NO178218B - Maskin for kompaktering, og/eller forminsking av styrtegods, samt segment for anvendelse i slik maskin - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en maskin for kompaktering og/eller forminsking av styrtegods ifølge ingressen i patentkrav 1.

Fra en artikkel av Bergendahl, Hans-Georg: "Walzen-pressen fur die Brikettierung von heissem Eisenschwamm" i Sonderdruck aus Fachberichte Hiittenpraxis, hefte 10/81, er det kjent en maskin for varmbrikettering tilsvarende ingressen i krav 1. To valser som med høyt trykk er pressbare mot hverandre, består av en valsehoveddel og en valsemantel bestående av enkeltsegmenter, hvilken valsemantel er løsbart forbundet med valsehoveddelen, og hvor hvert enkelt segment på den fremre langside i valsens dreieretning hvert oppviser én eneste fremspringende ansats og på den bakre langside i valsens dreieretning hvert oppviser én eneste utsparing.

Ytterflatene på de fremspringende ansatsene og segment-utsparingene vist i omkretsretningen, forløper ved denne kjente utførelsen delvis skrått på planet gjennom valseaksen. Ved en gitt presskraft mellom to valser forringes derved det maksimale spesifikke flatetrykk mellom segment og valsehoveddel. Altfor høye flatetrykk fører til deformering av valsehoveddelens overflater og bevirker vipping av segmentene.

Videre er fremstillingen av disse kjente segmenter, spesielt den mekaniske bearbeidelsen av de enkelte segmentflater, relativt kostbar.

Til grunn for oppfinnelsen ligger derfor den oppgave ved den kjente maskinen ifølge ingressen i patentkrav 1, å forenk-le konstruksjonen av angjeldende segment, og samtidig garante-re dettes vippesikkerhet.

Ifølge oppfinnelsen blir denne oppgave løst ved hjelp av de karakteristiske trekk i krav 1.

Sammenlignet med den innledningsvis omtalte kjente utfø-relse utmerker løsningen ifølge oppfinnelsen seg ved - med omtrent samme vippesikkerhet - en vesentlig forenklet utfø-relse fordi de enkelte segmenter blir fremstilt som enkle støpestykker og alle segmentflater kan bli mekanisk bearbeidet på enkel måte.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er opptatt i underkra-vene og vil bli nærmere forklart i den følgende beskrivelse i tilknytning til noen utførelseseksempler vist på tegningen.

På tegningen viser

Fig. 1 en utspilt tegning av en valse,

Fig. 2 en delvis snitt-tegning av valsen langs

linjen II-II på Fig. 3,

Fig. 3 et sideriss av valsen,

Fig. 4 til Fig. 8 oversikt over utviklingen av

forskjellige utførelseseksempler av segmentene.

Valsen 1 vist på Fig. 1 består av en på en aksel 2 anordnet valsehoveddel 3 og en valsemantel bestående av enkeltsegmenter 4, hvilken valsemantel er løsbart forbundet med valsehoveddelen 3. For fiksering av de enkelte segmenter 4 på valsehoveddelen 3 er hvert segment på siden forsynt med to inngripende klemelementer 5.

Valsehoveddelens 3 og segmentenes 4 opplagringsflater er utformet som sylinderflater.

De enkelte segmenter 4 er utstyrt med én eneste fremspringende ansats 4a på den fremre langside i valsens 1 dreieretning og på den bakre langside i valsens 1 omkretsretning har hvert én eneste komplementært utformet utsparing 4b, idet ansats 4a og utsparing 4b er symmetrisk anordnet i forhold til segmentets 4 vinkelrett på valseaksen la forløpende midtplan 4c (smlgn. også Fig. 4 til 8) .

I omkretsretningen oppviser de enkelte segmenter 4 del-flater 4f og 4g på siden av ansatsen 4a og på utsparingssiden delflåtene 4h og 4i. De linjer som avgrenser segmentets i omkretsretningen pekende ytterflater som dannes av delflate-segmentene 4f og 4g, samt 4h og 4i, forløper radielt på valseaksen la.

Mellom valsemantelens nabosegmenter 4 kan det være en klaring på opptil ca. 10 mm, fortrinnsvis en klaring i gods-toleransens størrelsesorden, eksempelvis 2 til 5 mm.

Som det også fremgår av Fig. 2 og 3, er hvert segment 4 og valsehoveddelen 3 utstyrt med fremspringende ansatser på siden, henholdsvis 4d og 3a. I aksiell retning på begge sider på ansatsene 4d og 3a blir inngripende U-formede klemelementer 5 fastspent til hverandre ved hjelp av spennskruer. Sperin-skruene 6 blir opptatt i aksielt forløpende spor 3b i valsehoveddelen 3. På denne måten er hvert segment 4 festet med to klemelementer 5 på valsehoveddelen 3. Innenfor rammen av oppfinnelsen er det også mulig med andre befestigelsesmåter som f.eks. krymperinger, passkiler, radielt anordnede skruer eller fjærklemmer forspent med bolter.

