DE3938320A1 - Waelzmuehle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wälzmühle mit vertikalach­ sigem Mühlengehäuse, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Wälzmühlen der vorausgesetzten Art sind in verschie­ denen Ausführungsformen in der Praxis hinreichend be­ kannt und werden beispielsweise zur Zerkleinerung von Erzen und Mineralstoffen, wie z. B. Zementmaterialien, verwendet. Das zu zerkleinernde Material wird dabei der Mahlbahn zugeleitet und zwischen dieser Mahlbahn und den darauf unter Druck abrollenden Wälzkörpern zer­ kleinert, wobei das zerkleinerte Material über den Um­ fangsrand der Mahlband abgeworfen wird. Das zer­ kleinerte Material kann mit Hilfe eines dem Luftleit­ raum zugeführten Luftstromes abgefördert und gesichtet und/oder - bei der Zuführung von Heißluft - im Luft­ strom getrocknet werden.

Bei den aus der Praxis bekannten Wälzmühlen ist das Mühlengehäuse meistens in Form einer Stahlblech- Schweißkonstruktion, mitunter auch in Form einer Guß­ konstruktion hergestellt. Das Mühlengehäuse muß dabei sowohl die Gewichtskräfte der Aufbauten als auch die horizontalen (Reaktions-) Kräfte aus der Zerkleine­ rungsarbeit (Mahlprozeß) aufnehmen, wobei diese über­ wiegend horizontalen Kräfte weitgehend von Halterungen der Wälzkörper in das Mühlengehäuse eingeleitet werden. Diese meist verrippten und kompliziert aufgebauten Müh­ lengehäuse sind dabei im allgemeinen auf einem Auf­ stellfundament aufgestellt und haben keinen klaren Kraftfluß. Bei diesen bekannten Wälzmühlen entziehen sich die Mühlengehäuse somit einer exakten technischen Berechnung, was zur Folge hat, daß ein solches Mühlengehäuse im allgemeinen schwerer ausgeführt wird, als es der Fall sein müßte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wälzmühle der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausge­ setzten Art zu schaffen, die sich insbesondere durch ein verhältnismäßig einfach aufgebautes und den zu er­ wartenden Reaktionskräften besser anpaßbares Mühlenge­ häuse sowie durch eine relativ einfache Montage aus­ zeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung der Wälzmühle hat man somit gewissermaßen eine Funktionsteilung vor­ genommen, nämlich einerseits in das Leiten der bei der Zerkleinerungsarbeit auftretenden, insbesondere hori­ zontalen Reaktionskräfte, und zusätzlich auch in das Leiten bzw. Aufnehmen der entsprechenden Gewichte, so­ wie andererseits in das Leiten der in das Mühlengehäuse bzw. in den Luftleitraum einzuführenden Luft. Durch diese Aufteilung der wichtigsten Funktionen in der Mühle wird der bei der Zerkleinerungsarbeit auftretende Kraftfluß erkennbar und berechenbar. Auf diese Weise ergibt sich dann die Unterteilung des Mühlengehäuses zumindest in einen oberen Kraftleit-Gehäuseteil sowie in einen darunter angebrachten Luftleit-Gehäuseteil. Dabei ist wenigstens der Kraftleit-Gehäuseteil über mehrere Stützen auf dem Aufstellfundament abgestützt.

Diese erfindungsgemäße Ausführung führt somit in vor­ teilhafter Weise zu einem kraftflußgerechten Mühlenge­ häuse, das gegenüber den Gehäusen der bekannten, ver­ gleichbaren Wälzmühlen zu beträchtlichen Materialein­ sparungen und somit wiederum erheblichen Kosteneinspa­ rungen führt. Ein solches erfindungsgemäß ausgebildetes und den auftretenden Reaktionskräften sowie Gewichten angepaßtes Mühlengehäuse gestattet ferner eine beson­ ders einfache Montage der ganzen Wälzmühle, und es schafft ferner die Möglichkeit, wenigstens einen Gehäu­ seteil, insbesondere den Kraftleit-Gehäuseteil, zu ei­ nem Baukastensystem für eine ganze Mühlenbaureihe aus­ zubauen.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand der Zeichnung nä­ her erläutert. In dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematisierte Vertikal­ schnittansicht der Wälzmühle, etwa entspre­ chend der Schnittlinie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine vereinfachte Aufsicht auf die Wälzmühle gemäß Fig. 1.

