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EP2081689B1 - Rollenmühle - Google Patents

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Publication number
EP2081689B1
EP2081689B1 EP07822380A EP07822380A EP2081689B1 EP 2081689 B1 EP2081689 B1 EP 2081689B1 EP 07822380 A EP07822380 A EP 07822380A EP 07822380 A EP07822380 A EP 07822380A EP 2081689 B1 EP2081689 B1 EP 2081689B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
mill
moment arm
bearing
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
EP07822380A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2081689A1 (de
Inventor
Pedro Guerrero Palma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
Polysius 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
Application filed by Polysius AG filed Critical Polysius AG
Publication of EP2081689A1 publication Critical patent/EP2081689A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2081689B1 publication Critical patent/EP2081689B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/04—Mills with pressed pendularly-mounted rollers, e.g. spring pressed

Definitions

  • the invention relates to a roller mill with at least one grinding roller and a rotatable grinding plate.
  • roller mills are known in a variety of configurations.
  • the grinding roller is fixed to one end of a rotatable shaft which is supported outside the mill in a spherical roller bearing.
  • a power arm is provided, which is supported pivotably and non-rotatably in a bearing, wherein the grinding roller is rotatably mounted at one end of the power arm.
  • means for applying a force to the power arm are provided to adjust the grinding pressure exerted by the grinding roller.
  • the means for exerting a force on the power arm are formed in many applications by spring elements. To be able to vary the grinding pressure better and to be able to set larger grinding pressures, however, hydraulic cylinders are often used.
  • This hydraulic cylinder is formed by a hinged and articulated connected to the power arm pull cylinder.
  • a coal mill is known in which the power arm is in operative connection with a pressure cylinder to adjust the grinding pressure exerted by the grinding roller.
  • the cylinder is fixedly mounted on the housing wall, so that the cylinder piston protrudes into the mill interior and there transmits the force via a guided in a sleeve punch on the power arm. Since the power arm is mounted pivotably, occur in the region of the contact point on high transverse forces that must be absorbed by the sleeve.
  • the DE 742 912 C describes a spring roller mill with mounted outside of the mill housing, pushed by springs against the grinding path commuting. Furthermore, from the US-A-4,610,401 a roller mill with a milling roller mounted on a power arm known, wherein via a pressure cylinder, a force is transmitted to the power arm to adjust the pressure exerted by the grinding roller grinding pressure. The contact point at which the force is transmitted to the power arm, is located within the mill interior.
  • the invention is based on the object to find a new design for the introduction of a force on the power arm.
  • the roller mill according to the invention consists essentially of at least one grinding roller and a rotatable grinding table, which are arranged in a mill interior and a power arm which is pivotally and rotatably supported in a bearing, wherein the grinding roller is rotatably mounted at one end of the power arm and further means for Applying a force to the force arm are provided, which comprise a pressure cylinder which is in operative contact with the force arm to adjust the grinding pressure exerted by the grinding roller.
  • the contact point at which the force of the printing cylinder is transferred to the power arm it is outside the mill interior.
  • At least one thrust bearing is provided between the pressure cylinder and the power arm, which allows a relative movement between the pressure cylinder and the power arm.
  • a printing cylinder can be made smaller and more compact compared to a pull cylinder, whereby installation space is saved.
  • An arranged outside the mill interior contact point also has the advantage that it is exposed to lower wear, since there is no dust and no high temperatures.
  • the pressure cylinder is arranged fixed.
  • a fixed cylinder is on the one hand more compact and reduces the moving masses of a reel unit, which has a favorable effect on the vibrations.
  • the printing cylinder is expediently aligned perpendicular to the connection between the bearing and the grinding roller, whereby an optimal power transmission is possible. Furthermore, the printing cylinder is preferably arranged in a central region between the grinding roller and the bearing.
  • the thrust bearing can in particular have a first and a second pressure surface for exerting a sliding movement, wherein the coefficient of friction is preferably less than 0.2.
