DD154331A1 - COOLING DEVICE FOR HOLLOW ROLLERS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kuehleinrichtung fuer Hohlwalzen mit einem in der Walzenlaengsachse angeordneten Kuehlmittelzulaufrohr insbesondere fuer Walzenreibmaschinen, die zur Feinzerkleinerung von Schokoladenmassen, Farben und aehnlichen Verarbeitungsguetern Anwendung finden. Die Erfindung ermoeglicht durch bessere thermische Ausnutzung des eingesetzten Kuehlmittels eine Erhoehung der Kuehlwirkung. Aufgabe der Erfindung ist, eine einfache und funktionssichere Kuehleinrichtung zu schaffen, die ohne Demontage der Hohlwalze ein- oder ausgebaut werden kann und die bei hohen Walzenumfangsgeschwindigkeiten eine gleichmaessige und effektive Kuehlung durch direkte Beaufschlagung der Walzeninnenwand mit Kuehlfluessigkeit gewaehrleistet. Erfindungsgemaess ist vorgesehen, dass am Kuehlmittelzulaufrohr ueber dessen Austrittsoeffnungen in gleichgrossen Abstaenden radial gerichtete, horizontal in einer Ebene liegende, bis an die Innenwand der Walzenroehre herangefuehrte flexible, mit Duesen ausgestattete Foerderrohre angeordnet sind.The invention relates to a cooling device for hollow rollers with a arranged in the roll longitudinal axis Kuehlmittelzulaufrohr especially for Walzenreibmaschinen, which are used for the fine crushing of chocolate masses, colors and similar processing goods. The invention allows better thermal utilization of the coolant used, an increase in the cooling effect. The object of the invention is to provide a simple and reliable cooling device that can be installed or dismantled without dismantling the hollow roller and gewaehrleistet at high roller peripheral velocities a uniform and effective cooling by direct application of the roller inner wall with Kuehlfluessigkeit. According to the invention, it is provided that, at the coolant inlet pipe, via its outlet openings at equally spaced intervals, radially directed, horizontally lying in a plane, up to the inner wall of the roller tube flexible, equipped with nozzles Foerderrohre are arranged.
Description
Kühleinrichtung für HohlwalzenCooling device for hollow rollers
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für Hohlwalzen mit einem in der Walzenlängsachse angeordneten Kühlmittelzulaufrohr insbesondere für Walzenreibmaschinen, die zur Feinzerkleinerung von Schokoladenmassen, Farben und ähnlichen Verarbeitungsgütern Anwendung finden.The invention relates to a cooling device for hollow rollers with a arranged in the roll longitudinal axis coolant inlet pipe in particular for Walzenreibmaschinen, which are used for the fine crushing of chocolate masses, colors and similar processed goods.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Der bei der Kühlung von rotierenden Hohlwalzen durch eine Flüssigkeit im 7/alzeninnenraum abgeführte Wärme strom wird im wesentlichen bestimmt von der Wärmeübergangs zahl, der wirksamen Wärmeaustauschfläche und der Temperaturdiffe-renz zwischen Walze und Kühlflüssigkeit. Die sich in der Walze einstellenden Strömungsverhältnisse sind infolge der Fliehkraftwirkung auf die Kühlflüssigkeit stark drehzahlabhängig, da sich mit zunehmender Walzenumfangsgeschwindigkeit ein mitrotierender Wasserfilm zunehmender Dicke ausbildet, durch den die Temperaturdifferenz und die Wärmeübergangszahl ungünstig beeinflußt werden.The heat dissipated in the cooling of rotating hollow rollers by a liquid in the 7 / alzeninnenraum heat flow is essentially determined by the heat transfer number, the effective heat exchange surface and the temperature difference between roller and coolant. The adjusting in the roll flow conditions are due to the centrifugal force on the cooling fluid strongly speed-dependent, as with increasing roller peripheral speed co-rotating water film of increasing thickness is formed by the temperature difference and the heat transfer coefficient are adversely affected.
