DE3725267A1 - Vorrichtung zur aufbereitung und zerkleinerung von, insbesondere pyrit- und/oder kalkhaltigen tonen oder aehnlichen rohstoffen fuer die keramikherstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufberei­ tung und Zerkleinerung von, insbesondere pyrit-und/oder kalkhaltigen Tonen oder ähnlichen Rohstoffen für die Keramikherstellung, mit einem in einem Gerüst gegenläu­ fig drehantreibbar gelagerten Walzenpaar, das eine wenigstens annähernd horizontale Achsebene aufweist bzw. mit einem etwa vertikal verlaufenden Walzspalt vorgesehen ist.

Tone oder ähnliche Rohstoffe für die Keramikherstellung werden üblicherweise durch aufeinanderfolgende Flota­ tion und Filtration, also verhältnismäßig umständlich und zeitraubend aufbereitet. Hierbei wird das aus dem Abbau kommende Rohmaterial zunächst - ggf. in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen - gemahlen und anschließend unter reichlicher Wasserzugabe gemischt, bevor dann die Flotation und Filtration stattfindet.

Diese aufwendige und zeitraubende Verfahrensart zur Aufbereitung und Zerkleinerung von Tonen oder ähnlichen Rohstoffen für die Keramikherstellung ist besonders dort erforderlich, wo das in den Grubenbetrieben gewonnen Rohmaterial außer Kalk noch Pyrit - ein Eisensulfid der Formel FeS2 - enthält, welches kubisch, aber auch disdodekaederisch auskristalisiert ist und die relativ hohe Mohshärte 6 aufweist. Ebenso wie der Kalk so stört auch das Pyrit durch seine Anwesenheit im Ton oder dergleichen das nachfolgende Brennen der hieraus gefertigten Erzeugnisse beträchtlich.

Das Pyrit bewirkt -wahrscheinlich durch seinen Schwe­ felgehalt- beim Brennen nicht nur eine lokale Schwarz­ färbung, sondern auch die Entstehung von Gasen, welche bereichsweise Materialaufblähungen herbeiführen. Sowohl die Schwarzfärbungen als auch die Aufblähungen haben jedoch das Entstehen von praktisch nicht oder nur schwer verwertbaren Scherben zur Folge.

Vermieden werden konnten diese Unzulänglichkeiten bisher nur durch die oben erwähnten Flotations- und Filtrationsvorgänge, bei denen der Ton mit reichlich Wasser versetzt und die erhaltenen Schlämme über Filter abgepreßt wurden, um die unerwünschten Rückstände zurückzuhalten.

Es ist auch bereits einmal der Vorschlag gemacht worden, Ton oder ähnliche Rohstoffe für die Keramik­ herstellung mit Hilfe eines Walzgerüstes aufzubereiten und zu zerkleinern, wobei die Rohstoffe durch den Spalt des im Gerüst mit horizontaler Achsebene drehantreibbar gelagerten Walzgerüstes in vertikaler Richtung hin­ durchgepreßt wurden.

Hierbei konnten zwar die im Ton oder dergleichen enthaltenden Kalke genügend zerkleinert werden. Es zeigten sich jedoch erhebliche Schwierigkeiten, wenn im Ton oder dergleichen mitenthaltenes Pyrit vom Walzen­ paar erfaßt wurde. Durch das Passieren der Pyritstücke wurden nämlich einerseits aus dem Umfang der Walzen merkliche Materialstücke heraus erodiert und dadurch die Walzen nach kurzer Betriebszeit praktisch un­ brauchbar. Andererseits waren aber auch die dabei zerkleinerten Pyritbestandteile noch so groß, daß ihr störender Einfluß beim Brennen der Keramikerzeugnisse nach wie vor störend in Erscheinung traten und die erhaltenen Scherben oft unbrauchbar machten.

Die Erfindung zielt darauf ab, die Aufbereitung und Zerkleinerung von Tonen oder ähnlichen Rohstoffen für die Keramikherstellung, und zwar insbesondere solchen mit Pyrit- und/oder Kalkbestandteilen zu vereinfachen und zu verbessern. Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung zu schaffen, durch deren Benutzung auch eine optimale Zerkleinerung von Mineralstoffen hoher Härtestufen gewährleistet wird.

Die Lösung dieser Aufgabe wird mit der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung dadurch erreicht, daß nach dem Kennzei­ chen des Anspruchs 1 der Durchgangsspalt des Walzen­ paares innerhalb eines zwischen 0,2 mm und 0,8 mm eingegrenzten Abstandsbereich einstellbar bzw. variier­ bar ist und dabei beide Walzen des Walzenpaares mit einem außen glattflächigen Hartmaterial-Mantel versehen sind.

Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Aufbereitung und Zerkleinerung von Tonen oder dergleichen auch die Pyritbestandteile derselben sicher auf eine Größenordnung gebracht werden konnten, die eine Feinstverteilung der keramischen Masse gewährleistet und den Brennvorgang der daraus gefertigten Erzeugnisse nicht mehr beeinträchtigt.

Besonders bewährt hat sich eine Ausbildung der Vor­ richtung, bei der gemäß Anspruch 2 der Durchgangsspalt des Walzenpaares innerhalb eines Abstandsbereiches einstellbar bzw. variierbar ist, der lediglich zwischen 0,2 mm und 0,3 mm liegt.

