WO2010105783A1 - Hydraulikanordnung für wälzmühlen - Google Patents
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- WO2010105783A1 WO2010105783A1 PCT/EP2010/001592 EP2010001592W WO2010105783A1 WO 2010105783 A1 WO2010105783 A1 WO 2010105783A1 EP 2010001592 W EP2010001592 W EP 2010001592W WO 2010105783 A1 WO2010105783 A1 WO 2010105783A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
- B02C15/04—Mills with pressed pendularly-mounted rollers, e.g. spring pressed
Definitions
- the invention relates to a hydraulic arrangement for roller mills according to the preamble of claim 1.
- the invention is intended for Wälzmühlen in which comminuted between a rotating horizontal grinding track of a grinding bowl or a grinding table and stationary, rolling mill grinders and which as overflow mills with the Mahlteller- or Mahlschüsselrand down falling, crushed millbase or designed as air flow Wälzmühlen are in which the comminuted material to be ground in an air or gas stream is fed to a particular integrated classifier.
- the invention is suitable for large Wälzmühlen, which for example have a grinding bowl diameter of 2 m and more and three, four or six grinding rollers.
- Roller mills with a grinding bowl diameter of 4.1 and 4.3 m, for example, are known, on which four or six grinding rollers roll.
- Air-jet rolling mills of the LOESCHE type with two, three, four or six grinding rollers are advantageously constructed in modular construction and are known, for example, from DE 31 00 341 A1, DE 10 2004 062 400 B4, US Pat. No. 6,021,968 and WO 2005/028112 A1.
- Components of the modular design are grinding roller, rocker arm, in which the grinding roller axis is mounted, stand on which the rocker arm is pivotally mounted, and a hydropneumatic suspension for generating the contact pressure or grinding pressure.
- the hydropneumatic suspension has a suspension unit per grinding roller with one or two hydraulic cylinders depending on the size of the roller, gas / oil reservoir and a hydraulic supply system, which is connected via pipelines and high-pressure hoses with the suspension unit.
- Pumps, valves, shut-off devices, a control and operating elements of the hydraulic supply system allow the realization of different operating conditions of the hydraulic cylinders and thus raising the grinding rollers as a result of grinding bed based on the grinding, a lowering, for example in a grinding bed valley and lifting the grinding roller from the grinding path at the start of the mill drive, wherein in each case the working pressure or the back pressure is increased or decreased.
- Figure 6 shows a hydraulic scheme of a four-roll mill with the grinding rollers 1 to 4 and two hydraulic cabinets 5, 6.
- Ring lines 7, 8 which are usually laid around the mill foundation, connect the respective grinding rollers 1, 3 and 2, 4 with each other, and in each case a stub 9 leads to the associated hydraulic cabinet 5, 6th
- the hydraulic oil Due to the up and down movement of the grinding rollers in the grinding operation, the hydraulic oil, which is expressed or sucked in from the suspension cylinders flows due to the lower line resistance primarily in the gas / oil reservoir, but partly also via the connecting pipe to the respective opposite suspension cylinder. Due to its inertia and resistances, the hydraulic oil can not flow sufficiently fast into the connecting pipes. The result is impermissibly high pressure peaks or cavitation phenomena, which lead to fluctuations in the oil pressure in the cylinder chambers and thus also to constantly changing comminution forces under the grinding rollers. As a result, the smooth running and production capacity of the roller mill are adversely affected.
- the grinding rollers are also raised hydraulically out of engagement with the material to be ground when the pumps are started and the oil pressure in the lower cylinder chambers is increased. Due to different resistances, the grinding rollers lift one after the other, that is, the second grinding roller device only after a period of about one and a half minutes out of engagement with the material to be ground, in which case the first grinding roller has already reached an upper mechanical stop. Only then, however, is the smooth running of the roller mill restored. The lifting time of about one and a half minutes results from the selected pump capacity of the hydraulic supply unit and the volume to be replenished in the suspension cylinders and gas / oil reservoirs.
- the invention is based on the object, by means of a hydraulic arrangement, to eliminate the detrimental influences on smoothness and throughput and to ensure an almost constant crushing force or a uniform contact pressure of the grinding rolls. At the same time, the Manufacturing and assembly costs, in particular for the pipelines are lowered, and the risk of failure of the components of the hydraulic system minimized and the maintenance and replacement of components or the entire system can be improved.
- a basic idea of the invention can be seen in the fact that, instead of the previous system with one hydraulic cabinet per pair of rollers and the necessary connection pipes and high-pressure hoses to the suspension units of the grinding rollers with one or two hydraulic cylinders each grinding roller or its suspension unit to assign a hydraulic supply unit as a compact unit, wherein in this compact unit all necessary supply and control components are integrated.
