EP2874805B1

EP2874805B1 - Presswalze

Info

Publication number: EP2874805B1
Application number: EP13732194.9A
Authority: EP
Inventors: Axel HÖFTER; Kai-Uwe Habermann
Original assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Koeppern GmbH and Co KG
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2022-03-23
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: MX2015000220A; US10518268B2; WO2014012770A1; KR102038729B1; MX357778B; DE102012106527B4; MY174499A; EP2874805A1; JP6228603B2; KR20150060671A; RU2015105333A; JP2015522424A; SI2874805T1; US20150136884A1; RU2632343C2; DE102012106527A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Presswalze für eine Walzenpresse für das Brikettieren, Kompaktieren oder Mahlen von körnigem Material, mit einem Walzenkern und einer auf dem Walzenkern befestigten gekühlten bzw. kühlbaren Bandage.
Eine Walzenpresse weist in der Regel zwei gegensinnig rotierende Presswalzen auf. Beim Brikettieren oder Kompaktieren wird das körnige Schüttgut zwischen den Walzen verdichtet. Dazu ist die Bandage außenumfangsseitig in der Regel mit Presswerkzeugen, z. B. Formmulden für das Brikettieren oder Kompaktieren ausgerüstet. Die Erfindung umfasst aber auch Presswalzen mit Bandagen, die mit einer sonstigen Verschleißschutzschicht versehen sind, z. B. für das (Hochdruck-)Zerkleinern von Material.
Insbesondere beim Heißbrikettieren oder Heißkompaktieren werden die Presswalzen durch das zu verarbeitende Material hohen Temperaturen ausgesetzt, so dass auch die Bandagen selbst hohe Temperaturen annehmen. Dieses gilt z. B. bei der Verarbeitung von reduzierten Eisenerzen oder Eisenschwamm, bei denen die Temperaturen über 900 °C liegen können. Bei hohen Temperaturen unterliegen die Bandagen und insbesondere die daran befestigten Presswerkzeuge (z. B. Formmulden) in der Regel einem hohen Verschleiß. Um den Verschleiß zu begrenzen, wurde bereits vorgeschlagen, die Presswalzen bzw. deren Bandagen zu kühlen, z. B. mittels Wasserkühlung.
So wurde bereits in der Auslegeschrift DE 1 029 723 eine Presswalze für eine Brikettpresse beschrieben, die aus einem hohlen Walzenkörper und einer Formbandage besteht, wobei der zylindrische Walzenmantel auf seinem Umfang im Bereich der aufgeschrumpften Formbandage mit einer schraubenförmigen Nut versehen ist, die zusammen mit der Formbandage einen Kühl- bzw. Heizmittelkanal bildet. Die Kühlkanäle sind folglich gleichsam zwischen Walzenkern und Bandage angeordnet.
Ähnliches gilt für eine aus der deutschen Patentschrift DE 809 546 beschriebene Presswalze mit einem auf einen Walzenkern aufgeschrumpften Walzenmantel, bei welcher die Kanäle als Nuten auf der Oberfläche des Achsballens ausgebildet sind, die auf jeder Seite in einen Ringraum mit Bohrungen zur Achsmitte münden.
Eine Presswalze mit Kühlung ist im Übrigen aus der DE 25 36 670 A1 bekannt. Bei dieser Ausführungsform erfolgt eine Kühlung des Walzenkerns über mehrere achsparallele Kühlkanäle, die in den Walzenkern selbst integriert sind. Der Mantel der Walze besteht aus einer Mehrzahl von auf dem Umfang mit achsparallelen Längskanten aneinandergrenzenden und an ihren Enden mit dem Walzenkern lösbar verbundenen Segmenten.
Um die Kühlung der Presswerkzeuge und damit den Verschleiß der Presswerkzeuge zu verringern wurde auch bereits vorgeschlagen, in den Mantel selbst achsparallele Kühlbohrungen zu integrieren, die mit Kanälen zum Zu- und Abführen eines Kühlmediums im Walzenkern verbunden sind (vgl. DE 25 36 668 A1 ). Auch bei dieser Ausführungsform wird der Mantel von mehreren lösbar auf den Kern befestigten Segmenten gebildet. Die in die Segmente eingebrachten achsparallelen Kühlkanäle sind mit den in den Walzenkern eingebrachten radialen Bohrungen über geeignete Verbindungsmittel, z. B. Leitungskrümmer verbunden. Alternativ wird vorgeschlagen, die Kühlkanäle alle oder in Gruppen an eine oder mehrere Ringleitungen anzuschließen, die dann mit einer radialen Zu- oder Abflussbohrung im Walzenkern verbunden ist. In der Praxis muss auch dieses über separate Rohrleitungen, Stahlwellschläuche oder dergleichen realisiert werden, zumal ein Mantel aus mehreren Segmenten zum Einsatz kommt.