Es hat sich gezeigt, daß der Ton oder dergleichen so wie er gewonnen worden ist, lediglich unter Zugabe von 20 bis 40% Wasser problemlos mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung behandelt werden kann.

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Walzen des Walzenpaares während ihrer Aufbereitungs- und Zer­ kleinerungsarbeit relativ hohe Wärmebeträge zu über­ nehmen haben, ist es gemäß Anspruch 3 wichtig, daß beide Walzen des Walzenpaares mit Hohlräumen für Kühlmitteldurchfluß versehen sind sowie, vorzugsweise in ihre Kernzone, Kühlmittel-Zuführ- und -Ableitungs­ kanäle enthalten.

Ein anderes vorteilhaftes Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung besteht nach Anspruch 4 darin, daß beide Walzen des Walzenpaares als Verbundwalzen mit einem massiven Kernkörper aus Normalwerkstoff und einem Mantelkörper aus Hartmaterial ausgebildet sind.

Andererseits kann es sich nach Anspruch 5 jedoch als zweckmäßig erweisen, wenn beide Walzen des Walzenpaares als Verbundwalzen mit einem Mantelkörper aus Hartmate­ rial und zwei in Achsfluchtlage zum Mantelkörper und zueinander ausgerichteten Einsatzkörpern aus Normal­ werkstoff ausgebildet sind und dabei die Einsatzkörper von entgegengesetzten Seiten her in den Mantelkörper hineinragen. Empfehlenswert ist in diesem Falle, wenn nach Anspruch 6 die Einsatzkörper jeweils nur in einen Teil der Länge des Mantelkörpers hineinragen und dabei in dessen Mittelbereich einen Hohlraum eingrenzen, der gegebenenfalls mit Kühlmittel beaufschlagbar ist.

Nach Anspruch 7 können der Kernkörper und der Mantel­ körper durch Gießen miteinander fest verbunden sein. Gemäß Anspruch 8 besteht aber auch die Möglichkeit, daß der Mantelkörper auf den Kernkörper geschrumpft und/oder geklebt ist. Diese Ausbildung empfiehlt sich insbesondere in Verbindung mit den Merkmalen der Ansprüche 5 und 6.

In allen diesen Fällen hat es sich bewährt, wenn gemäß Anspruch 9 das Durchmesserverhältnis des Mantelkörpers zum Kernkörper zwischen 2,2:1 und 2,7:1 vorgesehen wird.

Die Erfindung sieht nach Anspruch 10 weiterhin vor, daß die Hohlräume für den Kühlmitteldurchfluß aus Boh­ rungsscharen bestehen, die im Mantelkörper parallel zu dessen Längsachse verlaufen und in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind sowie jeweils an ihren Enden untereinander bzw. mit den Kühlmittel-Zu­ führ- und -Ableitungskanälen in Strömungsverbindung stehen.

Anspruch 11 sieht erfindungsgemäß vor, daß die Kühl­ mittel-Zuführ- und -Ableitungskanäle im Kernkörper vorgesehen und in Achsfluchtlage mit diesem ausgebildet sind und daß die Verbindungskanäle zwischen diesen und den Bohrungsscharen im Mantelkörper gegen die Walzen­ achse geneigt verlaufen.

Besonders bewährt hat sich nach der Erfindung eine Ausgestaltung, bei welcher entsprechend der technischen Lehre des Anspruchs 12 der Mantelkörper auf dem Kernkörper durch in Axialrichtung gegeneinander wirksame Ringkeil-Spannvorrichtungen lösbar festgelegt und zentriert ist. Auch in diesem Falle kann nach Anspruch 13 zwischen dem Außenumfang des Kernkörpers und dem Innenumfang des Mantelkörpers ein Kühlmittel- Ringraum liegen. Dabei ist nach Anspruch 14 der größte Außendurchmesser des Kernkörpers nur wenig kleiner bemessen als der kleinste Innendurchmesser des diesen umgebenden Mantelkörpers.

Die Ringkeil-Spannvorrichtungen bestehen erfindungsge­ mäß nach A mit an ihrem Außenumfang ausgebildeten, gegeneinander geneigten Keilflächen, die an den gegenüberliegenden Enden des Kernkörpers auf abgesetzten Hälsen begrenzt axial verschiebbar geführt sind und an denen im Kernkörper verankerte Spannglieder, insbesondere Spannschrauben, mit achsparalleler Wirkrichtung angreifen.

Nach Anspruch 16 sind den Keilflächen der Ringkörper entsprechend geneigt verlaufende Keilflächen am Innenumfang des Mantelkörpers zugeordnet, und nach Anspruch 17 ist der Kühlmittel-Ringraum durch eine am Innenumfang des Mantelkörpers im Abstandsbereich zwischen den Keilflächen .vorgesehene Ausdrehung bestimmt.

Die zuletzt erläuterte Bauart für die beiden Walzen des Walzenpaares ist in verschiedener Hinsicht besonders vorteilhaft. So besteht die Möglichkeit, den Hart­ material-Mantelkörper relativ leicht und einfach auszutauschen. Vorteilhaft ist aber auch, daß die Festlegung des Hartmaterial-Mantelkörpers am Kernkörper über die Spannringe mit relativ kurzen Spanngliedern bewirkt wird. Da die elastische Dehnung kurzer Spann­ glieder nur relativ gering ausfällt, können auch erhebliche Wärmedehnungen am Hartmaterial-Mantelkörper nicht dazu führen, daß dieser beim anschließenden Erkalten durch die Ringkeil-Spannvorrichtungen über­ beansprucht wird.