- a storage level which advantageously has hydraulic bladder accumulator and hydraulic piston accumulator as a compact unit, can also be integrated in the hydraulic supply unit.
- each suspension unit of a grinding roller of the roller mill is assigned its own hydraulic supply unit as a compact hydraulic system and a storage unit and arranged close to the location so that the necessary connections can be realized with the aid of relatively short pipes and high-pressure hoses.
- each hydraulic supply unit can be designed as a compact hydraulic unit and preassembled under dust-free ambient conditions, so that this preassembled compact unit, preferably accommodated in a hydraulic cabinet, only has to be connected on site. This largely avoids soiling and reduces the risk of failure.
- each hydraulic cabinet fitted with the pre-assembled compact hydraulic on an oil tank lifted off this and thus can be replaced in a particularly simple manner and with a relatively small amount of time, if necessary.
- the pipes or high-pressure hoses between the suspension cylinders and the hydraulic cabinet, in which the pump unit, controls, Ventiie, shut-off elements and officialseiemente are included for switching the operating conditions of the suspension units or grinding rolls are significantly reduced in length and disadvantageous pipe manifold, which in the hydraulic system with a Hydraulic cabinet per pair of rollers and a loop were required are largely avoided.
- the hydraulic system according to the invention provides in particular that the hydraulic cabinet with the compact hydraulic in the direct line of the outlets of the suspension cylinder or the suspension cylinder of a grinding roller is arranged so that the hydraulic oil can oscillate almost without deflection in bends and thus low resistance.
- the advantages of the hydraulic arrangement according to the invention are improved smoothness, increase the throughput and almost constant crushing forces among the grinding rollers of a roller mill and in addition to reducing the manufacturing and assembly costs, in particular with respect to the pipes to be laid, a low risk of failure of the components of the hydraulic supply units due to the preassembled and easily replaceable hydraulic supply unit.
- Fig. 1 is a schematic representation of the hydropneumatic invention
- Fig. 2 is an enlarged view of a hydraulic cylinder of the hydropneumatic suspension system according to the invention
- FIG. 3 is an enlarged view of a hydraulic piston accumulator of the hydropneumatic suspension system according to the invention.
- Fig. 5 is a highly schematic representation of a hydraulic system according to the invention for a six-wheat mill.
- each grinding roller (not shown) is associated with a suspension unit 11.
- each grinding roller depending on the size of the roller modules and thus in particular the grinding rollers on one or two hydraulic cylinders 12, which are connected via rocker arm 13 with the grinding rollers (not shown).
- the hydraulic cylinders 12 are each articulated via a hinge eye 14 with a stand 21 or mill base and a rod end 15 on the rocker arm 13.
- Each suspension unit 11 of a grinding roller is assigned its own hydraulic supply unit 20.
- the hydraulic supply unit 20 includes motor-driven pumps, valves and shut-off devices, a grinding pressure control system and an electronic controller and controls for switching the various operating states of the roller suspension.
- the hydraulic supply unit 20 is accommodated in a hydraulic cabinet 25 in a service-friendly manner, it being particularly advantageous that the required pumps, valves and shut-off devices (not shown) are preassembled so that each hydraulic supply unit 20 is designed as a compact hydraulic system.
- the entire hydraulic cabinet 25 with the compact hydraulic system is arranged directly on an oil tank 26, so that the compact hydraulic, for example, for larger repairs, can be easily and quickly lifted from the oil tank 26 and replaced by a unit of identical construction.
- a storage stand 22 has four hydraulic piston accumulator 16, of which in the side view of Fig. 1, only a hydraulic piston accumulator can be seen, and 2 x four hydraulic bladder accumulator 17, of which in Fig. 1, only two can be seen.
- Hydraulic piston accumulator 16 and hydraulic bladder accumulator 17 are combined in the accumulator 22 as a compact unit and connected via pipes 23 to the associated hydraulic cabinet 25.
- Fig. 1 and Fig. 5 show that the storage level 22, based on the roller module with stator 21, suspension unit 11 and grinding roller (not shown), in front of the hydraulic cabinet 25 and in direct line with this and the suspension unit 11 is arranged.
- Fig. 2 shows a hydraulic cylinder 12, in which a piston 18 is guided with piston rod 19.
- a piston rod side 28 each hydraulic cylinder 12 is in the installed state with a working pressure system A and the hydraulic bladder 17 and on a piston side 29 with a back pressure system G and a hydraulic piston accumulator 16 via hydraulic hoses 24 (see Fig.1).
- FIG 3 shows a hydraulic piston accumulator 16 with a piston 31 which separates a gas volume 32 in the upper region of hydraulic oil 33 in the lower region.