Eine Presswalze gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 198 33 456 A1 bekannt. Dabei sind seitlich an der Bandage Umlenk- bzw. Verteilerringe befestigt, die unmittelbar auf den Stirnseiten der Bandage aufsitzen. Die Umlenk- bzw. Verteilerringe weisen auf ihrer der Bandagenstirnfläche zugeordneten Innenseite umlaufende Ringnuten auf, die das Kühlmedium über den gesamten von dem Umlenkring abgedeckten Stirnseitenbereich der Bandage verteilen. Die Umlenk- bzw. Verteilerringe sind jeweils über separate Rohrverbindungen mit den radialen Zu- und Ablaufkanälen verbunden.
Im Übrigen kennt man aus der US 3 907 486 A eine Presswalze mit einem Walzenkern und einer Bandage aus mehreren Segmenten, wobei in den Segmenten unterhalb der Oberfläche mehrere über den Umfang verteilte, achsparallel verlaufende Kühlkanäle angeordnet sind. Im Walzenkern ist ein axialer Zentralkanal vorgesehen, der mit radialen Zu- und Ablaufkanälen verbunden ist. Diese radialen Zu- und Ablaufkanäle münden endseitig in Ringkanäle, die in den Walzenkern integriert sind und als Verteilerkanäle in Umfangsrichtung verlaufen. Diese Ringkanäle sind über spezielle Klammerringe mit den Segmenten verbunden, wobei in diese Klammerringe radial orientierte Kanäle integriert sind, über welche das Kühlwasser aus den Verteilerringen des Walzenkerns in die achsparallelen Kühlkanäle der Segmente gelangt.
Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Presswalze für eine Walzenpresse der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich durch ein verbessertes Kühlkonzept auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung eine Presswalze für eine Walzenpresse mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Eine solche Presswalze ist für das Brikettieren oder Kompaktieren und besonders bevorzugt für das Heißbrikettieren oder Heißkompaktieren bestimmt. Die Erfindung umfasst aber auch Presswalzen für das Zerkleinern bzw. Mahlen von körnigem Material.
Die Erfindung geht dabei zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass eine effektive Kühlung durch innerhalb der Bandage angeordnete Kühlkanäle erreicht wird. Die Kühlkanäle sind folglich sehr nahe an der Bandagenoberfläche bzw. nahe an den auf der Bandage angeordneten Presswerkzeugen und/oder Verschleißschutzschichten angeordnet, so dass die Kühlung dort realisiert wird, wo auch die Hitze zugeführt wird. Eine solche effektive Kühlung führt insbesondere zu höheren Standzeiten und geringeren Instandhaltungskosten, denn der Verschleiß der Bandage bzw. der darauf angeordneten Presswerkzeuge wird erheblich reduziert. Außerdem besteht aufgrund der Kühlung der Bandage die Möglichkeit, die einstückig ausgebildete und vollständig umlaufende (Ring-)Bandage einwandfrei auf dem Walzenkern zu befestigen, und zwar durch thermisches Aufschrumpfen. Die Gefahr, dass sich die aufgeschrumpfte Bandage aufgrund der Erwärmung vom Walzenkern löst, besteht nicht mehr. Schließlich wird durch die Kühlung die Leistungsfähigkeit der Walzenpresse verbessert, denn insgesamt kann mit höheren Durchsätzen ohne Anstieg der Werkzeugtemperatur gearbeitet werden. Ferner werden durch die Kühlung und die damit spannungsoptimierte Ausführung Beschädigungen, z. B. durch Rissbildung vermieden. Diese Vorteile werden erfindungsgemäß insbesondere auch auf fertigungstechnisch einfache Weise dadurch erreicht, dass zumindest zwei jeweils stirnseitig an die Bandage angeschlossene Verteilerringe vorgesehen sind, in welchen in Umfangsrichtung verlaufende Ringkanäle angeordnet sind, die einerseits mit den radialen Zu- und Ablaufkanälen und andererseits mit den achsparallelen Kühlkanälen verbunden sind. Die Verteilerringe sorgen mit den darin integrierten Ringkanälen für eine einwandfreie Verteilung des Kühlmediums, z. B. der Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser oder dergleichen. Im Zuge der Herstellung kann auf den Einsatz aufwendiger Rohrleitungssysteme, Stahlwellschläuche oder anderer Verbindungsmittel verzichtet werden. Denn über die separat gefertigten Verteilerringe, in welche die Ringkanäle integriert sind, erfolgt eine einwandfreie Verteilung des Kühlmediums. Das Kühlmedium gelangt aus dem Zentralkanal über die in radialer Richtung orientierten Zu- und Ablaufkanäle in den Verteilerring und wird dort über den Ringkanal auf die einzelnen achsparallelen Kühlkanäle verteilt.
