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Verfahren zur Herstellung von Mahischeiben fflr Vermahlen von lignozellulosehaltigem
bzw.
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faserigem Werkstoff.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von
Mahlscheiben für Vermahlung von lignozellulosehaltigem bzw. faserigem Werkstoff
mit einer die Mahiflächen bildenden, gegebenenfalls in Segmente aufgeteilten und
mit Graten und Rinnen versehenen Schicht aus einer hochwertigen, abriebfesten Metallegierung,
die auf einer Tragscheibe aus einer niedrigerwertigen Metallegierung befestigt ist.
In Einer Mahlvorrichtung sind Mahlscheiben paarweise mit einem schmalen Spalt zwischen
ihren Mahlflächen angebracht und bearbeiten unter Umlauf zueinander das durch den
Spalt hindurchgehende Mahlgut. Hierbei sind die Mahiflächen einem sehr starken Verschleiss
infolge des hohen Mahldruckes und der hohen relativen Umlaufgeschwindigkeit zwischen
den Scheiben unterworfen, weswegen die die Mahiflächen bildende Schicht aus einer
Metallegierung besteht, die gegen Verschleiss sehr widerstandskräftig ist. Derartige
Metalllegierungen,
von denen "Stel1ite"(7) als Beispiel genannt
sei, sind kostspielig. Dies ist ein Hauptgrund davor, dass die Mahlscheibe mit einer
Tragscheibe aus einer weniger hochwertigen Metallegierung versehen wird, die Jedoch
die erforderliche Festigkeit hat, um den Mahldruck aufzunehmen und zu der Welle
der umlaufenden Scheibe und zu dem Mahlgehäuse zu Ubertragen. Die abriebfeste Metilegierung
ist meistens solcher Beschaffenheit, das sie schon beim Giessen mit Graten oder
Rippen und Rinnen ausgeformt werden muss und dass die Schicht gewöhnlich in Segmente
aufgeteilt wird und diese Segmente in einem Kreis um die Tragscheibe herum angeordnet
werden. Die Verbindung zwischen Tragscheibe und der die Mahiflächen bildenden Schicht
ist ein schweres Problem, weil Schweissfugen schwer anzubringen sand, ßew#hnlich
werden die Segmente mittels Schraube und Mutter auf der Tragscheibe befestigt, und
weil die Anzahl dieser Schraubenverbindungen gross wird 9 nimmt der Einbau eine
lange, eine Betriebsunterbrechung bedingende Zeit in Anspruch. Gemäss der Erfindung
wird nun die Schicht: mit der Tragscheibe mittels sog. Sprengschweissung verbunden,
was bedeutet, dass eine Sprengstoffschicht auf einer oder beiden Aussenseiten der
aneinander gelegten Platten angebracht und dann durch einen Initiator oder einer
Sprengkapsel in ähnlicher Weise wie bei herkdmmlichen Sprengungen entzündet wird.
Gemäss dieser Technik, die z.B. in der DOS L948ol39 beschrieben ist, werden die
Scheiben oder Platten so- kräftig gegeneinander geschlagen, dass eine innige metallische
Vereinigung zwischen ihnen entsteht5 Der Sprengstoff kann Ammoniumnitrat in' der
Form eines Pulvers sein, aber auch andere in der Sprengstofftechnik verwendete Sprengstoffe,
wie' Pentaerytrit'oltetranitrat <PET#) k6nnen verwendet werden.
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Der Sprengstoff selbst kann mittels eines Bindemittels zu einer Scheibe
o.dgl. zusammengefügt werden.
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Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf in der anliegenden
Zeichnung beispielsweise dargestellte Ausführungsformen für die Durchführung des
Verfahrens näher
beschrieben werden, und dabei sollen auch weitere,
die Er-, findung kennzeichnende Eigenschaften angegeben werden. Es zeigen: Fig.
1 eine ringförmige, aus Segmenten zusammengesetzte Scheibe und Fig. 2 in grösserem
Masstabe einen Teil, und zwar das durch Kreis angedeutete Gebiet der in Fig. 1 veranschaulichten
Scheibe, Fig. 3 und 4 Schnitte längs der Linien 3-3 und 4-4 in Fig. 2, in Fig 5
und 6 in demselben Schnitt wie in der Fig. 4 zwei weitere Ausführungsformen der
Erfindung.
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Die Fig. 1 zeigt eine ringförmige Scheibe 10, die in Segmente 12
aufgeteilt ist. Jedes dieser Segmente ist in bekannter Weise mit Graten oder Rippen
14 versehen, die sich radial nach aussen erstrecken, und zwar zweckmässig in schrägem
Winkel, und die durch Binnen 16 voneinander getrennt sind. Die Grate 14 sind durch
qpErgehende Grate 18 miteinander verbunden.
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Die Grate oder Rippen 14,18 sind in einer dünnen Schicht 20, Fig.
3 und 4* einer Metallegierung, wie #Stellite# (R), die hohe Verschleissfestigkeit
besitzt und hier als hochwertig gekennzeichnet wird, ausgeformt.
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Die Legierung ist wegen ihrer ausserordentlich hohen Härte verhältnismässig
spröde. Sie ist teuer und eine Einsparung an Werkstoffverbrauch für die Ringscheibe
10 bzw. die Segmente 12 ist daher vom Gesichtswinkel der Kostenersparnis von wesentlicher
Bedeutung, dies um so mehr als die Segmente in den Abfall wandern müssen, nachdem
die Grate oder Rippen um einige wenige Millimeter gerieben sind. Die Grate 16,18
kennen größere' Höhe haben als die Stärke der Schicht an den die Grate verbindenden
Teilen oder Rinnensohlen beträgt.
