(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラープレスの為のプレスローラーであって、ローラーコア（１）と、周囲側で当該ローラーコア（１）上に固定されたロール側面を有し、このロール側面が、互いに向き合った複数の端面（３）を有し、周囲にわたって分配されている複数のセグメントから構成され、その際、複数のセグメント（２）は、正面側で周回する締め付けショルダー（５）であって、第一の締め付け面（８）を有する複数の締め付けショルダー（５）を有し、および、その際、セグメント（２）が、正面側で、其々少なくとも一つの固定リング（６）によってローラーコア（１）に取り外し可能に固定されており、これが、セグメント（２）の締め付けショルダー（５）とオーバーラップしているプレスローラーにおいて、セグメント（２）が、端面（３）の方に向けられた正面・縁部領域内においてその正面（１２）に、及び／又は締め付けショルダー（５）に、外側の材料強化部（１３）を有し、これが、第一の締め付け面（８）に対して半径方向に外側に向かって突き出しており、及び／又は正面（１２）に対して軸方向で外側に向かって突き出しているので、周囲方向において二つの材料強化部の間に、各一つのポケット状の凹設部（１４）が形成されており、当該ポケット状の凹設部（１４）内に、第一の締め付け面（８）が配置されており、これに対して固定リング（６）の第二の締め付け面（９）が当接することを特徴とするプレスローラー。
【請求項２】
固定リング（６）が、セグメント（２）又はその締め付けショルダー（５）にしまり嵌めされることを特徴とする請求項１に記載のプレスローラー。
【請求項３】
固定リング（６）が、軸平行な締め付けボルト（７）によってセグメント（２）に対して締め付けられている／締め付けられることを特徴とする請求項１に記載のプレスローラー。
【請求項４】
第一の締め付け面（８）及び／又は第二の締め付け面（９）が、半径方向の締め付け力を発生させるために、ローラー軸に対して傾斜させられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプレスローラー。
【請求項５】
固定リング（６）が、周囲にわたって分配されて、各セグメント（２）に割り当てられた複数の締め付け突出部（１１）を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のプレスローラー。
【請求項６】
締め付け突出部（１１）が、第一の締め付け面（８）を有し、そしてセグメント（２）の弧長の周囲の一部のみにわたって延在しており、そしてセグメント（２）のポケット状の凹設部内にはまり込むこと特徴とする請求項５の記載のプレスローラー。
【請求項７】
セグメント（２）が、其々、締め付けボルト（７）の為の少なくとも一つの軸平行な貫通部（１０）を有し、該貫通部が、周囲方向における延在に関して、セグメントの両方の端面（３）の間に設けられていることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載のプレスローラー。
【請求項８】
材料強化部（１３）が、貫通部（１０）の両側に設けられているので、貫通部（１０）が、材料強化部（１３）の間、ポケット状の凹設部（１４）の領域内に設けられていることを特徴とする請求項３から７のいずれか一項に記載のプレスローラー。
【請求項９】
固定リング（６）が、第二の締め付け面（９）を有する締め付けカラー部（６ｂ）であって、セグメント（２）の締め付けショルダー（５）とオーバーラップする締め付けカラー部（６ｂ）を有し、この締め付け面が、セグメント（２）の締め付けショルダー（５）の対応する第一の締め付け面（８）に対して締め付けられることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のプレスローラー。
【請求項１０】
締め付け突出部（１１）が、締め付けカラー部（６ｂ）に設けられており、および半径方向において内側に向かって締め付けカラー部（６ｂ）から突き出しており、そして軸平行な方向において内側に向かって締め付けリング（６）又は締め付けリング（６）の基礎リング（６ａ）から突き出していることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のプレスローラー。
