Die Erfindung betrifft eine Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Material.

Derartige Walzenmühlen werden beispielsweise in der Zement- und Mineraisindustrie zur Zerkleinerung von Kalkstein, Dolomit oder Erzmaterial eingesetzt. Die Walzenoberflächen sind dabei einem enormen Verschleiß ausgesetzt, so dass die Mahlwalzen in regelmäßigen Abständen wieder aufbereitet werden müssen. Um die Standzeiten der Mahlwalzen zu erhöhen, hat man verschiedene Verschleißschutzkonzepte entwickelt. In der DE 10 2007 032 261 AI wird der äußere Mantel durch eine Vielzahl von Segmenten gebildet, die in Längsnuten des Grundkörpers eingeschoben werden. Diese Konstruktion führte jedoch zu Walkbewegungen der Segmente auf dem Grundkörper, was zu einem vorzeitigen Versagen geführt hat.

In der EP 0 659 108 Bl wird eine vollflächig auf den Grundkörper aufgebrachte Verschleißschutzschicht vorgeschlagen, die flächige Zonen aus einem hochverschleißfesten Werkstoff aufweisen, wobei die Zwischenräume zwischen den hochverschleißfesten Zonen mit einem Werkstoff anderer Verschleißfestigkeit ausgefüllt sind. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass der Verschleißschutz relativ aufwendig ist und auch die Reparatur einen hohen Aufwand erfordert, da zumeist die gesamte Schicht erneuert werden muss. Zuletzt hat sich jedoch eine Verschleißschutztechnik bewährt, bei der eine Vielzahl von stiftförmigen Profilkörpern aus der Umfangsfläche eines Grundkörpers herausragen und der Abstand zwischen den Profilkörpern dabei so gewählt ist, dass sich im Betrieb eine autogene Verschleißschutzschicht aus zusammengepresstem Gut zwischen den Profilkörpern ausbildet. Eine solche Oberflächenpanzerung wird beispielsweise in der EP 0 830 897 Bl beschrieben. Dieses Verschleißschutzkonzept hat den Vorteil, dass auch einzelne, verschlissene Profilkörper ausgewechselt werden können und auch den Abrasivverschleiß berücksichtigt, der aus einer Relativbewegung zwischen Mahlgut und Mahlwalze resultiert.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Durch die oben beschriebenen Maßnahmen konnte der Verschleiß an der Walzenoberfläche auf ein akzeptables Maß gesenkt werden. Die bisher bekannten Maßnahmen stellen jedoch keinen ausreichenden Schutz für die Walzenkanten dar, bzw. sind für große Walzen nicht oder nicht wirtschaftlich herstellbar. In der EP 1 502 650 Bl wurde daher vorgeschlagen, den Walzenkörper im Bereich der Walzenenden jeweils mit einer umlaufenden Ausnehmung zu versehen, die nach oben und zur Seitenfläche der Mahlwalze offen ausgebildet ist und in der Verschleißschutzelemente aus Hartmetall in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Verschleißschutzelemente bilden auf diese Weise einen geschlossenen Ring, der einen hohen Verschleißschutz bietet.

Ein ähnliches Konzept wird in der DE 103 54 679 AI vorgeschlagen, wo ebenfalls Hartkörper an der Walzenstirnkante in einer umlaufenden Ringschulter des Walzenmantels angeordnet sind. Die Hartkörper sind dort mittels Schraub- und Klemmelementen in der umlaufenden Ringschulter des Walzenmantels verspannt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Kantenschutz der Walzenmühle weiter zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Material sieht zwei gegenläufig angetriebene Mahlwalzen vor, die jeweils einen Grundkörper mit einer Umfangsfläche und zwei Stirnflächen aufweisen, wobei die Umfangs fläche mit einer zur Ausbildung einer autogenen Verschleißschutzschicht geeigneten Oberflächenpanzerung versehen ist und im Übergangsbereich zwischen Umfangsfläche und den Stirnflächen jeweils ein aus Kantenschutzelementen gebildeter, geschlossener Verschleißschutzring vorgesehen ist, wobei die Kantenschutzelemente stiftförmige Profilkörper aufweisen, mit denen sie in radialen Bohrungen des Grundkörpers gehaltert sind. Die stiftfÖrmigen Profilkörper der Kantenschutzelemente ragen außerdem auf der den Bohrungen abgewandten Seite aus den Kantenschutzelementen heraus und wirken dort mit der Oberfiächenpanzerung zur Ausbildung einer autogenen Verschleißschutzschicht zusammen.

