DE1425060A1 - Walze mit Ausgleichsmitteln zur Kompensation von Laengsdurchbiegung - Google Patents
Walze mit Ausgleichsmitteln zur Kompensation von LaengsdurchbiegungInfo
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Description
Wals« »it Auagleiehs*itteln sur Kompensation von Längsdurchbiegung
Bit Erfindung besieht sich allgemein auf Walzen» die Gewebe- oder
Papierbahnen tragen und betrifft spesiell eine neue und verbeeeerte
Waise »it Kitteln für die Beseitigung der Längeduronbiegung, M
die durch das Eigengewicht der Waise in Zusammenwirkung »it den Gewicht und/oder der Spannung der aus Gewebe oder anderem Material
bestehenden Bahn hervorgerufen wird» Me Erfindung findet
spesielle Anwendung bei Waisen großer Länge, wie sie bei der
Herstellung τοη breiten Papiermasssbahnen in Pourdrinitur-Masohinen
Terwendet werden. Die Verwendung ist aber nicht auf Waisen bestirnter Länge beschränkt.
Bei der Papierherstellung, wie etwa bei einer fourdrinier-Papiermasohlne,
wird eine dünne wässrige 7aser-3uspension auf eine» breiten umlaufenden Band aus feinmaschigem Xesslngdrahtgefleoht
aufgebracht. Bas Band oder "Sieb" läuft bekanntlich ait
einer Geschwindigkeit τοη 183 m/min (600 PuS/min) oder mehr su
einem Saugkasten, welcher das Wasser aus der Faeermatte bei
Atmosphärendruok auapreflt. Während des ersten Arbeitsabsohnitts
des Siebes sickert ein hoher Prosentsats des Wassergehaltes der
Papiermaeee durch das Sieb, wobei ein Pll» τοη siemlioh feuchten
fasern auf der Sleboberfläoh·
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Das breite und verhältnismäßig schwere Sieb wird für die Längsbewegung von einer Reihe von quer gerichteten fischwalzen getragen,
die starr sein müssen, um sowohl ihr Eigengewicht als auch das Gewicht des Siebs und des Papiers ohne Durohsenken
zu tragen. Üblicherweise gibt man deshalb den Walzen einen großen Burohmesser von beispielsweise 406 cm (16 Zoll). Praktisch ergeben sich durch die Verwendung von Tragwalzen mit großen
Durohmesser verschiedene Probleme. Ss hat sich herausgestellt,
daß sich das durch das Sieb sickernde Wasser in einer Tasche zwischen dem Sieb und den Walzen anzusammeln sucht. Diese
Wassertasche bildet sich entlang dem oberen Quadranten der
Abflußseite der Walze und reicht im allgemeinen über die Gesamtlänge
derselben. Das angesammelte Wasser verursacht ein ziemlich hohes Vakuum (bis zu 64 cm d. h. 26 Zoll), welohes das
Sieb herunterzieht und bis einem gewissen Bereich teilweise um die Walze herum, wobei das Vakuum das Sieb aus der Ebene seiner
Bewegungsbahn ablenkt und dabei einen quer gerichteten Durchhang
im Sieb ausbildet. Bei normalen Bedingungen bildet sich das Vakuum wiederholt aus und "zerplatzt". Bei jedem Brechen
dea Vakuums schnappt das Sieb ab und von der Walze weg, was
das Wegfliegen der Papiermesse von dem Sieb in diesem Gebiet
und das Herausschleudern des umgebenden teilweise geformten Blattes zur Folge hat.
Während man bereits festgestellt hat, daß dieses Problem im
wesentlichen durch Benutzung von Walzen alt verhältnismäßig
geringes Durchmesser für die Unterstützung dea Siebes ausge-
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schaltet werden kann, hat aber bisher nooh keine solche Walze von einer größeren Länge sur Verfügung gestanden, die sieh
nicht unter ihrem eigenen und dem Gewicht des Siebes durohsenken
würde. Seit dem nun viele Maschinen eine durchgehende Papierbahn Ton 508 cm (200 Zoll) Breite herstellen, wird man verstehen,
daß das Sieb etwa 518 cm (17 fuß) breit sein muß und die
tragenden Tisohwaleen nooh etwas größere Länge haben müssen.
Wenn sich die Waisen in einem gewissen Bereich durchsenden
würden, würde das Sieb in Querrichtung eine Wölbung erfahren und die wässerige g±«k*k Papiermasse nach der Mittellinie hin
zu fließen traohten, anstatt gleichmäßig Über das Sieb verteilt EU bleiben. Dies würde Eur Herstellung von Papier ungleichmäßiger
Dicke führen. Wegen der hier auftretenden hohen Rotatlonsgesohwindigkeit wie auch wegen der großen Walzenlänge
müssen die Waisen g%t ausgewuchtet und verhältnismäßig
starr sein, um radiale Schwingungen möglichst zu verringern. Dieses Problem tritt in verstärktem Maße auf, wenn der Walsendurchmesser
verringert wird, da das !Trägheitsmoment der Walze um zu ihrer Mittellinie senkrecht stehende Achsen abnimmt und
folglich die Starrheit der Walze reduziert wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme durch Schaffung einer neuen Tisohwalze zu überwinden,
die verhältnismäßig lang und von geringem Durchmesser sein kann, i^asm dafür gesorgt wird, daß die Längs- oder Querdurchbiegung
der Walze ausgeschaltet wird, die durch deren Eigengewicht und das Oewioht der Belastung verursacht wird.
