DE102006003232A1 - Roller with a controlled bending action, with inner supports for a rotating mantle of a compound material, has locking mechanisms for the supports to give a direct holding action on the mantle as its surface is ground - Google Patents
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Abstract
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL TERRITORY
Die Erfindung betrifft das im Oberbegriff von Patentanspruch 1 definierte Verfahren.The The invention relates to the defined in the preamble of claim 1 Method.
Weiter betrifft die Erfindung die im Oberbegriff von Patentanspruch 5 definierte Walze.Further relates to the invention defined in the preamble of claim 5 Roller.
Durchbiegungssteuerbare Walzen mit Kompositwerkstoff-, d.h. Verbundstoffmantel sind u.a. aus den US-Patentschriften 5,897,476 und 5,785,636 bekannt.Controllable deflection Rolls of composite material, i. Composite sheath are u.a. from the US patents 5,897,476 and 5,785,636.
Eines der Probleme bei durchbiegungssteuerbaren Walzen mit Verbundstoffmantel besteht in Ungleichmäßigkeit der Wanddicke des Verbundstoffmantels. Man beherrscht den Herstellungsprozess der Walze mit Verbundstoffmantel nicht ausreichend gut um einen Mantel von gleichmäßiger Wanddicke zu erzeugen. Im Mantel bilden sich während des Herstellungsprozesses verschiedene Spannungen, die Abweichungen in der Form des Mantels bewirken. Besonders problematisch gestalten sich bei durchbiegungssteuerbaren Walzen mit Verbundstoffmantel die Dickenschwankungen. Im Kalander/Glättwerk zum Beispiel bewirken Dickenschwankungen eines solchen Walzenmantels in Umfangsrichtung Schwankungen der Linienkraft im Walzenspalt. Dies wiederum wirkt sich nachteilig auf die Papiereigenschaften aus und führt u.a. zu Dickenschwankungen in Maschinenrichtung und ungleichmäßigem Glanz des herzustellenden Produkts.One the problems with deflection-controllable composite-coated rolls exists in unevenness the wall thickness of the composite sheath. One controls the manufacturing process of the Roller with composite sheath not enough good to a coat of uniform wall thickness too produce. In the coat form during the manufacturing process different tensions, the deviations in the shape of the mantle cause. Particularly problematic design with deflection controllable Rolls with composite sheath the thickness variations. In the calender / calender for Example cause thickness variations of such a roll shell in the circumferential direction fluctuations of the line force in the nip. This in turn adversely affects the paper properties out and leads et al to thickness variations in the machine direction and uneven gloss of the product to be produced.
Beim gegenwärtigen Stand der Technik versucht man die Mantelaußenfläche gerade zu schleifen, aber da die Mantelinnenfläche nicht gerade ist, weist der Mantel selbst bei gerader Außenfläche weiterhin Dickenschwankungen auf. Das Schleifen kann vor dem Zusammenbau der Walze erfolgen, wobei an den Mantel separate Schleifstirnseiten montiert werden, mit denen der Mantel in die Schleifvorrichtung eingespannt werden kann, Das Schleifen kann auch an der betriebsbereit montierten Walze erfolgen, wobei die Walze dann über ihre eigenen Lager in die Schleifvorrichtung eingesetzt wird. Das Schleifen der bereits zusammengesetzten Walze kann so erfolgen, dass die Stützelemente der Walze während des Schleifens druckbeaufschlagt werden, wodurch ein Biegen der Walze während des Schleifens vermieden werden kann. Die Walze muss auch während ihres Einsatzes je nach Betriebsbedingungen und gefahrener Papierqualität in Abständen von ein bis vier Monaten nachgeschliffen werden. Zu diesem Zweck wird die Walze aus der Maschine ausgebaut und gegen eine neue ausgewechselt. Danach erfolgt das Schleifen der (ausgebauten) Walze, und im Anschluss daran steht die Walze als Reserve für den nächsten Walzenwechsel zur Verfügung. Das Auseinandernehmen der Walze und die Demontage des Mantels