DE3040359A1

DE3040359A1 - Als waermetauscher dienende walze

Info

Publication number: DE3040359A1
Application number: DE19803040359
Authority: DE
Inventors: Eberhard 4150 Krefeld Derichs; Wilhelm Ing.(Grad.) Gerarts; Gerd Ing.(Grad.) Thielen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-25
Filing date: 1980-10-25
Publication date: 1982-05-27
Also published as: SE8106239L; SE450408B; DE3040359C2; US4498527A

Description

- 80 196/197

Dr.-Ing. WALTER STARK PATENTANWALT

Moerser Straße 140 D-4150 Krefeld 1 & (02151) 28222 u. 20469 CS 8 53

Eberhard Derichs, Steinrath 10, 4150 Krefeld

Als Wärmetauscher dienende Walze

Die Erfindung betrifft eine Walze mit einem Außenmantel , einem Innenmantel und einem zwischen beiden definierten Ringraum, der von einem Wärmetauschermedium durchströmt und im Bereich der Walzenenden von Dichtringen begrenzt ist, die Widerlager für Spannsätze aus jeweils zwei einfach konischen Federringen, einem doppelkonischen Spannring und in zugeordnete Gewindebohrungen der Dichtringe eindrehbaren Spannschrauben bilden.

1o

Bei einer bekannten Walze der beschriebenen Gattung (DE-PS 15 75 639) sind die Dichtringe der Spannsätze mehrteilig aufgebaut, nämlich aus einem gegen den Außenmantel und den Innenmantel abdichtenden Ring aus nachgiebigem Material und einem an diesem nachgiebigen Ring abgestützten festen Ring, der die Gewindebohrungen für die Spannschrauben aufweist. Im übrigen sollen bei der bekannten Ausführung die Spannsätze nicht nur zur übertragung von Kräften bzw. Drehmomenten zwischen Innenmantel und Außenmantel dienen sondern auch zur Zentrierung des Außenmantels auf dem Innenmantel. Das soll mit Hilfe unter-

Deutsche Bank AQ KreWd 103/1525 BLZ 32070080 ■ Sparkasse Krefeld 305722 BLZ 32050000 · Poetscheck Essen 4055-431 BLZ 36010043

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schiedlicher Einstellung der Spannschrauben möglich sein. - Da es jedoch schwierig ist, die Konizitit der einfach konischen Federringe und des doppelkonischen Spannringes exakt herzustellen und sich immer Toleranzen ergeben, z.B. auch zwischen den im wesentlichen zylindrischen Stützflächen zwischen Federringen und den Mänteln, läßt sich ein exakter Rundlauf der Walze bzw. ihres Außenmantels mit Rücksicht auf die durch Fehleraddition uer verschiedenen Toleranzen erzeugten Abweichungen in.der Regel nicht erreichen. Gattungsgemäße Walzen müssen aber insbesondere bei großen Walzendurchmessern ab etwa 5oo mm einen exakten Rundlauf aufweisen. - Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführung wird darin gesehen_t daß der Außenmantel nur kraftschlüssig auf dem Innenmantel gehalten ist. Bei ungünstiger Beanspruchung können sich dann relative Verschiebungen zwischen Außenmantel und Innenmantel ergeben oder der Außenmantel kann von dem den Kern bildenden Innenmantel abrutschen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Walze der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß unabhängig von Fertigungstoleranzen insbesondere der Spannsätze ein exakter Rundlauf gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Dichtringe als Zentrierringe ausgebildet sind, deren radiale ümfangsflache mit zugeordneten Zentrierflächen an der Innenseite des Außenmantels bzw. an der Außenseite des Innenmantels zusammenwirken, und daß die ümfangsflächen jeweils wenigstens eine umlaufende Nut für einen darin angeordneten Dichtring aufweisen.

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Bei. der erfindungsgemäßen Walze sind Kraft- bzw. Drehmomentenübertragung und Zentrierung voneinander getrennt. Die beiden Mäntel der Walze werden von an den Walzenenden angeordneten Zentrierringen zentriert, die auch am Außenmantel oder am Innenmantel gesichert sein können. Die Zentrierringe können mit einer hinreichenden großen äußeren und inneren ümfangsflache ausgerüstet sein, denen Zentrierflächen am Innenumfang des Außenmantels und am Außenumfang des Innenmantels zugeordnet sind. Diese Flächen lassen sich einfach und mit hoher Genauigkeit bearbeiten, so daß Außenmantel und Innenmantel der Walze nach der Montage exakt zueinander zentriert sind.

