WO2020143997A1 - Grinding roller having peripheral elements - Google Patents

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WO2020143997A1
WO2020143997A1 PCT/EP2019/085142 EP2019085142W WO2020143997A1 WO 2020143997 A1 WO2020143997 A1 WO 2020143997A1 EP 2019085142 W EP2019085142 W EP 2019085142W WO 2020143997 A1 WO2020143997 A1 WO 2020143997A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
roller
grinding
base body
grinding roller
edge element
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/085142
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Schroers
Silvio Lorenz
Bernhard Peterwerth
Christoph Schimming
Daniel AUSTRUP
Cesar Augusto Fontanezi Rodrigues
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO2020143997A1 publication Critical patent/WO2020143997A1/en

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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
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/30—Shape or construction of rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/30—Shape or construction of rollers
    • B02C4/305—Wear resistant rollers

Definitions

  • the invention relates to a grinding roller of a roller mill with edge elements for comminuting granular material.
  • Roller mills are usually used for crushing regrind, such as limestone, clinker or similar rocks.
  • regrind such as limestone, clinker or similar rocks.
  • edge elements For controlled influencing of the lateral flow of regrind from a grinding gap formed between the grinding rollers of a roller mill, it is known to arrange edge elements on one of the grinding rollers.
  • Such a roller mill with edge elements is known for example from DE 20 2014 006 837 U1.
  • An increased specific grinding pressure acts on the edge elements, which leads to a heavy load on the edge elements.
  • the connection of the edge elements is accordingly a critical point and a potential weak point.
  • a grinding roller of a roller mill comprises a roller shaft and a roller base body attached around the roller shaft, wherein the roller base body of the grinding roller comprises at least one end region an edge element which extends in the radial direction of the grinding roller.
  • the edge element is formed in one piece with the roller base body.
  • the grinding roller preferably has two edge elements, each of which is arranged on an end region of the grinding roller, in particular of the roller base, and is formed in one piece with the roller base.
  • the edge elements each form an end face of the grinding roller.
  • the edge element is preferably a closed circular ring, which is preferably attached coaxially to the roller shaft.
  • edge element is formed in one piece with the roller base body means that the roller base body is designed as a monoblock which comprises at least one edge element.
  • the roller base body has a radially outwardly facing grinding surface, which preferably has a plurality of, in particular pin-shaped, wear elements, which are each fitted in recesses in the grinding surface.
  • the grinding surface is arranged between the two end regions of the roller body.
  • the at least one edge element extends in the radial direction of the grinding roller beyond the grinding surface.
  • the roller shaft preferably extends axially through the grinding roller and serves to rotationally drive the grinding roller about its central axis.
  • the roller shaft is preferably connected to a drive device, such as a motor, so that it drives the roller shaft.
  • the roller base body is in particular arranged coaxially with the roller shaft around it.
  • the basic roller body is hollow-cylindrical and in particular is attached directly to the roller shaft, in particular shrunk onto it. It is also conceivable that at least one preferably hollow-cylindrical intermediate element is arranged between the roller shaft and the roller base body, which is fastened directly to the roller shaft, preferably shrunk onto it.
  • the grinding rollers rotate in opposite directions to one another, the material to be ground being comminuted within the grinding gap formed between the two grinding rollers.
  • a material layer is usually formed on the grinding surface of the respective grinding roller and provides an autogenous wear protection of the grinding surface.
  • this autogenous wear protection layer can be thicker at the end regions of the roller ends, in particular of the roller base body, which are provided with edge elements, than at the other regions of the grinding rollers. This leads to an increased grinding pressure at the end regions of the roller base body, through which the edge elements are subjected to greater loads and fail more frequently. Edge elements formed in one piece with the roller base body have the advantage that they fail less quickly and withstand a high grinding pressure.
  • the omission of, for example, highly stressed and thus critical connecting elements, such as screws, between the edge elements and the roller base body enables the one-piece design of the edge elements with the roller base body to withstand higher forces with similar external dimensions.
  • the production of the roller base body with the edge elements is relatively simple, it being possible to dispense with a complex assembly of the edge elements on the end regions of the grinding roller, in particular of the roller base body.
  • the risk of failure of the edge elements is minimized by forming the edge elements in one piece with the roller base body.
  • the one-piece design prevents vibrations of the grinding roller.
  • the roller base body with the edge element is produced by forging, casting or machining. These manufacturing methods represent a cost-effective way of integrally forming the edge elements with the roller body.
  • the roller base body has a circumferential groove which is arranged circumferentially at one end of the roller base body.
  • the roller base body preferably has two circumferential grooves, which are each provided on an end region of the roller base body.
  • the groove is special Open in the radial direction to the outside and has a depth of about 10 mm to 150 mm and a width of about 10 mm to 100 mm.
  • the groove provides a holder for wear protection to protect the edges of the grinding roller against wear and ensures simple attachment of the wear protection, for example wear protection plates within the groove.
  • the groove adjoins the edge element.
  • a groove adjoins each edge element, which lies against the surface of the edge element facing inwards in the direction of the grinding surface.
  • wear protection is attached to the edge element, wherein the wear protection according to a further embodiment comprises a plurality of wear protection elements which are, for example, plate-shaped.
  • the wear protection elements are preferably made of a hard metal and / or ceramic, in particular tungsten carbide, ceramic, titanium carbide, boron carbide or chromium carbide or a mixture of these materials.
  • the wear protection element is preferably integrally connected to the roller base body, for example by soldering or gluing.
  • the wear protection element can also be positively and / or non-positively connected to the roller base body, for example by means of screws, a tongue and groove connection or a clamp.
  • the wear protection can also include, for example, surfacing.
  • Each edge element preferably has a plurality of wear protection elements, each of which extends, for example, over the inward-facing side surface of the edge element and in particular additionally over the width of the groove and is arranged, for example, side by side to form a ring.
  • the wear protection is attached to the inwardly facing side surface of the edge element.
  • the inner sides of the edge elements are exposed to particularly high wear, so that wear protection elements attached there extend the service life of the roller body considerably.
  • the wear protection is attached, for example, to the radially outward-facing surface of the edge element and, in particular, completely covers this surface of the edge element circumferentially.
  • the wear protection elements are plate-shaped and / or pin-shaped. The wear protection elements preferably all have the same shape, which greatly simplifies the manufacture and attachment of the wear protection elements to the roller base body.
  • the grinding roller has a plurality of wear protection elements which are arranged in the circumferential groove and / or on the inwardly facing side surfaces of the edge element.
  • the arrangement in the circumferential groove arranged on the end regions of the roller base body ensures a particularly stable hold of the wear protection elements.
  • wear of the grinding surface is taken into account with wear protection elements arranged in a groove. This design ensures that the edge elements continue to be protected against wear even when the grinding surface is worn.
  • the wear protection element extends over the groove and, preferably in the radial direction, extends along the inwardly facing side surface of the edge element.
  • the wear protection element has two legs that form an angle of approximately 90 ° to one another and one leg is attached in the groove and the other leg is attached to the edge element.
  • a hollow cylindrical intermediate element is arranged between the roller shaft and the roller base body.
  • the intermediate element is preferably fastened to the roller shaft, in particular by shrinking on.
  • the roller base body is in particular fastened to the intermediate element, in particular shrunk onto it.
  • Such an intermediate element in particular facilitates maintenance of the grinding roller, the upper material layer, preferably the entire roller base body, being removed together with the edge elements, so that only the intermediate element is on the roller shaft. A new roller base is then applied to the intermediate element.
  • the intermediate element can also be part of a roller base body removed in a previous maintenance process, to which a new roller base body has been applied.
  • the invention also encompasses a roller mill for comminuting granular material, comprising a first grinding roller and a second grinding roller, which are arranged opposite one another and can be driven in opposite directions, a grinding gap being formed between the grinding rollers, each grinding roller having a roller shaft and a roller base body attached around the roller shaft and at least one of the grinding rollers is a grinding roller as described above.
  • the edge element is designed such that it extends over the grinding gap and at least partially covers the opposite grinding roller on the end face.
  • each of the grinding rollers is a grinding roller as described above, each edge element being designed in such a way that it extends over the grinding gap and at least partially covers the opposite grinding roller on the end face.
  • An end gap is preferably formed between the edge elements and the end face of the opposing grinding roller.
  • An end-side gap prevents the edge element from colliding with the end region of the respective opposite roller base body in the event of the grinding rollers skewing, the opposing grinding rollers not being arranged parallel to one another.
  • Another advantage of the one-piece design of the roller base body with the edge element is that the end gap can be defined more precisely.
  • the gap is subject to a much greater tolerance, since the manufacturing tolerances of the different parts of the edge elements add up. The smaller the gap, the smaller the bypass made of non-ground material. If the gap is too small, however, the risk of a collision of the edge elements with the opposite roller base body also increases. It is therefore advantageous to be able to set the gap as precisely as possible.
