本发明涉及一种用于辊磨机的研磨辊装置，其中设有用于固定研磨辊的主轴的套筒状支座，研磨辊以轴向固定的可旋转的方式安装在主轴的端部区域处，并且，该套筒状支座包括至少一个夹紧机构，以便将主轴抗扭转地和轴向地固定在支座上。
背景技术：
例如从DE 31 00 341 A1或WO 2005/028112 A1中已经知道了这类研磨辊装置。
在本申请中，根据本发明的研磨辊装置实质上涉及到这样的套筒状支座，其中，研磨辊的主轴通过夹紧机构以及研磨辊本身而被固定成抗扭的，研磨辊具有基体和研磨辊套，并且通常作为一个单元可旋转地安装在主轴的伸入到辊磨机中的端部处。
通常被提及的这类辊磨机包括至少两个研磨辊装置，而大型辊磨机设计成已经具有六个研磨辊装置。辊磨机和这类研磨辊尤其是用于粉碎烧结材料、铸造用砂、石灰石和类似材料，以便从所述材料中生成具有所需粒径的细粒作为终端产品。
考虑到用于研磨上述材料或类似材料的工艺中的一项重要因素是辊磨机的研磨台和研磨辊的研磨表面(或者是对研磨进料进行辊压的辊套)之间的相应研磨间隙，这类研磨辊装置和辊磨机的生产者正在努力使得这一研磨间隙至少可以在垂直方向上容易地调节，以便针对生产出所需的精细材料的目标而言为辊磨机实现优化的效率。
同样，在本申请中，这类辊磨机的制造商和操作者必须总是要考虑到对研磨机进料进行辊压的辊套的研磨表面的磨损和材料损耗，因此他们希望能够尽可能快地补偿辊套的研磨表面处的材料损耗。先前，这通过在容易磨损的研磨表面上进行焊接或加装防护层来实现。这通常在辊磨机的停机时间以及辊磨机的温度已经冷却下来了时在研磨空间内直接进行。
另外，从具有主轴和研磨辊的研磨辊装置的生产公差以及研磨辊装置相对于研磨台的布置中可以清楚与优化的研磨工艺相关的另一因素。为此，也希望能够在轴向上，例如针对研磨辊相对于研磨台边缘的距离来容易地调节研磨辊。
技术实现要素：
因此，本发明的一个目的是克服具有这类研磨辊装置的辊磨机的上述缺点，并且以辊磨机的较短停机时间来补偿其磨损效应(尤其是辊套处的磨损)，以及在成本和结构方面简化研磨辊在垂直方向上的针对研磨间隙的可调节性，以及可选的研磨辊相对于研磨台边缘的径向距离的可调节性，以实现有效率的研磨工艺。
根据本发明，该目的通过使用所述类型的上述研磨辊装置并借助于权利要求1的特征部分的特征来实现，其中，套筒状支座包括用于调节研磨辊的主轴的处于内部的偏心套筒，该偏心套筒设置在套筒状支座内，以便至少用于主轴的旋转调节，并且作为可选的和备选的，该偏心套筒可移动地容纳在套筒状支座内，以便实现研磨辊的主轴在轴向上的轴向位移。
因此，本发明的一项中心思想是抛弃其中研磨辊的主轴直接在套筒状支座或杆件内的固定的对中式安装的原有布置，转而提供可移动的偏心套筒，使得通过偏心套筒在杆件内的例如20度到90度或180度的旋转或转动，从而实现研磨辊的研磨表面相对于研磨台的垂直调节。
从下述中可以得知本发明的另一中心思想，即偏心套筒可在杆件内在套筒状支座中轴向移动，使得可以改变研磨辊和研磨台边缘之间的径向距离，从而实现研磨辊的研磨表面的轴向上的或接近水平的调节。这种调节选项的前提条件是，套筒状支座内的偏心套筒与夹紧机构相互作用，该夹紧机构设计成能将主轴抗扭转地和轴向地紧固在偏心套筒中。
