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Quetschwalzwerk, insbesondere zum Flockieren von ölsaatbruch
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Die Erfindung betriefft ein Quetschwalzwerk, insbesondere zum Flockieren
von Getreidekörnern und Ölsaatbruch, mit zwei kreiszylindrischen Walzen, die mit
horizontalen Walzenachsen zwischen sich einen Walzspalt bilden und motorisch antreibbar
sind, wobei vor zugsweise die eine Walze mit einem Antriebsmotor und mit der anderen
Walze über einen eine Differenzgeschwindigkeit erzeugenden Ubertrieb gekoppelt ist,
einer zu dem Walzspalt führenden Walzgut-Zuführeinrichtung und einer unterhalb des
Walzspalts angeordneten Produkt-Ableiteinrlchtung, die vorzugsweise eine Flocken-Abstreife;nichtung
enthält.
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Zum internen Stand der Technik der Anmelderin gehören Quetschwalzwerke
der beschriebenen Art, bei denen wie auch bei Quetschwalzwerken anderer Hersteller
durch besondere Vorkehrungen dafür
gesorgt ist, daß an den axialen
Enden der Walzen möglichst wenig Walzgut ungequetscht am Walzspalt vorbeifällt.
Zu diesem Zweck sind an den Enden der Walzen möglichst dicht,anliegende Formstücke
vorgesehen, die sich möglichst nahe an der Walze axial und/oder radial zu den Walzen
erstrecken, um dort das IIindurchtreten von ungequetschtem Walzgut möglichst weitgehend
zu verhindern. Bei derartige Quetschwalzwerken ist der Verschleiß der Walzen-Oberflächen
in den axialen Endbereichen der Walzen geringer als in den im Vergleich dazu sehr
viel größeren mittleren Bereichen, so daß bei Konstanthalten der gewünschten mittleren
Flockengröße schließlich die weniger stark abgetragenen Endabschnitte metallisch
aufeinanderlaufen und unter dem Einfluß konzentriert.hoher Flächenpressungen, die
am Walzenende erhebliche Scherspannungen erzeugen, ausbrechen. Diese Gefahr wird
noch dadurch vergrößert, daß die Walzenoberflächen meist hart und spröde sind, und
daß in modernen Anlagen große Walzenlängen und entsprechend hohe Anpreßkräfte verwendet
werden, so daß in metallisch aufeinanderlaufenden Endabschnitten der Walzen sehr
hohe Flächenpressungen auftreten können. Um diesen Nachteilen zu begegnen, müssen
die Walzen in regelmäßigen Zeitabstände von normalerweise 500 bis 1 000 Betriebsstunden
nachgeschliffen werden. Dieses Nachschleifen bedingt einen entsprechenden Produktionsausfall
und ist umständlich, arbeitsaufwendig und wenig genau; auch können die beim Schleifen
eJststehenden Funken Gefahren hervorrufen.
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Um diesen Nachteilen zu begegnen, sind verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen
worden. So hat man beispielsweise von einer Abdichtung an den Enden der Walzen ganz
abgesehen und das dort
vorbeifallende Gut in den Walzgut-Zulauf
zurückgeführt. Die gewünschte Gleichmäßigkeit des Walzen-Verschleißes konnte jedoch
damit nicht erzielt werden.
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Das gleiche gilt auch für die Maßnahme, die Walzgut-Zufuhr so groß
einzustellen, daß sich vor dem Walzspalt ein im Querschnitt etwa keilförmiger Überschuß
ansainmelte, der gleichmäßig über die Enden der Walzen abfluß und so für eine gleichmäßige
Beaufschlagung der Walzen über ihre ganze Länge sorgen sollte. Insbesondere zeigte
sich in der Praxis, daß die Einhaltung eines gewünschten Überfüllungsgrades mit
vertretbarem Aufwand nicht zu erzielen war.
