Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von großen Mühlenzylindern, wobei der Mühlenzylinder aus mehreren Zylinderschüssen besteht, die miteinander verschweißt sind. Derartige Mühlenzylinder können Durchmesser von 3 bis 12m und mehr aufweisen und werden beispielsweise für Kugelmühlen, Autogenmühlen und Semi- Autogenmühlen eingesetzt. Diese Mühlen sind üblicherweise umfangsgelagert, wobei an den Endbereichen des Mühlenzylinders Laufringe vorgesehen sind, die mit entsprechend ausgebildeten Gleitlagern zusammenwirken (DE 89 13 313 Ul). Für diese Art der Lagerung ist es von entscheidender Bedeutung, dass die einzelnen

Zylinderschüsse exakt zur gemeinsamen Mühlenachse ausgerichtet sind und auch die miteinander zu verschweißenden Stirnkanten konzentrisch und rechtwinklig zur Laufringfläche ausgerichtet sind.

Aufgrund der großen Dimensionen kann der komplette Mühlenzylinder nicht mehr transportiert werden. Es ist daher üblich, dass die einzelnen Zylinderschüsse mit für die Schweißung vorbereiteten Stirnkanten zur Baustelle transportiert werden und erst vor Ort miteinander verschweißt werden. Die Anmelderin hat hierzu das sogenannte Po lweld®- Verfahren entwickelt.

Da in letzter Zeit immer größere Mühlenzylinder gebaut werden, ist auch der Transport der einzelnen Zylinderschüsse zur Baustelle mit enormen Kosten verbunden. Hierbei schlagen nicht nur die Transportkosten, sondern auch etwaige Einfuhrzölle für Halbzeuge zur Buche. In der DE 89 13 313 Ul wurde daher vorgeschlagen, die Mühlenzylinder und die Laufringe in Längsrichtung zu teilen und die Teilstücke über Flansche miteinander zu verbinden. Aus der DE 12 81 810 A ist eine Zentriereinrichtung für große, miteinander zu verschweißende Zylinderschüsse, insbesondere bei Rohrmühlen bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fertigung von großen Mühlenzylindern, bestehend aus mehreren Zylinderschüssen, anzugeben, das sich durch geringere Fertigungskosten auszeichnet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Ansprüche 1 und 2 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden mehrere Zylinderschüsse miteinander verschweißt, wobei zumindest einzelne Zylinderschüsse vor dem Verschweißen im Bereich ihrer zu verschweißenden Stirnkanten mit wenigstens einem Bearbeitungswerkzeug bearbeitet werden. Außerdem wird der zu bearbeitende Zylinderabschnitt mit nach innen ausgerichteten Absteifungen versehen, wobei eine temporäre Achse an den Absteifungen derart angebracht wird, dass die temporäre Achse in der Mittelachse des Zylinderschusses ausgerichtet ist, und wobei das wenigstens eine Bearbeitungswerkzeug mittels einer Halterung an der temporären Achse befestigt ist und es bei der Bearbeitung der Stirnkanten zu einer Drehung des Bearbeitungswerkzeuges relativ zum Zylinderschuss um oder mit der temporären Achse kommt und die temporäre Achse nach der Bearbeitung der Stirnkanten abgebaut und entfernt wird.

Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft die Bearbeitung der Laufringe des Mühlenzylinders, wobei auf zwei der miteinander verschweißten Zylinderschüsse auf ihre Umfangsfläche jeweils ein Laufring zur Lagerung des Mühlenzylinders vorgesehen ist. Auch hierbei wird der aus den miteinander verschweißten Zylinderschüssen bestehende Mühlenzylinder mit nach innen ausgerichteten Absteifungen versehen, wobei wenigstens eine temporäre Achse an den Absteifungen derart angebracht wird, dass die temporäre Achse in der Mittelachse des Mühlenzylinders ausgerichtet ist. Das Bearbeitungswerkzeug ist wiederum mittels einer Halterung an der temporären Achse befestigt, sodass es bei der Bearbeitung der Laufringe mit dem Bearbeitungswerkzeug zu einer Drehung des Bearbeitungswerkzeugs relativ zum Mühlenzylinder um oder mit der temporären Achse kommt, sowie die wenigstens eine temporäre Achse nach der Bearbeitung der Laufringe abgebaut und entfernt wird. Eine temporäre Achse lässt sich relativ leicht an den Aussteifungen befestigen und in der Mittelachse des Zylinderschusses bzw. Mühlenzylinders ausrichten. Ein an dieser temporären Achse befestigtes Halterungselement ermöglicht eine konzentrisch und rechtwinklig zu dieser Achse ausgerichtete Bearbeitung der Stirnkanten der einzelnen Zylinderschüsse bzw. der auf der Umfangsfläche des Mühlenzylinders vorgesehenen Laufringe. Auf diese Weise wird auch sichergestellt, dass konzentrische Laufringe bzw. Laufringflächen entstehen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Als Bearbeitungswerkzeug kann insbesondere ein Schleifwerkzeug und/oder ein Fräswerkzeug und/oder ein Drehwerkzeug und/oder ein Bohrwerkzeug zum Einsatz kommen. Die Halterung des Bearbeitungswerkzeugs ist vorzugsweise so ausgerichtet, dass die Bearbeitung der Stirnkanten der Zylinderschüsse konzentrisch und rechtwinklig zur temporären Achse erfolgt. Auch die Bearbeitung der Laufringe des Mühlenzylinders erfolgt konzentrisch zur temporären Achse.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Zylinderschüsse aus Plattenmaterial durch Walzen hergestellt, wobei dies vorzugsweise auf der Baustelle durchgeführt wird. Das hierfür nötige Plattenmaterial lässt sich zudem wesentlich kostengünstiger als vorgefertigte Zylinderschüsse transportieren.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die einzelnen, bearbeiteten Zylinderschüsse am zukünftigen Einsatzort des Mühlenzylinders miteinander verschweißt werden. Dies hat den Vorteil, dass der Bau zusätzlicher, teurer Fundamente für die Lagerung während des Schweißen entbehrlich sind. Es ist daher auch zweckmäßig, wenn die Bearbeitung der Laufringe am zukünftigen Einsatzort des Mühlenzylinders unter Verwendung von dort für die zukünftige Lagerung des Mühlenzylinders vorgesehenen Mühlenfundamenten erfolgt, wobei die wenigstens eine temporäre Achse in temporären Lagern gehaltert ist und sich die temporären Lager direkt oder indirekt auf den für die zukünftige Lagerung vorgesehen Mühlenfundamenten abstützen. Die Aussteifungen werden während der Endmontage der Mühle/Mühlenzylinder ausgebaut und entsorgt.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Beschreibung und der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Zylinderschusses mit Absteifungen,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Zylinderschusses der Fig. 1.

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Bearbeitung der Stirnkanten eines

Zylinderschusses mit um die temporäre Achse rotierendem Bearbeitungswerkzeug,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Bearbeitung der Stirnkante und des

Laufrings eines Zylinderschusses mit um die temporäre Achse rotierendem Bearbeitungswerkzeug,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Bearbeitung der Stirnkante und des

Laufrings eines Zylinderschusses mit einem mit der temporären Achse rotierenden Bearbeitungswerkzeug,

Fig. 6 schematische Darstellung des Zylinderschusses bei der Anbringung von Bohrungen im Zylindermantel mit einem um die temporäre Achse rotierenden Bohrwerkzeug,

Fig. 7 eine schematische Darstellung während der Bearbeitung der Laufringe eines Mühlenzylinders und

Fig. 8 eine schematische Darstellung des in temporären Lagern gelagerten

Mühlenzylinders mit einem Walzwerk.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Zylinderschuss wird durch Walzen von Plattenmaterial hergestellt und weist beispielsweise eine Wandstärke im Bereich von 30 mm bis 220 mm und einen Außendurchmesser von 3 m bis 14m auf. Die Länge des Zylinderschusses 1 liegt üblicherweise im Bereich von 1 ,5m bis 6m .

Der Zylinderschuss ist mit nach innen ausgerichteten Absteifungen 2 versehen, die jeweils in der Nähe der Stirnkanten la, lb angeordnet ist. Diese Absteifungen bestehen jeweils aus einer zentralen Scheibe 2b und einer Vielzahl von radialen Streben 2a, wobei die radialen Streben 2a mit der Innenseite des Zylinderschusses 1 verschweißt sind.

Um nun mehrere dieser Zylinderschüsse miteinander zu einem Mühlenzylinder verschweißen zu können, müssen die Stirnkanten la, lb mit einem Bearbeitungswerkzeug bearbeitet werden (Fig. 3). Hierzu wird eine temporäre Achse 3 durch den Zylinderschuss 1 gesteckt und im Bereich der Absteifungen 2 derart angebracht, dass die temporäre Achse exakt in der Mittelachse des Zylinderschusses ausgerichtet ist. Hierzu ist die zentrale Scheibe 2b der Absteifung 2 mit einer zentralen Öffnung 2c versehen, die im Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der temporären Achse 3 ist. Im Bereich der Öffnung 2c sind Verstellmittel 2d vorgesehen, mit der die temporäre Achse an der Absteifung 2 befestigt und exakt in der Mittelachse des Zylinderschusses ausgerichtet werden kann (Fig. 1). Diese Verstellmittel können beispielsweise durch Verstellschrauben oder jede Art von Klemmung, wie Klemmschrauben, Einstellschrauben, Verstellkeile, Excenter, gebildet werden. Fig. 3 zeigt die Situation mit aus gerichteter temporärer Achse 3. Der Zylinderschuss ist zweckmäßigerweise im Bereich seiner Umfangsfläche le in geeigneten Lagerschuhen gelagert.