Erfindungsgemäß sind die radialen Zu- und Ablaufkanäle einerseits und die achsparallelen Kühlkanäle andererseits über die Verteilerringe verbunden, und zwar unter Verzicht auf separate Rohrleitungssysteme, Stahlwellschläuche oder dergleichen. Dieses gelingt z. B. dadurch, dass die Verteilerringe unter Zwischenschaltung von Dichtungen unmittelbar an die Bandage und an den Walzenkern angeschlossen sind. Dazu ist vorgesehen, dass die Verteilerringe jeweils im Bereich der radialen Zu- und Ablaufkanäle auf dem Walzenkern angeordnet sind, so dass sie die radialen Zu- und Ablaufkanäle überdecken. In einem Axialschnitt durch die Walze erstrecken sich die beidseitig an der Bandage befestigten Verteilerringe folglich bis über die radialen Zu- und Ablaufkanäle, so dass die Verteilerringe unmittelbar unter Zwischenschaltung von Dichtungen und ohne den Einsatz von separaten Rohrleitungen, Stahlwellschläuchen oder dergleichen, an dem Walzenkern befestigt und an die radialen Zu- und Ablaufkanäle angeschlossen werden können. Bei den Dichtungen zwischen Verteilerring und Walzenkern handelt es sich besonders bevorzugt um ringförmige Dichtelemente, z. B. O-Ringe. Bei den Dichtungen zwischen Verteilerring und Bandage handelt es sich besonders bevorzugt um Flachdichtungen.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau und eine optimierte Kühlung aus. Der Verzicht auf separate Verbindungsrohre oder dergleichen ermöglicht es, die Walzenbreite vollständig auszunutzen, so dass mit breiteren Bandagen bzw. Segmenten gearbeitet werden kann. Dadurch wird auch die Kühlung optimiert, so dass sich überraschenderweise die Verteilerringe trotz der hohen Temperaturen unmittelbar unter Zwischenschaltung geeigneter Dichtungen an den Walzenkern anschließen lassen, ohne dass z. B. Wellschläuche erforderlich sind.
Dabei sind die Verteilerringe besonders bevorzugt jeweils als vollständig umlaufende, einstückige Verteilerringe ausgebildet, z. B. aus Stahl. Die erforderlichen Kanäle können durch spanabhebende Bearbeitung in die Verteilerringe eingebracht werden. Diese separaten Verteilerringe haben darüber hinaus den Vorteil, dass sie unabhängig von der Bandage auch mehrfach verwendet werden können, z. B. wenn die Bandage nach entsprechendem Verschleiß auszutauschen ist. So besteht z. B. die Möglichkeit, die Verteilerringe lediglich an der Bandage (und nicht am Walzenkern) zu befestigen, z. B. lösbar mittels Schraubverbindungen.
Fertigungstechnisch lässt sich der Verteilerring besonders einfach herstellen, wenn in die Verteilerringe innenumfangsseitige Nuten eingebracht sind, welche sich in Innenumfangsrichtung über zumindest einen Teil des Innenumfangs erstrecken und welche im montierten Zustand des Verteilerrings mit dem Walzenkern die Ringkanäle bilden. Es ist folglich nicht erforderlich, die Ringkanäle "vollständig" in die Verteilerringe zu integrieren, sondern fertigungstechnisch einfach lassen sich innenumfangsseitig offene Nuten einbringen, so dass die Ringkanäle dann letztlich im Zuge der Montage entstehen, wobei die Ringkanäle dann einseitig von der Oberfläche des Walzenkerns begrenzt werden.
