DE76013C - Druckwalze für Kautschuk mit rücklaufender Kühlflüssigkeit - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Beim Mischen von Kautschukmaterial und beim darauffolgenden Kalandern bildet das Heifswerden der Walzen eine beim Betrieb der betreffenden Maschinen vielfach hinderliche Begleiterscheinung.

So dürfen beispielsweise die Mischwalzen nur eine sehr geringe Umdrehungsgeschwindigkeit (gewöhnlich von. 11 bis 15 Umdrehungen in der Minute) erhalten und müssen durch Zuführung kalten Wassers abgekühlt werden, welches gewöhnlich durch ein Rohr im Achsenmittel der Walze zugeführt wird und dann um dieses Rohr herum nach derselben Seite wieder zurück- und abfliefst. Erst beim Zurückflieisen gelangt das Kühlwasser mit der Walze selbst in unmittelbare Berührung.

Gewöhnlich haben diese Walzen einen Durchmesser von 35 bis 40 cm, während der Durchmesser der mittleren Oeffhung gewöhnlich etwa 7 cm beträgt, so dafs also, die Kühlwirkung in verhältnifmäfsig grofser Entfernung von der Aufsenfläche der Walze auf diese ausgeübt wird.

Da die Temperatur des für gewöhnlich aus einem Sammelbehälter entnommenen Kühlwassers von den Witterungsverhältnissen abhängig ist und infolge dessen vielfach wechselt, so ist es bei wärmerem Wetter oft nicht möglich, die Maschine längere Zeit hindurch in Betrieb zu erhalten, ohne dafs dieselbe zu heifs und das darin zu verarbeitende Material schädlich beeinflufst wird, es sei denn, dafs man die Maschine sehr langsam laufen läfst, wodurch aber ihre Leistungsfähigkeit entsprechend verringert wird. Nicht selten sieht man sich gezwungen, eine solche Maschine stundenlang aufser Betrieb zu setzen, damit sich die Walzen abkühlen können.

Nach vorliegender Erfindung werden diese Uebelstände dadurch vermieden, dafs bei der in nachstehend beschriebener Weise eingerichteten Walze das in dieselbe eingeführte Kühlwasser möglichst nahe dem Umfang der Walze, also unmittelbar da, wo die Erwärmung stattfindet, mit dem Metall der Walze in Berührung kommt und in beiden Strömungsrichtungen auf das Metall einwirkt. Hierdurch wird eine gröfsere Betriebsgeschwindigkeit der Maschine ermöglicht und trotzdem die Gefahr einer übermäfsigen Erwärmung vermieden.

In den Zeichnungen stellt Fig. 1 eine nach vorliegender Erfindung eingerichtete Walze im Längenschnitt dar. Fig. 2 ist ein Schnitt nach x, Fig. i, von links nach rechts gesehen, Fig. 3 ein Schnitt nach x¹, Fig. 1, von rechts nach links gesehen, und Fig. 4 ein Schnitt nach x⁹, Fig. i, von links nach rechts gesehen. Fig. 5 ist ebenfalls ein Schnitt, und zwar durch den Lagerzapfen der Walze, nach x², wobei der umgelegte Ring fortgelassen ist, so dafs das Ende der Walze in der Ansicht dargestellt erscheint. Fig. 6 und 7 sind entgegengesetzte Endansichten der in Fig. 1 dargestellten Walze, während eine Walze von etwas geänderter Ausführungsform in Fig. 8 im senkrechten Längenschnitt und in Fig. 9 und 10 im senkrechten Querschnitt nach x^s-x³ bezw. xⁱ-xⁱ gezeigt ist.

Wie Fig. ι bis 7 darstellen, gelangt das zu bearbeitende Material zwischen den Walzen hindurch, wobei durch die beiderseitige Reibung die schädliche Erwärmung eintritt, deren

Verhütung bezw. Verminderung durch die vorliegende Erfindung bezweckt wird.

Eine durch die Walze von einem Ende zum anderen hindurchgehende mittlere Oeffnung b ist nach dem einen Ende zu durch eine Scheidewand b¹ abgesperrt. In der Nähe der Walzenoberfläche sind mehrere von einem Ende der Walze zum anderen reichende Kanäle c angeordnet, welche zweckmäfsig einander parallel gerichtet sind. Um dieselben auf wenig kostspielige Weise in der Walze anzubringen, verfährt man am besten in der Weise, dafs man in die Gufsform eine Anzahl dünner Metallrohre einbringt und das für die Walze bestimmte Metall in die Form und um die Rohre herumgiefst. Die Rohre werden dadurch mit dem Metall fest verbunden und bilden bei der fertigen Walze vollständig durchgehende Kanäle, deren lichte Weite derjenigen der in beschriebener Weise eingeschlossenen Rohre entspricht.

