DE733436C - Verfahren und Vorrichtung zum Kuehlen der Walzen von Walzwerken zum Bearbeiten von kuenstlichem Kautschuk oder aehnlichen Kunststoffen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen der Walzen von Walzwerken zum Bearbeiten von künstlichem Kautschuk oder ähnlichen Kunststoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen umlaufender Walzen von Walzwerken zum Bearbeiten von künstlichem Kautschuk auf der Grundlage von Butadien oder von ähnlichen Kunststoffen.
• Diese Kunststoffe werden gewöhnlich zwischen Walzen bearbeitet. Während des Walzvorganges wird auf der Walzenoberfläche, z. B. durch Reibung, Wärme erzeugt. Diese Wärme ist durch eine Kühlflüssigkeit durch die Walzenwand von außen nach innen abzuführen, um eine Steigerung der Temperatur auf der äußeren Walzenoberfläche zu verhindern oder um eine bestimmte, für den verarbeiteten Kunststoff erforderliche Walzen temperatur zu erreichen und einzuhalten oder zu regeln.
• Zur Erzielung dieser Kühlwirkung, bei der letzten Endes die Wärme an die Luft abzuführen ist, hat man zur Wärmeabführung Flüssigkeiten verwendet, die an der I(ühlstelle innerhalb der Walzen fühlbare Wärme aufnahmen und dann durch atmosphärische Luft, z. B. in Kühltürmen oder Kühlteichen, rückgekühlt wurden. Ltm die Rückküblanlage zu sparen, lieK man, wenn Wqasser als Kühlmittel genügend zur Verfügung stand, das erwärmte Wasser auch weglaufen und ersetzte es durch Frischwasser. Ferner versuchte man die Verdunstungskühlung innerhalb der Walzen. Es ergab sich jedoch aus diesen Versuchen, daß viel zu große NVassermengen erforderlich waren, um die Walzen wirksam zu kühlen. Um z.B. 1000 kcal/h an Wärme abzuführen, benötigte man etwa 100 kg/h Nasser und etwa 1000 kg/h I,uft.
• Da es sich besonders bei der Kunstkautschukbearbeitung um größere Wärmemengen handelt, wird die Menge an Flüssigkeit zum Abführen der Wärme viel zu groß, so daß man zu wirksameren Kühlmitteln greifen mußte.
• Es ist bekannt, in einen geschlossenen Kreislauf von Kühlflüssigkeit ohne bewegliche Feil@ den in einer Nebenschlußleitung der Kühlflüssigkeit durch Wärmeaufnahme entstchenden Dampf unmittelbar in den Hauptkreislauf der eigenen Flüssigkeit einzuführen. Dabei soll der Kreislauf durch Thermosiphonwirkung hervorgerufen werden. Die Verdampfungswärme soll diesem System nicht durch Niederschlagen des Dampfes in einem Kondensator entzogen werden. sondern lediglich durch Kühlung der Umlaufflüssigkeit selbst in dem unten in das Grundwasser eingerührten Teil des Robrnetzes. Diese Arbeitsweise ist zur Lösung der dem Erfindangsgegenstand zugrunde liegenden Aufgabe nicht géeignet, weil ihre Wirkung, wenn überhaupt ein Thermosiphonkreislauf sich erzeugen läßt. viel zu geringfügig ist, um die bei der Kühlung von Walzen abzuführenden Wärmemengen diesen zu entziehen.
• Gemäß der Erfindung wird die latente Verdampfungs wärme einer Flüssigkeit, z. B.