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Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Quetschwalzwerk der beschriebenen
Art zu schaffen, bei dem ein Nachschleifen der Walzen nur in verhältnismäßig großen
Zeitabständen oder sogar überhaupt nicht mehr erforderlich ist.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einem Quetschwalzwerk
der eingangs angegebenen Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Walzen im
Wirkungsbereich der Walzgut-Zuführeinrichtung liegende, vom Walzgut beaufschlagte
Endabschnitte verringerten Durchmessers haben und daß unterhalb dieser Endabschnitte
Ailffang- und Rückführeinrichtungen vorgesehen sind, die das dort herabfallende
Material zu der Walzgut-Zuführeinrichtung zurückleiten.
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Es hat sich gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Quetschwalzwerk
der
Verschleiß der Walzenoberflächen sehr viel gleichmässiger ist als bei den vorbekannten
Walzwerken. Insbesondere tritt auch im Übergangsbereich zu den Walzen-Endabschnitten
verringerten Durchmessers kein störender Minderverschleiß auf.
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Deshalb ist bei dem erfindungsgemäßen Walzwerk ein Nachschleifer.
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nur in sehr viel größeren Zeitabständen als bei vorbekannten Walzwerken
erforderlich, und Kantenbrüche können sehr weitgehend vermieden werden. Vielfach
kann ein Nachschleifen zwischen den Generalüberholungen ganz unterbleiben. Nach
derzeitigem Verständnis sind die erzielten Vorteile vor allem darauf zurückzuführen,
daß auch an den axialen Enden der mit vollem Durchmesser ausgeführten eigentlichen
Walzenarbeitslänge keine Diskontinuität der Walzgut-Zufuhr pro Längeneinheit des
Walzspalts vorliegt.
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Für die weiter außen liegenden Endabschnitte ist die dort geringere
Beaufschlagung mit Walzgut nicht nachteilig, da dort der Walzendurchinesser verringert
ist und somit auch bei Minderverschleiß keine Gefahr des metallischen Aufeinanderlaufens
besteht.
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In diesem Sinne hat sich gezeigt, daß der Erfindungsgedanke auch dadurch
verwirklicht oder die bisher beschriebene Verwirkeichung dadurch verbessert werden
kann, daß das Walzwerk für eine erhöhte Walzgut-Zufuhr im Bereich der axialen Enden
des Walzspalts eingerichtet ist. Das kann beispielsweise dadurch erzielt werden,
daß man einen Zuführschlitz verwendet, der über den axialen Enden der Walzen verbreitert
ist. Dadurch kann in den axialen Endbereichen der Walzen trotz der Verluste durch
vorbeifallendes Walzgut ebenfalls ein wenigstens normaler Verschleiß hervorgerufen
werden. Es ist auch denkbar1 daß in den
axialen Endbereichen der
Walzen sogar ein etwas höherer Verschleiß als im Mittelteil hervorgerufen werden
kann. Bei Ausführungen mit abgesetzten Walzen-Endabschnitten verringerten Durchmessers
mag auch vorteilhaft mitwirken, daß infolge der verstärkten Walzgut-Zufuhr in die
axialen Endbereiche der Walzen und der entsprechenden Vergrößerung des axial über
die übergangskanten in die Endabschnitte der Walzen strömenden Walzgut-Anteils dort
ein erhöhter Verschleiß bewirkt wird, der den Minderverschleiß durch vorzeitiges
Weglaufen von Walzgut an den axialen Enden der Walzen mindestens ausgleicht.
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Die Erfindung und weitere Ausgestaltungen sowie die dadurch erzielten
Vorteile werden in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert,
wobei alle sich vom Stand der Technik unterscheidenden Merkmale von erfindung swe
5 entl icher Bedeutung sein können.
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Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Vertikal-Längsschnitt-Darstellung
eines erfindungsgemäßen Quetschwalzwerks entlang der Linie I-I der Fig. 2, Fig.
2 eine schematische Vertikal-Querschnitts-Darstellung des in Fig. 1 dargestellten
Quetschwalzwerks nach der Linie II-II der Fig. 1.
