DE2813246A1

DE2813246A1 - Rubberised roll for the sealing device of a high pressure appts. - esp. for the treatment of fabric

Info

Publication number: DE2813246A1
Application number: DE19782813246
Authority: DE
Inventors: Rostislav Grigorjevitsc Birdus; Stanislav Maksim Evtichovitsch; Leonid Grigorjevit Gorodisskij; Igor Pavlovitsch Grigorjev; Jurij Tichonovitsch Krjaschev; Geb Schatochina Gali Kuzminova; Nikolaj Alekseevitsc Kvaschnin; Nikolaj Tichonovitsch Romanov; Vladislav Ivanovitsch Sokolov; Larisa Sergeevna Tschekreneva; Geb Volockaja Maria Ar Zaiceva
Original assignee: IVANOVSKIJ NI EX K MASH I; VNI I KT I REZINOVOJ PROMY WOL; VNIEXI PO PERERABOTKE KHIM
Current assignee: IVANOVSKIJ NI EX K MASH I; VNI I KT I REZINOVOJ PROMY WOL; VNIEXI PO PERERABOTKE KHIM
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1978-03-28
Publication date: 1979-10-11

Abstract

A rubberised roll for the sealing device of a high-pressure appts. comprises a shell with pins provided at both ends and protruding with their enlarged portion inside, thus defining the shell interior. One pin has a through axial duct for feeding a cooling agent into the shell interior while the other pin has a similar duct only in its enlarged portion. At the ends of the enlarged portions. The an annular cavity in each of the enlarged portions. The annular cavity is connected to the axial duct of the respective enlarged portion and to the shell interior. An annular groove for retaining the rubberising material therein is cut in the outer end face of the collar located at the outer ends of each enlarged portion of the pin. Such a construction of the roller provides for a uniform cooling of the surface and contributes to a reliable adhesion of the rubberising material to the roll end faces.

Description

Beschreibung description

-Die Erfindung bezieht sich auf Hochdruckapparate, insbesondere auf gummierte Rollen, die als Rollenverschlüsse dienen.-The invention relates to high pressure apparatus, in particular to rubberized rollers that serve as roller locks.

Die -erfin.dungsgemäße Rolle wird besonders bei Hochdruckapparaten zur Gewebe'bearbeitung verwendet.The role in accordance with the invention is particularly useful in high-pressure apparatus used for tissue processing.

Die meister Rollenverschlüsse, die eine Abdichtung der Druckkammeröffnüngen zum Ein- und Auslauf eines zu bearbeitenden -Gewebes bilden, bestehen aus einem Paar von miteinander im Kontakt stehenden Rollen, mit deren Hilfe das zu bearbeitende Gewebe bewegt wird.Most of the roller locks that seal the pressure chamber openings to form the inlet and outlet of a tissue to be processed, consist of one Pair of roles in contact with each other, with the help of which the one to be worked on Tissue is moved.

Die Abdichtung wird mit Hilfe von Dichtungselementen erzielt, die mit den-Rollen auf den Mantel- und Stirnflächen in Berührung kommen, Da das zu bearbeitende Gewebe, das mittels Rollen bewegt wird, Verdickungen aufweisen kann, die durch flähte, Ränder usw-. entstehen, wird die Oberfläche der Rollen gummiert, d.h. mit einem elastischen Werkstoff uberzogen; der diese Verdickungen ohne Störung der Abdichtung passieren läßt. Als elastischer Werkstoff, mit dem die Rollen überzogen-werden, verwendet man zur Zeit wärmefeste Gummistoffe,- die auf die Rollenoberfläche aufgeklebt werden. Damit die Abdichtung. der Rollen von den Stirnseiten aus gesichert ist, wird der elastische Werkstoff auf die zylindrische Rollenfläche derart aufgetragen, daß ein Teil des elastischen Werkstoffs über die Stirnflache der Rollen hinausragt.The seal is achieved with the help of sealing elements that come into contact with the rollers on the outer and front surfaces, as the one to be processed Tissue that is moved by means of rollers can have thickenings that are caused by flattened, Margins etc arise, the surface of the rollers is rubberized, i.e. with a elastic material coated; of these thickenings without disturbing the seal lets happen. As an elastic material with which the rollers are covered, At the moment, heat-resistant rubber materials are used - which are glued to the surface of the roller will. So that the seal. the rollers are secured from the front sides, the elastic material is applied to the cylindrical roller surface in such a way that that part of the elastic material protrudes beyond the end face of the rollers.

