DE1938878A1

DE1938878A1 - Druckwalze

Info

Publication number: DE1938878A1
Application number: DE19691938878
Authority: DE
Inventors: Peder Mortensen
Original assignee: PEDER MORTENSEN AS
Current assignee: PEDER MORTENSEN AS
Priority date: 1968-08-02
Filing date: 1969-07-25
Publication date: 1970-02-05
Also published as: FR2014977A1; GB1270007A; US3572570A; DK120792B; CH516999A

Description

Mo 4165 i¹ -■■- ■

Peder Mortensen
Hiller0d
Dänemark

Druckwalze.

Die Erfindung "betrifft rohrförmige- Walzen von der Art, die zur Behandlung von Materialbahnen wie z.B. Stoff oder Papierbahnen verwendet werden, und besonders betrifft die Erfindung Mittel um die Durchbiegung von wenigstens der einen Walze eines Druckrollenpaares z-u steuern, so dass hauptsächlich derselbe Walzendruck Über die ganze Weite des Materiales, das behandelt wird, erreicht wird.

Es ist wohlbekannt, dasa die Kraft, die die Walzen des Walzenpaares zu trennen versucht, und die von dem Material, das durch das Walzenpaar passiert, ausgeübt wird, dazu geneigt ist, die Walzen in^r entgegengesetzten Richtungen zu biegen, wodurch ein ungleichmässiger Druck über die Weite des Materiales, das behandelt wird, entsteht. Eine Anzahl Versuche ist gemacht

to worden, um dieses Problem zu vermindern oder eliminieren, aber

co diese Versuche haben im grossen und ganzen nicht solche Er-

£° gebnisse gegeben, die die Forderungen, die von Fachleuten ge-

_o stellt werden, zufriedenstellen konnten. Die Erfahrung hat ge-

«o zeigt, dass die misslungenen Versuche entweder von der Anwendung <tn

komplizierter Geräte, die schwierig zu instandhalten sind, und die oft nicht dazu imstande sind, längere Zeit ohne Reparaturen

zu arbeiten, herrühren, oder weil diese Maschinen dazu nicht leicht eingestellt werden können, sich den verschiedenen Betriebsbedingungen, die bei kommerciellen Anwendungen auftre- ten, anzupassen.

Diese Schwierigkeiten sind jetzt in einer neuen Weise durch die vorliegende Erfindung überwunden, deren generelles Ziel, ein Gerät zum Steuern der Durchbiegung einer rohrförmigen Druckwalze, zu schaffen ist, und welches Gerät leicht den verschiedenen Bedingungen, die es bei kommerciellen Anwendungen gibt, anzupassen ist.

P Ein anderes Ziel der Erfindung ist, ein Gerät der angegebe- nen Art zu schaffen, das von Konstruktion einfach ist, und das ohne Raparationen lange betriebsfähig ist.

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweisung auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

]?ig. 1 einen Schnitt durch einen Walzenrahmen mit einem Paar Druckwalzen, von welchen die eine nach einer AusfUhrungsform der Erfindung ausgebildet ist,

Fig. 2 ein Endbild des in Fig. 1 gezeigten Walzenrahmens,

^r Fig. 3 einen Schnitt durch ,die in Fig. 1 und 2 gezeigte

obere Walze, indem die darauf wirkenden Kräfte schematisch gezeigt sind,

Fig. 4 ein schematisches Bild der in Fig. 1 und 2 gezeigten

^ oberen und unteren Walze, indem die resultierende

ο .

» Durchbiegung jeder Walze und der zugehörenden Welle

" deutlichkeitshalber grob übertrieben ist, und

v. ■ -

o Fig. 5 und 6 Schnittbilder alternativer Auaführungsformen ⁿ für Walzen nach der Erfindung.