- the hydraulic bladder accumulator 17 shown in FIG. 4 has a rubber bladder 35 and hydraulic oil 36 whose level as well as that of the piston 31 in FIG Hydraulic piston accumulator 16 of FIG. 3 and the piston 18 in the hydraulic cylinder 12 of FIG. 2 is determined by the operation of the hydropneumatic suspension and is shown in the figures 2 to 4 only by way of example.
- the grinding rollers can be lifted hydraulically from the grinding bed.
- this is possible simultaneously or almost simultaneously.
- a hydraulic system according to the invention for a six-roll mill in modular design is shown very schematically.
- the six stands 21 and the six hydraulic supply units 20, storage levels 22 and suspension units 11 of the six hydropneumatic suspension systems 10 are only indicated.
- Fig. 5 conveys that the pipes 23 (see also Fig. 1) between the storage stand 22 and the associated hydraulic supply system 20 and the high-pressure hoses 24 between the storage stand 22 and the hydraulic cylinders 12th
- Each hydropneumatic spring system 10 are relatively short and therefore pipe manifolds can be omitted.
- the hydraulic cabinet 25 of the hydraulic supply unit 20 of each hydropneumatic suspension system 10 is in direct line with the hydraulic cylinders 12, which is why the hydraulic oil can oscillate with little resistance.
- a uniform load of the respective opposing grinding rollers on the transmission (not shown) without a hydraulic loop to avoid possible bearing failure is achieved with an electrical control / regulation (not shown), in which the respective oil pressures in the opposite suspension units by means of sensors (not shown ) and kept within a relatively small tolerance around a setpoint. If it falls below the value, the pump is started in the respective hydraulic cabinet and the respective drain valve is opened for a short time. In this way, an effective pressure equalization is achieved.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung für Wälzmühlen mit einer Federungseinheit (11) für jede Mahlwalze, Gas-/Ölspeicher (16, 17) sowie Hydraulik-Versorgungssysteme zum Schalten der Betriebszustände der Federungseinheiten beziehungsweise Mahlwalzen. Um eine nahezu konstante Zerkleinerungskraft beziehungsweise einen einheitlichen Anpressdruck der Mahlwalzen zu gewährleisten und gleichzeitig die Herstellungs- und Montagekosten sowie das Ausfallrisiko der Komponenten des Hydrauliksystems zu senken und den Austausch von Komponenten oder des gesamten Systems zu verbessern, ist erfindungsgemäß jeder Federungseinheit einer Mahlwalze eine eigene Hydraulik-Versorgungseinheit (20) als Kompakt -Hydraulik sowie ein Speicherstand (22) zugeordnet und ortsnah angeordnet, so dass mit Hilfe von relativ kurzen Rohrleitungen (23) und Hochdruckschläuchen (24) die notwendigen Verbindungen realisiert werden können. Dabei kann jede Hydraulik-Versorgungseinheit unter staubfreien Umgebungsbedingungen vormontiert und beispielsweise in einem Hydraulikaschrank (25) aufgenommen werden, so dass nur noch vor Ort ein Anschluss erforderlich ist.
Description
Hydraulikanordnunq für Wälzmühlen
Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanordnung für Wälzmühlen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung ist für Wälzmühlen vorgesehen, bei denen zwischen einer rotierenden horizontalen Mahlbahn einer Mahlschüssel oder eines Mahltellers und ortsfesten, abrollenden Mahlwalzen Mahlgut zerkleinert wird und welche als Überlaufmühlen mit über den Mahlteller- oder Mahlschüsselrand nach unten fallendem, zerkleinertem Mahlgut oder als Luftstrom- Wälzmühlen ausgebildet sind, bei denen das zerkleinerte Mahlgut in einem Luft- oder Gasstrom einem insbesondere integrierten Sichter zugeführt wird.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung für große Wälzmühlen geeignet, welche beispielsweise einen Mahlschüsseldurchmesser von 2 m und mehr und drei, vier oder sechs Mahlwalzen aufweisen. Bekannt sind beispielsweise Walzmühlen mit einem Mahlschüsseldurchmesser von 4,1 und 4,3 m, auf denen vier beziehungsweise sechs Mahlwalzen abrollen.
Luftstrom-Wälzmühlen des LOESCHE-Typs mit zwei, drei, vier oder sechs Mahlwalzen sind vorteilhaft in Modulbauweise aufgebaut und beispielsweise aus DE 31 00 341 A1 , DE 10 2004 062 400 B4, US-PS 6,021,968 und WO 2005/028112 A1 bekannt.
Bauteile der Modulbauweise sind Mahlwalze, Schwinghebel, in welchem die Mahlwalzenachse gelagert ist, Ständer, an welchem der Schwinghebel verschwenkbar befestigt ist, und eine hydropneumatische Federung zur Erzeugung des Anpressdruckes bzw. Mahldruckes.
