WO2009153290A1

WO2009153290A1 - Rollenpresse mit getriebekupplung

Info

Publication number: WO2009153290A1
Application number: PCT/EP2009/057543
Authority: WO
Inventors: Meinhard Frangenberg
Original assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Current assignee: KHD Humboldt Wedag AG
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2009-06-17
Publication date: 2009-12-23
Anticipated expiration: 2010-12-19
Also published as: DE202008008137U1; AU2009259335A1; CN102123793A; ZA201008400B; EP2296815A1; US20110114770A1; BRPI0915726A2; PE20110442A1; CA2727677A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rollenpresse mit mindestens zwei drehbar gelagerten und gegenläufig ausgebildeten, durch einen Walzenspalt voneinander getrennten Walzen, wobei mindestens eine Walze über ein Getriebe (2) angetrieben ist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zwischen Getriebe (2) und der mindestens einen angetriebenen Walze eine Kupplung (1 ) angeordnet ist. Diese Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Verbindung zwischen Antrieb und Mahlwalze zur Verfügung zu stellen, die eine einfache und leichte Demontage und erneuter Montage der Welle-Antriebsverbindung ermöglicht.

Description

Rollenpresse mit Getriebekupplung

Die Erfindung betrifft eine Rollenpresse mit mindestens zwei drehbar gelagerten und gegenläufig ausgebildeten, durch einen Walzenspalt voneinander getrennten Walzen, wobei mindestens eine Walze über ein Getriebe angetrieben ist.

In Rollenpressen zur Zerkleinerung von z.B. Kalkstein, Klinker, Erzen, Mineralien oder Bauschutt werden die einzelnen Stücke des Mahlguts durch Reibung in den Walzenspalt der Rollenpresse eingezogen und bei Anwendung eines hohen Druckes gepresst und gegenseitig zerkleinert. Der Druck im Walzenspalt ist dabei durch entsprechende Andruckmittel, welche die Position der Walzen kontrollieren und so den Druck im Walzenspalt aufrecht erhalten, so hoch gewählt, dass das Mahlgut zu so genannten Schülpen gepresst wird. Diese Presslinge aus zerkleinertem Material werden anschließend mit energetisch geringem Aufwand aufgelöst und dabei zerfallen die Schülpen in fein zerkleinertes Material. Beim Betrieb derartiger Rollenpressen sind die Oberflächen der Walzen aufgrund der hohen Pressdrücke und Presskräfte einer hohen Verschleißbeanspruchung ausgesetzt, besonders dann, wenn ein unzerkleinerbarer Fremdkörper, z. B. ein verlorener Hammer eines vorgeschalteten Hammerbrechers in den Walzenspalt gerät. Aber auch das Mahlgut selbst trägt die Oberflächen der Walzen stark ab. Zwar werden hierzu Maßnahmen eingesetzt, um die Oberflächen zu schützen, wie zum Beispiel die Ausbildung eines Gutbetts zwischen auf die Oberfläche aufgebrachten Hartkörpern, wobei das Mahlgut im Gutbett gepresst und zerkleinert wird, dennoch sind die Mahlwalzen einer Rollenpresse einem sehr starken verschleiß ausgesetzt, so dass es nötig ist, in regelmäßigen Abständen die Mahlwalzen auszutauschen, um sie einem Wiederaufbau zu unterziehen. Um die Mahlwalzen mit möglichst geringem Aufwand aus dem Maschinenrahmen, innerhalb dessen sie gelagert sind, entfernen zu können, werden verschiedene Maßnahmen eingesetzt. Beispielsweise ist der Maschinenrahmen so aufgebaut, dass sich einzelne Rahmenteile abklappen lassen und so den Ausbau einer Walze unterstützen. Dazu werden die Kräfte im Walzenspalt durch zwischen den Walzen angebrachte Mechaniken aufgenommen, um die Dimensionierung des Rahmens möglichst gering zu halten, was bei Mühlengewichten von 50t und weit mehr eine erhebliche Arbeitsentlastung bedeutet.