• Wasser, eines in einem geschlossenen Kreislauf arbeitenden Verdampfungs- und Kondensationsnetzes zur Kühlung der Innenwandung der Walzen verwendet, und zwar in der Weise, daß der an der Innenwandung der zu kühlenden Walzen entstehende Dampf unmittelbar in einen rekuperativ arbeitenden, z. B. mit Luft oder Wasser gekühlten Kondensator geführt. dort niedergeschlagen und das niedergeschlagene Wasser im Kreislauf wieder in die Walzen zurückgeführt wird, so daß im Innern der Walzen und im Kondensator, abgechen von der Druekdifferenz für die Geschwindigkeit und für den Widerstand der Strömung der Flüssigkeit, annähernd gleiche Drücke und somit auch annähernd gleich Temperaturen herrschen. Bisher wandte man bei derartigen Kühlvorgängen zwischen der Verdampfung und der Kondensation noch besondere Kompressions-= und Entspannungsvorrichtungen an, um tiefere Kühltenperaturen zu erzielen. Derartige Hilfsmittel kommen bei dem Verfahren gemäß der Erfindung in Fortfall.
• Da Kühltemperaturen unter 1002 C in Betracht kommen, ist bei Anwendung von Wasser als Kühlmitte, die Anwendung eines Vakuums im Kreislauf notwendig.
• Da beim Auftreten verschiedener Wandtemperaturen an verschiedenen Stellen derselben Walze Wärmespannungen auftreten, die zum Verwerfen oder Unrundwerden der Walzen führen, ist eine möglichst gleichmäßige Temperatur an der Innenwandung der Walzen durch das verdampfende Kühlmittel anzustreben. Wenn die Kühlflüssigkeit mit einer tieferen Temperatur als ihrem Sattdampfdruck im Kreislauf entsprechend in die Walzen gelangt, so muß diese Flüssigkeit bis zur Erreichung des Sättigungsdruckes erst ruhlbare Flüssigkeitswärme aufnehmen. Hierdurch würde ein ungleichmäßiges Temperaturfeld in der Walzenwand erzeugt werden. das zum Verwerfen führen kann. Zur Vermeidung dieses Nachteils wird gemäß der Erfindung die vom Kondensator kommende Kühlflüssigkeit annähernd auf die Verdampfungstemperatur vorgewärmt. um den Verlust an Flüssigkeitswärme. der schon im Kondensator und in der Leitung der Flüssigkeit zwischen Kondensator und Walzen eintritt, wieder ungefähr auszugleichen. Es wird also in Einzelfällen, namentlich wenn die Leitung voin Kondensator zu den Walzen lang und schlecht isoliert ist, die Zwischenschaltung eines üblichen Vorwärmers für die Flüssigkeit erforderlich sein. Dieser Vorwärmer kann mit einem beliebigen Wcizm i ttel betrieben werden. In den meisten Fällen wird der von den Walzen kommende Dampf zur annähernden Angleichung der Flüssigkeitstemperatur an die Verdampfungstemperatur genügen, um den Vorwärmer zu betreiben, so daß der Vorwmrmer auch als kleinerer wassergekühlter Vorkondensator aufgefaßt werden kann.
• Der Kondensator wird vorteilhaft mit Luftkühlung letrieIien. \\'o jedoch genügend Kühlwasser zur Verfügung steht. wird die Kühlung des Kondensators vorteilhaft mit Wasser betrieben, das mit der aufgenommenen Wärme abfließt und nicht rückgekühlt zu werden braucht, Die Luftkühlung des Kondensators hat also nur in den Fällen Bedeutung, in denen man die Rückkühlanlagen (Kühlteiche, Kühltürme) ersparen will.
• Wenn nun die Kondensierte Flüssigkeit ohiie besondere Fördereinrichtung vom wie an sich bekannt - höher gelegenen Kondensator herunter zu den Walzen fließt. so wird sie nur den unteren Teil der Walzen lierühren. während die oberen Stellen unbenetzt sind. Um eine Benetzung der inneren Walzenoberfläche auch an oberen Stellen zu erreichen, wird es in manchen Fällen vorteilhaft sein. eine Pumpe für die Flüssigkeit zwischen Kondensator und Walzen einzuchalten. durch die ein höherer Druck in Kreislauf zwischen Kondensator und Walzen, und zwar in der Rücklaufleitung. erzeugt wird. mit dem die Flüssigkeit gegen die Walzenwand durch übliche Düsen gespritzt wird. Falls der Kondensator höher als die Walzen angeordnet wird, genügt zur Aufrechterhaltung des Vakuums eine trockene Lufpumpe, falls er tiefer als die Walzen angeordnet wird, ist zur gleichzeitigen Förderung von Luft und Wasser aus dem Kreislauf eine nasse Luftpumpe erforderlich. Vor-und Rücklaufleitung des Kreislaufes werden in einem Block im Innern der Lagerzapfen der Walzen vereinigt. Es ist naturgemäß eine Vorrichtung zum Einführen der Kühlflüssigkeit in den Stirnwänden der Walzen und ferner eine Entleerungsmöglichkeit der Innenräume der Walzen in an sich bekannter Weise angsebracht.