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Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung vcn
Kitteln zur Beseitigung von Längs- und Querrerfeiegungen einer Waise, die. gerade sein soll. f -.-'-
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Waise, die
mit Mitteln ausgestattet ist, die für die Beseitigung ron
Längsdurehbiegungen der Waise dienen, wobei die Waise bei
einem gegebenen Gewicht und einest beet inet en Durchmesser suglcioh
eine sehr große Steifigkeit bekommt*
Kurs gesagt, läßt sieh die Erfindung »ei einer Waise ausführen,
die eine tragende Längsachse und eine äußere ringfttralge
Hülse hat, welche drehbar auf der Aohee gelagert ist* Die
Ach·· hat auf ihrer Läng· gleichmäßigen und im wesentlichen
symmetrischen Querschnitt und besteht vorzugsweise aus einem
Hohlsylindtr mit gleichmäßiger Wandstärk·, der auf seiner
Gesamtlänge frei von Unregelmäßigkeiten ist. Diese formgebung der Achse ergibt eine sehr grofle Steifigkeit gegen Querverbiegungen bei einem bestimmten Durchmesser und "Gewichte-Die
Hasse der Achse ist kritisch und von großer Bedeutung -;
insbesondere im Hinbliok auf die Tatsache, daß die Welse im
allgemeinen oberhalb der kritischen Umlaufgeschwindigkeit
betrieben wird. Die Ifasee der Stütsen begrenst die Sohwingungeamplitude
der Waise bei diesen öeschwindigkeiten. --,
Querverbiegung oder Durchhang einer .Wals« wird durch deren:
Eigengewicht und durch das Gewicht der von ihr getragenen Last
hervorgerufen. Außerdem ergeben die sur Terfügung stehenden
*"ν<ΙΑ·τ''''-"' 9 QM17 /ÖD % S
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Herstellungemethoden eine gewisse Längsdurchbiegung oder ein
Schlagen in lager. Zur Beseitigung dieser Längsdurchbiegung
wird die Aohse gemäß der Erfindung parallel su einer Ebene
mit einer vorgewählten Längskrümmung durchgebogen und die Achse wird an ihren Stützen so eingerichtet» daß ihre Krtimmungsebene
parallel zu der abwärts gerichteten resultierenden Kraft liegt, die die Verbiegung hervorzurufen sucht.
Die resultierende Kraft schließt die Komponenten des Gewichts der Achse selbst und die dynamische und statische Xast des Tön *
der Wals· getragenen Siebes und Papiers ein. In der Xrümmungsebene
seigt die konvexe Seite der Krümmung naoh oben und ihr
vorgewählter Wert ist derart, daß die elastisch« Verformung
der Kais», die auf der resultierenden Last beruht, die Waise
beim praktischen Betrieb eine geradlinige und nicht mehr gekrümmte form annehmen läßt.
Im Rahmen der Erfindung sind Terachiedene Methoden sur Herstellung
der Torgewählten Durchbiegung der Achse anwendbar. ä
Vorzugsweise ist die Krümmung eineteilbar» so daß die Walz«
an wephselnd«Ä Anwendungen und rerschiedene Dicke und rerechi«d*n#e
öewieht des Papiera angepaßt werden kann. Sei
dieser Ausführung erstreckt sich eine Zugstange der Länge naoh durch dl· Achs·, parallel su deren Hittellini·, j*deoh '
unterhalb la Abstand von derselben. Die Enden der Zyptange
sind mit Gewinde versehen und ·retrecken sich exsentriech
durch Widerlager, die mm d*n ge«enaberliegend*n Bnden a*r'
Ach·· S3ige«raoht sind. Muttern, welch· mit den Stangenenden zusammenwirkenj
l*sa*n sich snsieh»n, um auf di· 3tan*· ein·
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regelbare Zugspannung auszuüben. Die Walze wird mit unterhalb
der Mittellinie liegender Zugstange eingerichtet, wobei diese
in derselben Durchmesserebene wie die Resultierende aus dem
Gesamtgewicht und der dynamischen, auf die Walze einwirkenden Kraft liegt. Auf die Stange wird eine ausreichende Spannkraft
ausgeübt, mm den träger an den und en exzentrisch zusammen
su pressen und so die Walze beim Aufbringen der betreffenden
Belastung gerade auszurichten. Wenn die Belastung zurückgeht,. ■■
kann die Walze infolge der verwendeten Vorspannung leicht nach oben gewölbt sein. Sie wird aber beim praktischen Betrieb
wieder gerade.
Bei einer abgewandelten Ausführung wird eine noch vollständigere Korrektur dadurch erreicht, daß die Hülse über nur zwei
ringförmige Rollen übergirstrelf t wird, deren Jede «loh Im w·-
sentliehen auf die halbe iänge der Hülse erstreckt und in der
Mitte der anderen Rolle itlrnseitig gegenüber liegt. Jede
der beiden Rollen ist auf einem lage? befestigt, das eich
Im Abstand nah· de» Äußeren Ende oder Bwischen umm. Enden
befindet. Weiterhin 1st jede Roll« auf einem dritten lager
In der Mitte der Walee befestigt, welches öle axial, aufeinander
ma gerichteten Enden der beiden Rollen, gemeinsam trägt.
Mm i*t sä beachtem, daS «s wegen der uange der Rollen nicht
tunlieh **in würd«, j«d« Roll» auf eine« «in*igen üager . .-,
»a %«f»stig«Ji. BeIi dieser.Anordnung von ,«wei Rollen «of ; . ..-^v"
nur drei Lagern ist die Lag· der flauptkrüamungaeben· der , _ .,.
die Mittelpunkte der Lager verbindenden gebogenen Aohae genau
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durch diese drei Funkt« festgelegt. Sine Durchbiegung dee
Trägere swischen diesen Funkten beeinflußt die exakte Ausrichtung
der Rotationsachse der Hülse nioht.