Anspruch 18 sieht erfindungsgemäß wiederum vor, daß beide Walzen des Walzenpaares als Verbundwalzen mit einem Mantelkörper aus Hartmaterial sowie einem Kernkörper und zwei Wellenstummeln aus Normalwerkstoff ausgebildet sind und dabei die Wellenstummel von entgegengesetzten Seiten her in den Kernkörper hinein­ ragen.

Nach Anspruch 19 ist es dabei zweckmäßig, daß die Wellenstummel jeweils nur in einen Teil der Länge des Kernkörpers hineinragen und dabei in dessen Mittelbe­ reich einen Hohlraum eingrenzen, der gegebenenfalls einen Kühlmittel-Durchflußraum bildet.

Eine andere Weiterbildungsmaßnahme besteht bei der neuerungsgemäßen Vorrichtung nach Anspruch 20 darin, daß wenigstens eine der Walzen des Walzenpaares im Gerüst über Anstellexzenter quer zu ihrer Achse verstellbar gelagert ist, die durch an ihnen in diametral gegenüberliegenden Abschnitten angreifende Stellglieder verdrehbar sowie in beiden möglichen Drehrichtungen fixierbar gegen das Gerüst abgestützt sind.

Es können ferner die Anstellexzenter nach Anspruch 21 an sich diametral gegenüberliegenden Stellen mit Ansätzen versehen werden, an denen mit im wesentlichen gleicher Wirkrichtung die am Gerüst abgestützten Stellglieder angreifen. Anspruch 22 sieht erfindungs­ gemäß vor, daß die Stellglieder aus Druckschrauben bestehen, die in Schwenkmuttern am Gerüst gehalten sind und in Druckschalen in den Ansätzen der Anstellexzenter eingreifen. Dabei ist es nach Anspruch 23 möglich, daß die Druckschrauben durch Kraftantriebe verstellbar sind.

Gemäß Anspruch 24 lassen sich als Stellglieder auch am Gerüst abgestützte Druckmittelzylinder, insbesondere kurzhubige Hydraulikzylinder, benutzen.

Als wichtig hat es sich auch erwiesen, wenn nach Anspruch 25 die Stellglieder am Gerüst in Umfangs­ richtung der Anstellexzenter stufenweise versetzbar angeordnet sind. Zu diesem Zweck können gemäß Anspruch 26 am Gerüst in Umfangsrichtung der Anstellexzenter gleichmäßig verteilt Eingriffsöffnungen für die lösbare Verankerung der Stellglieder vorgesehen werden.

Die besondere Ausgestaltung der Anstellexzenter hat den Vorteil, daß diese -auch bei innerhalb gewisser Grenzen liegenden unterschiedlichen Durchmessern der Walzen des Walzenpaares- eine sehr feinfühlige und gegen Vibratio­ nen unempfindliche Einstellung des Durchgangsspaltes am Walzenpaar ermöglicht.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in der Seitenansicht einen mit einem Walzen­ paar arbeitendes Walzgerüst zur Aufbereitung und Zerkleinerung von Tonen,

Fig. 2 das Walzgerüst nach Fig. 1 in der Drauf­ sicht,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in den Fig. 1 und 2,

Fig. 5 im Längsschnitt eine erste bauliche Ausge­ staltung für die Walzen des Walzenpaares im Längsschnitt,

Fig. 6 eine Teilansicht der Walze nach Fig. 5 in Pfeilrichtung VI,

Fig. 7 im Längsschnitt die Hälfte einer anderen Bauart für die Walzen des Walzenpaares,

Fig. 8 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung einer weiteren Bauart für die Walzen und

Fig. 9 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung einer noch anderen Ausführungsform für die Walzen.

Das Walzgerüst 1 zur Aufbereitung und Zerkleinerung von Tonen oder ähnlichen Rohstoffen für die Keramikher­ stellung weist einen Ständer 2 auf, bei dem auf einer Grundplatte 3 zwei aufrechte Wangen 4 und 5 mit Abstand nebeneinander sowie parallel zueinander stehend montiert sind. Zwischen diesen Wangen 4 und 5 des Walzgerüstes 1 sind dabei die beiden Walzen 6 und 7 eines Walzenpaares 8 so gelagert, daß sie eine gemein­ same horizontale Achsebene 9-9 haben, wie das in Fig. 1 erkennbar ist. Der Walzspalt 10 zwischen den beiden Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8 ist daher etwa vertikal ausgerichtet. Die Walze 6 des Walzenpaares 8 ist gemäß Fig. 3 über zwei Wälzlager 11 und 12, bspw. Pendelrollenlager, in den Wangen 4 und 5 des Walzen­ ständers 2 drehbar gelagert, und entsprechende Wälz­ lager 13 und 14 dienen ebenfalls zur Lagerung der Walze 7 in den Wangen 4 und 5 des Walzenständers 2 (Fig. 4).

Der aufzubereitende Ton oder dergleichen wird dem von den beiden Walzen 6 und 7 gebildeten Walzenpaar 8 von oben her zugeführt. Durch die beiden gegenläufig, bspw. jeweils über eine Riemenscheibe 15 und 16 drehange­ triebenen Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8 wird dieser Ton oder dergleichen nach Beigabe von Wasser dem Durchgangsspalt 10 zugeführt und in diesem zerkleinert und aufbereitet.

