DE3144268A1 - Hollow roller for friction roller mills - Google Patents
Hollow roller for friction roller millsInfo
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Description
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Hohlwalze für ReibwalzwerkeHollow roll for friction mills
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlwalze für Reibwalzwerke mit Wasserkühlung insbesondere für Walzenreibmaschinen zur Feinzerkleinerung von Schokoladenmassen, Farbpasten sowie ähnlicher hochviskoser Verarbeitungsgüter mit einer aus Schalenhartguß hergestellten dünnwandigen zylindrischen Walzenröhre, in die als Achsschenkel ausgebildete, in Lagerzapfen auslaufende Seitenteile eingepreßt sind«The invention relates to a hollow roll for friction rolling mills with water cooling, especially for roller graters for fine grinding of chocolate masses, color pastes and similar highly viscous processing goods with a thin-walled cylindrical made of chilled cast iron Roller tube into which side parts, designed as stub axles and tapering into bearing journals, are pressed "
Es ist bekannt, daß an Reibwalzwerke dieser Art trotz auftretender Spannungsverformung der Walzen unter Belastung ein hoher Grad von Genauigkeit an den sich im Mikrometerbereich bewegenden Walzenspalt gestellt wird, um eine gleichmäßige Masseübertragung und hohe Leistung zu erzielen. Hierbei werden die Achsschenkel und deren Verbindung mit der Walzenröhre großen Zug- und Druckspannungen ausgesetzt. In bekannter Weise werden daher die Achsschenkel mit einer Vielzahl spezieller Dehnschrauben an die an der Walzenröhre angegossenen, als Innenflanschringe ausgeformten Gewinderinge angeschraubt. Bei dieser Befestigung der Achsschenkel an der Walzenröhre werden durch die erforderlichen Innenflanschringe verschiedene ungünstige Faktoren wirksam, die insbesondere darin bestehen, daß bei der Abkühlung der Hartgußwalze sich im Bereich der angegossenen Innenflansche, hervorgerufen durch die Masseanhäufung, unterschiedliche Härtestrukturen bilden, die ohne einen speziellen Ballenschliff keine gleichmäßige Übertragung des Verarbeitungsgutes zulassen. Auch erfordert diese Art der Achsschenkel-It is known that on friction mills of this type despite occurring Stress deformation of the rollers under load a high degree of accuracy on the micrometer scale moving roller gap is set in order to achieve a uniform mass transfer and high performance. Here the steering knuckles and their connection with the roller tube are exposed to high tensile and compressive stresses. In a known manner, the steering knuckles are therefore attached to the roller tube with a large number of special expansion screws cast threaded rings shaped as inner flange rings are screwed on. With this attachment of the stub axles to the roller tube are required by the Inner flange rings various unfavorable factors effective, in particular that when cooling down the Chilled cast iron rolls differ in the area of the cast-on inner flanges, caused by the accumulation of mass Form hardness structures which, without a special ball grind, cannot transfer the material to be processed evenly allow. This type of steering knuckle also requires
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befestigung mittels Schraub vor bindung einen hohen Pertigungsaufwand und setzt die Anwendung von Hochleistungs» werksieugen bei der Herstellung der Gewindeverbindungen vor aus·Fastening by means of a screw prior to binding requires a high level of manufacturing effort and continues the application of high performance » Works are involved in the manufacture of the threaded connections the end·
kleine Reibwalzenröhren sind das Aufschrumpfen der Stirnwände auf eine durchgehende Achse bekannt, indem die Nebenteile der kegelförmigen Stirnwände durch aufgezogene Schrumpf ringe mit der Achse verbunden werden. Neben den hohen Herstellungskosten ist diese Befestigungsweise nicht geeignet, dauernd einen festen zentrischen Sitz der Walze zur Achse aufrechtzuerhalten. Nicht nur die Erschütterung unter Druck, sondern auch die Wärmedehnung lockern mit der Zeit den Sitz.small friction roller tubes are the shrinking on of the end walls on a continuous axis known by adding the secondary parts the conical end walls are connected to the axle by means of shrink rings. In addition to the high manufacturing costs If this type of fastening is not suitable for permanently maintaining a tight, centric seat of the roller in relation to the axis. Not only the shock under pressure, but also the thermal expansion loosen the seat over time.