Von diesen Kanälen sind je zwei in nachstehend beschriebener Weise mit einander in Verbindung gebracht.

In der Nähe des Lagerzapfens α der Walze ist um einen kleineren Theil derselben ein Ring d, Fig. 2, gelegt. Dieser ist mit Verbindungsöffnungen d^l ausgestattet, von denen jede die Enden je zweier Kanäle c mit einander verbindet, wenn der Ring an dem Ende der Walze befestigt wird. Letzteres geschieht durch Schrauben <i², Fig. 6, oder auf beliebig andere zweckentsprechende Weise.

An der dem zweiten Lagerzapfen a¹ zugekehrten Seite sind in einem seinem Durchmesser nach kleineren, absatzförmigen Theil der Walze eine Anzahl strahlenförmiger Kanäle e, Fig. ι und 3, angeordnet, welche in die mittlere Oeffnung b der Walze einmünden, während an der anderen Seite der Scheidewand b¹ in demselben Theil der Walze ebenfalls strahlenförmig angeordnete Kanäle/, Fig. 4, in gleicher Weise vorgesehen sind.

Ueber den absatzförmigen Theil der Walze, in welchem sich die Kanäle e und / befinden, ist ein Ring g gestreift, welcher durch Schrauben g^x, Fig. 7, befestigt und an seiner inneren Auflagefläche mit zwei rings herumlaufenden Nuthen g¹ g'² ausgestattet ist, von denen die erstere mit den Kanälen / und die zweite mit den Kanälen e in Verbindung steht.

Bei dieser Anordnung (Fig. 1 bis 7) findet der Durchflufs des Kühlwassers durch die Walze in folgender Weise statt: Dasselbe strömt zunächst in der Richtung des Pfeiles (Fig. 1) mitten durch die Walze hindurch. Bei der Scheidewand b^l angelangt, tritt dasselbe durch die Kanäle e in den ringförmigen Kanal g² und von diesem durch die Oeffnungen e⁵, Fig. 3, in die Kanäle c ein und strömt darin nach dem anderen Ende der Walze. Hier gelangt das Kühlwasser bei seinem Austritt aus c durch die Verbindungsöffnungen d^l im Ring d in den nächsten der Kanäle c, strömt darin nach dem ersten Ende der Walze zurück und gelangt durch die Oeffnungen g⁵, Fig. 4, in den ringförmigen Kanal g¹, von welchem aus das Kühlwasser schliefslich durch die Kanäle/ an der anderen Seite der Scheidewand b^x in die mittlere Walzenöffnung strömt, um daraus abzufliefsen.

Es erhellt, dafs bei dieser Anordnung das Wasser nicht nur in der Mitte durch die Walze hindurchfliefst, sondern auch in der Nähe der Walzenoberfläche, wo die Erwärmung am stärksten ist und das Kühlwasser demnach am nachhaltigsten einwirken kann.

Um je zwei Kanäle c mit einander zu verbinden, kann man auch, statt hierzu einen Ring d zu verwenden, die in die Gufsform einzubringenden Rohre zu je zwei durch ein U-förmiges Rohrstück verbinden und in dieser Weise mit Metall umgiefsen.

Die Erfindung soll nicht durchaus auf die beschriebene Ausfuhrungsweise oder Richtung der Kanäle oder auf die besondere Form der in den Ringen angebrachten Hohlräume beschränkt sein, sofern nur ein freier Durchflufs des Wassers durch die Walze hindurch und aus derselben heraus gesichert ist.

Die beschriebene Walze ist an keiner Stelle ihrer Oberfläche gelocht und stellt einen massiven Metallkörper dar, welcher die durch seine Reibung gegen das verarbeitete Material erzeugte Wärme aufspeichert.