• In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
• Auf den Fundamenten I, 2 sind die Lagerböcke3, 4 für die Walzen errichtet. Die Walzenstiruwände 5, 6 sind mit hohl ausgebildeten Lagerhälsen 7, 8 versehen, mit denen sie in den Lagerung, IO laufen. ,Zn dem Kals 7 ist ein Zahnrad 11 angeordnet. Durch den Hals IO und die Stirnwand 6 sind die Leitungen I2, I3 für Dampf oder Wasser eingeführt. Beide Leitungen sind in einem Block Ii vereinigt, der auf dem Fundament 2 aufgestellt ist. Die Leitungen I2, I3 werden durch eine Stopfbuchse I5 gegenüber dem Lagerhals IO abgedichtet. Die Einführung des Rücklaufwassers in den Hohlraum der Walzen erfolgt durch ein Rohr 17, das, wie an sich hekannt, mit mehreren Düsen I8 versehen ist. Der entwickelte Dampf wird durch die Leitung 13 und die anschließende Rohrleitung 19 in den oberen Teil des Kondensators 20 eingeführt.
• Das aus dem Kondensator 20 durch das Rohr 21 abfließende Kondensat kann entweder durch das Rohr 22, den Vorwärmer 23 sowie das Rohr 24 wieder in den Walzeninnenraum eingeführt werden, oder es kann die Zuführung zur Walze auch unmittelbar durch das Rohr 25 erfolgen. Wenn erforderlich, kann zur Rückffihrung des Kondensats auch eine Pumpe verwandt werden.
• Bei der Verwendung nicht gereinigten Wassers werden sich die Innenwände der Walzen im Laufe der Zeit mit einer Kesselsteinschicht bedecken, die nur sehr schwer entfernt werden kann. Es ist daher ratsam, den geschlossenen Kreislauf mit einem Kondensator zu verwenden, der den Walzen immer gereinigtes Wasser durch die Rücklaufleitung vom Kondensator anführt. Jedoch kann ungereinigtes Wasser zur Kondensator kühlung verwendet werden.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Kühlen der Walzen von Walzwerken zum Bearbeiten von künstlichem Kautschuk oder ähnlichen Kunststoffen durch Einführen einer Kühl -flüssigkeit, z. B. Wasser, in das Innere der Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Innenwandung der Walzen gebildete Dampf unmittelbar in einen Kondensator geführt wird, wobei die nieder geschlagene Kühlflüssigkeit im Kreislauf wieder zugeführt oder durch frische ersetzt werden kann, so daß iIn Innern der Walzen und des Kondensators nahezu gleiche Drücke und Temperaturen herrschen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Kreislauf zwischen Walzen und Kondensator unter Vakuum gehalten wird.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Kondensator in die WalZen zurückfließende Kühlmittel in einem Vorwärmer annähernd auf seine Verdampfungstemperatur vorgewärmt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel durch seinen eigenen, von den Walzen ausströmen den Dampf vorgewärmt wird.
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Sühlmittelzuführungsleitung (I2) und Dampfabführungsleitung (I3) versehenen Walzen des Walzwerkes an einen luft- oder flüssigkeitsgekühlten Kondensator (20) angeschlossen sind, der in an sich bekannter Weise höher angeordnet ist als die Walzen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rückführungsleitung (22) des Kühlmittels vom Kondensator ein Vorwärmer eingeschaltet ist.