EA031311B1 - Защищаемый от бокового износа ролик роликового пресса - Google Patents

Abstract

Защищаемый от бокового износа ролик роликового пресса в соответствии с заявленным изобретением, состоящий из элементов с боковой защитой от износа, которые охватывают кромку ролика. Элементы с боковой защитой от износа имеют в соответствии с заявленным изобретением основной элемент, выполненный из упругого вязкого материала. Далее основной элемент имеет резьбовой болт на поверхности основного элемента, направленной к оси ролика. Предпочтительно твердые элементы крепятся на накрывающей поверхности и на торцевой поверхности основного элемента. Твердые элементы выполняются предпочтительно из твердого металла или из высокопрочной легированной стали (IWF), например FeCrMoVC. Преимущество состоит в том, что благодаря заявленному изобретению существенно уменьшается необходимое количество твердого металла, что означает значительную экономию средств. Не следует опасаться проблем подгонки деталей при монтаже твердых элементов, как это имеет место в существующем уровне техники. Также может просто осуществляться демонтаж элементов с боковой защитой от износа путем разъема резьбового соединения, так как отпадает необходимый ранее подогрев клейкого соединения. Функция удержания надежно осуществляется элементами с боковой защитой от износа с помощью основных элементов, выполненных из упругого материала, что в значительной степени уменьшает опасность разрушения.

Description

Настоящее изобретение касается защищаемого от бокового износа ролика роликового пресса и ролика для роликового пресса, имеющего защищаемый от бокового износа ролик.

Роликовые прессы, называемые также валковые мельницы, имеют два ролика одинакового диаметра, между которыми размещается размельчаемый материал, и в этом месте образуется постель материала. В результате вращения роликов в противоположных направлениях и высокого давления на материал получается компактное состояние.

Поверхность роликов подвергается при этом высокому износу. По этой причине поверхности роликов покрываются защитным от износа слоем. Например, в ЕР 0443195 А1 предлагаются утолщения из твердого металла путем нанесения его сваркой на поверхность роликов. Описанное в другом патенте DE 102010024221 А1 техническое решение состоит в том, чтобы накладывать бандаж на ролик роликового пресса, состоящий из легированного сплава с хромом. Бандаж, предназначенный для уменьшения износа, полируется снаружи. Из другого патента DE 4132474 А1 известен способ наложения покрытия на поверхность ролика.

Проблематичным является боковой износ. В этой связи в этой области должны восприниматься радиальные усилия давления, а также осевые усилия. Защита от износа должна также осуществляться на внешней поверхности торцов роликов, так как выступающий сбоку материал подвергается тем самым износу.

В патенте ЕР 16849 В1 предлагается создавать защитный панцирь на торцевой поверхности в районе вращающихся валковых кромок из некоторого количества наложенных друг на друга в виде круга предварительно изготовленных элементов из твердого металла. Элементы из твердого металла представляют собой при этом форму в виде молотка и крепятся в радиальных пазах, в частности наклеиваются. Отрицательным при таком покрытии панцирем торцевых поверхностей является то, что возникает опасность разрушения элементов из твердого металла. К этому следует добавить, что крепление путем наклеивания или пайки оказывается легко разрушаемым и тем самым ремонт роликов оказывается невозможен или очень затруднен. Не в последнюю очередь следует отметить, что в случае больших технологических допусков для конструктивных элементов из твердого металла получаются большие зазоры при склеивании или возникают существенные проблемы при монтаже, когда элементы из твердого металла изготавливаются с превышением их размеров. Большие размеры при склеивании оказываются проблематичными, так как не обеспечивается надежное склеивание, и элементы из твердого металла могут выпадать во время работы с поверхности роликов. К этому необходимо добавить, что отрицательным для больших зазоров при склеивании является большой расход клея.

