DE1776228B2 - Als Wärmetauscher dienende Walze - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine als Wärmetauscher dienende Walze mit zwei koaxialen Achszapfen und einer von einem Außenmantel und einem zentrisch zu diesem angeordneten Innenzylinder kleineren Durchmessers gebildeten Kammer für den Durchtritt eines Kühl- oder Heizmittels, welche an jedem Ende der Walze durch eine zugleich als Zentrierung für den Außenmantel dienende ringförmige Verschlußeinheit abgedichtet ist.

Bei einer durch die GB-PS 8 69 890 bekannten derartigen Walze sind zwischen den beiden an den Enden befindlichen ringförmigen Verschlußeinheiten zwei hochkant stehende Streifen aus Blech schraubenlinienförmig derart angeordnet, daß sie zwei ebenfalls schraubenlinienförmige Kanäle bilden oder begrenzen. Dabei liegen diese Streifen mit ihren Stirnflächen dichtend am Außenmantel und am Innenzylinder an. Bei dieser bekannten Walze ist es unvermeidbar, daß Außenmantel, Innenzylinder sowie die ringförmigen Verschlußeinheiten von vornherein entsprechend der Ausgestaltung der fertigen Walze ausgebildet und angeordnet sein müssen. Dies setzt eine genaue und somit aufwendige Bearbeitung dieser Teile voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze der eingangs beschriebenen Art zu vereinfachen und ^fi5 somit in bezug auf ihre Herstellung und Wartung weniger aufwendig zu machen. Insbesondere wird angestrebt, mit einfachen MiUeIn, nämlich durch entsprechende Einstellung der ringförmigen Verschlußeinheiten Außenmantel und Innenzylinder zueinander ausrichten zu können, um zu vermeiden, daß die Walze zur Erzielung ihrer endgültigen Gestalt zusätzlichen Bearbeitungen z. B. mit spanabhebenden Werkzeugen unterworfen werden muß. Dabei ist zu berücksichtigen, daß eine derartige Walze während des Betriebes einem verhältnismäßig starken radialen Druck ausgesetzt sein kann, der von den den Außenmantel abstützenden Teilen aufzunehmen ist, ohne daß es zu unzulässigen Verformungen der Walze oder zu einer Lageveränderung des Außenmantels kommt

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Verschlußeinheit zwei geschlitzte Federringe aufweist, von denen der äußere Federring einen Außendurchmesser hat, der etwas kleiner als der Innendurchmesser des Außenmantels ist, und der-Innendurchmesser des inneren Federringes etwas größer als der Außendurchmesser des Innenzylinders ist, und die beiden in montiertem Zustand eineinander zugekehrten Flächen der Federringe in Richtung auf das jeweilige Walzenende divergieren, und daß die Verschlußeinheit einen im Zwischenraum zwischen den Federringen axial verschiebbaren Spannring aufweist, dessen äußere und innere Flächen parallel zu den jeweils zugeordneten Flächen der Federringe verlaufen, wobei durch den Spannring am Walzenumfang verteilte und zur Walzenachse parallele Schraubbolzen geführt sind, die gegen einen sich unter Zwischenlage eines Dichtungsringes an den Federringen abstützenden Haltering verspannbar sind.

Ein wesentlicher durch die Erfindung erzielbarer Vorteil besteht darin, daß durch entsprechende Beaufschlagung der Verschlußeinheiten Außenmantel und Innenzylinder zueinander ausgerichtet werden können. Weiterhin sind diese Ringe geeignet, die Gestalt des Außenmantels zu beeinflussen, beispielsweise derart, daß dieser Walzenmantel sich unter der betrieblichen Beanspruchung nicht in unzulässiger Weise verformt. Eine wesentliche durch die Erfindung ermöglichte Vereinfachung besteht weiterhin darin, daß Außenmantel und Innenzylinder aus üblichen Blechen hergestellt werden können, die zu Zylindern und mit einer längs verlaufenden Stoßnaht versehen werden.

Bei besonders langen Walzen, die erheblichen radialen Drücken ausgesetzt sind, kann es erforderlich sein, etwa in der Mitte der Walze eine weitere aus Federringen, Spannring, Schraubbolzen und Haltering bestehenden Einheit anzuordnen. Diese Einheit braucht jedoch nicht mit einem Dichtungsring versehen zu sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht einer Walze, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 die dazugehörige Vorderansicht,

F i g. 3 in größerem Maßstab einen Teillängsschnitt,

F i g. 4 die Seitenansicht eines Teils der Walze gemäß Fig. 1.