Dennoch verbleibt bei der Rollenpressedemontage zum Walzenwechsel das Problem der Verbindung zwischen Antrieb und Welle. Üblicherweise werden Planetengetriebe eingesetzt, die mit der Welle der Mahlwalzen durch Aufschrumpfen fest verbunden sind. Zum Lösen der Getriebe- Wellen-Verbindung wird eine dazu verwendete Schrumpfscheibe erhitzt und das Getriebe kann von der Welle gezogen werden. Jedoch ist zum erneuten Zusammenbau, beispielsweise mit der Austauschwalze, eine sehr präzise Ausrichtung von Planetengetriebe oder Antriebsmotor mit der Welle notwendig, damit die erhitzte Schrumpfscheibe exakt über die Welle zur festen Verbindung geführt werden kann. Diese Ausrichtungsarbeit ist bei sehr schweren Antriebsmaschinen mühselig und nur mit entsprechenden Hilfsgeräten durchführbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verbindung zwischen Antrieb und Mahlwalze zur Verfügung zu stellen, die eine einfache und leichte Demontage und erneuter Montage der Welle-Antriebsverbindung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen Getriebe und der mindestens einen angetriebenen Walze eine Kupplung angeordnet ist.

Die Anordnung einer Kupplung zwischen Welle und Antrieb ermöglicht ein schnelles und einfaches Lösen der Welle-Antriebsverbindung bei der Demontage und der anschließenden Montage der Rollenpresse beim turnusgemäßen Austausch der Mahlwalzen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Welle eine Kupplungsscheibe aufweist, die auf die Welle aufgeschrumpft ist. Daneben eignet sich auch eine Montage durch aufflanschen oder durch anschweißen. Die Kupplungsscheibe wird zur Kupplung von lösbaren Mitnehmern einge- fasst, wobei über die Mitnehmer das Drehmoment auf die Kupplungsscheibe und über die Kupplungsscheibe auf die Welle übertragen wird. Zum Lösen und wieder Montieren der Verbindung zwischen Antrieb und Welle reduziert sich der nötige Montageaufwand auf das Montieren oder Demontieren der Mitnehmer, so dass ein sehr aufwändiges und komplexes Ausrichten von Antrieb und Welle zum Verbinden durch Schrumpfen nicht mehr notwendig ist.

Zur Kupplung von Welle und Antrieb sind prinzipiell zwei verschiedene Anordnungen möglich, wobei in der ersten Anordnung die Kupplungsscheibe auf der Welle angeordnet ist und die Mitnehmer sind an dem Antrieb fest angeordnet. In einer zweiten Alternative weist der Antrieb eine Kupplungsscheibe auf und die Mitnehmer sind auf der Welle fest angeordnet. Da die einzelnen Mahlwalzen als Verschleißteil möglichst einfach ausgebildet sein sollen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kupplungsscheibe auf der Welle der Mahlwalze fest angeordnet ist.

Die Mitnehmer sind so ausgeführt, dass sie im Ruhezustand und ohne Betätigung einer Kraft die Kupplungsscheibe fest einfassen. Um die Mitnehmer zu lösen, weisen die Mitnehmer eine Mechanik, beispielsweise eine einfache Verschraubung oder auch ein System zum Öffnen, auf oder ein elektromechanisches oder hydraulisches System, wobei das elektrome- chanische oder das hydraulische System durch entsprechende Übertragungswege, wie Schleifkontakte oder rotationsbewegliche Flüssigkeitsdichtungen stets, also auch im Betrieb der Mahlwalze, ausgelöst werden können. Eine Auslösung der Kupplung im Betrieb hat den Vorteil, dass die Mahlwalze eine Möglichkeit zur Notbremsung aufweist. Beispielsweise, wenn sich die Rollenpresse fest gefahren hat und der Antrieb hierdurch möglicherweise Schaden nehmen könnte. Des Weiteren eignet sich ein Auslösen während des Betriebes, um das maximale Drehmoment, das die Kupplung überträgt, auf ein Höchstmaß reduzieren zu können. Bei elektrisch oder hydraulisch ausgelösten Mitnehmern kann ein Sensor, der das Drehmoment direkt oder indirekt erfasst, das Lösen und das wieder Anziehen der Mitnehmer beeinflussen. Aber es ist auch möglich, den Mit- nehmer nur so fest zu stellen, dass ab einem bestimmten Drehmoment der Mitnehmer auf der Kupplungsscheibe durchrutscht.