Die hydropneumatische Federung weist pro Mahlwalze eine Federungseinheit mit einem oder zwei Hydraulikzylindern je nach Walzengröße, Gas-/Ölspeicher und ein Hydraulik-Versorgungssystem auf, welches über Rohrleitungen und Hochdruckschläuche mit der Federungseinheit verbunden ist. Pumpen, Ventile, Absperrorgane, eine Steuerung und Bedienelemente des Hydraulik-Versorgungssystems ermöglichen die Realisierung unterschiedlicher Betriebszustände der Hydraulikzylinder und damit ein Anheben der Mahlwalzen infolge des sich auf der Mahlschüssel aufbauenden Mahlbettes, ein Absenken, beispielsweise in einem Mahlbett-Tal und ein Anheben der Mahlwalze von der Mahlbahn beim Start des Mühlenantriebs, wobei jeweils der Arbeitsdruck beziehungsweise der Gegendruck erhöht oder abgesenkt wird.
Es ist bekannt, dass bei einer Drei-Walzen-Mühle alle Walzen an ein Hydrauliksystem angeschlossen sind (DD-PS 106 953). Bei Wälzmühlen mit zwei einander gegenüberliegenden Mahlwalzen ist es bekannt, diese einander gegenüberliegenden Mahlwalzen hydraulisch miteinander zu verbinden.
Figur 6 zeigt ein Hydraulikschema einer Vier-Walzen-Mühle mit den Mahlwalzen 1 bis 4 und zwei Hydraulikschränken 5, 6. Dabei sind die Federungszylinder (nicht dargestellt) des Walzenpaares mit den Mahlwalzen 1 , 3 mit dem Hydraulikschrank 6 und die Federungszylinder (nicht dargestellt) des Walzenpaares mit den Mahlwalzen 2, 4 mit dem Hydraulikschrank 5 sowie den jeweils zugehörigen Gas-/Ölspeichern (nicht dargestellt) verbunden.
Für diese Verbindungen sind Hochdruckschläuche und Rohrleitungen erforderlich. Ringleitungen 7, 8, welche in aller Regel um das Mühlenfundament verlegt werden, verbinden die jeweiligen Mahlwalzen 1 , 3 bzw. 2, 4 miteinander, und jeweils eine Stichleitung 9 führt zu dem zugehörigen Hydraulikschrank 5, 6.
Die Nachteile des bekannten Systems mit einem Hydraulikschrank pro Walzenpaar sind erhebliche Kosten für Herstellung und Montage der Rohrleitungen, insbesondere für die Rohrleitungsverlegung, ein relativ hohes Ausfallrisiko der Komponenten des Hydrauliksystems durch Verschmutzungen, welche bei den Montagebedingungen vor Ort nicht vollständig vermieden werden können, und relativ ungünstige War- tungs- und Austauschmöglichkeiten des Hydrauliksystems beziehungsweise der Einzelkomponenten bei Defekten.
Die Vergrößerung der Wälzmühlen aufgrund der steigenden Anforderungen an deren Durchsatzleistung ist mit noch längeren Verbindungs-/Ringleitungen verbunden, wodurch es zu Störungen im Mahlbetrieb kommen kann. Durch die Auf- und Abwärtsbewegung der Mahlwalzen im Mahlbetrieb strömt das Hydrauliköl, welches aus den Federungszyündern ausgedrückt beziehungsweise eingesaugt wird, wegen der geringeren Leitungswiderstände vorrangig in die Gas-/Ölspeicher, jedoch teilweise auch über die Verbindungsrohrleitung zu dem jeweils gegenüberliegenden Federungszylinder. Aufgrund seiner Trägheit und der Widerstände kann das Hydrauliköl nicht ausreichend schnell in die Verbindungsrohrleitungen strömen. Die Folge sind unzulässig hohe Druckspitzen oder Kavitationserscheinungen, welche zu Schwankungen des Öldruckes in den Zylinderkammern und damit auch zu ständig veränderten Zerkleinerungskräften unter den Mahlwalzen führen. Dadurch werden die Laufruhe und die Produktionsleistung der Wälzmühle negativ beeinflusst.