Innenzylinder 1 und Außenmantel 2 der Walze werden aus verhältnismäßig dünnen Blechplatten (mit einer Dicke von beispielsweise 4 bis 6 mm) hergestellt, die in Zylinderform gerollt und mit geschweißter Längsstoßnaht versehen werden. Die Stoßnaht wird nach dem Schweißen so geschliffen, daß Außenmantel und Innenzylinder außenseitig glatt sind. Gegebenenfalls können die Teile nach dem Schweißen noch einen Rollvorgang durchlaufen, so daß sie praktisch vollkommen zylindrisch werden. Am Innenzylinder werden durch Schwei-

Ben hohle Achszapfen 3 mittels Speichen 4 befestigt, so daß die Innenseite des Innenzylinders 1 zwischen ihnen zugänglich bleibt Der Innenraum 5 der Achszapfen 3 steht über Rohre 7 mit der zwischen Innenzylinder 1 und Außenmante! 2 befindlichen Kammer 6 in Verbindung, wobei diese Rohre 7 ebenfalls ah Speichen dienen.

An den Enden der Walze sind in der Kammer 6 zwei mit einem quer verlaufenden Schlitz 32 versehene, unterschiedliche Durchmesser aufweisende Fed?rringe 33, 34 aus Stahl oder ähnlichem Material angeordnet. F i g. 4 zeigt, daß der Schlitz 32 schräg durch den jeweiligen Federring verläuft. Der Federring 33 größeren Durchmessers weist einen Außendurchmesser auf, der nur geringfügig kleiner als die lichte Weite des Außenmantels 2 ist. Der Federring 34 kleineren Durchmessers hat eine lichte Weite, die nur unerheblich größer als der äußere Durchmesser des Innenzylinders 1 ist. Die einander zugekehrten Flächen 35 und 36 der Federringe 33 und 34 verlaufen derart schräg, daß das — auf die Längsachse der Walze bezogen — innere Ende 37 bzw. 38 der Ringe dicker ist als das äußere Ende derselben. In den Zwischenraum 39 zwischen den Federringen 33 und 34 ist ein Spannring 40 eingesetzt, dessen — auf den Radius bezogen — äußere und innere Flächen 41 bzw. 42 schräg verlaufen, so daß sie im Querschnitt eine Konizität aufweisen, die mit der Konizität der Flächen 35,36 der Federringe 33,34 übereinstimmt. Der Spannring 40 ist mit einer Anzahl von Bohrungen 43 versehen, deren Achslinien parallel zur Längsachse der Walze verlaufen. Durch diese Bohrungen 43 ragt mit reichlichem Spiel jeweils ein mit einem Kopf 44 versehener Bolzen 45 hindurch. Diese Bolzen sind in einen Haltering 46 einschraubbar. Zwischen dem Haltering 46 und den Federringen 33, 34 ist ein Dichtungsring 47 aus Gummi oder einem anderen geeigneten nachgiebigen Material angebracht. Der Dichtungsring 47 hat an seinen Umfangsflächen umlaufende Lippen 48, 49, die so angeordnet sind, daß sie durch einen in der Kammer 6 herrschenden Überdruck dichtend gegen Innenzylinder 1 und Außenmantel 2 gepreßt werden.

Nachdem Federringe 33 und 34, Spannring 40 und Haltering 46 mit dem dazwischenliegenden Dichtungsring 47 sowie die Bolzen 45 als Einheit in die Kammer 6 zwischen Innenzylinder 1 und Außenmantel 2 eingeführt worden sind, wobei die einander zugekehrten Flächen der beiden letztgenannten Teile nicht nachbearbeitet, also nicnt abgedreht zu sein brauchen, werden die Bolzen 45 angezogen. Dabei werden zunächst die Federringe 33, 34 infolge der Reibung zwischen dem Spannring 40 und den Federringen 33,34 axial in Richtung auf den Haltering 46 verschoben, wobei der Dichtungsring 47 etwas gepreßt wird und die erforderliche Dichtung zwischen dem Haltering und den Federringen eintritt. Ein weiteres Anziehen der Bolzen 45 hat eine axiale Verschiebung des Spannringes 40 in Richtung auf den Haltering 46 zur Folge, wodurch die Federringe 33, 34 derart auseinandergedrückt werden, daß sie zum Anliegen am Außenmantel 2 und am Innenzylinder 1 kommen. Dadurch wird eine gute Verbindung zwischen Außenmantel 2 und Innenzylinder 1 erzielt.

Der Außenmantel kann hiernach erheblichen radialen Druckkräften ohne Federung ausgesetzt werden. Eine ähnliche Einheit wird auch am anderen Ende der Walze angebracht.