Dieser vorspringe-nde Teil des elastischen Gummiwerkstoffes, der mit dem stirnseitigen Dichtungselement in engem Kontakt steht, ist jedoch beim Betrieb des Verschlusses nicht nur einer Druckbeanspruchung, sondern auch einer Schubbeanspruchung ausgesetzt, so daß ein Abplatzen des stirnseitigen Teils des elastischen Werkstoffes von der Rolle und letzten Endes eine Störung der stirnseitigen Rollenabdichtung herbeigeführt wird.This protruding part of the elastic rubber material, which with the face sealing element is in close contact, but is in operation of the closure not only a compressive load, but also a shear load exposed, so that a flaking of the front part of the elastic material of the Role and ultimately a disruption of the end-face roller seal will.

Eine weitere Verbesserung, die diesen Nachteil in einem gewissen lMaße zu beseitigen ermöglicht, besteht in einer Rollenkonstruktion, bei welcher der elastische Werkstoff nicht nur den zylindrischen Teil der Rolle, sondern auch deren stirnseitigen Teil bedeckt (s. zum Beispiel US-PS 3 546 902).Another improvement that eliminates this disadvantage to some extent allows to eliminate consists in a roller construction in which the elastic Material not only the cylindrical part of the roll, but also its frontal part Part covered (see, for example, U.S. Patent 3,546,902).

Auch in diesem Falle ist aber eine zuverlässige Befestigung des elastischen Werkstoffes an den Rollenstirnflächen nicht gesichert, und zwar nicht nur infolge der Schubspannung, sondern auch wegen einer zu starken Uberhitzung des stirnseitigen Rollenteils.In this case too, however, a reliable fastening of the elastic Material on the roller end faces not secured, and not just as a result the shear stress, but also because of excessive overheating of the end face Role part.

Die modernen Hochdruckapparate zur Bearbeitung des Gewebes arbeiten bei Temperaturen des Arbeitsmediums von 115 bis 1600C. Daher soll der elastische Werkstoff, der zum Uberziehen der Rollen verwendet wird, wärmefest sein. Obwohl ausreichend wärmefeste elastische Werkstoffe zur Verfügung stehen, stellt sich bei ihrer Verwendung als Rollenüberzug eine teilweise Zerstörung und als Folge ein Abplatzen von der metallischen Rollenoberfläche aufgrund einer zusätzlichen Wärmeentwicklung wegen der Umwandlung der mechanischen Energie der Wålzbewegung der gegeneinander gepreßten gummierten Rollen in Wärmeenergie ein. Da die elastischen Werkstoffe, darunter Gummi, eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wird die entwickelte Wärme innerhalb der Rolle gespeichert. Daher kann die Temperatur im Rolleninneren die Temperatur des Arbeitsmediums bedeutend übersteigen, was eben eine solche unerwünschte Erscheinung wie das Abplatzen des elastischen Werkstoffes von der Rollenoberfläche hervorruft.The modern high-pressure machines for processing the tissue work at temperatures of the working medium from 115 to 1600C. Therefore, the elastic The material used to cover the rolls must be heat-resistant. Even though sufficient heat-resistant elastic materials are available their use as a roller cover partial destruction and, as a result, flaking from the metallic roller surface due to additional heat generation because of the conversion of the mechanical energy of the rolling motion of the against each other pressed rubberized rollers in thermal energy. Since the elastic materials, including rubber, which has a low thermal conductivity, is the most developed Heat stored inside the role. Therefore, the temperature inside the roller significantly exceed the temperature of the working medium, which is such an undesirable Appearance like the chipping of the elastic material from the roller surface evokes.

Damit- der schädliche Einfluß der Überhitzung herabgesetzt -w-ird, hat man'in den letzten Jahren begonnen, eine Zwangskühlung des--innere-n Rollenraums zu verwenden.So that - the harmful influence of overheating is reduced, In the last few years one has begun a forced cooling of the - inner-role space to use.

