CH658498A5

CH658498A5 - Presswalze an einem walzwerk, deren durchbiegung einstellbar ist.

Info

Publication number: CH658498A5
Application number: CH2861/82A
Authority: CH
Inventors: Christian Schiel
Original assignee: Voith Gmbh J M
Priority date: 1981-05-07
Filing date: 1982-05-07
Publication date: 1986-11-14
Also published as: SE8202826L; IT8221106A0; DE3118063C2; DE3118063A1; BR8202364A; GB2098304A; AT380706B; ATA103682A; JPH0210279B2; FI69913C; FI69913B; SE443847B; FI821487L; GB2098304B; JPS57193593A; FI821487A0; US4440077A; IT1150886B

Description

Die Erfindung betrifft eine Presswalze nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Walze ist bekannt aus der DE-OS 3 003 395. Dort ist eine hydraulische Stützeinrichtung, die in der Pressebene Stützkräfte vom feststehenden Joch auf den drehbaren Walzenmantel überträgt, wie folgt ausgebildet: Der zwischen dem Walzenmantel und dem Joch befindliche Ringraum ist durch zwei Längsdichtungen in zwei symmetrisch zur Pressebene angeordnete halbringförmige Druckkammern unterteilt. Die der Gegenwalze zugewandte Druckkammer ist durch einen höheren Druck beaufschlagbar als die andere Druckkammer. Die Höhe des Differenzdruckes zwischen den beiden Druckkammern bestimmt den Verlauf des Liniendruckes im Pressspalt zwischen der Presswalze und einer Gegenwalze. Ein Verändern der Druckdifferenz hat eine Änderung der Liniendruckverteilung zur Folge, entsprechend den natürlichen Biegelinien der Presswalze und der Gegenwalze. Eine Korrektur-Einrichtung zur örtlichen Veränderung der Stützkräfte ist dadurch gebildet, dass im Ringraum zwischen Joch und Walzenmantel, vorzugsweise in den Endbereichen der Presswalze, einzelne Hohlkolben angeordnet sind, in deren Innenraum im wesentlichen nur Atmosphärendruck herrscht. Man kann hierdurch auf den Walzenmantel zusätzliche Biegemomente aufbringen. Hierdurch ist es möglich, die Biegelinie des Walzenmantels willkürlich zu verändern.

Diese bekannte Presswalze hat jedoch einige Nachteile: Im Gegensatz zu älteren bekannten Konstruktionen, bei denen nur die der Gegenwalze zugewandte Druckkammer mit Druckmittel beaufschlagt wird, ist es erforderlich, beiden Druckkammern Druckmittel zuzuführen. Deshalb ist insgesamt ein verhältnismässig hoher Pumpendruck erforderlich. Dies bedeutet hohen Energieverbrauch. Erschwerend kommt hinzu, dass die oben erwähnten Hohlkolben zusätzliche Reibung und ungleiche Erwärmung des Mantels über die Breite verursachen. Ein anderer Nachteil besteht darin, dass die Hohlkolben in Ausnehmungen des Joches geführt sein müssen. Diese Ausnehmungen verringern die Steifigkeit und Festigkeit des Joches.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presswalze anzugeben, die die Nachteile der bekannten Konstruktion vermeidet. Insbesondere soll mit möglichst niedrigem Hydraulikdruck gearbeitet werden können.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Danach wird an jedem Walzenende zwischen der bisher schon vorhandenen hydraulischen Haupt-Stützeinrichtung (vorzugsweise in Form der oben erwähnten halbringförmigen Druckkammer) und dem Pendellager, das zur Abstützung des Walzenmantels gegen das Joch dient, eine zusätzliche Stützeinrichtung vorgesehen. Diese hat eine halbringförmige Druckkammer und ist unabhängig von der Hauptdruckkammer mit Druckmittel beaufschlagbar. Diese zusätzliche Druckkammer dient nunmehr zum Aufbringen der gewünschten willkürlichen Zusatzbiegung der Walzenenden gegenüber dem mittleren Bereich des Walzenmantels. Hierzu ist, aufgrund der Halbring-Form der Druckkammern nur ein verhältnismässig niedriger Hydraulikdruck erforderlich. Ausserdem erübrigt es sich, die der

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Hauptdruckkammer gegenüberliegende halbringförmige Druckkammer mit Druckmittel zu beaufschlagen. Dadurch kann auch in der Hauptkammer der Hydraulikdruck verhältnismässig niedrig sein.

