Anordnung für eine Walzenmühle TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Walzenmühlen insbesondere von Gutbett-Walzenmühlen. Sie betrifft eine Anordnung mit einer Walze und einem Antrieb für eine Walzenmühle.

STAND DER TECHNIK

Walzenmühlen werden zum Mahlen von Materialien, insbeson- dere von Erzen, Zement oder anderen harten und spröden Materialien verwendet. Sie sind besonders energieeffizient im Vergleich zu anderen Mühlenarten.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, umfasst eine Wal ^¬ zenmühle zwei gegenläufig rotierende Walzen 1, welche bei- spielsweise horizontal in einem Rahmen drehbar gelagert sind. Eine der beiden Walzen 1 ist dabei orthogonal zur axialen Richtung der Walze 1 verschiebbar. Die andere der beiden Walzen 1 ist in dieser Richtung nicht verschiebbar. Dies verschiebbar Walze 1 wird durch ein Federsystem auf die nicht verschiebbare Walze 1 gedrückt. Material wird von oben zwischen die Walzen 1 gefüllt, durch die Rotation der Walzen 1 nach unten geführt und durch den zwischen den Walzen 1 entstehenden Keil zerkleinern. Die Rotation der Walzen 1 erfolgt üblicherweise über getrennte Antrieb.

Bei den bekannten Antrieben ist der Motor über mechanische Elemente mit der Walze indirekt verbunden. Fig. 2 zeigt eine Walzenmühle mit zwei indirekten Antrieben. Jeder Antrieb besitzt einen Motor 91, welcher mittels einer Kardanwelle 92 und einem Planetengetriebe 93 mit der Walze verbunden ist. DE 4110643 beschreibt eine Walzenmühle bei der eine Walze durch einen getriebelosen Elektromotor angetrieben wird. Dabei ist ein Rotor des Elektromotors koaxial um eine Wel ^¬ le der Walze herum angeordnet und drehfest mit dieser Wel ^¬ le verbunden. Ein Stator des Elektromotors ist aussen koa ^¬ xial um den Rotor herum angeordnet so, dass ein radialer Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator entsteht. Der Stator ist dabei an den entsprechenden Lagerungen der Walzen befestigt. Durch die Verbindung des Stators mit der Lagerung der Walze treten keine Relativbewegungen zwischen dem Rotor und dem Stator auf. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der Stator so zum dem dynamischen System gehört, welches System mit dem Federsystem gekoppelt ist, und daher wird das Gewicht des dynamischen Systems erheb ^¬ lich erhöht. Daraus folgen zusätzliche dynamische Belas ^¬ tungen, welche weitere Verstärkungen des Systems nötig ma ^¬ chen .

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung für eine Walzenmühle anzugeben welche eine Verminderung des Gewichtes des dynamischen Systems ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch einen Anordnung für eine Walzenmühle mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Be ^¬ vorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Gegenstand der Erfindung ist es, dass die Anordnung eine Walze und einen Antrieb umfasst. Der Antrieb umfasst einen Rotor mit Polen und einen Stator mit Statorwicklungen. Der Rotor ist drehfest mit der Walze verbunden. Der Stator ist zum Rotor in axialer Richtung versetzt angeordnet so, dass sich ein Luftspalt in axialer Richtung der Walze zwischen dem Stator und dem Rotor ergibt. Die Statorwicklungen und die Pole sind in einer Ebene orthogonal zur axialen Rich ^¬ tung der Walze auf einander zugewandten Seiten des Stators und des Rotors angeordnet. Diese Anordnung des Antriebs kann alternativ auch als Transversalflussmaschine bezeich ^¬ net werden. Dies hat den Effekt, dass das eine Bewegung orthogonal zur axialen Richtung der Walze keinen Einfluss auf den axialen Luftspalt zwischen Rotor und Stator hat. Eine erste bevorzugte Ausführungsform betrifft eine Anord ^¬ nung mit einem Antrieb, welcher Antrieb zwei axiale Luft ^¬ spalte aufweist. Dabei kann wahlweise der Rotoren oder der Stator vom jeweils anderen Gegenstück in axialer Richtung seitlich eingefasst sein. Dadurch wird eine kompaktere Bauform und ein höheres übertragbares Dose und Moment er ^¬ möglicht .

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei ^¬ spielen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines radialen

Schnitt einer Walzenmühle aus dem Stand der Technik;

Figur 2 eine Walzenmühle mit zwei getriebebehafteten

Antrieben aus dem Stand der Technik;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines axialen

Schnittes einer erfindungsgemässen Anordnung mit einer Walze und einem Antrieb;

Figur 4 eine schematische Darstellung eines axialen

Schnittes eines erfindungsgemässen Antriebs;

Figur 5 eine schematische Darstellung einer radiale

Draufsicht einer erfindungsgemässen Stators;

Figur 6 eine schematische Darstellung einer radiale

Draufsicht einer erfindungsgemässen Rotors;

Figur 7 eine schematische Darstellung eines axialen

Schnittes eines erfindungsgemässen Antriebs mit zwei Statoren; Figur 8 eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes eines erfindungsgemässen Antriebs mit zwei Rotoren;

Figur 9 eine schematische Darstellung eines axialen

Schnittes einer erfindungsgemässen Walzenmühle mit gegenüberliegenden Antrieben;

Figur 10 eine schematische Darstellung eines axialen

Schnittes einer erfindungsgemässen Walzenmühle mit Antrieben auf der gleichen Seite bezogen auf die axialer Richtung der Walzen; und

Figur 11 einen schematische Darstellung eines axialen

Schnitt einer erfindungsgemässen Walzenmühle mit einem Antrieb mit axialem Luftspalt und ei ^¬ nem Antrieb mit radialen Luftspalt.