Zufolge dieser Anordnung besteht die Möglichkeit, durch unterschiedlich starkes Anziehen der Bo.'zen 45 tin unterschiedlich starkes Auseinanderdrücken der Ringe 33, 34 entlang dem Walzenumfang zu bewirken. Hierdurch ist es möglich, den Außenmantel 2 gegenüber dem Innenzylinder 1 radial zu verschieben und dadurch eine genaue Zentrierung des Außenmantels gegenüber dem Achszapfen 3 zu erzielen. Weiterhin kann durch unterschiedlich starkes Anziehen der Bolzen 45 die Form des Außenmantels 2 etwas geändert und somit berichtigt werden, so daß er, wenigstens an den Enden, eine genaue zylindrische Form ergibt. Eine spanabhebende Bearbeitung des Außenmantels 2 wird dadurch überflüssig.

Da die Kühlwalze durch die vorbeschriebene Bauart unter Verwendung von Speichen 4 zwischen den Achszapfen 3 und dem Innenzylinder 1 innenseitig zwischen den Speichen zugänglich ist, besteht die Möglichkeit, an der dazu erforderlichen Stelle der Innenseite des Innenzylinders 1 Ausgleichgewichte anzubringen, so daß nicht nur eine statische, sondern auch eine dynamische Auswuchtung der Walze möglich ist.

Um zu gewährleisten, daß die Kammer 6 mit Kühlmittel ganz gefüllt wird, muß die Luft aus derselben entfernt werden. Zu diesem Zweck ist am Innenzylinder 1 ein nicht dargestelltes Luftauslaßventil angebracht, das mit einem Rohr innerhalb der Kammer 6 nahe dem Außenmantel 2 mündet.

Die Kühlwalze kann auf einfache Weise zusammengesetzt werden. Irgendwelche Nachbehandlungen, z. B.

Abdrehen und/oder Schleifen des Außenmantels 2 sind im allgemeinen nicht erforderlich. Es besteht auch keine Abhängigkeit von bestimmten Abmessungen von auf Lager vorhandenen, z. B. gezogenen Rohren, da Außenmantel und Innenzylinder aus Blechplatten, die gerollt und geschweißt werden, hergestellt werden können. Weiterhin kann die Walze zufolge ihres Aufbaus einfach demontiert werden, wodurch die Möglichkeit zum Entrosten und erneuter Rostschutzbehandlung besteht.

Es war bereits erwähnt worden, daß bei besonders langen Walzen die Notwendigkeit bestehen kann, etwa in der Mitte der Walze zusätzlich eine Einheit aus Federringen, Spannring, Schraubbolzen und Haltering anzubringen. Dabei wird, um die Bolzen 45 dieser Einheit anziehen zu können, ein langer Schlüssel erforderlich sein, der dem innenseitigen sechseckigem Loch 50 des Schraubenkopfes angepaßt ist.

Die Walze kann auch für ein anderes Kühlmedium vorgesehen sein; sie kann im übrigen auch als Heizwalze (Trockenwalze) verwendet werden, wobei sie von einem Wärmeträger, z. B. Dampf, durchströmt wird. Spannring 40 und Haltering 46 brauchen nicht einteilig ausgeführt zu sein. Sie können auch aus einzelnen Ringabschnitten bestehen. Der Dichtungsring 47 kann eine andere Form als die gemäß der Zeichnung aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Als Wärmetauscher dienende Walze mit zwei koaxialen Achszapfen und einer von einem Außenmantel und einem zentrisch zu diesem angeordeten Innenzylinder kleineren Durchmessers gebildeten Kammer für den Durchtritt eines Kühl- oder Heizmittels, welche an jedem Ende der Walze durch eine zugleich als Zentrierung für den Außenmantel dienende ringförmige Verschlußeinheit abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinheit zwei geschlitzte Federringe (33, 34) aufweist, von denen der äußere Federring (33) einen Außendurchmesser hat, der etwas kleiner als der Innendurchmesser des Außenmantels (2) ist, und der Innendurchmesser des inneren Federringes (34) etwas größer als der Außendurchmesser des Innenzylinders (1) ist, und die beiden in montiertem Zustand einander zugekehrten Flächen (35,36) der Federringe (33,34) in Richtung auf das jeweilige Walzenende divergieren, und daß die Verschlußeinheit einen im Zwischenraum (39) zwischen den Federringen (33, 34) axial verschiebbaren Spannring (40) aufweist, dessen äußere und innere Flächen (41, 42) parallel zu den jeweils zugeordneten Flächen (35, 36) der Federringe (33, 34) verlaufen, wobei durch den Spannring (40) am Walzenumfang verteilte und zur Walzenachse parallele Schraubbolzen (45) geführt sind, die gegen einen sich unter Zwischenlage eines Dichtungsringes (47) an den Federringen (33, 34) abstützenden Haltering (46) verspannbar sind.

2. Walze gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa in der Mitte der Walze eine weitere aus Federringen (33, 34), Spannring (40), Schraubbolzen (45) und Haltering (46) bestehende Einheit angeordnet ist.