Die stiftförmigen Profilkörper dienen zum einen zur einfachen und sicheren Befestigung der Kantenschutzelemente und tragen andererseits zur Ausbildung der autogenen Verschleißschutzschicht bei, wodurch gerade die besonders stark belasteten Kantenbereiche der Mahlwalzen zusätzlich geschützt werden.

Zur zusätzlichen Sicherung der Kantenschutzelemente 8 werden diese einschließlich der stiftförmigen Profilkörper 9 bei der Fixierung an der umlaufenden Ausnehmung 11 mit einem Kleber versehen, wobei es sich hierbei um einen Ein- oder Mehr- Komponentenkleber handeln kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zur Befestigung der Kantenschutzelemente kann im Übergangsbereich zwischen Umgangsfläche und den Stirnflächen jeweils eine umlaufende Ausnehmung vorgesehen werden, die radial zur Umfangs fläche und axial zur jeweiligen Stirnfläche des Grundkörpers offen ist. Die Kantenschutzelemente weisen zweckmäßigerweise eine Auflagefläche auf, die komplementär zum in Kontakt stehenden Bereich des Grundkörpers ausgestaltet ist. Die stiftförmigen Profilkörper werden vorzugsweise zylindrisch und/oder konisch ausgebildet. Weiterhin können sie in ihrer Form und Größe gleich oder teilweise unterschiedlich ausgebildet werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ragen die Kantenschutzelemente axial über die Stirnfläche und/oder radial über die Umfangsfläche heraus. Weiterhin können die Kantenschutzelemente auf der zur Stirnseite weisende Fläche mit einem zusätzlichen Verschleißschutzelement versehen sein. Dabei kann vor allem auch vorgesehen werden, dass die zusätzlichen Verschleißschutzelemente radial über die Kantenschutzelemente hervorstehen und einen Kragen zur Begrenzung der autogenen Verschleißschutzschicht bilden. Zum besseren Schutz der Stirnfläche des Grundkörpers können sich an die zusätzlichen Verschleißschutzelemente Verschleißschutzsegmente oder -leisten radial nach innen anschließen, die an den zusätzlichen Verschleißschutzelementen oder am Grundkörper befestigt sind. Dabei kann auch vorgesehen werden, dass die zusätzlichen Verschleißschutzelemente in axialer Richtung weiter über den Grundkörper vorstehen als die weiteren Verschleißschutzsegmente oder -leisten und die äußere Begrenzungsfläche der zusätzlichen Verschleißschutzelemente bis zu den weiteren Verschleißschutzelementen oder -leisten abgeschrägt ist.

Zur Befestigung der Kantenschutzelemente kann diesen jeweils ein stiftförmiger Profilkörper zur Befestigung zugeordnet werden. Es ist aber auch denkbar, dass die stiftförmigen Profilkörper zusätzlich oder ausschließlich jeweils im Übergangsbereich zweier Kantenschutzelemente angeordnet sind, sodass sie jeweils mit zwei benachbarten Kantenschutzelementen in Kontakt stehen.

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

In der Zeichnung zeigen

Fig. la eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen

Walzenmühle,

Fig. lb eine schematische 'Längsschnittdarstellung einer Mahlwalze,

Fig. 2a vergrößerte Schnittdarstellung der Walzenmühle im

Übergangsbereich zwischen Umfangsfläche und Stirnfläche ohne eingesetztem Kantenschutzelement,

Fig. 2b vergrößerte Schnittdarstellung der Walzenmühle gemäß Fig. 2a mit eingesetztem Kantenschutzelement,

Fig. 3 bis 9 schematische Schnittdarstellungen von Mahlwalzen im Bereich der

Kantenschutzelemente gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele, Fig. 10 eine Seitenansicht einer Mahlwalze im Bereich der

Kantenschutzelemente mit weiteren Verschleißschutzsegmenten und

Fig. 11 bis 14 Draufsichten der Kantenschutzelemente gemäß verschiedener

Ausführungsbeispiele.

Die in Fig. 1 dargestellte Walzenmühle zur Zerkleinerung von sprödem Material, wie beispielsweise Kalkstein oder Erzmaterial, weist zwei gegenläufig angetriebene Mahlwalzen 1, 2 auf, die jeweils einen Grundkörper 3 mit einer Umfangsfläche 4 und zwei Stirnflächen 5, 6 aufweisen, wobei die Umfangsfläche 4 mit einer zur Ausbildung einer autogenen Verschleißschutzschicht geeigneten Oberflächenpanzerung 7 versehen ist.