Bei der Gestaltung der zusätzlichen Stützeinrichtungen als halbringförmige Druckkammern, die durch Längs- und Umfangsdichtungen begrenzt sein müssen, bestanden erhebliche Schwierigkeiten. Denn bekanntlich findet im Betrieb der Presswalze eine starke Durchbiegung des Joches statt und dementsprechend an den Walzenenden eine Neigung des Joches gegenüber dem Walzenmantel. Durch das Merkmal a) des Anspruches 1 werden diese Schwierigkeiten beseitigt. Es wird erreicht, dass auch bei einer starken Neigung des Joches die Dichtungen satt an ihren Gegenflächen anliegen. Die erfindungsgemässe Bauweise erlaubt auch Wärmedehnungsbewegungen zwischen dem Joch und dem Walzenmantel. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass bei der Herstellung der Dichtungen und der dazugehörenden Bauteile verhältnismässig grobe Fertigungstoleranzen zugelassen werden können, und dass die Dichtungen ohne Schwierigkeiten montiert werden können. Der gemäss der Erfindung vorgesehene ringförmige Dichtungsträger erstreckt sich im Inneren des Walzenmantels in Umfangsrichtung um das Joch herum. Er ist derart am Joch befestigt, dass er die von der zusätzlichen Druckkammer ausgeübte Stützkraft auf das Joch übertragen kann. Der Dichtungsträger ist somit in der Richtung der Pressebene relativ zum Joch fixiert, ansonsten jedoch gegenüber dem Joch frei beweglich. Mit anderen Worten: Die Position des Dichtungsträgers relativ zum Walzenmantel ändert sich im Betrieb der Presswalze im wesentlichen nur in Richtung der Pressebene. Eine nennenswerte Axialverschiebung oder Neigung des Dichtungsträgers relativ zum Walzenmantel findet nicht statt.

Gemäss den Ansprüchen 2 und 3 ist es besonders vorteilhaft, dass der Dichtungsträger relativ zum Joch axial verschiebbar und/oder um eine zur Pressebene senkrechte Achse neigbar ist.

Die Ausführung nach Anspruch 4 ist dann von Bedeutung, wenn die beiden zusätzlichen Druckkammern mit Drücken unterschiedlicher Höhe beaufschlagt werden. Dies ist dann erforderlich, wenn man ein asymmetrisches Liniendruck-Profil über die Länge des Pressspaltes erzielen möchte.

Die im Anspruch 7 angegebene vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung geht davon aus, dass die Umfangsdichtungen sowohl der Haupt-Druckkammer als auch der zusätzlichen Druckkammern in Achsrichtung an je eine Gegen-fläche andrückbar sind. Dies an sich bekannte Bauweise der Umfangsdichtungen kann auch zweckmässig schon im Zusammenhang mit den Merkmalen des Anspruches 1 angewendet werden. Dabei wird durch die Beweglichkeit des Dichtungsträgers erreicht, dass die darin angeordneten Dichtleisten nur wenig aus ihren Führungsnuten herausragen müssen. Man erreicht hierdurch eine grösstmögliche Leichtgängigkeit der Dichtleisten in ihren Führungsnuten.

Gemäss einem wichtigen weiterführenden Gedanken der Erfindung (Anspruch 9) sind die Anlaufscheiben zum Walzenmantel hin wärmeisoliert. Dadurch wird erreicht, dass die Reibungswärme, die erzeugt wird durch das Gleiten der Umfangsdichtungen an den Anlaufscheiben, soweit wie möglich vom Walzenmantel ferngehalten wird. Dieser würde sich ansonsten über seine Länge ungleichmässig erwärmen. Eine weitere Massnahme zur Verminderung des Wärmeübergangs von den Anlaufscheiben auf den Walzenmantel ist im Anspruch 10 angegeben. Danach wird die Möglichkeit geschaffen, dass Druckflüssigkeit, die sich an den Anlaufscheiben erwärmt hat, aus der Druckkammer entweichen kann und durch nachströmende, kühlere Druckflüssigkeit ersetzt wird.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 das führerseitige Ende einer Presswalze mit einstellbarer Durchbiegung, im Längsschnitt;

Fig. 2 das triebseitige Ende der Presswalze von Fig. 1, ebenfalls im Längsschnitt;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Presswalze nach Linie III-III von Fig. 1.

Aus den Figuren 1 und 2 erkennt man, dass die Presswalze einen drehbaren Walzenmantel 10 hat, an dessen Enden Walzendeckel 11 und 12 mit Lagerringen 13 bzw. 14 befestigt sind. Der triebseitige Lagerring ist als Zahnkranz ausgebildet, der zum Antrieb des Walzenmantels 10 gehört und mit einem nicht sichtbaren Antriebsritzel kämmt. In den Lagerringen 13 und 14 ist je ein Pendelrollenlager 15 angeordnet, dessen Innenring auf einem rohrförmigen Kragstück 9 eines Abstützbockes 16 ruht. Beide Abstützböcke 16 sind auf einem feststehenden Maschinengestell 8 oder auf beweglichen Presshebeln befestigt. Ein feststehendes Joch 18 erstreckt sich durch die gesamte länge des Walzenmantels 10 und ruht mit Hilfe von Kugelbüchsen 17 in den Abstützbök-ken 16.