wie auch das erneute Zusammenbauen der Walze und das Aufziehen des Mantels sind mit einem hohen Arbeits- und Zeitaufwand verbunden. Deshalb gestaltet sich das Schleifen der Walze in zusammengebautem Zustand bedeutend schneller und leichter.At the current The prior art attempts to grind the shell exterior surface straight, but because the mantle surface is not straight, the coat continues to show even with a straight outer surface Thickness variations on. The grinding can be done before assembling the Roll done, with the jacket separate grinding front sides be mounted, with which the coat in the grinding device can be clamped, the grinding can also be at the ready mounted roller, the roller then in their own warehouse in the Grinding device is used. The grinding of the already assembled Roller can be made so that the support elements of the roller during the Grinding pressurized, causing a bending of the roller while the grinding can be avoided. The roller must also be during her Use according to operating conditions and driven paper quality at intervals of be reground one to four months. For this purpose will be removed the roller from the machine and replaced it with a new one. Thereafter, the grinding of the (dismantled) roller, and subsequently The roller is available as a reserve for the next roll change. The Disassemble the roller and disassemble the jacket as well reassembling the roll and pulling up the jacket are associated with a lot of work and time. That's why Meaning the grinding of the roller in the assembled state faster and easier.
In
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird beim Schleifen des Mantels keine separate Stützvorrichtung benötigt, weil der Mantel in an die Walze montiertem Zustand geschliffen werden kann.at the solution according to the invention is in Grinding the jacket no separate support device needed because the jacket are ground in mounted state to the roller can.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung braucht die Walze, soll der Walzenmantel geschliffen werden, weder auseinandergenommen noch zu ihr etwas hinzugefügt noch aus ihr etwas ausgebaut zu werden. Die Walze wird einfach aus der Maschine ausgebaut und als solche in die Schleifstation zum Schleifen gebracht.at a preferred embodiment the invention needs the roller, should the roll shell be ground, neither dismantled nor added anything to her yet to be upgraded from her. The roller just gets out of the Machine removed and as such in the grinding station for grinding brought.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION THE INVENTION
Die Hauptmerkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus dem kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 hervor.The Main features of the method according to the invention will become apparent from the characterizing part of claim 1.
Die Hauptmerkmale der erfindungsgemäßen Walze wiederum gehen aus dem kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 5 hervor.The Main features of the roll according to the invention turn go from the characterizing part of claim 5 out.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird an der Walze in Verbindung mit wenigstens einem Stützelement wenigstens eine Verriegelungsvorrichtung angebracht, mit der das besagte Stützelement in einer gewünschten Stellung verriegelt werden kann. Der Gleitschuh des besagten Stützelements kann auf diese Weise in einer bestimmten Schleifstellung verriegelt werden, worauf das Schleifen in Walzenspaltebene der Walze erfolgt.at the solution according to the invention is on the roller in conjunction with at least one support element at least one locking device attached, with which the said support element in a desired Position can be locked. The shoe of the said support element can be locked in this way in a specific grinding position whereupon grinding takes place in the nip plane of the roll.