(57)【要約】  本発明の対象はローラミル用の駆動システムである。ミルの恒常的な利用可能性を確実にするために、２つより多くの駆動装置１０、１１が設けられ、少なくとも２つの駆動装置１０、１１は、ローラミルの完全な粉砕出力を達成することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１）と、粉砕路（２）を有する回転粉砕皿（７）と、粉砕路（２）で転動する粉砕ローラ（３）と、スラスト軸受（４）と、粉砕路（２）を駆動するための電動機（１０）と減速ギヤ（１１、１１’）とから成る駆動装置とを含むローラミル用の能動的に重複する駆動システムにおいて、
少なくとも２つの駆動装置（１０、１１、１１’）の恒常的な利用可能性が、２つより多くの駆動装置（１０、１１、１１’）の配置によって確保されることと、前記少なくとも２つの駆動装置（１０、１１、１１’）によってローラミルの必要な粉砕出力が達成されることを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
粉砕皿（７）に歯輪（５）が付設されることと、前記駆動装置が、歯輪（５）とかみ合うそれぞれ１つのピニオン（１２）を有することを特徴とする、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項３】
ピニオン（１２）が自動調整式であることを特徴とする、請求項２に記載の駆動システム。
【請求項４】
ギヤ（１１’）が、１つ又は複数段の円筒歯車であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項５】
ギヤハウジングが、歯の係合を評価するための検査開口部を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項６】
各々の駆動装置が基礎の上に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項７】
少なくとも３つの駆動装置が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の駆動システム。
【請求項８】
前記駆動装置が、歯輪（５）に対し可能な限り対称に作用することを特徴とする、請求項２〜７のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項９】
前記電動機（１０）が非同期電動機であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項１０】
前記電動機（１０）が高回転数で使用されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項１１】
前記電動機（１０）が垂直に取り付けられることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項１２】
負荷均衡のために、周波数変換器が前記電動機（１０）に付設されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項１３】
粉砕路（２）の回転数に適合させるために、周波数変換器が電動機（１０）に付設されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項１４】
周波数変換器がマスタ・スレーブ原理に従って組織化されることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の駆動システム。
【請求項１５】
高動的な制御システムが使用されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングと、粉砕路を有する回転粉砕皿と、粉砕路で転動する粉砕ローラと、スラスト軸受と、粉砕路を駆動するための電動機と減速ギヤとから成る駆動装置とを含むローラミル用の能動的に重複する駆動システム（Ａｋｔｉｖ  ｒｅｄｕｎｄａｎｔｅｓ  Ａｎｔｒｉｅｂｓｓｙｓｔｅｍ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ローラミルは、１００年以上にわたって知られており、世界的に使用されている。多様な構造のローラミルがある。例えば、１９０２年の特許文献１には、ばね圧下で８つの粉砕コーンが載置する回転粉砕皿を有するコーンミルが記載されている。
【０００３】
現在のミルは、大きな粉砕出力を達成するために大きな重量及び直径を有する粉砕ローラを使用する。特許文献２、特許文献３又は同様に特許文献４を参照されたい。このローラミル型式は、構造的、制御技術上及びエネルギ経済的な観点から著しい利点を有するので、実際に大きく普及している。現在のローラミルの主用途分野は、セメント産業及び石炭火力発電所である。セメント産業では、ローラミルは、セメント粗粉を製造するために、ならびにクリンカ粉砕及び石炭粉砕のために使用される。回転管状炉及びか焼設備と連結して、熱交換器及びクリンカ冷却器からの炉排出ガスを使用して、粉砕物を乾燥しかつ粉砕された物を空気圧で搬送することができる。火力発電技術では、ローラミルは、可能ならば中間ホッパを使用することなく、石炭を微細に粉砕するために、かつ分級空気を用いて直接ボイラ内に給送するために使用される。