Durch diese Konstruktion wird eine wirksamere Korrektur der Krümmung des Trägers erreicht als bei der bisherigen
Konstruktion» bei welcher eine Vielzahl ron Hollen je auf
einem besonderen lager angebracht 1st. Die Verwendung einer Vielzahl ron Hollen und Lagern macht es erforderlich, daß ^
die Festlegung der Irümmungsebene der Waise angenähert auf
der Grundlage der feetlegung der Lagermittelpunkt· an mehr
al· drei axial rersetsten Punkten beruht und dies« Punkt·
werden gewöhnlich nioht in einer einzigen Krümmungeebene liegen·
BtI dar gegenwärtigen Praxis setet die Vorrichtung mit
einer Vielzahl ron Rollen und Lagern im allgemeinen ein« sehr
sufriedenstellende Ausrichtung der Waise roraus, obgleich
die abgewandelte Bauart bessere Ergebnisse erslelen läßt. Bei Anwendungen« in welchen eine sehr hohe Umlaufgeschwindigkeit
auftritt und lang· Waisen rerwendet werden, wie etwa
in Fourdrinier-Papiermaeohin·1!, kann ein· sehr gering· Fehlausriohtung
der Vielsahl ron Lag0711 u&^ Rollen su einer erheblichen Vibration und su einem Festfressen der Wals·
führen· In besonderen Fällen kann ein· leicht· Fehlausrlohtung
Spannungjkonsentrationen in der Hüls· bei den Zwischenräumen
«wischen benaehbartea Εθ11·η herbeiführen« was wiederum
bei Verwendung eines rerhältnismäBig epröden und harten Ht*-
•enmaterial», wie etwa Glaefasermaterial od«r Hartgummi,
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einen Bruch zur Folge haben kann· ·
Die Kombination einer exentrisoh angeordneten Zugstange
■it einer auf ihre Länge gleichförmigen und symmetrischen
Tragachst ergibt ein· βihr groß· Steifigkeit bei einer Wal«·
Ton verhältnismäßig geringem Durchmesser. Zugleich ergibt diese Kombination wirksame Mittel zur Beseitigung einer Längedurchbiegung,
so daß van die Waise gerade ausgerichtet halten kann. .
Aueh ein· auf unvollkommene Herstellungsverfahren beruhende
Längsbiegung oder, ein Auswölben der unbelasteten Achse kann
in weitem Bereioh unter Benutzung der Erfindung ausgeglichen
werden. Pies wird durch eine Lokalisierung der Ebene vervollkommnet,
in weloher diese Krümmung hauptsächlich verläuft und di· durch entlang der fragaoh·· liegende Punkte bestimmt
ist. Sin· Vervollkommnung wird erreicht durch Ausrichtung der
Waise mit dieser Ebene, die mit der Eben· der auf di· Wale·
wirkenden ßesamtkraft zusammenfällt* wobei die Wölbung der
Walzenachse konkav nach oben zeigend eingestellt wird· Auf di··· Weis· liegt die Hauptkrümmung der Walzenachse, ob sie
nun durch einen Heretellungsfehler oder duroh die Belastung
hervorgerufen wurde, in einer gemeinsamen Eben· unterhalb der gewünschten geradlinigen Walzenachse, und si· IKSt sioh
durch die vorher beaohrlebenen neuen Mittel wesentlich korrigieren. ·
Die verstehenden Anordnungen gestatten ein wirksames Ausrichtern
d«r Walz« hinsiohtlioh «in«r Eben· der Krümmung, di· durch
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wenigstens drei entlang derselben verteilte Punkte bestimmt
ist. Es kann jedoch, noeh ein· übriggebliebene Krümmung von
verhältnismäßig geringem Betrag bestehen, und zwar in einer
senkrecht stehenden Ebene, wegen eines Fehlers in der Lokalisierung
der Kurvenebene. Pur Anlagen, bei welchen diese verbleibende Krümmung kritisch ist, kann die Anordnung so
dimensioniert werden, daß die Lager etwas lose vom Träger gehalten werden* Es werden dann Stellringe angebracht, die die
Lager exentrisoh zur Tragachse einstellbar festhalten, so daß
ein· geringfügige ffaohjustierung durchgeführt werden kann
zwecks Beseitigung der in der senkrechten Ebene verbleibenen Krümmung, wobei diese Nachjustierung auf die Justierung der
Spannstang· zwecke Ausgleichs der Krümmung folgt, die in der Hauptebene liegt, welche durch die Mittelpunkte der Lager bestimmt
ist·
Bei einer weiteren abgewandelten Ausführung erstreckt sich eine weitere (sekundäre) Zugstange parallel zur ersten λ
primären« die in einer senkrechten Justierebene liegt und
zur Beseitigung der im Anschluß an die Justierung der primären
Zugstange verbliebenen Krümmung dient.
Bei einer anderen Ausführung der Erfindung kann die vorgewählte
Krümmung der Achse einfach durch dauernde Verformung
der Achse erfolgen, indem dieeelbe über die Elastizität«-
grenz· durchgebogen wird» ao dag ein· Längsbiegung festgelegt
wird» cti· in einer einzigen Eben· liegt und ein·
vorausbeetiamt· itaMfei&qgaigift luft* . ■,-,-■,,...-■
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- ίο -
Der Ausdruck "Durchbiegung" beselohnst die maximale seitliche
Auslenkung der Längsmittellinie der Achse von einer die Mitten der Aehsenden verbindenden Geraden. Im Anschluß an die
Zusammensetzung der Hülse und der Achse wird die gebogene Achse stationär nach oben konvex gewölbt montiert, wobei
sich die Krümmungsebene der Achse senkrecht durch die Gerade
erstreckt. Die Auslenkung der Achse w-iist einen vorbestimmten
Wert auf, der genügt, das Eigengewicht und die Last, für welche die Walze gedacht ist, zu kompensieren, so daß die elastische
durch die Belastung hervorgerufene Verformung die Achse und die Walze dazu veranlaßt, die angestrebte geradlinige
Form anzunehmen. Im allgemeinen PaIl9 in welchem die Walze
einem resultierenden Kraftvektor ausgesetzt ist, der auf die Waise quer, aber nicht unbedingt lotrecht einwirkt, wird die
Achse so orientiert, daß die Beaultierende in der Krüamungsebtne
liegt und der Auslenkung der Achse entgegengesetzt gerichtet ist.
Die Erfindung läßt sieh leichter verstehen aus der folgenden,
ins Einzelne gehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
der Erfindung in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung. ·
FIf* 1 ist ein Längsschnitt einer Wals· gemäS der Erfindung,
dl« zur Beseitigung einer Querdurchbiegung unter Last ^uatiert 1st«
flg. 2 1st eine Schnitt ansieht nach Idni· 2-2 von flg. 1,
in Pfeilrichtun« gesehen*
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Fig. 5 1st eine ähnliohe Darstellung wie Fig. 1, die in
übertriebener Weise die konvex naoh oben geigende
Krümmung der justierten Holle naoh Entfernung der Last erkennen IaBt.