Bei der Verarbeitung des Kautschuks mittelst Walzen zeigt derselbe bekanntlich die Neigung, immer nach den am stärksten erwärmten Theilen der Walzen zu laufen, und zwar ist die Empfindlichkeit des Kautschuks für die Temperaturunterschiede eine so grofse, dafs er in der oben angedeuteten Weise auf die geringsten Temperaturunterschiede reagirt, die man durch das Gefühl der Hand gar nicht einmal feststellen, infolge des oben beschriebenen Verhaltens des. Kautschuks aber deutlich daran erkennen kann, dafs dieser sich nach bestimmten Stellen der Walze hinzieht.

Da nun bei der vorbeschriebenen Anordnung der paarweise verbundenen Kanäle unter der Walzenoberfläche das kälteste Wasser von der Walzenachse aus zuerst in dem einen Längskanal nach dem anderen Walzenende und von diesem aus durch den nächsten Längskanal nach dem ersten Walzenende wieder zurückfliefst, derart, dafs neben derjenigen Stelle, wo das kälteste Wasser eintritt, sich die Austrittsstelle des wärmsten Wassers befindet, so werden hierdurch die Temperaturunterschiede in wirksamster Weise ausgeglichen, so dafs eine möglichst gleichmäfsige Temperatur auf der ganzen Walzenoberfläche gesichert ist.

Bei der in Fig. 8 bis io gezeigten geänderten Ausführungsform verlaufen die in der Nähe der Walzenoberfläche befindlichen Kühlwasserkanäle, statt in der Lä'ngenrichtung der Walze, ringförmig, in der Richtung des Umfanges der Walze, d. h. sie befinden sich in Ebenen, welche senkrecht zur Walzenachse stehen.

In der Zeichnung ist die so eingerichtete Walze mit M und sind die Lagerzapfen mit m m bezeichnet.

NN¹ bezeichnen die axialen Ein- und Auslafskanäle, welche von verschiedenen Seiten an den Enden der betreffenden Lagerzapfen eintreten, einander im Innern der Walze etwas ausweichen und ziemlich in der ganzen Länge der Walze sich dicht neben und parallel zu einander fortsetzen.

In der Nähe der Walzenoberfläche sind die in der Richtung des Walzenumfanges verlaufenden ringförmigen Durchlafskanale η η eingebettet, welche, wie bereits erwähnt, in Ebenen liegen, die senkrecht zur Walzenachse stehen.

An einander zweckmäfsig unmittelbar gegenüberliegenden Stellen stehen diese Durchlafskanäle durch strahlenförmig angeordnete Einbezw. Auslässe w¹ m² jeder für sich mit den mittleren Ein- bezw. Auslafskanälen N und N¹ in Verbindung, derart, dafs, von der Einmündung des ersteren an gerechnet, der erste der strahlenförmig angebrachten Einlasse n¹ vom Einlafskanal N nach rechts in den ersten ringförmigen Durchflufskanal η führt, während der nächste radiale Einlafs für . den zweiten ringförmigen Durchflufskanal vom axialen Einlafskanal Λ^Γ nach links, der dritte wieder nach rechts, der vierte wieder nach links abzweigt u. s. w. In gleicher Weise ist auch die Anordnung der radialen Auslässe n² hinsichtlich des axialen Auslafskanals N¹ und der betreffenden Durchflufskanäle η getroffen. Es wird also die bei N eingeführte Kühlflüssigkeit dem ersten ringförmigen Durchflufskanal nach der einen und dem nächsten Durchflufskanal nach der anderen Seite der Walze zufliefsen. Es findet demnach der Durchflufs der Kühlflüssigkeit nach den einzelnen auf einander folgenden ringförmigen Kanälen immer von den wärmsten nach den kühlsten Stellen der Walze zu statt, deren Temperatur auf diese Weise ebenfalls, wie bei der Anordnung in Fig. ι bis 7, in allen Theilen möglichst gleichmäfsig beeinflufst wird.

Es ist nicht gerade wesentlich, dafs die ringförmigen Durchflufskanäle in Ebenen liegen, die genau senkrecht zur Walzenachse stehen, wenn auch diese Anordnung die zweckmäfsigste ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Druckwalze für Maschinen zur Bearbeitung von Kautschuk, bei welcher dadurch eine möglichst gleichmäfsige Kühlung der Walzenoberfläche erzielt wird, dafs im Walzenmantel Kanäle für die Kühlflüssigkeit angeordnet und so unter sich bezw. mit der Ein- und Austrittsleitung verbunden sind, dafs die Stromrichtung in je zwei benachbarten Kanälen entgegengesetzt gerichtet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.