AT240153B - Walzenanordnung für die Druckbehandlung von Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen - Google Patents

Description

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  Walzenanordnung für die Druckbehandlung von Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen 
Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung für die Druckbehandlung von Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen. Bei den heutigen Kalandern und Glättwerken zum Kalandrieren und Ausziehen von dünnen Kunststoff- und Gummifolien, zum Abquetschen der Feuchtigkeit von Textilien sowie zum Glätten und Prägen von Papier und andern Werkstoffen tritt als markanteste Schwierigkeit das Durchbiegen der Glättwalzen in Erscheinung, deren Grösse ausser den konstruktiven Gegebenheiten, wie Lagerabstand, Trägheitsmoment und Elastizitätsmodul der Walzen, von den verschiedenen Arbeitsdrücken abhängig ist. 



   Bei den Glättwerken für Papierbahnen z. B., wo mehrere zylindrische Walzen übereinander angeordnet arbeiten, wird dieser Erscheinung zum Teil dadurch begegnet, dass die unterste Walze mit einer Bombierung versehen wird, deren Grösse der Walzendurchbiegung bei Betriebsbelastung entspricht. 



   Dies stellt keine befriedigende Lösung dar, da die Bombierung der Unterwalze nur für eine bestimmte Belastung hergestellt werden kann, während das Glätten usw. von verschiedenen Papierqualitäten mehr oder weniger übereinanderliegende Walzen erfordert, womit sich auch die Belastung der Unterwalze ständig ändert. 



   Es ist schon vorgeschlagen worden, an beidseitig verlängerten Zapfen der Unterwalze über zwei zusätzliche Lagerstellen mit Hilfe von Kolben pneumatisch oder hydraulisch Kräfte aufzubringen, um der Durchbiegung der Unterwalze entgegenzuwirken. Nun sind diese erforderlichen Kräfte aber sehr gross und die Hauptlager der Unterwalze, die das gesamte Gewicht aller Walzen inklusive eventueller Zusatzelastungen zu tragen haben, werden somit überdies noch mit den Kolbenkräften belastet. Aus diesem Grunde ist die vorgeschlagene Lösung keinesfalls befriedigend, zumal sie sehr aufwendig ist und durch die hydraulischen oder pneumatischen Einrichtungen im Betrieb leicht störanfällig werden kann.

   Die genaue theoretische Behandlung dieses Problems zeigt, dass die Form der Biegelinie der Unterwalze bei der maximalen Betriebsbelastung anders verläuft als bei geringerer Betriebsbelastung inklusive der aussenwirkenden Kolbenkräfte (Abweichung bis zirka   200/0),   was bei der Betrachtung der verschiedenartigen Momentenbelastung leicht einzusehen ist. 



   Es sind auch Walzen bekannt, welche aus einem   trommel-oder röhrenförmigen,   zum Umlauf bestimmten sowie den Walzenumfang bildenden Hohlkörper und einem in diesem befindlichen stillstehenden Kern zur Belastungsaufnahme bestehen, wobei auf der der Wirkstelle zugewendeten Seite des Kernes ein auf die Innenfläche des Hohlkörpers wirkendes Druckmittel sich befindet, auf das sich der Hohlkörper abstützt. Nach der einen bekannten Ausführung einer solchen Walze ist zwischen dem Kern und dem Hohlkörper auf der, der Wirkstelle zugewendeten Seite ein elastischer Druckkörper zur Aufnahme des Druckmittels vorgesehen. Ferner ist es bekannt, den den Walzenumfang bildenden Hohlkörper auf dem die mit dem Druckmittel gefüllten Längskammern enthaltenden Hohlkörper mittels mehrerer Wälzlager drehbar abzustlitzen.

   Alle diese bekannten Konstruktionen sind ausserordentlich aufwendig, sie stellen für die praktische Ausführung hinsichtlich der Abdichtung der Druckkörper für die Aufnahme des Druckmittels grosse Probleme dar und sich ausserdem, je nach der verwendeten Konstruktion, für höhere Arbeitsgeschwindigkeiten nur beschränkt verwendbar. 



   Gemäss der Erfindung wird das vorliegende Problem in einfacher Weise dadurch gelöst, dass eine hohlzylindrische, eine bestimmte, zweckmässig der Durchbiegung bei maximaler Belastung entsprechende Bombierung aufweisende Unterwalze zwei in ihren gegebenenfalls über die Bahnlänge hinaus verlängerten Walzenenden angeordnete und auf einer ortsfesten Achse bzw.   einem Kernstück   gleitbar abgestützte Lager besitzt und diese beiden Lager zur Einstellung ihrer der jeweils gewünschten Walzendurchbiegung ent- 

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 sprechenden LagerstUtzweite von einer Grundstellung aus in axialer Richtung verstellbar sind. 



   Der Vorteil einer solchen Konstruktion liegt darin, dass die Walze Über die ganze Breite der Bahn mit gleichbleibendem Trägheitsmoment ausführbar ist, wodurch die Biegelinie wesentlich günstiger verläuft als bei Walzen mit abgesetztenAchsstummeln und verschiedenen Trägheitsmomenten. Weiters wird durch die allseitig abzudichtende Konstruktion erreicht, dass alle beweglichen Teile gegen schädliche Schmutzeinwirkungen geschützt sind. 



   Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion liegt noch darin, dass sie in ihrer Baulänge auf die Bahnbreite beschränkt werden kann, wodurch bei vorhandenen Kalandereinrichtungen ein 
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 bei der erfindungsgemässen Konstruktion alle für die Lagerung der Walze erforderlichen Bauelemente bereits   werkmässig vorbereitet   und somit genauestens eingebaut werden können und nur für eine ausreichende Abstützung des Kernstückes Sorge zu tragen ist. 



   Die Vorrichtung zum axialen Verstellen der beiden Lager besteht aus je einem die ortsfeste Achse mit einem Radialabstand umgebenden Hohlzylinder, der mit dem Lager fest verbunden ist und einen mit der ortsfesten Achse fest verbundenen Kolben besitzt, der den Zylinderhohlraum in zwei Druckräume unterteilt, von denen jeder   z. B.   durch eine, die ortsfeste Achse durchsetzende Leitung für das Druckmedium mit einer Steuereinrichtung zum gleichzeitigen axialen Verschieben der beiden Lager verbunden ist. 



   In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäss ausgebildeten Walze durch Darstellung eines der beiden Lager mit dem Ende einer hohlen Walze im Längsschnitt schematisch veranschaulicht. 



   Nach der dargestellten Ausführungsform ist die Unterwalze 1 als Hohlwelle ausgebildet und als solche über die beiden Hauptlager 3 hinaus verlängert. In der Hohlwelle 1 ist zentrisch ein zylindrisches KernstUck 14 ortsfest gelagert, auf welchem die beiden Hauptlager 3 axial verschiebbar sitzen. Die Bahnbreite ist, das ist die   Berührungslänge   der Unterwalze mit den darüberliegenden Walzen, mit dem Mass c angedeutet. Innerhalb dieses der Bahnbreite entsprechenden Masses c ist die Walze bombiert. Der dargestellte kleinste Lagerabstand a entspricht wieder der maximalen Betriebsbelastung der Unterwalze 1. Die beiden 
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 gebend ist, verstellt werden. 



   Die Veränderung des Lagerabstandes kann z. B. in der dargestellten Weise hydraulisch erfolgen. Zu diesem Zweck hat jedes der beiden Hauptlager 3 einen das zylindrische Kernstück 14 mit radialem Abstand umgebenden Hohlzylinder 15, dessen Ende abgeschlossen ist und daher mit einem Dichtring auf dem Kernstück 14 verschiebbar ist. In dem Hohlzylinder 15 befindet sich ein Kolben 16, der im Kernstück 14 festsitzt und an der Zylinderwand mit Dichtungen anliegt. Dieser Kolben 16 teilt den vom Hohlzylinder umschlossenen Hohlraum in zwei Kammern 17,18, von denen jede durch eine   dasKernstück   durchsetzende Leitung 19 bzw. 20 mit einer Druckkammer (nicht dargestellt) über eine Steuereinrichtung in Verbindung steht, mittels welcher ein Druckmedium in die Kammern eingeleitet werden kann.

   Je nachdem, in welche der beiden Kammern 17, 18 das Druckmedium eingeleitet wird, erfolgt eine axiale Verschiebung des Hauptlagers 3. Als Steuereinrichtung für das Druckmedium kann z. Bein Dreiwegschieber Verwendung finden. Gegen axiales Verschieben der Unterwalze 1 können z. B. entsprechende Anlaufborde 21 dienen, die sich am Kernstück 14 abstützen. 



   Diese Ausführung ist insofern von Bedeutung, weil die Unterwalze 1 entgegen der vorher geschilderten Ausführung über die ganze Länge mit gleichbleibendem Trägheitsmoment ausgeführt werden kann, was einen günstigen Einfluss auf die Form der Biegelinie hat. Mit Hilfe der hydraulischen Verstelleinrichtung kann die Veränderung des Lagerabstandes auch während des Betriebes leicht vorgenommen werden. Bei voller Belastung der Unterwalze bzw. der Hauptlager 3 können die erforderlichen Kräfte zur Überwindung der Reibung in axialer Richtung hydraulisch leicht aufgebracht werden. Die Durchbiegung des Kernstükkes 14 selbst ist für die Funktion der Anlage ohne Bedeutung. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Walzenanordnung für die Druckbehandlung von Materialbahnen, insbesondere Papierbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass eine hohlzylindrische, eine bestimmte, zweckmässig der Durchbiegung bei maximaler Belastung entsprechende Bombierung aufweisende Unterwalze zwei in ihren gegebenenfalls über die Bahnlänge hinaus verlängerten Walzenenden angeordnete und auf einer ortsfesten Achse bzw. einem Kernstück (14) gleitbar abgestützte Lager besitzt und diese beiden Lager zur Einstellung ihrer der <Desc/Clms Page number 3> jeweils gewünschten Walzendurchbiegung entsprechenden Lagerstützweite von einer Grundstellung aus in axialer Richtung verstellbar sind.

   2. Walzenanordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lager (3) mit einem, die ortsfeste Achse bzw. dem Kernstück (14) mit einem Radialabstand umgebenden Hohlzylinder (15) fest verbunden sind, in welchem ein mit der ortsfesten Achse (14) starr verbundener Kolben (16) eingreift, der den Zylinderhohlraum in zwei Druckräume (17,18) unterteilt, von denen jeder z. B. durch eine, die ortsfeste Achse (14) durchsetzende Leitung (19,20) für das Druckmedium mit einer Steuereinrichtung zum gleichzeitigen axialen Vorschieben beider Lager (3) verbunden ist.