DE1511201A1 - Tragrolle fuer Rollentische - Google Patents

Description

(667) St.Ingbert, 19.IO.1966 "

Beloit Corporation
Beloit, Wisconsin, USA

Tragrolle für Rollentische

Die Erfindung betrifft eine Tragrolle mit zylindrischer Oberfläche für Rollentische zur Aufnahme einer Streckenlast, z.B. einer wandernden Papierbahn einer Papiermaschine, wo sie zusammerjmit mehreren Tragrollen den unter dem Fourdrinier»Siebband liegenden Entwässerungstisch bildet. Obwohl die Tragrolle gemäß der Erfindung diesem Verwendungszweck angepasst ist, kann sie auch unter· anderen Bedingungen mit Vorteil eingesetzt werden, sofern es darum geht, daß die Durchbiegung der Rolle unter Last eliminiert ist und der Rollenmantel unter einer gegebenen Bedingung gerade verläuft.

In der Papierherstellung wird die wässrige Papiersuspension von einem Stapo-Aufgabekasten auf ein wanderndes Fourdrinier-Siebband gegeben, auf dem der Brei entwässert und in eine Papierbahn geformt wird, die dann von dem Siebband abgeführt, gepresst und weiter getrocknet wird. Für eine zufriedenstellende Arbeitsweise der Papiermaschine und die Erzeugung einer guten Papierbahn 1st es wichtig, daß der Rollentisch unter dem Siebband gerade bleibt, damit das Siebband eine ebene, horizontale Unterstützung hat.

In den ersten Entwässerungsstufen werden häufig Tragrollen benutzt, die sich quer zum Transport unterhalb des Siebbandes erstrecken und in bekannter Weise dafür eingerichtet sind, das in der Papierbahn enthaltene Wasser durch das Siebband auf der ablaufenden Seite der Tragrolle aufzunehmen und abzuleiten. Sowohl das Gewicht des Papieyb Siebbandes als auch der feuchten Papierbahn führen dazu, daß sich die Tragrolle in senkrechter Richtung durchbiegt. Pur die Durchbiegung der Rolle ist auch die Reaktions-

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kraft einschließlich der Reibungskraft zwischen der zylindrischen Oberfläche der Rolle und dem die Rolle treibenden Siebband, die Differenzkraft zwischen der Oberfläche der Papierbahn Im Bereich der ablaufenden Seite der Tragrolle sowie das Gewicht des die Rolle beaufschlagenden Wassers wirksam, und zwar in Förderrichtung des Siebbandes. Dies trifft besonders in der Nähe der Brustrolle zu, wo ein großes Volumen Wasser abgezogen wird. Diese Rollen haben daher die Tendenz, sich auf ihrer k ganzen Länge durchzubiegen, was besonders im Hinblick auf die Entwicklung von Papiermaschinen großer Breite (zur Zeit 9,15 m und mehr) nachteilig ist.

Der Weg, den Durchmesser der Tragrollen zu vergrößern, um eine höhere Biegungssteifigkeit zu erhalten, ist nicht immer gangbar, da es für bestimmte Maschinengeschwindigkeiten einen optimalen Rollendurchmesser gibt, bei dem der Wasser-Entzug optimal ist. Man muss daher den Rollendurchmesser unabhängig von der Biegungssteifigkeit so wählen, daß sich ein Maximum an Wasser-Entzug und ein optimales Verhältnis zwischen der Papierbahn und der Tragrolle ergibt.

Durchbiegung kann verringert, aber nicht ganz vermieden werden. Es 1st aber erwünscht, daß die Durchbiegung einer Tragrolle auf andere Komponenten abgestimmt ist, nämlich die Brustrolle, den Formtisch, die Umlenkrollen usw. Zu dieser Abstimmung ist es auch erwünscht, daß die Durchbiegung willkürlich verändert oder gesteuert werden kann.

Im Hinblick auf die zu größeren Papierbahn-Breiten hingehende Entwicklung vergrößert man den Rollendurchmesser, um minimale Durchbiegungen zu erhalten und eine Tragrolle zu schaffen, die bei hoher Geschwindigkeit nicht schlägt. Diese dicken Tragrollen sind aber nicht optimal für die Formgebung der Papierbahn, sodaß Js ein Ziel der Erfindung ist, den Rollendurchmesser zu verringern, die Durchbiegung einer Tragrolle auf ein Minimum azu steuern und eine Tragrolle kleinen Durchmessers zu erhalten, die bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit nicht schlägt.