Dabei ist es zweckmäßig, die Verteilerringe unter Zwischenschaltung von Dichtungen an die Bandage und/oder an den Walzenkern anzuschließen. Bevorzugt sind sowohl Dichtungen zwischen Bandage und Verteilerring einerseits und Bandage und Walzenkern andererseits vorgesehen. Eine Dichtung zwischen Verteilerring und Walzenkern ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Ringkanäle von den beschriebenen Nuten gebildet werden. Dichtungen zwischen Verteilerring und Bandage sind vorteilhaft, da der Ringkanal über entsprechende Verbindungskanäle an die einzelnen Kühlkanäle angeschlossen ist, wobei diese Verbindungskanäle z. B. als Umlenkkanäle ausgebildet sein können. Als Dichtungen können z. B. Graphit-Dichtungen oder Graphit-Laminat-Dichtungen zum Einsatz kommen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass in jedem Verteilerring lediglich ein einziger, über den gesamten Umfang vollständig umlaufender Ringkanal integriert ist. Dieses hat den Vorteil, dass dann für jeden Verteilerring auch lediglich eine radiale Zu- bzw. Ablaufbohrung erforderlich ist, so dass die Stabilität des Walzenkerns nur minimal beeinflusst wird. Nach bevorzugter Ausführungsform können in jeden Verteilerring aber auch mehrere Ringkanäle eingearbeitet sein, die sich jeweils nicht über den gesamten Umfang, sondern über einen bestimmten Umfangswinkel von z. B. 90° bis 180° erstrecken und die jeweils über separate Zu- und Ablaufkanäle an den Zentralkanal angeschlossen sind. So kann z. B. mit zwei Ringkanälen pro Verteilerring gearbeitet werden, die sich jeweils über einen Umfangswinkel von 180° erstrecken. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, dass sich die Verteilung des Kühlmediums insbesondere unter den Aspekt einer möglichst gleichmäßigen Verteilung und damit einer homogenen Kühlleistung optimieren lässt. Bei einer solchen Ausführungsform mit z. B. zwei Ringkanälen sind dann lediglich zwei Zuführkanäle und zwei Abführkanäle erforderlich, so dass ebenfalls mit verhältnismäßig wenig Bohrungen im Walzenkern gearbeitet werden kann. Grundsätzlich ließe sich die homogene Kühlverteilung durch eine weitere Aufteilung in eine Vielzahl von Ringkanälen optimieren. Dieses könnte dann jedoch aufgrund der dann erforderlichen Vielzahl von Radialbohrungen die Stabilität der Walze beeinträchtigen, so dass bevorzugt mit nicht mehr als vier Ringkanälen bzw. Kanalabschnitten pro Verteilerring gearbeitet wird.
