DE102007033579B4

DE102007033579B4 - Deflection compensating roll of a paper / board machine or an equipment machine

Info

Publication number: DE102007033579B4
Application number: DE102007033579.4A
Authority: DE
Inventors: Pekka Korpelainen
Original assignee: Valmet Technologies Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: FI20065507L; FI20065507A0; AT503980B1; AT503980A3; DE102007033579A1; AT503980A2

Abstract

Durchbiegungsausgleichswalze einer Papier-/Kartonmaschine oder einer Ausrüstungsmaschine einzusetzende, die ein feststehendes Querhaupt (2) und einen rotierbar daran gelagerten Walzenmantel 10), der an dem Querhaupt durch zonenweise verstellbare hydrostatische Stützelemente (3) abgestützt ist, umfasst und zusammen mit einer Gegenwalze einen Nip bildet dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits der Stützelemente (3) rohrförmige Ölabführungselemente (4a, 4b; 5a, 5b; 40, 42, 41; 50, 42, 51) angeordnet sind, wobei die auf einander entgegengesetzten Seiten der Stützelemente (3) angeordneten rohrförmigen Ölabführungselemente jeweils zweiteilig (4a, 4b; 5a, 5b) sind, wobei die Ölabführung aus dem Mittelbereich der Walze zu den einander entgegengesetzten Stirnseiten der Walze hin erfolgt.Deflection compensating roller to be used by a paper / board machine or an equipment machine comprising a fixed crosshead (2) and a roll shell 10 rotatably mounted thereon, supported on the crosshead by zone-adjustable hydrostatic support elements (3), and together with a counter-roll comprises a nip characterized in that on both sides of the support elements (3) tubular Ölabführungselemente (4a, 4b; 5a, 5b; 40, 42, 41; 50, 42, 51) are arranged, wherein the on opposite sides of the support elements (3) arranged tubular Oil removal elements are each in two parts (4a, 4b, 5a, 5b), wherein the oil removal takes place from the central region of the roller to the opposite end faces of the roller out.

Description

Gegenstand dieser Erfindung ist eine in einer Papier-/Kartonmaschine oder einer Ausrüstungsmaschine einzusetzende Durchbiegungsausgleichswalze, die ein feststehendes Querhaupt, d.h. einen Träger, und einen rotierbar daran gelagerten Walzenmantel, der an dem Querhaupt durch zonenweise verstellbare hydrostatische Stützelemente abgestützt ist, umfasst und zusammen mit einer Gegenwalze eine Nip bildet. The subject of this invention is a deflection compensating roll to be used in a paper / board machine or an equipment machine which has a fixed crosshead, i. a carrier, and a roll shell rotatably mounted thereon, which is supported on the crosshead by zonally adjustable hydrostatic support elements comprises, and forms a nip together with a counter-roller.

Eine gattungsgemäße Durchbiegungsausgleichswalze einer Papier-/Kartonmaschine ist aus der DE 100 31 446 A1 bekannt. A generic deflection compensating roll of a paper / board machine is from the DE 100 31 446 A1 known.

Die DE 699 21 673 T2 beschreibt eine Vorrichtung zur Entfernung von in einer Walze befindlichem Öl mit beidseitigen Ölabfuhreinrichtungen, was einen richtungsunabhängigen Betrieb der Walze ermöglicht. The DE 699 21 673 T2 describes a device for removing oil in a roller with double-sided oil discharge devices, which allows a direction-independent operation of the roller.

