DE2649801B2 - Segmentwalze für eine Brikettieroder Kompaktierwalzenpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Segmentwalze für eine Brikettier- oder Kompaktierwalzenpresse, bei der auf dem Umfang einer Walzentrommel sich in Richtung der Walzenachse erstreckende Formsegmente unter Zwischenlage von aus duktilem Metall bestehenden Ausgleichskörpern zwischen ihren Seitenwänden nebeneinanderliegend und mit ihrer Unterseite in V-förmige Sitzmulden eingreifend fest gehalten sind.

Im rauhen Betrieb wird bei verschiedenen Produkten festgestellt, daß durch den Preßdruck das zu verpressende Gut zwischen und unter die Formsegmente gelangt. Diese Schwierigkeiten ergeben sich insbesondere dann, wenn die zu brikettierenden Stoffe mit niedrigen Korngrößen oder bei sehr hohen Temperaturen verpreßt werden müssen, wobei die auf die Werkzeuge übertragene Wärme zu Wärmedehnungen und Verlagerungen führen kann.

Man hat bereits versucht, die Formeinsätze bzw. Formsegmente auf dem Umfang der Walzentronimel durch Winkellaschen, die mit einem Schenkel über die stirnseitigen Vorsprünge der Formsegmente greifen, so zu befestigen, daß sie, insbesondere auch bei auftretenden Wärmedehnungen, unverrückbar sitzen.

Bei einer bekannten Brikettierwalzenpresse ist daher, um die Formsegmente so zu halten, daß sie auch bei starker Beanspruchung und Erwärmung ihren festen Sitz beibehalten, vorgesehen, daß die Stirnflächen der Formsegmenie derart auf die Walzentrommel zu divergierend abgeschrägt'sind, daß sie auf jeder der beiden Walzenseiten auf der Mantelfläche eines Kegelstumpf liegen, dessen Achse mit der Walzenachse zusammenfällt, daß als Halterung auf jeder der beiden Walzenseiten ein Haltering konzenlrisch zur Walzenachse angeordnet ist, dessen an den Stirnflächen der Formsegmente anliegende Fläche entsprechend kegelstumpfförmig geformt sind (DE-PS 13 00 049).
Um eine besonders gute Ausrichtung und damit Abdichtung zwischen den Formsegmenten von Heißbrikettierwalzenpressen, die vornehmlich bei sehr hoher Temperatur von 450 bis 500° C zur Eisenerzbrikettierung eingesetzt werden, zu erzielen, ist es bekannt, im

ίο kalten Zustand der Walze zwischen den Formsegmenten als Ausgleichskörper Zwischenscheiben aus einer niedrigschmelzenden Legierung mit einem Schmelzpunkt zwischen insbes. 290 und 370° C, keinesfalls aber oberhalb derjenigen Temperatur, bei welcher die Formsegmente im Betrieb ihre größte Wärmedehnung besitzen, vorzusehen, deren Profil dem Längsprofil der Formsegmente entspricht (DE-OS 24 49 250 korrespondierend US-PS 39 38 930). Hierdurch soll erreicht werden, daß alle Formsegmente den notwendigen gleichen Abstand zum Ausgleich von Wärmedehnungen haben. Beim Inbetriebnehmen der Heißbrikettierpresse erhöht sich die Temperatur der Formsegmente, wodurch die Zwischenscheiben erweichen. Bei Erreichen der höchsten Betriebstemperatur sind die Zwischenscheiben mehr oder minder vollständig geschmolzen und aus den Spalten zwischen den Formsegmenten verdrängt, wodurch letztere überall in einen festen und gleichmäßigen Kontakt gelangt sein sollen. Diese Maßnahme hat sich als wenig wirksam und als überflüssig erwiesen, da die Formsegmente in ihren Sitzen oder dgl. ausreichend genau ausgerichtet sind und beim Erwärmen von allein nur das notwendige Dehnungsspiel einnehmen.