Es ist eine Konstruktion der Rolle bekannt, deren Innenr-aum gekühlt wird, indem Kühlmittel dem zentralen Teil der Rolle zugeführt wird (ausgelegte japanische Anmeldung Nr. 42-44978).A roller construction is known, the interior of which is cooled by supplying coolant to the central part of the roller (Japanese laid out Application No. 42-44978).

Diese Rolle enthält eine Zarge, die an ihren beiden Enden Zapfen zur Sicherung der Drehbewegung der Rolle aufweist.This role contains a frame that has pins at both ends Has securing the rotational movement of the roller.

Verdickte Teile-dieser Zapfen, die in die Zarge eingreifen, bilden stirnse-itige Elemente, die den Innenraum der Zarge abschließen. In den Zapfen sind Kanäle zur Kühlmittelzufuhr zu dem Innenraum der Zarge ausgeführt.Thickened parts - these pegs, which engage in the frame, form Frontal elements that complete the interior of the frame. In the cones are Runs for coolant supply to the interior of the frame.

Diese -Konstruktion sichert aber keine gleichmäßige Kühlung des gummierenden Werkstoffes der Rolle, weil deren stirnseitige Teile, die aus Festigkeitsgründen ziemlich massig ausgeführt= sind, eine Wärmeableitung verhindern.This construction does not ensure even cooling of the rubber Material of the role, because their end-face parts, which for reasons of strength are made quite massive = prevent heat dissipation.

Rine gleichmäßige Kühlung des sich beim Betrieb des Ver--schlusses erwärmenden elastischen Werkstoffes ist jedoch wesentlich-, weil für den'Rollenbelag gewöhnlich gummiartige Werkstoffe verwendet werden, die einen großen räumlichen ~Ausdehnungs-k~oeffizienten haben. Ein ungleichmäßig erwärmter elastischer Werkstoff dehnt sich ungleichmäßig aus und die Rollenenden nehmen im Durchmesser in der Regel mehr als der -mittlere Teil der Rolle zu. Darum stellt sich im mittleren Rollenteil eine unerwünschte Dampfleckage ein, wodurch es erforderlich wird, die Dichtungselemente intensiver gegen die Gummierung zu pressen, was einen vorzeitigen Verschleiß ergibt. Insbesondere ist diese Erscheinung an den Rollenenden-;unerwünscht, die einer Einwirkung-seitens der Dichtungselemente nicht nur über die Mantel- sondern auch über die Stirnflächen-ausgesetzt sind.Pure even cooling of the itself when operating the closure warming elastic material is essential because for the roller covering usually rubber-like materials are used, which have a large spatial Have expansion coefficients. An unevenly heated elastic material expands unevenly and the ends of the rolls usually increase in diameter more than the middle part of the role too. This is what the middle part of the role presents unwanted steam leakage, which makes it necessary to remove the sealing elements to press more intensely against the rubber coating, which results in premature wear. In particular, this phenomenon is undesirable at the ends of the rolls, those of an influence of the sealing elements exposed not only through the jacket but also through the end faces are.

