DE3600473A1

DE3600473A1 - Reisenthuelsungswalze und kern einer solchen walze

Info

Publication number: DE3600473A1
Application number: DE19863600473
Authority: DE
Inventors: Kojiro Nonomiya; Satoru Miki Sakuma
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1986-07-24
Also published as: CN85109467B; JPS61167446A; CN85109467A; US4662274A

Description

Reisenthülsungswalze und Kern einer solchen Walze

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reisenthülsungswalze mit einem Kern, der einen Zylinder und einen Nabenabschnitt an der Innenseite des Zylinders aufweist, und mit einer an der Außenseite des Zylinders befestigten Abdeckschicht, die aus einem abriebfesten Elastomer bestehen kann, und einen Kern einer derartigen Walze.

Eine Reisenthülsungswalze weist gewöhnlich einen Kern (oder eine Trommel) mit einem Metallzylinder und einem Nabenabschnitt zur Lagerung des Zylinders auf einer Enthülsungs- oder Schälmaschine sowie eine abriebfeste elastomere Schicht auf der Außenseite des zylindrischen Kerns auf. Derartige Reisenthülsungswalzen lassen sich wie folgt unterteilen:

A) Reisenthülsungswalzen mit starrem Aufbau a) mit einerr. einteiligen Kernaufbau (gegossen oder

dergleichen) oder

b) mit einem aus Eisenblech hergestellten Kern;

B) Reisenthülsungswalzen mit flexiblem Aufbau

c) mit einem Kern aus Eisenblech und einer elastischen Verbindung zwischen dem Zylinder und dem Nabenabschnitt.

Derartige Reisenthülsungswalzen haben die folgenden Nachteile:

1) Eine Walze mit einem gegossenen Kern (Konstruktion a) ist schwer und erfordert eine hohe Antriebskraft, und die Belastung ist hoch.

2) Da ein gegossener Kern nicht genau geformt und schlecht ausgewuchtet ist, wird die Enthülsungsmaschine nicht nur zusätzlich beansprucht, sondern sie erzeugt auch starke Schwingungen und Geräusche. Ferner ist eine derartige Walze brüchig, so daß sie bei einer Stoßbelastung während der Handhabung, aber auch durch harte Fremdkörper im Reis beim Enthülsen leicht zerbricht.

3) Zwar lassen sich Gußkörper aus Aluminium herstellen, die ein geringes Gewicht aufweisen und gut ausgewuchtet sind. Eine Aluminiumwalze hat jedoch weiterhin einen starren Aufbau, so daß die Enthülsungsmaschine durch im Reis auftretende Fremdkörper beim Enthülsen unmittelbar beansprucht wird und häufig gewartet werden muß.

4) Eine Walze mit einem Kern aus Eisenblech (Konstruktion b) wird aus Blech hergestellt, das tiefgezogen, gebogen und geschweißt ist, so daß seine Formgenauigkeit gering, unzureichend kreisförmig und übermäßig unwuchtig ist, so daß er zu übermäßigen Schwingungen neigt. Wenn ein Fremdkörper in die Maschine gelangt, neigt der Trommel umfang zu einer Verformung, ohne sich leicht wieder in die ur-

5) Bei einer flexiblen Walze (Konstruktion c) ist zwar die Stoßdämpfung besser, doch neigt die elastische Dämmschicht zu Verwölbungen mit der Folge einer übermäßigen Geräuschbildung. Ferner besteht die Gefahr, daß die elastische Schicht bei übermäßiger Belastung der Walze zerbricht. Die Walze hat daher nur eine geringe Haltbarkeit und Lebensdauer.

R Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reisenthülsungswalze der gattungsgemäßen Art anzugeben, die nicht vibriert und haltbarer ist, so daß der Kern auch dann nicht zerbricht, wenn Fremdkörper in die Enthülsungsmaschine gelangen.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Zylinder in seiner Axialrichtung Wellungen aufweist.

Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen: 25

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Reisenthülsungswalze, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Walze nach Fig. 1 und die

Fig. 3 bis 7 ähnliche Ansichten wie die nach Fig. 1 von weiteren Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Reisenthülsungswalze. 35

D = Nach den Fig. 1 und 2 weist eine Reisenthülsungswalze

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1 einen rohrförmigen Zylinder 2 auf, der in Axialrichtung gewellt ist. Die Wellungen 3 bilden eine Folge einander abwechselnder umlaufender Rippen 3a und Nuten 3b über im wesentlichen die gesamte Länge des Zylinders. Auf dem äußeren Umfang des Zylinders 2 ist eine rohrförmige Schicht aus einem abriebfesten Material oder dergleichen vorgesehen. An der Innenseite des Zylinders, etwa in seiner axialen Mitte, ist ein Nabenabschnitt 5 befestigt. Im Nabenabschnitt 5 sind Löcher 6 zur Durchführung von Schrauben zur Befestigung des Nabenabschnitts 5 an einem (nicht dargestellten) Befestigungsflansch einer EnthUlsungsmaschine vorgesehen, wobei der Befestigungsflansch an einer Welle der (nicht dargestellten) Enthülsungsmaschine befestigt ist. Der Befestigungsflansch wird in einem mittleren Nabenloch 7 angeordnet. Die EnthUlsungsmaschine, die Antriebswelle und der Flansch können in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser des Nabenabschnitts 5 annähernd gleich dem Innendurchmesser des Zylinders. Der Zylinder 2 und der Nabenabschnitt 5 können entweder aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Wenn sie aus Metall hergestellt sind, können sie zusammengeschweißt sein. Die WeIlungen des Zylinders 2 können eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Wellenform aufweisen, z.B. eine Sinus-, eine angenäherte Sinus-, eine Impuls- oder eine Trapezoidform, und diese Wellen können über den gesamten Zylinder in dessen Axialrichtung ausgebildet sein, jedoch nicht in dem Bereich, in dem der Nabenabschnitt 5 liegt und angeschweißt ist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, oder über die gesamte Länge (wobei Nabe und Zylinder durch Punktschweißung verbunden sind).

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Wellenlänge der Wellungen (z.B. vom höchsten Punkt einer Rippe zum höchsten Punkt der nächsten Rippe) beträgt etwa 5 bis 25 mm (bei einer Walze mit einer kürzeren Gesamtlänge hat eine Teilung von mehr als 25 mm eine geringere Flexibilität zur Folge), die Höhe der Welle (d.h. vom Boden einer Nut bis zum höchsten Punkt einer Rippe) beträgt etwa 0,2 bis 5 mm (eine Höhe von weniger als etwa 0,2 mm hat eine geringere Flexibilität zur Folge, und eine Höhe von mehr als etwa 5 mm hat Lufttaschen in den Nuten der Wellen zur Folge, wenn die Schicht 4 und der gewellte Zylinder 2 miteinander verbünden werden, wobei die Lufttaschen eine Adhäsion verhindern; ferner sind etwa 5 mm wegen der begrenzten Montageabmessungen der Reisenthülsungsmaschine eine obere Grenze zur Sicherstellung einer hinreichenden Dicke der Schicht 42 und gleichzeitig einer ausreichend langen Lebensdauer der Walze sowie einer gleichbleibenden Qualität des enthülsten Reises); der Spalt - sofern vorhanden - zwischen dem Boden der Nut und der Außenfläche des Nabenabschnitts beträgt etwa 0 bis 5 mm (ein Spalt von mehr als etwa 5 mm neigt zur Bildung von Lufttaschen im mittleren Wellental 12 (siehe Fig. 1 und 6) des Zylinders 2, wenn die Schicht 4 und der Zylinder 2 miteinander verbunden sind, und zur Verhinderung der Adhäsion; ferner würde dies zu Schwierigkeiten hinsichtlich der Unterbringung der Walze in der Enthülsungsmaschine führen, und zwar wegen der begrenzten Montageabmessungen der Enthülsungsmaschine); die Dicke des Materials des Zylinders beträgt etwa 1,0 bis 3,0 mm (eine Dicke von weniger als etwa 1,0 mm kann eine zu geringe Festigkeit zur Folge haben, und eine Dicke von mehr als etwa 3,0 mm erhöht das Gewicht und verhindert eine leichtere Konstruktion). Beide Enden des Zylinders können umgebordeIt oder umgebogen sein, urr. eine steifere Konstruk'lon zu erzieler..