【請求項１１】
固定リング内に少なくとも一つの冷却チャネルが統合されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のプレスローラー。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の二つのプレスローラーを有するローラープレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はローラープレスの為のプレスローラーであって、特に粒子状の材料のブリケット化、コンパクト化、又は粉砕化の為のものであり、ローラーコアを有し、及びローラーコアの周囲側に固定されたロール面を有し、該ロール面が、互いに向き合う端面を有する周囲にわたって分配された複数のセグメントから構成され、その際、セグメントが、正面側で周回し、かつ第一の締め付け面を有する締め付けショルダーを有し、及びその際、セグメントが、正面側で、其々少なくとも一つの固定リングによってローラーコアに取り外し可能に固定されており、この固定リングが、セグメントの締め付けショルダーとオーバーラップしているものに関する。好ましくは、高温ブリケット化、又は高温コンパクト化、例えば直接還元鉄（ＤＲＩ）の高温ブリケット化又は高温コンパクト化の為のローラープレスの為のプレスローラーである。粒子状の材料は、本発明の枠内でちり状又は粉状の材料をも意味する。（両側の）端面は、各セグメントを周囲方向において境界付ける面である。セグメントの端面は、その結果、周囲方向で隣接する、または連続するセグメントの端面の方に向けられている。端面は、軸平行に向けられており、そして、ローラー軸及びローラー半径によって形成され、そしてセグメントの内直径及び外直径によって境界づけられている。
【背景技術】
【０００２】
ローラープレスは通常二つの反対方向に回転するプレスローラーを有している。ブリケット化又はコンパクト化の際に、粒子状の散荷がローラーの間で圧縮される。この為、複数のセグメントから構成されているロール側面は、ブリケット化又はコンパクト化の為の形成くぼ部を有することが可能であるプレスツールを設けられている。しかしまた、本発明は、例えば材料の細粉化に対する特別な摩耗防止層を設けられている複数のセグメントを有するプレスローラーも含む。特に、高温ブリケット化又は高温コンパクト化の際に、プレスローラーは処理すべき材料により高温にさらされるので、セグメント自体もまた高温を受ける。これは、例えば、温度が９００度の値を取ることが可能である、還元された（独語：ｒｅｄｕｚｉｅｒｔ）鉄鉱石又は海綿鉄（独語：Ｅｉｓｅｎｓｃｈｗａｍｍ）の処理の際にそうである。高温の下では、セグメント又はそのプレスツールは通常摩耗にさらされる。磨耗を制限するために、そのようなプレスローラー又はその側面は、通常、例えば水冷によって冷却される。例えばローラーの締め付けリング内に冷却チャネルを統合することが、古くから公知である。
【０００３】
（ツール）セグメントは通常摩耗にさらされるので、ローラーコアに取り外し可能、つまり交換可能に固定されている。固定は、両側の固定リングで行われる。これらは、クランプリング又は締め付けリングとも称され、セグメントの両側の締め付けショルダーとオーバーラップする。これらセグメントの強度は、実勢では高い要求を受ける。というのは高い負荷にさらされるからである。
【０００４】
複数のセグメントを有するプレスローラーによる散荷の高温コンパクト化と高温ブリケット化のためのローラープレスは特許文献１から公知である。セグメントは、アプローチ（突出部、独語：Ａｎｓａｅｔｚｅｎ）又はショルダーを設けられている。これらに固定手段が係合する。固定手段によってセグメントはローラーコアに固定されている。固定手段として、この既に知られている実施形においては、折畳み可能にローラーコアに支承された締め付けステー（独語：Ｋｌｅｍｍｂｕｅｇｅｌ）が設けられている。これは、タイボルトによってセグメントに対して押圧されている。固定手段として、代替的に、冷却された縮小リング、半径方向に配置されたボルト等も提案される。
【０００５】