  • the invention also includes a method for setting a grinding roller as described above, wherein the roller base body with the at least one Edge element is produced by forging, casting or machining, so that the roller base body is formed in one piece with the at least one edge element.
  • the advantages described with respect to the grinding roller also apply, in terms of the method, to the method for producing such a grinding roller.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a roller mill with two grinding rollers, one having edge elements, in a plan view according to an embodiment.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a roller mill with two grinding rollers with edge elements in a plan view according to another embodiment.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a grinding roller with edge elements in a perspective view and a top view according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a grinding roller with edge elements in a perspective view and a plan view according to another
  • Fig. 5 shows a schematic representation of a grinding roller with edge elements in a perspective view and a plan view according to another
  • Embodiment. 6 shows a schematic illustration of a roller mill with two grinding rollers, one grinding roller having edge elements, in a sectional view according to a further exemplary embodiment.
  • FIG. 1 shows a roller mill 10 with a first grinding roller 12 and a second grinding roller 14, each of which has an essentially cylindrical roller base 37, 38.
  • the grinding rollers 12, 14 are arranged opposite one another and can be driven in opposite directions.
  • a grinding gap 16 is formed between the grinding rollers 12, 14 and extends in the axial direction.
  • the grinding rollers 12, 14 are, for example, arranged almost parallel or completely parallel to one another, so that the grinding gap 16 extending between the grinding rollers 12, 14 has an almost constant width.
  • Each of the grinding rollers 12, 14 also has a roller shaft 30, 32, which extends along the central axis through the respective roller base 37, 38 and drives the grinding rollers 12, 14 rotating about their central axis.
  • the first and the second grinding rollers 12, 14 have the same diameter, the first grinding roller 12 being, for example, longer than the second grinding roller 14.
  • the roller base bodies 37, 38 each have a first end region 24, 28 and a second end region 22, 26, which are arranged at opposite ends of the roller base body 37, 38.
  • the first end region 24 of the first roller main body 37 is arranged opposite the first end region 28 of the second roller main body 38, the second end region 22 of the first roller main body 37 being arranged opposite the second end region 26 of the second roller main body 38.
  • the first grinding roller 12 has two edge elements 18, 20, which are each attached to an end region of the grinding roller 12, in particular of the roller base body 38.
  • the first edge element 18 is arranged on the first edge region 22 of the first roller base body 38 of the grinding roller 12 and extends in the radial direction beyond the grinding gap 16, so that it partially covers the end face of the second roller base body 37 at the first end region 26.
  • the second edge element 20 is on the second end region 24 of the first roller base body 38 arranged and extends in the radial direction over the grinding gap 16, so that it partially covers the end face of the second roller body 37 of the second end region 28.
  • An end gap 34, 36 is formed between the edge elements 18 and the respective end face of the second roller base 37.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a grinding roller with edge elements 18, 20, the grinding roller essentially corresponding to the grinding roller shown in FIG. 1 with the difference that in the exemplary embodiment in FIG. 2 each of the grinding rollers 12, 14 each has an edge element 18 , 20 has.
  • the first and the second grinding rollers 12, 14 have the same diameter and the same length and are of essentially identical construction.
  • the edge elements 18, 20 are arranged diagonally opposite one another in relation to the end regions 22 - 28 of the roller base bodies 37, 38.
  • the first roller base body 38 has at its first end region 24 an edge element 18 which extends in the radial direction over the grinding gap 16 and partially covers the end face of the second roller base body 37 at the first end region 28.
  • the second roller base body 37 has at its second end region 26 an edge element 20 which extends in the radial direction over the grinding gap 16 and partially covers the end face of the first roller base body 38 at its second edge region 22.
  • the second edge element 20 is arranged with respect to the first edge element 18 on the diagonally opposite end region 26 of the second grinding roller 14.
  • the grinding rollers 12, 14 are arranged offset in the axial direction so that a first end gap 34 is formed between the first edge element 18 and the end face of the second roller base body 38 and a second end gap between the second edge element 20 and the end face of the first roller base body 37 36 is formed.
  • the first and the second end gap 34, 36 each extend in the radial direction.
  • the edge elements 18, 20 each include, for example, a circumferential circular ring.
  • the edge elements 18, 20 are preferably made of a wear-resistant material, such as steel.
  • the edge elements 18, 20 have for example, a thickness of 10 mm to 150 mm, preferably 50 mm to 100 mm, and cover the opposite roller base 37, 38 by about 0-20%, in particular 0.5-10%, preferably 1 -5% of the diameter of the roller base 37, 38.
  • the grinding roller 12 has a roller shaft 30 and a roller base body 38.
  • the roller base body 38 is attached, for example, directly to the roller shaft 30. It is also conceivable that a preferably sleeve-shaped intermediate element is arranged coaxially to the roller shaft 30 between the roller shaft 30 and the roller base body.
  • the roller base body 38 is essentially hollow-cylindrical and is arranged coaxially to the roller shaft 30 around it.
  • the roller base body 38 comprises a central region which is arranged between the two edge elements and has a grinding surface 40. During operation of the grinding roller, the grinding surface 40 comes into contact with the material to be ground in order to comminute it.
  • the roller base body 38 also includes, by way of example, two edge elements 18, 20 which extend beyond the grinding surface 40 in the radial direction of the grinding roller 12.
  • the roller base body 38 is formed in one piece, so that the edge elements 18, 20 and the central region of the roller base body 38 are formed in one piece and result in the roller base body 38.
  • the roller base body 38 is a monoblock and is preferably produced by forging, casting or machining, such as turning or milling.
  • the edge elements 18, 20 extend parallel to one another, preferably exclusively in the radial direction of the grinding roller 12.
  • FIG. 4 shows a grinding roller 12 which essentially corresponds to the grinding roller 12 shown in FIG. 3, the same elements being provided with the same reference numerals.
  • the grinding roller 12 of FIG. 4 has a circumferential groove 42, 44.
  • the grinding roller has a circumferential groove 42, 44 in the roller base body 38 at each end.
  • the groove 42, 44 extends circumferentially around the roller base body 38 and is designed to be open radially to the outside.
  • Each of the two circumferential grooves 42, 44 borders directly on a respective one Edge element 18, 20.
  • each groove 42, 44 has a depth of approximately 10 mm-150 mm, preferably between 30 mm-60 mm.
  • FIG. 5 shows a grinding roller 12 which essentially corresponds to the grinding roller 12 shown in FIG. 4, the same elements being provided with the same reference numerals.
  • the grinding roller 12 of FIG. 5 has a plurality of wear elements 46, 48.
  • a plurality of wear protection elements 46 are attached to the axially inward-facing side surface of the edge element 18, 20.
  • the inward-facing side surfaces are the side surfaces of the edge elements 18, 20 facing one another.
  • the wear protection elements 46 are preferably plate-shaped and releasably attached to the edge element, for example by means of screws, gluing or soldering.
  • a plurality of wear protection elements 48 are arranged in the circumferential grooves 42, 44.
  • the wear protection elements 48 are designed, for example, in the form of a partial ring and in particular are arranged next to one another in the respective groove 42, 44, so that they form a closed wear surface.
  • the wear protection elements 48 have a height that corresponds to the depth of the respective groove 42, 48, so that they are flush with the grinding surface 40.
  • the wear protection elements 46, 48 are formed, for example, from hard metal, ceramic or a combination of these materials.
  • the wear protection elements 46, 48 comprise tungsten carbide, ceramic, titanium carbide, boron carbide or chromium carbide or a mixture of these materials. It is also conceivable that an overlay weld or a wear-resistant coating made of hard metal, ceramic, diamonds or carbides is applied to the inwardly facing side surface of the edge elements 18, 20.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a roller mill 10 with a grinding roller with edge elements 18, 20, the roller mill 10 essentially corresponding to the roller mill 10 shown in FIG. 1 with the difference that each grinding roller 12, 14 in the exemplary embodiment of FIG. 6 each has an intermediate element 50, 52, which between the respective roller shaft 30, 32 and the respective
  • Roller base body 38 is arranged.
  • the intermediate element 50, 52 is preferably hollow-cylindrical, in particular slightly conical, and is in each case firmly attached to the respective roller shaft 30, 32 coaxially to the latter, so that it rotates with the roller shaft 30, 32.
  • the intermediate elements have the same material as the roller base body 38.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

The present invention relates to a grinding roller (12, 14) of a roller mill (10) having a roller shaft (30) and a main roller body (37, 38) fitted around the roller shaft (30), said main roller body (37, 38) having a grinding surface, wherein the main roller body (37, 38) of the grinding roller (12, 14) comprises, in at least one end region, a peripheral element (18, 20) that extends beyond the grinding surface (40) in a radial direction of the grinding roller (12, 14), wherein the peripheral element is formed in one piece with the main roller body. The invention also relates to a method for producing such a grinding roller, wherein the main roller body is produced with the at least one peripheral element (18, 20) by forging, casting or machining, such that the main roller body is formed in one piece with the at least one peripheral element (18, 20).