Eine Tragrolle für Rollentische besteht üblicherweise aus einem sich quer zur Förderrichtung erstreckenden Zylindermantel, der über an den Enden einer feststehenden Tragachse angeordnete Lager auf der Tragachse drehbar angeordnet ist. Zur Lösung der

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speziellen Aufgabe, die unter den erwähten Beanspruchungen entstehende Rollendurchbiegung zu beseitigen oder zu vermindern, die im übrigen zu erhöhten Randspannungen im Siebband und dessen vorzeitigem Verschleiß führt, um letztlich eine bestmögliche Entwässerung und Formgebung der Papierbahn zu erzielen, wird die Tragrolle gemäfl der Erfindung mit mindestens einem Zwischenlager zwischen den beiden Endlagern versehen, das den Zylindermantel an seiner inneren Zylinderwand mitträgt, wobei das oder die Zwischenlager relativ zu den Endlagern derart exzentrisch sind, daß der Zylindermantel der Tragrolle bei unter Last durchgebogener Tragachse in Achsrichtung im wesentlichen gerade ist.

Ss liegen mehrere Möglichkeiten von Relationen der Exzentrizitäten der Lager im Rahmen der Erfindung. So können z.B. die Endlager konzentrisch und das oder die Zwischenlager zur Tragachse exzentrisch sein oder umgekehrt. Auch sind Mittel vorgesehen, um die Exzentrizität eines Jeden Lagers zur Änderung der vertikalen Exzentrizität durch Drehung einstellbar zu machen.

In der Zeichnung sind einige bevorzugte Ausführungsformen einer Tragrolle gemäß der Erfindung dargestellt, deren Vorteile und Erfindungsmerkmale im folgenden näher erläutert und beschriebest werden. Es zeigen

Pig.l einen Querschnitt durch eine Tragrolle in schemaoischer Darstellung, um das Prinzip der Erfindung zu erläutern,

Pig.2 eine schematische Teildarstellung einer Fourdrinier-Langssieb-Papiermaschine mit der Anordnung von Tragrollen,

Fig.3 und 4 eine schematische Darstellung der Lageranordnung,

Pig.5 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Tragrolle zur Darstellung konstruktiver Einzelheiten, und

Pig.6 einen Querschnitt in der Ebene VI - VI in Fig.5.

Wie aus Pig.l hervorgght, besteht eine Tragrolle aus äusseren Zylindermantel 10, der etwas länger ist als die Breite des von ihm getragenen Pourdrinier-Siebbandes ausmacht. Der Mantel 10 hat eine glatte zylindrische Oberfläche und einen Durchmesser, der einem optimalen Wasser-Entzug entspricht.

Der Zylindermantel 10 wird durch eine kräftige mittlere Tragachse 11 getragen, die sich über die Länge des Zylindermantels er-

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streckt und an den Enden über Lager 12 und 13 abgestützt 1st. Die Siebband-Partie der Papiermaschine hat einen Rahmen, auf dem die Tragachse 11 undrehbar abgestützt ist.

Zur drehbaren Lagerung des Zylindermantels 10 auf der feststehenden Tragachse 11 sind Endlager 14 und 15 sowie ein Zwischenlager 16 vorgesehen. Das Zwischenlager 16 ist relativ zu den Endlagern 14,15 exzentrisch um einen Betrag, um den sich die Tragachse unter Last durchbiegt, sodafi der äussere Zylindermantel 10 im wesentlichen gerade gehalten wird. Hierdurch kann für das Siebband eine ebene, gerade Unterstützung geschaffen werden.

Fig.2 zeigt einen Teil einer benannten Siebpartie einer Papiermaschine mit einem Langsiebband 19, das horizontal unterstützt ist und auf das die wässrige Papiersuspension aus einem Stoff-Aufgabekasten 20 aufgegeben wird. Das Siebband wird von der Brustrolle 21 und der nicht dargestellten Oautschrolle getragen und formt aus dem aufgegebenen Brei eine Papierbahn W, die über einen aus den Tragrollen 22 bestehenden Entwässerungstell und einen Saugkasten 23 wandert. Die geformte Papierbahn W wird nach der Oautschrolle abgehoben, durch Pressen und einen nachfolgenden Trockner geführt und aufgerollt.

Die Exzentrizität der Lager kann auf verschiedene Weise vorgesehen werden, um den Zylindermantel 10 geradezuhalten, wenn die Konstruktion belastet ist. Wie aus Pig. 3 hervorgeht, ist die Mittelachse des Zylindermantels 10 mit 24 und die der massiven Tragachse 11 mit 25 bezeichnet. Die seitlichen Abstützungen der undrehbaren Tragachse 11 sind mit 26 und 27 bezeichnet. In Fig.3 sind die den Zylindermantel 10 tragenden Endlager 28,29 gegenüber der Tragachse 11 konzentrisch, wogegen das Zwischenlager 30 exzentrisch ist. Die Durchbiegung der Tragachse ist mit d der Linie 25 bei 30 übertrieben dargestellt, welches Maß der Exzentrizität des Zwischenlagers entspricht.

