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Mehrwellige Schneckenpresse mit in ihre einzelnen Zylinder
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eingesetzten Verschleißbüchsen
Die Erfindung bezieht
sich auf eine mehrwellige Schneckenpresse mit in ihre einzelnen Zylinder eingesetzten
Verschleißbüchsen, die im jeweiligen Sattelbereich über eingesetzte Sattelspannleisten
unter Aufrechterhaltung der Innenzylinderwandung ineinander übergehen. Eine derartige
Schneckenpresse ist aus der DE-OS 2 325 252 bekannt.
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Zur Herstellung derartiger Verschleißbüchsen geht man von einem entsprechenden
Rohrstück aus, auf dessen Innenwandung durch Zentrifugieren die Verschleißschutzschicht
aufgebracht wird. Hierzu wird das Rohr entweder in seiner Gesamtheit oder abschnittsweise
erhitzt, so daß das in seinem Inneren befindlicheMaterial zur Bildung der Verschleißschutzschicht
schmilzt und sich mit der erhitzten Innenfläche des Rohres verbindet.
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Durch Honen wird anschließend die erforderlich Oberflächenqualität
erreicht. Schließlich wird durch zwei Längsschnittein das Rohrstück ein Segment
herausgeschnitten, so daß der verbleibende Teil des Rohrstücks in den betreffenden
Zylinder der Schneckenpresse unter Anschluß an die betreffenden Sattelspannleisten
eingeschoben werden kann. Das herausgeschnittene Segment kann nicht weiter verwertet
werden, es bildet Abfall.
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Diese Art des Herstellungsverfahrens der Verschleißbüchsen macht das
erwähnte Zentrifugieren erforderlich. Andere bekannte Arten der Aufbringung von
Verschleißschutzschichten sind in diesem Falle, wenn überhaupt, nur schwer anwendbar,
da für die zur Aufbringung notwendigen Werkzeuge insbesondere bei Verschleißbüchsen
mit geringerem Durchmesser, z.B. 50 mm, hierfür kein ausreichender Platz zur Verfügung
steht. Es handelt sich dabei vor allem um das Aufbringen mittels aufschweißen, aufspritzen,
galvanisieren und dgl. Ein weiterer Nachteil ist, daß sich wegen der Rohrform der
Aufbringvorgang schlecht oder gar nicht beobachten und Kontrollieren läßt, was übrigens
auch für Rohre mit größerem Innendurchmesser gilt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Verschleißbüchsen
so zu gestalten, daß sie sich wirtschaftlieher
und unter Einbeziehung
aller zur Verfügung stehenden Methoden der Aufbringung von Verschleißschutzschichten
herstellen lassen.
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Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß jede Verschleißbüchse
aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist, die aus einem Rohr geschnitten sind,
wobei mindestens drei Segmente gebildet werden und der über die Innenzylin#derwandung
der Verschleißbüchse verlaufende Bogen von der Stirnseite der einen Sattelspannleiste
zur Stirnseite der anderen Sattelspannleiste dem betreffenden Bogen eines Segmentes
bzw. einem Vielfachen davon entspricht.
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Durch diese Gestaltung der Verschleißbüchsen wird erreicht, daß ihre
später zur fertigen Verschleißbüchse zusammengesetzten Segmente mit ihrer Innenfläche
für alle möglichen Bearbeitungsvorgänge frei zugänglich sind, so daß sowohl jedes
mögliche Verfahren zur Aufbringung der Verschleißschutzschicht ohne weiteres und
unter Kontrolle anwendbar ist als auch die spätere Überarbeitung der aufgebrachten
Verschleißschutzschicht wegen dieser Zugänglichkeit keinerlei Schwierigkeiten bietet.