Wenn von den Rollenenden keine Wärmeableitung erfolgt, ist hier ein Verschleiß unvermeidlich.If there is no heat dissipation from the ends of the roll, this is one Wear and tear inevitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gummierte Rolle zes entwickeln, in der stirnseitige Elemente derart ausgeführt sind, daß deren intensive Kühlung durch ein Kühlmittel von der Innenseite aus gesichert ist an deren Außenseite eine zuverlässige Befestigung des gummierenden elastischen Werkstoffes gewhärleistet wird.The invention is based on the object, a rubberized roller zes develop, in the frontal elements are designed in such a way that their intensive Cooling by a coolant from the inside is secured on the outside a reliable fastening of the rubberized elastic material is guaranteed will.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Entwicklung einer gunmierten Rolle gelöst, die eine Zarge und Zapfen zur Sicherung der Drehbewegung der Rolle enthält, deren verdickte Tile, die in die Zarge von den beiden Enden eingreifen, stirnseitigen Elemente bilden, die den Innenraum der Zarge abschließen und Kanäle für das Kühlmittel aufweisen, in der erfindungsgemäß der verdickte Teil jedes Zapfens, der in die Zarge eingreift, in einem Abstand voneinander angeordnete Bunde besitzt, die mit ihren Umfangsflächen an der Innenfläche der Zärge dicht anliegen und am verdickten Teil einen Rigraum bilden, der mit einem Kanal zur Zufuhr des Kühlmittels,und mit dem zentralen Teil des erwähnten Innenraums in Verbindung steht.The task at hand is through the development of a gunmed Role released, which has a frame and pin to secure the rotary movement of the role contains, whose thickened tiles, which engage in the frame from the two ends, Form frontal elements that complete the interior of the frame and channels for the coolant, in which, according to the invention, the thickened part of each pin, which engages in the frame, has collars arranged at a distance from one another, which lie tightly with their peripheral surfaces on the inner surface of the skirts and on the thickened part form a rig space with a channel for the supply of coolant, and communicates with the central part of said interior space.

Bei dieser konstruktiven ausführung des Innenraums der Rolle wird die optimale Kühlung der stirnseitigen Elemente der Rolle gesichert und eine gleichmäßige Kühlung der Rolle an deren ganzen Länge erzielt Eine besonders hohe Gleichmäßigkeit kann bei einer Temperatur des Kühlmittels erzielt werden, die seiner Siedetemperatur nahe liegt. Infolge der Möglichkeit, das Kühlmittel den eigentlichen Stirriflächen der Zarge zuzuführen, was durch die Ringräume gesichert ist, wird dabei die höchste Gleichmäßigkeit der Wärmeableitung erzielt, weil im Falle einer örtlichen Überhitzung das Kühlmittel zu sieden beginnt. Dafür wird genau soviel Wärmeenergie verbraucht, wie zur Temperatursenkung auf diesem Abschnitt bis auf die Siedetemperatur erforderlich ist.In this structural version of the interior of the role the optimal cooling of the frontal elements of the roll is ensured and an even Cooling of the roll along its entire length achieves a particularly high level of uniformity can be achieved at a temperature of the coolant that is its boiling point is close. As a result of the possibility of the coolant the actual stirri surfaces To feed the frame, which is secured by the annular spaces, is the highest Uniformity of heat dissipation achieved because in the event of local overheating the coolant starts to boil. Therefore becomes just as much heat energy consumed, as to lower the temperature on this section down to the boiling point is required.

Die Möglichkeit, das verbrauchte Kondensat als Kühlmittel zu verwenden, stellt einen besonderen Vorteil der Erfindung dar, weil man keine besonderen Mittel zur Erwärmung des Kühlmittels bis auf eine Temperatur vorzusehen braucht, die der Siedetemperatur nahe ist.The possibility of using the used condensate as a coolant, represents a particular advantage of the invention because there are no special means to heat the coolant to a temperature that needs to be provided Boiling temperature is close.

Dabei ist der Verbrauch am Kühlmittel äußerst klein, weil sogar kleine Mengen dann durch Verdampfen eine große Wärmemenge benötigen. Falls die Kühlung bei Temperaturen unter dem Wassersiedepunkt durchgeführt wird und Kühlmitteldampf mit Hilfe der bekannten Stopfbuchseneinrichtungen und Kühler gesammelt und kondensiert werden, liegt in diesem Falle praktisch kein Verbrauch am Kühlmittel vor.The consumption of coolant is extremely small because it is even small Quantities then require a large amount of heat by evaporation. If the cooling is carried out at temperatures below the boiling point of water and coolant vapor collected and condensed with the help of the known stuffing box devices and cooler there is practically no consumption of coolant in this case.

Zugleich gewährleistet die Ausführung an den stirnseitigen Elementen der ineinem Abstand voneinander angeordneten Bunde eine ausreichende Starrheit der Rolle, die diese vor Einwirkung großer Biegemomente schützt, die beim Betrieb des Apparats entstehen.At the same time, the execution on the frontal elements ensures the spaced-apart collars have sufficient rigidity of the Role that protects it from the effects of large bending moments that occur during the operation of the Apparatus arise.