Der Walzenmantel 10 bildet zusammen mit einer Gegenwalze 34 einen Pressspalt, durch den eine Papierbahn 33 hin-durchläuft. Die Gegenwalze 34 ruht in nur schematisch dargestellten Lagern 35.

Am Joch 18 sind mit Hilfe von Federringen 21 ringförmige Dichtleistenhalter 19 befestigt, in denen seitlich sogenannte Umfangs-Dichtleisten 20 angeordnet sind. Diese Um-fangs-Dichtleisten 20 erstrecken sich in dem der Gegenwalze 34 zugewandten Bereich über den halben Umfang des Jochs 18; sie können als halbe Kreisringe ausgebildet oder polygonartig aus geraden Stücken zusammengesetzt sein. Die Dichtleistenhalter 19 sind gegen Verdrehen auf dem Joch 18 gesichert. Die Umfangs-Dichtleisten 20 werden mit Hilfe von nicht dargestellten Federn in Achsrichtung gegen Anlaufscheiben 22 angedrückt. Diese sind von den Walzendek-keln 11 und 12 her über Büchsen 23 axial positioniert und mit Hilfe von Stiften 24 gegen Verdrehen gesichert. Im Joch 18 sind ferner Längsdichtleisten 26 angeordnet, die in radialer Richtung elastisch an den Walzenmantel angedrückt werden. Die Umfangs-Dichtleisten 20 und die Längsdichtleisten 26 begrenzen eine halbringförmige Haupt-Druckkammer 27, die mit Druckflüssigkeit gefüllt werden kann. Dichtungen 25 verhindern die Leckage von Druckflüssigkeit.

Am führerseitigen Walzenende sind zwischen der Anlaufscheibe 22 und dem Walzendeckel 11 zusätzliche Druckkammern 28 und 29 vorgesehen. Desgleichen befinden sich am triebseitigen Walzenende zwischen der Anlaufscheibe 22 und dem Walzendeckel 12 zusätzliche Druckkammern 28' und 29'. Es sind also zwei halbringförmige zusätzliche Druckkammern 28 und 28' vorhanden, die der Gegenwalze 34 zugewandt sind, und ausserdem zwei weitere zusätzliche Druckkammern 29 und 29', die auf der von der Gegenwalze 34 abgewandten Seite der Presswalze angeordnet sind. Jede dieser zusätzlichen Druckkammern 28,28', 29,29' ist wiederum durch Umfangs-Dichtleisten 30 und Längsdichtleisten 31 begrenzt. Die Längsdichtleisten 31 liegen wie die Längsdichtleisten 26 in einer zur Pressebene senkrechten Ebene.

Abweichend von den Dichtleisten 20 und 26 der Haupt-Druckkammer 27 sind die Dichtleisten 30 und 31 der zusätzlichen Druckkammern 28,29,28', 29' in ringförmigen Dichtleistenträgern 32 angeordnet; siehe hierzu auch Figur 3. Zur Abstützung der Dichtleistenträger 32 am Joch 18 ist folgendes vorgesehen: Im Bereich der Längsdichtungen 31 sind in das Joch 18 Zapfen 40 eingesetzt. Auf jedem dieser Zapfen 40 ist drehbar ein quaderförmiger Gleitstein 36 angeordnet.

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Jeder Dichtungsträger 32 weist zwei Längsnuten auf, in die die Gleitsteine 36 eingepasst sind. Somit kann sich der Dichtungsträger 32 in Richtung der Walzendrehachse relativ zum Joch 18 verschieben; ausserdem kann er um die Zapfen 40 verschwenkt werden, so dass er an einer Neigung des Jochs 18 relativ zum Walzenmantel 10 nicht teilnimmt.

In Fig. 3 erkennt man noch verschiedene Druckflüssig-keits-Kanäle, die alle vom führerseitigen Ende des Jochs 18 herkommen. Der Kanal 37 mündet unmittelbar in die Hauptdruckkammer 27. Die zu den Zusatz-Druckkammern 28 und 29 führenden Kanäle 38 und 39 sind dagegen durch die Zapfen 40 geführt. Daran schliesst sich jeweils ein schräger Verbindungskanal 38' bzw. 39' an. Der dem Haupt-Druckraum 27 gegenüberliegende, im wesentlichen unter Atmosphärendruck stehende Zwischenraum 42 ist über einen Leckflüssigkeitskanal 43 nach aussen hin verbunden. Die triebseitigen zusätzlichen Druckkammern 28' und 29' haben in der Regel separate Druckflüssigkeits-Zuleitungen, so dass bei Bedarf z. B. die beiden Druckkammern 28 und 28' mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden können, desgleichen die beiden Druckkammern 29 und 29'.