Description

Mahlwalze mit Randelementen Grinding roller with edge elements
Die Erfindung betrifft eine Mahlwalze einer Walzenmühle mit Randelementen zur Zerkleinerung von körnigem Material. The invention relates to a grinding roller of a roller mill with edge elements for comminuting granular material.
Walzenmühlen werden üblicherweise zur Zerkleinerung von Mahlgut, wie beispielsweise Kalkstein, Klinker oder ähnliche Gesteine eingesetzt. Bei der Zerkleinerung von Mahlgut in einer Walzenmühle kommt es vor, dass Mahlgut seitlich aus dem Mahlspalt austritt, ohne den Mahlspalt vollständig oder überhaupt passiert zu haben. Dieses führt zur Senkung der Durchsatzleistung der Maschine und zur Erhöhung der Mahlkreisumläufe, was mit einem enormen Energieaufwand verbunden ist. Roller mills are usually used for crushing regrind, such as limestone, clinker or similar rocks. When grinding material in a roller mill, it occurs that the material emerges laterally from the grinding gap without having passed the grinding gap completely or at all. This leads to a reduction in the throughput of the machine and an increase in the number of grinding cycles, which is associated with an enormous expenditure of energy.
Zur kontrollierten Beeinflussung des seitlichen Abfließens von Mahlgut aus einem zwischen den Mahlwalzen einer Walzenmühle ausgebildeten Mahlspalt ist es bekannt, Randelemente an einer der Mahlwalze anzuordnen. Eine solche Walzenmühle mit Randelementen ist beispielsweise aus der DE 20 2014 006 837 U1 bekannt. Auf die Randelemente wirkt ein erhöhter spezifischer Mahldruck, der zu einer starken Belastung der Randelemente führt. Die Anbindung der Randelemente ist entsprechend ein kritischer Punkt und potentielle Schwachstelle. For controlled influencing of the lateral flow of regrind from a grinding gap formed between the grinding rollers of a roller mill, it is known to arrange edge elements on one of the grinding rollers. Such a roller mill with edge elements is known for example from DE 20 2014 006 837 U1. An increased specific grinding pressure acts on the edge elements, which leads to a heavy load on the edge elements. The connection of the edge elements is accordingly a critical point and a potential weak point.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzenmühle mit Randelementen bereitzustellen, wobei die Randelemente höheren Belastungen standhalten ohne zu versagen. Based on this, it is an object of the present invention to provide a roller mill with edge elements, the edge elements being able to withstand higher loads without failing.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 und mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. This object is achieved according to the invention by a device with the features of independent device claim 1 and with the features of independent method claim 13. Advantageous further developments result from the dependent claims.
Eine Mahlwalze einer Walzenmühle umfasst nach einem ersten Aspekt eine Walzenwelle und einen um die Walzenwelle herum angebrachten Walzengrundkörper, wobei der Walzengrundkörper der Mahlwalze an zumindest einem Endbereich ein Randelement umfasst, das sich in radialer Richtung der Mahlwalze erstreckt. Das Randelement ist einteilig mit dem Walzengrundkörper ausgebildet. Vorzugsweise weist die Mahlwalze zwei Randelemente auf, die jeweils an einem Endbereich der Mahlwalze, insbesondere des Walzengrundkörpers angeordnet und einteilig mit dem Walzengrundkörper ausgebildet sind. Insbesondere bilden die Randelemente jeweils eine Stirnfläche der Mahlwalze aus. Vorzugsweise ist das Randelement ein geschlossener Kreisring, der koaxial zu der Walzenwelle vorzugsweise an dieser angebracht ist. According to a first aspect, a grinding roller of a roller mill comprises a roller shaft and a roller base body attached around the roller shaft, wherein the roller base body of the grinding roller comprises at least one end region an edge element which extends in the radial direction of the grinding roller. The edge element is formed in one piece with the roller base body. The grinding roller preferably has two edge elements, each of which is arranged on an end region of the grinding roller, in particular of the roller base, and is formed in one piece with the roller base. In particular, the edge elements each form an end face of the grinding roller. The edge element is preferably a closed circular ring, which is preferably attached coaxially to the roller shaft.
Unter dem Ausdruck, dass das Randelement mit dem Walzengrundkörper einteilig ausgebildet ist, ist zu verstehen, dass der Walzengrundkörper als ein Monoblock ausgebildet ist, der zumindest ein Randelement umfasst. The expression that the edge element is formed in one piece with the roller base body means that the roller base body is designed as a monoblock which comprises at least one edge element.
Der Walzengrundkörper weist eine radial nach außen weisende Mahloberfläche auf, die vorzugsweise eine Mehrzahl von insbesondere stiftförmigen Verschleißelementen aufweist, die jeweils in Aussparungen der Mahloberfläche angebracht sind. Die Mahloberfläche ist zwischen den beiden Endbereichen des Walzengrundkörpers angeordnet. Das zumindest eine Randelement erstreckt sich in radialer Richtung der Mahlwalze über die Mahloberfläche hinaus. The roller base body has a radially outwardly facing grinding surface, which preferably has a plurality of, in particular pin-shaped, wear elements, which are each fitted in recesses in the grinding surface. The grinding surface is arranged between the two end regions of the roller body. The at least one edge element extends in the radial direction of the grinding roller beyond the grinding surface.
Die Walzenwelle erstreckt sich vorzugsweise axial durch die Mahlwalze und dient dem rotationsmäßigen Antrieb der Mahlwalze um ihre Mittelachse. Vorzugsweise ist die Walzenwelle mit einer Antriebseinrichtung, wie beispielsweise einem Motor, verbunden, sodass dieser die Walzenwelle antreibt. Der Walzengrundkörper ist insbesondere koaxial zu der Walzenwelle um diese herum angeordnet. Beispielsweise ist der Walzengrundköper hohlzylinderförmig ausgebildet und insbesondere direkt auf der Walzenwelle angebracht, insbesondere auf diese aufgeschrumpft. Es ist ebenfalls denkbar, dass zwischen der Walzenwelle und dem Walzengrundkörper zumindest ein vorzugsweise hohlzylinderförmiges Zwischenelement angeordnet ist, das direkt an der Walzenwelle befestigt, vorzugsweise auf diese aufgeschrumpft ist. Im Betrieb der Walzenmühle rotieren die Mahlwalzen gegenläufig zueinander, wobei das Mahlgut innerhalb des zwischen den beiden Mahlwalzen ausgebildeten Mahlspalts zerkleinert wird. Auf der Mahloberfläche der jeweiligen Mahlwalze bildet sich üblicherweise eine Materialschicht, die einen autogenen Verschleißschutz der Mahloberfläche bewirkt. Gemäß einer Erkenntnis der Erfinder kann diese autogene Verschleißschutzschicht an den Endbereichen der Walzenenden, insbesondere des Walzengrundkörpers, die mit Randelementen versehen sind, dicker als an den übrigen Bereichen der Mahlwalzen sein. Dies führt zu einem erhöhten Mahldruck an den Endbereichen des Walzengrundkörpers, durch welchen die Randelemente stärker belastet werden und häufiger versagen. Mit dem Walzengrundkörper einstückig ausgebildete Randelemente weisen den Vorteil auf, dass sie weniger schnell versagen und einem hohen Mahldruck standhalten. Insbesondere wird durch den Verzicht von beispielsweise hochbelasteten und damit kritischen Verbindungselementen, wie Schrauben, zwischen Randelementen und Walzengrundkörper ermöglicht, dass die einteilige Ausführung der Randelemente mit dem Walzengrundkörper bei ähnlichen äußeren Abmessungen höheren Kräften standhält. Des Weiteren ist die Herstellung des Walzengrundkörpers mit den Randelementen relativ einfach, wobei auf eine aufwendige Montage der Randelemente an die Endbereiche der Mahlwalze, insbesondere des Walzengrundkörpers verzichtet werden kann. Insgesamt wird die Gefahr eines Versagens der Randelemente durch eine einteilige Ausbildung der Randelemente mit dem Walzengrundkörper minimiert. Des Weiteren werden mit der einteiligen Ausbildung Vibrationen der Mahlwalze verhindert. The roller shaft preferably extends axially through the grinding roller and serves to rotationally drive the grinding roller about its central axis. The roller shaft is preferably connected to a drive device, such as a motor, so that it drives the roller shaft. The roller base body is in particular arranged coaxially with the roller shaft around it. For example, the basic roller body is hollow-cylindrical and in particular is attached directly to the roller shaft, in particular shrunk onto it. It is also conceivable that at least one preferably hollow-cylindrical intermediate element is arranged between the roller shaft and the roller base body, which is fastened directly to the roller shaft, preferably shrunk onto it. During operation of the roller mill, the grinding rollers rotate in opposite directions to one another, the material to be ground being comminuted within the grinding gap formed between the two grinding rollers. A material layer is usually formed on the grinding surface of the respective grinding roller and provides an autogenous wear protection of the grinding surface. According to a finding by the inventors, this autogenous wear protection layer can be thicker at the end regions of the roller ends, in particular of the roller base body, which are provided with edge elements, than at the other regions of the grinding rollers. This leads to an increased grinding pressure at the end regions of the roller base body, through which the edge elements are subjected to greater loads and fail more frequently. Edge elements formed in one piece with the roller base body have the advantage that they fail less quickly and withstand a high grinding pressure. In particular, the omission of, for example, highly stressed and thus critical connecting elements, such as screws, between the edge elements and the roller base body enables the one-piece design of the edge elements with the roller base body to withstand higher forces with similar external dimensions. Furthermore, the production of the roller base body with the edge elements is relatively simple, it being possible to dispense with a complex assembly of the edge elements on the end regions of the grinding roller, in particular of the roller base body. Overall, the risk of failure of the edge elements is minimized by forming the edge elements in one piece with the roller base body. Furthermore, the one-piece design prevents vibrations of the grinding roller.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist der Walzengrundkörper mit dem Randelement durch Schmieden, Gießen oder Spanabhebende Bearbeitung hergestellt. Diese Herstellungsverfahren stellen eine kostengünstige Möglichkeit der einteiligen Ausbildung der Randelemente mit dem Walzengrundkörper dar. According to a first embodiment, the roller base body with the edge element is produced by forging, casting or machining. These manufacturing methods represent a cost-effective way of integrally forming the edge elements with the roller body.
