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Die Erfindung betrifft eine Brikettierwalze für eine Walzenbrikettpresse
zum Verpressen von Erzen od. dgl., insbesondere bei hohen Temperaturen, bei der
auf dem Umfang der Walzentrommel sich in Richtung der Walzenachse erstreckende,
mit Formmulden versehene Formeinsätze angeordnet sind, die profilierte Stirnseiten
aufweisen und durch Halterungen, welche die profilierte Stirnseiten übergreifen
und mit der Walzentrommel verschraubt sind, an der Walzentrommel auswechselbar befestigt
sind.
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Schwierigkeiten bei der Herstellung von bekannten Walzenbrikettpressen
der eingangs geschilderten Art ergeben sich daraus, daß die zu brikettierenden Stoffe
häufig bei sehr hohen Temperaturen verpreßt werden müssen und die auf das Werkzeug
übertragene Wärme zu sehr großen Wärmedehnungen der einzelnen Konstruktionsteile,
insbesondere der Formeinsätze, führt. Die auftretenden Wärmedehnungen sind oft so
groß, daß sich die herkömmlichen Befestigungselemente, wie Schraubenbolzen, Befestigungslaschen,
auch dann, wenn sie die Formeinsätze mit einer gewissen elastischen Verspannung
umgreifen, nach kürzerer oder längerer Betriebszeit lockern, so daß damit ein formgenaues
Brikettieren nicht mehr möglich ist.
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Man hat bereits versucht, die Formeinsätze auf dem Umfang der Walzentrommel
durch Winkellaschen, die mit einem Schenkel über die stirnseitigen Vorsprünge der
Formeinsätze greifen, so zu befestigen, daß sich die auftretenden Wärmedehnungen
wenigstens zum Teil vom elastischen Bereich des Werkstoffes aufnehmen lassen. Doch
auch diese bekannte Konstruktion führte zu keinem befriedigenden Ergebnis, weil
hier die parallel zur Walzenachse in den Walzenkörper eingeschraubte Befestigungsschraube
einer jeden Winkellasche bei hohen Arbeitstemperaturen gelockert werden und damit
die Formeinsätze nicht mehr den unbedingt erforderlich festen Sitz auf dem Umfang
der Walze haben. Es ist in diesem Zusammenhang zu beachten, daß die mit dem zu brikettierenden
Material in unmittelbarer Berührung stehenden Formeinsätze Temperaturen im Bereich
von 1100° G annehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Walzenbrikettpresse
der eingangs genannten Art die Formeinsätze so zuhalten, daß sie auch bei starker
Erwärmung und der sich daraus ergebenden Wärmedehnung ihren festen Sitz beibehalten.
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Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Stirnflächen
der Formeinsätze derart auf die Walzentrommel zu divergierend abgeschrägt sind,
daß sie auf jeder der beiden Walzenseiten auf der Mantelfläche eines Kegelstumpfes
liegen, dessen Achse mit der Walzenachse zusammenfällt, wobei als Halterung auf
jeder der beiden Walzenseiten ein Haltering konzentrisch zur Walzenachse angeordnet
ist, dessen an den Stirnflächen der Formeinsätze anliegenden Flächen entsprechend
kegelstumpfförmig geformt sind.
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Die so in der Brikettierwalze gehaltenen Formeinsätze bleiben auch
nach längerer Betriebszeit unter dem Einfluß der genannten Temperaturen fest in
ihrer Halterung liegen. Während bisher die nicht vermeidbaren Wärmedehnungen der
Formeinsätze zu einer Lockerung derselben innerhalb des Brikettierwalzengefüges
führten, hat die Wärmedehnung eines Formeinsatzes, der erfindungsgemäß ausgebildet
und gehalten ist, die sehr vorteilhafte Folge, daß dieser Formeinsatz mit einer
erhöhten Kraft auf seine Sitzflächen gepreßt wird, weshalb auch an den Flächen,
an denen sich zwei benachbarte Formeinsätze einer Brikettierwalze berühren, die
Formeinsätze in einer besonders festen, die Unverrückbarkeit der Formeinsätze gewährleistenden
Lage gehalten sind.