Der vom Walzenpaar 8 behandelte Ton oder dergleichen gelangt dann nach unten durch eine Öffnung 17 in der Grundplatte, bspw. auf eine Transportvorrichtung, mittels der er dann weiteren Behandlungsstationen zugeführt wird.

Ein wesentlichen Kriterium beim Walzgerüst 1 liegt darin, daß der zwischen den beiden Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8 gebildete Durchgangsspalt 10 lediglich eine Öffnungsweite hat, die zwischen 0,2 mm und 0,8 mm beträgt und vorzugsweise zwischen 0,2 mm und 0,3 mm eingestellt wird.

Ebenso wichtig ist aber auch, daß dabei die beiden Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8 mit einem außen völlig glattflächigen Hartmaterial-Mantel versehen sind, wobei zumindest dessen Oberflächenhärte höher liegt als die Mohshärte des härtesten im Ton oder dergleichen enthaltenen Minerals, bspw. des Pyrits, welche eine Mohshärte von 6 erreicht.

Damit der Abstandsspalt 10 zwischen den beiden Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8 problemlos und exakt einge­ stellt werden kann, ist wenigstens einer der Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8, bspw. der Walze 6 im Gerüst 2 ein besonderer Anstellexzenter 18, 19 zugeordnet, wie dies in den Fig. 1 und 3 zu sehen ist.

Diese Anstellexzenter 18 und 19 lagern dabei jeweils drehbeweglich in den beiden Wangen 4 und 5 des Walzen­ ständers 2 und nehmen selbst wiederum die Wälzlager 11 und 12 auf, in denen die Walze 6 drehantreibbar gelagert ist. Die Längsachsen der beiden Wälzlager 11 und 12, welche natürlich mit der Drehachse für die Walze 6 fluchten, sind dabei um das Maß 20 gegen die Drehachse der Anstellexzenter 18 und 19 in den Wangen 4 und 5 des Ständers 2 versetzt angeordnet, wie das die Fig. 1 erkennen läßt.

Jeder der Anstellexzenter 18 und 19 ist an sich etwa diametral gegenüberliegenden Stellen mit zwei ange­ formten Ansätzen 21 und 22 versehen, an denen wiederum an den Wangen 4 und 5 des Ständers 2 abgestützte Stellglieder 23 und 24 mit im wesentlichen gleicher Wirkrichtung angreifen, wie das die Fig. 1 zeigt.

Nach Fig. 1 bestehen dabei die Stellglieder aus je einer Druckschraube 25 bzw. 26 und einer Schwenkmutter 27 bzw. 28, wobei die Schwenkmutter 27 und 28 jeweils um quer zu ihrer Gewindeachse gerichtete Zapfen in Lagerlöchern 29 an den Wangen 4 und 5 gehalten sind.

Die Druckschrauben 25 und 26 der Stellglieder 23 und 24 lassen sich in ihren Schwenkmuttern 27 und 28 beim gezeigten Ausführungsbeispiel manuell, bspw. mittels eines passenden Schlüssels verdrehen und dabei zugleich in Axialrichtung verlagern. Dabei greifen die freien Enden 30 dieser Druckschrauben 25 und 26 jeweils in eine Druckschale 31 ein, welche in die Ansätze 21 und 22 der Exzenter eingesetzt sind.

Da die Druckschrauben 25 und 26 der Stellglieder 23 und 24 im wesentlichen mit gleicher Wirkrichtung auf die ihnen benachbarten Ansätze 21 und 22 der Anstell­ exzenter 18 und 19 einwirken, können durch gegenläufige Drehung der Druckschrauben 25 und 26 die Anstell­ exzenter 18 und 19 feinfühlig relativ zu den Wangen 4 und 5 des Ständers 2 justiert werden, so daß sich der Durchgangsspalt 10 zwischen den beiden Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8 den jeweiligen Bedürfnissen ent­ sprechend optimal einstellen läßt. Durch die im wesentlichen gleiche Wirkrichtung der Druckschrauben 25 und 26 lassen sich dabei die Anstellexzenter 18 und 19 in jeder möglichen Einstellage auch gegen unerwünschte Verlagerungsbewegungen, die bspw. durch Vibrationen hervorgerufen werden können, optimal sichern.

Die Exzentrizität 20 zwischen den Anstellexzentern 18 und 19 und den von diesen aufgenommenen Wälzlagern 11 und 12 für die Walze 6 ist so groß gewählt, daß sie nicht nur die Justierung des Walzspaltes 10 ermöglicht, sondern auch -innerhalb gewisser Grenzen- die Aus­ stattung, des Walzgerüstes 1 mit unterschiedlichen Walzenpaaren ermöglicht.

Damit die Einstellung der Anstellexzenter 18 und 19 auf Walzenpaare 8 mit unterschiedlichen Durchmessern ihrer Walzen 6 und 7 ermöglicht wird, sind die Wangen 4 und 5 des Walzenständers 2 um ihren Lagerungsbereich für die Anstellexzenter 18 und 19 herum mit einer Vielzahl von gleichmäßig und kranzartig verteilt angeordneten Aufnahmelöchern 29 versehen, in deren jedem sich die Schwenkmuttern 27 und 28 schwenkbeweglich fixieren lassen. Die relative Drehlage der Anstellexzenter 18 und 19 in den Wangen 4 und 5 des Ständers 2 wird dabei von jeweiligen Durchmessern der Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8 bestimmt, so daß hiervon auch die Einbaulage der Stellglieder 23 und 24 relativ zu den Wangen 4 und 5 abhängig ist. In jeder möglichen Einbaulage der Stellglieder 23 und 24 läßt sich über diese jedoch der Durchgangsspalt 10 zwischen den beiden Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8 exakt nachjustieren und festlegen, ohne daß sich die Anstellexzenter 18 und 19 durch im Betrieb auftretende Vibrationen verlagern können.