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Gleitschuhe dreier Stützelemente für die Dauer des Schleifens des Mantels in einer bestimmten Stellung verriegelt. Diese zu verriegelnden Stützele mente befinden sich in axialer Richtung der Walze betrachtet in der Walzenmitte, in der Mitte zwischen axialer Walzenmitte und der einen Walzenstirnseite und in der Mitte zwischen axialer Walzenmitte und der anderen Walzenstirnseite. Diese drei in gleichmäßigen Abständen über die axiale Länge des Walzenmantels verteilten Stützelemente werden in einer solchen Stellung verriegelt, dass der Walzenmantel die gewünschte Bombierung, z.B. 3,5 mm bei dem in der Mitte befindlichen verriegelbaren Stützelement und je 2,5 mm bei den seitlich davon befindlichen verriegelbaren Stützelementen, erhält. Die übrigen Stützelemente werden unter Stützdruck gesetzt, mit dem die Mantelform auf die gewünschte Bombierung gebracht wird. Die Anzahl der zu verriegelnden Stützelemente richtet sich nach der axialen Länge des Walzenmantels. Bei einer kurzen Walze kann u.U. ein einziges verriegelbares Stützelement genügen, aber lange Walzen erfordern wenigstens drei verriegelbare Stützelemente.According to one preferred embodiment of Invention, the sliding blocks of three support elements for the duration the grinding of the jacket locked in a certain position. These to be locked Stützele elements are in the roll center, viewed in the axial direction of the roll, in the middle between the axial center of the roll and the one end of the roll and in the middle between the axial center of the roll and the other end of the roll. These three evenly spaced over the axial length the roll shell distributed support elements are locked in such a position that the roll shell the desired Crowning, e.g. 3.5 mm at the center located lockable support element and each 2.5 mm at the side of it located lockable Support elements, receives. The other support elements are put under support pressure, with the shell shape brought to the desired camber becomes. The number of support elements to be locked depends on the axial length of the roll mantle. With a short roller u.U. a single one lockable support element suffice, but long rollers require at least three lockable support elements.
Man strebt bei der erfindungsgemäßen Lösung an, dass die Walzenmanteldicke in Richtung des Walzenumfangs an jedem der Stützelemente konstant bleibt. Der Mantel braucht also nicht unbedingt über die gesamte axiale Länge der Walze exakt die gleiche Dicke zu haben, sondern es sind geringe Abweichungen in axialer Richtung erlaubt. Auch braucht die Außenfläche des Mantels nicht gerade zu sein, sondern kann bogenförmig ausgebildet sein, wobei dann auch die Mantelinnenfläche entsprechend bogenförmig gestaltet ist, damit die Manteldicke in Richtung des Mantelumfangs an jedem der Stützelemente konstant bleibt. Bei der durchbiegungssteuerbaren Walze mit Verbundstoffmantel ist an jedem der Stützelemente in Mantelumfangsrichtung eine Dickenschwankung von ca. 0,1 mm zulässig. Die Manteldickenschwankung in axialer Richtung der Walze darf etwa 0,2 bis 0,4 mm betragen.you aims at the solution according to the invention, that the roll shell thickness in the direction of the roll circumference at each the support elements constant remains. The coat does not necessarily need over the entire axial length of Roller to have exactly the same thickness, but there are small deviations allowed in the axial direction. Also, the outer surface of the jacket does not need straight but can be arcuate be formed, in which case also the shell inner surface accordingly arc is designed so that the jacket thickness in the direction of the shell circumference on each of the support elements remains constant. In the deflection-controllable composite-coated roll is on each of the support elements In the circumferential direction, a thickness variation of approx. 0.1 mm is permissible. The Manteldickenschwankung in the axial direction of the roller may be about 0.2 to 0.4 mm.