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Insbesondere ist die Oberflächenbearbeitung der aufgebrachten Verschleißschutzschicht
durch einen Längss#chleifvorgang mit einer mit entsprechender Rundung versehenen
Schleifscheibe großen Durchmessers möglich. Dieses Schleifverfahren ist bereits
wegen der Möglichkeit, die Rundung der Schleifscheibe ständig mit hoher Genauigkeit
trotz Abnutzung der Schleifscheibe immer wieder herzustellen, zu einer für den hier
betrachteten Schleifvorgang völlig ausreichenden Qualität entwickelt. Insbesondere
entfällt bei den mit ihrer Innenseite freiliegenden Segmenten die eingangs beschriebene
Notwendigkeit der Erhitzungade Trägermaterials der Verschleißbüchsen bis zum Schmelzpunkt
des Materials für die Verschleißschutzschicht und die erforderlich aufwendige Apparatur
für das Zentrifugieren. Hinzutommt, daß durch die Erhitzung des Trägermaterials
der Verschleißschutzbüchse bei den bekannten Verfahren, die wegen des Schmelzpunkts
des Materials für
die Verschleißschutzschicht, relativ dicht unterhalb
des Schmelzpunkts des Trägermaterials liegt, eine Wanderung von Trägermaterial in
die geschmolzene Verschleißschutzschicht hinein erfolgt, so daß diese verunreinigt
wird. Die Folge davon sind besonders unerwünschte Korrosionserscheinungen innerhalb
der Verschleißschutzschicht, Darüberhinaus ergibt sich der wesentliche Vorteil,
daß die Segmente untereinander austauschbar sind und jeweils eine solche Bogenlänge
aufweisen, daß kein Abfallsegment übrigbleibt. Teilt man beispielsweise einen Rohling
für eine Verschleißbüchse in drei Segmente und betrachtet den Fall einer zweiwelligen
Schneckenpresse mit gleichen Verschleißbüchsen, so werden von dem Rohling zwei Segmente
für die Umkleidung der einen Welle und das verbleibende Segment für die Umkleidung
der anderen Welle verbraucht, wobei für diese andere Welle natürlich noch ein von
einem anderen Rohling stammendes weiteres Segment verwendet werden muß. Die beiden
von dem letzteren Rohling verbleibenden Segmente können dann entweder auf Lager
gehalten oder für ein weiteres Gehäuse einer entsprechend gestalteten weiteren mehrwelligen
Schneekenpresse verwendet werden. Damit ist also jeglicher Abfall vermieden. Voraussetzung
dabei ist natürlich wie oben gesagt, daß der über die Innenzylinderwandung der Verschleißbüchse
verlaufende Bogen von der Stirnseite der einen Sattelspannleiste zur Stirnseite
der anderen Sattelspannleiste dem betreffenden Bogen eines Segmentes entspricht.
Bei Teilung des von dem Rohr gebildeten Rohlings in mehr als drei Segmente, z.B.
sechs Segmente, entspricht dann der genannte Bogen zwei Segmenten.
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Der Aufbau der Verschleißbüchsen aus mindestens drei Segmenten eröffnet
darüberhinaus die Möglichkeit, abgenutzte Segmente wieder durch Anwendung eines
der genannten Aufbringungsverfahren wieder herzustellen, da beispielsweise für einen
erneuten Aufspritzvorgang die gleichen günstigen Arbeitsbedingungen bestehen wie
bei der anfänglichen Verarbeitung des betreffenden Segmentes. Eine derartige Wiederherstellung
abgenutzter Verschleißbüchsen ist bei Verschleißbüchsen, aus denen
lediglich
der Überlappungsbereich benachbarter Schnecken einschließlich der Sattelspannleisten
herausgeschnitten ist, nicht möglich, da diese Verschleißbüchsen keinen Zentrifugiervorgang
mehr erlauben und ein anderer Aufbringvorgang nicht möglich ist, da das ausgeschnittene
Abfallsegment zu schmal ist, um eine ausreichende Zugänglichkeit der Innenfläche
der abgenutzten Verschleißbüchse zu bieten.
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Damit ergibt sich für den Benutzer mehrwelliger Schneckenpressen,
die mit den vorstehend beschriebenen Verschleißbüchsen ausgestattet sind, ein erheblicher
wirtschaftlicher Vorteil, da er in die Lage versetzt wird, abgenutzte Verschleißbüchsen
durch beherrschbare Wiederherstellungsverfahren zu regenerieren. Im übrigen ergibt
sich dabei eine erhebliche Materialeinsparung, da abgenutzte Segmente nicht weggeworfen
zu werden brauchen.
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Es hat sich darüberhinaus gezeigt, daß für das Zentrifugieren von
Rohren im Zuge der Herstellung von Verschleiabchsen eine Mjndest#Wandstärke für
diese Rohre erforderlich ist, die etwa bei 8 mm liegt. Dies hat dazu geführt, daß
meist eine einheitliche Wandstärke für die Verschließbüchsen verwendet wird, unabhängig
davon, welchen Durchmesser die jeweils zu umkleidende Schnecke aufweist. Dies hat
dazu geführt, daß vor allem im Falle von hintereinander gesetzten Gehäusen einer
mehrwelligen Schneckenpresse mit längs der Schnecken unterschiedlichen Durchmessern
auch die Durchmesser der betreffenden Zylinder in den einzelnen Gehäusen ein unterschiedliches
Maß aufwiesen. Beispielsweise kommt es häufig vor, daß die Schnecken zunächst einen
relativ geringen Durchmesser aufweisen, der dann über zwei Stufen ansteigt, so daß
sich drei hintereinander geschaltete Gehäuse ergeben, die stufenweise größeren Zylinderdurchmesser
besitzen. Die Gestaltung der Verschleißbüchsen aus mindestens drei Segmenten gestattet
es nun, in einem derartigen Falle in den hintereinander gesetzten Gehäusern jeweils
den gleichen Zylinderdurchmesser vorzusehen.