Es sei der Vollständigkeit halber noch erwähnt, daß die Druckschrauben 25 und 26 der Stellmittel 23 und 24 nicht unbedingt manuell verstellt werden müssen, sondern sich im Bedarfsfalle auch durch zugeordnete Kraftantriebe verstellen lassen, die dann vorzugsweise für die Übertragung eines begrenzten Drehmomentes ausgelegt sind. Möglich ist es auch, als Stellmittel 23 und 24 für die Anstellexzenter 18 und 19 Druckmittel­ zylinder, bspw. Hydraulikzylinder in Benutzung zu nehmen, wobei diese zur Fixierung ihrer jeweiligen Wirkstellung vorzugsweise mit einer geeigneten Ventil­ steuerung zusammenarbeiten. Auch solche kraftange­ triebenen Stellmittel 23 und 24 lassen sich bei geeigneter Ausbildung problemlos in jedem beliebigen Loch 29 der in den Wangen 4 und 5 vorgesehenen Loch­ kränze fixieren.

In den Fig. 5 und 6 der Zeichnung ist eine der beiden Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8, bspw. die Walze 6, gezeigt. Dabei ist in Fig. 5 zu sehen, daß die Walze 6 aus einem Kernkörper 31 und einem Mantel­ körper 32 aufgebaut ist. An den Kernkörper 31 sind dabei einstückig die beiden Lagerzapfen 33 und 34 angeformt, mit denen die Walze 6 in den Wälzlagern 11 und 12 gemäß Fig. 3 aufgenommen wird. Der Lagerzapfen 34 weist darüber hinaus auch noch ein Verlängerungs­ stück 35 auf, auf welches sich die Riemenscheibe 15 zum Antrieb der Walze 6 aufkeilen läßt.

Während der Kernkörper 31 mit den Lagerzapfen 33 und 34 sowie der Verlängerung 35 aus einem normalen Werkzeug­ stahl besteht, ist der Mantelkörper 32 aus einem sehr verschleißfesten Hartmaterial gefertigt. Die Härte des den Mantelkörper 32 bildenden Materials ist dabei so gewählt, daß dessen Oberfläche auch nicht durch Mineralstoffe geritzt werden kann, welche eine Mohs­ härte bis zum Härtegrad 6 aufweisen, wie dies bspw. bei dem Mineral Pyrit der Fall ist. Kernkörper 31 und Mantelkörper 32 können durch aufeinanderfolgende Gießvorgänge unmittelbar fest miteinander verbunden werden. Möglich ist es aber auch, den Mantelkörper 32 auf den Kernkörper 31 zu schrumpfen und/oder zu kleben.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Durchmesser­ verhältnisse von Mantelkörper 32 und Kernkörper 36 bestimmte Werte nicht überschreiten. So hat es sich besonders bewährt, wenn der Durchmesser 37 des Mantel­ körpers 32 zum Durchmesser 36 des Kernkörpers 31 in einem Verhältnis steht, welches zwischen 2,2 : 1 und 2,7 : 1 liegt.

Da während des Betriebes des Walzgerüstes die beiden Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8 erhebliche Wärmebe­ träge übernehmen müssen, ist es empfehlenswert, die Walzen 6 und 7 mit Hohlräumen zu versehen, die einen Kühlmitteldurchfluß ermöglichen sowie mit Kühlmittel- Zuführkanälen und Kühlmittel-Ableitungskanälen in Verbindung stehen.

Wie die Fig. 5 und 6 erkennen lassen, ist bei der dort gezeigten Walze 6 der Mantelkörper 32 in Umfangs­ richtung mit gleichmäßig verteilt angeordneten Scharen von Bohrungen 38 versehen, die sich parallel zur Längsachse der Walze 6 erstrecken sowie an jedem ihrer Enden mindestens jeweils mit einem Verbindungskanal 39 und 40 in Strömungsverbindung stehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die einander benachbarten Enden aller Bohrungen 38 untereinander, bspw. durch einen in die Stirnseiten des Mantelkörpers 32 eingearbeiteten Ringkanal, zu verbinden.

Jeder Verbindungskanal 39 ist bspw. an einen Kühl­ mittel-Zuführkanal 41 angeschlossen, während jeder Verbindungskanal 40 an einen Kühlmittel-Ableitungskanal 42 angeschlossen ist. Sowohl der Kühlmittel-Zuführkanal 41 als auch der Kühlmittel-Ableitungskanal 42 sind dabei in den Kernkörper 31 eingearbeitet, und zwar liegen sie in einer Flucht mit dessen Längsachse und erstrecken sich nach entgegengesetzten Seiten. Der Kühlmittel-Zuführkanal 41 führt bspw. durch das Verlängerungsstück 35 und den Lagerzapfen 34 in den Kernkörper 31 hinein, während der Kühlmittel-Ablei­ tungskanal 42 vom Lagerzapfen 33 aus in den Kernkörper 31 hineinreicht. Die Verbindungskanäle 39 und 40 sind teilweise in den Mantelkörper 32 und teilweise in den Kernkörper 31 eingearbeitet, und zwar jeweils so, daß sie eine gegen die Längsachse der Walze geneigte Lage einnehmen, wie das ohne weiteres aus Fig. 5 hervor­ geht.