セグメントの締め付けショルダーとオーバーラップする固定リング又はクランプリングを使ってのセグメントの固定もまた実践から公知である。締め付けショルダーは、通常、セグメントの全ての周囲領域にわたって同じ断面を有する。締め付けボルトは、互いに接し合う二つのセグメントの間の端面の領域に設けられている。この為、端面に適当な溝が作り込まれている。この溝が締め付けボルトを収容する。公知の実施形は、基本的に評価された。しかしその安定性と耐久性に関して更に発展可能性がある。ここで本発明が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２５  ３６  ６７０  Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、冒頭に記載した形式のローラープレスの為のプレスローラーであって、簡単な構造と簡単な組立のもとセグメントの高い安定性と耐久性によって際立っている結果、セグメントの長寿命が保証されているものを完成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決の為に、冒頭に記載した形式のローラープレスの為のプレスローラーにおいて本発明は、複数のセグメントがその正面及び／又は締め付けショルダーにおいて、端面に割り当てられた正面・縁部領域内に外側の材料強化部を有し、これらが第一の締め付け面に対して半径方向に、及び／又は正面に対して軸方向に外側に向かって突き出しており、そして周囲方向でその間に、第一の締め付け面を有するポケット状の凹設部を有し、これに対して固定リングの第二の締め付け面が当接することを教示する。その際、固定リングが、周囲にわたって分配され、かつ、其々一つのセグメントに割り当てられた複数の締め付け突出部を有し、これらが例えば、第一の締め付け面を有し、そしてセグメントの周囲の一部にわたってのみ延在し、そしてセグメントのポケット状の凹設部内に進入するとき有利である。好ましくは、各セグメントは、ポケット状の凹設部を有し、そして締め付けリングは複数の締め付け突出部を有する。その際、各セグメントには一つの締め付け突出部が付設されている。セグメントがポケット状の複数の凹設部を有すること、及び／又は、セグメントに複数の締め付け突出部が付設されていること、又はポケット状の凹設部に複数の締め付け突出部が付設されていることも本発明の枠内にある。
【０００９】
その際、本発明は、セグメントが意図的に（外側の）材料強化部を設けられているとき、セグメントの安定性とこれに伴う寿命が高められることが可能であるという見識から出発する。この検討は、固定リングが、必ずしも全周囲にわたってセグメントと締め付けられる必要がなく、局所的に制限された締め付け、例えば記載した締め付け突出部による締め付けが十分であるという事実に基づく。よって、複数のセグメントに、追加的な材料強化部と、つまり膨張部を設けさせることが可能である。というのはこれら領域内には締め付けの為の締め付け面が提供される必要がないからである。このようにして極めてクリティカルな領域におけるセグメントの強度が著しく向上することが可能であるので寿命が高められる。締め付けリングは、その結果、冠リングの意味で冠状の突出部を有する形態を有する。これは、好ましくは、半径方向に内側に向かって（つまりローラー軸に向かう方向で）締め付けカラー部から突き出しており、そしてその上、軸平行な方向に内側に向かって（つまりセグメントに向かう方向で）締め付けリングから又はその基礎リングから突き出している。そのような形態においては、記載した材料強化部が特別に実現可能である。これらは締め付けを損なわないし、そしてセグメントの安定性を高める。
【００１０】
特に好ましくは、固定リングの固定は、軸平行な締め付けボルトを使っての締め付けの意味で行われる。つまり、固定リングは軸平行な締め付けボルトを使ってセグメントに対して締め付けられる。その際、第一の締め付け面及び／又は第二の締め付け面が、軸平行な締め付けボルトの締め付けの過程での半径方向の締め付け力の発生の為に、ローラー軸に対して傾斜した方向に向けられていることも意図され得る。締め付けショルダーは、その結果、基本的に公知のように複数の第一の締め付け面を有し、そして締め付けリングは同様に公知のように複数の第二の締め付け面を有する。つまり締め付けリングの締め付け面は、組立の過程で締め付けショルダーの締め付け面を押さえ付けるので、セグメントはローラーコアに締め付けられる。