CH654222A5

CH654222A5 - Hohlwalze fuer reibwalzwerke.

Info

Publication number: CH654222A5
Application number: CH7271/81A
Authority: CH
Inventors: Horst Glaeser; Eckhard Huebner; Georg Schebiella
Original assignee: Nagema Veb K
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1981-11-12
Publication date: 1986-02-14
Also published as: DD154330A1; FR2498478B1; IT1172157B; DE3144268C2; FR2498478A1; DE3144268A1; IT8149919A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlwalze für Reibwalzwerke mit Wasserkühlung insbesondere für Walzenreibmaschinen zur Feinzerkleinerung von Schokoladenmassen, Farbpasten sowie ähnlicher hochviskoser Verarbeitungsgüter mit einer aus Schalenhartguss hergestellten dünnwandigen zylindrischen Walzenröhre, in die als Achsschenkel ausgebildete, in Lagerzapfen auslaufende Seitenteile eingepresst sind.

Es ist bekannt, dass an Reibwalzwerke dieser Art trotz auftretender Spannungsverformung der Walzen unter Belastung ein hoher Grad von Genauigkeit an den sich im Mikrometerbereich bewegenden Walzenspalt gestellt wird, um eine gleichmässige Masseübertragung und hohe Leistung zu erzielen. Hierbei werden die Achsschenkel und deren Verbindung mit der Walzenröhre grossen Zug- und Druckspannungen ausgesetzt.

In bekannter Weise werden daher die Achsschenkel mit einer Vielzahl spezieller Dehnschrauben an die an der Walzenröhre angegossenen, als Innenflanschringe ausgeformten Gewinderinge angeschraubt. Bei dieser Befestigung der Achsschenkel an der Walzenröhre werden durch die erforderlichen Innenflanschringe verschiedene ungünstige Faktoren wirksam, die insbesondere darin bestehen, dass bei der Abkühlung der Hartgusswalze sich im Bereich der angegossenen Innenflansche, hervorgerufen durch die Masseanhäufung, unterschiedliche Härtestrukturen bilden, die ohne einen speziellen Ballenschliff keine gleichmässige Übertragung des Verarbeitungsgutes zulassen. Auch erfordert diese Art der Achsschenkelbefestigung mittels Schraubverbindung einen hohen Fertigungsaufwand und setzt die Anwendung von Hochleistungswerkzeugen bei der Herstellung der Gewindeverbindungen voraus.

Für kleine Reibwalzenröhren sind das Aufschrumpfen der Stirnwände auf eine durchgehende Achse bekannt, indem die Nebenteile der kegelförmigen Stirnwände durch aufgezogene Schrumpfringe mit der Achse verbunden werden. Neben den hohen Herstellungskosten ist diese Befestigungsweise nicht geeignet, dauernd einen festen zentrischen Sitz der Walze zur Achse aufrechtzuerhalten. Nicht nur die Erschütterung unter Druck, sondern auch die Wärmedehnung lockern mit der Zeit den Sitz.

Bei einer anderen üblichen Befestigungsart der Walzenröhre auf einer durchgehenden Achse sind die beiden Sitzflächen der Naben im Durchmesser unterschiedlich gehalten, um die Achse leicht einbringen und hydraulisch einpressen zu können. Diese Art der Befestigung setzt immer zwei Na-benwulstringe voraus, die den Spannungsverlauf in der Walzenröhre, bedingt durch den Massewulst, negativ beeinflussen und ist nur bei kleinem Achsdurchmesser wirtschaftlich anwendbar.

Ferner ist auch bekannt, Hochleistungs-Hartgussröhren nach modernen technologischen Erkenntnissen mit Hilfe des Schleudergussverfahrens herzustellen und in die Walzenröhren Achsschenkel einzupressen, die beim Einpressen in bezug auf Druck und Festsitz genau überwacht werden können. Zur Vermeidung schädlicher Nabenverdickung werden auch die Achsschenkel mit ausgepressten grossen Tuben versehen. Bei Anwendung dieser Pressverbindung treten jedoch, sich nachteilig auf die mögliche Belastbarkeit auswirkende Schrumpfeigenspannungen in der Walzenröhre auf.

Die Erfindung bezweckt, eine Steigerung des Durchsatzes bei Walzenreibmaschinen, durch den Einsatz von Walzenröhren aus Schalenhartguss ohne Innenflanschringe, zu erreichen.

Aufgabe derErflndung ist es, eine flüssigkeitsdichte, Materialverdickungen vermeidende Verbindung der Walzenröhre mit den Achsschenkeln zu schaffen, die einen sicheren Festsitz der Achsschenkel und deren Aufnahme in Pendelrollenlager ermöglicht, ohne dass der Spannungsverlauf der Durchbiegung der Walzenröhre sowie eine gleichmässige Abführung der funktionsbedingt anfallenden Wärmeenergie beeinflusst wird.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Walzenröhre an beiden Enden einen Bund und eine die Reiblänge begrenzende Fase aufweist und die Achsschenkel mit einem in die Walzenröhre eingepressten, als Passfläche ausgebildeten, zylindrischen Ansatz versehen sind, wobei der grösste Durchmesser der Achsschenkel sowie der Aussendurchmesser der Bunde der Walzenröhre gleiche Grösse besitzen und gemeinsam eine zylindrische Fläche bilden, auf der je ein Schrumpfring angeordnet ist, deren nach innen wirkende Radialkräfte grösser als die nach aussen wirkenden Kräfte der eingepressten Achsschenkel sind. In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Aussendurchmesser der Schrumpfringe kleiner als der äussere Walzenröhrendurchmesser, jedoch gleich gross dem Durchmesser der Fasen ist. Ein weiteres Merkmal ist, dass die Schrumpfringe in ihrer Breite doppelt so lang wie die Bunde der Walzenröhre sind. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Länge der zylindrischen Ansätze der Achsschenkel gleich der Länge der Bunde der Walzenröhre sind. Zu der Erfindung gehört ferner, dass die Verbindung zwischen der Walzenröhre und den Achsschenkeln flüssigkeits- und gasdicht ausgebildet ist.