Außerdem weist diese Konstruktion der Rolle, bei der in den verdickten Teilen der Zapfen Ringräume vorgesehen sind, die mit dem zentralen Teil des Innenraums der Zarge kommunizieren, auch den Vorteil auf, daß eine hohe Güte des Rollenüberzugs mit dem elastischen Werkstoff gesichert ist.In addition, this construction has the role of being in the thickened Parts of the pin annular spaces are provided which correspond to the central part of the interior the frame communicate, also the advantage that a high quality of the roll cover is secured with the elastic material.

Während des Uberziehens der Außenfläche der Rolle mit dem elastischen Gummiwerkstoff, das die Vulkanisation mit Dampf im Autoklav für diese Rolle umfaßt, tragen die Ringräume in den verdickten Teilen der Zapfen zu einer freien Dampfzufuhr zu den stirnseitigen Teilen der Zarge bei, womit deren gleichmäßige Erwärmung-gesichert ist.While covering the outer surface of the roller with the elastic Rubber material that includes vulcanization with steam in the autoclave for this role, the annular spaces in the thickened parts of the pegs contribute to a free supply of steam to the front parts of the frame, which ensures their even heating is.

Eine hochwertige Vulkanisierung eben dieser Teile ist besonders nötig, weil diese Rollenteile der größten Beanspruchung an den Mantel- und Stirnflächen ausgesetzt sind und in den meisten Fällen die Zerstörung der gummierten Rollenfläche gerade von den stirnseitigen Teilen aus beginnt.A high-quality vulcanization of these parts is particularly necessary, because these parts of the roller are subject to the greatest stress on the outer and front surfaces are exposed and in most cases the destruction of the rubberized roller surface starts straight from the frontal parts.

Es ist zweckmäßig, auf den Außenflächen jedes verdickten Teils, d.h. auf den Stirnflächen der verdickten Teile der Zapfenseiten, eine Ringnut für eine zuverlässige Befestigung des elastischen Gummiwerkstoffes auf den Rollenstirnflächen auszuführen. Diese Nut ist derart auszuführen, daß die Breite ihrer inneren Ausdrehung größer als die Breite der äußeren Ausdrehung ist. Wenn der elastische Gummiwerkstoff diese Nut beim Gummieren der Rolle ausfüllt, wird er auf den Stirnseiten der Rolle zuverlässig festgehalten.It is convenient to apply on the outer surfaces of each thickened part, i. on the end faces of the thickened parts of the tenon sides, an annular groove for one reliable fastening of the elastic rubber material on the roller end faces to execute. This groove is to be designed in such a way that the width of its inner recess is greater than the width of the outer recess. When the elastic rubber material fills this groove when gumming the roll, it will be on the end faces of the roll reliably recorded.

Anhand der Zeichnung, in der eine gummierte Rolle im Längsschnitt dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert.Based on the drawing, in which a rubberized roller in longitudinal section is shown, the invention is explained in more detail.