Die Walze 6 nach den Fig. 5 und 6 kann aufgrund ihrer besonderen Ausgestaltung und durch die Aus­ stattung mit den Hohlräumen für einen Kühlmitteldurch­ fluß nicht nur relativ hohe Wärmebeträge übernehmen.

Vielmehr weist sie auch ein hohes Trägheitsmoment auf, welches im Betrieb des Walzgerüstes unerwünschte und schädliche Belastungsstöße vom Antrieb fernhält.

In Fig. 7 der Zeichnung ist halb im Schnitt und halb in der Ansicht eine Walze 7 gezeigt, wie sie ebenfalls zur Bildung eines Walzenpaares 8 benutzt werden kann.

Bei dieser Walze 7 ist auf einer zentralen Welle 43 ein Kernkörper 44 drehfest verspannt, wobei die Welle 43 und der Kernkörper 44 jeweils aus normalem Werkzeug­ stahl bestehen können.

An beiden Enden weist der Kernkörper 44 je einen abgesetzten Hals 45 und 46 auf. Der Hals 45 bildet dabei eine Führungsaufnahme zur axial verschiebbaren Halterung eines Ringkörpers 47, während der Hals 46 eine entsprechende Führungsaufnahme für einen Ring­ körper 48 bildet.

Die beiden Ringkörper 47 und 48 haben an ihrem Außen­ umfang jeweils eine Ringkeilfläche 49 bzw. 50, die eine zueinander entgegengesetzte Neigungslage haben.

Beide Ringkörper 47 und 48 werden dabei durch relativ kurze Spannglieder, bspw. Spannschrauben 51 und 52, mit dem Kernkörper 44 in Verbindung gehalten.

Nach vollständigem Lösen eines der Ringkörper 47 und 48 kann in Axialrichtung über den Kernkörper 44 ein Mantelkörper 53 aus Hartmaterial geschoben werden, dessen kleinster Innendurchmesser nur geringfügig größer bemessen ist, als der größte Außendurchmesser des Kernkörpers 44. An beiden Enden ist der Mantel­ körper 53 an seinem Innenumfang mit einer Ringkeil­ fläche 54 bzw. 55 versehen, wobei die Ringkeilflächen 54 und 55 zueinander entgegengesetzte und jeweils von außen nach innen gerichtete Neigungslage haben. Die Ringkeilfläche 55 des Mantelkörpers 43 wirkt dabei mit der Ringkeilfläche 49 des Ringkörpers 47 zusammen, während die Ringkeilfläche 54 des Mantelkörpers 53 der Ringkeilfläche 50 des Ringkörpers 48 zugeordnet ist. Durch Anziehen der als Spannglieder wirksamen, relativ kurz bemessenen Spannschrauben 51 und 52 wird der Mantelkörper 53 mit dem Kernkörper 54 nicht nur drehfest verspannt, sondern zugleich auch exakt zentriert. Da die Spannschrauben 51 und 52, wie bereits weiter oben erwähnt wurde, nur relativ kurz bemessen sind, werden sie bei ihrem Anziehen auch nur relativ geringfügig elastisch gedehnt, so daß eine während des Betriebs des Walzgerüstes auftretende betriebsbedingte Wärmedehnung des Mantelkörpers 53 nicht dazu führen kann, daß dieser durch die Ringkörper 47 und 48 relativ zum Kernkörper 44 überspannt wird, wenn eine nachfol­ gende Abkühlung eintritt.

Damit auch die Walze 7 nach Fig. 7 im Bedarfsfalle gekühlt werden kann, erweist es sich als vorteilhaft, den Mantelkörper 53 an seinem Innenumfang im Bereich zwischen seinen Ringkeilflächen 54 und 55 mit einer Ausdrehung 56 zu versehen, um zwischen ihm und dem Kernkörper 44 einen Hohlraum 57 zu schaffen, der von einem Kühlmittel durchströmt werden kann. Dieses Kühlmittel kann dabei einerseits durch die Welle 43 und den Kernkörper 44 zugeführt und andererseits hierdurch auch wieder abgeführt werden. Es ist hierzu lediglich notwendig, in der Welle 43 koaxiale Kühlmittel-Zuführ­ kanäle und Kühlmittel-Ableitungskanäle vorzusehen, an die sich Verbindungskanäle im Kernkörper 44 anschlie­ ßen, die jeweils in den Hohlraum 57 einmünden.

Auch die Walze 7 nach Fig. 7 ist insofern vorteilhaft, als sie aufgrund ihrer Ausgestaltung ein relativ hohes Trägheitsmoment aufweist. Darüberhinaus hat sie aber auch eine solche Auslegung, daß sie die Übernahme relativ hoher Wärmebeträge problemlos ermöglicht.

Die drehfeste Festlegung des Kernkörpers 44 auf der Welle 43 kann bei der Walze 7 nach Fig. 7 bspw. durch Keilspannvorrichtungen 58 erfolgen, die ringförmig gestaltet und jeweils in endseitige Ausdrehungen 59 Kernkörpers 44 eingeschoben sind. Die Keilspannvorrichtungen 58 sind dabei zur Bedienung von außen her zugänglich und werden nach Durchführung des Spann­ vorgangs jeweils durch Ringkörper 60 abgedeckt, die mit dem Kernkörper 44 durch Schrauben verbunden sind.