关于研磨辊的垂直调节或水平调节的上述术语一方面基于研磨辊的研磨表面，其中在这里主要提及的是，研磨辊设计成截头锥形的，其研磨表面相对于研磨台的水平定向的研磨床而言或者是在垂直方向上有点抬高或有点降低，或者是水平地有点位移。由于尤其是在具有截头锥形的研磨辊中研磨辊主轴的调节总是在轴斜的情况下发生，因此调节也可称为相对于主轴是“横向的”或近似垂直的，或者“轴向的”或近似水平的。为简明起见，在下文中研磨辊的垂直调节或水平调节作如下选择，其中，本说明书集中在截头锥形的研磨辊相对于研磨辊的水平定向的研磨床的可调节性。
有利的是，针对研磨辊主轴在垂直方向和/或轴向上的可调节性的设计原则使得能够实现无级式调节。作为改进，该设计原则也可实现步进式调节。
该研磨辊装置适用于多种不同的研磨辊形状。研磨辊可以是圆柱形的、球形的、圆锥形的或截头锥形的。因此，该研磨辊装置可凭借其可调节性而有利地用于研磨辊的水平布置的主轴，以及倾斜布置的主轴，后者对于截头锥形的研磨辊或其辊套而言是典型的。
根据本发明的研磨辊装置的一项非常重要的优点在于，可以从外部、因此可以从辊磨机的通常密封的机壳的外部来进行主轴和研磨辊的垂直方向上的调节及其轴向上的调节。
结果，根据本发明的设计和布置使得可以在相对较短的时间(约四个小时)内进行相应研磨辊的调节，而不会有损于相应辊磨机机壳的密封。这种相对较短的调节时间的另一后果是，由于辊磨机的停机时间较短，避免了辊磨机的明显的冷却，由此显著地减少了用于起动和达到辊磨机的工作温度的能量需求。
根据本发明的研磨辊装置能够以相对较小的结构花费而优于现有的用于使研磨辊相对于研磨台精确定位的措施，例如那些需要改进研磨辊的支承和/或在辊套上焊接材料或者加长研磨辊主轴的措施。
另外，本发明的方案遵循了如下路径：用于垂直和/或水平调节的调节机构布置成与被调节的部件(例如主轴和研磨辊)尽可能地近，以便使这些部件的移动和运动保持尽可能地小，从而实现到被调节的区域(例如研磨间隙)的距离很小，由此提高调节的精度。根据本发明，通过这种方式可以克服研磨辊装置的进一步远离的、可能偏心的支承的缺点。
本发明尤其适用于模块化结构的辊磨机，例如在WO2005/028112A1中所述的辊磨机。
有利的是，偏心套筒设计成在套筒壁的小于180度(例如约90度到120度)的角度区域上具有偏心壁厚，结果，套筒的偏心壁厚从偏心基圆开始连续地增加，使得偏心套筒在通过主轴的水平剖面上在90度或270度处具有最大的壁厚。
结果，套筒在约90度或270度处(即垂直于研磨辊的主轴的方向上)的偏心壁厚的设置使得能够通过向上旋转90度的调节来垂直地调节该偏心套筒以及包括主轴的研磨辊，从而达到最小的研磨间隙距离。相反，最大偏心壁厚的向下到180度方位的旋转可以使主轴和研磨辊进行垂直位移而达到最大可能的研磨间隙距离。
因此，优选的是，套筒的偏心壁厚设置在主轴的约90度或270度的区域中，并且使主轴的至少在0度或180度方向上的区域是可旋转的。
通过将研磨辊装置设计成在90度区域具有最大的偏心壁厚，偏心套筒在此正常位置的垂直剖面中将在0度区域和180度区域具有设计成强度彼此大致相等的壁厚，这意味着距研磨辊主轴的纵向轴线具有相等的径向距离。
为了使研磨辊的主轴能够轴向移动，套筒状支座包括与偏心套筒之间的轴向的可动接合部。有利的是，该轴向的可动接合部通过接合件来实现，该接合件可从外部通过促动件来促动，并且具有在两个围绕偏心套筒延伸的环之间的接合区。
通过将接合件设置成相对于促动件的纵向轴线偏心来实现进一步的简化，该接合件设置成相对于套筒的纵向轴线而处于径向上，其中，促动件尤其设计成可旋转的促动件，从而能够通过轻微的旋转运动而对研磨辊的主轴进行轴向调节。
