DE102007053555A1 - Gelenklagerung einer Durchbiegungseinstellwalze einer Papier-, Karton- oder Ausrüstungsmaschine - Google Patents

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Gelenklagerung für eine Durchbiegungseinstellwalze einer Papier-, Karton- oder Ausrüstungsmaschine. Die Walze hat ein sich in axialer Richtung durch die Walze erstreckendes drehfestes Joch, und die Enden (4) dieses Jochs stehen aus der Walze hervor und sind in Lagerböcke (1) eingesetzt. Das Gelenklager ist so gestaltet, dass ein Drehen der Walze in dem Lager quer zur Ebene der Nipkraft (F) verhindert ist.

Description

• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Gelenklagerung für eine Durchbiegungseinstellwalze einer Papier-, Karton- oder Ausrüstungsmaschine, welche Walze ein sich in axialer Richtung durch die Walze erstreckendes drehfestes Joch aufweist, wobei die Enden dieses Jochs aus der Walze hervorstehen und in Lagerböcke eingesetzt sind.
• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine in Papier- oder Kartonmaschinen in verschiedenen Positionen, wie zum Beispiel in der Pressenpartie oder im Glättwerk einzusetzende zonengesteuerte Durchbiegungseinstellwalze mit einem drehfesten Joch, das an der Stuhlung der Maschine über Lagerböcke mit Gelenklagern befestigt ist, und mit einem an dem Joch drehbar um dieses gelagerten Mantel, dessen Position zum Joch unveränderlich ist. An dem Joch sind hydraulische Stützelemente angeordnet, verteilt auf Zonen, die jeweils ein oder mehrere Stützelemente umfassen. Die Nipkraft wird über den Mantel auf die Stützelemente und weiter über das Joch auf die Stuhlung geleitet. Verändert werden kann die Nipkraftverteilung über den auf die Stützelemente der einzelnen Zone wirkenden Öldruck. Die so geartete Durchbiegungseinstellwalze wird zusammen mit einer Gegenwalze zur Bildung eines Nips benutzt, dessen Belastung zum Beispiel durch Belasten der Gegenwalze mit separaten Hydraulikzylindern gegen die besagte Durchbiegungseinstellwalze oder zum Beispiel durch Heben der Durchbiegungseinstellwalze aus ihren Lagerböcken gegen die Gegenwalze erfolgt. Das Übertragen der Nipkraft auf das Joch der Walze führt zu einem Biegen des Jochs und somit zu einer Neigung der Jochenden, die durch das im Lagerbock befindliche Gelenklager kompensiert wird. Die Gelenklagerung ermöglicht außerdem eine zum Beispiel durch Wärmeausdehnung verursachte axiale Bewegung des Jochs.
• Die Eigenfrequenz der freien Walze ist hauptsächlich durch die Steifigkeit, die Masse und die Stützsteifigkeit des Jochs bestimmt. Wegen der Nipbelastungen ist das Walzenjoch typischerweise in Richtung der Nipebene steifer gestaltet als quer zu dieser Richtung. Auch die Abstützung der Walze an den Stuhlung ist in Maschinenrichtung typischerweise eine lockerere. Eines der dabei in Erscheinung tretenden Probleme ist, dass die Eigenfrequenz und -form der Walze in Maschinenrichtung in schnelllaufenden Maschinen, zum Beispiel im OptiLoad-Kalander, beim Betrieb mit geöffnetem Nip in den Laufgeschwindigkeitsbereich der Maschine fallen.
• Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mit der auf relativ einfache Weise die Steifigkeit der Jochabstützung in zur Richtung der Nipkraft quer verlaufender Richtung erhöht und somit die Eigenfrequenz oberhalb des Betriebsbereichs verlagert werden kann, und diese Lösung eine betriebszuverlässige und vorteilhafte Gelenklagerung liefert.
• Gelöst wird diese Aufgabe durch die erfindungsgemäße Gelenklagerung, deren charakteristische Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 hervorgehen.
• Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen 1–5 in Form schematischer Prinzipzeichnungen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen, eingehender beschrieben.
• 1 zeigt eine erfindungsgemäße Gelenklagerungsanordnung, bei der am Lagerbock 1 ein gegenüber diesem feststehender Außenring 2 und in diesem Außenring ein Innenring 3 angeordnet sind, wobei die Gleitfläche zwischen Außen- und Innenring den Teil einer Kugelfläche bildet. Seitlich am Innenring 3 sind, zum Beispiel durch Entfernen des erforderlichen Teils des Innenringes, im Wesentlichen in Richtung der Nipkraft F verlaufende Seitenflächen 3a ausgebildet. Entsprechend sind an der Gleitfläche des Außenringes 2, zum Beispiel durch Versehen des Außenringes mit Seitenteilen, die im Wesentlichen dem vom Innenring entfernten Teil entsprechen, ebene Partien 2a ausgebildet. Dabei vermag sich das Gelenklager, von den Führungsflächen 3a, 2a gelenkt, in Richtung der Nipkraft F zu drehen, während seine Drehung in Querrichtung dazu blockiert ist. Dadurch wird die Steifigkeit des Walzenjochs quer zur Richtung der Nipkraft erhöht, und beim Fahren hoher Geschwindigkeiten mit geöffneten Nips wird so die Eigenfrequenz auf einen Bereich oberhalb des Betriebsbereichs verlagert. Die Bezugszahl 20 bezeichnet die am Lagerbock gelagerte Walze, die Bezugszahl 21 ihre Gegenwalze.
• 2 und 3 zeigen eine alternative Ausführungsform der Gelenklagerung, bei der direkt im Lagerbock 1 ein quadratisches Lagergehäuse ausgebildet ist, in welchem vertikales Drehen zulassende Gelenkteile 5, 6 sowie vertikale Seitengleitkörper 7, 8 angeordnet sind. Die Bezugszahl 9 bezeichnet das Walzenjoch umgebende Schutzteile.
• In 4 und 5 ist eine alternative Ausführungsform der in 2 und 3 gezeigten Lösung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist am Lagerbock 1 ein gegenüber diesem drehbarer Außenring 2 angeordnet, in dem ein im Querschnitt rechteckiges Lagergehäuse ausgebildet ist, das entsprechende Gelenklagerteile 5, 6 und Seitengleitkörper 7, 8 wie die Ausführungsform in 2 und 3 aufweist. Am Lagerbock 1 sind Verriegelungselemente 11, 12 angeordnet, mit denen der drehbare Außenring in verschiedenen Stellungen zum Lagerbock 1 arretiert werden kann. Diese Lösung erlaubt eine von der Vertikalen abweichende Nipkraft-Richtung.
• Die Gelenklagerteile 5, 6 bestehen bevorzugt aus Bronzeblechen/-platten, die an ihrer Unterseite konvex geformt sind, wobei, indem ein Drehen des Jochendes in Richtung der die Biegung bewirkenden Nipkraft ermöglicht wird, die Biegung des Jochs berücksichtigt wird. Durch Veränderung der Maßverhältnisse der Seitengleitkörper lässt sich auf relativ einfache Weise die Position des Nips in seitlicher Richtung einstellen. Mit einer solchen quadratischen Gelenklagerung erzielt man im Vergleich zum runden Gelenklager eine höhere Belastbarkeit, und auch die Herstellung und Lieferung von Ersatzteilen werden beschleunigt und verbilligt. Außerdem ist die Lagerung betriebssicher.