Pig. 4 iet ein Längeeohnitt einer anderen Ausftthrungsfom
der verbesserten Walze, die nur zwei Hollen und drei Lager hat.
fig· 5 ist eine Stimansioht einer Achse einer abgewandelten
Soll··
Yig. 6 ist tin Schnitt naoh Linie 6-6 in Pig. 5, die ein 8tuek der Aohse erkennen läßt.
Fig. 7 ist ein Teileohnitt einer anderen Ausführung
der neuen Waise.
ifig. 8 ist eine Seitenansioht einer demontierten flsohwalse
gemäfi einer weiteren Abwandlung« in welcher der Aohse eine bestimmte Krümmung gegeben 1st·
Tig· 9 let eine ähnliohe Ausloht, die aber die Waise In
der Arbeitsstellung sentiert und unter normaler Arbeitslast stehend seigt.
flg.10 ist ein eeitlicher Teileohnitt, der gewisse SIn-,
selhelten der Konstruktion der Wals· naoh Flg.
θ und 9 »eigt.
ο I» Fig. 1 bis 3 let «in· erfindungegemtße Waise allgemein mit 10
^••seiehnet und Im Flg. 1 in der axial gerade ausgerichteten
^ Lage geseigt. Si· Wals· umfaflt eine rohr^förmige Trmgaehee 12
oven hoiasylindriaohem Quereehaitt, welohe der Länge naoh gleieh-
co ■ l ■.·■··■■·-■ .·....
förmig, symmetrisch und frei von Unregelmäßigkeiten ausgebildet
lot. Di« Aohse trägt eine Reihe von Rolleneinheiten 14»
dl· hintereinander Montiert sind« Jede Rolleneinheit 14- ist
auf einen Kugellager 16 drehbar gelagert( das einen Innenlauf
ring 15 und einen Außenlaufring 17 besitst, der die ring-,
förmige Rolle 18 trägt. Hehrer« ringförmige Abstandsstttoke
20 eind abwechselnd Hit den Lauf ringen 15 entlang der Ach· β
angebracht, üb die Lager im glclohmäeigen Abetand zu halten
und in Anpassung an eine leichte Durchbiegung der Waise einen genügenden Zwischenraum «wischen benachbarten Rollen 18
su sichern« Bin Paar von Stellringen 22 ist an entgegengesetsten
Enden der aus Rollen und Lagern gebildeten Einheit vorgesehen, um dieselbe längs der rohrfUralgen Aohse 12
mittels der Schrauben 23 su sichern. Eine äußere Hülle 24*
welche rorsugsweise aus einem gegen Korrosion beständigen,
harten und mäflg federnden Material wie etwa glasfaserverstärktem
Material oder Hartgummi besteht, ist über alle Rollen 18 geschoben und mit denselben im Sinne einer übereinstimmenden
Rotation verbunden. Bin Paar von ringförmigen Abdeckungen 26 1st aa den äußeren Rollen 18 durch geeignete
(nioht dargestellte) Mittel befestigt. Falls erwünscht, können Mittel vorgesehen sein, Ale gegenüber ier Aehse
eine Abdichtung gegen das Sindringen res Wasser oier fasern ' su den Kugellagern im Innere* verhindern.
die
auien kugelig gef entern Tragelemente 28, die In auf S tut sea
ruhenden Lagertellen 30, gegenüber «lesen neigbar, gehalten
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sind· Wenn die Walsenmltte im unbelasteten Zustand naoh oben
durchgebogen 1st, wie ee in Fig. 3 übertrieben dargestellt
ist, neigen sieh die Bndteile im Vergleich bu dem übrigen
ist jedoch sehr gering und wird duroh die erfindungsgemäßen
sylindrisehe Lager rerwenden, falls dies erwünscht sein
sollte.
Durch die Aohse 12 erstreckt sieh der Länge nach eine Spannetange
34, die Bwel Gewindeenden 36 hat. Kräftige Widerlager
oder Bndplatten 37 sind an den gegenüberliegenden Enden der Achse eingefügt und mit fluchtenden öffnungen für die
Aufnahme der Bnden der Stange 34 versehen. Man bemerkt, daß
diese öffnungen exsentriaoh in den Widerlagern angebracht
sind, so daß die Stange parallel, jedoch im Abstand unterhalb
der Mittelachae der Waise verläuft. Sin Paar Unterlag- g
scheiben 59 und Muttern 40 sind mit dem Stangenende in Singriff
und gegen die Widerlager rerepannt. Beim feeteiehen
der Muttern 40 kann Ale Stange 34 einer ansteigenden Spannung und die Aease einer exjientriseh wirkenden LäÄgedruekkraft
unterwerfen *·¥£·&· Diese Kraft wird benutst, um Längedurchi*r
Walte rüekgiÄgif su maehea.
Xe wirf «mil »iafWi»MSiem, deJ 4ie Waise nach flg. 1 als
walie U eiaer f««r«rimier-)apierfta«ejaine dient, wobei ein'
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τοπ der Walze unterstütztes Sieb 42 den wässerigen Papierfaserfilm
44 trägt.In Anbetracht der Tatsache, daß daa Sieb 518 cm (17 Fuß) Breite überschreiten kann, würde di·
Tisohrolle eine länge von etwa 610 cm (20 Fuß) haben. Die
Walze kann nur an ihren Enden unterstützt sein, und um eie vor
einem Durchhängen in beträchtlichem Ausmaß zu schützen, wurden bisher Walzen mit großen Außendurchaessern von etwa 47 cm
(16 Zoll) benutzt. Wie oben ausgeführt, haben aber Tischwal-Ben
TOn solch großem Durohmesser einen Störeffekt bei der
Herstellung des Papiere wegen der hohen Saugwirkung, die zwischen der Walze und dem Sieb geschaffen wird.