In Fig.4 ist die Mittelachse des Zylindermantels mit 24* und diejenige der Tragachse mit 25¹ bezeichnet. In dieser Anordnung sind das Zwischenlager 30* mit der Tragachse konzentrisch und die Endlager 28' und 29' exzentrisch derart, daß auch hier der H Zylindermantel bei durchgebogener Tragachse gerade ist. Die seitlichen Abstützungen 26' und 27' für die Tragachse nach Fig.4

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sind ebenso wie die Unterstützungen 26,27 nach Fig.3 in der Höhe verstellbar, sodaß die Tragrolle auf die richtige Höhe und Ebene relativ zu dem übrigen Siebband einjustriert werden kann.

Wenn auch in den dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen nur ein Zwischenlager vorgesehen ist, so liegt es im Rahmen der Erfindung, deren mehrere anzuordnen, deren Exzentrizität dann davfn abhängt, wo sie auf der Tragachse 11 sitzen. Wenn fc.B. in der Anordnung nach Fig.5 zusätzliche Zwischenlager zwischen dem Lager 30 und dem Endlager 29 vorgesehen würden, so müsste deren Exzentrizität dem Abstand der Biegelinie 25 von dergeraden Mittellinie 24 des Zylindermantels an der Stelle entsprechen, wo die zusätzlichen Zwischenlager angeordnet sind. Die erforderliche Exzentrizität wird also von der Durchbiegung aufgrund des Eigengewichtes und der äusseren Last bestimmtτ Die äussere Last ist eine Funktion der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine, dem Papiertyp, der Konsistenz des Papierbreis und anderer Faktoren. Es ist zu beachten, daß die Lager entweder gegen Lager anderer Exzentrizität auswechselbar oder in ihrer Exzentrizität einstellbar sind um auch unter verschiedenen äusseren Lastbedingungen einen im wesentlichen geraden Zylindermantel zu erhalten.

Fig.3 und 4 sind für eine belastete Tragrolle entworfen, und es darf angenommen werden, daß die Mittelachse des Zylindermantels eine andere Lage einnehmen wird, wenn die Rolle unbelastet ist, als diejenige, die dargestellt ist und bei der die tatsächlichen Biegekrüfte des Zylindermantels und der Tragachse im Gleichgewicht sind. Die Bauteile werden jedoch xk entworfen mit einer von dem im geraden Zustand befindlichen Zylindermantel unabhängigen Tragachse unter natürlichen, unbelasteten Bedingungen. Der Zylindermantel wird ebenfalls so kontruiert, daß er unter natürlichen unbelasteten Bedingungen gerade 1st.

Fig.5 zeigt einen betriebsfähigen Zusammenbau einer Tragrolle gemäß der Erfindung mit einem äusseren Zylindermantel 31, dessen Oberfläche eine Schicht 22 trägt. Eine Tragachse 33 erstreckt sich durch den Zylindermantel und 1st aus Gründen ihrer Abmessung als Hohlwelle dargestellt, kann aber auch massiv sein. Die Tragachse muss also mit anderen Worten nicht hohl sein, um Durchgänge für Träger oder Steuermechanismen zu schaffen, mit denen das Maß der Durchbiegung gesteuert wird, vielmehr muss sie die Ab^e-

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messungen haben, die eine bleibende Verformung unmöglich machen. Der Aussendurchmesser des Zylindermantels ist mit Rücksicht auf die Voraussetzungen eines optimalen Entwässerungseffektes in der Papierbahn gewählt.

Die Tragachse 33 ist an ihren Enden in Lagerböcken 39, 34,35 des Maschinenrahmens abgestützt. Jeder Lagerbock hat eine Stellschraube 36, mit der die Achse 33 der Höhe nach auf eine Ebene des Siebband.Transportes eingestellt werden kann. Die Achse 33 rühr in Pendellagern 37« die der Durchbiegung der Tragachse 33 keinen Widerstand entgegensetzen. Abschlußplatten 38 tragen eine Schmierölleitung 39, die zu dem mittigen Zwischenlager 42 führt.

Der Zylindermantel 31 ist auf der Tragachse 33 über das erwähnte Zwischenlager 42 und zwei Endlager 40,41 drehbar gelagert. In der dargestellten Anordnung ist das mittlere Lager mit der Tragachse konzentrisch, wogegen die Endlager exzentrisch sind. Die Endlager 40,41 werden über Schmierbohrungen 47*43 geschmiert.