Um die Verteilung des Kühlmediums zu verbessern und eine möglichst homogene Kühlung zu realisieren, ist es nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zweckmäßig, in die Kühlkanäle bzw. in einige Kühlkanäle Drosseleinrichtungen zu integrieren, welche den Strömungsquerschnitt einzelner Kühlkanäle um ein vorgegebenes Maß reduzieren. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass es zunächst einmal fertigungstechnisch sinnvoll ist, sämtliche Kühlkanäle mit gleichem Querschnitt zu fertigen. In Abhängigkeit von der Geometrie des Ringkanals und insbesondere der Lage der Zuführkanäle kann es dann jedoch zu einer inhomogenen Kühlung kommen, da - ausgehend von dem radialen Zuführkanal nicht alle Kühlkanäle gleichmäßig mit Kühlflüssigkeit beaufschlagt werden. Dieser Tatsache kann in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dadurch Rechnung getragen werden, dass einige Kühlkanäle mit geeigneten Drosseleinrichtungen versehen werden. Dabei handelt es sich bevorzugt um einfache Durchmesserreduzierungen, die z. B. durch den Einsatz geeigneter Ringelemente bzw. Blenden realisiert werden können, die in die Kühlkanäle integriert werden bzw. den Kühlkanälen zugeordnet werden. Bevorzugt werden diese Elemente bzw. Blenden nicht direkt in die Kühlkanäle integriert, die direkt in der Bandage angeordnet sind, sondern in die daran angrenzenden Abschnitte in den Verteilerringen. Dabei lässt sich im Vorfeld durch entsprechende Berechnungen und besonders bevorzugt durch entsprechende Versuche feststellen, welche Kühlleitungen mit entsprechenden Drosseleinrichtungen zu versehen sind bzw. welche Drosseleinrichtungen für eine entsprechende Kühlleistung vorzusehen sind, wobei durchaus unterschiedliche Drosseleinrichtungen in verschiedenen Kühlleitungen zum Einsatz kommen können. So kann es zweckmäßig sein, in einzelnen Kühlleitungen Durchmesserreduzierungen um mehr als 20 %, gegebenenfalls sogar mehr als 40 % zu realisieren. Jedenfalls lässt sich mit Hilfe entsprechender Drosseleinrichtungen eine insgesamt einwandfreie, homogene Kühlung realisieren, und zwar auch dann, wenn mit lediglich einem oder zwei Ringkanälen pro Verteilerring gearbeitet wird.
Der Verteilerring ist bevorzugt aus Stahl gefertigt. Gleiches gilt in der Regel für den Walzenkern. Auch die Bandage kann aus Stahl gefertigt sein, wobei die auf der Bandage angeordneten Presswerkzeuge und die Verschleißschicht bevorzugt pulvermetallurgisch hergestellt und an der Bandage befestigt wird, z. B. durch heißisostatisches Pressen (HIP). Besonders bevorzugt werden die erfindungswesentlichen Kühlkanäle folglich bei einer Bandage eingesetzt, deren Presswerkzeuge und/oder Verschleißschutzschicht pulvermetallurgisch, z. B. durch heißisostatisches Pressen, hergestellt ist.
Die Erfindung wird bei einer einstückigen, vollständig umlaufenden Ringbandage realisiert. Diese wird auf den Kern aufgeschrumpft.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Presswalze in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2: einen Axialschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 2,
Fig. 3: einen vereinfachten Axialschnitt (in anderer Schnittebene),
Fig. 4: den Gegenstand nach Fig. 1 in einer "teilaufgebrochenen" Ansicht und
Fig. 5: einen Teilschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 in einer anderen Ansicht.

Fig. 1 zeigt eine Presswalze für eine Walzenpresse, insbesondere für das Brikettieren oder Kompaktieren und besonders bevorzugt für das Heißbrikettieren oder Heißkompaktieren von körnigem Material. Eine solche Presswalze besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Walzenkern 1 und einer auf dem Walzenkern 1 befestigten Bandage 2. Der Walzenkern 1 ist einstückig mit einer Welle 3 ausgebildet, die unter Zwischenschaltung von Lagern 5 drehbar in einem nicht dargestellten Maschinengestell gelagert ist. Die Bandage 2 ist als vollständig umlaufende, einstückige Ringbandage ausgebildet, die durch thermisches Schrumpfen auf dem Walzenkern 1 befestigt ist. Außenumfangsseitig ist die Bandage 2 mit Presswerkzeugen 4 ausgerüstet, die z. B. als Formmulden für das Brikettieren oder Kompaktieren ausgebildet sein können. Dieses Presswerkzeug 4 ist in den Figuren lediglich angedeutet. Die Bandage 2 ist dabei z. B. aus Stahl gefertigt, wobei die Presswerkzeuge 4 als Verschleißschicht z. B. pulvermetallurgisch hergestellt und auf die Bandage 2 aufgebracht sind, z. B. durch heißisostatisches Pressen. Auf diese Weise wird eine einstückig hergestellte Bandage 2 mit integrierten Werkzeugen bzw. Formmulden hergestellt.