傾斜した面によって、軸平行な方向にもたらされる締め付け力は、その後、半径方向の力に強化されるので、ローラーコアへのセグメントの申し分のない固定が保証される。しかし好ましくは、この力結合的接続に加えて、複数のセグメントが形状結合的にもローラーコアに保持されることが意図されている。この為、セグメントは内周側に、そしてローラーコアは外周側に適当な形状結合要素（突出部及び空所部）を有するので、例えば溝・ばね接続がセグメントとローラーコアの間に実現されている。本発明の別の提案に従い、複数のセグメントが締め付けボルトの為の少なくともも一つの軸平行な貫通部を有することが意図されている。これらは、周囲方向の延在に関してセグメントの両方の端面の間、例えば両方の端面の間の中央に配置されている。その際、本発明は、締め付けボルト（これによって両方の固定リングがセグメントの中間接続のもと互いに締め付けられる）が、端面の間の領域、つまり二つの連続するセグメントの間の領域に配置されず、締め付けボルトの為の貫通部がセグメント内に統合されるとき、例えばつまり周囲方向の延在に対して両方の端面の間の中央に、配置されるとき、安定性とこれに伴いセグメントの寿命が更に高められることが可能であるという見識から出発する。このオプション的な措置は、セグメントの端面内に、軸平行な溝、突出部等（これらは組み立てられた状態で締め付けボルトを収容する）が形成される必要が無いという結果を有する。この措置によって、セグメントの脆弱箇所の発生が、特に端面の領域において防止されることが可能であるので、セグメントの安定性が更に高められる。軸平行な貫通部の例えば孔としての形成は、セグメントの安定性が損なわれることなく、簡単な技術的手段によって行われる。同様にこのようにして簡単な締め付けも可能である。代替として、締め付けボルトが従来の方法でセグメント間に設けられている実施形も考えられる。
【００１１】
冒頭に記載した発明に本質的である材料強化部は、好ましくは（締め付けボルトの為の）貫通部の両側に設けられているので、貫通部は好ましくはポケット状の凹設部の領域内の材料強化部の間に設けられている。記載した締め付けリングは、その結果、その締め付け突出部が、好ましくは中央の領域内のみにおいてセグメントに作用し、その際、この中央の領域内で締め付けボルトが位置決めされる。
【００１２】
固定リング（締め付けリング）は、好ましくはセグメントの締め付けショルダーとオーバーラップする締め付けカラー部を有する。当該締め付けカラー部は、第二の締め付け面を有しており、これが、セグメントの締め付けショルダーの対応する第一の締め付け面に対して締め付けられる。その際、締め付け突出部は、締め付けカラー部に設けられ、そしてこれらは好ましくは半径方向において内側に向かって締め付けカラー部から突き出しており、そして軸平行な方向において内側に向かった締め付けリングから、又は締め付けリングの基礎リングから突き出している。
【００１３】
記載したように、固定リングは好ましくは締め付けボルトを使って締め付けられる。記載した材料強化部と、その間に配置されるポケット状の凹設部（セグメントの凹設部）を有する発明に係る形態は、しかし代替として複数の固定リングを用いて実現されることも可能である。これら固定リングは、しまり嵌め（独語：Ｓｃｈｒｕｍｐｆｅｎ）によって熱的な架橋（独語：Ｑｕｅｒｖｅｒｂｕｎｄ）の意味で固定される。よって本発明は、固定リングがセグメント上又はその締め付けショルダー上にしまり嵌めされる実施形も含む。
【００１４】
本発明の別の提案は、セグメントの端面の形態に関する。端面の領域において、締め付けボルトの案内の為の溝などが省略可能であることは既に記載した。しかし、セグメントとコアの間の接触面の弧長を拡大し、これによって非対称な負荷作用の際の傾倒の危険性を減少させるために、端面の所定の輪郭は目的に合致していることが可能である。よってセグメントの端面は、例えばノーズを有し、そしてセグメントの他の端面は対応するポケットを有し、その際、セグメントのノーズは溝・ばね接続（独語：Ｎｕｔ−／Ｆｅｄｅｒｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）と同様に、隣接する又は連続するセグメントの対応するポケット内に進入する。このようにして、コア上における複数のセグメントの延伸された起立面が実現される。この溝・ばね接続に似た形態は、基本的に端面の中央の領域に関する。端面は、その結果、正面側に付設された端面・縁部領域内で、つまりノーズ・ポケットの両側で、セグメントの半径方向の全厚さにわたって形成され、そして半径方向でノーズ・ポケットの上にセグメントの全軸方向厚さにわたって平らで、かつその結果、段を有さないよう形成されている。端面の縁部領域のその様な基本的に平らで段を有さない形態によって、脆弱箇所が回避され、そしてこれによって特に安定的な構造が実現される。
