem Antriebsende als Schwenkstelle wirkt. Bis heute wurde keine zufriedenstellende Lösung für dieses Problem vorgeschlagen.
Ferner weisen Walzenmaschinen oder -mühlen nach dem Stand der Technik einen riemenartigen Zwischenwalzenantrieb auf, der die unterschiedliche Geschwindigkeit zwischen den gegenüberliegenden Walzen liefert. Ein üblicher Antrieb besteht aus einer Antriebsscheibe, einer angetriebenen Scheibe, einer oder mehreren Leerlaufscheiben und einem Spannungsmechanismus. Ein Riemen oder mehrere Riemen umschließen die Scheiben in einer Form, die als Serpentinenantrieb bezeichnet wird. Die Spannungsmechanismen nach dem Stand der Technik sind jedoch für die Zwecke des Entfernens und des Ersetzens der Riemen schwierig auseinanderzubauen und wieder zusammenzubauen.
GB-A-502 842 offenbart eine Walzenmühle in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff von Anspruch 1, und auch US-A-2 086 659 sollte berücksichtigt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Walzenanordnung für eine Walzenmühle geschaffen, mit einem Rahmen, mit einer ersten langgestreckten Walze, die drehbar innerhalb des Rahmens gelagert ist, wobei die erste Walze erste und zweite Enden und an jedem Ende angebrachte erste Antriebsscheiben hat, mit einer zweiten langgestreckten Walze, die drehbar innerhalb des Rahmens gelagert ist, wobei die zweite Walze erste und zweite Enden und an jedem Ende angebrachte Antriebsscheiben hat, wobei eine erste, zwischen den Walzen angeordnete Riemenantriebseinrichtung mit den ersten Enden der ersten und zweiten Walzen gekuppelt ist, und wobei eine zweite, zwischen den Walzen angeordnete Riemenantriebseinrichtung mit den zweiten Enden der ersten und zweiten Walzen gekuppelt ist, derart, dass die erste Walze in einer zu der zweiten Walze entgegengesetzten Richtung rotiert, wobei jeder Antriebsriemen mehr als die Hälfte des Umfangs der zweiten Antriebsscheibe umschlingt und wobei eine Hauptantriebseinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptantriebseinrichtung betriebsmäßig nur mit der ersten, zwischen den Walzen angeordneten Antriebseinrichtung verbunden ist, um Antriebskraft zu der ersten, zwischen den Walzen angeordneten Antriebseinrichtung zu liefern, wobei die Kraft durch die erste Walze zu der zweiten, zwischen den Walzen angeordneten Antriebseinrichtung geliefert wird, und wobei die ersten und zweiten, zwischen den Walzen angeordneten Riemenantriebseinrichtungen jeweils eine Vielzahl von Leerlaufscheiben (Führungsscheiben) aufweisen, die drehbar innerhalb des Rahmens gelagert sind, wobei die ersten und zweiten Antriebsscheiben und die Leerlaufscheiben so gestaltet sind, dass sie die Drehung in der entgegengesetzten Richtung liefern.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese zur Wirkung gebracht werden kann, wird nun anhand von Beispielen auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Teil einer Walzenmaschine, die ein Paar von miteinander zusammenwirkenden Walzen gemäß dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 2 ist eine teilweise Wiedergabe der Darstellung von Fig. 1, wobei die Walzen zwischen sich einen harten Fremdkörper aufzunehmen haben;
Fig. 3 ist eine Draufsicht, die eine Walzenanordnung für eine Walzenmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels von Fig. 3;
Fig. 5 ist eine Seitenansicht des neuen, zwischen den Walzen angeordneten Antriebs gemäß einem Ausführungsbeispiel, wie er an entgegengesetzten Enden der Walzen der Fig. 3 und 4 verwendet wird;
Fig. 6 ist eine auseinandergezogene Darstellung des zwischen den Walzen angeordneten Antriebs von Fig. 5; und
Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des zwischen den Walzen angeordneten Antriebs der vorliegenden Erfindung.