Gegenüber den bekannten Hohlwalzen für Reibwalzwerke bietet die erfindungsgemässe Achsschenkelbefestigung insbesondere den Vorteil, dass durch die relativ gleichmässig wirkenden Radialkräfte der Schrumpfspannungen gleichmässig am Umfang verteilte Teilspannungen erzeugt werden, die eine bessere Anpassung der Walzen und damit einen günstigen Übertragungseffekt sowie eine Erhöhung der Leistung

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der Walzenreibmaschine bei verbesserter Feinheit der verarbeiteten Masse ermöglichen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Hohlwalze mit eingepressten Achsschenkeln und aufgezogenen Schrumpfringen teilweise geschnitten

Fig. 2 als Einzelheit im grösseren Massstab eine Seite der Verbindung von Walzenröhre und Schrumpfring mit einem Achsschenkel im Schnitt

Wie Fig. 1 zeigt, besteht die Hohlwalze aus einer zylindrischen Walzenröhre 1 und aus den durch Presssitze mit der Walzenröhre verbundenen, als Achsschenkel 2 ausgebildeten Seitenteilen, die in Lagerzapfen auslaufen, wobei zur Kühlung der Hohlwalze ein Achsschenkel in bekannter Weise eine Längsbohrung 3 aufweist. An beiden Enden ist die Walzenröhre mit einer Fase 4 und einem Bund 5 sowie an der Innenwandung mit glatten Bundflächen versehen. An den Bundflächen der Innenwandung der Walzenröhre liegen die in die Walzenröhre eingepressten und mit Passflächen versehenen zylindrischen Ansätze 6 der Achsschenkel spielfrei an und bilden mit dem Innendurchmesser der Walzenröhre den inneren Presssitz. Die Aussendurchmesser der Bunde der Walzenröhre und der grösste Aussendurchmesser der Achsschenkel besitzen einen gleichgrossen Durchmesser, auf den die Schrumpfringe 7 aufgezogen sind und gemeinsam die äusseren Presssitze bilden. Aus Fig. 2 ist näher ersichtlich, dass der Aussendurchmesser der aufgebrachten Schrumpfringe 7 kleiner als der Aussendurchmesser der Walzenröhre 1 jedoch gleichgross dem an diesen Walzenröhren üblichen, die Reiblänge begrenzenden Durchmesser der Fasen 4 ist. Die Breite der Schrumpfringe 7 ist so dimensioniert, dass sie der doppelten Länge der Bunde 5 der Walzenröhre entsprechen. Zur Erzielung günstiger Belastungsverhältnisse für die Walzenröhre sind die Übermasse der inneren und äusseren Presssitze so ausgelegt, dass die durch das Einpressen der Achsschenkel bzw. Aufschrumpfen der Schrumpfringe entstehenden Eigenspannungen der äusseren Presssitze grösser sind als die der inneren Presssitze. Um eine vorteilhafte Stützwirkung für die Walzenröhre zu erwirken, besitzen die inneren Presssitze die gleiche Länge wie die Bunde der Walzenröhre.

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1 Blatt Zeichnungen

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654 222 PATENTANSPRÜCHE

1. Hohlwalze für Reibwalzwerke mit Wasserkühlung mit einer aus Schalenhartguss hergestellten dünnwandigen zylindrischen Walzenröhre, in die als Achsschenkel ausgebildete, in Lagerzapfen auslaufende Seitenteile eingepresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenröhre (1) an beiden Enden einen Bund (5) und eine die Reiblänge begrenzende Fase (4) aufweist und die Achsschenkel (2) mit einem in die Walzenröhre eingepressten, als Passfläche ausgebildeten zylindrischen Ansatz (6) versehen sind, wobei der grösste Durchmesser der Achsschenkel (2) sowie der Aussendurch-messer der Bunde (5) der Walzenröhre gleiche Grösse besitzen und gemeinsam eine zylindrische Fläche bilden, auf der je ein Schrumpfring (7) angeordnet ist, deren nach innen wirkende Radialkräfte grösser als die nach aussen wirkenden Kräfte der eingepressten Achsschenkel sind.

2. Hohlwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser der Schrumpfringe (7) kleiner als der äussere Walzenröhrendurchmesser jedoch gleich gross dem Durchmesser der Fasen (4) ist.

3. Hohlwalze nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpfringe (7) in ihrer Breite doppelt so lang wie die Bunde (5) der Walzenröhre sind.

4. Hohlwalze nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der zylindrischen Ansätze (6) der Achsschenkel gleich der Länge der Bunde (5) der Walzenröhre sind.

5. Hohlwalze nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Walzenröhre (1) und den Achsschenkeln (2) flüssigkeits- und gasdicht ausgebildet ist.