In Fig. 1 und 2 sind eine obere und untere Walzenkonetruk·*

tion 10 und 12, die zwischen emporragenden Rahmenorganen

ORIGINAL IHSPECTED

3· 193887a

eines Walzenrahmens 16 getragen werden, gezeigt. Die untere Walzenkonstuktion 12 kann eine gekannte Ausbildung wie gezeigt haben, wo eine rohrförmige Walze 18 an ihren Enden von zirkulären Platten 20 umschlossen wird, die je eine Nabe 22 einstückig mit der Platte hat. Die Naben haben zentrale Oeffnungen um eine axial verlaufende Welle 54, die im Lager 26 drehbar gelagert ist, die von den Rahmenorganen 14 getragen werden, aufzunehmen. Die Walze 18 kann durch Feder-Nut mit der Welle 24 verbunden sein, die durch bekannte Mittel getrieben wird, die mit dem Wellenende 30 ausserhalb des Wellenrahmens 16 verbunden sind. Die Lager 26 sind in die Oeffnungen im Gehäuse auf Spuren 27 hinabgesenkt.

Die obere Walzenkonstruktion ist nach einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildet. Die Walzenkonstruktion 10 hat ein rohrförmiger Walzenkörper 32 mit einer nicht drehbaren Welle 34, die axial durch den Walzenkörper verläuft. Wie in der Zeichnung gezeigt, ist die Walze 32 durch die Welle 34 an zwei Punkten zwischen ihren Enden mittels Ringlagerkonstruktionen 36a und 36b drehbar gestützt, die durch ringförmige Abstandorgane 38 getragen werden, die an die Welle 34 mittels z.B. Schweissungen wie an 40 befestigt sind.

Die Walze 32 ist ferner an ihren Enden mittels" Ringlagerkonstruktionen 42 drehbar unterstützt, die je durch das eine

to. Ende einer zylindrischen Muffe 44 getragen wird. Jede Muffe

<d 44 is~t an ihrem anderen Ende mittels Gewinde 45 mit einem

anderen Muffenorgan 46 verbunden, das eine nach innen ragende, ο

ö radiale Schulter 48, die die Welle 34 an 50 berührt, hat.

«ο Die Muffen 44 und 46 werden von Steuerorganen 52 umschlosm

sen, die gleichfalls in die Oeffnungen 25 auf die Spuren 27 hinabgesenkt sind. Ein Zwischenraum 53 ist zwischen dem

Steuerorgan 52 und den unteren Teilen der Muffenorgane 44 und 46 ausgebildet. Die Steuerorgane 52 wirken faktisch als Mittel zur seitwärts Einplacierung von den Enden der Walzehwelle 34 in den Gehäuseöffnungen 25, indem es zu verstehen ist, dass die obere Walze 32, wenn kein Material durch das Druckwalzenpaar geführt wird, von der unteren Walze getragen wird, wie es in Fig. 1 gezeigt wird.

Die Rahmenorgane 44 sind mittels einer oberen Platte 56 des Gehäuses verbunden, worauf ein Paar Kolbenvorrichtungen 54 montiert ist. Jede Vorrichtung 54 hat eine verlängbare Kolbenstange 58, die nach unten durch eine Oeffnung 60 in der Gehäuseplatte 56 und eine andere Oeffnung 62 in dem Steuerorgan 52 zur Berührung mit der darunter liegenden zylindrischen Muffe 44 verläuft.

Es wird bemerkt, dass die Trennungskraft, die von der Einführung einer Materialbahn zwischen dem Walzenpaar herrührt, die untere Walze 18 nach unten zu biegen versucht und gleichzeitig die obere Walze 32 nach oben in entgegengesetzter Richtung zu biegen versucht. Wenn für eine Kompensations-. massnahme Sorge nicht getragen wird, wird dieses einen ungleichmässigen Walzendruck über die Weite des Materiales, das behandelt wird, bewirken. Wie in Pig. 3 schematisch gezeigt, wird eine Kompensation betreffend die obere Rolle 32 durch

co das Aktivieren der Kolbenvorrichtungen 54 vorgenommen, um

!^ eine äussere Kraft F_p durch die Kolbenstangen 58 auf die c Muffenorgane in einer der Trennungskräften P , die auf die

s ■ ■

ο Druckwalze ausgeübt werden, entgegengesetzten Richtung aus- ^ zuüben. Die rohrförmigen Konstruktionen, die aus Muffen 44 und 46 bestehen, dienen als Hebel, die Teile F₁ von den äusseren Kräften 1_Q durch die radialen Schultern 48 an die

BAD ORIGINAL

£ »"■···■ 193887a

Enden der Welle 34 verteilen.-Die Teilkräfte F₁ werden durch die Welle 34 und die Lager 36a und 36b an die Walze 32 an Stellen, die zwischen ihren Enden liegen, übertragen. Der restliche Teil F₀ der äusseren Kräfte F wird durch die Endlager 42 direkt an die Enden der Walze 32 übertragen.