Es ist erwünscht, eine Walzenanordnung für eine Walzenmaschine oder Walzemühle zu schaffen, die die Hebelwirkung der federbelasteten Walze eliminiert und die übermäßige Spaltbildung zwischen den zusammenwirkenden Walzen verhindert. Insbesondere ist es ein Ziel, eine Walzenanordnung für eine Walzenmühle zu schaffen, die einen Rahmen und ein Paar langgestreckter Walzen aufweist, wobei die Walzen daran befestigte Wellen haben und drehbar an dem Rahmen gelagert sind; mit einer ersten Einrichtung, die durch den Rahmen abgestützt ist, und unter Vorbelastung eine Verlagerung einer der Walzen zu erzwingen und nachgiebig aufzunehmen, die im Wälzeingriff mit der anderen Walze ist; wobei zweite Einrichtungen vorgesehen sind, die mit den Wellen gekuppelt sind, um eine gleichförmige Eingriffskraft zwischen den Walzen zu bewirken und aufrecht zu erhalten, und zwar über die ganze Länge derselben.
Ein Teil 10 einer Walzenmühle und ein Paar von miteinander zusammenwirkenden Walzen 12 und 14 sind in Fig. 1 gezeigt. Jede Walze 12,14 ist in dem Maschinenrahmen 16 drehbar gelagert, und ihre Wellen sind in Lagern 18, 20, 22 und 24 gelagert. An dem rechten Ende der Walzen 12,14 (bei Betrachtung in Fig. 1) befindet sich ein Antrieb 26 zwischen den Walzen, wobei dieser einfach durch strichpunktierte Umrißlinien dargestellt ist. Der Zwischenwalzenantrieb 26 kann ein gewöhnlicher riemenartiger Antrieb sein. Ein einziges Getriebe 28 für den Zwischenwalzenantrieb ist an der Walze 12 angebracht und treibt beide Walzen 12, 14 an. Zusätzlich ist die Walze 12 unter Vorspannung gegenüber der Walze 14 durch Druckfedern 30 und 32 gehalten.
Der Zwischenwalzenantrieb 26 hält eine konstante Kraft zwischen den Walzen 12 und 14 an dem rechten Ende der Walzen aufrecht. Jedoch gibt es an dem entgegengesetzten Ende der Walzen 12 und 14 keine gleichartige Kraft. Wenn die Rollen Metallbruchstücke, Steine oder anderes Fremdmaterial durchgehen lassen müssen, liefern infolgedessen die Federn 30 und 32 nicht einen gleichförmigen Verlagerungsspalt.
Fig. 2 veranschaulicht, was geschieht, wenn ein Fremdkörper zwischen die Walzen 12 und 14 eingeführt wird. Der Fremdkörper 34 veranlaßt die Walzen, die Federn 30 und 32 zusammenzudrücken. Da jedoch die linken Enden (bei Betrachtung in Fig. 2) der Walzen 12, 14 nicht durch einen Antriebsmechanismus, wie den Antrieb 26, zusammengehalten sind, wird die Walze 12 um das Lager 22 an ihrer Stelle 36 verschwenkt. Während die rechten Enden der Walzen 12 und 14 auf einem minimalen Spalt 38 an dem Antriebsende gehalten werden, tritt zu den entgegengesetzten Enden der Walzen hin eine unannehmbare, übermäßige Spaltbildung 40 auf. Einfach gesagt, die Feder 30 gibt mehr nach als die Feder 32.
Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine Draufsicht und eine Seitenansicht der vorliegenden Walzenanordnung 44, die eine ungleichförmige Spaltbildung zwischen den Walzen verhindert, und die Fig. 5 und 6 veranschaulichen den vorliegenden Zwischenwalzenantrieb dafür.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, umfaßt die vorliegende Walzenanordnung 44 Einrichtungen, die mit den Wellen der Walzen 12 und 14 sowie 12a (gezeigt in Fig. 5) und 14a gekuppelt sind, um eine gleichförmige, zwischen den Walzen wirkende, Zwischenwalzen- Eingriffskraft zu bewirken und aufrecht zu erhalten, und zwar über die vollen Längen der Walzen. An jedem Ende der Walzen 12, 14, 12a und 14a sind Zwischenwalzenantriebe 46, in diesem Anführungsbeispiel vom Riementyp. Die Walzen 12 und 12a sind weiterhin unter Vorlast gegenüber den damit zusammenwirkenden Walzen 14 und 14a gehalten, und zwar durch Federn 30 und 32 (und 30a und 32a), aber der Antriebseingriff der Walzenwellen an den entgegengesetzten Enden der Walzen hindert die Walzen 12 und 12a daran, um die Lager 22 und 22a zu verschwenken. Wann immer ein fremdes Material von den Walzen 12, 12a, 14 und 14a angetroffen wird, verlagern sich die Walzen 12 und 12a gegenüber den Walzen 14 und 14a, um einen gleichförmigen Spalt längs der Länge der Walzen zu bilden. Die an beiden Enden angeordneten Zwischenwalzenantriebe 46 halten die gleichförmige, zwischen den Walzen wirkende Eingriffskraft aufrecht.
Der/die Zwischenwalzenantrieb/e 46, gezeigt in den Fig. 5 und 6, weist/weisen die übliche serpentinenartige Anordnung von Riemen um Scheiben herum auf. Jedoch sind auch Einrichtungen zum Erleichtern des Entfernens und des Ersetzens der Riemen, sofern notwendig, vorgesehen, ohne daß ein vollständiges Auseinandernehmen des Antriebs für diesen Zweck erforderlich ist.
