DE3213512C1 - Als Wärmetauscher dienende Walze - Google Patents

Description

• Das ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung jeder Spannklotz stufenseitig zwei im Abstand voneinander angeordnete Stützfüße aufweist, die vorzugsweise jeweils im gleichen Abstand von der Öffnung des Spannklotzes angeordnet sind. Anders ausgedrückt erhält man damit eine definierte Zweipunktabstützung jedes Spannklotzes auf der Stufe des Ringlfansches, ohne daß es einer genauen Bearbeitung der stufenseitigen Fläche des Spannklotzes bedarf.
• Wenn darüber hinaus die Außenflächen der Spannsegmente einen Krümmungsradius aufweisen, der kleiner ist als der Krümmungsradius am Grund der Nut, dann kann sich auch das betreffende Spannsegment frei einstellen, so daß im Ergebnis jedes Paar von Spannsegment und Spannklotz eine Dreipunktabstützung erfährt. Die ebenen Spannflächen zwischen Spannsegment und Spannklotz ermöglichen eine Verschiebung und selbsttätige Einstellung zwischen Spannklotz und Spannsegment während des Anziehens der betreffenden Schraube.
• Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigt Fig. 1 teilweise einen Axialschnitt durch eine als Wärmetauscher dienende Walze, F i g. 2 eine Stirnansicht eines Spannsegmentes, F i g. 3 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig.2, F i g. 4 einen Stirnansicht eines Spannklotzes, F i g. 5 einen Schnitt in Richtung V-V durch den Gegenstand nach F i g. 4.
• Die in der Zeichnung dargestellte Walze besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Außenmantel 1, einem nicht dargestellten Innenmantel und einem zwischen beiden definierten Ringraum 2. Der nicht dargestellte Innenmantel ist über Scheiben oder Speichen an einer nicht dargestellten zelle abgestützt.
• Durch den Ringraum 2 strömt ein Wärmetauschermedium, das auf der einen Seite des Innenmantels in den Ringraum 2 eintritt, diesen durchströmt und auf der anderen Seite wieder aus dem Ringraum 2 austritt.
• Im Bereich des Außenmantels 1 sind an der nicht dargestellten Welle Ringflansche 3 befestigt, von denen nur einer dargestellt ist. Die Ringflansche 3 weisen an ihrem Umfang Zentrierflächen 4 auf, denen Zentrierflächen 5 an der Innenseite des Außenmantels 1 zugeordnet sind. Die Zentrierflächen 4 der Ringflansche 2 können eine oder mehrere Nuten 6 für darin untergebrachte Dichtringe 7 aufweisen.
• Der Außenmantel 1 weist an wenigstens einem Ende innenseitig eine umlaufende Nut 8 mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt auf, in die in Umfangsrichtung ggf. mit Abstand aufeinander folgend mehrere Spannsegmente 9 eingesetzt sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel mögen 4 Spannsegmente 9 eingesetzt sein.
• Wie man einem Vergleich der F i g. 1 bis 3 entnimmt, besitzt jedes Spannsegment 9 einen dem Nutquerschnitt angepaßten Querschnitt und eine mit dem Nutgrund zusammenwirkende Außenfläche 10, deren Krümmungsradiusjedoch kleiner ist als der Krümmungsradius- am Grund der Nut 8. rm übrigen besitzt jedes Spannsegment 9 eine Höhe, die größer ist als die Tiefe der Nut 8, so daß die Spannsegmente 9 über die Nut in den vom Außenmantel gebildeten Innenraum vorstehen. Innenseitig weisen die Spannsegmente 9 einen ebenen Spannkonus 11 auf, dessen Konuswinkel etwa 10° beträgt.