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In weiterer Ausbildung der Brikettierwalze nach der Erfindung sind
die Halteringe an der Walzentrommel mittels parallel zur Walzenachse verlaufender
durchgehender Gewindebolzen miteinander sowie mit den Formeinsätzen und den diese
tragenden Ringflanschen verspannt, welche auf dem Umfang von zwei die Walzentrommel
bildenden nebeneinanderliegenden ringförmigen Körpern gleichen Durchmessers angeordnet
sind. Die Gewindebolzen können so weit unterhalb der Formeinsätze angeordnet sein,
daß die durch das Anziehen der Muttern erzeugte elastische Verspannung der Halteringe,
die sich an den abgeschrägten Stirnseiten der Formeinsätze abstützen, auch im Betrieb
nicht etwa dadurch absinkt, daß sich die Schraubenbolzen unter dem Einfluß der Hitze
ausdehnen.
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Es ist zweckmäßig, wenn die Umfangsfläche der Ringflansche Formmulden
in einer den Formeinsätzen entsprechenden Anzahl aufweist und die Formeinsätze mit
ihrer Unterseite jeweils in eine Formmulde eingreifen und durch die Halteringe mit
Vorspannung in die Formmulden gedrückt sind.
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In diesem Zusammenhang ist es von Bedeutung, daß die Ringflansche
von den sich berührenden Rändern der zylindrischen Körper der Walzentrommel ausgehen.
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Besonders vorteilhaft ist es für die erfindungsgemäße Brikettierwalze
auch, daß an der Walzentrommel zu beiden Seiten der Ringflansche Schulterflächen
vorgesehen sind, daß der Ringflansch zur Seite der Halteringe ringförmige Aussparungen
aufweist und daß die Halteringe ringförmig vorstehende Ansätze haben, welche gegen
die Schulterflächen anliegen und in die Aussparungen hineinragen.
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Ein Merkmal der Erfindung besteht noch darin, daß jeder der ringförmigen
Körper eine zentrale Bohrung und eine Keilnut hat.
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Weiter ist für die Erfindung von Bedeutung, daß die Formmulden im
Querschnitt V-förmig sind. Schließlich ist es in diesem Zusammenhang noch wesentlich,
daß der Winkel zwischen den benachbarten Wänden der V-förmig gestalteten Formmulden
etwa 120° beträgt.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn mindestens einer der Halteringe
in mehrere voneinander trennbare Abschnitte unterteilt ist. Man braucht in diesem
Falle zum Auswechseln einzelner schadhaft gewordener Formeinsätze nicht jeweils
die vollständigen Halteringe abzunehmen, was ein Herausfallen zahlreicher Formeinsätze
aus ihren Mulden zur Folge hätte, sondern es ist nunmehr nur noch notwendig, einen
Halteringabschnitt nach dem Abschrauben der zugehörigen Muttern von dem Gewindebolzen
herunterzuziehen.
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Weiter kann der Abschrägungswinkel zwischen den Stirnflächen der Halteringe
und einer senkrecht zur Walzenachse verlaufenden Geraden etwa 15° betragen.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Brikettierwalze nach
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt ,, F i g.1 eine Seitenansicht einer Brikettierwalze,
F
i g. 2 einen Querschnitt durch F i g. 1 in Richtung der Linie 2-2, F i g. 3 einen
Querschnitt durch einen Teil der Walze und im einzelnen die Art der Verbindung der
verschiedenen Bauteile und einen mit mehreren Taschen versehenen Formeinsatz, F
i g. 4 eine perspektivische Darstellung eines Formeinsatzes, F i g. 5 einen Querschnitt
durch einen Haltering für die Formeinsätze, F i g. 6 eine schaubildliche Darstellung
einer teilweise zusammengesetzten Brikettierwalze, F i g. 7 eine perspektivische
Darstellung einer teilweise zusammengesetzten Brikettierwalze.
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In F i g. 1 ist eine Brikettierwalze 2 dargestellt, bei der eine Vielzahl
von Formeinsätzen 4 auf dem Umfang der Walze angeordnet ist. Den inneren Teil der
Walze bildet die Walzentrommel 6. Die Walzentrommel 6 besteht gemäß F i g. 2 aus
zwei ringförmigen Körpern 8, 10, die stirnseitig aneinandergefügt sind, wobei
sie mit mehreren Bohrungen 12, 14, 16, 18 (s. F i g. 1) versehen sind. In diese
Bohrungen werden Bolzen 20 zum festen Verbinden der beiden Körper 8, 10 hindurchgeführt.