Nun kann aber, entsprechend der Torliegenden Erfindung, eine
Walze von geeigneter Länge bei geringem Durchmesser (25,4 em
(Ίο Zoll} beispielsweise) hergestellt und justiert werden,
um Längsdurchbiegungen zu beseitigen, die durch das Eigengewicht, durch die Belastung, oder durch mangelhafte Herstellung
hervorgerufen sind. Praktisch wird ixxxk die Walze
horizontal eingebaut, wobei die Stange längs de» Boden der Unterstützung zu liegen kommt· Tor der Justierung wird sich
ein bestimmter Betrag einer nach unten gerichteten Durchbiet also eines Durchhange· zeigen· ·
Die Aoneβ wird vorzugsweise als «ret·« untereuoht, um die
BauptkrüMungeebene der L*a*eaoh·· zu bestimmen, die von
nioht ganz zentrieoher Her·teilung herrührt un* wird dann
»enkreoht ·Gehender Ιτί1»βαη«··»·η· mit amen oben kenkaver
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A«hs· befestigt« Sa wird dif Last angesetst, die die Walee
bei normales Betrieb su tragen hat, und es werden die Muttern
40 angesogen« bis die Stange genügend gespannt ist« um die Waise axial gerade su richten. Sollte die Belastung
aus irgend welchen Gründen vergrößert oder verkleinert werden, kann die Spannung duroh Nachziehen oder Zurückdrehen der
Muttern 40 ie erforderlichen MaSe entsprechend nachgeregelt
werden. Offensichtlich wird die Waise - wenn die normalerweise
auf ihr ruhende Last aus irgend welchen Gründen nach A Beendigung der Justierung weggenommen wird - eine leichte
Durchbiegung nach eben annehmen« wie es in Pig. 3 übertrieben dargestellt ist.
Mit den neuen Waisen sind verschiedene Tortelle unmittelbar
gegeben. Tisohwalsen mit großer Länge können nun mit sehr
verringertem Durchmesser hergestellt werden, ohne daß die
exakte längsaueriohtung geopfert werden müßte. Bei der Verwendung ν·η Waisen mit geringem Durchmesser bei einer Papiermas
shine besteht sine wesentlich geringere Berührung ■1t iss Sieb, und es ergibt sinn ein· entsprechende Verringerung der Saugwirkung, so daS die bisher aufgetretenen Störunge*
bsi der Verwendung von Waisen mit großem Durchmesser wesentlich verringert sind, lsi der Verwendung einer großen
lahl v*a Waisen geringeren Durchmessers verhlltnismäßlf
make besima&der wird das Sieb besser als bsi wenigen gro!«m
Wmlsem enters tut st. 91· größere Saal von Waisen kleine*
D«reba«sesre ergibt gleichmäßiger· Wasßerentsithung quer über
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da· Sieb, wegen der zusätzlichen Anzahl von Berührungelinien
zwischen den Sieb und den Waisen und aufgrund der Tatsache, dafl die Waisen enger beieinander angeordnet sein können*
In Fig. 4 i«t eine abgewandelte Bauart der neuen Waise geseigt·
Einander entsprechende Teile der Pig. 1 bis 5 sind mit gleiohen Besugsselchen bezeichnet. Zwei ringförmige
Hollen 50 und 51 sind in Längsrichtung tut die rohrförmige
Tragachse 12 herum im Abstand hintereinander angeordnet, wobei sioh jede Bolle auf etwa die halbe Länge der Unterstützung
erstreckt. Die Rollen werden τοη Lagern 54 und 55 getragen, die vorzugsweise swisohen den Enden einer üsor die Rollen
geschobenen Hüls· angeordnet sind, um die statische Durchbiegung infolge dor Schwerkraft zu verringern. Die Hülse
24.1st vorzugsweise τοη korrosionsbeständigem, hartem und
mäßig federndem Material, wie etwa durch Glasfasern verstärktem Material oder Hartgummi, hergestellt.
Die Lager sind in Längsrichtung auf der Achse durch Abetanderinge
57 festgelegt, dl· mit am Umfang verteilton Stell* schrauben 58 uai 59 gesichert sind, eewie durch Haltering· 60,
dl« durch am Umfang verteilte Stellschrauben 61 gesichert
sind. Die Lager liegen an Schultern 62 und 63 an, die entlang
dem Innenumfang der Rollen angebracht sind.
Die Rollern 50 und 51 end·« Im axialen Abstand voneinander
über einem dritten Lager 64 und besitzen dort ringförmige
Awsmebrnmagen 66 und 67 *tr ihre axiale Halterung «urea dieses
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' H250IÖ
Lager in Zusammenarbeit mit den lagern 54 und 55 und den
Schultern 62 tthd 63. Bas Lager 64 ist in der Mitte der
Aohse 12 durch kittels der Stellschrauben 70 gesicherte Stellringe
69 festgelegt.
Die Enden der^Wals* Bind mit ringförmigen Schilden 72 versehen,
die an den Ahstandsstücken 57 mittels Schrauben 74
befestigt sind, werbe! sich zwischen den Abatandstücken und
den Rollen Biohtungsringe 76 befinden zur Verhinderung (|
dta Eintritts von Staub oder Fremdmaterial zu den Lagern.
Ringförmige Endabdeekungen 78 sind auf den Enden der beiden
über die Hülse 24 vorstehenden Bellen mittels der Schraubten
80 befestigt, um die Hülse auf den Hollen festzulegen.
Die Eben· der bei dor Herstellung entstandenen Längsdurchbiegung
der Ach»· wird durch die drei Mittelpunkte 01, 02
und 03 der La^er Veetintmt und die Walze wird fclglleh
derart horiiscmtal eingerichtet, £&i diese Ebene mit der -
verher Ve«tl«BHt«i reeultlerenden, beim Gebrauch euftretead*n
und die ti!*· WeÄÄprttcbenden Iraft «nvamaenfällt. Die KrS*-
iteog iet β«οη #üüei k©Äar gewölbt. Bas aeehfelgcnde Sj«a«l*B
&*t 3t*fe£« *4 »Ä| iie aerade-Hieht«^ der Waise *ur
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H25060
ist, die eine große Zahl von Bollen mit individuellen Lagern
verwendet.
Es ist zu beachten» daß int Anschluß an die Zusammensetzung
der Walze, jedoch vor Anbringung der Hülse, die Waise durch Anbringung von Gregengewichten an den Bollenenden ausgewuchtet
werden kann· Die radialen Sichtungen von etwa verbleibenden Unwuchtkräften nach Anbringung der Gegengewichte
läßt sich für die gegenüberliegenden Enden der beiden Rollen in bekannter Weise bestimmen. Die Bollen werden dann gegeneinander verdreht, um diese Kräfte um 180° gegeneinander versetzt
wirken zu lassen und die Walze noch besser auszuwuchten.