Der Walzengrundkörper weist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine umlaufende Nut auf, die umfangsmäßig an einem Enden des Walzengrundkörpers angeordnet ist. Vorzugsweise weist der Walzengrundkörper zwei umlaufende Nuten auf, die jeweils an einem Endbereich des Walzengrundkörpers angebracht sind. Die Nut ist insbesondere in radialer Richtung nach außen offen ausgebildet und weist eine Tiefe von etwa 10 mm bis 150 mm und eine Breite von etwa 10 mm bis 100 mm auf. Die Nut bietet eine Aufnahme für einen Verschleißschutz zum Schutz der Kanten der Mahlwalze vor Verschleiß und sorgt für eine einfache Anbringung des Verschleißschutzes, beispielsweise Verschleißschutzplatten innerhalb der Nut. According to a further embodiment, the roller base body has a circumferential groove which is arranged circumferentially at one end of the roller base body. The roller base body preferably has two circumferential grooves, which are each provided on an end region of the roller base body. The groove is special Open in the radial direction to the outside and has a depth of about 10 mm to 150 mm and a width of about 10 mm to 100 mm. The groove provides a holder for wear protection to protect the edges of the grinding roller against wear and ensures simple attachment of the wear protection, for example wear protection plates within the groove.
Die Nut grenzt gemäß einer weiteren Ausführungsform an das Randelement an. Vorzugsweise grenzt an jedes Randelement eine Nut an, die an der nach innen, in Richtung der Mahloberfläche weisenden Fläche des Randelements anliegt. An dem Randelement ist gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Verschleißschutz angebracht, wobei der Verschleißschutz gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen umfasst, die beispielsweise plattenförmig ausgebildet sind. Die Verschleißschutzelemente sind vorzugsweise aus einem Hartmetall und/ oder Keramik ausgebildet, insbesondere Wolframcarbid, Keramik, Titancarbid, Borcarbid oder Chromcarbid oder eine Mischung dieser Werkstoffe. Vorzugsweise ist das Verschleißschutzelement stoffschlüssig mit dem Walzengrundkörper verbunden, beispielsweise durch Löten oder Kleben. Das Verschleißschutzelement kann auch form- und/oder kraftschlüssig mit dem Walzengrundkörper verbunden sein, beispielsweise durch Schrauben, eine Nut-Feder- verbindung oder eine Klemmung. Der Verschleißschutz kann beispielsweise auch eine Auftragsschweißung umfassen. Vorzugsweise weist jedes Randelement mehrere Verschleißschutzelemente auf, die sich jeweils beispielsweise über die nach innen weisende Seitenfläche des Randelements und insbesondere zusätzlich über die Breite der Nut erstrecken und beispielsweise nebeneinander zu einem Ring angeordnet sind. According to a further embodiment, the groove adjoins the edge element. Preferably, a groove adjoins each edge element, which lies against the surface of the edge element facing inwards in the direction of the grinding surface. According to a further embodiment, wear protection is attached to the edge element, wherein the wear protection according to a further embodiment comprises a plurality of wear protection elements which are, for example, plate-shaped. The wear protection elements are preferably made of a hard metal and / or ceramic, in particular tungsten carbide, ceramic, titanium carbide, boron carbide or chromium carbide or a mixture of these materials. The wear protection element is preferably integrally connected to the roller base body, for example by soldering or gluing. The wear protection element can also be positively and / or non-positively connected to the roller base body, for example by means of screws, a tongue and groove connection or a clamp. The wear protection can also include, for example, surfacing. Each edge element preferably has a plurality of wear protection elements, each of which extends, for example, over the inward-facing side surface of the edge element and in particular additionally over the width of the groove and is arranged, for example, side by side to form a ring.
Der Verschleißschutz ist gemäß einer weiteren Ausführungsform an der nach innen weisenden Seitenfläche des Randelements angebracht. Die Innenseiten der Randelemente sind einem besonders hohen Verschleiß ausgesetzt, sodass dort angebrachte Verschleißschutzelemente die Lebensdauer des Walzengrundkörpers erheblich verlängern. Der Verschleißschutz ist beispielsweise an der radial nach außen weisenden Fläche des Randelements angebracht und bedeckt insbesondere umfangsmäßig vollständig diese Fläche des Randelements. Die Verschleißschutzelemente sind gemäß einer weiteren Ausführungsform plattenförmig und/oder stiftförmig ausgebildet. Vorzugsweise weisen die Verschleißschutzelemente alle die gleiche Form auf, was die Herstellung und Anbringung der Verschleißschutzelemente an dem Walzengrundkörper stark vereinfacht. Die Mahlwalze weist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen auf, die in der umlaufenden Nut und/oder an den nach innen weisenden Seitenflächen des Randelementes angeordnet sind. Die Anordnung in der einer an den Endbereichen des Walzengrundkörpers angeordneten umlaufenden Nut sorgt für einen besonders stabilen Halt der Verschleißschutzelemente. Zusätzlich wird mit in einer Nut angeordneten Verschleißschutzelementen der Verschleiß der Mahloberfläche berücksichtigt. Durch diese Gestaltung wird auch bei einem Verschleiß der Mahloberfläche sichergestellt, dass der Verschleißschutz der Randelemente weiterhin gegeben ist. Das Verschleißschutzelement erstreckt sich gemäß einer weiteren Ausführungsform über die Nut und, vorzugsweise in radialer Richtung entlang der nach innen weisende Seitenfläche des Randelements erstreckt. Beispielsweise weist das Verschleißschutzelemente dazu zwei Schenkel auf, die einen Winkel von etwa 90° zueinander ausbilden und wobei ein Schenkel in der Nut und der andere Schenkel an dem Randelement angebracht ist. According to a further embodiment, the wear protection is attached to the inwardly facing side surface of the edge element. The inner sides of the edge elements are exposed to particularly high wear, so that wear protection elements attached there extend the service life of the roller body considerably. The wear protection is attached, for example, to the radially outward-facing surface of the edge element and, in particular, completely covers this surface of the edge element circumferentially. According to a further embodiment, the wear protection elements are plate-shaped and / or pin-shaped. The wear protection elements preferably all have the same shape, which greatly simplifies the manufacture and attachment of the wear protection elements to the roller base body. According to a further embodiment, the grinding roller has a plurality of wear protection elements which are arranged in the circumferential groove and / or on the inwardly facing side surfaces of the edge element. The arrangement in the circumferential groove arranged on the end regions of the roller base body ensures a particularly stable hold of the wear protection elements. In addition, wear of the grinding surface is taken into account with wear protection elements arranged in a groove. This design ensures that the edge elements continue to be protected against wear even when the grinding surface is worn. According to a further embodiment, the wear protection element extends over the groove and, preferably in the radial direction, extends along the inwardly facing side surface of the edge element. For this purpose, for example, the wear protection element has two legs that form an angle of approximately 90 ° to one another and one leg is attached in the groove and the other leg is attached to the edge element.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der Walzenwelle und dem Walzengrundkörper ein hohlzylinderförmiges Zwischenelement angeordnet. Vorzugsweise ist das Zwischenelement an der Walzenwelle befestigt, insbesondere mittels Aufsch rümpfen. Der Walzengrundkörper ist insbesondere an dem Zwischenelement befestigt, insbesondere auf dieses aufgeschrumpft. Ein solches Zwischenelement erleichtert insbesondere die Wartung der Mahlwalze, wobei die obere Materialschicht, vorzugsweise der gesamte Walzengrundkörper zusammen mit den Randelementen abgetragen wird, sodass lediglich das Zwischenelement auf der Walzenwelle ist. Anschließend wird ein neuer Walzengrundkörper auf das Zwischenelement aufgebracht. Bei dem Zwischenelement kann es sich auch um einen Teil eines in einem vorangegangenen Wartungsprozess entfernten Walzengrundkörpers handeln, auf den eine neuer Walzengrundkörper aufgebracht wurde. Die Erfindung umfasst auch eine Walzenmühle zum Zerkleinern von körnigem Material aufweisend eine erste Mahlwalze und eine zweite Mahlwalze, die gegenüberliegend angeordnet und gegenläufig antreibbar sind, wobei zwischen den Mahlwalzen ein Mahlspalt ausgebildet ist, wobei jede Mahlwalze eine Walzenwelle und einen um die Walzenwelle herum angebrachten Walzengrundkörper aufweist und wobei zumindest eine der Mahlwalzen eine Mahlwalze wie vorangehend beschrieben ist. Das Randelement ist derart ausgebildet, dass es sich über den Mahlspalt erstreckt und die gegenüberliegende Mahlwalze stirnseitig zumindest teilweise überdeckt. Die mit Bezug auf die Mahlwalze beschriebenen Vorteile treffen ebenfalls auf die Walzenmühle mit einer solchen Mahlwalze zu. According to a further embodiment, a hollow cylindrical intermediate element is arranged between the roller shaft and the roller base body. The intermediate element is preferably fastened to the roller shaft, in particular by shrinking on. The roller base body is in particular fastened to the intermediate element, in particular shrunk onto it. Such an intermediate element in particular facilitates maintenance of the grinding roller, the upper material layer, preferably the entire roller base body, being removed together with the edge elements, so that only the intermediate element is on the roller shaft. A new roller base is then applied to the intermediate element. The intermediate element can also be part of a roller base body removed in a previous maintenance process, to which a new roller base body has been applied. The invention also encompasses a roller mill for comminuting granular material, comprising a first grinding roller and a second grinding roller, which are arranged opposite one another and can be driven in opposite directions, a grinding gap being formed between the grinding rollers, each grinding roller having a roller shaft and a roller base body attached around the roller shaft and at least one of the grinding rollers is a grinding roller as described above. The edge element is designed such that it extends over the grinding gap and at least partially covers the opposite grinding roller on the end face. The advantages described with reference to the grinding roller also apply to the roller mill with such a grinding roller.