Bei Überschreitung von zulässigen Vibrationswerten werden die Mahlwalzen zudem hydraulisch außer Eingriff mit dem Mahlgut angehoben, wenn die Pumpen gestartet und der Öldruck in den unteren Zylinderkammern erhöht wird. Aufgrund von unterschiedlichen Widerständen heben die Mahlwalzen nacheinander ab, das heißt, die zweite Mahlwalze gerät erst nach einer Zeitspanne von etwa eineinhalb Minuten außer Eingriff mit dem Mahlgut, wobei dann die erste Mahlwalze bereits einen oberen mechanischen Anschlag erreicht hat. Erst dann ist aber die Laufruhe der Wälzmühle wieder hergestellt. Die Hebezeit von etwa eineinhalb Minuten resultiert aus der gewählten Pumpenleistung der Hydraulik-Versorgungseinheit und dem aufzufüllenden Volumen in den Federungszylindern und Gas-/Ölspeichern. Eine größere Pumpenleistung wäre jedoch für die normale Funktion „Arbeitsdruck steigern" von Nachteil, da schon bei kurzzeitigem Einschalten einer größeren Pumpe zu viel Öl in das System gefördert würde, mit der Folge eines schnellen Druckanstieges, der dann den Sollwert überschreitet und zum erneuten Befehl im Hydrauliksystem „Arbeitsdruck senken" führt. Damit wäre eine ständige Hysterese in diesen Schaltvorgängen vorhanden.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, durch eine Hydraulik-Anordnung die aufgezeigten nachteiligen Einflüsse auf die Laufruhe und Durchsatzleistung zu beseitigen und eine nahezu konstante Zerkleinerungskraft beziehungsweise einen einheitlichen Anpressdruck der Mahlwalzen zu gewährleisten. Gleichzeitig sollen die
Herstellungs- und Montagekosten, insbesondere für die Rohrleitungen gesenkt werden, und das Ausfallrisiko der Komponenten des Hydrauliksystems minimiert sowie die Wartungsarbeiten und ein Austausch von Komponenten oder des gesamten Systems verbessert werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs i geiöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in den Zeichnungsfiguren enthalten.
Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, anstelle des bisherigen Systems mit einem Hydraulikschrank pro Walzenpaar und den hierzu erforderlichen Verbindungsrohrleitungen und Hochdruckschläuchen zu den Federungseinheiten der Mahlwalzen mit einem oder auch zwei Hydraulikzylindern jeder Mahlwalze beziehungsweise deren Federungseinheit eine Hydraulik-Versorgungseinheit als eine Kompakteinheit zuzuordnen, wobei in dieser Kompakteinheit alle erforderlichen Versorgungs- und Steuerungskomponenten integriert sind.
Ein Speicherstand, welcher vorteilhaft Hydraulik-Blasenspeicher und Hydraulik- Kolbenspeicher als eine kompakte Einheit aufweist, kann ebenfalls in die Hydraulik- Versorgungseinheit integriert sein.
Erfindungsgemäß ist jeder Federungseinheit einer Mahlwalze der Wälzmühle eine eigene Hydraulik-Versorgungseinheit als Kompakt-Hydraulik sowie ein Speicherstand zugeordnet und ortsnah angeordnet, so dass mit Hilfe von relativ kurzen Rohrleitungen und Hochdruckschläuchen die notwendigen Verbindungen realisiert werden können.
Es ist vorteilhaft, dass jede Hydraulik-Versorgungseinheit als Kompakt-Hydraulik- Einheit ausgebildet und unter staubfreien Umgebungsbedingungen vormontiert werden kann, so dass diese vormontierte Kompakteinheit, vorzugsweise in einem Hydraulikschrank aufgenommen, vor Ort nur noch angeschlossen werden muss. Dadurch werden Verschmutzungen weitgehend vermieden und das Ausfallrisiko gesenkt.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass jeder Hydraulikschrank mit der vormontierten Kompakt-Hydraulik auf einen Öltank aufgesetzt, von diesem abgehoben und
somit in besonders einfacher Weise und mit einem relativ geringen Zeitaufwand ausgetauscht werden kann, wenn dies erforderlich ist.
Die Rohrleitungen beziehungsweise Hochdruckschläuche zwischen den Federungszylindern und dem Hydraulikschrank, in welchem die Pumpeneinheit, Steuerelemente, Ventiie, Absperrorgane und Bedieneiemente zum Schalten der Betriebszustände der Federungseinheiten beziehungsweise Mahlwalzen aufgenommen sind, sind in ihrer Längen erheblich reduziert und nachteilige Rohrleitungskrümmer, welche bei dem Hydrauliksystem mit einem Hydraulikschrank pro Walzenpaar und einer Ringleitung erforderlich waren, sind weitestgehend vermieden.
Die erfindungsgemäße Hydraulikanordnung sieht insbesondere vor, dass der Hydraulikschrank mit der Kompakthydraulik in direkter Linie der Abgänge des Federungszylinders oder der Federungszylinder einer Mahlwalze angeordnet ist, so dass das Hydrauliköl nahezu ohne Umlenkung in Krümmern und damit widerstandsarm pendeln kann.