Für diese Erläuterung der erfindungsgemäßen Wälzmühle ist in der Zeichnung ein Beispiel gewählt worden, in dem die Wälzmühle in Form einer sogenannten Rollenmühle bzw. Federrollenmühle ausgeführt ist. Obwohl diese Aus­ führungsform der Wälzmühle für die Ausbildung des Müh­ lengehäuses als besonders vorteilhaft und somit bevor­ zugt angesehen wird, sei betont, daß die erfindungsge­ mäße Wälzmühle und insbesondere die erfindungsgemäße Ausbildung des zugehörigen Mühlengehäuses prinzipiell auch für sogenannte Kugelringmühlen, Walzenringmühlen oder dgl. gilt.

Bei der als Wälzmühle gewählten Rollenmühle handelt es sich um eine solche, in der eine Mahlbahn 1 durch die schüsselförmige Oberseite eines koaxial zur vertikalen Gehäuseachse 2 angeordneten, rotierend antreibbaren Mahltellers 3 gebildet ist, auf dem frei drehbar gehal­ terte, um die vertikale Gehäuseachse 2 verteilt ange­ ordnete Wälzkörper in Form von Mahlrollen 4 unter Druck abrollen. Im vorliegenden Falle sei angenommen, daß - wie in Fig. 2 dargestellt - vier Mahlrrollen 4 vorgese­ hen und zu zwei symmetrisch einander gegenüber liegen­ den Rollenpaaren zusammengeordnet sind, wie es an sich bekannt ist. Die Mahlrollen 4 sind um ihre Drehachsen 4a frei drehbeweglich gelagert und an etwa vertikal ausgerichteten Halterungseinrichtungen 5 gehaltert, die an ihren einander gegenüber liegenden Seiten Führungs­ zapfen 6 aufweisen, die ihrerseits in ortsfesten Verti­ kalführungen 7 frei auf und ab beweglich geführt sind. Die Mahlrollen 4 liegen somit unter dem Druck ihres Ei­ gengewichts sowie des Gewichts der Halterungseinrich­ tungen 5 auf der Mahlbahn 1 auf, wobei an die äußeren Endabschnitte der Halterungseinrichtungen 5 in üblicher Weise gefederte Zugstangen 8 angreifen.

Der Mahlteller 3, die Mahlrollen 4, deren Halterungen 5 sowie die Vertikalführungen 7 sind in einem - nur so­ weit erforderlich veranschaulichten - Mühlengehäuse 9 angeordnet, wobei alle diese Teile koaxial bzw. symme­ trisch zur vertikalen Achse 2 dieses Mühlengehäuses 9 vorgesehen sind.

Im Umfangsbereich des Mahltellers 3 und somit der Mahl­ bahn 1 ist ein etwa ringförmiger Luftleitraum 10 ausge­ bildet, dem über wenigstens einen Luftzuführstutzen 11 von irgendeiner geeigneten Quelle her Luft zugeführt werden kann, bei der es sich um Sicht- und Förderluft für das über der den äußeren Mahltellerrand 3a abgewor­ fene, zerkleinerte Mahlgut handeln kann, wobei diese Luft im Bedarfsfalle auch Heißluft zum Trocknen des Mahlgutes sein kann.

Von besonderer Bedeutung ist nun die Ausbildung des Mühlengehäuses 9. Dieses Mühlengehäuse 9 ist in vor­ zugsweise zwei Gehäuseteile unterteilt, nämlich in einen oberen Kraftleit-Gehäuseteil 12 und einen darun­ ter angeordneten Luftleit-Gehäuseteil 13. Der Kraft­ leit-Gehäuseteil 12 dient zur Aufnahme insbesondere der horizontalen Reaktions- bzw. Mahlkräfte (Funktion: Lei­ ten der Kräfte) sowie zusätzlich zur gewichtsmäßigen Aufnahme der von ihm getragenen Teile (Mahlwerkzeuge usw.), während der Luftleit-Gehäuseteil 13 (Funktion: Leiten der zugeführten Luft) den Luftleitraum 10 seit­ lich und unten begrenzt. Der Luftleit-Gehäuseteil 13 ist dabei koaxial unter dem Kraftleit-Gehäuseteil 12 angebracht und steht mit diesem in offener Verbindung. Zumindest der Kraftleit-Gehäuseteil 12 ist über mehrere Stützen 14 auf dem Aufstell-Fundament 15 abgestützt. Bei diesen Stützen kann es sich - wie in der Zeichnung veranschaulicht - um zwei ausreichend lange Betonstüt­ zen handeln, die sich mit geeignetem Abstand symme­ trisch zur Gehäuseachse 2 gegenüberliegen, so daß das untere Ende des Kraftleit-Gehäuseteiles 12 auf den obe­ ren Enden dieser Stützen 14 in geeigneter Höhe befe­ stigt ist. Anstelle von Betonstützen können selbstver­ ständlich auch entsprechend ausgebildete und angepaßte Stahlstützen vorgesehen sein.