Die Zentrierringe übernehmen darüberhinaus auch Dichtungsfunktionen, weil sie an der äußeren und der inneren Ümfangsflache umlaufende Nuten zur Aufnahme von Dichtringen aufweisen, die mit den zugeordneten Zentrierflächen vom Außenmantel bzw. Innenmantel dichten.

Die Spannsätze können nunmehr im Hinblick auf die gewünschte Kraft- bzw. Drehmomentenübertragung zwischen Innenmantel und Außenmantel eingestellt bzw. angezogen werden. Eine besondere Rücksichtnahme auf die Zentrierung zwischen Außenmantel und Innenmantel ist nicht erforderlich. Das vereinfacht auch die Montage.

Eine Sicherung der Zentrierringe ist möglich mit einer ringraumseitig neben der Zentrierfläche angeordneten axialen Anlagefläche für den zugeordneten Zentrierring und durch einen außenseitig neben der Zentrierfläche in einer zugeordneten Nut angeordneten Federring zur Sicherung des Zentrierringes. Damit ist

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der betreffende Zentrierring in axialer Richtung unverschieblich am Außenmantel oder am Innenmantel : estgelegt. Weil der Federring sich auf der Außenseite des Zentrierringes befindet, kann die Sicherung auch bei der Montage erfolgen.

Zusätzlich oder in Kombination dazu kann an der der axialen Anlagefläche gegenüberliegenden Seite des anderen Mantels mit geringem Spiel in axialer Richtung des Ringraums versetzt eine Stufe als Anschlag zwischen diesem Mantel und dem Zentrierring angeordnet sein. Auch dabei handelt es sich letztlich um eine Sicherung gegen axiale Verschiebung zwischen Außenmantel und Innenmantel, wenn der Kraftschluß im Bereich der Spannsätze aufgehoben wird.

Im Folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 teilweise einen Axialschnitt durch eine als Wärmetauscher dienende Walze,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab die Zentrierung zwischen Außenmantel und Innenmantel der Walze nach Fig.1.

Die in der Zeichnung dargestellte Walze besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Außenmantel 1, einem Innenmantel 2 und einem zwischen beiden definierten Ringraum 3. Der Innenmantel 2 ist über Scheiben 4,5,6,7, die wenigstens teilweise auch durch Speichen ersetzt sein können, an einer nicht dargestellten Welle abgestützt. Durch den Ringraum 3 strömt ein Wärmetauschermedium, das durch eine oder mehrere Öffnungen 8 auf

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einer Seite des Innenmantels 2 in den Ringraum 3 eintritt und durch diesen, ggf. auf einer durch nicht dargestellte Einbauten definierten schraubenwendelförmigen Bahn zur anderen Seite strömt und dort durch eine oder mehrere Öffnungen 9 wieder aus dem Ringraum 3 austritt.

Außenmantel 1 und Innenmantel 2 sind über im Bereich der Walzenenden angeordnete Zentrierringe1o bzw. relativ zueinander zentriert und durch zugeordnete Spannsätze 12 bzw. 13 kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Zentrierringe 1o und 11 sowie die Spannsätze 12 und 13 sind jeweils identisch ausgebildet, so daß es genügt, die Anordnung des einen Walzenendes zu beschreiben.

In Figur 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Anordnung des Zentrierrings 1o und des Spannsatzes dargestellt. Der Zentrierring 1o liegt mit seiner ringraumseitigen Stirnseite 14 an einer axialen Anlagefläche 15 des Innenmantels 2 an. Diese Anlage wird von einem an das Ende des Innenmantels 2 angeschlossenen Radialflansch 16 gebildet, an den sich ein Axialflansch 17 anschließt, dessen Innenseite neben der Anlagefläche 15 als Zentrierflache 18 für die innere Umfangsflache 19 des Zentrierrings ausgebildet ist. Außenseitig neben der Zentrierfläche 18 befindet sich eine umlaufende Nut 2o, die einen Federring 21 aufnimmt, der bis über die außenseitige Stirnfläche 22 des Zentrierrings 1o vorsteht und dadurch den Zentrierring 1o zwischen der Anlagefläche 15 und dem Federring 21 hält. Außerdem weist die innere umfangsflache 19 des Zentrierrings 1o eine umlaufende Nut 23 für einen darin angeordneten Dicht-

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ring 24 auf, der mit der zugeordneten Zentrierfläche 18 dichtet.

Der äußeren ümfangsfläche 25 des Zentrierrings 1o ist am Außenmantel 1 eine Zentrierfläche 26 zugeordnet, die mit einem in einer Nut 27 angeordneten Dichtring 28 dichtet.