Bei einer anderen üblichen Befestigungsart der Walzenröhre auf einer durchgehenden Achse sind die beiden Sitzflächen der Naben im Durchmesser unterschiedlich gehalten, um die Achse leicht einbringen und hydraulisch einpressen zu können. Dies© Art der Befestigung setzt immer zwei Naben wulstringe voraus, die den Spannungsverlauf in der Walzenröhre, bedingt durch den Massewulst, negativ beeinflussen und ist nur bei kleinem Achs» durchmesser wirtschaftlich anwendbar. lerner ist auch bekannt, Hochleistungs-Hartgußröhren nach modernen technologischen Erkenntnissen mit Hilfe des Schleudergußverfahrens herzustellen und in die Walzenröhren Achsschenkel einzupressen, die beim Einpressen in bezug auf Druck und Eestsitz genau überwacht werden können. Zur Vermeidung schädlicher Nabenverdickung werden auch die Achsschenkel mit ausgepreßten großen Tuben versehen. Bei Anwendung dieser Preßverbindung treten jedoch, sich nachteilig auf die mögliche Belastbarkeit auswirkende Schrumpfeigenspannungen in der Walzen» röhre auf.With another common type of fastening of the roller tube On a continuous axis, the two seat surfaces of the hubs are kept different in diameter around the axis easy to bring in and to be able to press in hydraulically. This type of fastening always requires two hub bead rings, which the voltage curve in the roller tube, due to the Mass bead, have a negative effect and can only be used economically with a small axle diameter. lerner is also known to manufacture high-performance chilled cast iron tubes according to modern technological knowledge with the help of the centrifugal casting process manufacture and press into the roller tubes stub axles, which when pressing in with respect to pressure and Eestsitz can be closely monitored. To avoid damaging hub thickening, the steering knuckles are also pressed out large tubes provided. However, when using this press-fit connection, the possible load-bearing capacity is disadvantageous the effect of residual shrinkage stresses in the roll » roar on.
Die Erfindung bezweckt, eine Steigerung des Durchsatzes bei Walzenreibmaschinen, durch den Einsatz von Walzenröhren aus Sehalenhartguß ohne Innenflanschringe, zu erreichen.The invention aims to increase the throughput Roller reamers can be achieved by using roller tubes made of chilled cast iron without inner flange rings.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine flüssigkeitsdichte, liäaterialverdickungen vermeidende Verbindung der Walzenröhre mit den Achsschenkeln zu schaffen, die einen sicheren Festsitz der Achsschenkel und deren Aufnahme in Pendelrollenlager ermöglicht, ohne daß der Spannungsverlauf der Durchbiegung der Walzenröhre sowie eine gleichmäßige Abführung der funktionsbedingt anfallenden Wärmeenergie "beeinflußt wird.The object of the invention is to provide a liquid-tight, liäaterialverdickenungen avoiding connection of the roller tube with the steering knuckle to create a secure fit enables the steering knuckle and its inclusion in spherical roller bearings, without the stress curve of the deflection of the Roller tube as well as a uniform dissipation of the functionally occurring heat energy "is influenced.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Walzenröhre an beiden Enden einen Bund und eine die Reiblänge begrenzende Fase aufweist und die Achsschenkel mit einem in die Walzenröhre eingepreßten, als Paßfläche ausgebildeten, zylindrischen Ansatz versehen sind, wobei der größte Durchmesser der Achsschenkel sowie der Außendurchmesser der Bunde der Walzenröhre gleiche Größe besitzen und gemeinsam eine zylindrische Fläche bilden, auf der je ein Schrumpfring angeordnet ist, deren nach innen wirkende Radialkräfte größer als die nach außen wirkenden Kräfte der eingepreßten Achsschenkel sind. In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Außendurchmesser der Schrumpfringe kleiner als der äußere Walzenröhrendurchmesser, jedoch gleich groß dem Durchmesser der Fasen ist. Ein weiteres Merkmal ist, daß die Schrumpfringe in ihrer Breite doppelt so lang wie die Bünde der Walzenröhre sind· Weiterhin ist vorgesehen, daß die Länge der zylindrischen Ansätze der Achsschenkel gleich der Länge der Bunde der Walzenröhre sind. Zu der Erfindung gehört ferner, daß die Verbindung zwischen der Walzenröhre und den Achsschenkeln flüssigkeits- und gasdicht ausgebildet ist. According to the invention this is achieved in that the roller tube has a collar and a bevel limiting the friction length at both ends and the steering knuckles with one in the Roller tube pressed in, designed as a mating surface, cylindrical extension are provided, with the largest diameter the steering knuckle and the outer diameter of the collars of the roller tube have the same size and together have one Form a cylindrical surface on each of which a shrink ring is arranged whose inwardly acting radial forces are greater than the outwardly acting forces of the pressed-in steering knuckles. In an embodiment of the invention it is provided that the outer diameter of the shrink rings is smaller than the outer roller tube diameter, but equal to that The diameter of the chamfers is. Another feature is that the Shrink rings twice as long as the frets in their width of the roller tube are · Furthermore, it is provided that the length of the cylindrical shoulders of the stub axles are equal to the length of the collars of the roller tube. The invention also includes that the connection between the roller tube and the steering knuckles is liquid-tight and gas-tight.