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Dies geschieht dadurch, daß die Segmente längs jedes Zylinders
abschnittsweise
zu Verschleißbüchsenabschnitten hintereinander gesetzt sind, wobei pro Verschleißbüchsenabschnitt
die Segmente gleich ausgebildet sind und unabhängig vom jeweiligen Innendurchmesser
des betreffenden Verschleißbüchsenabschnitts gleichen Außendurchmesser aufweisen.
Pro Gehäuse ist dabei jeweils ein Verschleißbüchsenabschnitt vorgesehen.
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Die aus den Segmenten zusammengesetzten Verschleißbüchsen weisen dann
gemäß der Durchmesserstufung der betreffenden Schnekke eine entsprechende dicke
Abstufung von Verschleißbüchsenabschnitt zu Verschleißbüchsenabschnitt auf, so daß
sich unter Zugrundelegung des vorstehend erläuterten Beispiels am Anfang einer derartigen
Schneckenpresse dicke Segmente im ersten Gehäuse und danach in den beiden weiteren
Gehäusen jeweils dünnere Segmente ergeben. Die Wandstärke der Segment kann dabei
auch geringer sein als die vorstehend erwähnten 8 mm.
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Vorteilhaft gestaltet man die Segmente an ihren gegenseitigen, in
Segment-Längsrichtung verlaufenden Spannflächen derart keilförmig, daß die Segmente
im Bereich ihrer Schutzschicht unter Freilassung eines Spalts auf ihrer der Schutzschicht
abgewandten Seite zusammenstoßen. Dies hat den Vorteil, daß beim Spannen der Segmente
durch die Sattelspannleisten die Bereiche der Schutzschicht dicht aneinander gepreßt
werden, so daß sich nach innen zu keine Spalten öffnen können, in denen sich sonst
Material ablagern könnte, das im Laufe längerer Bearbeitungszeiten verbrennen und
damit späteres Verarbeitungsgut beeinträchtigen könnte.
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In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen Fig. 1 in persprektivischer Darstellung einen Schnitt quer durch ein Gehäuse
einer zweiwelligen Schnekkenpresse, Fig. 2 einen Längs schnitt durch einen Zylinder
einer aus drei hintereinander gesetzten Gehäusen bestehenden Schneckenpresse.
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Die Fig. 1 zeigt ein Gehäuse l einer zweiwelligen Schneckenpresse,
in das die beiden einander überlappenden Zylinder 2 und eingebohrt sind. Die beiden
Zylinder 2 und 3 sind durch die zu jeweils einer Verschleißbüchse zusammengefaßten
Segmente 4 und 5 bzw. 6 und 7 ausgekleidet. Die Segmente 4 und 5 bzw. 6 und 7 stützen
sich gegen die Sattelspannleisten 8 und 9 ab, die mittels der Schrauben 10 und 11
in Gehäuse l festgespannt sind (längs der Zylinder~2 und 3 sind jeweils mehrere
derartige Schrauben vorgesehen). Die Sattelspannleisten 8 und 9 halten jeweils einen
schmalen Spalt 12 und 13 gegenüber dem Gehäuse 1 ein, so daß die aufgrund ihrer
schräg verlaufenden seitlichen Spannflächen 14,15 und 16,17 auf die betreffenden
Spannflächen der Segmente 4,5,6,und 7 eine entsprechende Schubspannung ausüben können.
Durch das Anziehen der Schrauben 10 und il werden also die genannten Segmente nach
außen hin weggeschoben und dabei gegen die Wandung der Zylinder 2 und 3 gepreßt,
wobei die Segmente 4,5,6 und 7 sich im Bereich ihrer Spannflächen 18,19 bzw. 20,21
gegenseitig abstützen.
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Diese Spannflächen sind, wie ersichtlich, keilförmig gestaltet, sie
lassen also nach außen hin jeweils den Spalt 22 bzw. 23 offen, wodurch sich ergibt,
daß die Segmente 4,5 bzw. 6,7 mit ihrer Innenfläche dicht gepreßt aneinander anliegen.