Также отрицательным является тот факт, что при склеивании деталей с большими зазорами необходимо использовать специальные клеи. При использовании элементов из твердого металла с превышенными размерами наряду с проблемами, вызываемыми при монтаже и тем самым связанными с ними затратами, возникает также риск того, что при монтаже в элементах из твердого металла возникают трещины, которые приводят к отказу в работе устройства. Не в последнюю очередь важно то, что использование твердого металла вызывает высокие затраты.

Задача заявленного изобретения состоит в том, чтобы предложить защищаемый от бокового износа ролик ролика роликового пресса, который имеет продолжительный срок работы и позволяет быструю и простую его замену.

В соответствии с заявленным изобретением указанная задача решается с помощью ролика для пресса, имеющего защиту от бокового износа согласно признакам п.1 и роликового пресса согласно признакам п.14 формулы. Предпочтительные варианты выполнения изобретения описаны в зависимых пунктах формулы.

Защищаемый от бокового износа ролик в соответствии с заявленным изобретением для роликового пресса состоит из элементов, защищаемых от бокового износа, которые охватывают кромки ролика. Элементы, защищаемые от бокового износа, имеют в соответствии с заявленным изобретением основной элемент из упругого вязкого материала. Далее основной элемент имеет резьбовой болт на своей плоскости, направленной к оси ролика.

Далее приводятся пояснения для лучшего понимания названия плоскостей основного элемента или же элемента с защитой от бокового износа. В смонтированном положении поверхность основного элемента, из которой выступает резьбовой болт и которая направлена к центру ролика (т.е. контактной поверхностью к ролику), является основной поверхностью. Та поверхность, которая расположена напротив этой поверхности, которая образует оболочку ролика, обозначается как накрывающая поверхность. В смонтированном положении та поверхность основного элемента, которая образует торцевую кромку ролика, обозначается как торцевая кромка и поверхность, которая расположена напротив торцевой кромки, которая граничит с растровым панцирем, обозначается как тыльная поверхность. Остальные поверхности, которые граничат с соседними элементами, имеющими защиту от бокового износа, обозначаются как кольцевые кромки.

В одном из вариантов выполнения изобретения основой элемент имеет квадратную форму. В альтернативном варианте выполнения кольцевые кромки (поверхности основного элемента, которые граничат с другими элементами, имеющими защиту от бокового износа, или также с растровым панцирем ро

- 1 031311 лика) могут выполняться таким образом, что образуется геометрическое замыкание с соседними элементами, имеющими защиту от бокового износа, или же с растровым панцирем.

В одном из альтернативных вариантов основной элемент выполняется цилиндрической формы с круглой основной поверхностью. Предпочтительно эта основная поверхность располагается с одной стороны в качестве основы для крепления твердых элементов.

В другом варианте выполнения изобретения поверхность основного элемента, направленная к растровому панцирю ролика (тыльная поверхность), выполняется выпуклой наружу, в частности, в форме полукруга. Растровый панцирь выполняется соответственно вогнутым. Механическая стабильность защиты от бокового износа может тем самым значительно повышаться.

В другом варианте выполнения изобретения на накрывающей поверхности и на торцевой кромке основного элемента крепятся твердые элементы. Твердые элементы изготавливаются предпочтительно из твердого металла или из высокопрочных легированных сталей (IFW), например FeCrMoVC.

В другом альтернативном варианте предусматривается L-образный твердый элемент, который накрывает накрывающую поверхность и торцевую кромку основного элемента. Предпочтительно должен крепиться только один твердый элемент на основном элементе, и кромка ролика защищается, таким образом, полностью.

В другом варианте конструктивного выполнения изобретения L-образный твердый элемент имеет несимметричную оси вращения базовую форму, например треугольную, и растровый панцирь ролика имеет в этом районе прилегающие поверхности для твердого элемента. Таким образом, оказывается возможным просто предотвратить вращение основного элемента и тем самым обеспечить защиту элемента от бокового износа.