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind auf den beiden, aus dem Zylinderschuss 1 herausragenden Enden der temporären Achse 3 jeweils ein Bearbeitungswerkzeug 4, das eine Halterung 4a aufweist, die mit einem Lager 4b an der feststehenden temporären Achse 3 gehaltert ist. An der Halterung 4a ist weiterhin ein Verschiebemechanismus 4c vorgesehen, der das eigentliche Werkzeug 4d trägt und eine Verstellung des Werkzeuges 4d in Richtung und senkrecht zur temporären Achse 3 (Pfeile 16) ermöglicht und damit in Richtung und senkrecht zur Mittelachse lc des Zylinderschusses 1 verstellbar ist. Für die Bearbeitung der Stirnkanten la, lb kommt als Werkzeug 4d beispielsweise ein Dreh- oder Fräswerkzeug zum Einsatz.

Die Stirnkanten la und lb werden von innen und außen abgedreht oder abgefräst, sodass ein zentraler Steg ld entsteht. Die äußere Stirnfläche dieses Steges ld liegt dabei exakt in einer Ebene, die senkrecht zur Mittelachse lc ausgerichtet ist.

Beim späteren Verschweißen mehrere Zylinderschüsse stoßen die Stege benachbarter Zylinderschüsse unmittelbar aneinander und können auf diese Weise exakt ausgerichtet und verschweißt werden, indem das zuvor durch das Bearbeitungswerkzeug entfernte Material mit Schweißmaterial wieder aufgefüllt wird.

Fig. 4 zeigt die Bearbeitung eines Zylinderschusses 1 der auf seiner Außenseite mit einem Laufring lf versehen ist. Der Laufring wird durch einen Bereich des Zylindermantels le gebildet, der eine größere Wandstärke aufweist. Um einen späteren ruhigen Umlauf des Mühlenzylinders zu gewährleisten, muss die Lauffläche des Laufrings lf absolut parallel zur Mittelachse lc des Zylinderschusses 1 ausgerichtet sein. Auch dies kann durch das Bearbeitungswerkzeug 4 erfolgen. Die Halterung 4a und der Verschiebemechanismus 4c sind dabei so ausgebildet, dass der komplette Laufring lf bearbeitet werden kann.

Anstelle einer feststehend angeordneten temporären Achse 3, um die das Bearbeitungswerkzeug 4 rotiert, kann auch vorgesehen werden, dass die temporäre Achse 3 drehbar im Bereich der Absteifungen 2 gehaltert wird und das Bearbeitungswerkzeug drehfest mit der temporären Achse 3 verbunden ist (Fig. 5). Für diesen Zweck wäre die temporäre Achse mit Hilfe von Lagern 5 an den Absteifungen 2, insbesondere im Bereich der zentralen Scheibe 2a zu haltern.

In beiden Ausführungsfällen ist die Halterung 4a und insbesondere die Verbindung mit der temporären Achse 3 so auszubilden, dass das mit dem Zylinderschuss in Bearbeitungskontakt kommende Werkzeug 4d exakt in einer Ebene senkrecht zur temporären Achse 3 geführt ist. Mit dem Konzept eines mit oder um eine temporären Achse drehenden Bearbeitungswerkzeug können auch exakt radial ausgerichtete Bohrungen in den Zylindermantel le des Zylinderschusses 1 eingebracht werden (siehe Fig. 6). Hierzu wird ein Bearbeitungswerkzeug 6 im Inneren des Zylinderschusses 1 mittels einem Lager 6b auf der temporären Achse 3 gehaltert. Die Halterung 6a trägt wiederum einen Verschiebemechanismus 6c und einen exakt radial ausgerichteten Bohrer 6d. Die Verschiebung des Bearbeitungswerkzeuges in Richtung der temporären Achse 3 erfolgt zweckmäßigerweise im Bereich des Lagers 6b durch einen geeigneten, hier nicht näher dargestellten Mechanismus. Das Verschweißen der vorbereiteten Zylinderschüsse erfolgt gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel am zukünftigen Einsatzort des Mühlenzylinders unter Verwendung von dort für die zukünftige Lagerung des Mühlenzylinders vorgesehenen Mühlenfundamenten 7. Hierzu wird zwischen den Mühlenfundamenten 7 eine temporäre Tragstruktur 8 mit für jeden Zylinderabschnitt vorgesehenen Auflagern 9, 10 bzw. Sätteln angeordnet. Die Auflager 9, 10 sind in ihrer Höhe einstellbar und ermöglichen somit eine exakte Ausrichtung der miteinander zu verschweißenden Zylinderschüsse 1, die sich beim Verschweißen mit ihren Stegen ld berühren.

Der verschweißte Mühlenzylinder 11 weist an seinen beiden Enden die mit dem Laufringen 1 f versehenen Zylinderschüsse 1 auf, die wiederum mit Aufstellungen 2 versehen werden, die temporäre Achsen 3' haltern, die wiederum der Mühlenzylinderachse I Ia des Mühlenzylinders 11 ausgerichtet sind. Die temporären Achsen 1 ' sind in diesem Ausführungsbeispiel als Achsstummel ausgebildet. Es wäre aber auch eine durchgehende Achse denkbar. Die temporären Achsen 3' sind wiederum in temporären Lagern 12 gehaltert, die sich direkt oder indirekt auf den für die zukünftige Lagerung vorgesehenen Mühlenfundamenten 7 abstützen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind Abstützungen 7a an den Fundamenten 7 angebracht, um die temporären Lager 12 zu tragen.

Zweckmäßigerweise werden die Laufring lf bei der Bearbeitung gemäß den Figuren 4 und 5 nur vorgearbeitet, sodass die endgültige Herstellung der Lauffläche nach dem Verschweißen der Zylinderschüsse erfolgt, wobei der Mühlenzylinder mit den temporären Achsen 3' gehaltert ist und die Lauffläche somit noch nicht mit den zukünftigen Gleitschuhlagern 13 in Kontakt kommt. Zur endgültigen Bearbeitung der Laufringe lf ist wiederum ein Bearbeitungswerkzeug 14 vorgesehen, dass wiederum eine Halterung 14a, ein Lager 14b, einen Verschiebemechanismus 14c und ein Werkzeug 14d umfasst. Das Bearbeitungswerkzeug 14 ist mit dem Lager 14 auf der temporären Welle 3' angeordnet, sodass es mit oder um die temporäre Achse drehen kann und dabei mit dem Laufring lf in Bearbeitungskontakt kommt. Als Werkzeug 14b kann beispielsweise ein Schleifwerkzeug zur Anwendung kommen.

Nach der Fertigstellung der Laufringe l 'e wird der Mühlenzylinder 11 abgesenkt, sodass die Laufringe l 'e mit den Gleitschuhlagern 13 in Kontakt kommen. Die temporären Achsen 3' und die Absteifungen werden abgebaut und entfernt. Die temporären Achsen 3' ermöglichen dabei nicht nur eine Drehung des Bearbeitungswerkzeuges 14, sondern dienen auch dazu, den Mühlenzylinder 11 zu drehen, sodass alle Bereiche des Laufrings l 'e vom Bearbeitungswerkzeug 14 angefahren und bearbeitet werden können.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 sieht zusätzlich eine Blechwalze 15 vor, die am Fundament 7 bzw. deren Abstützungen 7a angeschraubt ist. Mit dieser Blechwalze 15 werden die einzelnen Zylinderschüsse 1 hergestellt. Über einen geeigneten Verschiebemechanismus können die einzelnen Zylinderabschnitte dann zur Bearbeitung nach links auf die Tragstruktur 8 verschoben werden. Die Tragstruktur 8 mit ihren Auflagern 9, 10 ist auch dazu geeignet, die Zylinderschüsse für die Bearbeitung ihrer Stirnkanten gemäß den Figuren 3 bis 6 zu haltern. Dies bedeutet, dass die einzelnen Zylinderschüsse 1 über ihren Zylindermantel durch die Auflager 9, 10 gehalten werden und die temporären Achsen 3 lediglich zur Halterung der Bearbeitungswerkzeuge 4 dienen. Sobald alle Zylinderabschnitte für den Schweißvorgang vorbereitet sind, können diese an Ort und Stelle miteinander verschweißt werden. Hierzu kommt insbesondere das aus der Praxis bekannte Po lweld®- Verfahren der Anmelderin zur Anwendung. Die Anwendung des Polweld®- Verfahrens, erfordert eine sehr exakte Schweiß nahtvorbereitung, indem die vorderen Kanten der Stege ld der Zylinderabschnitte 1 exakt in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Mittelachse des Zylinderabschnitts ausgerichtet ist. Diese Schweißnahtvorbereitung kann durch das um oder mit der temporären Achse 3 drehbare Bearbeitungswerkzeug 4 zuverlässig erfolgen. Auf diese Weise ist es möglich, dass man lediglich die flachen Bleche bzw. das Plattenmaterial zur Baustelle transportiert und die Zylinder vor Ort gewalzt und entsprechend bearbeitet werden können. Hierdurch können die Transportkosten und auch die Einfuhrzölle erheblich reduziert werden.