Det er anordnet passkiler for ekstra fiksering av segmentene 4 i dreieretningen. På hvert segment 4 er det for opptak av passkilene 7 anordnet to spor 3c pr. segment, hvilke spor grenser mot valsehoveddelens 3 frontside. Lengden av sporene 3c tilsvarer omtrent lengden av de på siden av ansatsen 4a tilgrensende områder av segmentets 4 langside. Passkilene 7 som er innsatt i sporene 3c, oppviser avskrånende flater 7a i valsens 1 dreieretning. Kanten i området ved siden av ansatsen 4a og segmentets 4 bæreflate på valsehoveddelen 3 er tilsvarende komplementært avskrånet.

Under normal drift av maskinen blir segmentene 4 fast-holdt på valsehoveddelen 3 ved hjelp av klemelementene 5. Ved ekstreme belastninger kan det opptre relativbevegelser mellom segmentene 4 og valsehoveddelen 3, hvorved segmentene på valsehoveddelen søker å vri seg mot valsens løperetning. Disse relativbevegelser blir forhindret ved hjelp av passkilene 7. Segmentene 4 avstøttes derved på de radielt forløpende flater av passkilene 7. Passkilenes (flatene 7a) skråning skyldes plasshensyn, slik at de avskrånede flater alltid forblir ubelastet.

På tegningen (Fig. 3) kan man oppdage en spalte 9 på ca. 2 mm mellom segmentet 4 og nabo-passkilen 7. Denne spalte 9 skal kompensere for setningsforekomster i klemforbindelsen. Ved ekstreme belastninger utfører altså segmentet en relativ-bevegelse på 2 mm i forhold til valsehoveddelen 3 og nabo-passkilen, og kommer så i anlegg mot passkilen, som forhindrer en videre dreiebevegelse.

Ansatsen 4a og utsparingen 4b i segmentet 4 vist på figur 4, oppviser - ved betraktning i radiell retning - en rettvinklet ytre kontur. Derved blir utsparingen 4b - sett i aksiell retning - begrenset av to sideansatser 4e. Den aksielle lengde av ansatsen 4a og utsparingen 4b i området til ansatsroten henholdsvis munningen på utsparingen, tilsvarer omtrent den halve aksielle lengden L til segmentet 4. For begge sideområdene på ansatsen 4a og utsparingen 4b - sett i aksiell retning - gjenstår for hvert område en fjerdedel av segmentets 4 aksielle lengde L. Dybden av ansatsen 4a og utsparingen 4b målt i omkretsretningen, tilsvarer en omkretsvinkel x på fra 3 til 15°, fortrinnsvis 5 til 10°. Hensikts-messig tilsvarer ansatsenes dybde målt i omkretsretningen tilnærmelsesvis buemålet til området mellom valsene hvor maletrykket virker.

Holdbarheten til segmenterte valser blir avgjørende påvirket av flatepresset mellom segmentene 4 og valsehoveddelen 3 (vipping av segmentene). Fordelingen av flatepresset i bæreflatene mellom segmentene 4 og valsehoveddelen 3 blir påvirket av den ulike trykkfordeling i spalten mellom to valser 1 i valseaksens la retning la og av orienteringen til den resulterende malekraften mot segmentets 4 overflater. Gjennom orienteringen av den resulterende kraft på segmentets 4 overflate opptrer de maksimale flatetrykk og det maksimale vippemoment på den segmentside som springer ut av spalten, hvorved trykket i spalten er større over segmentets aksielle lengde i midtområdet enn i kantområdene.

Ved utformningen av segmentene ifølge oppfinnelsen blir

det ved formgivningen og anordningen av segmentene 4 på valsehoveddelen 3 tatt hensyn til de forskjellige trykkbelastninger og de forskjellige vippemomenter på segmentsidene som springer inn og ut av spalten.

Segmentene 4 er slik anordnet i dreieretningen (pilen 8) på valsehoveddelen 3 at segmentsiden med den fremspringende ansatsen 4a løper først inn i spalten som blir dannet av to valser 1.