Claims (5)

1. Gelenklagerung für eine in Papier-, Karton- oder Ausrüstungsmaschinen einzusetzende Durchbiegungseinstellwalze, die ein sich in axialer Richtung durch die Walze erstreckendes drehfestes Joch aufweist, wobei die Enden (4) dieses Jochs aus der Walze hervorstehen und in Lagerböcke (1) eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenklager so gestaltet ist, dass das Drehen der Walze in dem Lager in der zur Ebene der Nipkraft (F) quer verlaufenden Richtung blockiert ist.
2. Gelenklagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gelenklager parallel zur Nipkraft (F) verlaufende Führungsflächen ausgebildet sind.
3. Gelenklagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenklager aus einem stationären Außenring (2) und einen Innenring (3) gebildet ist, an deren kugelförmigen Gegenflächen im Wesentlichen parallel zur Nipkraft (F) verlaufende, zusammenwirkende ebene Abschnitte (2a, 3a) ausgebildet sind, die ein Drehen des Gelenklagers in Richtung der Nipkraft (F) erlauben, aber das Drehen in der quer dazu verlaufenden Richtung verhindern.
4. Gelenklagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenklager durch Einarbeiten eines im Querschnitt rechteckigen Lagergehäuses in den Lagerbock (1) gebildet ist und in dem Lagergehäuse in der Ebene der Nipkraft drehbare Gelenklagerteile (5, 6) und zur Ebene der Nipkraft parallele Seitengleitkörper (7, 8) angeordnet sind.
5. Gelenklagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenklager durch Anordnung eines gegenüber dem Lagerbock drehbaren Außenringes (2) im Lagerbock (1) gebildet ist und der Außenring (2) ein im Querschnitt rechteckiges Lagergehäuse aufweist, in dem in der Ebene der Nipkraft drehbare Gelenklagerteile (5, 6) und parallel zur Richtung der Nipkraft verlaufende Seitengleitkörper (7, 8) angeordnet sind.