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Das in den Figuren 1 und 2 ganz schematisch dargestellte Quetschwalzwerk
hat ein kastenartiges Gehäuse 2, das auf einem Fundament 4 aufgebaut ist. Zwei kreiszylindrische
Walzen 6, 8 sind mit horizontalen Walzenachsen 10, 12 in parallelen Seitenwänden
14, 16 des Gehäuses 2 drehbar gelagert und-bilden zwischen sich einen Walzspalt
18. Oberhalb des Walzspalts 18 befindet sich eine Walzgut-Zuführeinrichtung, hier
in Form eines sich über die ganze axiale Länge der Walzen 6, 8 erstreckenden länglichen
Troges 20.
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Der Trog 20 ist elastisch befestigt und kann mit einer Rütteleirrichtung
22 in Schwingungen versetzt werden, so daß das im Trog befindliche Walzgut gleichmäßig
über die Länge des Troges verteilt wird. Dem Trog 20 wird das Walzgut über einen
darüber befindlichen Aufgabebehälter 24 zugeleitet. Das Walzgut verläßt den Trog
20 aus einer schlitzförmigen öffnung 26 und fällt zum Walzspalt 18 hin. Der Wirkungsbereich
der Zuführeinrichtung 20 erstreckt sich bis an die axialen Enden der Walzen 6, 8
oder sogar vorzugsweise etwas darüber hinaus. Zum Abführen des Walzprodukts ist
unterhalb der Walzen 6, 8 eine Produkt-Ableiteinrichtung vorgesehen. Diese enthält
bei der dargestellten Ausführungsform einen Sammelraum 28, aus dem das Produkt auf
irgendeine Weise, beispielsweise pneumatisch durch Abzugöffnangen 30, 32, abgeleitet
werden kann Disj Zeichnungen sind nicht maßstäblich. Insbesondere haben die Walzen
im allgemeine ein größeres Verhältnis Länge/Querschnitt
als in
den Figuren dargestellt.
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Die Walzen haben Endabschnitte 34, 36 verringerten Durchmessers, so
daß dort die Quetschwirkung auf das Walzgut erheblich vermindert ist oder sogar
ganz wegfall. Unterhalb der Endabschnitte 34, 36 sind Auffangeinrichtungen 38, 40
vorgesehen, um das in den Endbereichen der Walzen anfallende, vornehmlich unflockierte
Walzgut aufzufangen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Auffangeinrichtungen
in besonders einfacher Weise durch quer zu den Walzenachsen 10, 12 verlaufende Rinnen
42, 44 gebildet. Die Auffangeinrichtungen sind über Rückführ-Förderinrichtungen
46, 48 an die Walzgut-Zuführeinrichtung 20 angeschlossen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform sind in den Rinnen 42, 44 Förderschnecken
50, 52 angeordnet, die das in die Rinnen fallende Gut zu den einen Enden der Rinnen
transportieren. An diese Abgabeenden, von denen in den Figuren (Fig. 2) nur das
Abgabeende 54 der Rinne 42 zu sehen ist, sind Vertikal-Förderer 56, 58 angeschlossen,
die einen Teil der Rückführ-Fördereinrichtungen 46 bzw. 48 bilden. Bei der dargestellten
Ausführungsform sind die Vertikal-Förderer ebenfalls als Schneckenförderer ausgebildet;
sie bestehen jeweils aus einem vertikalen Förderrohr 60, 62 und einer darin laufenden
vertikalen Förderschnecke 64, 66. Die Förderschnecken werden von Motoren 68, 70,
72 angetrieben. An das obere oder Abgabeende der Vertikal-Fördereinrichtungen 56,
58 sind nach unten verlaufende Leitungen, Rinnen oder dergleichen 74, 76 angeschlossen,
die ebenfalls Teile der Rückführ-Fördereinrichtungen darstellen und in den Trog
20 münden. Um den Abtransport des in den Endbereichen der Walzen anfallenden Walzgut
einschließlich der
ungewalzten Anteile zu erleichtern, können die
Rinnen 42, 44 der Auffangeinrichtungen auch geneigt angeordnet sein; diese Möglichkeit
ist in Fig. 2 in Form der strichpunktiert angedeuteten Rinne 242 erläutert.