Die Stützelemente von Durchbiegungsausgleichs- bzw. -einstellwalzen umfassen Gleitschuhe, die zur Steuerung der Linienkraftverteilung in dem zusammen mit der Gegenwalze gebildeten Nip gegen die Innenfläche des Walzenmantels belastet werden können. Die Stützelemente sind zonenweise verstellbar, wobei die Walze eine Einzonenwalze ohne jegliche Profilsteuerung oder aber eine Mehrzonenwalze sein kann, die in axialer Richtung betrachtet hintereinander mehrere jeweils von einem oder mehreren Stützelementen gebildete Steuerungszonen umfasst. Die Mehrzonenwalze kann zum Beispiel 8 oder mehr Zonen umfassen. Im Extremfall hat jedes der Stützelemente eine eigene Ölversorgung und ein eigenes Steuerventil, wobei jedes Stützelement eine eigene Zone bildet und die Anzahl der Zonen dann bis zu über 60 betragen kann. Solche mit Zonen bestehend aus jeweils einem einzigen Stützelement versehene Walzen werden als CD-Walzen bezeichnet, und solche Walzen haben ein ausgezeichnetes Profilierungsvermögen. The support elements of deflection balancing rollers comprise sliding shoes which can be loaded against the inner surface of the roll shell to control the line force distribution in the nip formed together with the backing roll. The support elements are adjustable in zones, wherein the roller can be a single-zone roller without any profile control or a multi-zone roller, which in the axial direction, viewed one behind the other, comprises a plurality of control zones each formed by one or more support elements. The multi-zone roller may comprise, for example, 8 or more zones. In extreme cases, each of the support elements has its own oil supply and its own control valve, each support element forms a separate zone and the number of zones can then be up to about 60. Such zones, each comprising a single support element, are referred to as CD rolls, and such rolls have excellent profiling capability.

Die Durchbiegungsausgleichswalzen können in solche mit beweglichem Mantel und solche mit feststehendem Mantel eingeteilt werden. Unter Durchbiegungsausgleichswalzen mit beweglichem Mantel sind Walzen zu verstehen, bei denen die Stirnseitenlager in radialer Richtung, also senkrecht in Nipebene relativ zur Stützkonstruktion verstellt werden können, wobei sich der Mantel zusammen mit den Stirnseitenlagern relativ zum Querhaupt verlagert. Das Verstellen der Stirnseitenlager kann zum Beispiel durch einen Belastungsring zwischen Walzenquerhaupt und der Lagerung bewerkstelligt werden, wobei zwischen Belastungsring und Walzenquerhaupt hydraulische Kraftmittel angeordnet sind, mit denen der Mantel zwecks Öffnens und Schließens des Nips relativ zum Querhaupt verlagert werden kann. Eine solche Lösung ist zum Beispiel in dem früheren Patent FI79177 der Anmelderin beschrieben. Mit den hydraulischen Kraftmitteln werden auch die Belastung und die Entlastung der Durchbiegungsausgleichswalze gegenüber der Gegenwalze bewerkstelligt. The deflection compensating rollers can be classified into those with a movable jacket and those with a fixed jacket. Under deflection compensating rollers with a movable shell rollers are to be understood, in which the end bearing can be adjusted in the radial direction, ie perpendicular to the nipples relative to the support structure, wherein the shell moves together with the end side bearings relative to the crosshead. The adjustment of the end side bearing can be accomplished, for example, by a loading ring between roll crosshead and the storage, wherein between the load ring and roll crosshead hydraulic power means are arranged, with which the shell for the purpose of opening and closing of the nip can be displaced relative to the crosshead. Such a solution is for example in the earlier patent FI79177 the applicant described. With the hydraulic power means and the load and the relief of the deflection compensating roller against the counter roll are accomplished.

Unter Durchbiegungsausgleichswalzen mit feststehendem Mantel wiederum sind Walzen zu verstehen, bei denen sich der Mantel zumindest nicht in beträchtlichem Maße relativ zu den Stützkonstruktionen radial verlagern lässt. Bei den Walzen mit feststehendem Mantel dienen hydraulisch belastete Belastungsarme zum Öffnen und Schließen des Nips sowie zum Be- und Entlasten der Walze gegenüber der Gegenwalze. In turn, deflection roll balancers with a fixed shell are understood to mean rollers in which the shell can not be displaced radially, at least not significantly, relative to the support structures. In the case of the rollers with a fixed jacket, hydraulically loaded loading arms are used to open and close the nip and to load and unload the roller against the counter-roller.