Jede der Mahlwalzen ist gemäß einer ersten Ausführungsform eine Mahlwalze wie vorangehend beschrieben, wobei jedes Randelement derart ausgebildet ist, dass es sich über den Mahlspalt erstreckt und die gegenüberliegende Mahlwalze stirnseitig zumindest teilweise überdeckt. According to a first embodiment, each of the grinding rollers is a grinding roller as described above, each edge element being designed in such a way that it extends over the grinding gap and at least partially covers the opposite grinding roller on the end face.
Zwischen den Randelementen und der Stirnseite der jeweils gegenüberliegenden Mahlwalze ist vorzugsweise jeweils ein stirnseitiger Spalt ausgebildet. Ein stirnseitiger Spalt verhindert eine Kollision des Randelements mit dem Endbereich des jeweils gegenüberliegenden Walzengrundkörpers in dem Fall eines Schieflaufs der Mahlwalzen, wobei die gegenüberliegenden Mahlwalzen nicht parallel zueinander angeordnet sind. Ein weiterer Vorteil der einteiligen Ausführung des Walzengrundkörpers mit dem Randelement ist, dass der stirnseitige Spalt genauer definiert werden kann. Bei einer mehrteiligen Ausführung, wie beispielsweise angeschraubte Randelemente ist der Spalt viel stärker toleranzbehaftet, da sich die Fertigungstoleranzen der verschiedenen Teile der Randelemente summieren. Je kleiner der Spalt ist, desto geringer ist der Bypass aus nichtgemahlenem Material. Mit einem zu kleinen Spalt steigt allerdings auch das Risiko einer Kollision der Randelemente mit dem gegenüberliegenden Walzengrundkörper. Daher ist es vorteilhaft, den Spalt möglichst genau einstellen zu können. An end gap is preferably formed between the edge elements and the end face of the opposing grinding roller. An end-side gap prevents the edge element from colliding with the end region of the respective opposite roller base body in the event of the grinding rollers skewing, the opposing grinding rollers not being arranged parallel to one another. Another advantage of the one-piece design of the roller base body with the edge element is that the end gap can be defined more precisely. In the case of a multi-part design, such as, for example, screwed-on edge elements, the gap is subject to a much greater tolerance, since the manufacturing tolerances of the different parts of the edge elements add up. The smaller the gap, the smaller the bypass made of non-ground material. If the gap is too small, however, the risk of a collision of the edge elements with the opposite roller base body also increases. It is therefore advantageous to be able to set the gap as precisely as possible.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Fierstellen einer Mahlwalze wie vorangehend beschrieben, wobei der Walzengrundkörper mit dem zumindest einen Randelement durch Schmieden, Gießen oder Spanabhebende Bearbeitung hergestellt ist, sodass der Walzengrundkörper mit dem zumindest einen Randelement einteilig ausgebildet ist. Die mit Bezug auf die Mahlwalze beschriebenen Vorteile treffen in verfahrensmäßiger Entsprechung auch auf das Verfahren zum Herstellen einer solchen Mahlwalze zu. The invention also includes a method for setting a grinding roller as described above, wherein the roller base body with the at least one Edge element is produced by forging, casting or machining, so that the roller base body is formed in one piece with the at least one edge element. The advantages described with respect to the grinding roller also apply, in terms of the method, to the method for producing such a grinding roller.
Beschreibung der Zeichnungen Description of the drawings
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. The invention is explained in more detail below using several exemplary embodiments with reference to the accompanying figures.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit zwei Mahlwalzen, wobei eine Randelemente aufweist, in einer Draufsicht gemäß einem Ausführungsbeispiel. Fig. 1 shows a schematic representation of a roller mill with two grinding rollers, one having edge elements, in a plan view according to an embodiment.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit zwei Mahlwalzen mit Randelementen in einer Draufsicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Fig. 2 shows a schematic representation of a roller mill with two grinding rollers with edge elements in a plan view according to another embodiment.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Mahlwalze mit Randelementen in einer perspektivischen Ansicht und einer Draufsicht gemäß einem Ausführungsbeispiel. 3 shows a schematic illustration of a grinding roller with edge elements in a perspective view and a top view according to an exemplary embodiment.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Mahlwalze mit Randelementen in einer perspektivischen Ansicht und einer Draufsicht gemäß einem weiterenFig. 4 shows a schematic representation of a grinding roller with edge elements in a perspective view and a plan view according to another
Ausführungsbeispiel. Embodiment.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Mahlwalze mit Randelementen in einer perspektivischen Ansicht und einer Draufsicht gemäß einem weiterenFig. 5 shows a schematic representation of a grinding roller with edge elements in a perspective view and a plan view according to another
Ausführungsbeispiel. Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Walzenmühle mit zwei Mahlwalzen, wobei eine Mahlwalze Randelemente aufweist, in einer Schnittansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Embodiment. 6 shows a schematic illustration of a roller mill with two grinding rollers, one grinding roller having edge elements, in a sectional view according to a further exemplary embodiment.
Fig. 1 zeigt eine Walzenmühle 10 mit einer ersten Mahlwalze 12 und einer zweiten Mahlwalze 14, die jeweils einen im Wesentlichen zylinderförmigen Walzengrundkörper 37, 38 aufweisen. Die Mahlwalzen 12, 14 sind gegenüberliegend angeordnet und gegenläufig antreibbar. Zwischen den Mahlwalzen 12, 14 ist ein Mahlspalt 16 ausgebildet, der sich in axialer Richtung erstreckt. Die Mahlwalzen 12, 14 sind beispielhaft nahezu parallel oder vollständig parallel zueinander angeordnet, sodass der sich zwischen den Mahlwalzen 12, 14 erstreckende Mahlspalt 16 eine nahezu konstante Breite aufweist. Jede der Mahlwalzen 12, 14 weist ferner eine Walzenwelle 30, 32 auf, die sich entlang der Mittelachse durch den jeweiligen Walzengrundkörper 37, 38 erstreckt und die Mahlwalzen 12, 14 um ihre Mittelachse rotierend antreibt. Die erste und die zweite Mahlwalze 12, 14 weisen den gleichen Durchmesser auf, wobei die erste Mahlwalze 12 beispielhaft länger ist als die zweite Mahlwalze 14. 1 shows a roller mill 10 with a first grinding roller 12 and a second grinding roller 14, each of which has an essentially cylindrical roller base 37, 38. The grinding rollers 12, 14 are arranged opposite one another and can be driven in opposite directions. A grinding gap 16 is formed between the grinding rollers 12, 14 and extends in the axial direction. The grinding rollers 12, 14 are, for example, arranged almost parallel or completely parallel to one another, so that the grinding gap 16 extending between the grinding rollers 12, 14 has an almost constant width. Each of the grinding rollers 12, 14 also has a roller shaft 30, 32, which extends along the central axis through the respective roller base 37, 38 and drives the grinding rollers 12, 14 rotating about their central axis. The first and the second grinding rollers 12, 14 have the same diameter, the first grinding roller 12 being, for example, longer than the second grinding roller 14.