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Um mit Sicherheit die gesamte Menge des ungenügend gequetschten Walzguts
aufzufangen, ist es zweckmäßig, die Auffangeinrichtungen so auszubilden, daß sie
in einem Axialbereich wirksam sind, der den mit vollem Walzendurchmesser ausgeführten
Walzenbereich geringfügig überlappt. Bei der dargestellten Ausführungsform erstrecken
sich die inneren Seitenwände 78, 80 der Rinnen 42 bzw. 44 bis in den Bereich des
vollen Walzendurchmessers nach oben; die Seiterwände haben dort bogenförmige Ränder
82, 84, die nahe an den Oberflächen der Walzen 6 bzw. 8 verlaufen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform gehen die Endabschnitte 34,
36 jeweils in einer ringförmigen Absatzfläche 86, 88 unter einem stumpfen Winkel
von vorzugsweise etwa 1350 in den mit vollem Durchmesser ausgeführten Walzbereich
der Walzen 6, 8 über. Diese Ausführungsform ist in der Herstellung besonders einfach
und hat sich in Dauerversuchen bewährt. Günstige Ergebnisse lassen sich auch erhalten,
wenn man den Übergang mit einem rechten Winkel (900) oder sogar kantenfrei ausbildet.
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Die Verringerung des Walzendurchmessers in den Endabschnitten 34,
36 beträgt zweckmäßig etwa das 5-50fache der Spaltbreite des Walzspalts, vorzugsweise
etwa das 10fach. Beispielsweise beträgt die Durchmesserverminderung etwa 10 mm,
also die Absatztiefe am Endabschnitt
der Walzen etwa 5 mm bei
einem für Sojabohnenbruch bestimmten Quetschwal zwerk mit folgenden technischen
Daten: Durchmesser der Walzen: 700 mm Wirksame axiale Walzenlänge: 1 770 mm Axiale
Länge jedes Endabschnitts von verringertem Durchmesser: 50 mm Walzspalt einstellbar:
0,1... 0,8 mm Walzendrehzahl: 270 min 1 Antriebsleistung: 130 kW Produktion: 350
t pro Tag Allgemein richtet sich das Ausmaß der Durchmesser-Verringerung in den
Endabschnitten nach der normalerweise vorkommender maximalen Korngröße und der Verschleßwirkung
des Walzguts; dabei wird eine übliche Einsatzdauer der Walzen bis zum ersten Gesamt-NachschleZ-fen
zugrundegelegt, also beispielsweise 2 Jahre.
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Im Betrieb des Quetschwalzwerks drehen sich die Walzen 6, 8 in Richtung
der Pfeile 106, 108 (Fig. 2) gegersinnig in den Walzspalt 18 hinein, und Walzgut,
das vorzugsweise in einem Riffelwalzwerk vorgebrochen ist, wird über den Trog 20
eingeleitet. Das Walzgut wird beim Passieren des Walzspalts 18 gequetscht und gelangt
in Plockenform in den Produkt-Sammelraum 28, aus welchem es über die Absaugöffnungen
30, 32 abgesaugt wird. Das in den axialen Endabschnitten 34, 36 der Walzen 6, 8
nur ungenügend gequetschte Walzgut wird in den Rinnen 42, 44 aufgefangen und von
den horizon-Malen und vertikalen Förderschnecken 50, 52 bzwa 64, 66 und den
Leitungen
74, 76 in den Trog 20 der Walzgut-Zuführeinrichtung zurückgeleitet.
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Andere Ausführungsformen sind möglich, ohne den Rahmen der Brfindung
zu verlassen.