Besonders beim Einsatz von Kompositmantelwalzen als Durchbiegungsausgleichswalzen können die gegenwärtig üblichen Ölabführungssysteme, z.B. Ölfänger(-abstreifer) und Tröge, nicht zur Anwendung gebracht werden, denn die vom Ölfänger benötigte Rille würde den Mantel schwächen und zusammen mit dem schabenden Kontakt an der Mantelinnenfläche das Beschädigungsrisiko erhöhen. Ein Ölfänger eignet sich auch nicht zum Einsatz an Walzen ohne Gegenzone, bei denen die Öldurchsätze die Kapazität des Fängers übersteigen. Bei den Trögen besteht das Problem in ihrem großen Platzbedarf. Als besonders problematisch erweist sich das bei Walzen in Oberposition und bei Walzen, die in Ober- und Unterposition funktionieren müssen. Problematisch ist auch das Umrüsten von Gusseisenmantelwalzen in Kompositmantelwalzen, das keine größeren Veränderungen der Ölabführung erlaubt. Im FI-Patent 115790 ist eine bekannte Ölabführungsanordnung einer Durchbiegungsausgleichswalze beschrieben. Especially with the use of Kompositmantelwalzen as deflection compensating rollers, the currently common Ölabführungssysteme, such as oil scrapers (scrapers) and troughs, not be used, because the groove required by the oil scavenger would weaken the coat and increase the damage risk together with the scraping contact on the inner surface of the jacket , An oil collector is also not suitable for use on non-countercurrent cylinders where oil flow rates exceed the capacity of the catcher. For the troughs, the problem is their large space requirement. This proves to be particularly problematic for rolls in upper position and for rollers, which must work in upper and lower position. Also problematic is the conversion of cast iron shell rolls in Kompositmantelwalzen, which does not allow major changes in oil removal. in the FI patent 115790 a known Ölabführungsanordnung a deflection compensating roller is described.

Mit der vorliegenden Erfindung soll somit eine Lösung bereitgestellt werden, die eine Ölabführung unabhängig von der Drehrichtung der Walze, wobei diese in Unter- oder in Oberposition angeordnet werden kann, erlaubt. With the present invention, therefore, a solution is to be provided which allows an oil removal irrespective of the direction of rotation of the roller, which can be arranged in lower or upper position.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass beiderseits der Stützelemente rohrförmige Ölabführungselemente angeordnet sind. Unter rohrförmigem Ölabführungselement ist hier eine längliche Konstruktion zu verstehen, die einen Hohlraum, in dem sich das Öl fortbewegen kann, aufweist. Das rohrförmige Element kann im Querschnitt auch anders als ein Hohlring, zum Beispiel rinnenartig oder wie ein teilweise geöffneter oder unvollständiger Ring geformt sein. This object is achieved in that are arranged on both sides of the support elements tubular oil removal elements. Under tubular oil removal element is here an elongated structure to understand, which has a cavity in which the oil can move. The tubular element may also be shaped differently in cross-section than a hollow ring, for example channel-like or as a partially opened or incomplete ring.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben. In the following, the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Prinzipzeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ölabführungsanordnung; 1 a schematic diagram of an embodiment of the invention Ölabführungsanordnung;

2 die Anordnung der Ölabführungsrohre beiderseits der Stützelemente in Form eines schematischen Querschnitts; 2 the arrangement of the oil removal tubes on both sides of the support elements in the form of a schematic cross section;

3 eine Ausführungsform eines Stellgliedes zum wahlweisen Schließen der Ölabführungsrohre; 3 an embodiment of an actuator for selectively closing the Ölabführungsrohre;

4 eine andere erfindungsgemäße Ölabführungslösung in schematischer Darstellung. 4 another oil removal solution according to the invention in a schematic representation.