In dem Pail, daß die Hülse aus einen starren und spröden
Material hergestellt ist, welches wesentliche Längenänderungen
nicht aushalten kann, wie etwa glasfaserverstärkte» Material oder Hartgummi, kann es erwünscht sein, Mittel für die
Beseitigung übriggebliebener Durchbiegungen vorzusehen, die in einer Ebene liegen, die senkrecht *ur Haupteben·
steht, welche durch die Mittelpunkte der drei Lager bestimmt ist. Eine derartige noch verbleibend· Krümmung tritt auf,
wenn Irgend ein wesentlicher fehler in der Lokalisierung der
Hauptkrüaaungsebene unterlaufen ist. Sin« starre Hülse wird
iaa leetrelien haben, auf die Lager «in· zueatzlieae Belastung
auszuüben, wenn sie nieht gerade ausgerichtet sind end eine
••!ehe Hüls· wird eine stark konzentrierte Beanspruch«»*
■'•■-'•β 9β 1 77 β«*-" , „.
' M25060
am der Verbindungsstelle «wischen den Hollen erfahren. In
einem extremen fall τοη Durchbiegung kann die Hülse festfressen
und umdrehbar werden und wird sumindeet einen radialen träfterektcr hervorrufen, der mit der Hülse umläuft, um eine
nachteilige oder sogar schädigende Vibration su erzeugen.
Tig. 5 und 6 ist eine andere Aueführungjgeseigt, die Mittel
besltst, durch welch· die neon Tcrbleibende, rorher erwihnte
ErUsMong beseitigt werden kann. Bei dieser Ausführung f|
ist eine Tragachse 82 «it Widerlager 83 und einer ersten
Zugstange 84 rergesehen, die desselben Zwecke wie die Zug»
stange 34 bei der Ausfuhrung nach Fig. 1 dient. Dies· Zugetange
1st an dem dargestellten finds «it einem flaohen Kopf
•9 amsgebildet, der im eine flach· Ausnehmung 86 des-Widerlager* 8? eingesenkt 1st. Bas gegenüberliegend· Sode der Zugstange
ist mit eimer nicht dargestellten Spannmutter τ*τ-sehen
wie bei der Torherigen Ausführung. Bis erste Zugstange
liegt entlang dir Sauptkrümmungeebene, die durch die drei («ieht
dargestellt·») auf der Achse angeordneten Lager deflmiert
ist, Bins swelte Zugs ta: ige 88 erstreckt sieh durch die
ft&Lse und die Widerlager, umd «j» pareOlel «*r ersten Zugstaage,
und sie liegt im einer im wesentlichen senkrechtem TXribimseserebene der Achse. Die Butter 90 1st auf das darge- :
stellte Imde der Stange 88 aufgeschraubt, das über da« Widerla^r^
«^ TOrsteht. 9er Kopf 89 1st gegw ?ere>ehung durch ;
Hngrift mit der »weit« Zugstamge 4» festgehaltem, die le ^
«Ägecrdaet Ist^ dal sie sieh durcm eine bcgemförmige Einbuehtuag
92 des Kepfes erstreckt. Bas aa4«re Xm4e der Stange M '
v 90981770Ö93 .
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läuft in einen verbreiterten (nicht dargestellten) zylindrischen
Kopf au·, welcher ait der Außenseite des entsprechenden Widerlagere abschließt und eine Ausnehmung für den Durchtritt
der Stange 84 besitzt. Dieser Kopf verhindert also die Drehung der Stange 68 in derselben Weise wie es für das in
Fig. 5 gezeigte Stangenende zutrifft. Die erste Zugstange wird zunächst mittels ihrer Spannmutter justiert, um die
Achse in der Hauptkrümmungeebene gerade zu richten. Im Anschluß an diesen Arbeitsgang wird die Mutter 90 justiert»
um eine noch übriggebliebene Krümmung au beseitigen, die in
der hierzu senkrechten Ebene liegt.
Es ist zu beachten, daß die zweite Zugstange in horizontaler Ebene auf derjenigen Seite der Längsachse der Walze liegt,
nach welcher die noch rerbliebene Längekrümmung ausgebuohtet
ist und eine konvexe Form besitzt· Die Erfindung zieht zur
bequemeren Justierung eine weitere zweite Zugstange heran, die sich der Länge nach durch die Achse in der horizontalen
Ebene, jedooh der ersten Stange 88 diametral gegenüberliegend erstreckt« Diese Anordnung gestattet es, die eine oder andere
der zweiten Sekundär-Stangen entsprechend der Richtung der Durchwölbung der noch verbliebenen Krümmung in der horizontalen
Ebene zu spannen. Darüber hinaus können die beiden sekundären Stangen unterschiedlich gespannt werden, um die
rerbliebene Krümmung zu korrigieren und sie dienen dann zur
weiteren Versteifung der Achse gegen horizontal« Terbiegung.
Es ist auch zu beachten, daß das Vorliegen einer noch verbliebenen
Krümmung bei geringfügigem Fehler in der Lokalisierung
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der Primärspannstange 84 sich ergeben kann, so daß diese
nur angenähert in der Hauptkrümmungsebene eingerichtet ist, die durch die Mittelpunkte der Lager definiert ist.
In Fig. 7 ist eine abgewandelte Porrn der Walze nach ?ig. 4
gezeigt, die andere Mittel zur Beseitigung der verbliebenen Krüaaung aufweist, welche in einer zur Hauptkrümmungsebene
senkrechten Bbene vorliegen· Ähnliche Teile sind mit gleichen
Zahlen bezeichnet, wobei gegenüber ?ig. 4 Beistriche £u~ A
gefügt sind.
Sie Lager, von denen das mittlere, mit 64f bezeichnete als
Beispiel dargestellt ist, sind lose auf die Achse 12* aufgesteckt und in radialer Richtung mittels der Ringflansche 95
lokalisiert« die an den einander gegenüberliegenden axialen Oberflächen der Ringe 69f angeformt sind, Biese Flansche
greifen in !ringförmige Ausnehmungen der Innenlauf ringe ein. Ähnliche flansche sind in den übrigen Ringen zur Ausrichtung
der anderen Lager vorgesehen. Im Anschluß an die Justierung d«r Zugstange 34' sum Ausgleich der Hauptkrümmung können die
Stellschrauben der verschiedenen Bin«·, wie sie mit 70* bezeichnet sind, eingestellt werden, um die Lager parallel
zur senkrechten Sbtne in der erforderlichen Richtung und
um den entsprechenden Betrag «μ versetzen.