Der Zwischenwalzenantrieb 46 weist ein Paar von allgemein rechtwinklig ausgebildeten Bügeln 48 und 50 auf. Ein Paar von Leerlaufscheiben 52 und 54 ist auf Wellen 56 und 58 drehbar gelagert. Die letzeren sind in den Bügeln 48 und 50 in Buchsen 60 gehalten. Abstandsglieder 62 und deren zugehörige Teile sind zwischen den Bügeln 48 und 50 angeordnet, und die Bügel abzustützen und sie von einander getrennt zu halten. Die Walzenscheiben 64 und 66, wobei die erstere 64 kleiner im Durchmesser ist als die zweite 66, sind mit ihren entsprechenden Walzenwellen 68 und 70 gekuppelt. Die Leerlaufwelle 58 hat eine größere Länge als die Welle 56, und ihr inneres Ende ist in einer Öffnung 72 drehbar gelagert, die in dem Rahmen 16 vorgesehen ist. Riemen 74 umschließen oder umgeben die Scheiben 52, 54, 64 und 66. Vorausweisende Enden der Bügel 48 und 50 haben darin ausgebildete Schlitze 76, wobei die Schlitze 76 in sich die ringförmig genuteten Enden einer Stange oder eines Schwenkstifts 78 aufnehmen.
Die Scheiben 64 und 66 sind in ihrer Positionierung relativ stabil, da sie an den dafür vorgesehenen Walzenwellen montiert werden sollen. Da jedoch die Leerlaufwelle 58 in der Öffnung 72 gelagert ist, spannt eine entgegen dem Uhrzeigersinn vorgenommene Verdrehung der Bügel 48 und 50 mit ihren daran angebrachten Komponenten den Riementrieb 74. Wenn umgekehrt die Bügel 48 und 50 und die daran angebrachten Komponenten im Uhrzeigersinn verdreht werden, wird der Riementrieb lose und kann leicht von den Scheiben 52, 54, 64 und 66 zum Austausch abgenommen werden.
Der vorliegende Antrieb 46 umfaßt Mittel zum Spannen der Bügel 48 und 50 und um sie unter Vorspannung in einer relativen Disposition entgegen dem Uhrzeigersinn zu halten, um den Riementrieb 74 stramm zu halten. Die gleichen Spannmittel bewerkstelligen auch das Lösen der Spannung und eine Verdrehung der Bügel 48 und 50 im Uhrzeigersinn, um einen mühelosen Austausch des Riementriebs 74 zu erleichtern, ohne ein größeres Auseinandernehmen des Antriebs 46 zu erfordern.
Der Rahmen 16 hat in einem unteren Teil eine Öffnung 80. Die Öffnung 80 nimmt drehbar das dübelartige Ende einer ersten Stange 82 in sich auf. Die Stange 82 hat ein Paar von darin ausgebildeten Bohrlöchern 84. Die Bohrlöcher 84 nehmen gleitfähig ein Paar von Stäben 86 auf, die sich von einer zweiten Stange 88 her erstrecken. Zusätzlich hat die erste Stange 82 ein darin ausgebildetes Gewindeloch 90, und die zweite Stange 88 hat ein darin ausgebildetes, nicht mit Gewinde versehenes Loch 92. Ein durch die Stange 82 und die Stange 88 mitels des Loches 92 durchgeschraubter Bolzen 94 liegt gegen den Schwenkstift oder die Schwenkstange 78 an. Schließlich halten Druckfedern 96 auf den Stäben 86 und zwischen den Stangen 82 und 88 einen optimalen Druck zwischen den Stangen 82 und 88 aufrecht. Diese Spanneinrichtung hält die Bügel 48 und 50 in einer relativen, entgegen dem Uhrzeigersinn gerichteten Riemenspannstellung. Jedoch wird beim Lösen des Bolzens 94 und beim Ermöglichen einer Verdrehung der Spannanordnung im Uhrzeigersinn der Riehmentrieb 74 auf den Scheiben lose und kann leicht entfernt und ersetzt werden. Eine Mutter 98 ist auf dem Bolzen 94 vorgesehen, um den Bolzen in der gewünschten Spannungsstellung festzuziehen. Auch sind ein Skalenhalter 100 und dessen zugehörige, mit Gradeinteilung vesehene Skala 102 an der zweiten Stelle 88 montiert. Diese Teile bieten eine Einrichtung zum Wiedereinstellen der Spannanordnung.
Beim Lösen des Bolzens 94 wird der Druck auf die Stange oder Schwenkstelle 78 aufgehoben, und demgemäß kann sie dann aus den Schlitzen 76 in den Bügeln 48 und 50 herausgezogen werden. Wenn die Spannung aufgehoben ist, können die Stangen 82 und 88 und die zugehörigen Federn 96 an dem drehbar gelagerten, dübelförmigen Ende der Stange 82 verdreht und aus dem Weg geschwenkt werden, um Zugang zu der Stange oder dem Lagerstift 78 freizugeben.
Fig. 7 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Zwischenrollenantriebs mit Riemen. Eine dritte Leerlaufscheibe 53 ist vorgesehen, um es dem Riemen 74 zu ermöglichen, sich um mehr als 180º um die Walzenscheibe 66 herumzuwickeln. Dies bewirkt, daß der Riemen- Zwischenwalzenantrieb mehr Kraft auf die Scheibe 66 überträgt.