Die Walzengrundkörper 37, 38 weisen jeweils einen ersten Endbereich 24, 28 und einen zweiten Endbereich 22, 26 auf, die an gegenüberliegenden Enden des Walzengrundkörpers 37, 38 angeordnet sind. Der erste Endbereich 24 des ersten Walzengrundkörpers 37 ist gegenüberliegend des ersten Endbereichs 28 des zweiten Walzengrundkörpers 38 angeordnet, wobei der zweite Endbereich 22 des ersten Walzengrundkörpers 37 gegenüberliegend des zweiten Endbereichs 26 des zweiten Walzengrundkörpers 38 angeordnet ist. The roller base bodies 37, 38 each have a first end region 24, 28 and a second end region 22, 26, which are arranged at opposite ends of the roller base body 37, 38. The first end region 24 of the first roller main body 37 is arranged opposite the first end region 28 of the second roller main body 38, the second end region 22 of the first roller main body 37 being arranged opposite the second end region 26 of the second roller main body 38.
Die erste Mahlwalze 12 weist zwei Randelemente 18, 20 auf, die jeweils an einem Endbereich der Mahlwalze 12, insbesondere des Walzengrundkörpers 38 angebracht sind. Das erste Randelement 18 ist an dem ersten Randbereich 22 des ersten Walzengrundkörpers 38 der Mahlwalze 12 angeordnet und erstreckt sich in radialer Richtung über den Mahlspalt 16 hinweg, sodass es die Stirnseite des zweiten Walzengrundkörpers 37 an dem ersten Endbereich 26 teilweise überdeckt. Das zweite Randelement 20 ist an dem zweiten Endbereich 24 des ersten Walzengrundkörpers 38 angeordnet und erstreckt sich in radialer Richtung über den Mahlspalt 16 hinweg, sodass es die Stirnseite des zweiten Walzengrundkörpers 37 dem zweiten Endbereich 28 teilweise überdeckt. Zwischen den Randelementen 18 und der jeweiligen Stirnseite des zweiten Walzengrundkörpers 37 ist jeweils ein stirnseitiger Spalt 34, 36 ausgebildet. The first grinding roller 12 has two edge elements 18, 20, which are each attached to an end region of the grinding roller 12, in particular of the roller base body 38. The first edge element 18 is arranged on the first edge region 22 of the first roller base body 38 of the grinding roller 12 and extends in the radial direction beyond the grinding gap 16, so that it partially covers the end face of the second roller base body 37 at the first end region 26. The second edge element 20 is on the second end region 24 of the first roller base body 38 arranged and extends in the radial direction over the grinding gap 16, so that it partially covers the end face of the second roller body 37 of the second end region 28. An end gap 34, 36 is formed between the edge elements 18 and the respective end face of the second roller base 37.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Mahlwalze mit Randelementen 18, 20, wobei die Mahlwalze im Wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten Mahlwalze entspricht mit dem Unterschied, dass in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 jede der Mahlwalzen 12, 14 jeweils ein Randelement 18, 20 aufweist. Die erste und die zweite Mahlwalze 12, 14 weisen den gleichen Durchmesser und die gleich Länge auf und sind im Wesentlichen baugleich ausgebildet. FIG. 2 shows a further embodiment of a grinding roller with edge elements 18, 20, the grinding roller essentially corresponding to the grinding roller shown in FIG. 1 with the difference that in the exemplary embodiment in FIG. 2 each of the grinding rollers 12, 14 each has an edge element 18 , 20 has. The first and the second grinding rollers 12, 14 have the same diameter and the same length and are of essentially identical construction.
Die Randelemente 18, 20 sind bezogen auf die Endbereiche 22 - 28 der Walzengrundkörper 37, 38 diagonal gegenüberliegend angeordnet. Der erste Walzengrundkörper 38 weist an seinem ersten Endbereich 24 ein Randelement 18 auf, das sich in radialer Richtung über den Mahlspalt 16 erstreckt und die Stirnseite des zweiten Walzengrundkörpers 37 an dem ersten Endbereich 28 teilweise überdeckt. Der zweite Walzengrundkörper 37weist an seinem zweiten Endbereich 26 ein Randelement 20 auf, das sich in radialer Richtung über den Mahlspalt 16 erstreckt und die Stirnseite des ersten Walzengrundkörpers 38 an ihrem zweiten Randbereich 22 teilweise überdeckt. Das zweite Randelement 20 ist mit Bezug auf das erste Randelement 18 an dem diagonal gegenüberliegenden Endbereich 26 der zweiten Mahlwalze 14 angeordnet. Die Mahlwalzen 12, 14 sind in axialer Richtung versetzt angeordnet, sodass zwischen dem ersten Randelement 18 und der Stirnseite des zweiten Walzengrundkörpers 38 ist ein erster stirnseitiger Spalt 34 ausgebildet ist und zwischen dem zweiten Randelement 20 und der Stirnseite des ersten Walzengrundkörpers 37 ein zweiter Stirnseitiger Spalt 36 ausgebildet ist. Der erste und der zweite stirnseitige Spalt 34, 36 erstrecken sich jeweils in radialer Richtung. The edge elements 18, 20 are arranged diagonally opposite one another in relation to the end regions 22 - 28 of the roller base bodies 37, 38. The first roller base body 38 has at its first end region 24 an edge element 18 which extends in the radial direction over the grinding gap 16 and partially covers the end face of the second roller base body 37 at the first end region 28. The second roller base body 37 has at its second end region 26 an edge element 20 which extends in the radial direction over the grinding gap 16 and partially covers the end face of the first roller base body 38 at its second edge region 22. The second edge element 20 is arranged with respect to the first edge element 18 on the diagonally opposite end region 26 of the second grinding roller 14. The grinding rollers 12, 14 are arranged offset in the axial direction so that a first end gap 34 is formed between the first edge element 18 and the end face of the second roller base body 38 and a second end gap between the second edge element 20 and the end face of the first roller base body 37 36 is formed. The first and the second end gap 34, 36 each extend in the radial direction.
Die Randelemente 18, 20 umfassen beispielsweise jeweils einen umlaufenden Kreisring. Die Randelemente 18, 20 sind vorzugsweise aus einem verschleißfesten Material, wie beispielsweise Stahl, ausgebildet. Die Randelemente 18, 20 weisen beispielsweise eine Dicke von 10 mm bis 150 mm, vorzugsweise 50 mm bis 100 mm auf, und überdecken die gegenüberliegenden Walzengrundkörper 37, 38 um etwa 0- 20%, insbesondere 0,5-10%, vorzugsweise 1 -5% des Durchmessers der Walzengrundkörper 37, 38. The edge elements 18, 20 each include, for example, a circumferential circular ring. The edge elements 18, 20 are preferably made of a wear-resistant material, such as steel. The edge elements 18, 20 have for example, a thickness of 10 mm to 150 mm, preferably 50 mm to 100 mm, and cover the opposite roller base 37, 38 by about 0-20%, in particular 0.5-10%, preferably 1 -5% of the diameter of the roller base 37, 38.
