CH666331A5

CH666331A5 - Verfahren und vorrichtung zur wasserkuehlung von hohlwalzen.

Info

Publication number: CH666331A5
Application number: CH2952/84A
Authority: CH
Inventors: Thomas Fritzsche; Horst Senf
Original assignee: Nagema Veb K
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1988-07-15
Also published as: DD217721A1; JPS6078546A; IT1179426B; DE3421753A1; IT8448799A0; IN161538B; IT8448799A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wasserkühlung von Hohlwalzen, die mit einem durch die Kühlmittelablaufbohrung eines Achsschenkels in der Walzenlängsachse in das Walzeninnere geführten feststehenden Kühlwasserzulaufrohr versehen sind und die insbesondere für Walzenreibmaschinen zur Feinzerkleinerung von Kakao- und Schokoladenmassen, Farben und ähnliche Verarbeitungsgüter Anwendung finden.

Zur Kühlung rotierender Hohlwalzen ist allgemein bekannt, dass Wasser als Kühlmittel die Walzenröhre durchströmt. Bei den bekannten Systemen zur Kühlung der Walzenröhre wird vorrangig das Kühlwasser durch einen, der die Walzenröhre tragenden Walzenschenkel zugeführt, wobei der Walzenschenkel hohl ausgebildet ist und das Kühlwasser in einem, in der Längsbohrung des Walzenschenkels koaxial geführten feststehenden Zulaufrohr zuströmt. Das Zulaufrohr ist allgemein als Sprührohr ausgebildet und mit mehreren Austrittsöffnungen versehen, durch die das Kühlwasser in den Walzeninnenraum einströmt.

Um eine möglichst gleichmässige Kühlung der gesamten Walzenröhre zu erreichen, ist auch bekannt, dem Kühlwasserzulaufrohr im Walzeninneren bis nahe an die Walzenröhre heranreichende Stauleisten, Mischflügel, Kühlkanäle oder ähnliche Einbauten zuzuordnen. Diese Einbauten sollen in erster Linie die entstehenden Wärmestauungen rasch abbauen und ein intensives Umwälzen und Mischen sowie Fördern des Kühlmittels bewirken. Die Ableitung des Kühlwassers aus dem Walzeninneren erfolgt im freien Austritt durch die Längsbohrung des hohl ausgebildeten Walzen-s schenkeis. Das Kühlwasser strömt dabei infolge seines Schweredruckes und eines inneren Überdruckes durch die aus Walzenschenkelbohrung und Zulauf rohr gebildete Kreisringfläche ab, wobei die Abiaufbohrung im Walzenschenkel vollständig unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, io Bei der Füllung der Hohlwalze steigt der infolge der Drehbewegung stark verwirbelte Wasserspiegel, wodurch die Abiaufbohrung für die entweichende Luft verschlossen wird. Die eingeschlossene Luft wird so weit komprimiert, bis sich ein Gleichgewichtszustand zwischen dem ein- und ausflies-15 senden Kühlwasser einstellt. Dieser Gleichgewichtszustand ist vom Durchsatz des Kühlwassers abhängig und muss eingestellt werden.

Bei rotierender Walze wird durch die starke Verwirbelung des Kühlwassers Luft in Form von Blasen in das Kühlwasser 20 eingeschlossen und mitausgetragen. Da der genannte Gleichgewichtszustand erhalten bleibt, muss das Flüssigkeitsniveau steigen. Das kann bis zur vollständigen Füllung der Walze führen.

Den bekannten Kühlvorrichtungen dieser Art haftet somit 25 der gemeinsame Nachteil an, dass sich durch eine Einschränkung der Turbulenz des Kühlwassers und mit der Vergrösse-rung der Dicke des mitrotierenden Wasserfilmes die Wärmeübergangszahl an der Walzeninnenwandung verringert.

Die Erfindung bezweckt, die mit der Erhöhung des Flüs-30 sigkeitsniveaus entstehenden Nachteile der Kühlwirkung zu beseitigen und den Kühlwasserverbrauch zu senken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Kühlung von Hohlwalzen zu schaffen, die es ermöglichen, den Flüssig-35 keitsspiegel des Kühlwassers im Walzeninneren auf ein niedriges, gleichbleibendes Niveau zu bringen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst.

Weiterhin ist es verfahrensgemäss vorteilhaft vorgesehen, 40 dass als gasförmiges Medium ein kontinuierlich zugeführter Luftstrom vorgesehen ist. Ein weiteres günstiges Merkmal hierzu ist, dass die Grösse des Luftstromes im Bereich von 10% bis 16% der zugeführten Wassermenge liegt. Die zur Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung ist 45 dadurch gekennzeichnet, dass am Kühlwasserzulaufrohr ein parallel zu diesem in das Walzeninnere ragendes Luftförderrohr angeordnet ist, welches sich über ein Viertel des Walzeninnenraumes erstreckt. Weitere vorteilhafte Merkmale der Vorrichtung sind, dass das Luftförderrohr im Walzeninnen-50 räum stirnseitig mit einer als Düse ausgebildeten Luftaustrittsöffnung versehen ist und dass das ausserhalb der Hohlwalze liegende Ende des Luftförderrohres über eine Zufuhrleitung an eine Luftförderpumpe angeschlossen ist.