Claims

1. Walzenanordnung (44) für eine Walzenmühle, mit einem Rahmen (16), mit einer ersten langgestreckten Walze (12), die drehbar innerhalb des Rahmens gelagert ist, wobei die erste Walze (12) erste und zweite Enden und an jedem Ende angebrachte erste Antriebsscheiben (66) hat, mit einer zweiten langgestreckten Walze (14), die drehbar innerhalb des Rahmens gelagert ist, wobei die zweite Walze erste und zweite Enden und an jedem Ende angebrachte Antriebsscheiben (64) hat, wobei eine erste, zwischen den Walzen angeordnete Riemenantriebseinrichtung (46) mit den ersten Enden der ersten und zweiten Walzen gekuppelt ist, und wobei eine zweite, zwischen den Walzen angeordnete Riemenantriebseinrichtung (46) mit den zweiten Enden der ersten und zweiten Walzen gekuppelt ist, derart, dass die erste Walze in einer zu der zweiten Walze (14) entgegengesetzten Richtung rotiert, wobei jeder Antriebsriemen (74) mehr als die Hälfte des Umfangs der zweiten Antriebsscheibe (64) umschlingt und wobei eine Hauptantriebseinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptantriebseinrichtung betriebsmäßig nur mit der ersten, zwischen den Walzen angeordneten Antriebseinrichtung (46) verbunden ist, um Antriebskraft zu der ersten, zwischen den Walzen angeordneten Antriebseinrichtung (46) zu liefern, wobei die Kraft durch die erste Walze (12) zu der zweiten, zwischen den Walzen angeordneten Antriebseinrichtung (46) geliefert wird, und wobei die ersten und zweiten, zwischen den Walzen angeordneten Riemenantriebseinrichtungen (46) jeweils eine Vielzahl von Leerlaufscheiben (Führungsscheiben 52, 54) aufweisen, die drehbar innerhalb des Rahmens gelagert sind, wobei die ersten und zweiten Antriebsscheiben (66, 64) und die Leerlaufscheiben so gestaltet sind, dass sie die Drehung in der entgegengesetzten Richtung liefern.

2. Walzenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Anzahl der Leerlaufscheiben (52, 53, 54) für jede Antriebseinrichtung drei beträgt und jeder Riemen (74) um die drei Leerlaufscheiben, dann die erste Antriebsscheibe (66) und dann die zweite Antriebscheibe (64) herumgeht.

3. Walzenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Durchmesser der ersten Antriebsscheibe (66) größer ist als der Durchmesser der zweiten Antriebsscheibe (64).

4. Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Einrichtung zum Vorbelasten der ersten Walze auf die zweite Walze zu aufweist.

5. Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Leerlaufscheiben (52, 54) an jedem Ende der ersten und zweiten Walzen durch Bügel (48, 50) getragen sind, die schwenkbar mit dem Rahmen (16) gekoppelt sind und die Einrichtungen (96) zum Vorspannen der Bügel für eine Schwenkbewegung in einer die entsprechenden Riemen spannenden Richtung aufweisen und ein Lösen der Riemen ermöglichen, das ein Entfernen und Ersetzen der Riemen erleichtert.

6. Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jeder Antriebsriemen mehr als die Hälfte des Umfangs sowohl der ersten Antriebsscheibe (66) als auch der zweiten Antriebsscheibe (64) umschlingt.