Erfindungsgemäß ist die Presswalze mit einer Flüssigkeitskühlung, z. B. Wasserkühlung, ausgerüstet. Dazu sind in die Bandage 2 unterhalb der Bandagenoberfläche bzw. unterhalb der Werkzeuge 4 eine Vielzahl von über den Umfang verteilten, achsparallel verlaufenden Kühlkanälen 6 integriert, welche achsparallel verlaufen. Es ist erkennbar, dass diese achsparallelen Kühlkanäle 6 nicht in den Walzenkern 1, sondern in die Bandage 2 integriert sind, so dass eine besonders effektive Kühlung der Walzenoberfläche bzw. der Werkzeuge 4 erfolgt. Diese achsparallel verlaufenden Kühlkanäle sind über radial verlaufende Zu- und Ablaufkanäle 7 mit einem axialen Zentralkanal 8 im Walzenkern 1 verbunden. Dieser Zentralkanal 8 ist über eine geeignete Drehdurchführung mit einer Flüssigkeitseinlass- und -auslasseinrichtung 9 verbunden, die seitlich an die Walzenwelle 3 angesetzt ist.
Erfindungsgemäß erfolgt die Verteilung des Kühlmediums über zwei jeweils stirnseitig an die Bandage angeschlossene Verteilerringe 10. Es handelt sich um separat hergestellte, vollständig umlaufende, einstückige Verteilerringe 10, die z. B. aus Stahl gefertigt sein können und seitlich an die Bandage 2 angeschlossen sind. In jeden dieser Verteilerringe 10 sind ein oder mehrere Ringkanäle 11 integriert, welche entlang der Umfangsrichtung der Verteilerringe 10 verlaufen und welche einerseits mit den radialen Zu- und Ablaufkanälen 7 und andererseits mit den achsparallelen Kühlkanälen 6 verbunden sind. Über diese separaten Verteilerringe 10 erfolgt folglich eine einfache Verteilung des Kühlmediums. Einer der Ringe 10 bildet dabei einen Verteilerring, über den die Flüssigkeit verteilt wird und der andere gegenüberliegende Ring bildet gleichsam einen Sammelring. Der Begriff "Verteilerring" umfasst folglich auch dessen Sammelfunktion.
In den Figuren ist insgesamt erkennbar, dass die radialen Zu- und Ablaufkanäle 7 einerseits und die achsparallelen Kühlkanäle 6 andererseits ausschließlich über die Verteilerringe 10 unter Verzicht auf separate Rohrleitungssysteme oder Stahlwellschläuche verbunden sind. Dazu ist der Verteilerring 10 unter Zwischenschaltung von Dichtungen 14, 15 einerseits gegen die Bandage 2 und andererseits gegen den Walzenkern 1 abgedichtet. Die Verteilerringe 10 sind jeweils im Bereich der radialen Zu- und Ablaufkanäle 7 auf dem Walzenkern 1 angeordnet, so dass die Verteilerringe 10 die Zu- und Ablaufkanäle 7 gleichsam überdecken. Auf diese Weise kann nahezu die gesamte Walzenbreite für die Bandage 2 ausgenutzt werden.
Die Dichtungen 14, 15 sind als ringförmige Dichtungen ausgebildet. Zwischen Verteilerring 10 und Bandage 2 sind jeweils zwei gelochte Flachdichtungen 14 vorgesehen, und zwar bevorzugt eine Flachdichtung 14 pro Verteilerring 10. Zwischen Verteilerring 10 und Walzenkern 1 sind jeweils zwei ringförmige Dichtungen vorgesehen, die bevorzugt einen identischen Durchmesser aufweisen, wobei die beiden Dichtungen 15 beidseitig des entsprechenden radialen Zu- und Ablaufkanals 7 angeordnet sind. Bei diesen Dichtungen 15 kann es sich z. B. um O-Ringe handeln.
Insbesondere in den Fig. 3 und 4 ist erkennbar, dass die in die Verteilerringe 10 integrierten Ringkanäle 11 über eine Vielzahl von Verbindungskanälen 12 an die einzelnen Kühlkanäle 6 angeschlossen sind, wobei diese Verbindungskanäle 12 im Ausführungsbeispiel als Umlenkkanäle 12 ausgebildet sind, die sich aus einerseits einem radial orientierten Kanalabschnitt 12a und andererseits einem achsparallel orientierten Kanalabschnitt 12b zusammensetzen, wobei die radialen Kanalabschnitte 12a sternförmig an die Ringkanäle 11 angeschlossen sind und wobei die achsparallel orientierten Kanalabschnitte 12b in die Kühlkanäle 6 münden und die Kühlkanäle 6 letztlich in achsparalleler Richtung fortsetzen.