In Fig. 8 der Zeichnung ist wiederum eine der beiden Walzen 6 und 7 des Walzenpaares 8, bspw. die Walze 6 gezeigt, wobei diese vom Aufbau her weitestgehend mit der Walze 6 nach Fig. 5 übereinstimmt.

Die Abweichung von der Walze 6 nach Fig. 5 besteht darin, daß anstelle eines ununterbrochen durch den Mantelkörper 32 hindurchgehenden Kernkörpers zwei Wellenstummel 31 a und 31 b vorgesehen sind, von denen jeder einen der Lagerzapfen 33 bzw. 34 aufweist. Die beiden Wellenstummel 31 a und 31 b ragen von entgegen­ gesetzten Seiten her in den Kernkörper 32 hinein. Dabei erstrecken sich diese Wellenstummel 31 a und 31 b nur in einen Teil der Länge des Kernkörpers 32, dergestalt, daß sie in dessen Mittelbereich zwischen sich einen Hohlraum 31 c eingrenzen, der gegebenenfalls einen Kühlmittel-Durchflußraum bilden kann.

Auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 bestehen die Wellenstummel 31 a und 31 b mit ihren einstückig ange­ formten Lagerzapfen 33 bzw. 34 aus einem normalen Werkzeugstahl, während der Mantelkörper 32 aus einem sehr verschleißfesten Hartmaterial gefertigt ist.

Die Verbindung zwischen dem Mantelkörper 32 und den in diesen hineinragenden Teilstücken der Wellstummel 31 a und 31 b wird durch einen Schrumpf- und/oder Klebevor­ gang hergestellt.

Fig. 9 der Zeichnung zeigt wiederum eine Walze 7, deren Ausbildung weitestgehend mit der Walze 7 nach Fig. 7 übereinstimmt. Auch hier sind jedoch anstelle der einstückig durchgehenden, zentralen Welle 43 zwei Wellenstummel 43 a und 43 b in Benutzung genommen, die von entgegengesetzten Seiten her in den Kernkörper 44 hineinragen.

Es ist erkennbar, daß beide Wellenstummel 43 a und 43 b jeweils nur in einen Teil der Länge des Kernkörpers 44 eingreifen und dabei in dessen Mittelbereich einen Hohlraum 43 c eingrenzen, welcher gegebenenfalls als Kühlmittel-Durchflußraum benutzt werden kann, der durch den Kernkörper 44 hindurch mit dem Hohlraum 57 zwischen den Kernkörper 44 und dem Mantelkörper 53 in Strömungs­ verbindung gehalten ist.

Auch bei der Walze 7 nach Fig. 9 ist es wichtig, daß der Mantelkörper 53 aus Hartmaterial besteht, während der Kernkörper 44, wie auch die Wellenstummel 43 a und 43 b aus normalen Werkzeugstahl gefertigt werden können.

Claims (26)