Der Kraftleit-Gehäuseteil 12 enthält einen im Grundriß (vgl. Fig. 2) polygonalen, vorzugsweise viereckigen Kraftleit-Rahmen 16, durch den dieser obere Gehäuseteil 12 auf den Stützen 14 befestigt, vorzugsweise durch nicht näher veranschaulichte Schrauben aufgeschraubt ist. Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Kraftleit-Rahmem 16 in Form eines Profilstahl-Rahmens, also in Schweißkonstruktion ausgeführt; er kann voll­ kommen geschlossen, im Bedarfsfalle jedoch auch mehr oder weniger offen ausgeführt sein. Diese Ausführung gestattet die Verwendung von genau den jeweiligen Er­ fordernissen anpaßbaren Profilstählen für die einzelnen Abschnitte dieses Rahmens 16. Grundsätzlich ist es je­ doch auch möglich, diesen Kraftleit-Rahmen 16 in einer genau angepaßten Gußkonstruktion auszuführen.

Das zuvor im Zusammenhang mit der Ausführung des Kraft­ leit-Rahmens 16 Ausgesagte trifft auch auf die ganze Ausführung des Kraftleit-Gehäuseteiles 12 zu, der ins­ gesamt als Stahlblech-Schweißkonstruktion oder als Guß­ konstruktion hergestellt sein kann. In diesem Zusammen­ hang sei auch erwähnt, daß der Kraftleit-Rahmen 16 ins­ gesamt den wesentlichen Teil des Kraftleit-Gehäusetei­ les 12 bilden kann bzw. bildet.

Wie bereits weiter oben erwähnt worden ist, sind die Halterungseinrichtungen 5 der Mahlrollen 4 über die Führungszapfen 6 in den ortsfesten Vertikalführungen 7 geführt. Diese Vertikalführungen 7 sind - wie insbeson­ dere Fig. 2 erkennen läßt - auf gegenüberliegenden In­ nenseiten des Kraftleit-Gehäuseteiles 12 fest ange­ bracht. Der zuvor erläuterte Kraftleit-Rahmen 16 ist ferner etwa in der Höhenlage angeordnet, in der sich auch die Führungszapfen 6 der Halterungseinrichtungen 5 befinden, d. h. der Kraftleit-Rahmen 16 liegt vorzugs­ weise in derselben Höhe wie die Führungszapfen 6 (entsprechend Darstellung in Fig. 1), oder die Höhenlage des Kraftleit-Rahmens 16 gegenüber den Mahlrollen 4 kann so gewählt werden, daß die Führungszapfen - in Ab­ hängigkeit von der gewünschten Höhenlage des Rahmens 16 gegenüber den Mahlrollen 4 - etwas über oder unter der die Führungszapfen 6 enthaltenden Höhenlage angeordnet sind. In jedem Falle wird die Höhenlage des Kraftleit- Rahmens 16 gegenüber den Mahlrollen 4 bzw. deren Halte­ rungseinrichtungen 5/Führungszapfen 6 so gewählt wer­ den, daß sich eine besonders günstige Aufnahme der ho­ rizontalen Reaktionskräfte aus dem Zerkleinerungsprozeß ergibt, um vor allem eine hinsichtlich Gewicht (Material) und Stabilität optimale Gehäuseausführung zu erzielen.

Der den Mahlteller 3 und somit die Mahlbahn 1 umge­ bende, ortsfeste Luftleit-Gehäuseteil 13 enthält eine in ihrem Innendurchmesser etwa dem lichten Querschnitt des Kraftleit-Gehäuseteiles 12 angepaßte äußere Um­ fangswand 17, eine mit radialem Abstand dazu sowie un­ terhalb des Mahltellers 3 angeordnete innere Umfangs­ wand 18 und eine den unteren Abschluß dieses Gehäuse­ teiles 12 bildende Bodenplatte 19, die - wie in Fig. 1 veranschaulicht - an den unteren Umfangsrändern der beiden Umfangswände 17, 18 befestigt und vorzugsweise etwa horizontal angeordnet und ringförmig ausgeführt ist.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind im veranschaulichten Ausführungsbeispiel zwei sich diametral gegenüberlie­ gende Luftzuführstutzen 11 vorgesehen. Diese beiden Luftzuführstutzen 11 sind im Höhenbereich zwischen der Bodenplatte 19 und dem Mahlteller 3 bzw. der Mahlbahn 1 an die äußere Umfangswand 17 angeschlossen. Dabei sind diese Luftzuführstutzen 11 etwa radial ausgerichtet und etwa symmetrisch sowie trichterförmig gegen die äußere Umfangswand 17 erweitert ausgebildet.