Um eine annähernd gleichmäßige Belastung der Gleitlagerung des Getriebeabtriebsflansches der Wälzmühle zu gewährleisten, ist es nach Wegfall der hydraulischen Ringleitung mit dem hydraulischen Druckausgleich zwischen den Federungszylindern der einander gegenüberliegenden Mahlwalzen zweckmäßig, eine elektrische Steuerung beziehungsweise Regelung vorzusehen, bei welcher die jeweiligen Öldrücke in den gegenüberliegenden Federungssystemen mittels Sensoren gemessen und innerhalb einer relativ geringen Toleranz um einen Sollwert gehalten werden. Bei Unterschreiten des Sollwertes wird die Pumpe des jeweiligen Hydrauliksystems gestartet beziehungsweise das jeweilige Ablassventil kurzzeitig geöffnet.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung sind eine verbesserte Laufruhe, Erhöhung der Durchsatzleistung und nahezu konstante Zerkleinerungskräfte unter den Mahlwalzen einer Wälzmühle sowie neben der Senkung der Herstellungsund Montagekosten, insbesondere bezüglich der zu verlegenden Rohrleitungen, ein geringes Ausfallrisiko der Komponenten der Hydraulik-Versorgungseinheiten aufgrund der vormontierten und leicht austauschbaren Hydraulik-Versorgungseinheit. Neben dem Mahldruck-Regelsystem mit Hilfe von Sensoren in gegenüberliegenden Federungseinheiten ist es außerdem vorteilhaft, dass im Störungsfall alle Mahlwal-
zen gleichzeitig angehoben werden können und das Anheben nicht mehr in Abhängigkeit von den hydraulischen Widerständen nacheinander und zeitverzögert erfolgt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter erläutert; in dieser zeigen
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen hydropneumatischen
Federungssystems;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Hydraulikzylinders des erfindungsgemäßen hydropneumatischen Federungssystems;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Hydraulik-Kolbenspeichers des erfindungsgemäßen hydropneumatischen Federungssystems;
Fig. 4 einen Hydraulik-Blasenspeicher des erfindungsgemäßen hydropneumatischen Federungssystems;
Fig. 5 eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Hydraulikanordnung für eine Sechs-Waizen-Mühle.
Fig. 1 zeigt ein hydropneumatisches Federungssystem 10 für eine Luftstrom- Wälzmühle des LOESCHE-Typs in Modulbauweise. Gemäß der Erfindung ist jeder Mahlwalze (nicht dargestellt) eine Federungseinheit 11 zugeordnet.
Die Federungseinheit 11 jeder Mahlwalze weist je nach Größe der Walzenmodule und damit insbesondere der Mahlwalzen einen oder zwei Hydraulikzylinder 12 auf, welche über Schwinghebel 13 mit den Mahlwalzen (nicht dargestellt) verbunden sind. Die Hydraulikzylinder 12 sind jeweils gelenkig über ein Gelenkauge 14 mit einem Ständer 21 bzw. Mühlenunterteil und über einen Stangenkopf 15 am Schwinghebel 13 befestigt.
Jeder Federungseinheit 11 einer Mahlwalze ist eine eigene Hydraulik- Versorgungseinheit 20 zugeordnet. Die Hydraulik-Versorgungseinheit 20 beinhaltet motorbetriebene Pumpen, Ventile und Absperrorgane, ein Mahldruckregelsystem bzw. eine elektronische Steuerung und Bedienelemente zum Schalten der verschiedenen Betriebszustände der Walzenfederung.
Die Hydraulik-Versorguπgseinheit 20 ist servicefreundlich in einem Hydraulikschrank 25 aufgenommen, wobei es besonders vorteilhaft ist, dass die erforderlichen Pumpen, Ventile und Absperrorgane (nicht dargestellt) vormontiert sind, so dass jede Hydraulik-Versorgungseinheit 20 als Kompakt-Hydraulik ausgebildet ist.
Der gesamte Hydraulikschrank 25 mit der Kompakt-Hydraulik ist direkt auf einem Öltank 26 angeordnet, so dass die Kompakt-Hydraulik, beispielsweise bei größeren Reparaturen, einfach und zeitsparend vom Öltank 26 abgehoben und gegen eine baugleiche Einheit ausgetauscht werden kann.
Ein Speicherstand 22 weist vier Hydraulik-Kolbenspeicher 16, von welchen in der Seitenansicht der Fig. 1 nur ein Hydraulik-Kolbenspeicher zu sehen ist, sowie 2 x vier hydraulische Blasenspeicher 17 auf, von denen in Fig. 1 nur zwei zu sehen sind.
Hydraulikkolbenspeicher 16 und Hydraulik-Blasenspeicher 17 sind im Speicherstand 22 als eine kompakte Einheit zusammengefasst und über Rohrleitungen 23 mit dem zugeordneten Hydraulikschrank 25 verbunden. Fig. 1 und auch Fig. 5 zeigen, dass der Speicherstand 22, bezogen auf das Walzenmodul mit Ständer 21 , Federungseinheit 11 und Mahlwalze (nicht dargestellt), vor dem Hydraulikschrank 25 und in direkter Linie mit diesem und der Federungseinheit 11 angeordnet ist.