Bei dem Einsatz der stets fernauslösbaren Mitnehmer auf elektromechani- scher oder hydraulischer Basis ist es möglich, das automatische Lösen und wieder feststellen in einer Hysterese auszubilden. Dabei löst sich ein Mitnehmer, sobald eine Drehmoment-Höchstgrenze überschritten wird, jedoch wird der Mitnehmer wieder erst dann festgestellt, wenn das nötige Drehmoment zur Rotation der angetriebenen Mahlwalze einen geringeren Wert unterschreitet. Durch diese Hysterese wird ein Schwingen der Kupplung bei einer sich fest fahrenden Mahlwalze vermieden.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung, besteht die Kupplung aus einer Bremse, die in Windkraftanlagen üblicher Weise Verwendung findet. Zum Zeitpunkt der hier dargestellten Erfindung sind Bremsen für Windkraftanlagen günstig erhältlich, so dass ihr Einsatz in Rollenpressen wirtschaftlich ist. Bei diesen Bremsen sitzen Bremssattel mit einem entsprechenden Bremsbelag auf einer Bremsscheibe. Die Bremsscheibe übernimmt dabei die Funktion der Kupplungsscheibe, die auf die Welle der Mahlwalze angeordnet wird und die Bremssattel sind fest mit einer der Kupplungsscheibe gegenüberliegenden Antriebsscheibe verbunden. Die Bremssattel sind im geringen Maße radial verschiebbar ausgebildet und behalten ihre rotatorische Position durch ein Feststellen der Bremsbacken auf der Bremsscheibe bei. Da die Bremssattel fest mit der Antriebsscheibe verbunden sind, wird das Drehmoment von der Antriebswelle über die Bremssattel auf die Bremsscheibe als Kupplungsscheibe übertragen.

Durch die Verwendung der Bremssattel ist eine extrem präzise Ausrichtung von Antrieb und Bremsscheibe, die als Kupplungsscheibe arbeitet, nicht notwendig, weil ein durch eine nicht exakte Ausrichtung entstehender Höhenschlag durch das radiale Spiel der Bremssattel im Betrieb ausgeglichen wird.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigt: Figur 1 eine Seitenansicht als Schnitt durch eine erfindungsgemäße

Antriebs-Wellen-Kupplung, Figur 2 eine Aufsicht auf die Kupplung.

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Kupplung 1 dargestellt, die einen Antrieb 2 mit der Welle 3 einer Rollenpresse verbindet. Antrieb 2 und Welle 3 werden bei der ersten Montage präzise ausgerichtet. Auf die Antriebswelle 4 des Antriebes 2 ist eine Schrumpfscheibe 5 aufgeschrumpft, die Zur festen Verbindung des Antriebes 2 mit der Antriebsscheibe 6 dient. Auf der planen Stirnseite, die der Welle 3 der Rollenpresse zugewandt ist, sind mindestens zwei Mitnehmer 7, hier in Form von Bremssatteln einer Bremsanlage für eine Windkraftanlage, aufmontiert. Die Mitnehmer erlauben ein geringes radiales Spiel, um Höhenschläge bei der Verbindung zwischen Welle 3 und Antrieb 2 auszugleichen. Durch Mitnehmer 7, der zwei Bremsbacken 8, 9 aufweist und damit eine Kupplungsscheibe 10 fest greift, wird das Drehmoment des Antriebes 2 auf die Welle 3 übertragen. Die Kupplungsscheibe 10 ist wie die Antriebsscheibe 6 über einen Schrumpfring 1 1 an der Welle 3 befestigt. Die Mitnehmer 7 weisen in besonderer Ausgestaltung der Erfindung Mittel zum Fernauslösen auf, um während des Betriebes den Antrieb zu entkoppeln, beispielsweise, um das maximal übertragbare Drehmoment zu drosseln.