Zu der Erfindung gehört günstigerweise auch, dass in die ss Zufuhrleitung ein Rückschlagventil eingesetzt ist.

Die mit den Erfindungen erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Erhöhung der Kühlwirkung einerseits die Leistungsfähigkeit der gesamten Walzenreibmaschine erhöht sowie eine Einsparung an Kühlwasser 60 erreicht wird.

Die Erfindungen sollen nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Kühlung von Hohlwalzen, bei der das erfindungsgemässe 65 Verfahren zur Anwendung kommt.

Die Hohlwalze besteht aus der Walzenröhre 1 und den stirnseitig daran befestigten als Achsschenkel 2; 3 ausgebildeten Seitenteilen, die in nicht dargestellten Lagerzapfen aus

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laufen. Zur Kühlung der Hohlwalze ist der Achsschenkel 2 mit einer für den Kühlwasserablauf dienenden Längsbohrung 4 versehen, durch die das Kühlwasserzulaufrohr 5 in der Walzenlängsachse in das Walzeninnere geführt ist. Die Lagefixierung des Kühlwasserzulaufrohres in radialer Richtung erfolgt durch die Führungskörper 6; 7. Im Walzeninnenraum besitzt das Kühlwasserzulaufrohr mehrere in gleich grossen Abständen angeordnete Kühlwasseraustrittsöffnungen 8. Durch die Längsbohrung im Achsschenkel 2 ist ebenfalls das parallel zum Kühlwasserzulaufrohr liegende und an diesem befestigte Luftförderrohr 9 in das Innere der Hohlwalze geführt. Das in den Walzeninnenraum ragende Luftförderrohr 9 endet im Bereich des ersten Viertels des Walzeninneren, ausgehend von der Seite des Achsschenkels 2, und ist stirnseitig mit einer als Düse ausgebildeten Luftaustrittsöffnung 10 versehen. Das ausserhalb der Hohlwalze liegende Ende des Luftförderrohres 9 ist über eine Zufuhrleitung 11 mit einer Luftförderpumpe 12 verbunden. In der

Zufuhrleitung 11 ist ein Rückschlagventil 13 eingesetzt, um bei möglichen Störungen in der Luftzufuhr ein Zurückströmen des Kühlwassers in die Luftförderpumpe 12 zu verhindern. Gemäss dem Verfahren wird durch die Luftförder-s pumpe eine so grosse Luftmenge pro Zeiteinheit in das Innere der Hohlwalze geleitet, die gewährleistet, dass die Summe aus Schweredruck, d.h. des hydrostatischen Druckes des Kühlwassers und dem infolge der zusätzlichen Luftzufuhr in Richtung der Schwerkraft wirkenden Luftstaudruck, io dass ein Flüssigkeitsniveau bewirkt wird, das, durch das Aus-fliessen des Kühlwassers durch die Abiaufbohrung stets unterhalb der Oberkante der Längsbohrung im Achsschenkel liegt. Dies wird dadurch erreicht, dass der zugeführte Luftstrom grösser als der mit dem Kühlwasser abge-15 führte ist. Beispielsweise werden für eine Hohlwalze mit einem Walzendurchmesser von 400 mm und einer Arbeitslänge von 1800 mm ein Luftdruck von max. 15 kPa und ein Luftdurchsatz von max. 2,8 x 10"5 mVs benötigt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Wasserkühlung von Hohlwalzen, bei dem das Kühlwasser im gesamten freien Walzeninnenraum keiner Zwangsführung unterworfen ist und freien Ablauf besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Kühlwasser in den Walzeninnenraum ein gasförmiges Medium zugeführt wird, dessen Menge pro Zeiteinheit grösser als die mit dem Kühlwasseraustrag entweichende Menge ist, wobei der Wasserspiegel im Walzeninnenraum stets unterhalb der Oberkante einer als Ablauf dienenden Längsbohrung (4) gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als gasförmiges Medium ein kontinuierlich zugeführter Luftstrom vorgesehen ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Luftmenge im Bereich von 10% bis 16% der zugeführten Wassermenge liegt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem durch die Längsbohrung (4) eines Achsschenkels (2) in der Walzenlängsachse in das Walzeninnere geführten feststehenden Kühlwasserzulaufrohr (5), das mit radial gerichteten Kühlwasseraustrittsöffnungen (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Kühlwasserzulaufrohr (5) ein parallel zu diesem in das Walzeninnere ragendes Luftförderrohr (9) angeordnet ist, welches sich über ein Viertel des Walzeninnenraumes erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Luftförderrohr (9) im Walzeninnenraum stirnseitig mit einer als Düse ausgebildeten Luftaustrittsöffnung ( 10) versehen ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das ausserhalb der Hohlwalze liegende Ende des Luftförderrohres (9) über eine Zufuhrleitung (11) an eine Luftförderpumpe (12) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Zufuhrleitung (11) ein Rückschlagventil (13) eingesetzt ist.