  • the thrust bearing With the thrust bearing, the relative movement between the fixed pressure cylinder and the pivotable power arm can be compensated so far that the forces acting on the impression cylinder transverse forces are minimized.
  • a third and a fourth pressure surface are also provided for exercising a pivoting movement, thereby further minimizing the transverse forces. Due to the arrangement of the thrust bearing outside of the mill interior, a complex sealing of the bearing is not required.
  • Roller mill shown consists essentially of a grinding roller 1 and a rotatable grinding table 2, which are arranged in a limited by a housing 3 mill interior 4. Furthermore, a power arm 5 is provided, which is pivotable and rotationally fixed in a bearing 6 designed as a fixed bearing is supported, wherein the grinding roller 1 is rotatably mounted at the opposite end of the power arm.
  • means for applying a force to the power arm 5 are provided to adjust the pressure exerted by the grinding roller.
  • This means comprises a pressure cylinder 7, which is fixedly arranged and acts approximately vertically to the line connecting bearing 6 and grinding roller 1 on the power arm 5.
  • the impression cylinder 7 is preferably formed by a plunger cylinder.
  • a contact point 8 at which the force of the printing cylinder 7 is transmitted to the power arm 5, is located outside of the mill interior 4th
  • the pressure cylinder 7 acts in a central region between the grinding roller 1 and bearing 6 on the power arm 5.
  • the positions of bearing and pressure cylinder are reversed.
  • the power arm 5 is formed in a straight line in the illustrated embodiment, but also bent arms are considered in principle.
  • the bearing 6 is preferably formed by an axial spherical plain bearing, wherein in particular two mutually juxtaposed axial spherical plain bearings are used, which can be braced against each other, whereby the bearing clearance can be minimized.
  • the grinding roller 1 at the other end of the power arm 5 is mounted via two tapered roller bearings 9 mounted in an O arrangement, wherein a lubricant space 10 of the tapered roller bearings 9 extends to a region outside of the mill interior 4 and is sealed there.
  • the bearing 6 allows a tilting movement of the power arm 5 by an angle ⁇ . It thus comes to a relative movement between the fixed pressure cylinder 7 and the power arm. 5 Since the pressure cylinder 7 is in constant operative contact with the power arm 5, it is therefore in the region of the contact point due to the relative movement to shear forces. In order to compensate for the relative movement between the impression cylinder 7 and the force arm 5, a thrust bearing 10 is provided that allows a relative movement between the impression cylinder and the power arm. The thrust bearing is in Fig.
  • FIG. 3 shown in more detail and has a first and a second pressure surface 10a, 10b for exerting a sliding movement, wherein by suitable selection of the sliding pair a coefficient of friction is provided smaller than 0.2.
  • a third and a fourth sliding surface is also provided for exercising a pivoting movement. Again, the coefficient of friction can be minimized by suitable sliding mating.
  • Fig. 3 are shown in solid lines the center position of the power arm and with dotted lines the two extreme positions of the power arm in conjunction with the thrust bearing.
  • the power transmission from the impression cylinder to the power arm can be done in a very compact manner.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rollenmühle mit wenigstens eine Mahlrolle und einem rotierbaren Mahlteller.
  • Aus der Praxis sind Rollenmühlen in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen bekannt. Bei einer Ausführungsform ist die Mahlrolle an einem Ende einer drehbaren Welle befestigt, die außerhalb der Mühle in einem Pendelrollenlager gehaltert ist. In einer anderen Ausgestaltung ist ein Kraftarm vorgesehen, der schwenkbeweglich und drehfest in einem Lager gehaltert ist, wobei die Mahlrolle drehbar an einem Ende des Kraftarms gelagert ist. Ferner sind Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm vorgesehen, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen. Die Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm werden in vielen Anwendungen durch Federelemente gebildet. Um den Mahldruck besser variieren zu können und auch größere Mahldrücke einstellen zu können, werden jedoch vielfach Hydraulikzylinder eingesetzt.
