Rollenpresse insbesondere zur Gutbettzerkleinerung

B E S C H R E I B U N G

Die Erfindung betrifft eine Walzenmaschine zur Druckbehandlung körnigen Gutes, insbesondere Rollenpresse zur Gutbettzerkleinerung oder Kompaktierung bzw. Brikettierung, mit in Lagergehäusen drehbar gelagerten gegenläufig angetriebenen und durch einen Walzen- spalt voneinander getrennten Walzen, wobei die Lagergehäuse mit ihren Unter- und Oberseiten auf Gleitbahnen von Maschinenkonsolen gelagert sind, mit Einsatz von Hydraulikzylindern zum Anpressen der einen Walze über das im Walzenspalt befindliche Gut gegen die gegenüberliegende Walze.

Bei Walzenmühlen zur Durchführung der sogenannten Gutbettzerkleinerung werden die einzelnen Stücke bzw. Partikel des durch Reibung in den Walzenspalt eingezogenen Mahlgutes wie z. B. Zementrohmaterial, Zementklinker, Erze oder dergleichen in einem Gutbett, das heißt in einer zwischen den beiden Walzenoberflächen zusammengedrückten Materialschüttung bei Anwendung eines hohen Druckes gepresst und gegenseitig zerkleinert, wobei man statt von einer Walzenmühle auch von einer Rollenpresse spricht. Bei solchen bekannten Rollenpressen, siehe z. B. Broschüre "Rollenpressen" Nr. 2- 30Od der KHD Humboldt Wedag AG vom September 1994, ist eine der beiden Walzen als Festwalze ausgebildet, die sich über ihre Lagergehäuse gegen Endstücke des Maschinenrahmens abstützt, während sich die andere Walze als Loswalze über deren Lagergehäuse an Hydraulikzylindern abstützt, mit denen die Walzenpresskraft auf- gebracht wird.

Ab einer bestimmten Durchsatzleistung und Baugröße werden solche bekannten Rollenpressen nicht zuletzt wegen der sehr groß und schwergewichtig werdenden Walzen aufwändig bei der Fertigung und sie sind nur mit hohem Aufwand montierbar. So kann bei geforderter hoher Durchsatzleistung z. B. eine Walzenschüsselmühle einer Gut- bettzerkleinerungs-Rollenpresse überlegen sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rollenpresse zu schaffen, die hinsichtlich Durchsatzleistung, aber auch hinsichtlich spezifischen Energiebedarfs bisherige Grenzen deutlich überwinden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer sogenannten Tan- dem-Rollenpresse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Walzenmaschine bzw. Rollenpresse sind auf den Gleitbahnen der Maschinenkonsolen gleich zwei Walzen- Paare nebeneinander gelagert, das heißt vier Walzen liegen achsparallel zueinander, und die zwei Walzen-Paare bilden entsprechend zwei Walzenspalte zur Druckbehandlung des Aufgabegutes. Die O- berseiten beider Walzenspalte werden zweckmäßig aus einem ge- meinsamen Vorbunker über einen Gutstromteiler und zwei schräge Gutzuführungsschurren mit Aufgabegut versorgt. Unterhalb der Walzenspalte der beide Walzen-Paare können die Gutaustragsschurren zu einem gemeinsamen Gutaustrag zusammengeführt sein, und/oder die Gutaustragsschurren der beiden Walzen-Paare können auch ge- trennt zu Guteintragsöffnungen zweier Sichtereinrichtungen geführt sein. Bei der letztgenannten Lösung können also zwei Walzen-Paare und zwei Sichtereinrichtungen in spiegelbildlicher Zwillingsbauweise

zu einer kompakten Maschineneinheit zusammengefasst sein, mit der sich die Durchsatzleistung einer konventionellen Kreislaufmahlanlage mit Rollenpresse und Sichter praktisch verdoppeln lässt. Auf diese Weise können hohe Durchsatzleistungen auch wie bei einer Walzen- schüsselmühle erreicht werden. Gegenüber einer Walzenschüsselmühle besteht bei der erfindungsgemäßen Tandem-Rollenpresse bzw. Tandem-Kreislaufmahlanlage noch der besondere Vorteil, dass bei Bedarf beispielsweise während erforderlicher Wartungsarbeiten die Maschineneinheit mit 50 %iger Leistung weiter arbeiten kann, in- dem nur die eine Hälfte der Maschineneinheit stillgelegt wird, während die andere Maschinenhälfte weiter betrieben wird, und umgekehrt.