通过对内部的偏心套筒的旋转调节，可以在旋转方向上进行主轴和研磨辊的垂直调节，其中通过夹紧机构可以使主轴相对于偏心套筒在轴向上和旋转上固定住。为此，在主轴的与研磨辊相反的一端设置了调节机构，其有利地包括在偏心套筒的外部环状凸缘处的扇形齿轮区域，使得可以通过齿轮(例如调节小齿轮)来转动该扇形齿轮区域。通过这种方式，就可以使偏心套筒的最大壁厚转动，例如从90度区域转到0度区域，其中，在这种情况下可以实现研磨辊相对于辊磨机的研磨台的垂直方向上的降低。结果，环状凸缘与偏心套筒刚性连接，使得旋转运动也传递给主轴，进而传递给研磨辊。
在另一个有利的实施例中，偏心套筒的外周设有包括两个周向环的环形区域，其中周向环在径向上适合于偏心套筒的偏心壁厚，并且在这两个环之间有利地形成了用于轴向的可动接合部的形状匹配式接合区。
在本发明的一个示例性实施例中，研磨辊的正常位置被认为是这样的构造，其中最大的偏心壁厚出现在90度区域，而偏心套筒的0度区域和180度区域具有大致相同的径向壁厚，这也适用于周向环的情况。
关于这一点，偏心套筒的纵向中心轴线在偏心套筒的偏心壁厚的方向上相对于处在正常位置的研磨辊的主轴的纵向中心轴线稍微偏离。就结构而言且取决于研磨辊装置和待磨的研磨进料的尺寸，这一偏离例如为25mm，或者从15mm到35mm。因此，可以通过该偏离来在垂直方向上调节主轴和研磨辊。
本发明适用于多种研磨辊的外轮廓，例如截头锥形、圆柱形或球形的轮廓。就此而言，本发明可以有利且简单的方式用于其中套筒状支座形成了用于主轴和研磨辊的杆件的辊磨机，其中，该杆件在其顶部侧刚性地固定在分叉体的叉侧部件上，并且该分叉体通过可促动的摆动杆而可围绕摆动杆轴线枢轴转动。
这一设计原则主要在用于辊磨机的模块化结构中实现。
本发明的研磨机装置尤其适用于具有可旋转的研磨台的辊磨机，其中在研磨台上设有至少一个研磨辊，其以摩擦接合的方式对待磨的研磨进料进行辊压。在本申请中，通过偏心套筒的可调节性，可以有利的方式调节研磨辊和研磨台边缘之间的径向距离和/或研磨辊的研磨表面和研磨台之间的距离，以便优化对研磨进料的磨碎。
研磨辊装置的可调节性也提供了这样的优点，即，尤其是针对其中要磨碎多种研磨进料的辊磨机来说，借助于该可调节性在相对较短的时间内将待磨的研磨进料调节到研磨辊和研磨台之间的的最佳位置。所述可调节性也可以使研磨辊的主轴在两个方向上补偿研磨台的研磨床上的磨损，由此优化研磨间隙。
另外，针对保持边缘上的磨损，研磨辊的接近水平的可调节性使得因磨损而受损的内部保持边缘和研磨辊的外边缘之间的距离基本上保持恒定，这是因为来自内部保持边缘的材料损耗可以基本上被研磨辊的收回或径向向外运动而补偿。
附图说明
下面将在附图的帮助下更加详细地对本发明进行说明和解释。在图中：
图1是研磨辊装置的示意性侧视图，显示了研磨辊装置如何安装在辊磨机的摆动杆的分叉体内，并且相对于相应辊磨机的研磨台而可操作地布置；
图2是图1所示示例的后视图，显示了用于主轴的旋转调节以及研磨辊的垂直调节的相关部件；
图3是另一种研磨辊装置的类似示例的局部垂直剖视图，该研磨辊装置具有向下突出的摆动杆和摆动杆轴，并具有主轴和研磨辊的纵向中心轴线；
图4是沿图3中线B-B的剖视图，其也称为水平剖面，其中，偏心套筒处于其正常位置，最大的偏心壁厚处于90度区域(图4中的下部)，偏心套筒和研磨辊的纵向中心轴线之间显示出有轻微的偏差；
图5是类似于图1所示的研磨辊装置的侧视图；和
图6是沿图5中线E-E的穿过相应的杆件的示意性剖视图，显示了用于主轴和研磨辊的轴向调节的相应部件的示意性布置。