  • In der JP-A-2002159874 wird dieser Hydraulikzylinder durch einen gelenkig gelagerten und gelenkig mit dem Kraftarm verbundenen Zugzylinder gebildet.
  • Aus der JP-A-2000 312832 ist ferner eine Kohlemühle bekannt, bei welcher der Kraftarm mit einem Druckzylinder in Wirkverbindung steht, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen. Der Zylinder ist dabei feststehend an der Gehäusewandung montiert, sodass der Zylinderkolben in den Mühleninnenraum hineinragt und dort die Kraft über einen in einer Hülse geführten Stempel auf den Kraftarm überträgt. Da der Kraftarm schwenkbeweglich gelagert ist, treten im Bereich der Kontaktstelle hohe Querkräfte auf, die von der Hülse aufgenommen werden müssen.
  • Die DE 742 912 C beschreibt eine Federrollenmühle mit außerhalb des Mühlengehäuses gelagerten, durch Federn gegen die Mahlbahn gedrückten Pendeln. Weiterhin ist aus der US-A-4 610 401 eine Rollenmühle mit einer an einem Kraftarm gelagerten Mahlrolle bekannt, wobei über einen Druckzylinder eine Kraft auf den Kraftarm übertragen wird, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen. Die Kontaktstelle, an der die Kraft auf den Kraftarm übertragen wird, befindet sich dabei innerhalb des Mühleninnenraums.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine neue Konstruktion für die Einleitung einer Kraft auf den Kraftarm zu finden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Rollenmühle besteht im Wesentlichen aus wenigstens einer Mahlrolle und einem rotierbaren Mahlteller, die in einem Mühleninnenraum angeordnet sind sowie einem Kraftarm, der schwenkbeweglich und drehfest in einem Lager gehaltert ist, wobei die Mahlrolle drehbar an einem Ende des Kraftarms gelagert ist und ferner Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm vorgesehen sind, die einen Druckzylinder umfassen, der mit dem Kraftarm in Wirkkontakt steht, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen. Die Kontaktstelle, an der die Kraft des Druckzylinders auf den Kraftarm übertragen wird, befindet sich dabei außerhalb des Mühleninnenraums. Zwischen dem Druckzylinder und dem Kraftarm ist dabei wenigstens ein Drucklager vorgesehen, das eine Relativbewegung zwischen Druckzylinder und Kraftarm erlaubt.
  • Ein Druckzylinder kann im Vergleich zu einem Zugzylinder kleiner und kompakter ausgeführt werden, wodurch Einbauraum eingespart wird. Eine außerhalb des Mühleninnenraums angeordnete Kontaktstelle hat außerdem den Vorteil, dass sie einem niedrigeren Verschleiß ausgesetzt ist, da dort kein Staub und keine hohen Temperaturen vorhanden sind.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Druckzylinder feststehend angeordnet. Ein feststehender Zylinder ist zum einen kompakter und reduziert die beweglichen Massen einer Rolleneinheit, was sich bezüglich der Schwingungen günstig auswirkt.
  • Außerdem wird der Druckzylinder zweckmäßigerweise senkrecht zur Verbindung zwischen Lager und Mahlrolle ausgerichtet, wodurch eine optimale Kraftübertragung möglich ist. Weiterhin wird der Druckzylinder vorzugsweise in einem Mittelbereich zwischen Mahlrolle und Lager angeordnet.