Segmentets 4 mest belastede del i området ved utsparingen 4b (ca. 65 % av den samlede kraft) er den delen av segmentets bakre langside som løper først ut av spalten. Sideansatsene 4e virker da som støtter og derved unngår man utillatelig høye flatetrykk og også vipping av segmentene. Det tilsluttende utløp av ansatsene 4e er uten avgjørende betydning på grunn av den mindre trykkbelastning (ca. 35 % av den samlede kraft). Trykkbelastningen på den innløpende segmentsiden (dvs. den fremre langside av valsen sett i dreieretningen) er vesentlig mindre på grunn av malekraftens arbeidsretning og dermed uten avgjørende betydning.

I de videre utførelseseksempler på Fig. 5 til 8 er det anvendt samme henvisningstall som på Fig. 4 for like deler. I utførelseseksemplet på Fig. 5 er ansatsen 4a og utsparingen 4b på segmentet 4 utformet med en ringformet ytre kontur. 1 utførelseseksemplet på Fig. 6 oppviser ansatsen 4a og utsparingen 4b en trapesformet ytre kontur.

På Fig. 7 og 8 oppviser de der viste segmenter 4 en ytre kontur som består av et sirkelbueformet midtstykke med rette delstykker til begge sider i tilslutning til dette. De rette delstykkene går så i avrundete kanter over i begge de akse-parallelle områdene på siden. Ansatsen 4a henholdsvis utsparingen 4b i segmentet vist på Fig. 8, er noe smalere utformet i aksiell retning sammenlignet med utførelseseksemplet på Fig. 7. Forøvrig sammenfaller dimensjoneringene på Fig. 5 til 8 med dem ifølge Fig. 4.

Den løsbare valsemantelen sammensatt av enkeltsegmenter 4 gjør det mulig ved behov å bytte ut enkelte eller også alle segmentene. For dette er det bare å fjerne de tilsvarende klemelementer 5.

Claims (9)

1. Maskin for kompaktering og/eller forminsking av styrtegods, omfattende to med stort trykk mot hverandre pressbare valser (1), som oppviser en valsehoveddel (3) og en med valsehoveddelen (3) løsbart forbundet valsemantel sammensatt av enkeltsegmenter (4), hvor opplagringsflåtene til valsehoveddelen (3) og segmentene (4) er utformet som sylinderflater, hvor de enkelte segmenter (4) hvert er utstyrt med en eneste fremspringende ansats (4a) på den fremre langside i valsens (1) dreieretning og hvert på den bakre langside i valsens (1) omkretsretning har en eneste komplementært utformet utsparing (4b), og hvor ansats og utsparing er symmetrisk anordnet i forhold til segmentets (4), vinkelrett på valseaksen (la) forløpende midtplan (4c), karakterisert ved at de linjer som genererer segmentets (4) i omkretsretningen pekende ytterflater forløper radielt på valseaksen (la) .

2. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at ansatsen (4a) og utsparingen (4b) - sett i radiell retning -oppviser en rettvinklet, sirkelbueformet eller trapesformet ytre kontur.

3. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at ansatsen (4a) og utsparingen (4b) - sett i radiell retning - oppviser en ytre kontur som består av et sirkelformet midtstykke med rette delstykker til begge sider i tilslutning til dette.

4. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at den aksielle lengde av ansatsen (4a) og utsparingen (4b) i området ved ansatsroten henholdsvis munningen på utsparingen, tilsvarer omtrent den halve aksielle lengden (L) av segmentet (4) .

5. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at dybden av ansatsen (4a) og utsparingen (4b) målt i omkretsretningen, tilsvarer en omkretsvinkel (x) på fra 3° til 15°, fortrinnsvis 5° til 10°.

6. Maskin ifølge krav 1, hvor det er anordnet inngripende passkiler (7) for fastholdelse av segmentene (4) i spor (3c) på valsehoveddelen (3), karakterisert ved at det på hvert segment (4) er anordnet to spor (3c), hvor hvert spor grensende mot frontsiden av valsehoveddelen (3) er bestemt for opptak av en passkile (7), idet hvert av disse spor (3c) bare strekker seg over en del, fortrinnsvis omtrent en fjerdedel, av valsehoveddelens (3) aksielle lengde og - sett i omkretsretningen - ligger ved møtestedet for nabosegmenter (4).

7. Maskin ifølge krav 6, karakterisert ved at det mellom segmentene (4) og passkilene (7) er anordnet en spalte (9) for kompensering av setningsforekomster i klemforbindelsen.

8. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at for fiksering av de enkelte segmenter (4) på valsehoveddelen (3) er det på to sider av segmentene (4) anordnet inngripende klemelementer (5) som ved hjelp av aksielle spennskruer (6) opptatt i spor (3b) på valsehoveddelen (3), er fastspent til segmentet (4) og valsehoveddelen (3).

9. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at ansatsenes dybde målt i omkretsretningen er tilnærmet lik buemålet i området mellom valsene hvor maletrykket virker.