Es hat sich gezeigt, daß auch bei den beiden zuletzt genannten Brikettierwalzen das zu verpressende Gut unter die Formsegmente gedrückt wird. Hierdurch geht deren guter Sitz in den Sitzen, bei denen es sich vielfach um präzionsgeschliffenc V-förmige Sitze handelt, verloren. Die Folge ist, daß durch zu hohe Flächenpressung und ungleichmäßige Auflage der Formsegmente Deformationen der Walzentrommel oder des zentralen Wellenkörpers und Brüche der Formsegmente eintreten.

Bei den aus der DE-AS 12 47 922 bekannten Brikettierwalzenpressen mit Formsegmenten, auf denen Formmulden bzw. Formaussparungen in Reihen, jedoch "in der Achsrichtung der Walzen gesehen, gegeneinander versetzt angeordnet sind, sind die Seitenwände der benachbarten Formsegmente, die parallel oder unter einem verhältnismäßig kleinen spitzen Winkel zur Walzenachse verlaufen, gewellt und — gegebenenfalls mit Nut und Feder — derart auf der Walzentrommcl befestigt, daß zwischen den Formsegmenten ein schmaler wellenförmiger Spalt verbleibt, welcher etwa den Umrissen der in einer Reihe angeordneten Formmulden folgt und zwischen diesen verläuft. Wenn nicht erwünscht ist, daß sich die Spalte zwischen den Formsegmenten beim Betrieb der Presse sehr schnell mit Brikettiergut füllen, wodurch die Walzen eine glatte, in sich geschlossene Oberfläche erhalten sollen, können, wie dort angegeben, die Spalte mit einem Buntmetall, z. B. Kupfer, ausgegossen werden, das etwa den gleichen Wärmedehnungskoeffizienten besitzt wie der für die Segmente benutzte Gußwerkstoff. Auf diese Weise soll verhindert werden, daß sich überhaupt Brikettiergut /wischen die Segmente setzt. Dies sei besonders bei Brikettiergut vorteilhaft, das sich im Laufe der Zeit in den Spalten zersetzt oder verändert und nachteilig auf

das frische Brikettiergut einwirkt.

Durch das Ausgießen der Spalte mit Buntmetali. z. B. Kupfer, des gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Formsegmente, welches im Betrieb nicht schmilzt sondern duktil, d. h. formbar, bleibt, iäßt sich wegen des ständigen »Arbeitens« der Segmente in den Sitzen nicht ganz verhindern, daß feines Brikettiergut durch die sich im Betrieb ergebenden, wenn auch sehr engen Spalte, bis unter die Formsegmente in die Sitze gelangt, so daß der gute Sitz verlorengeht und wegen der ungleichmäßigen Auflage der Formsegmente Deformationen und Brüche nicht auszuschließen sind. Die Herstellung der Segmentwalzen dieser Brikettierpresse wird wegen des zeitraubenden und schwierigen Ausgießens der einzelnen Spalte nacheinander mit dem Buntmetall für kostspielig gehalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Brikettier- oder Kompakticrwalzenpresse der eingangs genannten Art eine Ausbildung anzugeber durch die auf einfache und sichere Weise verhindert wird, daß sich zu verpressendes Gut unter den Segmenten festsetzen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Ausgleichskörper, die die Form von Dichtleisten haben, aus einem bei Betriebstemperatur duktil gebliebenem Metall bestehen und in in den Seitenwänden der Formsegrrlente in radialem Λ istand von deren Arbeitsfläche ausgebildeten, sich in Richtung der Walzenachse erstreckenden Dichtnuten eingespannt gehalten sind.

Die auf diese Weise gegeneinander abgedichteten Formsegmente lassen sich trotz geringen Spiels, das sich im Betrieb zwischen den Formsegmenten einstellt, und trotz der ständigen ganz leichten Relativbcwegungen der Formsegmente gegeneinander derart halten, daß nennenswerte Durchtritte von zu brikettierendem Cut zu den Sitzflächen nicht mehr feststellbar sind. Die in den Seitenwänden der Forinsegmente ausgebildeten Dichtnuten erlauben es, mit verhältnismäßig kleinen Dichtleisten auszukommen, da sie sich nicht auf der Walzentrommel abstützen und auch nicht bis nahe zur Oberfläche reichen sollen. Außerdem ist die Montage erleichtert. Die Dichtleisten schmelzen im Betrieb nicht.