In Fig. 1 ist bei 49 angedeutet, dass in den Umfangsdichtungen 30 kleine Lecköffnungen vorgesehen werden s können, durch die erwärmte Druckflüssigkeit abfliessen kann. Ähnliche Lecköffnungen können auch in den Umfangsdichtungen 20 vorgesehen werden.

Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Gleitflächen der beiden Anlaufscheiben 22, an denen die Dichtungen 20 io anliegen, ungefähr gleich der Breite der Papierbahn 33 (siehe Fig. 1 und 2). Dabei liegen die zusätzlichen Druckkammern 28,28', 29,29' ausserhalb der Breite der Papierbahn. Dementsprechend weist der Walzenmantel 10 an beiden Enden Verlängerungen 10a auf. Von dieser bevorzugten Bauart ls kann jedoch auch abgewichen werden. So können die Zusatzkammern mit einem Teil ihrer Breite innerhalb der Breite der Papierbahn liegen. Dadurch kann die Länge des Walzenmantels etwas verringert werden.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

658 498 PATENTANSPRÜCHE

1. Presswalze an einem Walzwerk, deren Durchbiegung einstellbar ist, insbesondere für die Papierindustrie, mit einem hohlen Walzenmantel (10), der um einen feststehenden, ein Joch (18) bildenden Biegeträger rotierbar ist und der mit einer Gegenwalze (34) einen von einer Bahn (33) durchlaufenen Pressspalt bildet, wobei die Drehachsen der beiden Walzen und der Pressspalt in einer Pressebene liegen, und der Walzmantel (10) an seinen beiden Enden durch je ein Pendellager (15) mittelbar gegen das Joch (18) abgestützt ist;

im Bereich des Pressspaltes eine hydraulische Hauptstützeinrichtung (27) vorgesehen ist, die in der Pressebene Stützkräfte vom Joch (18) auf den Walzmantel (10) überträgt, und ferner eine Korrektur-Einrichtung zur örtlichen Veränderung der Stützkräfte vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) als Korrektur-Einrichtung ist zwischen der genannten hydraulischen Haupt-Stützeinrichtung (27) und jedem der beiden Pendellager (15) eine Zusatz-Stützeinrichtung vorgesehen, gebildet durch eine zwischen Walzenmantel (10) und Joch (18) befindliche und durch Längsdichtungen (31) und Umfangsdichtungen (30) begrenzte halbringförmige Druckkammer (28,28');

b) die Längs- und die Umfangsdichtungen (31,30) jeder Druckkammer (28,28') sind auf einem ringförmigen Dichtungsträger (32) angeordnet, der in Richtung der Pressebene auf dem Joch (18) abgestützt, ansonsten jedoch relativ zum Joch beweglich ist.

2. Presswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsträger (32) relativ zum Joch (18) axial verschiebbar ist.

3. Presswalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der auf dem Joch (18) abgestützte Dichtungsträger (32) um eine zur Pressebene senkrechte Achse neigbar angeordnet ist.

4. Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Umfangsdichtungen (30) jeder Druckkammer (28,28') im wesentlichen gleiche Abmessungen aufweisen, so dass aus der Druckbeaufschlagung der Druckkammern kein wesentlicher Axialschub entsteht.

5. Presswalze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (18) im Bereich jeder Druckkammer (28,28') zur neigbaren Lagerung der Dichtungsträger (32) zwei Zapfen (40) aufweist.

6. Press walze nach Anspruch 5 mit je zwei Druckkammern (28,29; 28', 29') am Walzenmantelende, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Druckmittelleitung (38,39) vom Joch (18) her durch einen der Zapfen (40) in eine der Druckkammern (28,29; 28', 29') geführt ist.

7. Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Haupt-Stützeinrichtung (27) eine zwischen Walzenmantel (10) und Joch (18) befindliche und durch weitere Längsund Umfangsdichtungen (26,20) begrenzte Haupt-Druck-kammer (27) ist und die weiteren Umfangsdichtungen (20) in Achsrichtung an je eine Gegenfläche andrückbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem stirnseitigen Ende der Hauptdruckkammer (27) ein für diese und die benachbarte Druckkammer (28,28') gemeinsamer, mit dem Walzenmantel (10) rotierender und Gegenflächen für die genannten Umfangsdichtungen (20, 30) aufweisender Anlaufring (22) vorgesehen ist.

8. Presswalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Anlaufscheibe (22) — zum Zwecke einer Verdrehsicherung relativ zum Walzenmantel (10) — über eine Zwischenhülse (23) mit einem am Walzenmantel (10) befestigten Walzendeckel (11 bzw. 12) verbunden ist.

9. Presswalze nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheiben (22) zum Walzenmantel (10) hin wärmeisoliert sind.

10. Presswalze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Umfangsdichtungen (20,30) Lecköffnungen (49) vorgesehen sind.