【００１５】
本発明の対象は、記載した形式の二つのプレスローラーを有するローラープレスでもある。発明に本質的であるプレスローラーは、その結果、特に好ましくは、ローラープレスの内部で組合せとして保護を受ける。そのようなローラープレスは、好ましくは粒子状の材料のブリケット化及び／又はコンパクト化の為、特に熱間ブリケット化／熱間コンパクト化の為に検討されていることが可能である。
【００１６】
以下に本発明を単なる実施例を表す図面に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】プレスローラーの簡易化された簡略斜視図。
【図２】図１の対象の斜視断面図。
【図３】図２の対象の側面図。
【図４】図１プレスローラーの発明に係るセグメントの斜視図。
【図５】図４の対象の正面側の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、特にブリケット化（独語：Ｂｒｉｋｅｔｔｉｅｒｅｎ）又はコンパクト化（独語：Ｋｏｍｐａｋｔｉｅｒｅｎ）の為、そして特に好ましくは粒子状の材料の熱間ブリケット化又は熱間コンパクト化の為のローラープレスの為のプレスローラーを示す。そのようなプレスローラーは、その基本的構造において、ローラーコア１と、ローラーコア１に固定されたロール側面から成る。ロール側面は、周囲にわたって分配された複数のセグメント２から構成され、その際、これらセグメント２は、軸平行な端面３を有している。セグメント２は、外周側で特徴化されていることが可能である。実施例においては、ブリケット化又はコンパクト化の為の形成くぼ部４を有している。これら形成ツール／形成くぼ部４は、各セグメント２内に一体式／一部品式に形成されている。各セグメントは、正面側を周回する締め付けショルダー５を有している。
【００１９】
ローラーコア１へのセグメント２の固定は、二つの固定リング７を介して行われる。これら固定リングは、クランプリング又は締め付けリングとも称される。これらは図２に表されている。両方の固定リング６は、両側で正面側に載置されるので、セグメント２の締め付けショルダー５とオーバーラップする。その際、両方の固定リング６は、軸平行な締め付けボルト７によって、互いに締め付けられ、そしてこれによって、固定リングの間に配置されたセグメントに対しても締め付けられる。締め付けショルダー５は、その際、第一の締め付け面８を有し、そして締め付けリング６は第二の締め付け面９を有する。軸平行な締め付けボルト７の締め付けの過程で、半径方向の締め付け力を発生させることができるように、第一の締め付け面８と第二の締め付け面９は、ローラー軸に対して傾斜した方向に向けられている。締め付けボルト７を使ってもたらされる軸方向又は軸平行な締め付け力は、その結果強化されて半径方向の締め付け力へと方向転換されるので、ローラーコア１にセグメント２を異論なく固定することが保証される。その際、セグメント２とローラーコア１の間に形状結合的な接続が追加的に実現されることが可能である。これは例えば、セグメント２の内周側の（又は下側の）複数の形状結合要素が、ローラーコア１の外周側の複数の形状結合要素内にはまり込む（及び／又はその逆）によって可能である。いずれにせよ、固定リング６と締め付けボルト７を使ってのセグメント２の締め付けは、表された実施例の枠内で特に重要である。固定リング６は、断面において特徴化されたリングとして形成されている。これは一方で、周回する基礎リング部６ａを有し、そして他方で周回する締め付けカラー部６ｂを有するので、基本的にＬ字形状の断面を有する。この周回する締め付けカラー部６ｂは、第二の締め付け面９でもって、セグメント２の締め付けショルダー５とオーバーラップしているので、締め付けリング６の第二の締め付け面９は、締め付けショルダー５の第一の締め付け面に対して押圧される。
【００２０】