Bei allgemein bekannten Einrichtungen zur Walzenkühlung, wird durch ein in der Walzenlängsachse angeordnetes Spritzrohr, über dessen Länge Austrittsbohrungen vorhanden sind, Kühlwasser zugeführt, das durch einen als Hohlwelle ausgebildeten Walzenschenkel wieder abströmt. Diese Kühleinrichtung besitzt jedoch den entscheidenden Nachteil, daß eine Verringerung der Kühlwirküng mit Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der WalzeIn well-known devices for roll cooling, cooling water is supplied through a arranged in the roll longitudinal axis spray tube, over whose length outlet holes are present, which flows through a trained as a hollow shaft roll legs again. However, this cooling device has the significant disadvantage that a reduction in Kühlwirküng with increasing the peripheral speed of the roller
eintritt.entry.
Zur Kühlung von Hohlwalzen ist weiterhin bekannt, daß im Hohlraum der Walze ein zu deren Mittelachse paralleles Zulaufrohr mit Austrittsöffnungen an den beiden Enden des Hohlraumes und ein Ablaufrohr mit einer Eintrittsöffnung in der Mitte der Walzenlänge vorhanden sind. Mit dieser Vorrichtung wird neben einer meist nicht erforderlichen erhöhten Wärmeabfuhr an den Stirnwänden der V/alze ebenfalls keine entscheidende Verbesserung der Kühlwirkung erreicht (DE-AS 1 228 895)For cooling of hollow rollers is also known that in the cavity of the roller a parallel to the central axis inlet pipe with outlet openings at the two ends of the cavity and a drain pipe with an inlet opening in the middle of the roll length are present. With this device, in addition to a mostly not required increased heat dissipation on the end walls of the V / alze also no significant improvement in the cooling effect is achieved (DE-AS 1 228 895)
Bei einer anderen bekannten Hohlwalze, insbesondere für Schokoladenwalzwerke, soll eine Verbesserung der Kühlung durch einen kühlwasserdurchflossenen Ringspalt erreicht werden, der von der Walze und einem im Walzeninnenraum befindlichen Zylinder gebildet wird. Bei derartigen Ringspalten tritt jedoch eine laminare Strömung auf, die den Wärmeübergang ungünstig beeinflußt. Das zufließende Kühlwasser wird mit dem bereits vorhandenen zumindest teilweise vermischt, was zu einer Verringerung der Temperaturdifferenz führt (DE-PS 840 °A8).In another known hollow cylinder, in particular for chocolate rolling mills, an improvement in the cooling is to be achieved by a cooling-water-flowed annular gap, which is formed by the roller and a cylinder located in the roller interior. In such annular gaps, however, a laminar flow occurs, which adversely affects the heat transfer. The inflowing cooling water is at least partially mixed with the existing, which leads to a reduction in the temperature difference (DE-PS 840 ° A8).
Eine weitere bekannte Hohlwalze für Reibwalzwerke sieht für die Kühlung einen bis an den Walzenmantel heranreichenden Rohreinsatz mit schraubenförmigen Rippen vor, um vom Kühlwasser durchströmte Kanäle zu erhalten. Die beabsichtigte, dem Transport des Kühlwassers bewirkende, teilweise Füllung der Kanäle wird infolge des Einflusses der Fliehkraft jedoch nur bei geringen WalzenumfangsgeschwindigKeiten erreicht. Nachteilig wirkt sich auch aus, daß hierdurch den Wärmeübergang ungünstig beeinflussende Strömungsverhältnisse auftreten (DE-PS 1 000 665).Another known hollow roller for Reibwalzwerke provides for cooling a zoom reaching to the roll shell tube insert with helical ribs to receive flowed through by cooling water channels. The intended, the transport of the cooling water causing partial filling of the channels is achieved due to the influence of centrifugal force, however, only at low WalzenumfangsgeschwindigKeiten. A disadvantage also has the effect that thereby the heat transfer unfavorably influencing flow conditions occur (DE-PS 1 000 665).
Eine ebenfalls bekannte Walze mit einer ähnlichen Kühleinrichtung bei der im Mantel, nahe der Walzenoberfläche Kanäle vorhanden sind, die vom Kühlwasser durchströmt werden, ermöglicht zwar eine effektive Kühlung, die aber nicht geeignet ist, eine über der gesamten Walzenoberfläche gleichmäßige Temperatur zu gewährleisten (DE-PS 957 540).Although a well-known roller with a similar cooling device in the jacket, near the roll surface channels are present, which are flowed through by the cooling water, although an effective cooling, but which is not suitable to ensure a uniform over the entire roll surface temperature (DE- PS 957 540).