Erfolgt das Schleifen der Mantelaußenfläche einer durchbiegungssteuerbaren Walze so, dass sämtliche Stützelemente der Walze einheitlich auf einen Belastungsdruck von 1 bar gestellt werden, so bleibt in der axialen Mitte des Mantels in Umfangsrichtung ein Schlag von 0,42 mm pro Umdrehung. Vor dem Schleifen betrug dieser Schlag in der axialen Mantelmitte in Umfangsrichtung 0,50 mm. Wurde der Mantel lediglich mit Stützelementen ohne Verriegelung gestützt, so konnte der Schlag durch das Schleifen kaum verringert werden, weil dann der Mantel weiterhin mit Dickenschwankungen in Umfangsrichtung behaftet blieb. Der Mantel wird durch Belastungsdruck von 1 bar einer konstanten Kraft ausgesetzt. Dies bewirkt in axialer Mitte des Walzenmantels eine Durchbiegung von schätzungsweise 1,5 mm. Ist die Biegung der Mantelinnenfläche zum Schleifstein hin gerichtet, beträgt die Durchbiegung 2,0 mm, ist sie zur dem Schleifstein abgewandten Seite hin gerichtet, beträgt die Durchbiegung am Schleifstein 1,0 mm. Ein konstanter Belastungsdruck bewirkt eine konstante Durchbiegung, die von der Durchbiegung der Mantelinnenfläche pro Umdrehung einmal erhöht und einmal verringert wird. Aus diesem Grunde erfährt das Schleifergebnis bei dieser Verfahrensweise so gut wie keine Verbesserung.He follows the grinding of the outer shell surface of a deflection-controllable roller so that all supporting elements of the roller uniform be set to a load pressure of 1 bar, so remains in the axial center of the shell in the circumferential direction a beat of 0.42 mm per revolution. Before grinding, this blow was in the axial center of the shell in the circumferential direction 0.50 mm. Became the coat only with support elements supported without locking, so the blow could hardly be reduced by the grinding, because then the jacket continues with thickness variations in the circumferential direction remained afflicted. The jacket is made by load pressure of 1 bar exposed to a constant force. This causes in the axial center of the roll mantle, an estimated deflection of 1.5 mm. Is the Bending of the inside surface of the shell directed to the grindstone, the deflection is 2.0 mm, if it is directed to the side facing away from the grindstone, the deflection is on the whetstone 1.0 mm. A constant load pressure causes a constant deflection resulting from the deflection of the mantle inner surface per Turn once increased and once reduced. For this reason, learns that Grinding result in this procedure, almost no improvement.
Richtet man die Verriegelung des mittleren Stützelements so ein, dass dieses Element z.B. an einer Stelle fest verriegelt werden kann, an der die Mantelausbauchung in der Mitte 4 mm beträgt, so bessert sich die Situation. Die übrigen Stützelemente werden beim Schleifen auf einen Druck von 1 bar gestellt. Der maximale Schlag in Mantelumfangsrichtung fällt nun nach erfolgtem Schleifen auf die Mitte zwischen axialer Mitte und Walzenstirnseite und beträgt 0,13 mm. Die Stützkraft des verriegelten Stützelements, umgewandelt in Gleitschuh-Stützdruck, betrug infolge des Schlags in diesem Fall 3,8–6,4 bar, d.h. die Druckschwankung bei einer Umdrehung würde 2,6 bar betragen.directed one the locking of the central support element so that this Element e.g. can be firmly locked in one place, at the the jacket bulge in the middle is 4 mm, so the situation improves. The remaining Support elements are when grinding to a pressure of 1 bar. The maximum Shock in the circumferential direction now falls after grinding to the middle between the axial center and the roll face and is 0.13 mm. The support force the locked support element, converted into skid support pressure, amounted to due to the impact in this case 3.8-6.4 bar, i. the pressure fluctuation at one turn would 2.6 bar.
Verriegelt man zusätzlich zum mittleren Stützelemente auch die beiden in der Mitte zwischen diesem Element und den Stirnseiten befindlichen Stützelemente, so ergibt sich eine weitere Besserung der Situation. Mit dem mittleren Gleitschuh bringt man den Mantel auf eine Ausbauchung von 4 mm und mit den beiden beiderseits davon befindlichen „1/4-Gleitschuhen" auf eine Ausbauchung von 3 mm. Die übrigen Stützelemente werden beim Schleifen auf eine Stützkraft von 1 bar eingestellt.locked one additionally to the middle support elements also the two in the middle between this element and the front sides located supporting elements, this results in a further improvement of the situation. With the middle Sliding shoe brings the jacket to a bulge of 4 mm and with the two "1/4-Gleitschuhen" located on either side thereof on a bulge of 3 mm. The remaining support elements are set to a supporting force of 1 bar during grinding.