В другом варианте выполнения изобретения основной элемент охватывается растровым панцирем ролика таким образом, что основной элемент фиксируется в осевом направлении и, таким образом, может надежно воспринимать поперечные усилия, в частности, в осевом направлении в сторону от ролика. Например, для этого основной элемент может выполняться круглым, и выемка в растровом панцире охватывает круглый основной элемент более чем на 180°.

Предпочтительно твердые элементы напаиваются. Имеется также альтернативная возможность, а именно наклеивать эти элементы или наносить их литьем. Возможны также другие технические соединения путем прессования, резьбового соединения и другие. Возможны также термические или другие покрытия основного элемента от износа.

Выгодным образом благодаря заявленному изобретению значительно уменьшается расход необходимого твердого металла, что означает значительное уменьшение расходов. При монтаже твердых элементов не следует опасаться проблем при подгонке деталей, как это имеет место в существующем уровне техники. Также и демонтаж деталей с боковой защитой от износа осуществляется без проблем благодаря возможному разъемному резьбовому соединению, так как отпадает необходимость в предварительном подогреве склеенного соединения. Выгодным образом обеспечивается функция крепления элементов с защитой от бокового износа благодаря основному элементу из эластичного материала, что существенно снижает опасность разрушения.

Другой положительный эффект заключается в том, что благодаря уменьшению количества используемого твердого материала в зоне кромки ролика, расположенной в водяной ванне с повышенным износом, то есть обусловленный в направлении к центру ролика повышенный износ, вызываемый с уменьшением радиуса, уменьшается. Таким образом, выгодно уменьшается объем шлифовальных работ для устранения износа, происходящего в водяной ванне.

Предпочтительно между элементом с защитой от бокового износа и кромкой валка располагаются трубчатые резьбовые штифты. Эти трубчатые резьбовые штифты воспринимают тангенциальные, а также осевые усилия. Обращенная к оси ролика поверхность элемента с боковой защитой от износа имеет для этого выемки для трубчатых резьбовых штифтов. Особенно предпочтительным является то, что для элемента с боковой защитой от износа в районе боковых колец располагаются по два трубчатых резьбовых штифта. Благодаря трубчатому резьбовому штифту могут восприниматься осевые и тангенциальные усилия, воздействующие на элемент с боковой защитой от износа. Надежно компенсируются зазоры между прилегающими плоскостями, обусловленные пружинящими возможностями конструкции.

В другом альтернативном варианте выполнения изобретения резьбовой болт выполняется ступенчатым, то есть рядом с основным элементом резьбовой болт имеет зону, воспринимающую силы, с четко увеличенным диаметром. Утолщенная зона резьбового болта, который граничит с основным элементом, называется также буртик. Буртик в смонтированном положении окружен выемкой в кромке ролика, благодаря чему могут восприниматься осевые и тангенциальные усилия. Буртик резьбового болта и зона выемки буртика образуют в кромке ролика посадку. Размеры щели в элементе с боковой защитой от износа могут надежно и явно уменьшаться благодаря упругой подвеске с помощью резьбового болта.

Особенно предпочитаются упругие, вязкие сорта стали, в частности стали с термической обработкой и мелкозернистые стали или пружинные стали. Альтернативно могут также использоваться другие высокопрочные вязкие металлы, например дюралюминий.

Предпочтительно элемент с боковой защитой от износа прилегает к кромке ролика по линейной

- 2 031311 форме в осевом направлении ролика. Благодаря линейному прилеганию достигается определенно статическое прилегание и тем самым надежно предотвращается опрокидывание элемента с боковой защитой от износа.

Насадка элемента на две плоскости, расположенные под различными углами друг к другу, оказывается технологически очень сложной для того случая, когда элемент должен аналогично полностью насадиться на эти плоскости, а также дорогостоящей операцией. Предпочтительной является такая геометрия, которая образует с расположенными под углом плоскостями линейный контакт и позволяет выполнить соединение значительно проще.

Ролик в соответствии с заявленным изобретением для роликового пресса имеет, по крайней мере, описанный выше элемент с боковой защитой от износа.