• Der Ringflansch 3 weist außenseitig eine Stufe 12 auf, auf der Spannklötze 13 abgestützt sind. Die Anzahl der Spannklötze 13 entspricht der Anzahl der Spannsegmente 8. Anordnung und Gestalt der Spannklötze 13 ergibt sich aus einem Vergleich der Fig. 1,4 und 5. Jeder Spannklotz 13 besitzt danach zwei Stützfüße 14, 15, die zwischen sich eine Ausnehmung 16 definieren, deren Gestalt an sich beliebig ist, wenn nur sichergestellt ist, daß der Spannklotz 13 im Bereich der Ausnehmung 16 nicht mit der Stufe 12 in Berührung kommt, sondern lediglich mit den Stützfüßen 14, 15 auf der Stufe abgestützt ist. Ferner weist jeder Spannklotz 13 eine im wesentlichen mittige Öffnung 17 als Durchgang für eine Befestigungsschraube 18 auf. Die Stützfüße 14, 15 sind im gleichen Abstand von der Öffnung 17 angeordnet, so daß der Spannklotz 13 beim Anziehen der Befestigungsschraube 18 sich um die von der Befestigungsschraube 18 gebildete Achse frei einstellen und auf der Stufe 12 abstützen kann.
• Die den Stützfüßen 14, 15 gegenüberliegende Seite des Spannklotzes 13 ist als Spannfläche 19 ausgebildet, welche mit dem Spannkonus 11 des zugeordneten Spannsegmentes 9 zusammenwirkt. Dementsprechend beträgt auch der Konuswinkel der Spannfläche 19 ca.
• 10" F i g. 1 zeigt die Anordnung in zusammengebautem Zustand. Man erkennt, daß beim Eindrehen der Befestigungsschraube 18 in eine zugeordnete Gewindebohrung 20 des Ringflansches 3 der Spannklotz 13 sich selbsttätig einstellt, in dem er sich mit seinen Stützfüßen 14, 15 auf der Stufe 12 abstützt. Gleichzeitig wird seine ebene Spannfläche 19 gegen den ebenen Spannkonus 11 des zugeordneten Spannsegmentes 9 gezogen, welches wegen der geringeren Krümmung seiner Außenfläche 10 sich ebenfalls frei einstellen kann. Damit ist im Ergebnis eine Dreipunktabstützung von Spannklotz 13 einerseits und Spannsegment 9 andererseits verwirklicht, die wegen des Zusammenwirkens der ebenen Spannfläche 19 mit dem ebenen Spannkonus 19 eine zwängungsfreie Einstellung beim Befestigen ermöglicht Da der Ringflansch 3 sich im übrigen gegen die über die Nut 8 vorstehende Seite 21 des bzw. der Spannsegmente 9 legt, ist auch eine definierte axiale Zuordnung zwischen Außenmantel 1 einerseits und Ringflansch 3 bzw. nicht dargestellter Welle gegeben.
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Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Als Wärmetauscher dienende Walze mit einem Außenmantel, einem Innenmantel und einem zwischen beiden definierten Ringraum, der von einem Wärmetauschermedium durchströmt und im Bereich der Walzenenden abgedichtet ist, wobei der Außenmantel im Bereich der Walzenenden über Zentrierflächen zentriert ist, die mit zugeordneten Zentrierflächen von Ringflanschen zusammenwirken, welche auf einer auch den Innenmantel tragenden Welle befestigt sind und von denen wenigstens einer mit einer Schraubbefestigung gegen den Außenmantel gespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (1) innenseitig neben der Zentrierfläche (5) eine umlaufende Nut (8) für mehrere darin einsetzbare Spannsegmente (9) aufweist, die an ihrer nutabgewandten Seite einen Spannkonus (11) besitzen, und daß der Ringflansch (3) eine in Umfangsrichtung laufende Stufe (12) aufweist, auf der Spannklötze (13) mit den Spannkonen (11) der Spannsegmente (9) zugeordneten konischen Spannflächen (19) abgestützt sind, wobei die Spannklötze (13) mit Schrauben (18) am Ringflansch (3) befestigbar sind.
2. 2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkonus (11) der Spannsegmente (9) und die Spannfläche (19) der Spannklötze (13) eben sind.
3. 3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konuswinkel des Spannkonus (11) und der zugeordneten Spannfläche (19) ca.