Gegenüber den bekannten Hohlwalzen für Reibwalzwerke bietet die erfindungsgemäße Achsschenkelbefestigung insbesondere' den Vorteil, daß durch die relativ gleichmäßig wirkenden Radialkräfte der Schrumpfspannungen gleichmäßig am Umfang verteilte Teilspannungen erzeugt werden, die eine bessere Anpassung der Walzen und damit einen günstigen Übertragungseffekt sowie eine Erhöhung der Leistung der Walzenreibmaschine bei verbesserter Feinheit der verarbeiteten Masse ermöglichen.Compared to the known hollow rolls for friction mills, the steering knuckle fastening according to the invention offers in particular ' the advantage that, due to the relatively uniform radial forces, the shrinkage stresses are uniform on the circumference distributed partial stresses are generated, the better Adaptation of the rollers and thus a favorable transfer effect as well as an increase in the performance of the roller grinder with improved fineness of the processed Enable mass.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhr ungsbei spiel näher erläutert -werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen?The invention is to play ungsbei below on an execution will be explained in more detail. Show in the accompanying drawing?
Pig· 1 ein Hohlwalze mit eingepreßten Achsschenkeln und auf-gezogenen Schrumpfringen teilweise geschnittenPig · 1 a hollow roller with pressed-in steering knuckles and Open-ended shrink rings partially cut
Pig. 2 als Einzelheit im größeren Maß stat) eine Seite der Verbindung von Walzenröhre und Schrumpfring mit einem Achsschenkel im SchnittPig. 2 as a detail in a larger measure stat) one side of the connection of the roller tube and shrink ring with a stub axle in section
Wie Fig. 1 zeigt ι "besteht die Hohlwalze aus einer zylindrischen Walzenröhre 1 und aus den durch Preßsitze mit der Walzenröhre verbundenen, als Achsschenkel 2 ausgebildeten Seitenteilen, die in Lagerzapfen auslaufen, wobei zur Kühlung der Hohlwalze ein Achsschenkel in "bekannter Weise eine Längs-■bohrung 3 aufweist. An "beiden Enden ist die Walzenröhre mit einer Fase 4 und einem Bund 5 sowie an der Innenwandung mit glatten Bündflächen versehen. An den Bündflächen der Innenwandung der Walzenröhre liegen die in die Walzenröhre eingepreßten und mit Paßflächen versehenen zylindrischen Ansätze der Achsschenkel spielfrei an und "bilden mit dem Innendurchmesser der Walzenröhre den inneren Preßsitz. Die Außendurehmesser der Bunde der Walzenröhre und der größte Außendurchmesser der Achsschenkel "besitzen einen gleichgroßen Durchmesser, auf den die Schrumpfringe 7 aufgezogen sind und gemeinsam die äußeren Preßsitze "bilden. Aus Pig. 2 ist näher ersichtlich, daß der Außendurchmesser der aufgebrachten Schrumpfringe 7 kleiner als der Außendurchmesser der Walzenröhr© 1 jedoch gleichgroß dem an diesen Walzenröhren üblichen9 die Reiblänge begrenzenden Durchmesser der Pasen 4 ist« Die Breite der Schrumpfringe 7 ist so dimensioniert, daß sie der doppelten Länge der Bunde 5 äer Walzenröhre entsprechen. Zur Erzielung günstiger Belastungsverhältnisse für die Walzenröhre sind die "Übermaße der inneren und äußeren Preßsitze so ausgelegt, daß die durch das Einpressen der Achsschenkel bzw. Aufschrumpfen der Schrumpfringe entstehenden Eigenspannungen der äußeren Preßsitsse größer sind als die der inneren Preßsitze. Um eine vorteilhafte Stützwirküng für die Walzenröhre zu erwirken, besitzen die inneren Preßsitze die gleiche Länge wie die Bunde der Walzenröhre.As Fig. 1 shows ι "the hollow roller consists of a cylindrical roller tube 1 and of the side parts connected to the roller tube by press fits, designed as stub axles 2, which terminate in bearing journals, with a stub axle in" known manner "a longitudinal ■ bore 3 has. At both ends the roller tube is provided with a bevel 4 and a collar 5 and on the inner wall with smooth flange surfaces with the inner diameter of the roller tube the inner press fit. The outer diameter of the collars of the roller tube and the largest outer diameter of the stub axles "have the same diameter, onto which the shrink rings 7 are drawn and together form the outer press fits". From Pig. 2 is more apparent, however, that the outer diameter of the coated shrink rings 7 is smaller than the outer diameter of the Walzenröhr © 1 equal to the normal to this roller tubes 9, the rubbing length limiting diameter of the Pasen 4 is "The width of the shrink rings 7 is dimensioned so as to double the Length of the bundles correspond to 5 äer roller tubes. In order to achieve favorable load conditions for the roller tube, the "oversize of the inner and outer press fits are designed so that the internal stresses of the outer press fits caused by the pressing in of the steering knuckles or shrinking on of the shrink rings are greater than those of the inner press fits To achieve roller tube, the inner press fits have the same length as the collars of the roller tube.
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