Das Verhältnis arischen den Teilkräften F₁ und Fp kann dadurch geändert werden, dass die rohrförmigen Muffen 46 in die Muffen 44 hinein oder von diesen hinausgeschraubt werden, wodurch die Abstände "s" zwischen F und F_n geändert werden, indem es zu bemerken ist, dass die Abstände "y" zwischen F_e · und F„ konstant verbleiben. Die Stellung der Muffen 46 im Verhältnis zu den Muffen 44 wird so eingestellt, dass die Kräfte F₁ bei den Lagern 36a und 36b grb'sser als die Kräfte F₀ bei dem Lager 44 sind, wodurch die Walze 32 dazu gezwungen wird, sich in derselben Richtung wie die Walze 18 zu biegen. Dieser Zustand ist in Fig. 4 schematisch gezeigt, wo die Durchbiegungsdimensionen und der Durchbiegungsgrad deutlichkeitshalber grob übertrieben sind, und wo die Durchbiegung von sowohl der oberen als auch der unteren Walze 32 und 18 dieselbe Richtung hat, mit dem Resultat, dass das Baumaterial W, das zwischen ihnen passiert, einem in der Hauptsache gleichmassigen Walzendruck ausgesetzt wird. In dieser Verbindung wird bemerkt, dass der Zwischenraum 53 an jedem Walzenende zwischen.den Muffenorganen 44 und 46 und ihrem e-ntsprechenden _(O Steuerorgan 52 Durchbiegung der Welle 34 in der Richtung, die

to von der Durchbiegung, die der Walze 32 ausgesetzt wird, ent-

oo gegengesetzt ist, erlaubt.

^ In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform der Walze nach

«ο der Erfindung gezeigt, wo die obere Walze 32 wieder an

Punkten zwischen ihren Enden (indem es bemerkt wird, dass die beiden Enden der Walze identisch ausgeformt sind) mittels Lager 36 gestützt wird, die von der Welle 34 mittels

dazwischenliegender Abstandsorgane 38 getragen werden. Die Welle 34 hat an ihren Enden Bereiche 34a und 34b mit kleinerem Durchmesser.

Die Walze 32 ist an jedem Ende mittels eines Lagers 42, das an das eine Ende eines rohr Γ tfnni gen Muffenorganes 64 montiert ist_f rad-iAhmtei-sintct. Ein tassenförmiges Organ ist auf den Bereich 34b mit vermindertem Durchmesser montiert. Das tassenförmige Organ 66 hat eine kurze kpg«l s lvimy££'('rrmi.p;e äussere Fläche 68 und eine andere, längere kegelstumpfförmige äussere Fläche 70. Das geschlossene Ende des tassenförmigen Organes 66 ist an die Welle 34 mittels Schrauben 72 befestigt, indem es ferner eine Druckschraube 74 gibt, die gegen das Ende der Welle 34 an 76 drückt. Durch das Lösen der Schrauben und das Strammen der Schraube 74 kann das tassenförmige Organ 66 von dem Ende der Welle 34 aksial verschoben werden. Einstellen in der entgegengesetzten Richtung kann auf ähnliche Weise durch das Lb'sen der Schraube 74 und das Strammen der Schrauben 72 ausgeführt werden.