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t> Herstellungsbeispiel

Nachstehend wird ein Beispiel der Herstellung einer Reisenthülsungswalze mit dem zuvor angegebenen Aufbau beschrieben:

I) Zunächst wird der Zylinder 2 hergestellt. Hierfür wird ein Eisenblech mit den erforderlichen Abmessungen zugeschnitten und zu einem Zylinder (z.B. durch Biegen) geformt. Anschließend werden die sich axial erstreckenden aneinanderangrenzenden Ränder zusammengeschweißt. Dann werden Wellungen durch Expandieren oder externes Ziehen geformt und die Kreisförmigkeit des Zylinders korrigiert. Stattdessen kann der Zylinder in der Weise hergestellt werden, daß zuerst ein Eisenblech zugeschnitten, die Wellungen ausgebildet, dann ein Zylinder aus dem Eisenblech geformt, die aneinandergrenzenden Ränder zusammengeschweißt und die Kreisförmigkeit durch Expandieren oder externes Ziehen korrigiert wird.

II) Als nächstes wird der Nabenabschnitt 5 hergestellt. Hierfür wird zunächst ein ringförmiges Eisenstück mit den erforderlichen Abmessungen zugeschnitten. Anschließend wird der Rand (die Einfassung) durch Schlitzen und Biegen des äußeren Abschnitts geformt.

III) Der Nabenabschnitt 5 wird mit der Innenseite des Zylinders 2 etwa in seiner axialen Mitte zur Anlage gebracht und daran angeschweißt.

IV) Dann wird auf der Außenseite des Zylinders 2 die äußere Schicht 4 aus Gummi oder Kunststoff angeformt .

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Zur Bezeichnung entsprechender Teile der verschiedenen Ausführungsbeispiele werden die gleichen Bezugszahlen verwendet.

Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Reisenthülsungswalze mit einem Kern dar, der durch einen Zylinder gebildet ist, aus dem ein Nabenabschnitt 5 einteilig aus dem gleichen Material, z.B. durch Schlitzen geformt worden ist. Der Zylinder 2 hat Wellungen 3, die sich ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in axialer Richtung des Zylinders erstrecken, und eine Deckschicht 4 auf seinem Umfang. Da die Nabe bei diesem Ausführungsbeispiel einteilig mit dem Zylinder ausgebildet ist, gibt es keine Schweiß- oder Anschlußstellen, so daß der Kern eine hohe Maßgenauigkeit aufweist und dynamisch äußerst gleichmäßig ausgewuchtet ist. Ferner hat die Walze ein geringes Gewicht bei niedrigen Herstellungskosten.

Fig. 4 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Reisenthülsungswalze dar, bei der der Kern aus zwei tassenförmigen Teilen zusammengesetzt ist, von denen jeder Teil einen zylindrischen Abschnitt 8 mit Wellungen 3 und einen Nabenabschnitt 9 aufweist, der einteilig mit dem zylindrischen Abschnitt 8 hergestellt ist.

Die Böden der beiden Nabenabschnitte 9 liegen aneinander an und sind miteinander verschweißt, so daß sie einen verbundenen Teil 10 bilden. Die äußere Umfangsfläche der miteinander verbundenen Abschnitte 8 ist mit einer Deckschicht 4 versehen. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß die Walze in einer verhältnismäßig kleinen und einfachen Herstellungsvorrichtung hergestellt werden kann, weil die Walzenhälften einzeln hergestellt werden können.

Die Reisenthülsungswalze nach Fig. 5 hat einen Zylin-

der 2, der etwa in seiner axialen Mitte einen einteilig durch Tiefziehen angeformten Nabenabschnitt 5 aus dem gleichen Material wie der Zylinder 2 aufweist, (der tiefgezogene Teil ist mit 11 bezeichnet). Auf dem äußeren Umfang ist der wie zuvor mit Wellungen 3 versehene Zylinder 2 mit einer Deckschicht 4 versehen. Dieser Aufbau hat den Vorteil, daß er eine verhältnismäßig hohe Maßgenauigkeit aufweist, dynamisch sehr gleichmäßig ausgewuchtet ist und ein geringes Gewicht hat, da er keine Schweiß- oder Anschlußstellen zwischen Zylinder und Nabe aufweist.