Ferner ist eine wassergekühlte Hohlwalze mit einer das Kühlwasser gleichmäßig auf die Walzenlänge verteilenden zentralen Kühlwasserzuleitung, unter Verwendung eines im Walzen-Furthermore, a water-cooled hollow cylinder with a central cooling water supply line which distributes the cooling water uniformly over the length of the roller, using a roller
inneren feststehend angeordneten Stau- und Mischwerkes, bekannt, daß aus mehreren sich sowohl gegen dio Mantelfläche als auch gegen die Stirnwände der Walze innen anliegenden Stauleisten besteht. Der sich unter der Wirkung der Fliehkraft ausbildende umlaufende Wasserring soll dabei durch die längs der Walzeninnenfläche nahe der Viand befindlichen Stauleisten zerstört werden. (DE-PS 595 792)inner fixed arranged accumulation and mixing plant, known that consists of several, both against the outer surface and against the end walls of the roller internally adjoining Stauleisten. The forming under the action of centrifugal circumferential water ring is to be destroyed by the along the roller inner surface near the Viand located Stauleisten. (DE-PS 595 792)
Eine verbesserte Ausbildung dieser Einrichtung sieht vor, daß die gegenüber der sich drehenden Walze feststehenden sowohl an den inneren Mantelflächen als auch an den Stirnwänden der Walze entlang geführten Stauleisten als Kühlwasserspritzrohre ausgebildet sind. Obwohl mit dieser Einrichtung neben einer Zerstörung des Wasserringes eine unmittelbare Zuführung des Kühlwassers an die Walzeninnenwand ermöglicht wird, ist die Funktionsfähige it dieser Einrichtung über einen längeren Zeitraum jedoch nicht gesichert, da durch Ablagerungen aus dem Kühlwasser sehr leicht eine Verstopfung der in den Kühlwasserspritzrohren vorhandenen Bohrungen eintritt. Die notwendigerweise damit verbundene Instandsetzung erfordert eine Demontage der Walze, mindest jedoch den Ausbau eines WalzenschenKels (DE-PS 632 401).An improved design of this device provides that the opposite of the rotating roller fixed both guided on the inner lateral surfaces and on the end walls of the roller along Stauleisten are designed as cooling water spray pipes. Although this device in addition to a destruction of the water ring an immediate supply of cooling water to the roll inner wall is enabled, the functional it is this device over a longer period of time, however, not secured because of deposits from the cooling water very easily a clogging of existing in the cooling water spray pipes holes entry. The necessarily associated repair requires disassembly of the roller, but at least the removal of a WalzenschenKels (DE-PS 632 401).
Ziel der ErfindungObject of the invention
Die Erfindung bezweckt, die den bekannten Kühleinrichtungen für Hohlwalzen anhaftenden Nachteile zu beseitigen und ermöglicht durch bessere thermische Ausnutzung des eingesetzten Kühlmittels eine Erhöhung der Kühlwirkung.The invention aims to eliminate the known cooling devices for hollow rollers adhering disadvantages and allows better thermal utilization of the coolant used to increase the cooling effect.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und funktionssichere Kühleinrichtung zu schaffen, die ohne Demontage der Hohlwalze ein- oder ausgebaut werden kann und die bei hohen Walzenumfangsgeschwindigkeiten eine gleichmäßige und effektive Kühlung durch direkte Beaufschlagung der Walzeninnenwand mit Kühlflüssigkeit gewährleistet.The object of the invention is to provide a simple and reliable cooling device that can be installed or removed without disassembly of the hollow roller and ensures a uniform and effective cooling by direct loading of the roller inner wall with coolant at high roller peripheral speeds.