In fif. e, % und 10 lit «in« andere ausgeführte Walze dargestellt,
bei welcher der rohrförmigen zylindrischen Aohae 102
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eine vorgewählte und nicht justierbare Krümmung Mitgeteilt
iat. Die Waise in Fig. 8 ist als eine drehbare auf der Achse befestigte Hülse 104 umfassend gezeigt, wobei die Achse in
ihrer Mitte eine Durchbiegung C hat.
Der Grad der Durchbiegung für eine bestimmte Waisenachse
sollte entsprechend den Bedingungen und der Belastung gewählt werden, unter welcher die Waise arbeiten soll und die Auslenkung
soll gleich der elastischen Verbiegung sein, die die Achsenmitte durch das Gesamtgewicht der Waise und der Last
sowie durch die von der umlaufenden Last ausgeübten dynamisdan Kräfte erfährt. Dieser Wert kann leicht in bekannter Weise
für spezielle Formen und MaBe der Achse sowie für spezielle Belastungen berechnet werden.
In Fig. 10 sind die Einzelheiten der Konstruktion der Waise von Fig. 8 und 9 geseigt. Sine leicht federn«», harte und mit
korrosionsbeständiger ringförmiger Oberfläche versehene Hülse 104 ist auf die Achse 102 aufgeschoben und auf dieser drehbar
gelagert torch eine Reihe von Holleneinheiten 116, die in Achsrichtung hintereinander angeordnet sind. Jede Bolleneinheit
umfaßt ein Kugellager 118 und ein ringförmiges Abstandelement 120 swischen den Kugellagern und ein« ringförmige
Hollenbüchse 122, die auf dem Auflenlaufring eines jeden
Kugellagers sur Unterstützung der Oberflächenhüls· 104 befestigt
ist. Stellring· 124 ait Stellschrauben 125 sind an gegenüberliegenden Enden auf der Aehs· angebracht, um die
verschiedenen 7·ϋβ an Ort und 8t·11· «u halten.
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H25Q60
Ba die Waise gewöhnlich bei Vorhandensein einer großen Waseermenge
benutet wird, ist es erwünscht, daß die Enden der Hülse 104 durch die Ringplatten 126 Yersohlossen sind und dafl
die Enden der rohrförmigen Achse durch Endstücke 128 abgedichtet sind. In Verbindung Mit den Platten 126 kann auch,
falls erwünscht, jede beliebige bekannte !Flüssigkeitsdichtung benutzt werden.
Wie in Jig. 9 und 10 dargestellt, ist die Walze in horison- ^
taler Ebene mittels der Böoke 132 gelagert, die die Enden der Achse 102 aufnehmen und sie über auf geeignete Weise
befestigte Unterlagen 134 halten. TJm die Drehung der Achse
um sich selbst su rerhindem, sind Keile 135 einerseits
in Keilnuten 136 eingelassen, welche die Böoke 132 besitsen und andererseits in eine Keilnut 137* die sich auf die yolle
Länge der Achse wie dargestellt erstreckt, oder aber sich auf die Sndabsehnitte der Achse beschränkt. Sine oder mehrere
Stellschrauben 138 sind in wenigstens einen der beiden Bücke 132 eingeschraubt, um die Achse daran axial su sichern.
Offenbar können auoh andere Terriegelungsmittel sum Halten
der Achse in der,gewünschten Lage rorgesehen sein.
Sie Waise ist mit einer konstant rorgewölbten Krümmung bei
im unbelasteten Zustand nach oben zeigender konrexer Wölbung
gemaS Flg. 8 befestigt. Me Krümmmngsebeae der Achse rerläuft
duroh dl* Verbindungsgerade der Mitten der Waisenenden und
fällt mit der Ebene zusammen, auf welcher die rektorlelle
töGO
resultierenden und auf die Walze im Gebrauch einwirkende
Kraft liegt« In Fig. 9 und 10 ist die Walze infolge dieser resultierenden Kraft gerade ausgerichtet gezeigt, wobei die
resultierende Kraft durch Eigengewicht der Rolle und das vor- '
bestimmte Gewicht sowie die dynamischen Kräfte des feinmaschigen Gitters oder Siebes 139 umfaßt, welches bei der normalen
Arbeitsweise auf dem Scheitel der Walze die Schicht 140 aus Papiermasse trägt» Die Orientierung der Krümmungsebene
der Achse führt zu einer elastischen Verformung, durch welche bei gerade ausgerichteter Walze die aufgebrachte Last kompensiert
wird» Offensichtlich kann die Durchbiegung der Walzenachse in einem Winkel zur Lotrechten liegen, um bei bekannten,
nicht lotrecht verlaufenden Lastvektoren einen Ausgleich zu schaffen So wird beispielsweise bei einem Fördersystem die
erste und letzte Walze außer der senkrechten Schwerkraft einer horizontalen Kraftkomponente der Förderbandspannung
unterliegen.
Der Grad der vorgewählten Längsdurchbiegung, die der Walzenachse vermittelt werden soll, wird in Abhängigkeit von verschiedenen
Faktoren schwanken» Die Länge der Achse und Hülse, ihre Gestaltung, die Durchmesser und der Elastizitätsmodul,
sowie das Gewicht der Walze und der vorgesehenen Last müssen berücksichtigt werden, um den geeigneten Krümmungsgrad in An- ·
lehnung an die bekannten Theorien der Biegung einfach gelagerter Wellen zu finden» ' .
BAD
909817/0093 K
Bei den neuen Walzen rotiert im Gegensatz zu den üblichen
Tisohwalzen ein verhältnismäßig kleiner Teil der Gesamtmasse,
so daß die Unwuchtkräfte verringert sind und es ergibt sich dementsprechend weniger Vibration oder SchwingxHgneigung. Ba
außerdem die Betriebsweise der neuen Rolle im allgemeinen oberhalb der kritischen Geschwindigkeit liegen wird, ist die
feststehende Masse der rohrförmigen Achse bestrebt, die Vibration der rotierenden Hülse und der Rollen einzudämmen.
