DE2315219C3 - Verfahren zur Herstellung von Mahlscheiben für lignozellulosehaltiges bzw. faseriges Mahlgut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Mahlscheiben für lignozellulosehaltiges bzw. faseriges Mahlgut, bei der eine die Mahlflächen bildende, gegebenenfalls in Segmente aufgeteilte und mit Graten und Rinnen versehene Schicht aus einer hochwertigen, abriebfesten Metallegierung auf einer Tragscheibe aus einer niedrigerwertigen Metallegierung befestigt ist, sowie auf nach diesem Verfahren hergestellte Mahlscheiben.

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 Mahlflächen einem sehr starken Verschleiß infolge des hohen Mahldruckes und der hohen relativen Umlaufgeschwindigkeit zwischen den Scheiben unterworfen, weswegen die die Mahlflächen bildende Schicht aus einer Metallegierung besteht, die gegen Verschleiß sehr widerstandsfähig ist. Derartige Metallegierungen sind kostspielig. Dies ist ein Hauptgrund dafür, daß die Mahlscheibe mit einer Tragscheibe aus einer weniger hochwertigen Metallegierung versehen wird, die jedoch die erforderliche Festigkeit hat, um den Mahldruck aufzunehmen und an die Welle der umlaufenden Scheibe und auf das Mahlgehäusc zu übertragen. Die abriebfeste Metallegierung ist meistens solcher Beschaffenheit, daß 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 Mahlfläehen bildenden Schicht ist ein schweres Problem, weil Schweißfugen schwer anzubringen sind. Gewöhnlich werden die Segmente mittels Schraube und Mutier ;;uf der Tragscheibe befestigt, und weil die Anzahl dieser Schraubenverbindungen groß wird, nimmt der Einbau ίο eine lange, eine Betriebsunterbrechung bedingende Zeit in Anspruch.

Gemäß der Erfindung wird nun die Schicht mit der Tragscheibe mittels einer Sprengschweißung verbunden; dies bedeutet, daß eine Sprengstoffschicht auf einer oder beiden Außenseiten der aneinandcrgelegten Platten angebracht und dann durch einen Initiator oder eine Sprengkapsel in ähnlicher Weise wie bei herkömmlichen Sprengungen gezündet wird. Gemäß dieser Technik, die z. B. in der DT-OS 19 48 139 beschrieben ist, werden die Scheiben oder Platten so kräftig gegeneinandergeschlagen daß eine innige metallische Vereinigung zwischen ihnen entsteht. Der Sprengstoff kann Ammoniumnitrat in der Form eines Pulvers sein, aber auch andere in der Sprengstofftechnik verwende-2s te Sprengstoffe wie Pentaerytritoltetranitrat (PETN) können verwendet werden. Der Sprengstoff selbst kann mittels eines Bindemittels zu einer Scheibe od. dgl. zusammengefügt werden.

Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die Zeichnung mehrere dargestellte Ausführungsformen für die Durchführung des Verfahrens näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine ringförmige, aus Segmenten zusammengesetzte Scheibe und

Fig.2 in größerem Maßstabe einen Teil, und zwar das durch Kreis angedeutete Gebiet der in F i g. 1 veranschaulichten Scheibe,

F i g. 3 und 4 Schnitte längs der Linien 3-3 up.d 4-4 in F i g. 2, in

40· F i g. 5 und 6 in demselben Schnitt wie in der F i g. 4 zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung.

Die Fi g. I 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 Rinnen 16 voneinander getrennt sind. Die Grate 14 sind durch quergehende Grate 18 miteinander verbunden.

Die Grate oder Rippen 14, 18 sind in einer dünnen Schicht 20, Fig.3 und 4, aus einer Metallegierung, die hohe Verschleißfestigkeit besitzt und hier als hochwertig gekennzeichnet wird, ausgeformt. 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 wegen der Kostenersparnis von wesentlicher Bedeutung, dies um so mehr, als die Segmente ausgewechselt werden müssen, nachdem die Grate oder Rippen um einige wenige Millimeter abge-Heben sind. Die Grate 14, 18 können größere Höhe haben als die Stärke der Schicht an den die Grate verbindenden Teilen oder Rinnensohlen beträgt. Die Segmente 12 stützen sich an einer Tragscheibe 22 ab, die eine wesentlich größere Dicke hat als die Schicht 20 und die sich fortlaufend um den Umkreis der Mahlscheibe herum erstreckt. Diese Tragscheibe ist aus einer niedrigerwertigen Metallegierung hergestellt, worunter ein Werkstoff zu verstehen ist, der nicht die