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Die Segmente 12 stützen sich gegen eine Tragscheibe 22, die wesentlich
grössere Dicke hat als die der Schicht 20 und die sich ungebrochen um den Umkreis
der Mahlscheibe herum erstreckt, ab. Diese Tragscheibe ist aus einer
niedrigerwertigen
Metallegierung hergestellt, worunter ein Werkstoff zu verstehen ist, der nicht die
Verschleissfestigkeit des hochwertigen Werkstoffes hat, jedoch statt dessen eine
hohe mechanische Festigkeit gegen auf die Mahlscheiben einwirkende Druck- und Biegebeanspruchungen.
Die hochwertige Metallegierung ist wegen ihrer ausserordentlich hohen Härte verhältnismässig
spröde, Die Tragscheibe kann aus nicht rostendem Werkstoff bestehen, aber ganz generell
lässt sich von ihr sagen, dass sie wesentlich billiger ist als der in den Segmenten
12 enthaltene hochwertige Werkstoff. Während letztere mit ihren Graten und Rinnen
gegossen werden müssen, kann die Tragscheibe aus einer gewalzten bzw. geschmiedeten
Stahllegierung hergestellt werden. Die in dieser Weise hergestellten Platten oder
Blechscheiben werden dicht gegeneinander gelegt, und danach wird die Sprengstoffschicht
in an sich bekannter Weise auf beiden Seiten oder auch nur auf der Aussenseite der
Tragschei#be 22 angebracht. Bei der Detonation der Sprengstoffschicht werden die
Platten oder Bleche so zusammengeschlagen, dass an den Berührungsflächen 24 zwischen
ihnen eine vollständige metallische Vereinigung entsteht.
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Die in dieser Weise erhaltene Mahlscheibe bildet eine untrennbare
Einheit mit einer dünnen Verschleissschicht aus hochwertiger Metallegierung und
einer dickeren Tragscheibe 22 einer billigeren Metallegierung, die den auf die Mahlscheibe
zur Einwirkung kommenden Druck- und Biegebeanspruchungen gewachsen ist.
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Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5 ist die Tragscheibe 22 aus
dem verhältnismässig niedrigerwertigen Werkstoff mit Graten oder Rippen 14 und diese
voneinander trennenden Rinnen 16 geformt. Nachdem diese ihre endgültige Form erhalten
und-ihre Kämme 26 eben geschliffen worden sind#, wird ein dünnes Blech 28 aus dem
hochwertigen Werkstoff auf die Kämme gelegt. Mittels einer Sprengstoffschicht wird
das Blech 28 so verformt, dass es sich-an die Kontur der Grate und Rinnen anschliesst
und gleichzeitig mit der Tragscheibe metallisch vereinigt wird Dies kann in zwei
Stufen vorgenommen
werden, wobei in einer ersten Stufe eine Faltung
durchgeführt wird. Die Entzündung der Sprengstoffschicht kann hierbei an einer Stelle
eingeleitet werden, derart, dass sich die Detonationswelle nach einer oder beiden
Seiten fortpflanzt und das Blech 28 dabei allmählich verformt wird und zwischen
die Grate hinabkriecht. In einer zweiten Detonationsstufe erfolgt dann die abschliessende
metallische Vereinigung zwischen den beiden Bestandteilen der Mahlscheibe. In diesem
Fall wird der Verbrauch an teurem Hartmetall in der Schleissschicht besonders klein.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist die aus der billigeren Metallegierung
hergestellte Tragscheibe 28 ebenfalls mit Graten oder Rippen 14 geformt; die hochwertige
Schicht wird in diesem Fall jedoch nur in der Form von BelAgen 30 auf den ebenen-RippenkSmmen
26 angebracht. Dies kann so vorgenommen werden, dass ein zusammenhängendes ebenes
Blech der verschleissfesten Metallegierung über die Rippen der Tragscheibe 22 gelegt
wird, und nach der Detonation der auf das Blech gelegten Sprengstoffschicht werden
nur die Belege 30 metallisch mit der Tragscheibe verbunden, während zwischenliegender
Werkstoff abgeschoren wird. Zu diesem Zweck können die Rinnen 16 zwischen den Rippen
wflhrend der Sprengverschweissung mit einem verhältnismässig weichen Werkstoff ausgefüllt
sein, der das zwischen den Rippen befindliche Blechmaterial entgegennimmt. Die Rippen
14 können im Voraus genau geschliffen werden, so dass nur eine äusserst geringe
Nachbearbeitung der Belege 30 erforderlich wird. Insbesondere bei dieser Ausführungsform
ist es denkbar, die Tragscheibe 22 viele male wieder zu verwenden, indem sie mit
neuen Schleissbelegen 30 nach Verbrauch der vorhergehenden Belege versehen wird.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigten Ausfuhrungsformen
begrenzt, sondern lässt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde
liegenden Leitgedankens abwandeln. So ist es insbesondere bei den Ausführungsformen
nach den Fig. 5 und 6 nicht notwendig, die
verschleissfeste Schicht
bei der Zusammenfügung mit der Tragscheibe in voneinander getrennte Segmente aufzuteilen.