Nach 1 umfasst die Ölabführungsanordnung beiderseits der an dem Querhaupt 2 befindlichen Zonenschuhe 3 angeordnete, sich axial erstreckende Ölsammelrohre, -rinnen oder dergleichen, die bei der dargestellten Ausführungsform in zwei Teillängen 4a, 4b und entsprechend 5a, 5b geteilt sind, wobei das Öl der einen halben Länge der Walze an das jeweils zugeordnete (führerseitige oder antriebseitige) Walzenende geleitet wird. Das Rohr auf der einen Seite sammelt das Öl bei in Unterposition befindlicher Walze, das Rohr auf der anderen Seite bei in Oberposition befindlicher Walze bzw. bei Änderung der Walzendrehrichtung. Zur Gewährleistung sicheren Funktionierens der Ölabführung muss das jeweils unbenutzte Rohr bei der gezeigten Ausführungsform schließbar sein, sodass das Öl gezwungen ist, sich von der Walze weg zu bewegen. Erfolgt Ölabführung auf Differenzdruck-Basis, wird das Entweichen des Druckes über die unbenutzte Seite verhindert. Das Schließen der einen Seite geschieht mit separaten Stellgliedern (Aktoren), wobei jedes Ablaufrohr wenigstens ein solches Stellglied hat. Das Stellglied kann ein hydraulisches, pneumatisches, elektrisches oder mechanisches Stellglied oder irgendeine Kombination der genannten Möglichkeiten sein. Zum Beispiel kann die Bewegung in der einen Richtung durch Federkraft, in der anderen Richtung durch Hydraulikdruck bewirkt werden. Bei der gezeigten Ausführungsform dient als Stellglied ein hydraulisches Stellglied, das gemäß 3 einen an das Ölabführungsrohr 5a gefügten Antriebszylinder 20 mit den durch den Kolben 23 voneinander getrennten Kammern 21 und 22 umfasst. Der Zylinder 20 hat eine (nicht dargestellte) Ölabführungsöffnung, die je nach Stellung des Kolbens 23 mit einer zur Zentralbohrung des Walzenquerhauptes 2 führenden Bohrung 6 (1) verbunden werden kann. Der Antriebszylinder 20 hat einen doppeltwirkenden Steuerzylinder 25 mit den durch den Kolben 27 voneinander getrennten Kammern 25 und 26. Die Kolben 23 und 27 sitzen bevorzugt an einer gemeinsamen Kolbenstange 28. Die Stellglieder 7a, 7b, 8a und 8b sind so über Kreuz geschaltet, dass sich beim Schließen der Stellglieder der einen Seite, z.B. 8a, 8b, die Stellglieder 7a, 7b der anderen Seite öffnen. In 1 sind die Steuerdrücke der Stellglieder durch die Bezugszeichen P₁ und P₂ bezeichnet, wobei, ist P₁ größer als P₂, die Stellglieder 8a, 8b geschlossen und die Stellglieder 7a, 7b geöffnet sind. Beim Festlegen der Steuerdruckwerte P₁ und P₂ in der Praxis sind auch die verschieden großen Flächen des Kolbens 27 in den Kammern 25, 26 zu berücksichtigen, die sich aus dem von der Kolbenstange 28 in der Kammer 25 beanspruchten Flächenanteil ergeben. To 1 includes the Ölabführungsanordnung on both sides of the crosshead 2 zone shoes 3 arranged, axially extending oil collecting pipes, gutters or the like, in the illustrated embodiment in two partial lengths 4a . 4b and accordingly 5a . 5b divided, wherein the oil of half the length of the roller to the respectively associated (leader side or drive side) roll end is passed. The tube on one side collects the oil in sub-position roller, the tube on the other side in upper position roller or when changing the roller rotation direction. To ensure safe operation of the oil drain, the respective unused pipe must be closable in the embodiment shown, so that the oil is forced to move away from the roll. If oil discharge on differential pressure basis, the escape of the pressure on the unused side is prevented. The closing of one side is done with separate actuators (actuators), each drain pipe has at least one such actuator. The actuator may be a hydraulic, pneumatic, electrical or mechanical actuator, or any combination of the foregoing. For example, the movement in one direction may be caused by spring force, in the other direction by hydraulic pressure. In the embodiment shown serves as an actuator, a hydraulic actuator, according to 3 one to the oil removal pipe 5a joined drive cylinder 20 with the through the piston 23 separate chambers 21 and 22 includes. The cylinder 20 has an oil discharge opening (not shown) depending on the position of the piston 23 with a central bore of the roll crosshead 2 leading bore 6 ( 1 ) can be connected. The drive cylinder 20 has a double-acting control cylinder 25 with the through the piston 27 separate chambers 25 and 26 , The pistons 23 and 27 preferably sit on a common piston rod 28 , The actuators 7a . 7b . 8a and 8b are crossed so that when closing the actuators one side, eg 8a . 8b , the actuators 7a . 7b open the other side. In 1 the control pressures of the actuators are denoted by the reference numerals P ₁ and P ₂ , where, P _{1 is} greater than P ₂ , the actuators 8a . 8b closed and the actuators 7a . 7b are open. When setting the control pressure values P ₁ and P ₂ in practice are also the different sized surfaces of the piston 27 in the chambers 25 . 26 to take account of that from the piston rod 28 in the chamber 25 claimed area fraction.