セグメント２は、各一つの軸平行な貫通部１０を有する。これを通して締め付けボルト７が貫通している。これら軸平行な貫通部１０は、周囲方向における延在に関して、其々、セグメント２の両方の端面の間に配置されている。実施例においては、セグメント２の貫通部１０は、周囲方向における延在に関して、中央で、このセグメント２の両方の端面の間に配置されている。貫通部１０は、孔部として形成されており、そしてセグメント２の全ての幅にわたって延在しているので、締め付けボルトはセグメントに完全に挿入される。このようにして両方の固定リング６は、セグメントの両側で、セグメントの中間接続の下互いに締め付けられることが可能である。
【００２１】
締め付けリング６は、実施例においては、全周囲にわたって一定の断面を有して形成されておらず、締め付けリング６は、局所的に制限された締め付け突出部１１を有する。締め付けリング６は、その結果、周囲にわたって分配され、其々一つのセグメント２に付設された複数の締め付け突出部１１を有する。その際、これら締め付け突出部１１は、其々、第二の締め付け面９を有する。締め付け突出部１１は、セグメント２の弧状長さの一部にわたってのみ延在するので、締め付けリング６による力導入は、全周囲にわたってではなく（または全面でなく）、締め付け突出部１１の領域内で局所的に制限されて行われる。
【００２２】
セグメント２は、その正面１２とその締め付けショルダー５（又は正面１２と締め付けショルダー５の間の移行領域中に）外側の材料強化部１３を有する。材料強化部１３は、第一の締め付け面８に対して、半径方向に起立しており、そして正面２に対して軸方向に外側に向かって起立しているので、周囲方向において一つのセグメント２の二つ材料強化部１３の間に各一つのポケット状の凹設部１４が設けられている。これらポケット状の凹設部１４内には、セグメント２の第一の締め付け面が配置されている。つまり締め付けリング６の局所的に制限された締め付け突出部１１は、セグメントのこれらポケット状の凹設部１４内に進入する。端面に割り当てられた、セグメント２の正面・縁部領域内に配置されている材料強化部１３は、その結果、申し分のない締め付けを阻害しない。これらは、セグメントの領域内、特に要求のある領域内における強度を高める。締め付けリング６は、その結果、いわば冠状に形成されている。この局所的に制限された締め付け突出部１１の領域内では、下側に、第二の締め付け面９が実現されており、その際、この第二の締め付け面９は、セグメント２の第一の締め付け面８のように、ポケット１４の内部にローラー軸に対して傾斜して設けられている。
【００２３】
その他に、図中では、周囲方向で相連続して配置された二つのセグメントが、互いに入り込み合うことが見て取れる。この為、セグメント２の端面は、周囲方向に突き出したノーズ１５を有している一方で、このセグメント２と向かい合った端面３は、対応する、周囲方向に後退したポケット１６を有するので、セグメントのノーズ１６は、溝・ばね・接続と同様、周囲方向で隣接するセグメントの対応するポケット１６内へと進入する。これら要素（ノーズ１５／ポケット１６）を除くと、端面３は平ら又は平坦に、そしてその結果段差なく形成されている。特に、締め付けボルト又は締め付けロッド７の為の特徴化部は省略されることが可能である。というのは、これら締め付けボルトは、発明に従い中央の貫通部を通してセグメント２の内部に案内されているからである。このようにして端面３は、特に、正面側に割り当てられた端面・縁部領域内で、つまりノーズとポケットの両側で、セグメントの全半径方向厚さにわたって、および半径方向においてノーズ／ポケットの上でセグメントの全軸方向厚さにわたって平らで、かつその結果段を有さずに形成されることが可能である。これによって、カーブや突出しが防止され、このことは個々のセグメントの強度向上と保持性向上に寄与する。
【００２４】
図中には、固定リング６が締め付けボルト７によってセグメントに対して締め付けられる実施形が示されている。しかしまた本発明は、固定リングがセグメント又はその締め付けショルダーにしまり嵌めされる（独語：ａｕｆｇｅｓｃｈｒｕｍｐｆｔ）実施形も含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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