Die neue Konstruktion; gestattet auch die Verminderung der Zahl der Lager in jeder Walze. Da eine übliche Walze zu einem
gewissen Grad durchhängen wird, muß eine verhältnismäßig große Zahl Ton Kugellagern in ziemlich geringem Abstand verwendet
werden, um die üängsdurchbiegung der Walze zu berücksichtigen. Diese Kugellager stellen einen hohen Aufwand dar und
umfassen einen wesentlichen Anteil der Gesamtkosten für die Walze. Angesichts der Tatsache, daß die vorliegende Walze bei
voller Leet gerade gehalten werden kann, läßt sich die Zahl
von Kugellagern, die für die Unterstützung der Hülse benötigt
werden, wesentlich verringern, wodurch eine merkliche Einsparung an e*samtkosten der Walze erzielt wird.
Di« hler toeaiirletoae Walze kann mit Vorteil bei verschiedenen
Aawenduacautrteiä bemutzt werden, wie etwa bei Fördersysteme*!
oder anA*ren Stttrlohtungen, wo ein Bedürfnis dafür besteht,
eine Wt^MnaofeM £·?*&· zu halten, w*hr«nd ein· starre
W*i*e!tt*triftfctmr T#re»S£«eetst wird.
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Es versteht sich, daß die vorausgehende Beschreibung nur ein bevorzugtes Ausführungebeispiel der Erfindung schildert und
daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß der Grundgedanke der Erfindung und der
Schutzumfang verlassen wird.
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- Patentanspruch· -
Claims (12)
1. Walze mit einer gleichförmigen Tragachse von symmetrischem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet ,
daß auf dieser Aohse eine ringförmige Hülse gelagert ist
und daß Mittel vorgesehen sind, die diese Achse entgegen dem Gewicht unu der Last stationär unterstützen, wobei diese
Aohse im unbelasteten Zustand Bit einer anfänglichen Längskrümmung entgegen der in dieser Hauptkrümmung·eben·
liegenden Lastresultierenden derart durchgebogen ist, daß
die !falz· sich bei Belastung in den gewünschten gradlinigen Verlauf elastisch surüokverformt.
2· WaIae nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
.daß Justiermittel für «ine der Länge nach und exzentrisch
erfolgende Zusammenpresaung der Aohse zwecks Erzielung
der anfänglichen Längekrümmung vorgesehen sind·
3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Justiermittel für die Zuaammenpressung der Aohse ein· primär· Zugstang· umfassen, welch· sieh exzentrisch innerhalb der hohlen Achse entlang derselben er**
■treckt» wobei die Enden dieser Aohse mit Mitteln für das Anspannen der Stange und Zusammenpressen der Ach·· versehen
sind.
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4· Walze naoh Anspruch 3» dadurch gekenneeiohn
e t, daß dl· Mittel für das Anspannen der Stange awei
Widerlager umfassen, die mit den Enden der Achse in Singriff sind sowie Mittel, die auf die Über die Widerlager
vorstehenden Stangenenden einwirken«
5· Walze nach Anspruch 1, dadurch gekenne ei ohne
t , daß zwei ringförmige Rollen hintereinander auf der Achse angeordnet sind, wobei die Hülse über diese Rolle,
mit denselben rotierend, übergeetreift ist, und ein erstes
und zweites Lager je eine der Hollen unterstützt und ein
drittes Lager die aufeinander zu gerichteten Enden der beiden Rollen gemeinsam trägt, so daß die Rotationsachse der
Hülse durch die Mittelpunkte der drei Lager gegeben 1st, welche die Hauptkrümmungsebene der Achse bestimmen«
6. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse mittels einer Zugstange ihre anfängliche Längskrümmung erfährt, die sich der Länge naoh im
Inneren der Achse und exzentrisch zu derselben erstreckt, wobei die Mittellinie dieser Stange in der HauptkrÜmmungeebene
liegt und an den Enden der Aohse vorgesehene Wider»
lager und Spannmittel für iuB Spannen der Stange und für
die Ausübung der exzentriahen Druckkraft auf die Aohse dienen·
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7. Walze nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet,
daß zusätzlich zu der erwähnten primären Zugstange eine weitere sekundäre, mit Spannmitteln
versehene Zugstange im Inneren der Achse der Länge nach und exzentrisch verläuft, deren Mittellini· zur Beseitigung
einer nooh verbliebenen Krümmung in einer anderen Ebene außerhalb der Hauptkrümmungaebene liegt.
8. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeioh- m
net, daß die Lager mit Spiel auf die Achse aufgesetzt
und beidseitig zwischen einem Paar von Stellringen gehalten sind, die mittels am Umfang verteilter Stellschrauben gegenüber
der Achse radial justierbar sind, wobei diese Justierung insbesondere zum Ausgleich der nooh verbliebenen
Krümmung in einer anderen als der Hauptkrümmungaebene
dient.
9. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeioh- | net, daß die Mittel für die Spannung der Stange «in
Paar von Widerlagern umfassen, die mit den Enden der Achse
in Eingriff sind und Mittel, die auf die über di· Widerlager
vorstehenden Stangenenden einwirken zweoks Spannen· der Stange und Zusammenpreßtens der Widerlager der Achse.
10. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse ein rtarrer Träger ist, welcher zwecks Herstellung der anfänglichen Längsbiegung über die
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Elastizitätsgrenze rerformt worden iat.
11. Walze nach Anspruch 10, dadurch g e k e η η -
ζ*e i ο h η e t , daß die Hülse auf der Achse mittels
mehrerer ringförmiger, hintereinander aufgeschobener Rollen gehalten ist, über welche sie sich erstreckt,
wobei diese Rollen auf der Achse mittels mehrerer im Abstand voneinander befindlicher lager drehbar gelagert sind·
12. Walze nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die anfängliche Krümmung dar
Mittellinie der Achse einen solchen Wert und eine solche Richtung besitzt, daß der in der Krümmungsebene liegende
Vektor der resultierenden Last kompensiert wird*
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Applications Claiming Priority (1)
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