Die Dichtnuten und Dichtleisten können an sich beliebige Form haben. Letzteren sollten die Dichtnuten etwas Platz zum Verformen beim Zusammenbau belassen. Es haben sich als zweckmäßig Dichinuten erwiesen, die im Querschnitt die Form eines Kreissegments oder eines gleichschenkeligen Dreiecks mit der Basis an den Seitenwänden haben und Dichtleisten, die runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, weil dann die beiden Dichtnuten benachbarter Seitenflächen eine Aufnahmekammer in Form eines Kreises oder eines auf der Spitze stehenden Vierecks, insbesondere Quadrats, bilden, in die eine eckige oder eine runde Dichtleiste gelegt werden kann, die sich ausreichend verformen kann und die durch zu brikettierendes Gut, das im Betrieb durch den sich zwischen den Formsegmenlen radial außerhalb der Dichtleiste ergebenden Spalt einzudringen trachtet, in die der Walzenachse bo nächste Lage gedrückt wird.

Bei den in die Dichtnuten einzulegenden Dichtleisten ist es zweckmäßig, wenn diese in an sich bekannter Weise vordem Einbau im Querschnitt etwas kleiner und in der Erstreckung in Uinfangsrichtung der Walzentrommel etwas größer sind als die gemeinsame Tiefe der Dichtnuten bei an der Walzentrommel fest gehaltenen Formsegmenten, da beim Einbau und radialen Verspannen der Fürmsegmente die Dichtleisten in Umfangsrichtung zusammengedrückt und plastisch verformt werden, wobei sie den gebildeten Dichtraum nicht vollständig ausfüllen, um Toleranzen auszugleichen und im rauhen Betrieb gewisse Verformungen ausgleichen zu können.

Als Werkstoff hat sich für die Dichtleisten Weichkupfer oder Aluminium besonders bewährt. Es kommen ähnliche duktile Werkstoffe, wie sie bereits bei Metalldichtungen bekannt sind, ebenfalls in Frage.

Bei Versuchen an einer Produktionsmaschine hat sich überraschend gezeigt, daß die erfindungsgemäße Abdichtung mit bestem Erfolg eingesetzt werden kann. Man konnte beobachten, daß feine pulverförmige Materialien nicht mehr wie üblich zum Sitz für die Formsegmente hinwandern, sondern nur bis zur Dichtleiste gelangen

Die Dichtleiste braucht im Querschnitt nicht sonderlich groß zu sein. Bei rundem Querschnitt genügt vielfach ein Durchmesser von weniger als 5 mm. z. B. von 3 mm. Dies hat den Vorteil, daß die Dichtnut nur verhältnismäßig klein ausgebildet ist, was wegen der sehr harten Werkstoffe, aus denen die Fornisegmente bestehen, deren Herstellung und Bearbeitung erleichtert. Die Formsegmente werden so dimensioniert, daß sie mit ihren Seitenwänden flächig aneinanderliegen oder nur ein geringer Spalt von etwa 0,1 bis 0.25 mm verbleibt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand einer Zeichnung näher erläutert, in deren F i g. 1 bis 3 an sich bekannte Segmente im Quersch nitt dargestellt sind, die durch drei verschieden ausgebildete Dichtnuten und Dichtleisten gegeneinander abgedichtet sind, wobei der Abstand der Seitenwände der Formsegmente übertrieben groß dargestellt ist.

Zwischen den Seitenwänden 11 von Formsegment.en 10. die mit ihrer feinst bearbeiteten dachförmigen Unterseite 12 in ihre Sitze der Walzentrommel einer nicht dargestellten Segmentwalze eingreifen, sind duktile metallische Dichtungen 3, 4 oder 5 mit radialem Abstand von der Arbeitsfläche 13 in Dichtnuten 31, 41 oder 51 eingesetzt, die in den Seitenwänden 11 ausgebildet sind. Der Abstand der Seilenwände II ist übertrieben dargestellt und beträgt praktisch vielfach nur einen Bruchteil eines Millimeters.