Die Verbindung der Hydraulik-Kolbenspeicher 16 und Hydraulik-Blasenspeicher 17 in direkter Linie mit dem Hydraulikzylinder 12 erfolgt mittels Hochdruckschläuchen 24 und vorteilhaft im Wesentlichen ohne nachteilige Krümmer.
Fig. 2 zeigt einen Hydraulikzylinder 12, in welchem ein Kolben 18 mit Kolbenstange 19 geführt ist. Auf einer Kolbenstangenseite 28 ist jeder Hydraulikzylinder 12 im eingebauten Zustand mit einem Arbeitsdrucksystem A und den Hydraulik- Blasenspeichern 17 und auf einer Kolbenseite 29 mit einem Gegendrucksystem G und einem Hydraulik-Kolbenspeicher 16 über Hydraulikschläuche 24 verbunden (siehe Fig.1).
Fig. 3 zeigt einen Hydraulik-Kolbenspeicher 16 mit einem Kolben 31 , welcher ein Gasvolumen 32 im oberen Bereich von Hydrauliköl 33 im unteren Bereich trennt.
Der in Fig. 4 dargestellte Hydraulik-Blasenspeicher 17 weist eine Gummiblase 35 und Hydrauliköl 36 auf, dessen Niveau ebenso wie das des Kolbens 31 im gezeigten
Hydraulik-Kolbenspeicher 16 der Fig. 3 und des Kolbens 18 im Hydraulikzylinder 12 der Fig. 2 von der Arbeitsweise der hydropneumatischen Federung bestimmt wird und in den Figuren 2 bis 4 nur beispielhaft wiedergegeben ist.
Während des Mühlenbetriebs werden die Mahlwalzen durch das auf der Mühlschüsse! liegende Mahlgut angehoben. Dabei werden die Schwinghebel I S .ausgeienkt. Die Kolben 18 der Hydraulikzylinder 12 bewegen sich nach oben und verdrängen Öl in das Arbeitsdrucksystem A hinein in die Hydraulik-Blasenspeicher 17 des zugehörigen Speicherstandes 22 (siehe Fig.1). Die stickstoffgefüllte Speicherblase 35 (siehe Fig. 4) in den Blasenspeichern 17 wird durch das einströmende Öl komprimiert.
Gleichzeitig arbeitet auf der Kolbenseite 29 des Hydraulikzylinders 12 das Gegendrucksystem G (siehe Fig. 1). Im selben Moment wird deshalb Hydrauliköl 33 durch Stickstoff druck 32 (siehe Fig. 3) aus dem Hydraulik-Kolbenspeicher 16 zurück in die Kolbenseite 29 des Hydraulikzylinders gedrückt.
Wenn die Mahlwalzen in ein Mahlbett-Tal rollen, kehrt sich der Vorgang um. Im Ar- beitsdrucksystem wird Hydrauliköl aus den Hydraulik-Blasenspeichern 17 in die Kolbenstangenseite 28 des Hydraulikzylinders 12 (Fig. 2) gedrückt. Dabei wird gleichzeitig Hydrauliköl von der Kolbenseite 29 des Hydraulikzylinders 12 in die Hydraulik- Kolbenspeicher 16 verdrängt. Wegen der Inhomogenität des Mahlbettes führen die Mahlwalzen fortwährend Vertikalbewegungen aus, weshalb sich die beschriebenen Vorgänge ständig abwechseln.
Zum Anfahren und Abstellen einer Wälzmühle können die Mahlwalzen hydraulisch vom Mahlbett abgehoben werden. Mit dem erfindungsgemäßen hydropneumatischen Federungssystem ist dies gleichzeitig bzw. nahezu gleichzeitig möglich.
In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Hydraulikanordnung für eine Sechs-Walzen- Mühle in Modulbauweise stark schematisiert dargestellt. Die sechs Ständer 21 sowie die sechs Hydraulik-Versorgungseinheiten 20, Speicherstände 22 und Federungseinheiten 11 der sechs hydropneumatischen Federungssysteme 10 sind nur angedeutet .
Fig. 5 vermittelt, dass die Rohrleitungen 23 (siehe auch Fig. 1) zwischen dem Speicherstand 22 und dem zugehörigen Hydraulik-Versorgungssystem 20 und die Hochdruckschläuche 24 zwischen dem Speicherstand 22 und den Hydraulikzylindern 12
jedes hydropneumatischen Federsystems 10 relativ kurz sind und Rohrleitungskrümmer deshalb entfallen können. Der Hydraulikschrank 25 der Hydraulik- Versorgungseinheit 20 jedes hydropneumatischen Federungssystems 10 steht in direkter Linie zu den Hydraulikzylindern 12, weshalb das Hydrauliköl widerstandsarm pendeln kann.