具体实施方式
本申请的附图涉及到研磨辊装置的稍有变化的一些示例性实施例，并且也示意性描述了研磨辊装置的设置及其与辊磨机的其它部件的连接。使用了相同的附图标记来标示相同的部件，然而这些部件也可能存在一些微小的差异。另外，图中所示的研磨辊装置的视图和剖视图相互之间是有关联的，尽管它们的比例各不相同。
图1显示了研磨辊装置1的示意性布置的侧视图，显示了研磨辊装置1刚性地固定在摆动杆7的分叉体8的颊侧部12内(图3)，同时研磨辊2显示为相对于辊磨机的研磨台11处于工作位置。
研磨辊装置1的左侧包括套筒状杆件4，其通过固定机构28刚性地固定在分叉体8的颊侧部12的端部区域处。杆件4的内部容纳了偏心套筒10(图3和4)。研磨辊装置1的主轴5通过夹紧机构19而在旋转和轴向上固定在偏心套筒10内(图3)。结果，主轴5至少摩擦式地容纳在偏心套筒10内，并且固定成使得主轴5的旋转或轻微的轴向位移只能通过用于移动偏心套筒10的对应操作来产生。
图1所示示例的研磨辊2装备有截头锥形或锥形的辊套3(图3)。通过这种构造，研磨辊装置1的纵向轴线相对于水平定向的研磨台11的方向倾斜一个角度，例如为10到30度。
如果研磨辊装置1包括圆柱形的研磨辊而不是锥形的研磨辊2的话，那么研磨辊装置的纵向中心轴线将原则上是水平的，并且不会朝向研磨台倾斜。这种布置对于球形研磨辊来说也类似地适用。
图2显示了图1所示的实施例及其相关的部件，其为沿着箭头R方向的后部的示意性视图。在一个方面，杆件4通过固定机构28固定在分叉体8的颊侧部12内(图3)。在另一方面，研磨辊装置1的后部视图显示了用于偏心套筒10的环状凸缘21。还显示了处于径向内部的必须的夹紧环22，其中，套筒4的后部闭合可通过卡口闭合件23来实现。
如图2所示，设置了调节机构24，其实质上由环状凸缘21的扇形齿轮25构成。在该示例中，扇形齿轮25布置在约90度120度的角度范围上，并且与具有明显更小半径的调节小齿轮26形成齿型旋转接合。
作为沿主轴5(图3)和辊2(图4)的纵向轴线14(图4)方向上的视图，图2显示了0度、90度和180度的角度说明。在下文中，关于套筒10的偏心壁厚，仍然可参考该图。
在图3中，通过研磨辊装置1的示意性垂直剖面显示了主轴5的内部结构和布置，其中偏心套筒10处于杆件4内。为了能清楚地理解偏心套筒10，同时可以参考图4，即沿图3中线B-B的剖视图。
如图3所示，套筒4通过通过固定机构28(图1)刚性地固定在分叉体8的颊侧部12的上端处。在装备有这类研磨辊装置1的辊磨机的操作期间，必要的研磨力通过可围绕其摆动杆轴9枢轴转动的摆动杆7(其例如涉及到分叉体8、颊侧部12和杆件4的组合)以及与之相连的研磨辊装置1而施加到研磨辊2的研磨表面52上，其中，来自待磨碎的研磨进料的反作用力可作用在摆动杆7上。
偏心套筒10以至少在一定的角度范围可旋转且也可轴向移动的的方式容纳于杆件4的内部。通过夹紧机构19，偏心套筒10本身能够抗扭转和轴向地连接到研磨辊装置1的主轴5上。图3所示的剖视图原则上示出了研磨辊装置1的“正常位置”，其中，可以在操作开始时将研磨辊2和研磨台11之间的辊磨间隙39(图1)调节至距离A。
由于在相关材料(如水泥熟料)的磨碎工艺期间会产生辊套3的研磨表面52的磨损，并且由此会导致辊料物质的磨耗，因此会使辊磨间隙39的距离A产生不希望有的扩大。在现有技术中，这一问题通过在辊料上进行焊接或为研磨表面52进行适当的铠装来解决。然而，为了能够在辊磨间隙内直接执行这一措施，其需要辊磨机的停机时间，这将导致辊磨机的冷却。