In Figur 2 ist eine Aufsicht auf die Kupplung 1 dargestellt, in welcher im Vordergrund die Kupplungsscheibe 10 von den drei gleichmäßig um den Umfang der Kupplungsscheibe 10 verteilten Mitnehmern 7, 7b und 7c ein- gefasst ist. Im Bildhintergrund, hinter der Kupplungsscheibe 10 ist die Antriebsscheibe 6 dargestellt, auf weicher die Mitnehmer 7, 7b und 7c so montiert sind, dass sie ein geringes radiales Spiel aufweisen, um damit eine Höhenspiel bei einem Versatz zwischen den beiden Drehzentren der Antriebswelle 4 und der Welle 3 der Mahlwalze auszugleichen. Um die starke Wärmeentwicklung bei teilweisem Lösen der Mitnehmer abzuleiten, ist es vorteilhaft, wenn die Kupplungsscheibe (10) eine Mehrscheibenanordnung ist, vergleichbar mit einer Mehrscheibenbremse, und eine Innenbelüftung, wie sie von Scheibenbremsen bekannt ist, aufweist. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Kupplung 7b Mitnehmer

2 Antrieb 7c Mitnehmer

3 Welle 8 Bremsbacke

4 Antriebswelle 9 Bremsbacke

5 Schrumpfscheibe 10 Kupplungsscheibe

6 Antriebsscheibe 1 1 Schrumpfscheibe

7 Mitnehmer

Claims

Rollenpresse mit GetriebekupplungS C H U T Z A N S P R Ü C H E

1 . Rollenpresse mit mindestens zwei drehbar gelagerten und gegenläufig ausgebildeten, durch einen Walzenspalt voneinander getrennten Walzen, wobei mindestens eine Walze über ein Getriebe (2) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Getriebe (2) und der mindestens einen angetriebenen Walze eine Kupplung (1 ) angeordnet ist.

2. Rollenpresse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (1 ) aus einer Kupplungsscheibe (10) besteht, welche von mindestens zwei Mitnehmern (7, 7b, 7c) eingefasst ist, wobei zur Lösung der Kupplung (1 ) die Mitnehmer (7, 7b, 7c) lösbar ausgebildet sind.

3. Rollenpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheibe (10) auf eine Welle (3) der Walze angeordnet ist und die Mitnehmer (7, 7b, 7c) an einer korrespondierenden Scheibe (6) des Getriebes (2) angeordnet sind.

4. Rollenpresse Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsscheibe (1 ) auf die Welle (3) aufgeschrumpft ist oder auf die Welle (3) aufgeflanscht ist,

5. Rollenpresse Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmer (7, 7b, 7c) im Ruhezustand die Kupplungsscheibe (10) fest einfassen und mechanische, elektromechanische oder hydraulische Mittel zur Lösung aufweisen.

6. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (1 ) aus einer Bremseinheit für ein Windkraftwerk besteht, wobei eine Bremsscheibe (10) der Bremseinheit auf die Welle der Walze (3) aufgeschrumpft ist und Bremssattel (7, 7b, 7c) der Bremseinheit als Mitnehmer (7, 7b, 7c) auf einer Antriebsscheibe (6), die auf die Antriebswelle (4) des Getriebes (2) aufgeschrumpft ist, angeordnet sind und mit der Antriebsscheibe (4) mit rotieren, wobei die Bremssattel (7, 7b, 7c) die Bremsscheibe (10) fest greifen und dadurch die Antriebsscheibe (4) mit der Bremsscheibe (10) kuppeln.

7. Rollenpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebswelle (4) Mittel zur Betätigung der Bremssattel (7, 7b, 7c) angeordnet sind, wobei die Mittel zur Betätigung der Bremssattel (7, 7b, 7c) mit der Antriebswelle (4) und den Bremssatteln (7, 7b, 7c) mitrotieren.

8. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (1 ) als Überlastkupplung ausgebildet ist, wobei die Mitnehmer (7, 7b, 7c) bei Überschreiten einer vorbestimmten Drehmomentübertragung ihre Kupplungswirkung aufgeben und bei Unterschreiten einer vorbestimmten Drehmomentübertragung ihre Kupplungswirkung wieder aufnehmen.

9. Rollenpresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Drehmomentübertragung, bei deren Überschreitung die die Mitnehmer (7, 7b, 7c) ihre Kupplungswirkung aufgeben, höher ist als der Wert der Drehmomentübertragung, bei deren Unterschreitung die Mitnehmer ihre Kupplungswirkung wieder aufnehmen.

10. Rollenpresse nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsscheibe (10) eine Mehrscheibenbremse ist, die bevorzugt eine Innenbelüftung aufweist.