In 2 ist die Anordnung der Ölsammelrohre des hier behandelten Ausführungsbeispiels im Detail dargestellt. Die Rohre 4a, 5a befinden sich beiderseits der Schuhe 3 in den Sammeltrögen 11a und 11b. Das Rohr 4a ist zum Einsatz bei in Oberposition befindlicher Walze vorgesehen, wobei die Walze im hier dargestellten Fall im Uhrzeigersinn rotiert, während das Rohr 5a zum Einsatz bei in Unterposition befindlicher Walze bestimmt ist, wobei die Walze im dargestellten Fall gegen den Uhrzeigersinn rotiert. Das Öl geht also in Drehrichtung betrachtet über das vor den Zonen 3 befindliche Rohr ab. In 2 the arrangement of the oil collection pipes of the embodiment discussed here is shown in detail. The pipes 4a . 5a are on both sides of the shoes 3 in the collection troughs 11a and 11b , The pipe 4a is intended for use with roller located in the upper position, wherein the roller rotates in the case shown here in a clockwise direction, while the tube 5a is intended for use in sub-position roller, wherein the roller rotates in the illustrated case counterclockwise. The oil is thus considered in the direction of rotation on the front of the zones 3 located pipe off.

Die vorliegende Erfindung eignet sich auch zum Einsatz bei Umrüstung einer Durchbiegungsausgleichswalze mit gusseisernem Mantel in eine Durchbiegungsausgleichswalze mit Kompositmantel. The present invention is also suitable for use in converting a deflection roll with a cast-iron shell into a composite deflection roll-over roll.

Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch ohne Stellglieder an den Enden der Sammelrohre verwirklichen, nämlich unter Verwendung der in 4 gezeigten Lösung, bei der beiderseits der am Querhaupt befindlichen Zonenschuhe 3 sich axial erstreckende Ölsammelrohre 40, 50 angeordnet sind, die in axialer Richtung zweiteilig sein können und von den Teillängen 40a, 40b und 50a, 50b gebildet werden und über die Verbindungsrohre 42 an die Abführungsleitung 41 bzw. 51 angeschlossen sind. Die Abführungsleitungen 41, 51 sind jeweils am Walzenende über einen (nicht dargestellten) Schlauch o. dgl. an die Zentralbohrung der Walze angeschlossen. Bei dieser Lösung erfolgt die Ölabführung je nach Position und Drehrichtung der Walze stets an (nur) einem Ende der Walze. Bei der dargestellten Ausführungsform, Walze in Unterposition (Drehrichtung A), erfolgt das Ölsammeln mit den Sammelrohren 40, bei in Oberposition befindlicher Walze (Drehrichtung B) entsprechend mit den Sammelrohren 50. The inventive solution can be realized without actuators at the ends of the manifolds, namely using the in 4 shown solution, at both sides of the crosshead located zone shoes 3 axially extending oil collection pipes 40 . 50 are arranged, which may be in two parts in the axial direction and of the partial lengths 40a . 40b and 50a . 50b be formed and over the connecting pipes 42 to the discharge line 41 respectively. 51 are connected. The discharge lines 41 . 51 are each at the roll end via a (not shown) hose o. The like. Connected to the central bore of the roller. In this solution, the oil removal always takes place depending on the position and direction of rotation of the roller at (only) one end of the roller. In the illustrated embodiment, roller in sub-position (direction of rotation A), the oil collection takes place with the headers 40 , with roller in upper position (direction of rotation B) corresponding to the headers 50 ,

Die Erfindung eignet sich für Durchbiegungsausgleichswalzen unabhängig von deren Mantelwerkstoff. Besonders vorteilhaft gestaltet sie sich in Verbindung mit Walzen mit Stahlmantel oder mit Kompositmantel und besonders bei hohen Geschwindigkeiten über 1500 m/min, wo dann die leistungszehrende und den Luftgehalt des Öls erhöhende Verwirbelung des Öls im Walzeninneren stärker ist und erhöhter Bedarf an effektiver Ölabführung besteht. The invention is suitable for deflection compensating rollers regardless of their jacket material. It is particularly advantageous in connection with rolls with steel jacket or Kompositmantel and especially at high speeds above 1500 m / min, where then the performance-consuming and the air content of the oil increasing turbulence of the oil inside the roll is stronger and there is an increased need for effective oil removal.

Claims

Deflection roll of a paper / board machine or an equipment machine to be used, a fixed crosshead ( 2 ) and a roll shell rotatably mounted thereon 10 ) mounted on the crosshead by zone-adjustable hydrostatic support elements ( 3 ) is supported, comprises and forms together with a counter-roller a nip, characterized in that on both sides of the support elements ( 3 ) tubular oil removal elements ( 4a . 4b ; 5a . 5b ; 40 . 42 . 41 ; 50 . 42 . 51 ) are arranged, wherein on opposite sides of the support elements ( 3 ) arranged tubular oil removal elements each in two parts ( 4a . 4b ; 5a . 5b ), wherein the oil removal takes place from the central region of the roller to the opposite end faces of the roller out.

A deflection compensating roller according to claim 1, characterized in that on the opposite sides of the support elements ( 3 ) arranged oil removal elements ( 4a . 4b ; 5a . 5b ) an actuator ( 7a . 7b ; 8a . 8b ) is arranged, with the depending on the roller position optionally on one side of the support elements ( 3 ) located Ölabführelemente ( 4a . 4b respectively. 5a . 5b ) and at the same time the oil drainage elements located on the other side ( 5a . 5b respectively. 4a . 4b ) can be opened.

A deflection compensating roller according to claim 2, characterized in that the actuator ( 7a . 7b ; 8a . 8b ) is a mechanical, electrical or hydraulic actuator or any combination of the said possibilities.

A deflection compensating roller according to claim 1, characterized in that the mutually opposite sides of the support elements ( 3 ) arranged tubular oil removal elements each in two parts ( 40a . 40b ; 50a . 50b ), wherein the oil removal takes place from one end of the roll to the other end of the roll.

A deflection compensating roller according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the roller is a composite sheath roller.

A deflection roll according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the roll shell is made of cast iron or steel.