-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Walzenanordnung nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
-
Eine
Ausführung
der oben genannten Art von Walzenanordnung ist in dem
FI-Patent
Nr. 90,746 dargelegt, wobei die darin beschriebene Vorrichtung dafür bestimmt
ist, Fasermaterialien, wie Späne
und dergleichen, zu einer Matte mit vorbestimmter Struktur zu streuen,
die auf einer darunter liegenden Verteilungs-Beförderungsvorrichtung
mit einer bandartigen Bauweise gebildet wird. Diese Art von Walzenanordnung
kann auch in Walzensieben benutzt werden, die zum Sieben von Holzspänen oder
Hobelspänen
eingesetzt werden. Walzensieben kann in Form einer koplanaren Anordnung
mehrerer aneinander anstoßender
Walzen zum Aussieben von mineralischen Partikeln aus Spänen eingesetzt
werden.
-
Solche
Walzenanordnungen können
eine auf der Oberfläche
strukturierte Walze der Art, die beispielsweise in dem
FI-Patent Nr. 89,082 dargelegt ist, verwenden.
Diese Art von Oberflächenstruktur
besteht aus zugespitzten Ausformungen, zumeist mit pyramidaler Form.
-
Beim
Sieben feiner Partikel kann der Zwischenwalzen-Spalt zwischen zwei
aneinander anstoßenden
Walzen sehr eng gemacht werden, wodurch die Oberflächenausformungen
der Walzen nahe nebeneinander zu liegen kommen. Während des
normalen Betriebs kommen die Spitzen der Oberflächenausformungen nicht in Berührung miteinander. In
der Praxis passiert es jedoch von Zeit zu Zeit, dass ein dickerer
Partikel in dem Spalt eingeklemmt wird, wodurch er ihn zwingt, sich
zu öffnen.
Hierbei werden die Walzen gebogen, was dazu führt, dass sich der nachfolgende
Zwischenwalzen-Spalt verschließt, manchmal
sogar bis hin zu physischem Kontakt. Wenn sich die Spitzen der Oberflächenausformungen
treffen, wird die Oberflächenstruktur,
insbesondere bei Walzen, die sich in die gleiche Richtung drehen,
zerstört.
Dies passiert typischer Weise in der Mitte der Walze, wo die Walzenballigkeit
am größten ist.
Solch eine beschädigte
Walze muss ersetzt werden, was ein sehr kostenaufwendiger Vorgang
ist.
-
Um
diesem Problem zu begegnen, wurde mit der
US 3,817,375 A eine Walzenanordnung
vorgeschlagen, dergemäß wenigstens
einige der Walzen der Walzenanordnung wenigstens einen Einfassungsring
aufweisen, der in einer ringförmigen
Weise, im wesentlichen um dem gesamten Umfang der Walze herum an
ihr befestigt ist, wobei der Einfassungsring einen Außendurchmesser
aufweist, der wenigstens so groß ist
wie der Außendurchmesser der
weiteren auf der Walze ausgebildeten Oberflächenstruktur. Zur Erzielung
einer weiteren Verbesserung wird mit der Erfindung gegenüber der
US 3,817,375 A vorgeschlagen,
daß die
Höhe des
Einfassungsrings den Außendurchmesser
der vorhandenen Oberflächenstruktur
der Walze um ungefähr 0,0–2,0 mm,
vorteilhafterweise um ungefähr
0,1 mm, überragt.
-
Vorteilhafterweise
ist der Einfassungsring auf wenigstens jeder zweiten Walze der Walzenanordnung
ausgebildet, wodurch sich die Oberflächenstrukturen von zwei aneinander
angrenzenden Walzen während
einer anormalen Betriebssituation nicht ineinander schieben können, sondern
stattdessen trifft die Spitze der Ausformung der Oberflächenstruktur
auf die Oberfläche
des Einfassungsringes der angrenzenden Walze. Diese Art von physischem
Kontakt bewirkt keine Beschädigung
der Oberflächenstruktur.
-
Eine
bevorzugte Ausführung
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jede Walze der Walzenanordnung
mit einem Einfassungsring versehen ist, welcher im wesentlichen
auf dem Mittelbereich der axialen Länge der Walze angeordnet ist,
so dass die Einfassungsringe von zwei aneinander angrenzenden Walzen
in einer im wesentlichen identischen Anordnung entlang der axialen
Länge der
Walze ausgerichtet sind, wodurch die Einfassungsringe während einer
anormalen Betriebssituation miteinander in physischen Kontakt kommen.