【０００４】
同様に、現在のローラミルは運転による摩耗にさらされることが理解される。したがって、維持及び補修のためにミルを休止しなければならない。粉砕室内及び粉砕工具における維持及び補修は、近年、これらの作業を許容可能な期間に実行できるように最適化された。
【０００５】
現在の大型ミルでは、最大１０ＭＷの駆動出力を必要とする。対応する軸受及び駆動装置、特にギヤには、特別な構造が必要とされることが理解される。特に、噛み合い部、シャフト軸受、一体化された軸方向スラスト軸受及びギヤハウジングの内部のその支持部に負荷がかかる。最大６ＭＷの駆動出力では、かさ歯車・遊星歯車装置が従来技術として普及しており、この装置は、その円形の構造形状のため円形の粉砕皿に適合され、静的及び動的な粉砕力を基礎に導く。特許文献５又は特許文献６を参照されたい。軸方向スラスト軸受として、ハイドロダイナミック及び／又はハイドロスタティック潤滑（ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｓｃｈｅ  ｕｎｄ／ｏｄｅｒ  ｈｙｄｒｏｓｔａｔｉｓｃｈｅｒ  Ｓｃｈｍｉｅｒｕｎｇ）を有する旋回セグメント軸受が使用される。特許文献７を参照されたい。
【０００６】
しかし、それ自体スペースを節約するこの構造は本質的な欠点を有する。１つのみの構成要素に問題が生じると、全体の駆動装置を取り外さなければならない。この場合、遊星歯車装置の歯車に目視点検を行うことが不可能であり、このことは、駆動装置全体を取り外した後に初めて可能であることが特に不利であることが証明されている。これらの駆動装置は特殊構造であるので、補充品の調達には相応して長く、すなわち数週間又は数カ月かかるが、この理由は、交換部品の貯蔵は特殊構造のため余りにコストが高いからである。これは、満足のいくものではない。
【０００７】
公知の駆動装置の構造の別の欠点は、規定の保守及び修理作業中に粉砕皿を回転させるが、主ギヤそれ自体が機能する間しか機能しない、いわゆるメンテナンス用の駆動装置である。
【０００８】
当然、これらの不足及び欠点を排除できるであろう提案がある。すなわち、特許文献８は、粉砕皿下部と結合された歯輪を備える垂直軸を中心に回転可能な粉砕皿を有するローラミル用の駆動装置を記載している。さらに、それぞれ１つの駆動モータと減速ギヤとから成る対角線に配置された２つの駆動装置が設けられる。各々の減速ギヤは、粉砕皿の歯輪とかみ合う２つのピニオンを備える。
【０００９】
特許文献９から、ローラミルの粉砕皿の下に歯リングが取り付けられる当該ローラミルが公知である。この歯リングと、ミルハウジングの底部に固定される４つの油圧モータのピニオンがかみ合う。この複数のモータの駆動コンセプトの理論的な利点にもかかわらず、このローラミルは、実用では普及することができなかった。この理由は、電動機及びギヤを有する駆動装置と比較して、油圧構成要素のより低い効率ならびにより劣った利用可能性及び寿命である。記載した２つの駆動コンセプトは普及することができなかったが、運転時に著しいトルク増大が形成され、ギヤの過負荷をもたらし、破壊に至る可能性があるからである。さらに、駆動装置の故障の際に、必要な能力を伴うミル運転を維持することが不可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許第１５３９５８Ｃ号明細書
【特許文献２】独国特許第１９８２６３２４Ｃ号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１９６０３６５５Ａ号明細書
【特許文献４】欧州特許第０４０６６４４Ｂ号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第３５０７９１３Ａ号明細書
【特許文献６】独国特許第３７１２５６２Ｃ号明細書
【特許文献７】独国特許第３３２００３７Ｃ号明細書
【特許文献８】独国特許第３９３１１１６Ｃ号明細書
【特許文献９】独国実用新案第７６２０２２３Ｕ号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、工程全体を中断することなく駆動装置の保守及び修理作業の実施を可能にするローラミル用の駆動システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、能動的に重複する駆動システムによって解決され、この場合、少なくとも２つの駆動装置の恒常的な利用可能性は、２つより多くの駆動装置の配置によって確保され、かつ少なくとも２つの駆動装置によってローラミルの必要な粉砕出力が達成れる。
【００１３】
本発明による駆動システムの第１の利点は、駆動装置が故障した場合、十分な能力でミルを継続運転できる可能性による利用可能性の向上である。
【００１４】
第２の利点は、各々の個別の駆動装置がミル駆動出力の一部分のみを用意するだけで済むことである。このことは、電動機及びギヤを標準コンポーネントとして製造できることを意味する。初めて、駆動装置又は駆動要素を経済的に保管することができ、この結果、より速い交換が可能である。
【００１５】