Fig. 6 zeigt eine Konstruktion, die der nach Fig. 1 ähnlich ist, bei der jedoch eine Vertiefung, ein Spalt oder eine Nut 12 in demjenigen Teil des Zylinders 2 vorgesehen ist, der an der Nabe 5 befestigt ist. Die Unterseite des Bodens dieser Nut 12 hat einen radialen Abstand 1 von der Unterseite der Nuten 3b. Diese Walze hat ebenfalls eine (in Fig. 6 nicht dargestellte) Deckschicht, die der nach Fig. 1 ähnlich ist und die Nut 12 ausfüllt.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Reisenthülsungswalze hat aufgrund ihrer Wellungen im Zylinder, der den Hauptteil des Kerns bildet, einen größeren Bereich einer elastischen Auslenkung, die durch eine äußere Kraft verursacht wird, die auf die Oberfläche des Zylinders ausgeübt wird. Mit anderen Worten, der Zylinder hat einen flexiblen Aufbau und ist gleichzeitig hinreichend steif (die Steifigkeit bewirkt eine Beibehaltung der zylindrischen Form). Selbst wenn daher beim Enthülsen von Reis ein Fremdkörper zwischen die Walzen gelangt, werden die Zylinder nicht eingebeult (bleibend verformt), sondern behalten ihre Rückstellfähigkeit. Insbesondere wenn ein Spalt (Abstand) an der Verbindungsstelle zwischen der Innenseite des Zy-

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linders und dem Nabenabschnitt vorgesehen ist, ist der Effekt der erwähnten flexiblen Konstruktion noch deutlicher.

In der nachstehenden Tabelle sind die Ergebnisse einer Untersuchung angegeben, bei der das Verhalten der erfindungsgemäßen Reisenthülsungswalze mit dem herkömmlicher Reisenthülsungswalzen verglichen wurde, wobei die bekannte Walze Nr. 1 einen Gußeisenkern, die bekannte Walze Nr. 2 einen Kern aus Eisenblech, die bekannte Walze Nr. 3 einen Kern aus Eisenblech und eine flexible Kupplung aus Dämpfungsmaterial an der Verbindungsstelle zwischen dem Zylinder und dem Nabenabschnitt aufwies und im übrigen die Versuchsbedingungen in allen Fällen die gleichen waren.

	Vorlie gende Er findung	(1) Guß eisen kern	(2) Blech eisen kern	(3) Eisen blech und flexible Kupp lung
Geräusch bildung (dB (A))	86	89	89	87
Enthülsung (%)	88	87	87	86
Kern beschädigung (%)	10,5	12,2	14,7	11,4
Reisbruch (%)	0,07	0,08	0,11	0,08
Stromstärke (A)	21	23	23	27
Dynamisches Gleichgewicht (mm/sec)	12	29	36	27

Wie die Tabelle zeigt, ist die erfindungsgemäße Walze

den herkömmlichen Reisenthülsungswalzen hinsichtlich aller untersuchten Eigenschaften überlegen.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 6 hat der Zylinder 2 der Walze eine weitgehend konstante Dicke, wobei sowohl die Innen- als auch die Außenseite des Zylinders 2 gewellt ist. Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das dem nach Fig. 3 weitgehend entspricht, bei dem der Kern aus einem Zylinder 2 besteht, aus dem ein Nabenabschnitt 5 einteilig, z.B. durch Schlitzen, herausgeformt ist. Dagegen ist der Zylinder bei der Walze nach Fig. 7 nur auf seiner Aussenseite mit Wellungen 3 versehen, während seine Innenseite eben ist. Diese Ausbildung erleichtert die Herstellung der Walze, und die Rundheit bzw. Kreisförmigkeit des Kerns bleibt in ähnlicher Weise wie bei der Ausbildung nach Fig. 3 erhalten.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Reisenthülsungswalze mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau und Betriebsverhalten hat folgende Vorteile:

1) Die Reisenthülsungswalze hat ein gutes dynamisches Gleichgewicht (geringe Unwucht), und zwar wegen der durch die Wellungen des Zylinders des Kerns bewirkten Flexibilität, dämpft die Übertragung von Vibrationsschwingungen auf den Nabenteil aufgrund des Spalts zwischen dem Zylinder und der angrenzenden Verbindungsstelle, hat ein geringes Gewicht und ist ausgezeichnet rund (kreisförmig).