Erf indun:;sgemäß -wird dies dadurch erreicht, daß am Kühlmittelzulaufrohr über dessen Austrittsöffnungen in gleichgroßen Abständen radial gerichtete, horizontal in einer Ebene liegende, bis an die Innenwand der Walzenröhre herangeführte, flexible Förderrohre angeordnet sind. Ein weiteres Merkmal hierzu ist, daß zur Aufnahme der Forderrohre die Austrittsöffnungen des Kühlmittelzulaufrohres mit Schlauchtüllen versehen sind. Weitere Merkmale der Erfindung sind, daß die Förderrohre an ihrem freien Ende mit je einer Düse ausgestattet sind, deren Öffnungsquerschnitt gleich dem Querschnitt der zugeordneten Austrittsöffnung im Kühlmittelzulaufrohr ist und daß die Summe der Querschnitte der Austrittsöffnungen im Kühlmittel zulaufrohr größer als dessen lichter Querschnitt ist. Zu der Erfindung gehört auch, daß die Förderrohre bei Linksdrehung der Hohlwalze horizontal nach rechts bzw. bei Rechtsdrehung nach links gerichtet am Kühlmittelzulaufrohr angeordnet sind und dabei in Richtung des Anlaufgebietes des mitrotierenden Wasserringes zeigen.According to the invention, this is achieved by arranging radially directed, horizontally lying in a plane, zoom brought up to the inner wall of the roller tube, flexible conveyor tubes are arranged on the coolant inlet tube via its outlet openings at equal intervals. Another feature of this is that the outlet openings of the coolant inlet pipe are provided with hose nozzles for receiving the Forderrohre. Other features of the invention are that the delivery pipes are equipped at their free end with a nozzle whose opening cross section is equal to the cross section of the associated outlet opening in the coolant inlet pipe and that the sum of the cross sections of the outlet openings in the coolant inlet pipe is greater than its clear cross section. Belongs to the invention that the conveying pipes are directed horizontally to the right or right-hand rotation to the left directed at the coolant inlet pipe at left rotation of the hollow cylinder and thereby point in the direction of the starting region of the co-rotating water ring.
Durch die Erfindung wird eine bestmögliche thermische Ausnutzung der Kühlflüssigkeit zur Wärmeabfuhr erreicht, da keine Vermischung mit der erwärmten abfließenden Kühlflüssigkeit, sondern eine Verdrängung derselben von der Innenwand der Walzenröhre stattfindet. Die hohe Kühlmittelaustrittsgeschwindigkeit bewirkt eine den Wärmeübergang günstig beeinflussende Turbulenz, verbunden mit einer für eine gleichmäßige Kühlung notwendige Verteilung des Kühlmittels über die gesanrce Walzenlänge.The invention achieves the best possible thermal utilization of the cooling liquid for heat removal, since there is no mixing with the heated effluent cooling liquid, but a displacement of the same from the inner wall of the roll tube. The high coolant outlet velocity causes a turbulence which has a favorable influence on the heat transfer, combined with a distribution of the coolant, which is necessary for a uniform cooling, over the entire length of the roll.
AüsführungsbeispielAüsführungsbeispiel
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings:
Fig. 1: eine Hohlwalze im horizontalen LängsschnittFig. 1: a hollow roller in horizontal longitudinal section
Fig. 2: eine vergrößerte Detaildarstellung eines Förderrohres Fig· 3ί einen Querschnitt nach Linie A-A der Fig. 12 shows an enlarged detailed representation of a conveying tube. FIG. 3 a shows a cross section along line A-A of FIG. 1
Figur 1 zeigt die aus der Walzenröhre 1 und den stirnseitigFigure 1 shows that of the roller tube 1 and the front side
daran befestigten Walzenschenkeln 2j3 bestehende Hohlwalze. Das Kühlmittelzulaufrohr 4 ist in der V/alzenlängsachse in einer für den Kühlmittelabfluß dienenden Längsbohrung durch den Walzenschenkel 2 nach innen geführt und außen am nicht dargestellten Maschinengestell befestigt. Die Lagefixierung des Kühlmittelzulaufrohres 4 in radialer Richtung erfolgt durch die Führungskörper 5*6„ Das feststehende Kühlmittelzulaufrohr ist im Walzeninnenraum mit mehreren hintereinander angeordneten Austrittsöffnungen 7 für das Kühlmittel versehen« Über den Austrittsöffnungen sind in gleich großen Abständen zueinander die flexiblen Förderrohre 8 radial gerichtet und horizontal in einer Ebene liegend am Kühlmittelzulaufrohr 4 angeordnet und erstrecken sich bis an die Innenwandung der Walzenröhre 1. Aus Figur 2 ist näher ersichtlich, daß über den Austrittsöffnungen 7 am Kühlmittelzulaufrohr 4 Schlauchtüllen 