Wie aus den Fig. 2a und 2b ersichtlich ist, wird die Oberflächenpanzerung der Umfangsfläche 4 der Mahlwalzen durch eine Vielzahl von Profilkörpern 12 gebildet, die in Bohrungen des Grundkörpers 3 gehaltert sind. Die Profilkörper 12 ragen mit einem Ende aus der Umfangsfläche 4 hervor und der Abstand zwischen den Profilkörpern ist so gewählt, dass sich im Betrieb zwischen den Profilkörpern eine autogene Verschleißschutzschicht 13 aus zusammengepresstem Mahlgut ausbildet. Im Übergangsbereich zwischen Umfangsfläche 4 und Stirnfläche 6 ist jeweils eine umlaufende Ausnehmung 1 1 vorgesehen (Fig. 2a), die radial zur Umfangsfläche 4 und axial zur jeweiligen Stirnfläche 5, 6 des Grundkörpers 3 offen ist. In dieser Ausnehmung 11 sind die Kantenschutzelemente 8 gemäß Fig. 2b gehalten, sodass sie einen geschlossenen Verschleißschutzring bilden. Die Kantenschutzelemente 8 weisen dabei eine Auflagefläche auf, die komplementär zum in Kontakt stehenden Bereich des Grundkörpers ausgestaltet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der stiftförmige Profilkörper 9 zylindrisch ausgebildet und erstreckt mit seinem einen Ende in eine radiale Bohrung 10 des Grundkörpers 3 und ragt mit seinem anderen Ende nach oben aus dem Kantenschutzelement 8 heraus.

Die aus den Kantenschutzelementen 8 herausragenden stiftförmigen Profilkörpern 9 sind mit ähnlichem Abstand zu den anderen Profilkörpern 12 angeordnet und wirken - mit- diesen- zur- -Ausbildung-einer autogenen ^ ^{^} -Verschleißschutzschicht— zusammen,- sodass auch in den Bereichen zwischen den stiftförmigen Profilkörpern 9 und den radial weiter innen liegenden Profilkörpern 12 eine autogene Verschleißschutzschicht 13 ausbildet ist. Auf diese Weise wird zumindest auch ein Teil der radial äußeren Umfangsfläche der Kantenschutzelemente 8 durch die autogene Verschleißschutzschicht 13 geschützt. Dennoch wird man die Kantenschutzelemente 8 zweckmäßigerweise aus einem härteren Material als den Grundkörpers 3 ausbilden. Vorzugsweise bestehen die Kantenschutzelemente aus einer Hartmetalllegierung.

Im Folgenden werden anhand der Fig. 3 bis 9 verschiedene Ausführungsbeispiele der Kantenschutzelemente erläutert. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist das Kantenschutzelement 8 auf der zur Stirnfläche weisenden Seite mit einem zusätzliche Verschleißschutzelement 14 versehen. Die Aussparung 1 1 ist in diesem Fall so bemessen, dass sowohl das Kantenschutzelement 8 als auch das zusätzliche Verschleißschutzelement 14 untergebracht sind, wobei das zusätzliche Verschleißschutzelement bündig mit der Umfangsfläche 4 und der Stirnfläche 6 bzw. 5 abschließt. Das zusätzliche Verschleißschutzelement kann in besonderen Maße verschleißfest ausgebildet werden, um insbesondere den kritischen Kantenbereich besser zu schützen. Die Befestigung zwischen Kantenschutzelement 8 und zusätzlichen Verschleißschutzelement 14 erfolgt beispielsweise durch Verkleben oder Löten