Bei der erfindungsgemäßen Walzenmaschine sind im Vergleich zur Installierung zweier konventioneller Rollenpressen sowohl die Investitionskosten als auch die räumlichen Platzbeanspruchungen reduziert, schon deswegen, weil nur ein einziger gemeinsamer Maschinenrahmen, einziger gemeinsamer Vorbunker etc. erforderlich sind.

Die beiden innen gelegenen einander zugewandten Walzen der beiden Walzen-Paare können als Festwalze ausgebildet sein, während die beiden außen gelegenen Walzen der beiden Walzen-Paare als quer zum jeweiligen Walzenspalt bewegliche Loswalzen ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung stützen sich die Hyd- raulikzylinder, welche an die Lagergehäuse der beiden Loswalzen andrückbar sind, an Seitenteilen des Maschinenrahmens ab.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Hydraulikzylinder aber auch so angeordnet sein, dass sie pro Walzen- spalt jeweils sowohl an den Lagergehäusen der einen Walze als auch an den jeweils gegenüberliegenden Lagergehäusen der jeweils anderen Walze angreifen unter Bildung eines jeweils pro Walzenpaar in

sich geschlossenen Mahlpresskräftesystems ohne geschlossenen mit den radialen Walzenpresskräften belasteten Maschinenrahmen. Das heißt die radialen Mahlkräfte können direkt über die sich jeweils gegenüberliegenden miteinander verbundenen Lagergehäuse beider Walzen bei beiden Walzen-Paaren aufgenommen werden, so dass ein schwergewichtiger Maschinenrahmen entfällt. Dabei können die Hydraulikzylinder jeweils quer zum jeweiligen Walzenspalt zwischen den jeweils einander gegenüberliegenden Lagergehäusen angeordnete Zugzylinder sein, welche die gegenüberliegenden Lagergehäuse und damit die beiden Mahlwalzen pro Walzenpaar zusammenziehen. Sind dabei die Hydraulikzylinder jeweils als doppelt wirkende Zylinder ausgebildet, können sie nicht nur zum Aufbringen der Walzenpresskraft, sondern bei umgekehrter Druckmediumbeaufschlagung auch zum Auseinanderfahren der beiden Walzen pro Walzen-Paar einge- setzt werden.

Das heißt also, dass mit besonderem Vorteil alle vier Walzen als quer zum Walzenspalt bewegliche Loswalzen ausgebildet sein können, wodurch alle vier Walzen gleichermaßen belastet werden und ein gleichmäßiger Verschleiß an den Walzenoberflächen entsteht. Um ein seitliches Verrutschen der beiden Walzen-Paare samt Lagergehäusen auf ihren Gleitbahnen der Maschinenkonsolen zu verhindern, können die Walzen von an den Maschinen-konsolen befestigten Positionierungs-Zylindern gehalten sein, die den Walzenspalt jeweils hin zur Nulllage zentrieren können.

Die erfindungsgemäße Tandem-Rollenpresse ist im Prinzip jeweils zur Seite hin offen. Da schwergewichtige Endstücke des Maschinenrahmens entfallen, können die Walzen z. B. anlässlich einer Repara- tur ohne langwierige Zerlegung des Maschinenrahmens ausgewechselt, das heißt demontiert und montiert werden.

Die unterhalb der beiden Walzen-Paare installierbaren beiden Sichtereinrichtungen sind mit Vorteil von Sichtluft durchströmte statische Kaskadensichter, welche die Rollenpressen-Gutmaterialschülpen de- sagglomerieren und sichten, wobei im Anschluss an die beiden stati- sehen Kaskadensicher ggf. noch ein dynamischer Stabkorbsichter mit rotierendem Stabkorb angeordnet sein kann. Die Sichtergrobkornfrak- tion kann zur Gutaufgabe der Rollenpresse rezirkuliert werden.

Die Erfindung und deren weitere Merkmale und Vorteile werden an- hand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 : die Stirnansicht auf die erfindungsgemäße Tandem-

Rollenresse,

Fig. 2: in verkleinertem Maßstab die Seitenansicht auf die Rollenpresse der Fig. 1 , und

Fig. 3: in Stirnansicht/Seitenansicht der Tandem-Rollenpresse mit darunter angeordneter Tandem-Sichtereinrichtung als Teil von Tandem-Mahlkreisläufen.