Die in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen sind in der Bezugszeichenliste zusammengefasst . Grundsätzlich sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes eine erfindungsgemäßen Anordnung. Dabei ist eine

Walze 1 drehfest mit einer Welle 2 verbunden und durch zwei Lager 3 an beiden Seiten der Walze drehbar gelagert.

An einem Ende der Welle 2 ist ein scheibenförmiger Rotor 4 drehfest mit der Welle 2 verbunden. Ein scheibenförmiger Stator 5 ist in axialer Richtung versetzt angeordnet so, dass zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 5 ein axialer

Luftspalt vorhanden ist.

Fig. 4 zeigt eine detaillierte Ansicht des Antriebs. Ein scheibenförmiger Rotorrahmen 41 des Rotors 4 ist drehfest mit der Welle 2 verbunden. Auf der der Walze abgewandten Kreisfläche des Rotorrahmens 41 sind Pole 42 angeordnet und fest mit dem Rotorrahmen 41 verbunden. Ein Statorkern 52 des Stators 5 weist Statorwicklungen 53 auf und ist über einen Statorrahmen 51 fest im Raum positioniert. Die Statorwicklungen 53 sind in Nuten innerhalb des Statorkerns 52 angeordnet. Dabei ist der Statorkern 52 axial versetzt an der die Pole 42 aufweisenden Seite des Rotorrahmen 41 angeordnet so, dass zwischen den Polen 42 und dem Statorkern 52 ein axialer Luftspalt ausbildet ist. Auf diese Weise sind radialen Relativbewegungen zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 5 möglich unabhängig von der Größe des Luftspalt zwischen dem Rotor 4 und dem Stator 5.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer axialen Draufsicht des Statorkerns 52. Die Statorwicklungen 53 sind in einer axialen Ebene in radialen Richtung im Statorkern 52 angeordnet.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer axialen Draufsicht des Rotors 4. Die Pole 42 sind kreisförmig kon- zentrisch zur Welle 2 in tangentialer Richtung angeordnet.

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes eines weiteren erfindungsgemäßen Antriebs. Der Rotorrahmen 41 weist in axialer Richtung auf beiden Seiten Pole 42 auf. In axialer Richtung befinden sich auf beiden Seiten des Rotors 4 je ein Stator 5, wobei die Statorkerne 52 jeweils auf der den Polen 42 zugewandten Seite der Statoren 5 angeordnet sind so, dass zwei axiale Luftspalte zu beiden Seiten des Rotors 4 ausbildet sind.

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes eines weiteren erfindungsgemäßen Antriebs. In axialer Richtung versetzt sind zwei Rotoren 4 auf der Welle 2 angeordnet. Die Pole 42 sind jeweils auf einer dem jeweils anderen Rotor 4 zugewandten Seiten angeordnet. Zwischen den beiden Rotoren 4 ist ein Stator 5 angeordnet. In axialer Richtung sind auf beiden Seiten eines Statorrahmens 51 jeweils Statorkerne 52 mit Statorwicklungen 53 angeordnet so, dass zwei axiale Luftspalte zwischen den Polen 42 der Rotoren 4 und den Statorkernen 52 des Stators 5 ausbildet sind.

Fig. 9 zeigt eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes einer erfindungsgemäßen Walzenmühle. Zwei Walzen 1 sind mit jeweils einem Antrieb mit einem axialen Luft- spalt verbunden. Dabei sind die Antriebe auf gegenüberlie ^¬ genden Seiten der Walzenmühle angeordnet.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes einer erfindungsgemäßen Walzenmühle. Zwei Walzen 1 sind mit jeweils einem Antrieb mit einem axialen Luft ^¬ spalt verbunden. Dabei sind die Antriebe auf der gleichen Seite der Walzenmühle angeordnet.

Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung eines axialen Schnittes einer erfindungsgemäßen Walzenmühle. Eine Walze 1, welche orthogonal zur axialen Richtung der Walze ver ^¬ schiebbar ist, ist mit einem Antrieb mit einem axialen Luftspalt verbunden. Eine andere Walze 1, welche orthogo ^¬ nal zur axialen Richtung der Walze nicht verschiebbar ist, ist mit einem Antrieb mit einem radialen Luftspalt verbun ^¬ den. Dabei sind die Antriebe auf der gleichen Seite der Walzenmühle angeordnet.

Alternative können die beiden Antriebe aber auch auf ge ^¬ genüberliegenden Enden der Walzenmühle angeordnet sein. Generell ist es möglich das auf beiden Seiten einer Walze ein Antrieb vorgesehen sein kann. Die Pole des Rotors können entweder durch Permanentmagneten oder durch elektrische Erregung gebildet werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Walze

2 Welle

3 Lager

4 Rotor

41 Rotorrahmen

42 Pole

5 Stator

51 Statorrahmen

52 Statorkern

53 Statorwicklungen

90 Motor

91 Kardanwelle

92 Planetengetriebe