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 steht das zusätzliche Verscheißschutzelement 14.1 axial über die Stirnfläche 6 hinaus und auf der Stirnfläche 6 des Grundkörpers 3 schließen sich an die zusätzlichen Verschleißschutzelemente 14.1 weitere Verschleißschutzsegmente oder -leisten 15.1 an, die an den zusätzlichen Verschließelementen 14.1 oder am Grundkörper 3 befestigt sind. Diese weiteren Verschleißschutzsegmente oder -leisten 15.1 dienen zum besseren Schutz der Stirnfläche 6. In diesem Bereich sind die Verschleißbelastungen jedoch deutlich reduzierter, sodass als Material neben Keramik oder Hartmetall beispielsweise Segmente aus verschleißfestem Blech in Betracht kommen Während bei den bisherigen Ausführungsbeispielen die Profilkörpern 9, 9.1 zylindrisch ausgebildet waren, zeigt Fig. 5 einen konisch ausgebildeten, stiftförmigen Profilkörper 9.2, sodass sich der Durchmesser des Profilkörpers in Richtung der Bohrung verjüngt. Dies hat den Vorteil, dass die von außen auf den Profilkörper 9.2 wirkenden Kräfte auch auf das Kantenschutzelement 8 übertragen und damit besser verteilt werden. Das zusätzliche Verschleißelement 14.2 ist hier so ausgebildet, dass es axial noch über die weiteren Verschleißschutzsegmente oder -leisten 15.2 hinaus steht. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist der stiftförmige Profilkörper 9.3 zur Halterung des Kantenschutzelements 8 wiederum zylindrisch ausgebildet, wobei ein Teilbereich, der sich bis in die Bohrung erstreckt mit einem kleineren Durchmesser als der restliche Bereich ausgebildet ist. Auch hier werden die von außen auf den Profilkörper 9.3 einwirkenden Kräfte über das Kantenschutzelement 8 auf eine größere Fläche erteilt. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 zeichnet sich gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 durch zwei Änderungen aus. Zum einen steht das zusätzliche Verschleißschutzelement 14.4 radial über das Kantenschutzelement 8 hervor und bildet dadurch einen Kragen zur Begrenzung der autogenen Verschleißschutzschicht. in diesem Fall kann sich die Verschleißschutzschicht 13 somit über die gesamte radiale Umfangsfläche des Kantenschutzelementes 8 erstrecken. Des Weiteren ist das weitere Verschleißschutzsegment 15.4 ebenfalls in einer Aussparung der Stirnfläche 6 untergebracht, sodass es bündig mit der Stirnfläche 6 abschließt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ohne den Rand, wobei jedoch die zusätzlichen Verschleißschutzelemente 14.5 auf ihrer axial äußeren Fläche 14.51 zu den weiteren Verscheißschutzelementen oder -leisten 15.5 abgeschrägt sind, sodass sich ein stufenloser Übergang ergibt. Das zusätzliche Verschleißschutzelement 14.6 in Fig. 9 ist auf seiner radial äußeren Fläche 14.61 abgeschrägt, sodass sich die Mahlwalze in ihrem Kantenbereich im Durchmesser etwas verjüngt.

Die weiteren Verschleißschutzsegmente oder -leisten 15.1 bis 15.6 können entweder in geeigneter Weise mit den zusätzlichenjy„erschleißschutzelementen-L4.-Lbis 14.6— verbunden werden und/oder sind separat, beispielsweise mittels Schrauben 16, oder durch Schweißen an den Stirnflächen des Grundkörpers 3 befestigt (Fig. 10).

Fig. 11 bis Fig. 14 zeigen verschiedene Varianten, wie die Kantenschutzelemente mit den stiftförmigen Profilkörpern 9 befestigt werden können. Stellvertretend für alle Ausführungsbeispiele werden hierbei die Kantenschutzelemente mit dem Bezugszeichen 8, die zusätzlichen Verschleißschutzelemente mit den Bezugszeichen 14 und die stiftförmigen Profilkörper mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet.

Gemäß Fig. 11 wird jedes Kantenschutzelement 8 mit einem zugehörigen stiftförmigen Profilkörper 9 befestigt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 sind die stiftförmigen Profilkörper 9 jeweils im Übergangsbereich zweier Kantenschutzelemente 8 angeordnet, sodass jedes Kantenschutzelement 8 mit zwei Profilkörpern 9 in Verbindung steht. Sind die Kantenschutzelemente 8 in ihrer Länge in Umfangsrichtung länger ausgebildet, können die beiden Ausfuhrungsbeispiele gemäß den Fig. 1 1 und 12 auch miteinander kombiniert werden, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist. Natürlich ist es auch denkbar, dass die Kantenschutzelemente unterschiedliche Längen in Umfangsrichtung aufweisen, wobei die kürzeren Elemente gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 12 und die längeren Elemente gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 13 befestigt werden (Fig. 14). Natürlich sind die aufgezeigten Befestigungsmöglichkeiten nicht als abschließend anzusehen.