Eine Kappe 78 ist an das andere Ende der rohrförmigen Muffe 64 befestigt. Eine andere Kappe 80 ist an die Aussenseite der Kappe 78 befestigt. Die Kolbenstange 58 einer Kolbenvorrichtung 54 drückt auf die Muff« 64 bei der Stelle 82. Ein Teil der äusseren Kraft, die durch die Kolbenstange 58 ausgeübt wird, wird durch das Muffenorgan 64 und das Lager 42 an das Ende der Walze 32 übertragen, während der restliche Teil der äusseren Kraft an die Walze durch die Muffe 64, das tassenförmige Organ 66, die Welle 34 und das Lager 36 übertragen wird. Die Uebertragungssteile zwischen dem Muffenorgan .64 und das tassenförmige Organ 66 wird von einer Schulter ausgemacht, die auf der Stelle gebildet wird, wo die zwei kegeistumpfförmigen äusseren Flächen 68 und 70 aneinander ·

ORKSiNAL INSPECTED

stossen. Das Einstellen der Schrauben 72 und 74 verursacht axiale Bewegung des tassenförmigen Organes 66 auf dem Endbereich 34b der Welle mit vermindertem Durchmesser mit dem" Resultat, dass die Stellung der Schulter 84 im Verhältnis zu dem Angriffspunkt 82 für die durch die Kolbenvorrichtung 54 ausgeübte äussere Kraft variiert wird. Hierdurch wird in der Hauptsache dasselbe erreicht wie das, das dadurch erreicht wurde, die Muffe 46 in die Muffe 44 hinein oder von dieser hinaus bei der AusfUhrungsform in Fig. 1-4 zu schrauben.

Eine dritte Ausführungsform der Druckwalze nach der
Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt, wo es zu sehen ist, dass die Walze 32 wieder an jedem Ende ein Lager 42 hat, das von dem einen Ende einer rohrförmigen Muffe 86 gestutzt wird. Das andere Ende der Muffe 86 hat einenmch innen ragenden Flansch 88, der an der Stelle 90 auf eine Muffe 92 gestützt wird,-die auf einer nicht drehbaren Welle34-axial beweglich ist, die axial durch die Walze 32 verläuft. Die Welle 34 hat einen mit Gewinde 94 versehenen Bareich 34a mit vermindertem Durchmesser. Die Muffe 90 hat einen nach innen ragenden Flansch 96, der an der Stelle 98 in Schraubeneingriff mit der Welle 43 iet. Eine Festhaltungsmutter 100 ist ebenfalls an die Welle 34 ausserhalb äeß Flansches 96 geschraubt.

.Die Muffe 92 hat weiter mindestens ein ringförmiges
Abstandaorgan 102, worauf ein Lager 104 montiert ist, das

S die Walze 32 in radialer Richtung an einer Stelle zwischen

eo ihren Enden stützt. Die Kolbenstange 58 einer Kolbenvorrich-

*** .tung 54 übt eine äussere Kraft auf die Muffe 86 bei der Stelle

J£ 82 aus.

ei '

Diese Ausftihrungsform kann dazu gebracht werden, in eine

ähnliche Weise wie die obengenannten AusfUhrungsformen, die 'in Fig. 1-5 gezeigt sind, zu wirken, dadurch^ dass die ..Muff e

86 in zwei Teilen wie in Mg. 1 und 2 aufgeteilt wird. Bei dieser Ausführungsform besteht weiter die Möglichkeit für axiale Verschiebung des Lagers 104 im Verhältnis zu der Walze 32, dadurch, dass die Muffe 92 auf die Wellenverlängerung 34a unter gleichzeitig passendes Einstellen der Mutter 100 geschraubt wird. *

Jede der obenbeschriebenen AusfUhrungsformen gibt die Möglichkeit für Kompensierung der Durchbiegung der einen Druckwalze durch das Durchbiegen der anderen Druckwalze in

/das Material, das derselben Richtung, wodurch das'zwischen dem Rollenpaar passiert, einem in der Hauptsache gleichmässigen Walzendruck ausgesetzt wird. Weiter ermöglicht die Einstellbarkeit der genannten Teile die Steuerung der Durchbiegung ohne Variierung der äusseren Belastung.