Diese äußere Umfangswand 17 ist bevorzugt im wesentli­ chen zylindrisch ausgeführt, was eine besonders gute Verteilung der zugeführten Luft gestattet. Im Bedarfs­ falle ist es jedoch in besserer Anpassung an das untere Ende des oberen Kraftleit-Gehäuseteiles 12 auch mög­ lich, diese äußere Umfangswand 17 oder zumindest ihr oberes Ende mit polygonalem Querschnitt auszuführen.

Ferner kann an der Innenumfangsseite der äußeren Um­ fangswand 17 in an sich bekannter Weise ein Kranz von Luftleit-Elementen 20 vorgesehen sein, die etwa im Au­ ßenumfangsbereich der Mahlbahn 1 angeordnet sind.

In Fig. 1 ist ferner in ausgezogenen Linien angedeutet, daß der Luftleit-Gehäuseteil 13 vom Krafleit-Rahmen 16 des Kraftleit-Gehäuseteiles 12 getragen werden kann, indem das obere Ende der äußeren Umfangswand 17 bei­ spielsweise flanschartig an der Unterseite des Kraft­ leit-Rahmens 16 angeschraubt ist.

Ferner bestehen auch die Möglichkeiten, das obere Ende der äußeren Umfangswand 17 des Luftleit-Gehäuseteiles 13 dicht an das untere Ende des Kraftleit-Rahmens 16 anzuschließen und diesen Luftleit-Gehäuseteil 13 nur teilweise von diesem Rahmen 16 zu tragen, während der Luftleit-Gehäuseteil 13 ansonsten von den Stützen 14 und/oder dem Aufstell-Fundament 15 getragen wird. Letz­ teres kann beispielsweise in der in Fig. 1 strichpunk­ tiert dargestellten Art geschehen, also beispielsweise mittels an den Stützen 14 entsprechend ausgebildeten bzw. angebrachten Konsolen 21 und/oder mittels geson­ dert vorgesehenen Tragstützen 22, wobei die Konsolen 21 im Bereich der Bodenplatte 19 und gegebenenfalls der Umfangswand 17 des Luftleit-Gehäuseteiles 13 angreifen, während die Tragstützen 22 den Luftleit-Gehäuseteil 13 im Bereich der Bodenplatte 19 auf dem Aufstell-Funda­ ment 15 abstützen und unter dieser Bodenplatte 19 in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind.

Es sei schließlich noch erwähnt, daß der Mahlteller 3 in an sich bekannter Weise von einem auf dem Fundament 15 aufgebauten Gebtriebe 23 angetrieben wird, indem dieser Mahlteller 3 auf einem koaxial darunter vorgese­ henen, drehbaren Getriebeteil drehfest aufgebaut ist.

Durch die oben geschilderte Ausführung der Wälzmühle lassen sich gegenüber bekannten Wälzmühlen mit in übli­ cher Weise aufgebauten Mühlengehäusen beträchtliche Ko­ steneinsparungen allein dadurch erzielen, daß das Müh­ lengehäuse aufgrund seiner kraftflußgerechten Konstruk­ tion mit erheblich reduziertem Materialaufwand herge­ stellt werden kann. Aufgrund der zumindest zweiteiligen Ausführung des Mühlengehäuses dieser erfindungsgemäßen Wälzmühle läßt sich diese zumindest im Bereich des Müh­ lengehäuses besonders einfach montieren. Betrachtet man eine ganze Mühlenbaureihe, dann läßt sich eine Vielzahl von Bautypen mit einer verhältnismäßig geringen Anzahl von Kraftleit-Gehäuseteilen bzw. Kraftleit-Rahmen bau­ kastenartig herstellen. Die besondere Anpassung an die jeweilige Mühlentype bzw. -größe kann dann mit Hilfe des Luftleit-Gehäuseteiles erfolgen, d. h. bei einer solchen Baukastenkonstruktion kann ein und dieselbe Größe des Kraftleit-Gehäuseteiles mit unterschiedlichen Größen von Luftleit-Gehäuseteilen verbunden werden.