Im Ausführungsbeispiel sind zur Realisierung der Ringkanäle 11 in die Verteilerringe 10 innenumfangsseitig Nuten 13 eingebracht, welche sich in Innenumfangsrichtung über zumindest einen Teil des Innenumfangs erstrecken und welche im montierten Zustand des Verteilerrings 10 mit dem Walzenkern 1 die Ringkanäle 11 bilden. Dieses ergibt sich z. B. aus den Fig. 2 und insbesondere 5. So ist in Fig. 5 die Nut 13 erkennbar, welche innenumfangsseitig in den Verteilerring 10 eingebracht ist, z. B. durch spanabhebende Bearbeitung. Diese Nut 13 bildet gemeinsam mit dem Außenumfang des Walzenkerns 1 den Ringkanal 11. Dabei ist in den Fig. 3 und 5 angedeutet, dass bei diesen Ausführungsformen sowohl zwischen Verteilerring 10 und Bandage 2 als auch zwischen Verteilerring 10 und Walzenkern 1 die Dichtungen 14, 15 angeordnet sind. Fig. 2 zeigt im Übrigen, dass die Verteilerringe 10 lösbar an der Bandage 2 befestigt sind, und zwar mittels Schraubverbindungen. Dazu sind geeignete Durchbrechungen, z. B. Bohrungen 16 in die Verteilerringe 10 eingebracht, durch welche entsprechende Schrauben 17 hindurch in die Bandage eingebracht werden können. Auf eine separate Befestigung der Verteilerringe 10 an dem Walzenkern 1 kann dabei verzichtet werden. Besonders vorteilhaft ist dabei die Tatsache, dass die Verteilerringe 10 unabhängig von der Bandage mehrfach verwendet werden können, z. B. nach entsprechendem Verschleiß der Bandage 2.
Fig. 4 zeigt im Übrigen, dass in jeden Verteilerring 10 nicht lediglich ein einziger vollständig umlaufender Ringkanal 11 integriert ist, sondern dass in jeden Verteilerring 10 jeweils zwei Ringkanäle 11 integriert sind, die sich jeweils (nur) über einen Umfangswinkel von 180° erstrecken. Jeder dieser Ringkanäle 11 ist über einen (einzigen) Zulaufkanal bzw. Ablaufkanal 7 mit dem Zentralkanal 8 verbunden. Durch die Realisierung von zwei separaten Ringkanälen und folglich zwei separaten Kühlsystemen wird die Verteilung des Kühlmediums verbessert. Dennoch ist es nicht erforderlich, eine Vielzahl von radial verlaufenden Kanälen in den Kern einzubringen, so dass eine stabile Ausführung gewährleistet ist.
Grundsätzlich besteht das Bedürfnis, eine über den Umfang verteilte homogene Kühlung zu erreichen. Dieses setzt voraus, dass die einzelnen Kühlkanäle 6 gleichmäßig mit dem Kühlmedium beaufschlagt werden bzw. gleichmäßig von dem Kühlmedium durchströmt werden. Sofern - wie in den Figuren dargestellt - mit über einen großen Umfangswinkel umlaufenden Ringkanälen 11 gearbeitet wird, kann die Strömungsleistung in den einzelnen Kühlkanälen eventuell ungleichmäßig sein. So besteht die Möglichkeit, dass einzelne Kühlkanäle 6 stärker mit dem Kühlmedium durchströmt werden als andere Kühlkanäle. Vor diesem Hintergrund kann es vorteilhaft sein, im Zuge der Fertigung der Walze bzw. im Zuge der Fertigung der Bandage und/oder der Verteilerringe in einzelne Kühlkanäle 6 Drosseleinrichtungen zu integrieren oder diesen Kühlkanälen Drosseleinrichtungen zuzuordnen. Es kann sich um einfach mechanische Durchmesserreduzierungen handeln. Fertigungstechnisch lässt sich dieses auf einfache Weise z. B. dadurch realisieren, dass in die Verteilerringe, nämlich in die axialen Abschnitte 12b der Verbindungskanäle 12, Drosselelemente eingesetzt oder eingearbeitet werden, die einen geringeren Durchmesser aufweisen als die Kühlkanäle 6. Dieses lässt sich im Vorfeld z. B. durch Versuche erfassen, so dass Verteilerringe hergestellt werden, die sich durch eine verbesserte Verteilung des Kühlmediums auszeichnen. In den Figuren sind diese Drosseleinrichtungen, die z. B. als Blenden ausgebildet sein können, nicht dargestellt.