1. Vorrichtung zur Aufbereitung und Zerkleinerung von, insbesondere pyrit- und/oder kalkhaltigen Tonen oder ähnlichen Rohstoffen für die Keramikherstellung, mit einem in einem Gerüst gegenläufig drehantreibbar gelagerten Walzenpaar, das eine wenigstens annähernd horizontale Achsebene aufweist bzw. mit einem vertikal verlaufenden Durchgangsspalt versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangsspalt (10) des Walzenpaares (8) innerhalb eines zwischen 0,2 mm und 0,8 mm einge­ grenzten Abstandsbereichs einstellbar bzw. variier­ bar ist und dabei beide Walzen (6 und 7) des Walzenpaares (8) mit einem außen glattflächigen Hartmaterial-Mantel (32 bzw. 53) versehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangsspalt (10) des Walzenpaares (8) innerhalb eines Abstandsbereichs zwischen 0,2 mm und 0,3 mm einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzen (6 und 7) des Walzenpaares (8) mit Hohlräumen (38 bzw. 57) für Kühlmitteldurchfluß versehen sind sowie, vorzugsweise in ihrer Kernzone, Kühlmittel-Zuführkanäle (41, 39) und Kühlmittel-Ab­ leitungskanäle (42, 40) enthalten (Fig. 5).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzen (6 und 7) des Walzenpaares (8) als Verbundwalzen mit einem massiven Kernkörper (31 bzw. 44) aus Normalwerkstoff und einem Mantelkörper (32 bzw. 53) aus Hartmaterial ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzen (6 und 7) des Walzenpaares (8) als Verbundwalzen mit einem Mantelkörper (32 bzw. 53) aus Hartmaterial und zwei in Achsfluchtlage zu diesem und zueinander ausgerichteten Einsatzkörpern (31 a und 31 b) aus Normalwerkstoff ausgebildet sind, und daß dabei die Einsatzkörper (31 a und 31 b) von entgegensetzten Seiten her in den Mantelkörper (32) hineinragen (Fig. 8).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzkörper (31 a, 31 b) jeweils nur in einen Teil der Länge des Mantelkörpers (32) hinein­ ragen und dabei in dessen Mittelbereich einen Hohlraum (31 c) eingrenzen, der gegebenenfalls mit Kühlmittel beaufschlagbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Kernkörper (31) und Mantelkörper (32) durch Gießen miteinander fest verbunden sind (Fig. 5).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelkörper (32) auf den Kernkörper (31) geschrumpft und/oder geklebt ist (Fig. 5 und 8).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchmesserverhältnis (37/36) des Mantelkör­ pers (32) zum Kernkörper (31) zwischen 2,2 : 1 und 2,7 : 1 vorgesehen ist (Fig. 5 und 8).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume für den Kühlmitteldurchfluß aus Bohrungsscharen (38) bestehen, die im Mantelkörper (32) parallel zu dessen Längsachse verlaufen und in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind sowie jeweils an ihren Enden untereinander und/oder mit den Kühlmittel-Zuführkanälen (41) und den Kühlmittel-Abführkanälen (42) in Strömungsverbindung stehen (39 und 40; Fig. 5 und 6).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittel-Zuführkanäle (41) und die Kühl­ mittel-Ableitungskanäle (42) im Kernkörper (31) vorgesehen und in Achsfluchtlage mit diesem ausge­ bildet sind, und daß die Verbindungskanäle (39 und 40) zwischen diesen und den Bohrungsscharen (38) im Mantelkörper (32) und im Kernkörper (31) gegen die Walzenachse geneigt verlaufen (Fig. 5).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelkörper (53) auf dem Kernkörper (44) durch in Axialrichtung gegeneinander wirksame Ringkeil-Spannvorrichtungen (47, 49, 51, 55 bzw. 48, 50, 52, 54) lösbar festgelegt und zentriert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außenumfang des Kernkörpers (44) und dem Innenumfang des Mantelkörpers (53) ein Kühlmittel-Ringraum (57) liegt (Fig. 7).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Außendurchmesser des Kernkörpers (44) nur wenig kleiner bemessen ist als der kleinste Innendurchmesser des diesen umgebenden Mantelkörpers (53; Fig. 7).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkeil-Spannvorrichtungen aus zwei Ringkörpern (47 und 48) mit an ihrem Außenumfang ausgebildeten, gegeneinander geneigten Ringkeilflä­ chen (49 und 50) bestehen, die an den gegenüberlie­ genden Enden des Kernkörpers (44) auf abgesetzten Hälsen (45 und 46) begrenzt axial verschiebbar geführt sind und an denen im Kernkörper verankerte Spannglieder (51 und 52) insbesondere Spannschrau­ ben, mit achsparalleler Wirkrichtung angreifen (Fig. 7).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß den Keilflächen (49 und 50) der Ringkörper (47 und 48) entsprechend geneigt verlaufende Keilflächen (55 und 54) am Innenumfang des Mantelkörpers (53) zugeordnet sind (Fig. 7).

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittel-Ringraum (57) durch eine am Innenumfang des Mantelkörpers (53) im Abstandsbe­ reich zwischen den Keilflächen (54 und 55) vorgese­ hene Ausdrehung (56) bestimmt ist (Fig. 7).

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzen (6 und 7) des Walzenpaares (8) als Verbundwalzen mit einem Mantelkörper (53) aus Hartmaterial sowie einem Kernkörper (44) und zwei Wellenstummeln (43 a, 43 b) aus Normalwerkstoff ausgebildet sind, und daß dabei die Wellenstummel (43 a, 43 b) von entgegengesetzten Seiten her in den Kernkörper (44) hineinragen (Fig. 9).

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenstummel (43 a und 43 b) jeweils nur in einen Teil der Länge des Kernkörpers (44) hineinra­ gen und dabei in dessen Mittelbereich einen Hohlraum (43 c) eingrenzen, der gegebenenfalls einen Kühlmit­ tel-Durchflußraum bildet (Fig. 9).

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Walzen (6 und 7) des Walzenpaares (8) im Gerüst (2) über Anstellexzenter (18 und 19) quer zu ihrer Achse verstellbar gelagert ist, die durch an ihnen in diametral gegenüberlie­ genden Abschnitten (21, 22) angreifende Stellglieder (23 und 24) verdrehbar sowie in beiden möglichen Drehrichtungen fixierbar gegen das Gerüst (2) abgestützt sind (Fig. 1).

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellexzenter (18 und 19) an sich diame­ tral gegenüberliegenden Stellen mit Ansätzen (21 und 22) versehen sind, an denen mit im wesentlichen gleicher Wirkrichtung die am Gerüst (2) abgestützten Stellglieder (23 und 24) angreifen (Fig. 1).

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (23 und 24) aus Druckschrauben (25 und 26) bestehen, die in Schwenkmuttern (27 und 28) am Gerüst (2) gehalten sind (29) und in Druck­ schalen (31) in den Ansätzen (21 und 22) der Anstellexzenter (18 und 19) eingreifen (Fig. 1).

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschrauben (25 und 26) durch Kraftan­ triebe verstellbar sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (23 und 24) aus am Gerüst (2) abgestützten (29) Druckmittelzylindern, insbesondere kurzhubigen Hydraulikzylindern, bestehen.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (23 und 24) am Gerüst (2) in Umfangsrichtung der Anstellexzenter (18, 19) stufenweise versetzbar angeordnet sind (29; Fig. 1).

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß am Gerüst (2) in Umfangsrichtung der Anstellex­ zenter (18, 19) gleichmäßig verteilt Eingriffsöff­ nungen (29) für die lösbare Verankerung der Stell­ glieder (23 und 24) vorgesehen sind (Fig. 1).