DE975326C - Wassergekuehlte Hohlwalze fuer Walzenmuehlen - Google Patents

Description

Für die zerreibende Bearbeitung von Kakao oder Schokoladenmassen bzw. von Farben od. dgl. werden Walzenstühle benutzt, deren Walzen eine außerordentlich genaue Bearbeitung erfahren müssen, um ein den hohen Ansprüchen genügendes Mahlprodukt zu erzeugen. Trotz genauester Bearbeitung der Walzen haben sich aber bei derartigen Walzenmühlen Übelstände eingestellt, denen man seit langem auf vielfachem Wege zu begegnen bemüht ist, ohne jedoch bisher zu einem befriedigenden Ergebnis gelangt zu sein.

In Fig. ι der Zeichnung ist ein Walzenpaar dargestellt, wie es bei Walzenmühlen üblich ist. Jede Walze besteht aus einem Hohlzylinder io, der an beiden Enden durch scheibenförmige Wände ii abgeschlossen und über diese mit den Lagerzapfen 12 bzw. 13 fest verbunden ist. Der eine Lagerzapfen 13 weist eine zentrale Bohrung 14 auf, durch die ein Rohr 15 von kleinerem Durchmesser hindurchgeführt ist, welches in das Innere des Walzenkörpers hineinragt. Das in dem Walzenkörper liegende Ende des Rohres 15 ist mit Düsenöffnungen versehen, durch welche das durch das Rohr zugeführte Kühlwasser in das Innere der Walze gelangt. Die Bohrung 14 dient als Überlauf.

Die beiden Walzen 10 liegen während der Arbeit linear aneinander. Wenn das Mahlgut durch den Spalt zwischen den beiden Walzen hindurchgeführt wird, was in der Regel unter sehr hohem Druck (100 bis 150 kg je Zentimeter Walzenlänge) geschieht,

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dann wird die Walzenwandung gegen die Mitte des Mahlspaltes etwas eingebuchtet, weil die Scheiben ii an den beiden Walzenenden eine Versteifung ergeben, während der Walzenkörper in seiner Mitte federnd nachgeben kann. Infolgedessen wird beim Mahlprozeß die Walze durch das Gut nicht gleichmäßig über ihre ganze Länge beansprucht. Auf das Mahlgut wird vielmehr in der Walzenmitte ein anderer Druck ausgeübt als an den Walzenenden, so daß ein ungleichmäßig ίο gemahlenes Produkt entsteht. Ferner haben die Walzen infolge größerer Steifigkeit an den Enden die Neigung, sich dort mehr zu erwärmen.

Zum Ausgleich dieser Durchfederung werden die Walzen um den Betrag der Durchfederung ballig geschliffen. Wenn zwei ballige Walzen (Fig. 2) mit entsprechend großem Druck aufeinandergepreßt werden, dann sind die Walzen im Berührungsspalt wieder gerade. Der Druck auf das Walzgut ist über die ganze Walzenlänge trotzdem nicht überall derselbe; denn bei dem Aufeinanderpressen der balligen Walzen und der dabei stattfindenden Durchmesserverringerung in der Walzenmitte entsteht nicht eine rein lineare Berührung der beiden Walzen, sondern eine Flächenberührung, die, wie in Fig. 3 übertrieben dargestellt, in der Walzenmitte am breitesten ist und gegen die Walzenenden hin bis auf Null zurückgeht. Diese Flächenberührung bringt es wiederum mit sich, daß das Walzgut in der Mitte, wo die Fläche am breitesten ist, anders beaufschlagt wird als an den beiden Walzenenden, und daher wird auch mit dieser Ausbildung der Walzen nicht das Ziel einer gleichmäßigen Ausmahlung des Gutes über die ganze Walzenlänge erreicht. Dabei ist noch zu bedenken, daß infolge der ungleichartigen Flächenberührung der Walzen in der Mitte eine raschere Abnutzung und damit ein Hohllaufen der Walzen stattfindet, wodurch der Mahlprozeß ungünstig beeinflußt wird. Dieser Übelstand macht ein häufiges Stillsetzen der Mühle und ein kostspieliges und zeitraubendes Nachschleifen der Walzen erforderlich.

Die Erfindung betrifft eine wassergekühlte Hohlwalze für Walzenmühlen, bei der der zylindrische Walzenkörper über die Länge seiner Arbeitsfläche gleichbleibende Wandstärke aufweist und mit außen abgesetzten hülsenförmigen Endteilen geringerer Wandstärke mit den je einen Achszapfen tragenden Endscheiben fest verbunden ist.

Bei den bekannten Hohlwalzen dieser Art liegt der

Walzenkörper mit den Endteilen über deren gesamte Länge auf den Endscheiben auf, so daß sich hierbei praktisch die gleichen Verhältnisse ergeben, wie sie eingangs geschildert wurden.