  • Das Drucklager kann dabei insbesondere eine erste und eine zweite Druckfläche zur Ausübung einer Gleitbewegung aufweisen, wobei der Reibwert vorzugsweise weniger als 0,2 beträgt. Mit dem Drucklager kann die Relativbewegung zwischen feststehenden Druckzylinder und schwenkbeweglichen Kraftarm soweit ausgeglichen werden, dass die auf dem Druckzylinder wirkenden Querkräfte minimiert werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind außerdem eine dritte und eine vierte Druckfläche zur Ausübung einer Schwenkbewegung vorgesehen, um dadurch die Querkräfte noch weiter zu minimieren. Durch die Anordnung des Drucklagers außerhalb des Mühleninnenraums ist eine aufwendige Abdichtung des Lagers nicht erforderlich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    eine geschnittene Teilansicht der Rollenmühle,
    Fig. 2
    eine Prinzipdarstellung der Rollenmühle,
    Fig. 3
    eine geschnittene Teilansicht im Bereich der Kontaktstelle, an der die Kraft des Druckzylinders auf den Kraftarm übertragen wird.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Rollenmühle besteht im Wesentlichen aus einer Mahlrolle 1 und einem rotierbaren Mahlteller 2, die in einem durch ein Gehäuse 3 begrenzten Mühleninnenraum 4 angeordnet sind. Weiterhin ist ein Kraftarm 5 vorgesehen, der schwenkbeweglich und drehfest in einem als Festlager ausgebildeten Lager 6 gehaltert ist, wobei die Mahlrolle 1 drehbar am gegenüberliegenden Ende des Kraftarms gelagert ist.
  • Ferner sind Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm 5 vorgesehen, um den von der Mahlrolle ausgeübten Druck einzustellen. Dieser Mittel umfassen einen Druckzylinder 7, der feststehend angeordnet ist und etwa senkrecht zur Verbindungslinie zwischen Lager 6 und Mahlrolle 1 auf den Kraftarm 5 einwirkt. Der Druckzylinder 7 wird vorzugsweise durch einen Plungerzylinder gebildet. Eine Kontaktstelle 8, an der die Kraft des Druckzylinders 7 auf den Kraftarm 5 übertragen wird, befindet sich außerhalb des Mühleninnenraums 4.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt der Druckzylinder 7 in einem Mittelbereich zwischen Mahlrolle 1 und Lager 6 auf den Kraftarm 5. Im Rahmen der Erfindung wäre es aber auch denkbar, dass die Positionen von Lager und Druckzylinder vertauscht sind.
  • Weiterhin ist der Kraftarm 5 im dargestellten Ausführungsbeispiel geradlinig ausgebildet, wobei aber auch abgeknickte Kraftarme grundsätzlich in Betracht kommen.
  • Das Lager 6 wird vorzugsweise durch ein Axialgelenklager gebildet, wobei insbesondere zwei gegeneinander angeordnete Axialgelenklager zur Anwendung kommen, die gegeneinander verspannt werden können, wodurch das Lagerspiel minimiert werden kann. Die Mahlrolle 1 am anderen Ende des Kraftarms 5 ist über zwei in O-Anordnung montierte Kegelrollenlager 9 gelagert, wobei sich ein Schmiermittelraum 10 der Kegelrollenlager 9 bis in einem Bereich außerhalb des Mühleninnenraums 4 erstreckt und dort abgedichtet ist.
  • Wie sich aus der Prinzipdarstellung der Fig. 2 ergibt, ermöglicht das Lager 6 eine Kippbewegung des Kraftarms 5 um einen Winkel α. Es kommt somit zu einer Relativbewegung zwischen dem feststehenden Druckzylinder 7 und dem Kraftarm 5. Da der Druckzylinder 7 in ständigem Wirkkontakt mit dem Kraftarm 5 steht, kommt es daher im Bereich der Kontaktstelle aufgrund der Relativbewegung zu Querkräften. Um die Relativbewegung zwischen Druckzylinder 7 und Kraftarm 5 auszugleichen ist ein Drucklager 10 vorgesehen, dass eine Relativbewegung zwischen dem Druckzylinder und dem Kraftarm erlaubt. Das Drucklager ist in Fig. 3 näher dargestellt und weist eine erste und eine zweite Druckfläche 10a, 10b zur Ausübung einer Gleitbewegung auf, wobei durch geeignete Auswahl der Gleitpaarung ein Reibwert kleiner 0,2 vorgesehen ist. Um die Einleitung der Querkräfte auf den Zylinder 7 noch weiter zu reduzieren, ist außerdem eine dritte und eine vierte Gleitfläche zur Ausübung einer Schwenkbewegung vorgesehen. Auch hier kann durch geeignete Gleitpaarungen der Reibwert minimiert werden. In Fig. 3 sind mit durchgezogenen Linien die Mittelstellung des Kraftarms und mit strichpunktierten Linien die beiden Extremstellungen des Kraftarms in Verbindung mit dem Drucklager dargestellt.