Die erfindungsgemäße gummierte Rolle enthält eine metallische Zarge 1, Zapfen 2 und 3, die verdickte Teile 4 und 5 aufweisen, welche den zentralen Teil eines Innenraums 6 der Zarge 1 begrenzen. Jeder verdickte Teil 4 und 5 besitzt auf dem Ende, das dem zentralen Teil des Innenraums 6 der Zarge 1 zugekehrt ist, einen Bund 7 und auf dem gegenüberliegenden Ende einen Bund 8. Jedes Bundpaar 7, 8 bildet zusammen mit den verdickten Teilen 4, 5 der Zapfen 2, 3 und der Zarge 1 Ringräume 9 und 10. Der Zapfen 2 weist einen durchgehenden zentralen Kanal 11 auf. Der Zapfen 3 besitzt einen zentralen Kanal 12. In jedem Bund 7 sind durchgehende Bohrungen 13 ausgeführt. In jedem verdickten Teil 4,5 sind zwischen den Bunden 7, 8 Bohrungen 14 ausgeführt. An jedem Bund 8 ist auf der Stirnfläche der Zapfenseiten 2, 3 eine Ringnut 15 ausgeführt. Die Außenfläche der Rolle ist mit dem elastischen Stoff 16 überzogen. ttber die Kanäle 11 und 12 verläuft ein Rohr 17 (mit punktierter Linie angedeutet) zur Kühlmittel- -zufuhr- dem Innenraum der Rolle. An der Stirnseite des Zapfens 2 ist ein TrIchter 18 (mit punktierter Linie eingezeichnet) zum Kühlmittelsammeln angebracht.The rubberized roller according to the invention contains a metallic frame 1, pins 2 and 3, which have thickened parts 4 and 5, which form the central part limit an interior 6 of the frame 1. Each thickened part 4 and 5 has the end facing the central part of the interior 6 of the frame 1, one Collar 7 and a collar 8 on the opposite end. Each pair of collars 7, 8 forms together with the thickened parts 4, 5 of the pin 2, 3 and the frame 1 annular spaces 9 and 10. The pin 2 has a central channel 11 extending through it. The cone 3 has a central channel 12. In each collar 7 there are through holes 13 executed. In each thickened part 4, 5 there are 7, 8 bores between the collars 14 executed. At each collar 8 is on the end face of the pin sides 2, 3 one Ring groove 15 carried out. The outer surface of the roll is covered with the elastic fabric 16 overdrawn. A pipe 17 (with a dotted line) runs through the channels 11 and 12 indicated) for coolant -feed- the interior of the roll. At the end face of the pin 2 is a trapper 18 (shown with a dotted line) attached to collect coolant.

Beim Betrieb der Rolle im Satz des Verschlusses eines Hoch--druckapparats wird dem Innenraum der Zarge 1 mittels des Rohrs 17, das außerhalb der Rolle befestigt ist, lose durch den Kanal 11 geführt ist und im Kanal 12 endet, Kühlmittel zugeführt. ueber die Bohrung 14, die im verdickten Teil 5 ausgeführt ist, gelangt Kühlmittel in den Ringraum 10, strömt aus-diesem über die Bohrung 13 des Bundes 7 des verdickten Teils 5 hinaus, durchfließt dann den zentralen Teil des In-Innenraums 6 der Zarge 1 und wird über die Bohrungen 13 des Bundes 7 des verd-ickten Teils 4 dem Ringraum 9 zugeführt.When operating the roller in the set of the shutter of a high pressure apparatus is attached to the interior of the frame 1 by means of the tube 17, which is outside the roller is, is loosely passed through the channel 11 and ends in the channel 12, supplied with coolant. Via the bore 14, which is made in the thickened part 5, coolant arrives into the annular space 10, flows out of this via the bore 13 of the collar 7 of the thickened Part 5 out, then flows through the central part of the interior 6 of the frame 1 and is via the bores 13 of the collar 7 of the thickened part 4 of the annulus 9 supplied.

Des weiteren gelangt- Kühlmittel über die Bohrung 14, die im verdickten Teil 4 ausgeführt ist, in den Spielraum zwischen dem Rohr 7 und der Innenfläche des Kanals 11 und fließt aus -dem Kanal 11 in den Trichter 18 ab.Furthermore, coolant passes through the bore 14, which is thickened in the Part 4 is executed in the clearance between the tube 7 and the inner surface of the channel 11 and flows out of the channel 11 into the funnel 18.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

RUBBER LOCKING ROLLER OF A HIGH PRESSURE APPARATUS Claims 1. Rubberized roll of a high-pressure apparatus lock with a frame and with a pin to secure the rotary movement of the roll, its thickened parts, which are in the frame intervene from both sides, forming frontal elements - which form the interior of the Complete frame and have axial channels for the coolant, d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the thickened parts (4, 5) of the pins (2, 3), which engage in the frame (1), spaced apart collars (7, 8) that have their peripheral surfaces on the inner surface of the frame (1) tight abut and on these thickened parts (4, 5) form annular spaces (9, 10) with the axial channels (11, 12) for the coolant and with the central part of said Interior (6) related.

2. Rubberized roller according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the outer end face of each thickened part (4, 5) has an annular groove (15) for fastening the rubber lining material.