Zur Vereinfachung der Montage kann es zweckmäßig sein am Kern und an den Verteilerringen Montagemarkierungen 18 vorzusehen, z. B. Nuten oder andere Kennzeichnungen, die in Drehrichtung aneinander ausgerichtet werden.

Claims

Presswalze für eine Walzenpresse für das Brikettieren, Kompaktieren oder Mahlen von körnigem Material, mit einem Walzenkern (1) und einer auf dem Walzenkern (1) befestigten kühlbaren Bandage (2),
wobei die Bandage (2) als vollständig umlaufende, einstückige Ringbandage ausgebildet ist.

wobei die Bandage (2) mittels Schrumpfsitz auf dem Walzenkern (1) befestigt ist,

wobei in der Bandage (2) unterhalb der Bandagenoberfläche mehrere über den Umfang verteilte, achsparallel verlaufende Kühlkanäle (6) angeordnet sind, welche über radial verlaufende Zu- und Ablaufkanäle (7) mit einem axialen Zentralkanal (8) im Walzenkern (1 ) verbunden sind,

wobei auf dem Walzenkern (1) zumindest zwei jeweils stirnseitig an die Bandage (2) angeschlossene Verteilerringe (10) angeordnet sind, in welchen in Umfangsrichtung verlaufende Ringkanäle (11) angeordnet sind, die einerseits mit den radialen Zu- und Ablaufkanälen (7) und andererseits mit den achsparallelen Kühlkanälen (6) verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Zu- und Ablaufkanäle (7) einerseits und die achsparallelen Kühlkanäle (6) andererseits über die Verteilerringe (10) unter Verzicht auf Rohrleitungssysteme oder Stahlwellschläuche verbunden sind, und dass die Verteilerringe (10) jeweils im Bereich der radialen Zu- und Ablaufkanäle (7) auf den Walzenkern (1) angeordnet sind, so dass sie die radialen Zu- und Ablaufkanäle (7) überdecken.
Presswalze nach Anspruch 1, wobei die Bandage (2) außenumfangsseitig mit Presswerkzeugen (4) und/oder einer Verschleißschutz- schlicht ausgerüstet ist, z. B. mit Formmulden für das Brikettieren oder Kompaktieren.
Presswalze nach Anspruch 2, wobei die Presswerkzeuge (4) und/oder die Verschleißschutzschicht pulvermetallurgisch hergestellt und pulvermetallurgisch auf der Bandage befestigt ist/sind, z. B. durch heißisostatisches Pressen.
Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verteilerringe (10) jeweils als vollständig umlaufende, einstückige Verteilerringe ausgebildet sind.
Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in die Verteilerringe (10) innenumfangsseitige Nuten (13) eingebracht sind, welche sich in Innenumfangsrichtung über zumindest einen Teil des Innenumfangs erstrecken und welche im montierten Zustand des Verteilerrings (10) mit dem Walzenkern (1) die Ringkanäle (11) bilden.
Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verteilerringe (10) unter Zwischenschaltung von Dichtungen (14, 15) z. B. ringförmigen Dichtungen an die Bandage (2) und/oder an den Walzenkern (1) angeschlossen sind.
Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in jeden Verteilerring (10) mehrere Ringkanäle (11) eingearbeitet sind, die sich z. B. über einen Umfangswinkel von 90° bis 180° erstrecken und die jeweils über separate Zu- und Abführkanäle (7) an den Zentralkanal (8) angeschlossen sind.
Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Verteilerringe (10) lösbar an der Bandage (2) befestigt sind, z. B. mittels Schrauben (17).
Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest einigen Kühlkanälen (6) Drosseleinrichtungen zugeordnet sind, welche den Strömungsquerschnitt einzelner Kühlkanäle (6) um ein vorgegebenes Maß reduzieren.
Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerringe (10) jeweils im Bereich der radialen Zu- und Ablaufkanäle (7) auf dem Walzenkern (1) angeordnet sind, so dass sie die Zu- und Ablaufkanäle (7) überdecken.