In F i g. 2 ist beispielsweise durch die Bohrung 14 ein Schraubbolzen 20 eingebracht,
der mit einer Mutter versehen ist. Die beiden Körper 8, 10 umgreifen mittlere, zylindrische
Ringe 7,9 und sind entlang ihrer äußeren Umfangfläche mit Ringflanschen
11,13 versehen, welche im Querschnitt L-förmig ausgebildet sind und die Schulterflächen
23, 25 frei lassen. In die Bohrungen 22, 22' für die Walzenachse ist eine Keilnut
24 eingebracht (s. F i g. 1), über welche die Achse mit den beiden Körpern
8, 10
drehfest gekoppelt ist.
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Wie aus F i g. 2 weiter hervorgeht, bildet die Walzentrommel 6 durch
die besondere Ausbildungsform der Ringflansche 11, 13 zusammen mit den Schulterflächen
23, 25 auf jeder Seite eine ringförmige Aussparung 26, 28. In die Umfangsfläche
30 der Walzentrommel 6 sind quer zu dieser verlaufende V-förmige Kanäle 32 eingebracht,
mit denen je ein Formeinsatz 4 im Eingriff steht (vgl. F i g. 1 und 7), dessen Bodenflächen
34 in ihrer V-förmigen Ausbildungsform derjenigen der Kanäle 32 entsprechen. Die
Formeinsätze 4 haben, wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, seitliche, schräge Stirnwände
36, 36', die von der Oberseite 38 aus gesehen divergieren. Die Seitenwände 40, 40'
der Einsätze divergieren ebenfalls von der Oberseite 38 aus gesehen. Damit bilden
die Seitenwände, wie in F i g. 1 mit gestrichelten Linien dargestellt, mit gedachten
zueinander parallelen Seiten A einen Winkel Y.
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Der in F i g. 4 perspektivisch dargestellte Formeinsatz hat zwei Formmuldenabschnitte
42, die jeweils ein Viertel des Volumens eines ganzen Formlings ausmachen. Wenn
also, wie in F i g. 1 gezeigt, zwei Formeinsätze 4 nebeneinanderliegend angeordnet
sind, so wird damit eine Formmulde für einen halben Formling bzw. für ein halbes
Brikett 44 gebildet. Der ganze Formling entsteht dadurch, daß zwei derartige
Brikettierwalzen 2 in üblicher Weise zusammenarbeiten, wobei jeweils zwei halbe
Mulden aufeinandertreffen.
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Die Art der Befestigung der Formeinsätze 4 in der Walzentrommel 6
geht aus F i g. 2 hervor, in welcher im oberen Bereich ein Formeinsatz 4, in einem
V-förmigen Kanal 32 liegend, abgebildet ist. An der linken Seite der Walzentrommel
ist ein Haltering 46 paßgerecht angebracht, dessen innerer Flansch 48 in
die Aussparung 28 eingreift. Der in dem Haltering 46
vorgesehene, sich
radial nach außen streckende, konische Flansch 50 legt sich dabei gegen die konische
Stirnwand 36 des Formeinsatzes 4. An der rechten Seite der Walzentrommel
6 wird schließlich noch der in F i g. 5 dargestellte Haltering 52 in gleicher Weise
angebracht. Der Haltering ist in F i g. 6 in Stirnansicht nochmals gezeigt. Der
Haltering 52 ist in gleicher Weise ausgebildet wie der Haltering 46. Er hat einen
inneren Flansch 54, der in die ringförmige Aussparung 26 der rechten Seite der Walzentrommel
6 eingreift. Der innere Flansch 54 entspricht dem Flansch 48 des Halteringes 46
und die Stirnwand 56 der Stirnwand 36 des linken Halteringes. Beide Halteringe besitzen
mittlere, im Querschnitt kreisförmige Ausnehmungen 58, deren Radien R mit den Radien
R' der Walzentrommel 6, gemessen von der Mittelachse bis zu den Schulterflächen
23, 25, übereinstimmen. In aufgebrachtem Zustand übergreifen die Halteringe
46 und 52 an beiden Seiten der Walzentrommel 6 deren Umfangsfläche
und halten dabei die Formeinsätze 4 dauerhaft in richtiger Lage. Die die
Formeinsätze 4 aufnehmende, in ihrem Querschnitt keilförmige, mittels der