Eine gleichmäßige Belastung der jeweils gegenüberliegenden Mahlwalzen auf das Getriebe (nicht dargestellt) ohne eine hydraulische Ringleitung zur Vermeidung eines möglichen Segmentlagerschadens wird mit einer elektrischen Steuerung/Regelung erreicht (nicht dargestellt), bei welcher die jeweiligen Öldrücke in den gegenüberliegenden Federungseinheiten mittels Sensoren (nicht dargestellt) gemessen und innerhalb einer relativ geringen Toleranz um einen Sollwert gehalten werden. Bei Unterschreiten wird die Pumpe im jeweiligen Hydraulikschrank gestartet und das jeweilige Ablassventil kurzzeitig geöffnet. Auf diese Art und Weise wird ein wirkungsvoller Druckausgleich erreicht.
Claims
1. Hydraulikanordnung für Wälzmühlen, bei welchen auf einer rotierenden Mahlschüssel und einem darauf von Mahlgut gebildetem Mahlbett Mahlwalzen abrollen und federnd mit Hilfe eines hydropneumatischen Federungssystems auf das Mahlgut gedrückt werden, wobei das hydropneumatische Federungssystem für jede Mahlwalze eine Federungseinheit mit wenigstens einem Hydraulikzylinder, welcher zweiseitig beaufschlagbar ist, aufweist und
Gas-/Ölspeicher sowie Hydraulik-Versorgungssysteme mit Pumpen, Ventilen, Absperrorganen, einer Steuerung und Bedienelementen zum Schalten der Be- triebszustände der Federungseinheiten bzw. Mahlwalzen vorgesehen und mittels Rohrleitungen und Hochdruckschläuchen mit den Hydraulikzylindern der Mahlwalzen verbunden sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder Mahlwalze ein hydropneumatisches Federungssystem (10) zugeordnet ist und dass jedes hydropneumatische Federungssystem (10) neben der Federungseinheit (11) eine eigene Hydraulik-Versorgungseinheit (20) und einen eigenen Speicherstand (22) aufweist, welche ortsnah zueinander und zu der Federungseinheit angeordnet und über kurze Rohrleitungen (23) und Hochdruckschläuche (24) miteinander bzw. mit der Federungseinheit (11) verbunden sind.
2. Hydraulikanordnung nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass jede Hydraulik-Versorgungseinheit (20) als Kompakt-Hydraulik ausgebildet und vormontiert sowie servicefreundlich in einem Hydraulikschrank (25) aufgenommen ist.
3. Hydraulikanordnung nach Anspruch 2, dadurch geken nze ichnet, dass jeder Hydraulikschrank (25) auf einem Öltank (26) angeordnet und von dem Öltank (26) abhebbar und austauschbar ist.
4. Hydraulikanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geken nze ich net, dass jeder Hydraulikschrank (25) mit dem zugeordneten Speicherstand (22) in einer direkten Linie mit der Federungseinheit (11) einer Mahlwalze angeordnet und verbunden ist.
5. Hydraulikanordnung nach Anspruch 4, dadurch geken nzeich net, dass jeder Speicherstand (22), welcher Hydraulik-Kolbenspeicher (16) und Hydraulik-Blasenspeicher (17) aufweist, als eine kompakte Einheit ausgebildet und in direkter Linie mit der zugeordneten Federungseinheit (11) einer Mahlwalze angeordnet und über kurze Hydraulikschläuche (24) sowie unmittelbar vor dem Hydraulikschrank (25) angeordnet und mit diesem über kurze Rohrleitungen (23) verbunden ist.
6. Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geken nzeichnet, dass ein Mahldruckregelsystem vorgesehen ist, mit welchem ein nahezu einheitlicher Anpressdruck der Mahlwalzen einer Wälzmühle, zumindest der einander gegenüberliegenden Mahlwalzen, einstellbar ist.
7. Hydraulikanordnung nach Anspruch 6, dadurch geken nzeichnet, dass das Mahldruckregelsystem im Bereich der Federungseinheiten (11) Sensoren zur Messung des Öldrucks aufweist.
8. Hydraulikanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geken nzeichnet, dass jeder Hydraulikzylinder (12) einer Federungseinheit (11) mit der zugeordneten Mahlwalze über einen Mahlwalzen-Schwinghebel (13) verbunden ist, wobei eine Kolbenstange (19) eines Kolbens (18) im Hydraulikzylinder (12) über einen Stangenkopf (15) gelenkig am Schwinghebel (13) und der Hydraulikzylinder (12) über ein Gelenkauge (14) am Mühlenunterteil bzw. Ständer (21) eines Walzenmoduls befestigt ist.
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