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Die Segmente 4,5 bzw. 6,7 sind auf ihrer Innenzylinderwandung mit
jeweils einer Verschleißschutzschicht 24 bzw. 25 versehen.
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Diese Verschleißschutzschicht 24 bzw. 25 ist vorher auf das betreffende
Segment für sich mit einem der oben erwähnten Auftragverfahren also z.B. Aufspritzen,
aufgebracht worden, bei dem ersichtlich die betreffende Innenzylinderwandung für
diesen Auftragvorgang völlig frei zur Verfügung steht.
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Die Satteispannleisten 8 und 9 sind ebenfalls mit einer Verschleißschutzschicht
25 bzw. 26 versehen, die in entsprechender Weise aufgebracht sein kann.
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Bei dem in der Fig. l dargestellten Gehäuse l einer zweiwe#ligen Schneckenpresse
sind pro Zylinder 2-bzw. 3 jeweils zwei
Segmente 4 und 5 bzw. 6
und 7 vorgesehen, die sich über einen 0 Winkel von 120 erstrecken. Der über den
vollen Zylinder verbleibende Winkel von 1200 wird dann durch den Bogen zwischen
den Spannflächen 14 und 15 bzw. 16 und 17 der Sattelspannleisten 8 und 9 ausgefüllt.
Ein einen Rohling für die Herstellung dieser Segmente bildendes Rohr liefert also
bei Teilung in Segmente von je 1200 drei solcher Segmente, so daß sämtliche Segmente
unter Zugrun#elegung mehrerer Gehäuse 1 gemäß Fig. 1 verwendbar sind und kein Abfall
übrig bleibt.
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Wie bereits oben erwähnt, können natürlich auch Segmente geringerer
Bogenlänge verwendet werden, wobei nur jeweils die Bedingung einzuhalten ist, daß
die Bogenlänge zwischen den erwähnten Flächen 14 und 15 bzw. 16 und 17 der Bogenlänge
eines oder mehrerer Segmente entspricht.
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Der in der #Fig. 2 dargestellte Längsschnitt durch den Zylinder einer
Schneckenpresse zeigt einen Aufbau mit drei hintereinander gesetzten Gehäusen 27,28
und 29, in die die Verschleißbüchsen 3o,31 und 32 eingesetzt sind. Die Verschleißbüchsen
sind dabei aus Segmenten aufgebaut,wie dies oben und anhand der Fig. 1 beschrieben
ist. Die Fig. 2 zeigt, daß die Gehäuse 27 und 28 und 29 jeweils de*leichen Zylinderdurchmesser
33 aufweisen. Dies ist für die Herstellung der Gehäuse 27,28 und 29 von besonderem
Vorteil, da sie untereinander gleich und daher austauschbar sind. Im Falle der Schneckenpresse
gemäß Fig. 2 ist nun eine Abstufung der betreffenden Schnecke vorgesehen und zwar
derart, daß die nicht dargestellte Schnecke vom Gehäuse 27 ab über das Gehäuse 28
zum Gehäuse 29 stufenweise zunehmenden Durchmesser aufweist. Infolgedessen besitzen
die Verschleißbüchsen 30,31 und 32 zunehmenden Innendurchmesser 34,35 und 36. Wegen
des gleichen Durchmessers 33 der Gehäuse 27,28 und-29 besitzen daher die Verschleißbüchsen
30,31,und 32 jeweils eine entsprechend unterschiedliche Wandstärke. Es sind zwar
in diesem Falle die Segmente der Verschleißbüchsen 30,31 und 32 nicht mehr von Gehäuse
zu Gehäuse austauschbar, was jedoch auch nicht erforderlich ist, sie sind jedoch
nach wie vor innerhalb eines Gehäuses austauschbar.
Man gewinnt
aber den wesentlichen Vorteil, daß die Gehäuse 27,28 und 29 unter sich austauschbar
sind, was deren Herstellung wesentlich erleichtert. Allenfalls erfordert der Vorgang
des Aufschweißens bzw. Aufspritzens eine gewisse Vorerw'ärmung des betreffenden
Segments, die jedoch niemals den Zustand des Glühens des Trägermaterial erreicht,
der sich notwendigerweise bei den bekannten Verfahren wegen des Schmelzens des Materials
für die Verschleißschutzschicht einstellen muß, so daß wegen der relativ niedrigbleibenden
Temperatur des Segments der Effekt der Materialwanderung aus dem Trägermaterial
des Segments in die Verschleißschutzschicht nicht eintreten kann.