  • Mit dieser Ausbildung des Drucklagers kann die Kraftübertragung vom Druckzylinder auf den Kraftarm in sehr kompakter Art und Weise erfolgen.
  • Bei den der Erfindung zugrunde liegenden Versuchen hat sich außerdem gezeigt, dass das Verhältnis des Abstandes a zwischen Druckzylinder 7 und Mahlrolle 1 zum Abstand b zwischen Druckzylinder 7 und Lager 6 im Bereich von 1:0,9 und 1:1,2, vorzugsweise im Bereich von 1:1,0 und 1:1,1 liegen sollte, um die im Lager 6, im Druckzylinder 7 und den entsprechenden Gegenlagern wirkenden Kräften möglichst klein zu halten. Dadurch sind bei den beteiligten Elementen entsprechende Gewichtsreduzierungen möglich.

Claims (10)

  1. Rollenmühle mit wenigstens einer Mahlrolle (1) und einem rotierbaren Mahlteller (2), die in einem Mühleninnenraum (4) angeordnet sind sowie einem Kraftarm (5), der schwenkbeweglich und drehfest in einem Lager (6) gehaltert ist, wobei die Mahlrolle (1) drehbar an einem Ende des Kraftarms gelagert ist und ferner Mittel zum Ausüben einer Kraft auf den Kraftarm vorgesehen sind, die mit dem Kraftarm in Wirkkontakt stehen, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen, wobei sich die Kontaktstelle (8), an der die Kraft auf den Kraftarm (5) übertragen wird, außerhalb des Mühleninnenraums (4) befindet,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ausüben der Kraft auf den Kraftarm einen Druckzylinder (7) umfassen, der mit dem Kraftarm in Wirkkontakt steht, um den von der Mahlrolle ausgeübten Mahldruck einzustellen und dass zwischen Druckzylinder und dem Kraftarm (5) wenigstens ein Drucklager (10) vorgesehen ist, das eine Relativbewegung zwischen dem Druckzylinder (7) und dem Kraftarm (5) erlaubt.
  2. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckzylinder (7) in einem Mittelbereich zwischen der Mahlrolle (1) und dem Lager (6) auf den Kraftarm (5) einwirkt.
  3. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucklager (10) eine erste und eine zweite Druckfläche (10a, 10b) zur Ausübung einer Gleitbewegung und eine dritte und eine vierte Druckfläche (10c, 10d) zur Ausübung einer Schwenkbewegung aufweist.
  4. Rollenmühle nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucklager (10) eine erste und eine zweite Druckfläche (10a, 10b) aufweist, die eine Gleitbewegung mit einem Reibwert kleiner 0,2 ermöglicht.
  5. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckzylinder (7) feststehend angeordnet ist.
  6. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckzylinder (7) senkrecht zur Verbindung zwischen Lager (6) und Mahlrolle (1) ausgerichtet ist.
  7. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (6) des Kraftarms (5) durch ein Axialgelenklager gebildet wird.
  8. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftarm (5) geradlinig ausgebildet ist.
  9. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckzylinder (7) durch einen Plungerzylinder gebildet wird.
  10. Rollenmühle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Abstands (a) zwischen Druckzylinder (7) und Mahlrolle (1) zum Abstand (b) zwischen Druckzylinder (7) und Lager (6) des Kraftarms (5) im Bereich von 1:0,9 und 1:1,2 , vorzugsweise im Bereich von 1:1,0 und 1:1,1 liegt.
EP07822380A 2006-12-08 2007-11-08 Rollenmühle Active EP2081689B1 (de)

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