Verschleißfestigkeit des hochwertigen Werkstoffes hai, 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 nichtrostendem Werkstoff bestehen, do?h ist sie wesentlich billiger als der in den Segmenten 12 enthaltene hochwertige Werkstoff. Während letztere mit ihren Graten und Rinnen gegossen werden müssen, kann d^:-e Tragscheibe aus einer gewalzten bzw. geschmiedeten Stahllegierung hergestellt werden. Die in dieser Weise hergestellten Platten oder Blechscheiben werden dicht gegeneinandergelegt, und danach wird die Sprengstoffschicht in an !-.ich bekannter Weise auf beiden Seiten oder auch nur auf der Außenseite der Tragscheibe 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. 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.

Bei der Ausführungsform nach der F i g. 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 Seilen fortpflanzt und das Blech 28 dabei allmählich verformt wird und zwischen die Grate hinabkriecht. In einer zweiten Detonatiohsstufe erfolgt dann die abschließende metallische Vereinigung zwischen den beiden Bestandteilen der Mahlscheibe. In diesem Fall wird der Verbrauch an teurem Hartmetall

ίο in der Verschleißschicht besonders klein.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 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 Belägen 30 auf den ebenen Rippenkämmen 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 Beläge 30 metallisch mit der Tragscheibe verbunden, während zwischenliegender Werkstoff abgeschert wird. Zu diesem Zweck können die Rinnen 16 zwischen den Rippen während der Sprengverschwei-

Z5 ßung mit einem verhältnismäßig weichen Werkstoff ausgefüllt sein, der das zwischen den Rippen befindliche bicchmaterial entgegennimmt. Die Rippen 14 können im voraus genau geschliffen werden, so daß nur eine äußerst geringe Nachbearbeitung der Beläge 30 erforderlich wird. Insbesondere bei dieser Ausführungsform ist es denkbar, die Tragscheibe 22 viele Male wiederzuverwenden, indem sie mit neuen Belägen 30 nach Verbrauch der vorhergehenden Beläge versehen wird.

Es ist insbesondere bei den Ausführungsfornien nach den F i g. 5 und 6 nicht notwendig, die verschleißfeste Schicht bei der Zusammenfügung mit der Tragscheibe in voneinander getrennte Segmente aufzuteilen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Anwendung des Sprengschweißverfahrens auf die Herstellung von gegebenenfalls in Segmente aufgeteilten und mit Graten und Rinnen versehenen Mahlscheiben für lignozellulosehaltiges bzw. faseriges Mahlgut zur Befestigung einer die Mahlflächen bildenden Schicht aus einer hochwertigen, abriebfesten Metallegierung auf einer Tragscheibe aus einer niedrigerwertigen Metallegierung.

2. Nach dem Sprengschweißverfahren gemäß Anspruch 1 hergestellte Mahlscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die hochwertige, abriebfeste Schicht aus einer gegossenen, dünnen Schicht (20) besteht, in der die Grate (14,18) und Rinnen (16) ausgeformt sind.

.3. Nach dem Sprengschweißverfahren gemäß Anspruch 1 hergestellte Mahlscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Tragscheibe (22) die Rinnen (16) und Grate (14) ausgeformt sind und die hochwertige, abriebfeste Schicht aus einem dünnen Blech (28) besteht.

4. Verfahren zur Herstellung einer Mahlscheibe nach Anspruch 2 oder 3, bei der in der Tragscheibe die Grate und Rinnen ausgeformt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Kammflächen der Grate liegenden Teile eines dünnen auf die Kammflächen der Grate gelegten Bleches der hochwertigen, abriebfesten Schicht bei der Sprengung entfernt werden.

.5. Verfahren zur Herstellung einer Mahlscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine für die Sprengschweißung erforderliche Sprengstoffschicht nur auf der Außenseite der Tragscheibe angebracht wird.