909886/0395

Claims

Patentansprüche,

l) Druckwalze von der Art, die als ein Rohr ausgebildet ist, und wo durch die rohrfö'rmige Walze eine Welle verläuft, die an mindstens einer Stelle zwischen den Enden der Walze mit deren Innenseite zur Uebertragung eines radialen Druckes an diese verbunden ist, und wo Mittel zur Uebertragung eines Teilbelastungsdruckes an zwei Stellen an oder in der Nähe der Walzenenden vorgesehen sind, und wo Mittel zur Uebertragung eines damit proportionalen Teilbelastungsdruckes an die Welle ausserhalb der Walzenenden vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet , dass sie Mittel dazu hat, das Verhältnis zwischen einerseits dem Teilbelastungsdruck an den zwei Stellen an oder in der Nähe der Walzenenden und anderseits dem Teilbelastungsdruck an der Stelle oder den Stellen zwisehen den Walzenenden.
2. Druckwalze nach dem Anepruch I₇ wo die Hälfte des totalen Belastungsdruckes ausserhalb jedes Endes der Walze an einen zweiarmigaiHebel übertragen wird, deren eines Ende einen Teil des Druckes an das betreffende Ende der Walze überträgt, während das andere'Ende den restlichen Teil des Druckes an die durchgehende Welle überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu Mittel hat, mindestens die Länge, des einen Hebelarmes zu variieren.
3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, wo die Welle an mindestens zwei Stellen mit der Innenseite der Walze verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verbindungsstellen axial verschiebbar sind.

909886/0395
4. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch ge kerni" zeichnet, dass die Walze eine nicht drehbare Welle umfasst, die axial durch die Walze verlauft, ringförmige Lager, die did Enden der Walsse in radialer Richtung stützen, indem jedes von diesen Lagern auf eine rohrförmige Konstruktion montiert ist, die an Stellen ausserhalb der Walzenende mit der Welle in Berührung ist und von der Welle gestützt wird, mindestens ein anderes Lager, das auf die Welle montiert ist und die Walze in radialer Richtung an Punkten, die zv/ischen ^ den Enden der Walze liegen, stützt, Organe um eine äussere Kraft auf jede der rohrförmigen Konstruktionen in einer Richtung auszuüben, die der Trennungskraft entgegengesetzt ist, die auf die Walze an der Stelle, wo das Material zwischen dem Walzenpaar geführt wird, ausgeübt wird, und Mittel um den Abstand zwischen den Angriffspunkten für die äusseren Kräfte auf die rohrförmigen Konstruktionen und den Stellen, wo die rohrförmigen Konstruktionen mit der Welle Berührung haben, zu variieren.
5. Druckwalze nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η -

P zeichnet, dass jede der rohrförmigen Konstruktionen aus einem ersten Muffenorgan besteht, das mittels Gewinde mit einem anderen Muffenorgan verbunden ist.
6. Druckwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rohrförmigen Konstruktionen aus einem ersten Muffenorgan bestehen, das im Verhältnis zu einem anderen Muffenorgan verschiebbar ist, und Mittel, die mit den Enden der Welle zu axialer Verschiebung der ersten Muffenorgane im Verhältnis zur Welle und den anderen Muffenorganen zusammenwirken.

909886/0395
7. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle Lager, die drehbar die Enden. der Welle stützen, umfasst, indem jedes der Lager auf zylindrische Muffenorgane montiert ist, eine nicht drehbare Welle, die axial durch die Walze und die Muffenorgane verläuft, welche Welle mindestens ein weiteres Lager hat, das die Walze in radialer Richtung an einem Punkt, der zwischen den Enden der Walze liegt, stutzt,· indem die Muffenorgane auf einstellbare Organe, die axial auf der Welle bewegbar sind, montiert sind, und Mittel zur Ausübung einer äusseren Kraft auf die Muffenorgane in einer Richtung, die der Trennungakraft entgegengesetzt ist, die auf die Walze an dem Punkt, wo die Materialbahn zwischen dem Druckwalzenpaar geführt wird, ausgeübt wird, wodurch axiales Einstellen der einstellbaren Organe auf der Welle bewirken wird, dass die öussere Kraft unter den Lagern in einer selchen Weise verteilt wird, dass die Durchbiegung der Walze in derselben Richtung stattfinden und hnuptsäcjilich dieselbe Grosse wie die Durchbiegung der anderen Walze des Druckwalzenpaares haben wird.

■' . - für: Peder Mortensen

909886/0395 ^

. . ■ , · - BAD ORIGINAL

Leerseite