2) Neben den Vorteilen nach Punkt 1), ergibt sich durch die erfindungsgemäße Walze ein höherer Enthülsungsgrad, und zwar weil die Hülsen durch die flexible Ausbildung des Zylinders besser festgehalten werden und das dynamische Gl ei enge v/i ent besser

ist. Da der flexible Aufbau ferner das Auftreten übermäßiger Scherkräfte verhindert, ist das Maß der Kernoberflächenbeschädigung (der Beschädigung der Kornoberflächen) und das Reisbruchverhältnis niedriger.

3) Wegen der Vermeidung übermäßiger Scherkräfte kann das Enthülsen mit geringerer Antriebsleistung bzw. geringerem Stromverbrauch des Antriebsmotors bewirkt werden. In Verbindung mit dem guten dynamischen Gleichgewicht ermöglicht dies eine Senkung des Energieverbrauchs.

4) Die Rundheit und Ausgewuchtetheit des Kerns der

Enthülsungswalze wird normalerweise durch Expandieren und externes Ziehen verbessert, so daß er ein gutes dynamisches Gleichgewicht aufweist und der Vibrations- und Geräuschpegel sehr niedrig ist.

5) Da der Zylinder einen flexiblen Aufbau aufweist, ist er frei von örtlichen Beschädigungen sowie einer Beanspruchungskonzentration, so daß er auch keine Materialermudungsfehler zeigt.

Claims

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TELEX 411877 KNOPA D

B 61

Patentansprüche

Reisenthülsungswalze mit einem Kern, der einen Zylinder und einen Nabenabschnitt auf der Innenseite des Zylinders aufweist, und mit einer auf der äußeren Umfangsflache des Zylinders befestigten Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder in seiner Axialrichtung Wellungen aufweist.

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Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nabenabschnitt einen Außendurchmesser aufweist, der weitgehend gleich dem Innendurchmesser des Zylinders ist, und daß der Nabenabschnitt einen Anlageteil aufweist, der etwa in der Mitte der Axialrichtung des Zylinders mit dem Zylinder verbunden ist.

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spalt zwischen dem Innendurchmesser der Wellungen des Zylinders und dem Anlageteil des Nabenabschnitts vorgesehen ist.

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4. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen des Zylinders im wesentlichen über die gesamte Länge des Zylinders in dessen Axialrichtung vorgesehen sind.

5. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen des Zylinders über die gesamte Länge des Zylinders in dessen Axialrichtung vorgesehen sind, ausgenommen dort, wo der Zylinder mit dem Nabenabschnitt verbunden ist.

6. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder und der Nabenabschnitt einteilig ausgebildet sind.

7. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder und der Nabenabschnitt aus zwei etwa tassenförmigen Hälften gebildet sind, von denen jede Hälfte einen Bodenteil und einen gewellten zylindrischen Teil aufweist, wobei die Bodenteile miteinander verbunden sind, so daß sie den Nabenabschnitt bilden.

8. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Nabenabschnitt durch Tiefziehen des Zylin ders etwa in seiner axialen Mitte einteilig mit dem Zylinder ausgebildet ist.

9. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder auf seiner Innen- und seiner Außenseite gewellt ist.

10. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder auf seiner Außenseite gewellt und auf seiner Innenseite weitgehend eben ist.

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11. Kern einer Reisenthülsungswalze, der einen Zylinder und eine an seiner Innenseite befestigte
Nabe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder in seiner Axialrichtung Wellungen aufweist, die axial auseinanderliegende, einander abwechselnde Nuten und Rippen bilden.

12. Kern nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe einteilig mit dem Zylinder ausgebildet und mit den Nuten verbunden ist.

13. Kern nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe getrennt von den Nuten ausgebildet und mit den Nuten an der Innenseite des Zylinders verbunden ist.

14. Kern nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder sowohl auf seiner Innen- als
auch auf seiner Außenseite gewellt ist.

15. Kern nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder auf seiner Außenseite gewellt und auf seiner Innenseite weitgehend eben ist.

16. Reisenthülsungswalze mit einem Zylinder und einer mit der Innenseite des Zylinders verbundenen
Nabe, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zylinder in dessen Axialrichtung Wellungen vorgesehen sind, die axial auseinanderliegende, einander

abwechselnde Nuten und Rippen bilden, und daß
auf der Außenseite des Zylinders eine sich in
die Nuten erstreckende Abdeckschicht aus elastischem Material befestigt ist.