Um die genannten Nachteile zu beheben, liegen gemäß der Erfindung die den Walzenkörper mit den Endscheiben verbindenden Endteile nach innen frei. Auf Grund dieser Ausbildung können die Endteile frei durchfedern, so daß die beim Mahlprozeß auf den Walzenkörper wirkenden Kräfte gleichmäßiger über die tragende Walzenlänge verteilt werden. Es sind allerdings Walzen für Walzenmühlen bekannt, bei denen sich der Walzenkörper etwa nach Art eines frei aufliegenden Trägers durchbiegen kann. Hierbei ist der Walzenkörper aber zwischen die Endscheiben eingesetzt und nicht mit ihnen fest verbunden, so daß mangels einer flüssigkeitsdichten Verbindung zwischen diesen Teilen eine Flüssigkeitskühlung, die für hochbelastete Walzen notwendig ist, nicht vorgesehen werden kann.

Durch die federnden Endteile des Walzenkörpers nach der Erfindung ist ferner das Problem der verschiedenen Ausdehnung des Walzenkörpers und der Endscheiben gelöst. Die Walzenkörper werden während der Arbeit stark erwärmt und vergrößern ihren Durchmesser entsprechend. Zur Abführung der entstehenden beträchtlichen Wärmemengen bedarf es einer starken Kühlung der Walzen im Innern. Die Walzenendscheiben, auf die keine Reibung einwirkt, sind daher im Betrieb erheblich kühler als die Walzenkörper. Da die Wärmeentwicklung je nach dem Fettgehalt der zu walzenden Schokolade verschieden ist und die Kühlung im Innern dementsprechend verschieden sein muß, werden die Schwierigkeiten, die bei den bekannten Walzen durch die verschiedenen Ausdehnungen der Walzenkörper und der Endscheiben entstehen, durch die erfindungsgemäß zwischen dem Walzenkörper und den Endscheiben vorgesehenen federnden Endteile behoben.

Die Verbindung des Walzenkörpers mit den Endscheiben kann in erfindungsgemäßer Weise auch dadurch erzielt werden, daß der Walzenkörper auf einen längeren, dünnwandigen, mit den Endscheiben verbundenen Hohlzylinder aus Stahl aufgezogen ist. Dabei bilden dann die an beiden Enden über den Walzenkörper überstehenden Teile des Hohlzylinders die federnden Endteile.

In der Zeichnung sind zwei Walzen gemäß der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch die eine Ausführungsform ;

Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch die andere Ausführungsform.

Bei der in Fig. 4 wiedergegebenen Ausführungsform ist der vorzugsweise aus Hartguß bestehende Walzenkörper als ein glatter Hohlzylinder 10 ausgebildet, der — bis auf die geringe Balligkeit — überall die gleiche Wandstärke hat. Dieser Walzenkörper ist über von seinen Enden ausgehende Endteile 20 mit den Endscheiben 21 fest verbunden, die die Achszapfen 12 und 13 tragen. Diese Endteile, die bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Stück mit dem Walzenkörper 10 bestehen, weisen eine geringere Wandstärke und deshalb eine beträchtlich größere Federung in radialer Richtung auf als der Walzenkörper. Die Berührungsfläche zwischen zwei zusammenarbeitenden Walzen wird dadurch wesentlieh verbessert.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 handelt es sich um eine Walze, bei der der eigentliche Walzenkörper 10 auf einen Hohlzylinder 22 aufgezogen ist, der im Inneren mit Stütz- bzw. Kühlrippen 23 versehen ist. Die federnden Endteile 20 sind mit den Scheiben 21 durch Verschweißung verbunden. Die ringscheibenförmigen Kühlrippen 23 verbessern den Wärmeaustausch und verhindern eine zu große Federung des Walzenmantels bei geringer Wanditärke. Wenn der Innendurchmesser der Rippen von

den Enden des Walzenkörpers nach der Mitte zu allmählich abnimmt, wird die Berührungsfläche der Walzen unter Druck eine annähernd gleiche Breite annehmen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wassergekühlte Hohlwalze für Walzenmühlen zur Bearbeitung von Schokoladenmasse, Kakao od. dgl., bei der der zylindrische Walzenkörper über die Länge seiner Arbeitsfläche gleichbleibende Wandstärke aufweist und mit außen abgesetzten hülsenförmigen Endteilen geringerer Wandstärke mit den je einen Achszapfen tragenden Endscheiben fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Walzenkörper (10) mit den Endscheiben (21) verbindenden Endteile (20) nach innen frei liegen.

2. Hohlwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (10) auf einen längeren, dünnwandigen, an beiden Enden überstehenden und mit den Endscheiben (21) verbundenen Hohlzylinder (22) aus Stahl aufgezogen ist.

3. Hohlwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (22) im Bereich des Walzenkörpers (10) im Innern mit als Stützbzw. Kühlrippen dienenden Ringscheiben (23) versehen ist.

4. Hohlwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Ringscheiben nach der Mitte der Walze abnimmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 7480, 222180, 410091,

49⁶543; französische Patentschrift Nr. 344 001;

USA.-Patentschrift Nr. 2 093 606;

Bühler-Werbeschriften »Schokolade-Fünfwalzwerk«, Modell SFRc vom Jahre 1938 und Modell SFBc vom Jahre 1942.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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