Der Schlag in Mantelumfangsrichtung verringert sich nun auf 0,06 mm. Die Stützkräfte, umgerechnet in Gleitschuhdrücke der verriegelten Stützelemente, betrugen beim mittleren Gleitschuh 3,5–5,0 bar, d.h. die Druckschwankung betrug 1,5 bar, und bei den „1/4-Gleitschuhen" 1,1–2,5 bar, d.h. die Druckschwankung betrug 1,4 bar.Of the Shock in the circumferential direction now reduces to 0.06 mm. The supporting forces, converted in sliding shoe pressures the locked support elements, at the middle shoe 3.5-5.0 bar, i. the pressure fluctuation was 1.5 bar, and for the "1/4-Gleitschuhen" 1.1-2.5 bar, i.e. the pressure fluctuation was 1.4 bar.
Beim Schleifen ist dafür zu sorgen, dass die Stützkraft der verriegelten Stützelemente ununterbrochen wirksam ist und mit den übrigen Stützelementen der Mantel nicht aus der gestützten Form gedrückt wird. Dies wird durch Messen der Verlagerung der Mantelaußenfläche in Verbindung mit der Beaufschlagung kontrolliert. In der ersten Phase erfolgen die Beaufschlagung der nicht verriegelbaren Stützelemente mit einem Druck von 1 bar und das Messen der Verlagerung der Mantelaußenfläche im axialen Mittelpunkt des Mantels während einer Umdrehung. In der zweiten Phase erfolgen das Beaufschlagen der verriegelbaren Stützelemente und erneut das Messen der Verlagerung der Mantelaußenfläche im axialen Mittelpunkt des Mantels während einer Umdrehung. Die Differenz aus der in der zweiten Phase in axialer Mitte gemessenen Verlagerung des Mantels und der in der ersten Phase in axialer Mitte gemessenen Verlagerung des Mantels muss, damit die verriegelten Stützelemente ständig wirksam bleiben, größer sein als der Maximalwert der in Walzenum fangsrichtung vorhandenen Dickenschwankung der Walzeninnenfläche.When grinding is to ensure that the Supporting force of the locked support elements is continuously effective and is not pressed with the other support elements of the jacket from the supported form. This is controlled by measuring the displacement of the shell outer surface in conjunction with the impingement. In the first phase, the application of the non-lockable support elements with a pressure of 1 bar and measuring the displacement of the outer shell surface in the axial center of the shell during one revolution. In the second phase, the application of the lockable support elements and again the measurement of the displacement of the outer shell surface in the axial center of the shell take place during one revolution. The difference between the measured in the second phase in the axial center displacement of the shell and measured in the first phase in the axial center displacement of the shell, so that the locked support elements remain effective, must be greater than the maximum value of existing in Walzenum circumferential direction thickness variation of rolling inner surface.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSUMMARY THE DRAWINGS
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.in the The invention will now be described with reference to the accompanying drawings described.
Es zeigen:It demonstrate:
BESCHREIBUNG EINIGER BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF SOME PREFERRED EMBODIMENTS
Die
Verriegelungsvorrichtung
Der
Verriegelungszapfen
Wegen
des in den Stützelementen
auftretenden Spiels ist es vorteilhaft, pro Stützelement zwei Verriegelungsvorrichtungen
Bei
den in
Die
in
Die
in
Die
Verriegelungsvorrichtung kann an sich an jeder beliebigen Stelle
des Stützelements
angeordnet werden. Dabei erfährt
natürlich,
wie aus den oben beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich, auch
die Verriegelungsvorrichtung
Oben wurden lediglich einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, und für den Fachmann ist offenkundig, dass an diesen im Rahmen der Patentansprüche zahlreiche verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können.Above have only been some preferred embodiments of the invention described, and for It is obvious to the person skilled in the art that there are numerous within the scope of the patent claims various modifications can be made.
Claims (13)
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