Fig. 3 zeigt eine Mahlwalze, beispielsweise die erste Mahlwalze 12 der Walzenmühle der Fig. 1. Die Mahlwalze 12 weist eine Walzenwelle 30 und einen Walzengrundkörper 38 auf. Der Walzengrundkörper 38 ist beispielhaft direkt an der Walzenwelle 30 angebracht. Es ist ebenfalls denkbar, dass zwischen der Walzenwelle 30 und dem Walzengrundkörper ein vorzugsweise hülsenförmiges Zwischenelement koaxial zu der Walzenwelle 30 angebracht ist. Der Walzengrundkörper 38 ist im Wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet und koaxial zu der Walzenwelle 30 um diese herum angeordnet. Der Walzengrundkörper 38 umfasst einen mittleren Bereich, der zwischen den beiden Randelementen angeordnet ist und eine Mahloberfläche 40 aufweist. Im Betrieb der Mahlwalze kommt die Mahloberfläche 40 mit dem zu mahlenden Material in Kontakt, um dieses zu zerkleinern. Der Walzengrundkörper 38 umfasst auch beispielhaft zwei Randelemente 18, 20, die sich in radialer Richtung der Mahlwalze 12 über die Mahloberfläche 40 hinaus erstrecken. Der Walzengrundkörper 38 ist einteilig ausgebildet, sodass die Randelemente 18, 20 und der mittleren Bereich des Walzengrundkörpers 38 einteilig ausgebildet sind und den Walzengrundkörper 38 ergeben. Der Walzengrundkörper 38 ist ein Monoblock und vorzugsweise durch Schmieden, Gießen oder Spanabhebende Bearbeitung, wie beispielsweise Drehen oder Fräsen hergestellt. Die Randelemente 18, 20 erstrecken sich parallel zueinander vorzugsweise ausschließlich in radialer Richtung der Mahlwalze 12. 3 shows a grinding roller, for example the first grinding roller 12 of the roller mill of FIG. 1. The grinding roller 12 has a roller shaft 30 and a roller base body 38. The roller base body 38 is attached, for example, directly to the roller shaft 30. It is also conceivable that a preferably sleeve-shaped intermediate element is arranged coaxially to the roller shaft 30 between the roller shaft 30 and the roller base body. The roller base body 38 is essentially hollow-cylindrical and is arranged coaxially to the roller shaft 30 around it. The roller base body 38 comprises a central region which is arranged between the two edge elements and has a grinding surface 40. During operation of the grinding roller, the grinding surface 40 comes into contact with the material to be ground in order to comminute it. The roller base body 38 also includes, by way of example, two edge elements 18, 20 which extend beyond the grinding surface 40 in the radial direction of the grinding roller 12. The roller base body 38 is formed in one piece, so that the edge elements 18, 20 and the central region of the roller base body 38 are formed in one piece and result in the roller base body 38. The roller base body 38 is a monoblock and is preferably produced by forging, casting or machining, such as turning or milling. The edge elements 18, 20 extend parallel to one another, preferably exclusively in the radial direction of the grinding roller 12.
Fig. 4 zeigt eine Mahlwalze 12, die im Wesentlichen der in Fig. 3 dargestellten Mahlwalze 12 entspricht, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zu der Mahlwalze 12 der Fig. 3 weist die Mahlwalze 12 der Fig. 4 eine umlaufende Nut 42, 44 auf. Die Mahlwalze weist an jedem Ende jeweils eine umlaufende Nut 42, 44 in dem Walzengrundkörper 38 auf. Die Nut 42, 44 verläuft umfangsmäßig um den Walzengrundkörper 38 herum und ist radial nach außen offen ausgebildet. Jede der beiden umlaufenden Nuten 42, 44 grenzt direkt an ein jeweiliges Randelement 18, 20 an. Beispielsweise weist jede Nut 42, 44 eine Tiefe von etwa 10mm - 150mm vorzugsweise zwischen 30mm - 60mm auf. FIG. 4 shows a grinding roller 12 which essentially corresponds to the grinding roller 12 shown in FIG. 3, the same elements being provided with the same reference numerals. In contrast to the grinding roller 12 of FIG. 3, the grinding roller 12 of FIG. 4 has a circumferential groove 42, 44. The grinding roller has a circumferential groove 42, 44 in the roller base body 38 at each end. The groove 42, 44 extends circumferentially around the roller base body 38 and is designed to be open radially to the outside. Each of the two circumferential grooves 42, 44 borders directly on a respective one Edge element 18, 20. For example, each groove 42, 44 has a depth of approximately 10 mm-150 mm, preferably between 30 mm-60 mm.
Fig. 5 zeigt eine Mahlwalze 12, die im Wesentlichen der in Fig. 4 dargestellten Mahlwalze 12 entspricht, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zu der Mahlwalze 12 der Fig. 4 weist die Mahlwalze 12 der Fig. 5 eine Mehrzahl von Verschleißelementen 46, 48 auf. Beispielsweise sind auf der axial nach innen weisenden Seitenfläche des Randelements 18, 20 eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen 46 angebracht. Die nach innen weisenden Seitenflächen sind die einander zugewandten Seitenflächen der Randelemente 18, 20. Vorzugsweise sind die Verschleißschutzelemente 46 plattenförmig ausgebildet und an dem Randelement lösbar befestigt, beispielsweise mittels Schrauben, Kleben oder Löten. Beispielhaft sind in den umlaufenden Nuten 42,44 jeweils eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen 48 angeordnet. Die Verschleißschutzelemente 48 sind beispielsweise teilkreisringförmig ausgebildet und insbesondere in der jeweiligen Nut 42, 44 nebeneinander angeordnet, sodass sie eine geschlossene Verschleißfläche ausbilden. Insbesondere weisen die Verschleißschutzelemente 48 eine Höhe auf, die der Tiefe der jeweiligen Nut 42, 48 entspricht, sodass sie bündig mit der Mahloberfläche 40 abschließen. FIG. 5 shows a grinding roller 12 which essentially corresponds to the grinding roller 12 shown in FIG. 4, the same elements being provided with the same reference numerals. In contrast to the grinding roller 12 of FIG. 4, the grinding roller 12 of FIG. 5 has a plurality of wear elements 46, 48. For example, a plurality of wear protection elements 46 are attached to the axially inward-facing side surface of the edge element 18, 20. The inward-facing side surfaces are the side surfaces of the edge elements 18, 20 facing one another. The wear protection elements 46 are preferably plate-shaped and releasably attached to the edge element, for example by means of screws, gluing or soldering. By way of example, a plurality of wear protection elements 48 are arranged in the circumferential grooves 42, 44. The wear protection elements 48 are designed, for example, in the form of a partial ring and in particular are arranged next to one another in the respective groove 42, 44, so that they form a closed wear surface. In particular, the wear protection elements 48 have a height that corresponds to the depth of the respective groove 42, 48, so that they are flush with the grinding surface 40.
Die Verschleißschutzelemente 46, 48 sind beispielsweise aus Hartmetall, Keramik oder einer Kombination dieser Werkstoffe ausgebildet. Beispielsweise umfassen die Verschleißschutzelemente 46, 48 Wolframcarbid, Keramik, Titancarbid, Borcarbid oder Chromcarbid oder eine Mischung dieser Werkstoffe. Es ist ebenfalls denkbar, dass auf der nach innen weisenden Seitenfläche der Randelemente 18, 20 jeweils eine Auftragsschweißung oder eine verschleißfeste Beschichtung aus Hartmetall, Keramik, Diamanten oder Karbiden aufgebracht ist. The wear protection elements 46, 48 are formed, for example, from hard metal, ceramic or a combination of these materials. For example, the wear protection elements 46, 48 comprise tungsten carbide, ceramic, titanium carbide, boron carbide or chromium carbide or a mixture of these materials. It is also conceivable that an overlay weld or a wear-resistant coating made of hard metal, ceramic, diamonds or carbides is applied to the inwardly facing side surface of the edge elements 18, 20.
Weiterhin ist außerdem denkbar, die Verschleißschutzelemente 46, 48 in der Nut 42 oder 44 und an den Seitenflächen der Randelemente 18, 20 als ein gemeinsames Verschleißschutzelement 46, 48, welches sich vorzugsweise über die Nut und die nach innen weisende Seitenfläche erstreckt, auszuführen und in Form von Kreisringsegmenten nebeneinander an den Seitenfläche angeordnet wird. Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Walzenmühle 10 mit Mahlwalze mit Randelementen 18, 20, wobei die Walzenmühle 10 im Wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten Walzenmühle 10 entspricht mit dem Unterschied, dass jede Mahlwalze 12 ,14 in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 jeweils ein Zwischenelement 50, 52 aufweist, das zwischen der jeweiligen Walzenwelle 30, 32 und dem jeweiligenFurthermore, it is also conceivable to design the wear protection elements 46, 48 in the groove 42 or 44 and on the side surfaces of the edge elements 18, 20 as a common wear protection element 46, 48, which preferably extends over the groove and the inwardly facing side surface Form of circular ring segments is arranged side by side on the side surface. FIG. 6 shows a further embodiment of a roller mill 10 with a grinding roller with edge elements 18, 20, the roller mill 10 essentially corresponding to the roller mill 10 shown in FIG. 1 with the difference that each grinding roller 12, 14 in the exemplary embodiment of FIG. 6 each has an intermediate element 50, 52, which between the respective roller shaft 30, 32 and the respective
Walzengrundkörper 38 angeordnet ist. Das Zwischenelement 50, 52 ist vorzugsweise hohlzylinderförmig, insbesondere leicht konisch ausgebildet und jeweils an der jeweiligen Walzenwelle 30, 32 koaxial zu dieser fest angebracht, sodass dieses mit der Walzenwelle 30 ,32 rotiert. Insbesondere weisen die Zwischenelemente das gleiche Material auf, wie der Walzengrundkörper 38. Roller base body 38 is arranged. The intermediate element 50, 52 is preferably hollow-cylindrical, in particular slightly conical, and is in each case firmly attached to the respective roller shaft 30, 32 coaxially to the latter, so that it rotates with the roller shaft 30, 32. In particular, the intermediate elements have the same material as the roller base body 38.