Die Dichtleiste 3 gemäß Fig. 1 ist im Querschnitt rechteckförmig und in Dichtnuten 31 eingelegt, die in den beiden einander gegenüberliegenden Seitenwänden 11 mit halbrundem Grund ausgebildet sind, so daß die Dichtleiste 3 beim Zusammenbau nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in radialer Richtung eingeklemmt eingespannt wird. Ihr Querschnitt ist etwas geringer als der Querschnitt der beiden Dichtnuten 31 im eingebauten Zustand der Formsegmente 10, wenn diese also mit ihrer Unterseite in die V-Sitze der Walzentrommel fest eingreifen.

Die Dichtleiste 4 gemäß Fig. 2 ist in Form eines runden Stabs ausgebildet, welcher in halbrunde Dichtnuten 41 in beiden einander gegenüberliegenden Seitenwänden 11 der Formsegmente 10 eingelegt ist und diese vollständig ausfüllt. Diese Ausbildung ist dann zweckmäßig, wenn ein größerer als normaler Spalt zwischen benachbarten Segmenten 2 zu erwarten ist und beim Zusammenbau Werkstoff der Dichtleiste radial in den Spalt ausweichen soll.

Die Dichtleiste 5 gemäß Fig. 3 schließlich hat die gleiche Form wie die Dichtleiste 4, ist jedoch in Dichtnuten 51 eingelegt, welche im Querschnitt die Form eines gleichseitigen Dreiecks mit der Basis an der

Seitenfläche Il haben. Beim Zusammenbau wird die Dichtleiste derail verformt, daß fasi der ganze Querschnitt der beiden Dichtnuten ausgefüllt wird, wenn die beiden I ormsegmentc 10 ganz oder praktisch zur Anlage an ihren .Seitenwänden 11 gekommen sind.

Hei allen Dichllcisten 3 bis 5 ist die l-lrstrcckung in Umfangsriehttmg der Walzentrommel etwas größer als die Tiefe der .sie gemeinsam aufnehmenden Dichinuten, 31, 41 oder 51, wenn die Formsegmenle 10 im Anlagc/ustand in die Sitzmulden der Walzentrommel vollständig eingreifen.

Die IOrmsegmente weisen auf der Oberseite ggfs. in bekannter Weise eine l'rofilierung oder Formausspa riingcn 14 auf, siehe Fig. 3. in denen Briketts geforni werden.

Durch besondere Oberflächengestaltung, /. Ii. durcl l.ängsrippen oder dgl. lassen sich besondere betriebssi cherc Abdichtungen erzielen. Fs sei jedoch daran hingewiesen, daß auch mil Diehtleislen aus Weichkiipfci und Aluminium, die eine runde Querschnittsform, wii die Diehtleislen 4 und 5, haben, und die in halbrunde oder V-förmige Dichtnuten eingelegt sind, beste I jgcbnisse erzielt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Segmentwalze für eine Brikettier- oder Kompaktierwalzenpresse, bei der auf dem Umfang einer Walzentrommel sich in Richtung der Walzenachse erstreckende Formsegmente — unter Zwischenlage von aus duktilem Metall bestehenden Ausgleichskörpern zwischen ihren Seitenwänden — nebeneinanderliegend und mit ihrer Unterseite in V-förmige Sitzmulden eingreifend festgehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichskörper, die die Form von Dichtleisten (3,4,5) haben, aus einem bei Betriebstemperatur duktil gebliebenem Metall bestehen und in den Seitenwänden (11) der Formsegmente (10) in radialem Abstand von deren Arbeitsfläche ausgebildeten, sich in Richtung der Walzenachse erstreckenden Dichtnuten (31,41,51) eingespannt gehalten sind.

2. Segmentwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtnuten (31, 41, 51) mittig der Seitenwände (11) angeordnet sind und im Querschnitt die Form eines Kreissegments oder eines gleichschenkeligen Dreiecks mit der Basis an den Seitenwänden haben.

3. Segmentwalze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (3, 4, 5) runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.

4. Segmentwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (3,4, 5) aus Weichkupfer oder aus Aluminium gefertigt sind.