При этом резьбовой болт элемента с боковой защитой от износа пропускается через роликовую кромку и завинчивается. Особенно предпочтительно то, чтобы резьбовой болт завинчивался в радиальном направлении с усилием, создающим предварительное напряжение.

Далее предпочтительно необходимо располагать между элементами с боковой защитой от износа промежуточный элемент. Предпочтительно резьбовой болт или трубчатый резьбовой штифт через промежуточный элемент (или же иначе) фиксирует его в осевом или тангенциальном направлении, так что предотвращается смещение. Благодаря выбору толщины промежуточных элементов может регулироваться высота элементов с боковой защитой от износа ( т.е. радиус ролика ). Регулирование износа может надежно выполняться благодаря регулированию высоты и, таким образом, может отпадать необходимое последующее шлифование элементов с боковой защитой от износа для подгонки отшлифованных поверхностей, как это имеет место в существующем уровне техники. Особенно положительным является также и то, что существенно облегчается замена одного отдельного элемента с боковой защитой от износа, так как может регулироваться его высота над промежуточными элементами и шлифование элемента из твердого металла для согласования высот не является необходимым. Это преимущество имеет место также при использовании новых поверхностей изнашиваемых элементов, высота которых может подгоняться без шлифования при монтаже над промежуточными элементами.

Заявленное изобретение поясняется более подробно на двух примерах его выполнения со ссылкой на чертежи.

На фиг. 1 изображен в различных проекциях элемент с боковой защитой от износа в соответствии с заявленным изобретением.

На фиг. 2 изображена кромка ролика с заявленными элементами с боковой защитой от износа в соответствии с фиг. 1.

На фиг. 3 изображена другая проекция кромки ролика, показанной на фиг. 2.

На фиг. 4 изображен вид сбоку на кромку ролика, изображенную на фиг. 2.

На фиг. 5 изображены две проекции альтернативного варианта выполнения элемента с боковой защитой от износа.

На фиг. 6 изображен вид сбоку на кромку ролика с элементами с боковой защитой от износа согласно фиг. 5.

На фиг. 7 изображен альтернативный вариант выполнения элемента с боковой защитой от износа.

На фиг. 8 изображен ролик с элементами с боковой защитой от износа согласно фиг. 7.

На фиг. 1 изображены различные проекции заявленного элемента 1 с боковой защитой от износа. Этот элемент имеет упругий основной элемент 11 квадратной формы, который изготовлен из упругой вязкой стали. Основной элемент 11 имеет резьбовой болт 13.

В смонтированном положении поверхность основного элемента 11, из которой выступает резьбовой болт 13, направлена к центру ролика, то есть контактные поверхности направлены к ролику. Эта поверхность обозначается в данном случае как основная поверхность. Расположенная напротив этой поверхности другая поверхность, которая образует внешнюю поверхность ролика, обозначается в данном случае как накрывающая поверхность. Поверхность основного элемента 11, образующая в смонтированном состоянии торцевую поверхность ролика, является торцевой поверхностью, и поверхность, расположенная напротив торцевой поверхности, которая граничит с растровым панцирем ролика, является тыльной поверхностью. Остальные поверхности, которые граничат с соседними элементами, имеющими защиту от бокового износа, обозначаются как кольцевые поверхности.

На накрывающей поверхности и на торцевой поверхности основного элемента 11 напаиваются твердые элементы 12. Твердые элементы 12 выполнены из твердого металла или из высокопрочной легированной стали (IFW). Основная плоскость имеет две полукруглые выемки 15 в районе кольцевых поверхностей, которые предназначены для расположения трубчатых резьбовых штифтов 2. Полукруглые поверхности расположены при этом таким образом, что два соседних элемента 1 с боковой защитой от износа образуют кольцеобразную выемку, в которую вставляется круглый трубчатый резьбовой штифт. Основная поверхность имеет при этом две кольцеобразные линии прилегания 14, которые расположены параллельно относительно кольцевых поверхностей. Благодаря этому линии прилегания 14 направлены к двум плоскостям, расположенным под различными углами.