Bezugszeichenliste Reference list
10 Walzenmühle 10 roller mill
12 erste Mahlwalze 12 first grinding roller
14 zweite Mahlwalze 14 second grinding roller
16 Mahlspalt 16 grinding gap
18 erstes Randelement 18 first edge element
20 zweites Randelement 20 second edge element
22 erster Endbereich des ersten Walzengrundkörpers 22 first end region of the first roller base body
24 zweiter Endbereich des ersten Walzengrundkörpers 26 zweiter Endbereich des zweiten Walzengrundkörpers24 second end region of the first roller base body 26 second end region of the second roller base body
28 erster Endbereich des zweiten Walzengrundkörpers 30 Walzenwelle der ersten Mahlwalze 28 first end region of the second roller base body 30 roller shaft of the first grinding roller
32 Walzenwelle der zweiten Mahlwalze 32 roller shaft of the second grinding roller
34 erster stirnseitiger Spalt 34 first end gap
36 zweiter stirnseitiger Spalt 36 second frontal gap
37 zweiter Walzengrundkörper 37 second roller base body
38 erster Walzengrundkörper 38 first roller base body
40 Mahloberfläche 40 grinding surface
42 Nut 42 groove
44 Nut 44 groove
46 Verschleißschutzelement 46 wear protection element
48 Verschleißschutzelement 48 wear protection element
50 Zwischenelement 50 intermediate element
52 Zwischenelement 52 intermediate element

Claims

Patentansprüche Claims
1. Mahlwalze (12, 14) einer Walzenmühle (10) aufweisend 1. Milling roller (12, 14) having a roller mill (10)
eine Walzenwelle (30) und a roller shaft (30) and
einen um die Walzenwelle (30) herum angebrachten Walzengrundkörper (37, 38), der eine Mahloberfläche (40) aufweist, a roller base body (37, 38) which is fitted around the roller shaft (30) and has a grinding surface (40),
wobei der Walzengrundkörper (37, 38) der Mahlwalze (12, 14) an zumindest einem Endbereich ein Randelement (18, 20) umfasst, das sich in radialer Richtung der Mahlwalze (12, 14) über die Mahloberfläche (40) hinaus erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass whereby the roller base body (37, 38) of the grinding roller (12, 14) comprises at least one end region an edge element (18, 20) which extends in the radial direction of the grinding roller (12, 14) beyond the grinding surface (40) characterized that
das Randelement einteilig mit dem Walzengrundkörper (37, 38) ausgebildet ist. the edge element is formed in one piece with the roller base body (37, 38).
2. Mahlwalze (12, 14) nach Anspruch 1 , wobei der Walzengrundkörper (37, 38) mit dem Randelement (18, 20) durch Schmieden, Gießen oder Spanabhebende Bearbeitung hergestellt sind. 2. Grinding roller (12, 14) according to claim 1, wherein the roller base body (37, 38) with the edge element (18, 20) are produced by forging, casting or machining.
3. Mahlwalze (12, 14) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Walzengrundkörper (37, 38) eine umlaufende Nut (42, 44) aufweist, die umfangsmäßig an einem Ende des Walzenkörpers (37, 38) angeordnet ist. 3. grinding roller (12, 14) according to any one of the preceding claims, wherein the roller base body (37, 38) has a circumferential groove (42, 44) which is arranged circumferentially at one end of the roller body (37, 38).
4. Mahlwalze (12, 14) nach Anspruch 3, wobei die Nut (42, 44) an das Randelement (18, 20) angrenzt. 4. grinding roller (12, 14) according to claim 3, wherein the groove (42, 44) adjacent to the edge element (18, 20).
5. Mahlwalze (12, 14) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei an dem Randelement (18, 20) ein Verschleißschutz angebracht ist. 5. grinding roller (12, 14) according to any one of the preceding claims, wherein a wear protection is attached to the edge element (18, 20).
6. Mahlwalze (12, 14) nach Anspruch 5, wobei der Verschleißschutz an der nach innen weisenden Seitenfläche des Randelements (18, 20) angebracht ist. 6. grinding roller (12, 14) according to claim 5, wherein the wear protection is attached to the inwardly facing side surface of the edge element (18, 20).
7. Mahlwalze (12, 14) nach Anspruch 5, wobei der Verschleißschutz an der radialen nach außen zeigenden Umfangsfläche des Randelements (18, 20) angebracht ist. 7. grinding roller (12, 14) according to claim 5, wherein the wear protection is attached to the radial outwardly facing peripheral surface of the edge element (18, 20).
8. Mahlwalze (12, 14) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Verschleißschutz eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen (46, 48) umfasst. 8. grinding roller (12, 14) according to claim 6 or 7, wherein the wear protection comprises a plurality of wear protection elements (46, 48).
9. Mahlwalze (12, 14) nach Anspruch 8, wobei die Verschleißschutzelemente plattenförmig und/oder stiftförmig ausgebildet sind. 9. grinding roller (12, 14) according to claim 8, wherein the wear protection elements are plate-shaped and / or pin-shaped.
10. Mahlwalze (12, 14) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei die Mahlwalze (12, 14) eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen (48) aufweist, die in der umlaufenden Nut (42, 44) angeordnet sind. 10. grinding roller (12, 14) according to one of claims 3 to 9, wherein the grinding roller (12, 14) has a plurality of wear protection elements (48) which are arranged in the circumferential groove (42, 44).
11. Mahlwalze (12, 14) nach Anspruch 10, wobei das Verschleißschutzelement (46) sich über die Nut (42, 44) und die nach innen weisende Seitenfläche des Randelements (18, 20) erstreckt. 11. grinding roller (12, 14) according to claim 10, wherein the wear protection element (46) extends over the groove (42, 44) and the inwardly facing side surface of the edge element (18, 20).
12. Mahlwalze (12, 14) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zwischen der Walzenwelle und dem Walzengrundkörper (38) ein hohlzylinderförmiges Zwischenelement (52) angeordnet ist. 12. grinding roller (12, 14) according to any one of the preceding claims, wherein a hollow cylindrical intermediate element (52) is arranged between the roller shaft and the roller base body (38).
13. Walzenmühle (10) zum Zerkleinern von körnigem Material aufweisend 13. having roller mill (10) for crushing granular material
eine erste Mahlwalze (12) und eine zweite Mahlwalze (14), die gegenüberliegend angeordnet und gegenläufig antreibbar sind, a first grinding roller (12) and a second grinding roller (14) which are arranged opposite one another and can be driven in opposite directions,
wobei zwischen den Mahlwalzen (12, 14) ein Mahlspalt (16) ausgebildet ist, wobei jede Mahlwalze (12, 14) eine Walzenwelle und einen um die Walzenwelle (30, 32) herum angebrachten Walzengrundkörper (37, 38) aufweist und wobei zumindest eine der Mahlwalzen (12, 14) eine Mahlwalze (12, 14) nach einem der vorangehenden Ansprüche ist und wherein a grinding gap (16) is formed between the grinding rollers (12, 14), each grinding roller (12, 14) having a roller shaft and a roller base body (37, 38) attached around the roller shaft (30, 32), and at least one the grinding rollers (12, 14) is a grinding roller (12, 14) according to one of the preceding claims and
wobei das Randelement (18, 20) derart ausgebildet ist, dass es sich über den Mahlspalt (16) erstreckt und die gegenüberliegende Mahlwalze (12, 14) stirnseitig zumindest teilweise überdeckt. the edge element (18, 20) being designed such that it extends over the grinding gap (16) and at least partially covers the opposite grinding roller (12, 14) on the end face.
14. Walzenmühle (10) nach Anspruch 13, wobei jede der Mahlwalzen (12, 14) eine Mahlwalze (12, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ist und wobei jedes Randelement (18, 20) derart ausgebildet ist, dass es sich über den Mahlspalt (16) erstreckt und die gegenüberliegende Mahlwalze (12, 14) stirnseitig zumindest teilweise überdeckt. 14. Roller mill (10) according to claim 13, wherein each of the grinding rollers (12, 14) is a grinding roller (12, 14) according to one of claims 1 to 12 and wherein each edge element (18, 20) is designed such that it extends over the grinding gap (16) and at least partially covers the opposite grinding roller (12, 14) on the end face.
15. Verfahren zum Herstellen einer Mahlwalze (12, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Walzengrundkörper (37, 38) mit dem zumindest einen Randelement (18, 20) durch Schmieden, Gießen oder Spanabhebende Bearbeitung hergestellt ist, sodass der Walzengrundkörper (37, 38) mit dem zumindest einen Randelement (18, 20) einteilig ausgebildet ist. 15. A method for producing a grinding roller (12, 14) according to one of claims 1 to 12, wherein the roller base body (37, 38) with the at least one edge element (18, 20) is produced by forging, casting or machining, so that the Roller base body (37, 38) is formed in one piece with the at least one edge element (18, 20).
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