Claims (10)

1. Wälzmühle mit vertikalachsigem Mühlengehäuse (9), in dem eine koaxial zur Gehäuseachse (2) ausgerichtete Mahlbahn (1) angeordnet ist, auf der mehrere frei drehbar gehalterte, um die Gehäuseachse verteilte, als Mahlkörper ausgebildete Wälzkörper (4) unter Druck abrollen, wobei im Umfangsbereich der Mahlbahn ein etwa ringförmiger Luftleitraum (10) vorgesehen ist, der wenigstens einen Luftzuführstutzen (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Mühlengehäuse (9) zumindest in einen die horizontalen Reaktionskräfte aufnehmenden, oberen Kraftleit-Gehäuseteil (12) und einen den Luftleit­ raum (10) enthaltenden Luftleit-Gehäuseteil (13) unterteilt ist, der koaxial unter dem Kraftleit- Gehäuseteil (12) angebracht ist, wobei wenigstens dieser Kraftleit-Gehäuseteil über mehrere Stützen (14) auf dem Aufstell-Fundament (15) abgestützt ist.

2. Wälzmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftleit-Gehäuseteil (12) einen im Grund­ riß polygonalen, vorzugsweise viereckigen Kraft­ leitrahmen (16) enthält, der auf den Stützen (14) befestigt ist.

3. Wälzmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftleitrahmen (16) in Form eines Profil­ stahlrahmens ausgeführt ist.

4. Wälzmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftleit-Gehäuseteil (12) insgesamt als Stahlblech-Schweißkonstruktion oder als Gußkon­ struktion hergestellt ist.

5. Wälzmühle nach Anspruch 2, wobei die Mahlbahn (1) durch die schüsselförmige Oberseite des koaxial zur vertikalen Gehäuseachse (2) angeordneten, rotierend antreibbaren Mahltellers (3) gebildet ist und wobei die um ihre Drehachsen (4a) frei drehbeweglichen Wälzkörper (4) in Halterungseinrichtungen (5) gehaltert und diese Halterungseinrichtungen über Führungszapfen (6) in ortsfesten Vertikalführungen (7) geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftleitrahmen (16) etwa im Bereich der die Führungszapfen (6) der Halterungseinrichtungen (5) enthaltenden Höhenlage angeordnet ist.

6. Wälzmühle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Mahlbahn (2) umgebende, ortsfeste Luftleit-Gehäuseteil (13) eine in ihrem Innendurchmesser etwa im lichten Querschnitt des Kraftleit-Gehäuseteiles (12) angepaßte äußere Umfangswand (17), eine mit radialem Abstand dazu sowie unterhalb der Mahlbahn angeordnete innere Umfangswand (18) und eine den unteren Abschluß bildende, an den unteren Umfangsrändern der beiden Umfangswände (17, 18) befestigte, vorzugsweise etwa horizontale Bodenplatte (19) aufweist, wobei der Luftzuführstutzen (11) etwa trichterförmig ausgebildet und im Höhenbereich zwischen Bodenplatte (19) und Mahlbahn (1) sowie in etwa radialer Ausrichtung an die äußere Umfangswand (17) angeschlossen ist.

7. Wälzmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangswand (17) des Luftleit- Gehäuseteiles (13) im wesentlichen zylindrisch ausgeführt ist.

8. Wälzmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftleit-Gehäuseteil (13) von dem Kraft­ leit-Gehäuseteil (12) getragen wird, wobei das obere Ende der äußeren Umfangswand (17) dieses Luftleit-Gehäuseteiles am Kraftleitrahmen (16) des Kraftleit-Gehäuseteiles angeschraubt ist.

9. Wälzmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der äußeren Umfangswand (17) des Luftleit-Gehäuseteiles (13) dicht an das untere Ende des Kraftleitrahmens (16) angeschlossen ist und der Luftleit-Gehäuseteil (13) wenigstens teilweise von diesem Kraftleitrahmen getragen wird.

10. Wälzmühle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der äußeren Umfangswand (17) des Luftleit-Gehäuseteiles (13) dicht an das untere Ende des Kraftleitrahmens (16) angeschlossen und wenigstens teilweise über gesonderte Tragstützen (22) auf dem Aufstell- Fundament (15) abgestützt ist, die in Umfangsrichtung unter der Bodenplatte (19) verteilt angeordnet sind.