本発明による構想の第３の利点は、より大きな減速のより小さな出力のギヤを、より大きな出力のギヤとして構成できることによって規定される。このことにより、他方、駆動のために高回転数の電動機を使用できることになる。高回転数の電動機の構造は、より小さな回転数の同一の出力の電動機よりも著しく小さい。このようにして、構造サイズ及び重量のさらなる低減が可能である。
【００１６】
本発明による構想の第４の利点は、小さな電動機及び小さなギヤは、より小さな慣性モーメントを有し、したがって、大きなギヤよりも動的であることに見られる。したがって、制御は、粉砕工程の必要条件に対しより速く対応することができる。
【００１７】
本発明による構想の第５の利点は、いわゆる、メンテナンス用駆動装置の省略である。その課題は、主駆動装置が引き受けることができる。
【００１８】
本発明による構想の第６の利点は、今や構成及び構造に応じて、取り外すことなくギヤの目視点検が可能であることに見られる。
【００１９】
個々の駆動装置のピニオンがかみ合う歯輪は、フランジ接続又は鋳合わせによる粉砕ボールの構成部材であることが好ましい。噛み合いは、内歯又は外歯であることができる。
【００２０】
さらに、好ましくは傾斜運動可能な唯一のピニオンのみが各々の駆動装置に装備されることが有利であることが証明されている。特許文献８に記載された駆動コンセプトに生じることがある有害なトルク増大が、これによって排除される。
【００２１】
駆動装置の電動機は、回転数及びトルクが調整される周波数変換器を介して給電されることが有利である。
【００２２】
周波数変換器は、マスタ・スレーブ原理に従って組織化されることが有利である。これによって、すべての駆動装置が同期して動作することが確実にされる。
【００２３】
本発明による安全システムの好ましい実施形態によれば、３つ以上の駆動装置が設けられ、この場合、半径方向力が歯輪に対し可能な限り対称に作用することが留意される。この場合、現場の空間的状況に応じて行うことができる。同様に、駆動装置の遮断は、もっぱら保守又は修理作業によって限定されず、むしろ、必要とする粉砕出力が小さい場合、個々の駆動装置を遮断することができる。
【００２４】
現在一般的なスリップリングモータの代わりに、電動機として標準の非同期電動機を使用することが有利である。非同期電動機は特に簡単であり、かつ頑丈な構造であり、また２極構造の場合、最高の出力回転数、したがって、同一の出力で最小の構造容積を有する。
【００２５】
本発明の好ましい形態によれば、各々の駆動装置は基礎の上に取り付けられる。このようにして、駆動装置を特に簡単に作動しかつ作動解除することができる。
【００２６】
駆動モータは、水平に又は垂直に配置することができる。垂直の配置では、ギヤのかさ歯車段は不要である。
【００２７】
図面を参照して、２つの実施例の形態で本発明について詳細に説明する。図面は、それぞれ純粋に概略的に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ローラミルの第１の実施例の断面図である。
【図２】図１のローラミルの平面図である。
【図３】ローラミルの第２の実施例の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は断面図としてかつ図２は平面図として、第１のローラミルを純粋に概略的に示している。粉砕路２を有する粉砕皿７がスラスト軸受４の上に回転可能に軸受けされるハウジング１が見られる。粉砕路２で粉砕ローラ３が転動し、その押付け圧は、油圧式緊締シリンダを有するプルロッド６を用いて発生される。
【００３０】
歯輪５が粉砕皿７と機械的に結合されている。この結合は、ねじ又は溶接によって行うことができる。同様に、歯輪５を粉砕皿７に直接取り付けることができる。
【００３１】
ミルハウジング１の周りに、電動機１０と減速ギヤ１１とから成る複数の駆動装置が分布して配置される。ギヤ１１はかさ歯車減速ギヤであり、好ましくは自動調整式であるその出力ピニオン１２は、歯輪５とかみ合う。
【００３２】
図２は、ミルハウジング１の周りに、電動機１０と減速ギヤ１１とから成る６つの駆動装置が分布して配置される平面図を示している。電動機は、水平軸で取り付けられる。
【００３３】
図３は代替実施例を示している。ここでは、駆動モータ１０は垂直に取り付けられ、この結果、従来のギヤに必要なかさ歯車段は不要である。ギヤ１１’は、純粋な円筒歯車減速ギヤである。前接続された周波数変換器を有する標準非同期電動機が対象とされることが有利な電動機１０は、本実施例では溝内に取り付けられる。
【００３４】
駆動装置の故障の際、残りの駆動装置は支障なく動作し続け、必要な粉砕出力も達成する。不具合のある駆動装置は、基礎１３の上に取り付けられた場合、粉砕工程を中断することなく引き出される。駆動装置が固定取り付けされた場合、常に、粉砕工程の短い遮断のみで十分である。この短い時間間隔の間、粉砕された粉砕物を中間サイロから抽出することができ、この結果、全体の工程、例えば、回転管状炉内のセメントの製造又は発電所への炭塵の供給を中断する必要がない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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