Die Tandem-Rollenpresse nach Fig. 1 hat keinen in sich geschlossenen Maschinenrahmen zur Aufnahme der Walzenpresskräfte, sondern der Rahmen besteht im wesentlichen nur aus zwei beabstandeten quer zu den Walzenspalten liegenden Konsolen 10, deren Oberseiten ebene Gleitbahnen aufweisen. Es ist ein rechtes Walzen-Paar mit den Walzen 1 1 und 12 und ein linkes Walzen-Paar mit den Walzen 13 und 14 vorhanden. Alle vier achsparallelen drehbar gelagerten, gegenläufig angetriebenen und pro Walzen-Paar jeweils durch einen

Walzenspalt voneinander getrennten Walzen sind als quer zum Walzenspalt bewegliche Walzen ausgebildet. Die Walzen 1 1 , 12 sind an ihren beiden Enden in Lagergehäusen 15 und 16 gelagert und analog dazu sind die Walzen 13, 14 an ihren beiden Enden in Lagergehäu- sen 17 und 18 gelagert, und alle Lagergehäuse sind mit ihren Unter- und Oberseiten auf den Gleitbahnen der unteren Konsolen 10 und oberen Konsolen 10a gelagert.

Alle vier Walzen 1 1 bis 14 können also mit ihren Lagergehäusen auf den Gleitbahnen der Konsolen quer zum jeweilig zugehörigen Walzenspalt translatorisch hin- und hergleiten, wobei die obere Gleitbahnführung der Lagergehäuse mit der Ziffer 10a angezeigt ist. Das Verbindungselement zwischen oberer und unterer Konsole 10, 10a ist in Fig.2 mit der Ziffer 10b angezeigt.

Die Walzenpresskraft zur Druckbeanspruchung des in den beiden Walzenspalten befindlichen zu zerkleinernden Gutes wird nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit insgesamt acht Hydraulikzylindern aufgebracht, von denen in der Stirnansicht der Fig. 1 die beiden Hyd- raulikzylinder 19 und 20 des rechten Walzen-Paares und die beiden Hydraulikzylinder 21 und 22 des linken Walzen-Paares zu sehen sind, welche die jeweils einander gegenüberliegenden vorderen Lagergehäuse unmittelbar miteinander verbinden. Beide Enden 23 und 24 des oberen Hydraulikzylinders 19 sind genauso wie bei allen anderen Hydraulikzylindern an bzw. in den jeweils einander gegenüberliegenden Lagergehäusen 15 und 16 etc. angelenkt.

Die Hydraulikzylinder 19, 20 bzw. 21 , 22 sind so angeordnet, dass sie pro Walzen-Paar jeweils sowohl an den Lagergehäusen der einen Walze als auch an den jeweils gegenüberliegenden Lagergehäusen der anderen Walze angreifen unter Bildung jeweils eines in sich geschlossenen Mahlpresskräftesystems, so dass ein mit den Walzen-

presskräften belasteter schwergewichtiger Maschinenrahmen entbehrlich wird. Bei entgegengesetzter Druckmittelbeaufschlagung der Hydraulikzugzylinder 19, 20 und 21 , 22, wenn diese also als doppelt wirkende Zylinder ausgebildet sind, können die Zylinder auch zum Auseinanderfahren der Walzen der beiden Walzen-Paare eingesetzt werden.

Die Fig. 1 macht außerdem deutlich, dass sich bei der erfindungsgemäßen Tandem-Rollenpresse zumindest die jeweils außen liegenden Walzen der beiden Walzen-Paare samt Lagergehäusen nach außen, das heißt zur rechten und zur linken Seite hin ohne Behinderung durch einen Maschinenrahmen auf den Konsolen 10 herausziehen lassen. In Fig. 3 sieht man die Walze 1 1 samt Lagergehäusen in herausgezogener Position.

Damit die beiden Walzen-Paare mit ihren Lagergehäusen auf den Gleitbahnen der Konsolen 10, 10a nicht seitlich verrutschen können, sind beide Walzen-Paare von Positionierungs-Zylindern 25 bzw. 26 gehalten, die an den Maschinenkonsolen 10 befestigt sind und die an den Zylinderrohren der Hydraulikzylinder 20 bzw. 22 oder an einem anderen geeigneten Bauteil des Systems angreifen, um durch Betätigung der Positionierungs-Zylinder 25 und 26 die beiden Walzen- Paare bezüglich zur Nulllage hin zentrieren zu können, auch während des Maschinenbetriebes. Die eine Steuerfunktion übernehmenden Positionierungszylinder 25 und 26 können gleichzeitig hydropneuma- tische Dämpfungskomponenten zur Dämpfung der im Maschinenbetrieb entstehenden Schwingungen und Stöße sein.