beiden Halteringe 46, 56 gebildete Ringnut 100 in F i g. 2 wird durch die
Bodenfläche 104 und durch die äußere Umfangsfläche 102
in ihrer Tiefe
begrenzt. Die Halteringe 46, 52 sind mit mehreren zueinander gleichachsig liegenden
Bohrungen 60 versehen, die mit den fluchtenden, gleichartigen Bohrungen innerhalb
der Walzentrommel 6 übereinstimmen. In diese zueinander fluchtenden, aneinanderliegenden
Bohrungen werden Bolzen eingebracht, so daß die Halteringe 46, 52 miteinander
und mit der Walzentrommel fest verbunden sind. Der Haltering 52 in F i g. 5 besteht
aus einem einzigen Stück, während der in F i g. 1 dargestellte Haltering
46 in mehrere Abschnitte M, N, O, P und Q unterteilt ist. Diese
einzelnen Abschnitte mit Bolzen 90
weisen im Querschnitt ein bestimmtes Bogenmaß
auf, welches vorteilhafterweise nur bis zu einer solchen Größe gewählt wird, daß
für den Fall des Entfernens eines Abschnitts von der Walzentrommel 6 die Formeinsätze
4 zufolge ihres Eigengewichtes an ihrem vorgegebenen Platz gehalten sind. Würde
ein solcher Abschnitt beispielsweise einen Halbkreis umfassen, dann könnten beim
Abnehmen desselben von der Walzentrommel die seitlichen Formeinsätze 4 herausfallen.
Darüber hinaus wäre es bei der Verwendung derartig großer Abschnitte, für den Fall,
daß ein solcher ersetzt werden müßte, erforderlich, die gesamte Hälfte der Brikettierwalze
freizulegen, um das Auswechseln vornehmen zu können. Deshalb sind mehrere Abschnitte
M, N, O, P und Q vorgesehen, also vorteilhafterweise wenigstens fünf.
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In F i g. 3 ist die gegenseitige Befestigung der Halteringe mittels
Bolzen 68 nochmals vergrößert dargestellt. Der Bolzen 68 trägt auf der einen Seite
den Kopf 70, während auf diesen auf der anderen Seite die Mutter 72 aufgeschraubt
ist. Der in F i g. 3 im Längsschnitt dargestellte Formeinsatz 5 unterscheidet sich
durch den Formeinsatz 4 in F ig. 4 dadurch, daß er jeweils zwei Formmulden
für jeweils ein Viertel eines Formlings aufweist. Mit einer derartigen Anordnung
kann gegenüber der oben beschriebenen Brikettierwalze ein doppelter Ausstoß an Briketts
in gleicher Zeit ermöglicht werden.
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Wie in F i g. 3 gezeigt, können mittels Schrauben
78,
80 an die äußeren Stirnflächen der Walzentrommel 6 Ringeinsätze 82, 84 angebracht
werden, über welche Schmiermittel 86 zuführbar sind.
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Es hat sich gezeigt, daß die besondere Winkellage der einzelnen Teile
gegeneinander für die Wirksamkeit der Konstruktion von erheblicher Wichtigkeit ist.
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Die einzelnen Flächen der V-förmigen Kanäle 32
bilden gemäß
F ig. 1 mit einer auf dem Radius 35
errichteten Senkrechten 33 einen Winkel
a, welcher beispielsweise 30° betragen kann.
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Damit bildet der dargestellte Winkel 0 zwischen jeweils zwei aneinanderstoßenden
Bodenflächen eines Kanals für das erwähnte Beispiel einen Winkel von 120°.
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Der in F i g. 3 und 5 abgebildete Winkel ß, welcher zwischen einer
auf der Drehachse der Walzentrommel errichteten Senkrechten und der durch die konische
Stirnwand 36 bzw. 36' gebildeten Geraden liegt, beträgt in einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel 15°. Die konischen, seitlichen Stirnwände 36, 36' entsprechen
in F i g. 3 den Stirnflächen 74, 76. Der in F i g. 1 gezeigte Winkel y, welcher
die Abschrägung der Seitenwände 40, 40' der Formeinsätze wiedergibt, beträgt
vorzugsweise 3136.