9 angebracht sind, die zur Aufnahme der Förderrohre 8 dienen. An ihrem freien Ende sind die flexiblen Förderrohre 8 mit einer Düse 10 versehen. Zur Vermeidung von Zugkräften auf die Förderrohre besitzt jede Düse einen öffnungsquerschnitt, der gleich dem der zugeordneten Austrittsöffnung im Kühlmittelzulaufrohr ist. Zur Erzielung einer gleichmäßigen Zufuhr des Kühlmittels über die gesamte Länge des Walzeninnenraumes ist die Summe der Querschnitte der Austrittsöffnungen 7 im Kühlmittelzulaufrohr 4 größer als der lichte Querschnitt des Kühlmittelzulaufrohres. Zum Zwecke der bestmöglichen thermischen Ausnutzung des Kühlmittels sind die Förderrohre 8 im eingebauten Zustand bei Linksdrehung der Hohlwalze, wie Figo 3 zeigt, horizontal nach rechts gerichtet, bzw. bei Rechtsdrehung der Hohlwalze, horizontal nach links zeigend am Kühlmittelzülaufrohr angeordnet, d.h., die Förderrohre zeigen jeweils in Richtung des Anlaufgebietes des mitrotierenden Wasserringes.attached thereto roll legs 2j3 existing hollow roller. The coolant supply pipe 4 is guided in the V / alzenlängsachse in a serving for the coolant outflow longitudinal bore through the roll legs 2 inwards and attached outside of the machine frame, not shown. The fixed position of the coolant supply pipe 4 in the radial direction by the guide body 5 * 6 "The fixed coolant supply pipe is provided in the roller interior with a plurality of successively arranged outlet openings 7 for the coolant over the outlet openings at equal distances from each other, the flexible conveyor tubes 8 radially directed and horizontal lying in a plane on the coolant inlet pipe 4 and extending to the inner wall of the roller tube 1. From Figure 2 is more apparent that 4 hose nozzles 9 are mounted on the outlet openings 7 on the coolant inlet pipe, which serve to receive the delivery pipes 8. At its free end, the flexible conveyor tubes 8 are provided with a nozzle 10. To avoid tensile forces on the delivery pipes each nozzle has an opening cross-section which is equal to the associated outlet opening in the coolant supply pipe. To achieve a uniform supply of the coolant over the entire length of the roller interior, the sum of the cross sections of the outlet openings 7 in the coolant inlet pipe 4 is greater than the clear cross section of the coolant inlet pipe. For the purpose of the best possible thermal utilization of the coolant, the conveyor tubes 8 are in the installed state in left rotation of the hollow cylinder, as shown in Fig. 3, directed horizontally to the right, or in clockwise rotation of the hollow cylinder, horizontally pointing to the left on Kühlmittelzülaufrohr, ie, show the conveyor tubes each in the direction of the starting area of the co-rotating water ring.
Um eine Montage und Demontage der Kühleinrichtung durch den Walzenschenkel 2 vornehmen zu können, muß der Durchmesser der Längsbohrung für den Kühlmittelabfluß größer als die Summe aus dem Außendurchmesser des Kühlmittelzulaufrohres 1, der Länge einer Schlauchtülle 9 und der Wandstärke eines flexiblen Förderrohres 8 sein.In order to make an assembly and disassembly of the cooling device by the roll legs 2, the diameter of the longitudinal bore for the coolant outflow must be greater than the sum of the outer diameter of the coolant inlet pipe 1, the length of a hose nozzle 9 and the wall thickness of a flexible conveyor pipe 8.
Die Wirkungsweise der Kühleinrichtung ist folgende: Die Kühlflüssigkeit wird im zentralen Kühlmittelzulaufrohr zugeführt und über die flexiblen Pörderrohre direkt an die Walzeninnenvjandung transportiert. Durch die erfind ungsgeraäße Ausgestaltung der Förderrohre mit Düsen, v.drd an ihrer Austrittsstelle eine möglichst hohe Geschwindigkeit der strömenden Kühlflüssigkeit erreicht. Der Abfluß des Kühlmittels aus dem Walzeninnenraum erfolgt in bekannter Weise durch die Längsbohrung im Walzenschenkel nach außen.The mode of operation of the cooling device is the following: The cooling liquid is supplied in the central coolant supply pipe and transported via the flexible delivery pipes directly to the Walzeninnenvjandung. As a result of the embodiment of the delivery pipes with nozzles according to the invention, v.drd reaches as high a velocity as possible of the flowing cooling liquid at its exit point. The outflow of the coolant from the roll interior takes place in a known manner through the longitudinal bore in the roll legs to the outside.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |