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Walze für Kalender, Quetschwerk od. dgl. Die Erfindung betrifft eine
Walze für Kalender, Quetschwerk od. dgl. mit verringerter Durchbiegung unter der
Belastung, bestehend aus einem umlaufenden Walzenmantel und einer feststehenden
Walzenachse mit zwei innerhalb des Walzenmantels liegenden Abstützungen für diesen.
Der Walzenmantel gleicht damit einem Balken auf zwei Stützen mit beidseitig überstehenden
Enden. Zur Durchführung dieses Prinzips sind zahlreiche Konstruktionsvorschläge
bekanntgeworden, denen das Merkmal gemeinsam ist, daß die Walzenachse feststeht,
während der rohrförmige Walzenmantel umläuft. Unterschiede bestehen nur in der Art
der Ausführung der inneren Stützlager.
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Bei diesen bekannten Bauarten hat es sich nun als nachteilig herausgestellt,
daß durch die Verwendung von Lagern der freie Raum für die durchgehende Walzenachse
sehr verringert wird, so daß sich die Walzenachsen, besonders bei sehr langen und
im Durchmesser kleinen Walzen übermäßig biegen. Auch ist die Verwendung von Rollen-
oder Wälzlagern verhältnismäßig teuer und verursacht durch die schmale Belastungszone
übermäßige Kantenbeanspruchungen.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß an den beiden
Abstützungen (der feststehenden Walzenachse) je ein Waagebalken mit zwei weiteren
Abstützungen angreift, die ihrerseits auf einen den umlaufenden Walzenmantel tragenden
Stützbalken einwirken. Durch die Anordnung des Stützbalkens mit den Waagebalken
innerhalb einer breiten Nut der nicht umlaufenden, an beiden Enden eingespannten
Walzenachse steht zumindest für die Zugzone der Walzenachse fast der gesamte freie
Querschnitt innerhalb des Walzenmantels zur Verfügung, wobei außerdem das Widerstandsmoment
des Stützbalkens das Widerstandsmoment des Walzenmantels wirkungsgemäß vergrößert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt F i g.1 einen Mittenlängsschnitt durch die erfindungsgemäße Walze,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g.1, Fi.g.3 drei verschiedene Biegelinien,
F i g. 4 das Beispiel einer Antriebsvorrichtung für den Walzenmantel und F i g.
5 die Anordnung der Antriebsräder des Getriebes nach F i g. 4.
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Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, besteht die Walze aus einem umlaufenden
Walzenmantel oder Stahlrohr 1 und einer innerhalb des Walzenmantels starr angeordneten
Walzenachse 3, die mit konzentrischen Lagerzapfen 3' in den Kalenderständern 4 fest
eingespannt ist. Im dargestellten Beispiel sei angenommen, daß die Gegenwalze im
Bilde oben liegt, so daß beim Arbeiten des Kalenders sich die Walze in Walzenmitte
nach unten durchbiegen würde. Die die Durchbiegung aufhebende Einrichtung muß daher
ihren Wirkdruck nach oben ausüben. Sie besteht aus einem durchgehenden Stützbalken
5, der in einer breiten Nut 6 der starren Walzenachse 3 leicht beweglich gelagert
ist. Unterhalb des Stützbalkens befinden sich zwei Waagebalken 7, die mit den beiden
oberen Abstützpunkten 8 den Stützbalken tragen und sich mit der unteren Abstützung
9 auf dem Boden der Nut 6 abstützen. Diese Abstützpunkte liegen - je nach den Erfordernissen
- etwa iss bis 1/4 der Walzenlänge von den Enden des Walzenmantels entfernt. Bei
Druckgabe biegt sich die starre Walzenachse 3 nach unten durch, wobei sich die beiden
Waagebalken 7 so einstellen, daß an allen Stützpunkten 8 gleiche Gegendrücke ausgeübt
und dadurch die unterschiedlichen Durchbiegungen an diesen Stellen vollkommen aufgehoben
werden.
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Die durch die Anordnung der beiden Waagebalken 7 erzielten Vorteile
werden an Hand der (in F i g. 3 dargestellten) Biegelinien a bis c erläutert. Die
Biegelinie c stellt in stark überhöhtem Maßstabe die Durchbiegung einer üblichen
Walze dar, die in zwei an den Kalenderständern angeordneten Lagern abgestützt ist.
Die Biegelinie b zeigt den Verlauf der Durchbiegung bei den bekannten Walzen, bei
denen zwei Stützlager innerhalb des umlaufenden Walzenmantels angeordnet sind. Die
maximale Durchbiegung Beta in Walzenmitte ist in diesem Falle schon erheblich geringer
als die Durchbiegung Gamma bei der Biegelinie c. Die Biegelinie a zeigt den Verlauf
bei der erfindungsgemäßen Walze, bei der für den Walzenmantel nun vier Stützpunkte
vorhanden sind, in denen der Wert der Durchbiegung Null beträgt. Die maximale Durchbiegung
Alpha ist wesentlich
kleiner als bei der Biegelinie b, so daß sich
eine praktisch durchbiegungsfreie Walze ergibt.
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Gemäß weiterer Erfindung kann die Biegelinie durch Verschiebung der
beiden Waagebalken 7 in weiten Grenzen verändert werden. Zu diesem Zwecke befinden
sich über den Abstützungen 9 in den Waagebalken Gewindebuchsen 10, in denen eine
Spindel 11 geführt ist, die im Bereiche der beiden Waagebalken zwei entgegengesetzt
verlaufende Schraubengewinde besitzt. Dadurch können die beiden Waagebalken um einen
bestimmten Betrag zusammen- oder auseinandergeschoben werden.
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Die Laufeigenschaften der Walze werden dadurch verbessert, daß der
Stützbalken 5 an seiner Oberfläche mit einer der Innenbohrung entsprechend gekrümmten
Gleitleiste 12 aus einem Lagermetall versehen ist. Zweckmäßigerweise besitzt die
Gleitleiste eine Schmiernut 13, in die über eine Leitung 14 unter hohem Druck Schmieröl
eingepreßt wird.
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Um bei starker Friktionsbeanspruchung ein Ausweichen der Walze in
Horizontalebene zu verhindern, können in Walzenmitte an der starren Walzenachse
noch zwei Distanzstücke 15 angeordnet sein. Bei Walzen mit Umlaufbeheizung ist es
ferner erforderlich, den Walzenmantel in an sich bekannter Weise an seinen Enden
mittels federnder Dichtscheiben 16 oder sonstiger Gleitringdichtungen gegen die
starre Walzenachse abzudichten.
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Da die Walze nur aus metallischen Teilen besteht, ist eine Beheizung
durch eine ölumlaufheizung od. dgl. möglich. Zu diesem Zweck erfolgt der öl-Vor-
und -Rücklauf durch einen der beiden Lagerzapfen der Walzenachse, wobei durch den
Zulauf des Heizmittels über Peripheriebohrungen 17 innerhalb der Walzenachse und
den Rücklauf über den Zwischenraum zwischen Walzenachse und Walzenmantel eine schnelle
und gleichmäßige Temperaturverteilung erzielt wird. Auch ist die Anordnung von elektrischen
Heizstäben in den Bohrungen 17 zur Erhitzung der Walze über ein Heizmedium möglich.
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Der Antrieb des umlaufenden Walzenmantels ist auf verschiedene Art
und Weise möglich, z. B. durch ein serienmäßiges Zentralgetriebe 18, das mit seinem
Lagergehäuse in einem der beiden Kalanderständer 4
fest eingespannt ist. Der
Antrieb des Getriebes erfolgt über einen koaxialen Achsstummel 19 und ein darauf
angeordnetes Zentralrad 20 auf drei um 120° versetzte Planetenräder 21 und von diesen
über drei Ritzel 22 auf die Innenverzahnung 23 einer Antriebsbuchse 24. Die Antriebsbuchse
24 ist in einem Lager 25 des Getriebegehäuses drehbar gelagert und ist an ihrem
herausgeführten Ende mittels einer elastischen Kupplung 26 mit dem Walzenmantel
gekuppelt.