   10° beträgt.
4. 4. Walze nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spannklotz (13) stufenseitig zwei im Abstand voneinander angeordnete Stützfüße (14, 15) aufweist.
5. 5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfüße (14, 15) jeweils im gleichen Abstand von der Öffnung (17) des Spannklotzes (13) angeordnet sind.

   Die Erfindung betrifft eine als Wärmetauscher dienende Walze mit einem Außenmantel, einem Innenmantel und einem zwischen beiden definierten Ringraum, der von einem Wärmetauschermedium durchströmt und im Bereich der Walzenenden abgedichtet ist, wobei der Außenmantel im Bereich der -Walzenenden- über Zentrierflächen zentriert ist, die mit zugeordneten Zentrierflächen von Ringflanschen zusammenwirken, welche auf einer auch den Innenmantel tragenden Welle befestigt sind und von denen wenigstens einer mit einer Schraubverbindung gegen den Außenmantel gespannt ist.

   Bei einer bekannten Walze der beschriebenen Gattung (DE-GM 8116 545) sind die Zentrierflächen an der Innenseite des Außenmantels und an der Außenseite des mit der Welle verbundenen Ringflansches ausgebildet. Zur Befestigung des Außenmantels am Ringflansch bzw. am Walzenende dient ein gegen die Stirnseite des Ringflansches und des Außenmantels geschraubter Haltering. Dazu müssen sowohl der Ringflansch als auch der Außenmantel stirnseitig mit Gewindebohrungen versehen werden. Das ist herstellungstechnisch aufwendig, weil die Gewindebohrungen geometrisch sehr exakt angeordnet sein müssen, wenn Zwängungen, die den Rundlauf oder die Zentrierung beeinflussen können, vermieden werden sollen.

   Bei anderen als Wärmetauscher dienenden Walzen ist bereits vorgeschlagen worden, den Ringflansch mit dem Außenmantel durch Spannsätze zu verbìnden (DE-OS 30 40 359). Hier ist allerdings zwischen dem Ringflansch und zwischen dem Außenmantel ein Dichtring angeordnet, der als Zentrierring ausgebildet ist und dessen Umfangsfläche mit zugeordneten Zentrierflächen an der Innenseite des Außenmantels zusammenwirken. Am Dichtring ist mit Schrauben ein doppeltkonischer Spannring gehalten, dem beidseits einfachkonische Federringe zugeordnet sind, die sich einerseits an der Innenfläche des Außenmantels und andererseits an der Außenfläche des Ringflansches abstützen. Auch das ist herstellungstechnisch aufwendig.

   Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Befestigung zwischen Außenmantel und Ringflansch zu verbessern, ohne daß Zentrierung und Rundlauf beeinträchtigt werden.

   Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Außenmantel innenseitig neben der Zentrierfläche eine umlaufende Nut für mehrere darin einsetzbare Spannsegmente aufweist, die an ihrer nutabgewandten Seite einen Spannkonus besitzen, und daß der Ringflansch eine in Umfangsrichtung laufende Stufe aufweist, auf der Spannklötze mit den Spannkonen der Spannsegmente zugeordneten konischen Spannflächen abgestützt sind, wobei die Spannklötze mit Schrauben am Ringflansch befestigbar sind. -Bei dieser Walze brauchen am Außenmantel keine Gewindebohrungen angeordnet zu werden. Es genügt, den Außenmantel innenseitig mit einer umlaufenden Nut zu versehen, die die Spannsegmente aufnimmt. Die Anzahl der Spannsegmente ist grundsätzlich beliebig, vorzugsweise sollten zwischen 4 und 8 Spannsegmente -mit zugeordneten Spannklötzen vorgesehen werden.

   Beim Eindrehen der Schrauben in die zugeordneten Gewindebohrungen des Ringflansches werden die Spannklötze mit den Spannsegmenten verspannt und damit auch der Ringflansch gegen den Außenmantel verspannt, ohne daß dabei die Zentrierung des Außenmantels gegenüber der Welle und dem Innenmantel und auch der Rundlauf der Walze ingesamt beeinträchtigt wird.

   Wenn die Spannsegmente einen dem Nutquerschnitt angepaßten Querschnitt aufweisen und mit ihrem Spannkonus über die Nut vorstehen, können die in der Nut in axialer Richtung unverschiebbar festgelegten Spannsegmente auch ein definiertes Widerlager für den Ringflansch bilden, so daß Außenmantel und Ringflansch in axialer Richtung definiert zueinander gehalten sind.

   Zweckmäßig sind der Spannkonus der Spannsegmente und die Spannffäche der Spannklötze eben. Das erleichtert die Bearbeitung der betreffenden Bauteile und hat weitere Vorteile, auf die im folgenden noch eingegangen wird. Der Konuswinkel des Spannkonus und der zugeordneten Spannfläche sollte bei etwa 10° liegen.

   Es genügt; wenn jeder Spannklotz eine im wesentlichen mittige Öffnung für eine in eine zugeordnete Gewindebohrung des Ringflansches eindrehbare Schraube aufweist Dadurch ist der Spannklotz um die von der Schraube gebildete Achse schwenkbar. Er kann sich im wesentlichen frei einstellen.