На фиг. 2-4 изображены элементы 1 с боковой защитой от износа в ролике 4 в смонтированном по

- 3 031311 ложении. При этом резьбовой болт 13 пропускается через кромку 41 ролика и крепится с помощью гайки

5. С тыльной стороны элемент 1 с боковой защитой от износа граничит с растровым панцирем 42 ролика

4. Тыльная поверхность элемента 1 с боковой защитой от износа имеет в районе кольцевых поверхностей вогнутую сферическую поверхность. Тем самым расстояние между торцевой и тыльной поверхностями по центру оказывается меньше, чем в районе кольцевых поверхностей. Поверхность растрового панциря 42, граничащая с элементами 1 с боковой защитой от износа, имеет полукруглые выемки, в которые входят вогнутые сферические поверхности элементов 1 с боковой защитой от износа. Отверстия различной формы для приема поверхностей изнашиваемых элементов располагаются в пределах растровой геометрии растрового панциря.

Таким образом, образуется сцепление между элементами 1 с боковой защитой от износа и растровым панцирем 42 и предотвращается износ выточек, которые предоставляют дополнительную стабильность для элемента с боковой защитой от износа. Между основным элементом 11 и кромкой 41 ролика располагается заменяемый промежуточный элемент 3, который предназначен для регулирования высоты элементов с боковой защитой от износа (конструкция различной толщины для регулирования высоты). Промежуточные элементы 3 охватывают трубчатый резьбовой штифт 2 и размещаются в углублении кромки 41 ролика и, таким образом, фиксируются против выпадения. Трубчатые резьбовые штифты располагаются в сквозных отверстиях и могут подгоняться подбиванием к различным толщинам промежуточных элементов 3 или в данном случае заменяться новыми.

Фиг. 5 и 6 изображают альтернативное выполнение заявленного элемента с боковой защитой от износа. Осевые и тангенциальные усилия передаются в данном случае через буртик 16 резьбового болта 13. Основной элемент 11 выполнен цилиндрическим и имеет простые геометрические очертания ( форма винта ), которые изготавливаются очень просто. Выемка для буртика 44 представляет собой цилиндрическую выемку с ровной прилегающей поверхностью, расположенной под прямым углом к оси винта.

Отверстие в кромке 41 ролика для размещения резьбового болта 13 имеет соответствующую выемку 44 для буртика 16. Вогнутая сферическая поверхность тыльной стороны элемента 1 с боковой защитой от износа располагается в этом конструктивном выполнении в середине тыльной плоскости. Промежуточный элемент 3 охватывает в данном случае резьбовой болт 13 и таким образом фиксируется.

Фиг. 7 изображает альтернативное выполнение элемента 1 с боковой защитой от износа. Этот элемент имеет единый твердый элемент 12. Этот элемент выполнен L-образной формы и образует накрывающую поверхность и торцевую поверхность элемента 1 с боковой защитой от износа. Упругий основной элемент 11 выполнен цилиндрическим с круглой основной поверхностью, при этом торцевая поверхность основного элемента 11 выполнена с уступом и образует, таким образом, плоскость прилегания для крепления твердого элемента 12.

Фиг. 8 изображает ролик 4 с элементами 1 с боковой защитой от износа в соответствии с фигурой 7. Растровый панцирь 42 ролика 4 имеет дугообразные выемки 45 для основного элемента 11 элемента 1 с боковой защитой от износа согласно фиг. 7. Эти дугообразные выемки 45 охватывают основной элемент 13 элемента 1 с боковой защитой от износа согласно фиг. 7 более чем на 180°, и образуют таким образом фиксирование основного элемента 13 в осевом направлении. Над выемками 45 располагаются прилегающие поверхности 46 для твердого элемента 12, которые благодаря своему положению надежно предохраняют твердый элемент 12 от прокручивания. Также и в данном случае элементы 1 с боковой защитой от износа с резьбовым болтом пропускаются через кромку 41 ролика и крепятся с помощью гайки 5 и предусматриваются с промежуточными элементами 3.