Der Dichtring 1o weist mehrere, auf emeir. Teilkreis im Abstand voneinander angeordnete Gewindebohrungen 29 auf, in die Spannschrauben 3o des Spannsatzes 12 eingedreht werden. Der Spannsatz 12 besteht aus zwei einfach konischen Federringen 31,32 und einein doppelkonischen Spannring 33. Die zylindrische Umfangsfläche des Federrings 31 stützt sich an der Innenfläche des an den Innenmantel 2 angeschlossenen Axialflansches 17 ab, während sich die zylindrische Umfangsflache des Spannrings 32 an einer zugeordneten Stützfläche einer Innenseite des Außenmantels 1 abstützt. Die konischen Flächen der Federringe 31,32 sind jeweils dem doppelkonischen Spannring 33 zugewandt, der auf einem Teilkreis in Abständen angeordnete Stufenbohrungen 34 zur Aufnahme der Spannschrauben 3o besitzt.

Bei der Montage der Walze werden zunächst Außenmantel 1 und Innenmantel 2 dadurch zentriert, daß Zentrierringe bzw. 11 von beiden Walzenenden her zwischen Außenmantel 1 und Innenmantel 2 geschoben sowie durch Einsetzen der Federringe 21 in die zugeordneten Nuten 2o gesichert werden. Dann werden die Teile der Spannsätze 12 bzw. 13 in der dargestellten Anordnung vor die Zentrierringe 1o bzw. 11 gesetzt und die Spannschrauben 3o in die zugeordneten Gewindebohrungen 29 der Dichtringe 1o bzw.

PATENTANWALT DR. STARK · MQER-SfeR STn, 140- · D-4150 KRSKELD · &> (02151) 28222 u. 20469 · ^ 853578

soweit eingedreht, bis der gewünschte Kraftschluß zwischen Innenmantel 2 und Außenmantel 1 erreicht ist. Die Zentrierung zwischen Innenmantel 2 und Außenmantel 1 wird dadurch nicht beeinflußt. Sollte sich während des Betriebes der Kraftschluß lockern, wird eine relative Verschiebung zwischen Außenmantel 1 und Innenmantel 2 durch eine an der Innenseite des Außenmantels angeordnete Stufe 35 verhindert, die sich in den Bereich der rxngraumseitigen Stirnfläche des Dichtringes 1o erstreckt und die mit geringem Spiel in Richtung des Ringraums 3 versetzt zur Anlagefläche 15 des Innenmantels 2 angeordnet ist.

Claims

Dr.-Ing. WALTER STARK PATENTANWALT Moerser Straße 140 D-4150 Krefeld 1 & (02151) 28222 u. 20469 Π3 8 53 Ansprüche;

1. Wal2e mit einem Außenmantel, einem Innenmantel und einem zwischen beiden definierten Ringraum, der von einem Wärmetauschermedium durchströmt und im Bereich der Walzenenden von Dichtringen begrenzt ist, die Widerlager für Spannsätze aus jeweils zwei einfach konischen Federringen, einem doppelkonischen Spannring und in zugeordnete Gewindebohrungen der Dichtringe eindrehbaren Spannschrauben bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe als Zentrierringe(1o, 11) ausgebildet sind, deren radiale Umfangsflachen (19,25) mit zugeordneten Zentrierflächen (18,26) an der Innenseite des Außenmantels (1) bzw. an der Außenseite des Innenmantels (2) zusammenwirken, und daß die Umfangsflachen (19,25) jeweils wenigstens eine umlaufende Nut (23,27) für einen darin angeordneten Dichtring (24,28) aufweisen.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zentrierringe (1o,11) am Außenmantel (1) oder am Innenmantel (2) gesichert sind.

3. Walze nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine ringraumseitig neben der Zentrierfläche (18) angeordnete axiale Anlagefläche (15) für den zugeordneten Zentrierring (1o) und durch einen außenseitig neben der Zentrierfläche (18) in einer zugeordneten Nut (2o) angeordneten Federring (21) zur Sicherung des Zentrierringes (1o).

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PATENTANWALT DR. STARK - .MOEBCER STfi-140- D-4t50"H[RCfELD · 'S» (02151) 28222 u. 20469 · CS 853578

Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der der axialen Anlacefläche (15) gegenüberliegenden Seite des anderen Mantels (1) mit geringem Spiel in Richtung des Ringraums (3) versetzt eine Stufe (35) als Anschlag zwischen diesem Mantel (1) und dem Zentrierring (1ο) angeordnet ist.