Da alle Walzen einer Walzenanordnung dann im wesentlichen identisch
ausgebildet sind, besteht keine Notwendigkeit für die Herstellung einer Vielzahl
von unterschiedlichen Walzen. Außerdem stellt diese Ausführungsart sicher,
dass die Oberflächenstruktur
unter einer Balligkeit der Walze noch nicht einmal mit dem Einfassungsring
der angrenzenden Walze in Berührung kommen
kann, sondern dass sich stattdessen nur die ausgerichteten Einfassungsringe
angrenzender Walzen berühren
können,
wodurch keine Beschädigung auftreten
kann.
-
Eine
weitere bevorzugte Ausführung
der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Einfassungsringes
ungefähr
1–50 mm,
vorteilhafterweise ungefähr
10 mm beträgt.
Seine Höhe überragt
den Außendurchmesser
der vorhandenen Oberflächenstruktur
der Walze erfindungsgemäß um ungefähr 0,0–2,0 mm,
vorteilhafterweise um ungefähr
0,1 mm, abhängig
von der Höhe
der Ausformungen in der Oberflächenstruktur
der Walze. Dementsprechend können
die Form und die Abmessungen des Einfassungsringes in einem weiten
Bereich je nach Bedarf variiert werden. In der Praxis reicht es, den
Einfassungsring so auszubilden, dass er sich in der radialen Richtung
im wesentlichen zu dem äußeren Umfangsdurchmesser
der Ausformungen der Oberflächenstruktur
hin erstreckt, da der Einfassungsring dann bei der Verkeilung der
Walzen das Ineinanderschieben der Ausformungen der Walzenoberfläche verhindern
kann.
-
Eine
noch weitere bevorzugte Ausführung der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Einfassungsring eine
im wesentlichen glatte Außenfläche aufweist.
Dies verringert die Reibung zwischen den sich berührenden
Ringen auf ein Minimum.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung in größeren Einzelheiten
mit Hilfe einer bevorzugten beispielhaften Ausführung unter Bezugnahme auf
die anhängende
Zeichnung beschrieben, in welcher
-
1 eine
Draufsicht auf eine Walzenanordnung zeigt, welche aus den erfindungsgemäßen Walzen
zusammengesetzt ist; und
-
2 eine
vergrößerte fragmentarische Ansicht
zeigt, die entlang der Linie A-A der 1 geschnitten
ist.
-
Unter
Bezugnahme auf
1 ist eine Walzenanordnung gezeigt,
welche gemäß einer
bevorzugten Ausführung
der Erfindung als eine Anordnung mit Walzen
1 ausgebildet
ist. Die Mittelachsen der Walzen sind koplanar miteinander ausgerichtet.
Obwohl die Walzen konventionell koplanar angeordnet sind, sind auch
Walzenanordnungen mit nicht-koplanaren Walzen innerhalb des Rahmens
und des Geistes der Erfindung möglich.
Außerdem
sind wenigstens ein Teil, vorteilhafterweise alle der Walzen drehbar
um ihre Mittelachsen angeordnet. Wenigstens ein Teil, allgemein
jedoch alle der Walzen sind mit einer Oberflächenstruktur versehen, die
von der Art sein kann, die beispielsweise in dem oben erwähnten
FI-Patent Nr. 89,082 beschrieben
ist. Diese Art von Walzenanordnung kann bei einer Vielzahl von Anwendungen
eingesetzt werden, einschließlich
des Verteilens von Fasermaterial, wie es in dem
FI-Patent Nr. 90,746 gelehrt wird, oder
zur Klassifizierung von Holzspanmaterial, wie es der Fall in dem
zitierten
FI-Patent Nr. 89,082 ist.
-
Die
Walzenanordnung kann auch zum Entfernen von Steinchen aus Spangut
verwendet werden.
-
Für die Arbeit
der Walzenanordnung ist es wesentlich, dass die aneinander angrenzenden
Walzen
1 voneinander durch Spalten
2 beabstandet
angeordnet sind, durch welche eine gewünschte Klasse (gewünschte Größe) von
Material herunterfallen kann. Die Spalten können auf eine in dem
FI-Patent Nr. 90,746 gelehrte
Weise einstellbar ausgebildet sein.