Oberhalb der Walzenspalte der beiden Walzen-Paare sind zwei Gut- zuführungsschurren 27 und 28 angeordnet, die über einen einstellbaren Gutmengenteiler 29 mit einem gemeinsamen Gutzulauf 30 verbunden sind, über den die beiden Walzenspalte aus einem gemein-

samen Bunker mit zu zerkleinerndem Gutmaterial versorgt werden. Im Falle notwendiger Wartungsarbeiten an einem der beiden Walzen- Paare kann der jeweilige Gutmengenstrom am Gutmengenteiler 29 sogar vollständig unterbrochen werden, während das andere Walzen- Paar weiter arbeitet.

Die erfindungsgemäße Tandem-Rollenpresse ist trotz der vorhandenen vier achsparallelen Walzen kompakt gebaut. So beträgt der Achsabstand zwischen den inneren Walzen 12 und 13 nur die Größe des Walzendurchmessers plus einer Zugabe von z. B. 0,5 Meter. Im Vergleich dazu betrüge dieser Achsabstand beim Installieren zweier konventioneller Rollenpressen nebeneinander einer Größe von Walzendurchmesser plus etwa mindestens 4 Meter. Zum Schutz des Arbeitsraumes kann zwischen den beiden Walzenpressen 1 1/12 und 13/14 eine vertikale mittige Trennwand 38 angeordnet sein.

Nach Fig. 1 sind unterhalb der Walzenspalte der beiden Walzen- Paare die Gutaustragsschurren 31 und 32 zu einem gemeinsamen Gutaustrag 33 zum Austrag der Pressschülpen geführt.

Nach Fig. 3 können die unterhalb der Walzenspalte der beiden Walzen-Paare angeordneten Gutaustragsschurren 31 , 32 getrennt bleiben und zu den Guteintragsöffnungen 34 und 35 zweier Sichtereinrichtungen geführt sein. Die beiden Sichtereinrichtungen bestehen im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 jeweils aus einem statischen Kaska- densichter, mit zwei zwischen sich eine Sichtzone 40 bildenden sowie von Sichtluft 41 bzw. von Heißgas als Trocknungsgas etwa im Querstrom durchströmten Sichtzonen-Begrenzungswänden, die schräg nach unten zum Austrag für die ausgesichtete Grobkornfraktion 42 geneigte kaskadenartig bzw. jalousieartig angeordnete Leitbleche 40a bzw. 40b aufweisen, wobei diese beiden Leitblechwände und damit

die dazwischen liegende Sichtzone 40 mit einem von der Vertikalen abweichenden Winkel schräg liegend angeordnet sind.

Die über ein gemeinsames Sichtluftzuströmungsgehäuse zuströmen- de Sichtluft wird auf den rechten Sichtluftteilstrom 41 sowie in gleicher Weise auf einen linken Sichtluftteilstrom aufgeteilt und der jeweiligen Sichtereinrichtung zugeleitet. Die von der Sichtluft durchströmten Kaskadensichter wirken als Desagglomerator für die von der Tandem-Rollenpresse ausgetragenen Gutmaterialschülpen, die ggf. zu- sammen mit noch frischem Mahlgut den beiden Kaskadensichtern oben aufgegeben werden. Jedenfalls sichtet die Sichtluft 41 aus dem Sichtgut die Feingutfraktion aus, und die mit Feingut 43 beladene Sichtluft wird über eine Leitung, die durch eine oder beide Seitenwände herausgeführt ist, aus dem Mahlkreislauf abgezogen, während die vom Kaskadensichter aus dem Sichtgut jeweils abgetrennte Grobkornfraktion 42 zum jeweiligen Walzen-Paar der Tandem- Rollenpresse rezirkuliert und einer weiteren Gutbettbeanspruchung unterworfen wird.

Im Anschluss jeweils an den statischen Kaskadensichter kann noch ein dynamischer Stabkorbsichter mit rotierendem Stabkorb 44 angeordnet sein, mit wenigstens einem Austragskrümmer zum Abzug der mit dem Feingut 43 beladenen Sichtluft. Das Feingut 43 wird dann außerhalb der Kreislaufmahlanlage von der Sichtluft abgetrennt. An der Peripherie des rotierenden Stabkorbs 44 kann eine Mittelkornfraktion 45 abgezogen werden, die zusammen mit der Grobkornfraktion 42 ebenfalls zur Gutaufgabe der Rollenpressen rezirkuliert werden kann. Die als Nachsichter zu den statischen Kaskadensichtern eingesetzten dynamischen Stabkorbsichter mit ihren Stabkörben 44 kön- nen auch oberhalb der Tandem-Rollenpresse angeordnet sein, wie das im Prinzip aus der DE 102 21 739 A1 bekannt ist.