Wie aus Fig.6 hervorgeht, ist das Endlager 41 hinsichtlich der Lage der Exzentrizität an Hand einer Indexlinie 44 einstellbar, die ±die Lage der maximalen Exzentrizität anzeigt. In Pig,6 ist das Lager so eingestellt, daß die Mittellinie 46 des Zylindermantel 31 sowohl vertikal als auch horizontal gegenüber der Mittellinie 45 der Achse 33 versetzt ist.Die Exzentritizäz der Mittellinie des Zylindermantels bildet mit der Mittellinie 45 der Achse 33 einen Winkel ja· Die vertikale Exzentrizität stellt sich als Abstand j2 und die horizontale Exzentrizität als Abstand t> dar. Mit anderen Worten: je nach der auf dem Zylindermantel ruhenden Last in vertikaler Richtung und der aus der Maschinenbewegung resultierenden Last wird sich die Tragachse um den Betrag _c nach unten durchbiegen. Die Exzentrizitäten auf der Tragachse sind so eingestellt, daß der Abstand h in der Mitte und an den Enden gleich ist, wodurch die Mittellinien der Lager eine horizontale gerade Linie bilden,wenn die senkrechte Durchbiegung £ auftritt.

Nach Pig.5 hat die Tragachse 33 vadial versetzte bezw. exzentrische Büchsen 40a, auf denen die Endlager 40,41 angeordnet sind und $ie so geformt sind, daß die Endlager 40,41 relativ zum Zwischenlager 42 exzentrisch sind. Die Richtung der Exzentrizität (die relativen Einstellungen der Mittellinien der Endlager 40,41

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und des Zwischenlagers 42) ist einstellbar, wie vorstehend in Verbindung mit Pig.6 beschrieben wurde, indem entweder die ganze Tragachse j£5 oder die exzentrischen Endbüchsen 40a relativ zur Achse gedreht werden.

Zusammenfassend gesagt sind £die Endlager und das Zwischenlager für die drehbare Lagerung des Zylindermantels auf der Tragachse gewählt, die relativ zueinander angeordnet sind. Entweder das ' Zwischenlager oder die Endlager (oder eine Kombination von beidem) können relativ zur Tragachse exzentrisch sein, wobei die Exzentrizität auf einen Betrag vorbestimmt ist, der der Tragachse unter Last eine freie Durchbiegung gestattet mit dem Sx Effekt, daß der Zylindermantel in Achsrichtung geradebleibt.

Auf diese Welse wurde eine Tragrolle mit den vorstehend genannten Merkmalen geschaffen. Die Erfindung führt zu neuen Vorteilen und erlaubt es, eine Tragrolle optimaler Abmessungen zu erhalten, ohne daß die Tragrolle vorgebogen oder eine Gegenkraft eingeführt werden müsste, um die Tragachse oder den Zylindermantel gerade zu richten. Die Konstruktion ist relativ einfach, nicht teuer und ermöglicht einen Betrieb mit wenig häufigen Einstellungen, geringer Pflege oder Reparatur.

- Patentansprüche -

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Claims (6)

1. Belolt Corporation I9.IO.1966

   Beloit, Wisconsin, USA

   Patentansprüche

   1} Tragrolle für Rollentische mit zylindrischer Oberfläche zur Aufnahme einer sich über ihre Länge erstreckenden Last, z.B. der wandernden Papierbahn einer Papiermaschine, bestehend aus einem sich quer zur Maschine und unter einem Fourdrinier-Siebband erstreckenden Zylindermantel, der über an den Enden einer feststehenden Tragachse angeordnete Lager auf der Tragachse drehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Endlagern (14,15) mindestens ein Zwischenlager (l8) auf der Tragachse (11) angeordnet ist, das den Zylindermantel (10) an seiner inneren Zylinderwand mitträgt, wobei das oder die Zwischenlager (18) relativ zu den Endlagern derart exzentrisch sind, daß der Zylindermantel bei unter Last durchgebogener Tragachse (11) in Achsrichtung im wesentlichen gerade ist.
2. 2) Horizontal liegende Tragrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Zwischenlager (18) gegenüber den Endlagern (14,15) senkrecht versetzt exzentrisch ist.
3. 3) Tragrolle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der vertikalen Exzentrizität der Lager relativ zueinander die Mittelachsen der Endlager (14,15) und des oder der Zwischenlager (18) durch Drehbewegung einstellbar sind.
4. 4) Tragrolle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlager (14,15) mit der Tragachse (11) konzentrisch

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5. 5) Tragrolle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Zwischenlager (18) mit der Tragachse (11) konzentrisch sind.
6. 6) Tragrolle nach den Ansprüchen 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Tragachse (11) und der Zylindermantel (10) nicht parallele Achslinien ftaben und Wälzlager (14,15,18) zwischen sich einschließen, die relativ zueinander am einen Betrag nicht konzentrisch sind, daß die Tragachse (11) sich bei belasteter Rolle durchbiegt und der Zylindermantel (10) im wesentlichen in Achsrichtung gerade ist.

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