-
Wie
oben beschrieben, ist diese Art von Walze allgemein mit einer geeigneten
Oberflächenstruktur
versehen, die allgemein dadurch gekennzeichnet ist, dass sie darauf
ausgebildete spitzförmige
Ausformungen (in den Zeichnungen nicht gezeigt) aufweist. Wenn der
Zwischenwalzen-Spalt besonders schmal eingestellt ist, um Feinpartikel
zu sieben oder zu verteilen, liegen die Spitzen der Ausformungen
der Oberflächenstruktur
der aneinander angrenzenden Walzen in einer normalen Betriebssituation
sehr nah bei einander. Wie oben erwähnt, kann das Festklemmen eines
größeren Teilchens
in dem Zwischenwalzen-Spalt dazu führen, dass sich eine Walze
oder mehrere Walzen verkeilen, wobei die Spitzen der Oberflächenausformungen
sich in dem angrenzenden Zwischenwalzen-Spalt treffen können. Da
sich die Walzen 1 allgemein in der gleichen Richtung drehen,
liegt die tangentiale Richtung ihres Umfangs an dem Zwischenwalzen-Spalt
umgekehrt zueinander, wodurch sich ein physischer Kontakt zwischen
den sich drehenden Walzen besonders destruktiv auf die vorspringenden
Spitzen ihrer Oberflächenstruktur auswirkt.
Folglich kann die Walzenoberfläche
eine Beschädigung
erleiden, die neben einer Reparatur sogar das Ersetzen der beschädigten Walze
oder Walzen erfordern kann.
-
Die
Walzen der in 1 gezeigten Walzenanordnung sind
im wesentlichen in dem Mittelbereich ihrer axialen Länge mit
einem Einfassungsring 3 versehen, der den gesamten Umfang
der Walze ringförmig
umschließt,
und der einen etwas größeren Durchmesser
als der Außendurchmesser
der Walzenoberflächenstruktur
aufweist. In einer bevorzugten Ausführung beträgt die Breite eines solchen
Einfassungsringes ungefähr
10 mm und seine Außenfläche erstreckt
sich an jedem Punkt des Walzenumfangs diametral um ungefähr 0,1 mm über die
Spitzen der Oberflächenstruktur
hinaus. Natürlich
sind diese Abmessungen nicht begrenzend für die Erfindung, sondern lassen
Abänderungen
daran zu. Ein vorteilhafter Schwankungsbereich für die Breite des Einfassungsringes
liegt bei 1–50
mm, während
die Höhe
des Einfassungsringes den Außendurchmesser
der Oberflächenstruktur
erfindungsgemäß um 0,0–2,0 mm überragen
kann. Außerdem
kann die Anzahl der Einfassungsringe größer als eins sein, und ihre
Anordnung entlang der Länge
der Walze ist nicht auf den Mittelpunkt der Walzenachse beschränkt.
-
In
der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführung sind
die Einfassungsringe von aneinander angrenzenden Walzen dementsprechend
miteinander ausgerichtet, damit die Einfassungsringe während einer
möglichen
Situation der Walzenberührung akkurat
aufeinander treffen, wodurch sie die vorhandene Oberflächenstruktur
vor Beschädigung
schützen.
In der Praxis hat es sich als ausreichend erwiesen, nur jede zweite
Walze der Anordnung mit einem Einfassungsring zu versehen. Dann
treffen die Ausformungsspitzen der Walzenoberflächenstruktur nur auf den Einfassungsring
der angrenzenden Walze, wenn eine Verkeilung der Walzen eintritt,
wobei diese Anordnung allgemein einen ausreichenden Schutz gegen
eine Walzenbeschädigung
zu bieten scheint.
-
Vorteilhafterweise
ist die Außenfläche der Einfassungsringe 3 so
glatt wie möglich
ausgebildet, um die Reibung bei einer Berührung von Walze zu Walze auf
ein Minimum zu verringern. Dies kann beispielsweise erreicht werden,
indem die Einfassungsringe 3 unbearbeitet belassen werden,
wenn die anderen Bereiche der Walze zur Herstellung der Oberfächenstruktur
bearbeitet werden.
-
In
der fragmentarischen Querschnittsansicht der 2 ist der
Unterschied zwischen der radialen Höhe des Einfassungsringes 3 und
dem Außendurchmesser
der Ausformungen der Oberflächenstruktur 4 in
einem vergrößerten Maßstab gezeigt, wobei
die tatsächlichen
Abmessungen vorteilhafterweise die oben erwähnten sein können. Zur
Erläuterung
des Prinzips der Erfindung sind die Abmessungen in den Zeichnungen
gegenüber
ihren natürlichen Proportionen
vergrößert. In
praktischen Ausführungen
kann die Länge
der Walzen beispielsweise mit 3 Metern vorteilhafterweise gewählt werden.
-
Fachleuten
ist klar, dass die Erfindung durch die oben beschriebenen Ausführungen
nicht begrenzt ist, sondern innerhalb des Rahmens und des Geistes
der anhängenden
Ansprüche
variiert werden kann. Der Einfassungsring kann auch in Form von einschiebbaren
Ringen oder ähnlichen
separat anzubringenden Teilen an den Walzen vorgesehen werden.