Перечень ссылочных номеров.

I. Элемент с боковой защитой от износа.

II. Основной элемент.

12. Твердый элемент.

13. Резьбовой болт.

14. Линейное прилегание.

15. Выемка для трубчатого резьбового штифта.

16. Уступ.

2. Трубчатый резьбовой штифт.

3. Промежуточный элемент.

4. Ролик.

41. Кромка ролика.

42. Растровый панцирь.

43. Сфера.

44. Выемка для буртика/уступа.

45. Выемка для основного элемента.

46. Поверхность прилегания твердого элемента.

5. Гайка.

- 4 031311

Claims (14)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Ролик (4) роликового пресса, имеющий несколько элементов (1) с боковой защитой от износа, которые охватывают кромку (41) ролика (4) с основным элементом (11) из упругого материала и по крайней мере одним твердым элементом (12), причем основной элемент (11) имеет резьбовой болт (13), выступающий на стороне основного элемента (11), направленной к оси ролика, при этом резьбовой болт (13) основного элемента (11) простирается через кромку (41) ролика (4) и при этом по крайней мере один твердый элемент (12) расположен на поверхностях основного элемента (11), образующих в смонтированном положении внешнюю поверхность и торцевую поверхность ролика.
2. 2. Ролик (4) роликового пресса по п.1, отличающийся тем, что основной элемент (11) элемента (1) с боковой защитой от износа имеет квадратную форму или цилиндрическую форму с круглой основной поверхностью, которая с одной стороны имеет выступ.
3. 3. Ролик (4) роликового пресса по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что основной элемент (11) имеет квадратную форму, при этом поверхность основного элемента (11) элемента (1) с боковой защитой от износа, обращенная к растровому панцирю (42) ролика, имеет по крайней мере одну сферу (43), предпочтительно вогнутую сферическую поверхность.
4. 4. Ролик (4) роликового пресса по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что по крайней мере один твердый элемент (12) имеет L-образную форму, при этом твердый элемент простирается от внешней поверхности до торцевой поверхности ролика (4) и таким образом накрывает кромку ролика.
5. 5. Ролик (4) роликового пресса по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что по крайней мере один твердый элемент (12) выполнен из твердого металла или из высокопрочной легированной стали (IFW).
6. 6. Ролик (4) роликового пресса по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что твердые элементы (12) напаивают.
7. 7. Ролик (4) роликового пресса по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что на обращенной к кромке (41) ролика поверхности основного элемента (11) расположены трубчатые резьбовые штифты (2) или выполнены выемки (15) для размещения трубчатых резьбовых штифтов.
8. 8. Ролик (4) роликового пресса по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что резьбовой болт (13) выполнен ступенчатым и начиная от основного элемента (11) имеет увеличенный диаметр.
9. 9. Ролик (4) роликового пресса по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что упругим материалом основного элемента (11) является упругая вязкая сталь.
10. 10. Ролик (4) роликового пресса по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что основной элемент (11) прилегает к ролику по линейной поверхности (14) в осевом направлении ролика.
11. 11. Ролик (4) по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что между элементом (1) с боковой защитой от износа и кромкой (41) ролика находится заменяемый промежуточный элемент (3) с переменной толщиной.
12. 12. Ролик (4) по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что резьбовой болт (13) элемента (1) с боковой защитой от износа пропущен через кромку (41) ролика (4) и в этом месте расположен с предварительным напряжением.
13. 13. Ролик (4) по одному из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что основной элемент (11) расположен в растровом панцире в аксиальном направлении и, таким образом, воспринимает поперечные усилия.
14. 14. Роликовый пресс, имеющий ролик (4) по одному из вышеуказанных пунктов.

    - 5 031311

    Фиг. 3

    Фиг. 4

    - 6 031311

    Фиг. 6

    Фиг. 7

    - 7 031311