根据本发明，能够从辊磨机的机壳之外来改变辊磨间隙39的距离A，而不会损坏辊磨机机壳的密封。在周向的环形孔板49(图3)的大致区域内提供了研磨辊装置1和辊磨机机壳本身之间的大体上气密的密封，使得能够从辊磨机机壳之外在接近垂直的方向或接近水平的方向(即轴向)上来进行对研磨辊2的调节。
图3显示了沿着从0到180度的线的位置(图2)的研磨辊布置的截面，而图4的剖面显示了在90度区域内的处于杆件4内部的偏心套筒10的内部设置。
在图3中，偏心套筒10具有壁厚38，其在上方区域(0度区域)和下方区域(180度区域)内基本上相等。套筒10的外周具有两个轴向间隔开的环34，在它们之间形成有槽状接合区32。
图3所示的研磨辊装置1在图4中的示意性图示显示了偏心套筒10在90度区域(图2)中的壁厚36。在图4所示的下方区域(其对应于壁的偏心加厚区域)中，设有两个从套筒10上径向伸出的环31，在它们之间形成了接合区32。
另外，通过处于偏心套筒10的下方区域(90度区域)内的更大的壁厚36，套筒10的纵向轴线15相对于主轴5和研磨辊2的纵向轴线14有一定的偏离(偏移)16。
尽管辊套3的磨损使得有必要再调节研磨辊2以便优化辊磨间隙39的距离A，然而根据本发明可以促动调节机构24(图2)来使辊磨间隙39的增大的距离A返回到所希望的正常距离。为此，如图2和4所示，在90度区域具有增大的壁厚36的偏心套筒10以旋转的方式向上转动(图2)，直到大约0度区域。通过这种方式，可以实现研磨辊2及其研磨表面52的接近垂直的向下位移，使得即使在非常严重的材料损耗之后也能够将辊磨间隙39调节回到其正常距离。
尽管通过具有促动件29(图1)的调节机构24可以旋转的方式将偏心套筒10和主轴5一起转动，然而可以得到研磨辊2的接近垂直的位移。
图5显示了具有与图1所示类似的设计的研磨辊装置1。杆件4通过固定机构28刚性地固定在分叉体8的颊侧部12和摆动杆处。在剖面线E-E(其也对应于偏心套筒10的纵向轴线15)的位置处，设有轴向移动机构46，其带有所示的调节工具43。
沿着图5中的线E-E的图6所示示意性剖面仅显示了杆件4和偏心套筒10的局部剖面，其基本上相对于纵向轴线15对称。在这种情况下，套筒10通过两个间隔开的周向环31和形成在它们之间的作为接合区32的槽而以可旋转且可轴向调节的方式容纳于杆件4内。在这里，套筒10通过夹紧机构刚性固定地连接于主轴5。在各个环31的两侧均设有周向的外部凹槽47，其能够简化套筒10的轴向再定位性。
在图6所示的示例中，轴向调节机构46包括调节柱体41，其具有偏心于纵向轴线44的接合销42，该接合销伸入到接合区32的槽内。例如，通过向外连接的调节工具43，可以通过调节工具43的旋转运动来促动偏心设置的接合销42，并由此实现偏心套筒10的轴向位移。
在这种情况下，相应的轴向移动距离可以相对较小，例如处于最大为10厘米的范围。通过偏心套筒10的这种轴向移动，主轴5和可旋转地设置在其端部处的研磨辊2也可以轴向运动。结果，以此方式，如图1所示的研磨辊2可以朝向研磨台11向右运动，因此在径向上向内进一步移动。当然，也可以向相反方向运动。
因此，根据本发明的研磨辊装置使得可以从相应辊磨机机壳的外部在接近垂直和轴向的方向上对研磨辊进行调节，从而允许在辊套处对材料损耗采取措施的修理时间相对较短，同时能够针对正常辊磨间隙进行优化的调节，以及实现研磨辊相对于研磨台的径向布置。