DE19841712B4

DE19841712B4 - Walzenanordnung

Info

Publication number: DE19841712B4
Application number: DE1998141712
Authority: DE
Inventors: Andreas Ziegelwanger; Wilfried Chlestil
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2011-07-14
Anticipated expiration: 2018-09-12
Also published as: DE19841712A1

Abstract

Walzenanordnung (10), insbesondere temperierbare Walzenanordnung, für eine Maschine zur Herstellung einer Materialbahn wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einer innenseitig zumindest bereichsweise mit Druck beaufschlagten rotierenden Walze (12) und zwei im Bereich der beiden Walzenenden (A, B) vorgesehenen, an einer Stuhlung (14) oder dergleichen angebrachten Lagereinrichtungen (16, 18), wobei im Bereich eines ersten Walzenendes (A) ein axial verschiebbarer Kolben (20) vorgesehen ist, der zur Abdichtung zwischen diesem ersten, rotierenden Walzenende (A) und einem ersten stationären Endteil (22) an das erste Walzenende (A) anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der auf die Lagereinrichtung (16) im Bereich des ersten Walzenendes (A) einwirkenden Axialkraft im Bereich des gegenüberliegenden zweiten Walzenendes (B) ein weiterer axial verschiebbarer Kolben (42) vorgesehen ist, der insbesondere durch einen in der rotierenden Walze (12) vorherrschenden Überdruck an das zweite Walzenende (B) anpreßbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine insbesondere temperierbare Walzenanordnung für eine Maschine zur Herstellung einer Materialbahn wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einer innenseitig zumindest bereichsweise mit Druck beaufschlagten rotierenden Walze und zwei im Bereich der beiden Walzenenden vorgesehenen, an einer Stuhlung oder dergleichen angebrachten Lagereinrichtungen, wobei im Bereich eines ersten Walzenendes ein axial verschiebbarer Kolben vorgesehen ist, der zur Abdichtung zwischen diesem ersten, rotierenden Walzenende und einem ersten stationären Endteil an das erste Walzenende anpreßbar ist.
Zur Beheizung temperierbarer Walzen wie beispielsweise Trockenzylindern müssen beispielsweise Dampfversorgungsleitungen mit den Walzen verbunden werden. Da sich die beheizten Walzen auch in Axialrichtung ausdehnen, war es bisher allgemein üblich, im Bereich der Anbringung der Versorgungsleitung Kompensatoren zu verwenden, um für den erforderlichen Längenausgleich zu sorgen. Ein solcher Aufbau ist jedoch relativ aufwendig und entsprechend kostspielig.
Bei einer aus der DE 197 09 369 A1 bekannten Walzenanordnung der eingangs genannten Art ist an einem Walzenende ein Festlager und am anderen Walzenende ein Loslager vorgesehen, wobei die Versorgungsleitung an dem mit dem Loslager verbundenen Walzenende fest mit einer Stuhlung verbunden ist. Im Bereich des Loslagers, bei dem ein Innenring relativ zu einem stationären Außenring innerhalb bestimmter Grenzen verschoben werden kann, ist ein axial verschiebbares kolbenartiges Ausgleichselement vorgesehen, um auch bei unterschiedlichen Längenausdehnungen der Walze für die erforderliche Abdichtung zu sorgen. Aufgrund dieser Maßnahme kann zwar auf die bisher üblichen Kompensatoren verzichtet werden. Durch die einseitige Druckbeaufschlagung des Systems wird nun aber über das kolbenartige Ausgleichselement eine auf die benachbarte Lagereinrichtung wirkende Axialkraft erzeugt. Die Höhe einer solchen Axialkraft kann insbesondere proportional zum jeweiligen Mediumdruck sein.
Ziel der Erfindung ist es, eine Walzenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der auf möglichst einfache und zuverlässige Weise für eine Kompensation der auf die eine Lagereinrichtung wirkenden Axialkraft gesorgt ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Kompensation der auf die Lagereinrichtung im Bereich des ersten Walzenendes einwirkenden Axialkraft im Bereich des gegenüberliegenden zweiten Walzenendes ein weiterer axial verschiebbarer Kolben vorgesehen ist, der insbesondere durch einen in der rotierenden Walze vorherrschenden Überdruck an das zweite Walzenende anpreßbar ist.
Infolge der hiermit erreichten Kompensation der die betreffende Lagereinrichtung belastenden Axialkraft ergibt sich für die betreffenden Lager eine wesentlich höhere Lebensdauer, was bei einem entsprechenden Umbau von Anlagen insbesondere auch für die dort bereits vorhandenen Lager gilt. Bei neu zu errichtenden Anlagen können wesentlich kompaktere Lagereinrichtungen verwendet werden. Bei den betreffenden Lagereinrichtungen kann es sich insbesondere um Wälzlager wie beispielsweise Pendelrollenlager handeln (meist Corb-Lager auf Führerseite).
Die Erfindung ist nicht nur auf Walzen, sondern allgemein auf beliebige rotierende Druckgefäße oder -behälter anwendbar.
Durch eine entsprechende Dimensionierung des weiteren Kolbens kann die die Lagereinrichtung auf der gegenüberliegenden Seite belastende Axialkraft je nach den Anforderungen der jeweils umzubauenden oder neuen Anlage entweder zum Teil oder vollständig kompensiert werden.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walzenanordnung ist der weitere, im Bereich des zweiten Walzenendes vorgesehene Kolben als in oder an einem Gehäuse verschiebbarer Kolben ausgebildet, dessen vom zweiten Walzenende abgewandte Stirnseite von dem in der Walze und Gehäuse vorherrschenden Überdruck beaufschlagbar ist.
Vorzugsweise ist zwischen dem weiteren Kolben und dem zweiten Walzenende wenigstens ein Dichtelement angeordnet. Ein solches Dichtelement ist vorzugsweise an dem Kolben angebracht und mit diesem axial verschiebbar.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform ist wenigstens eine Lagereinrichtung als Loslager ausgeführt. Vorteilhafterweise ist zumindest die dem ersten Walzenende zugeordnete Lagereinrichtung als Festlager ausgeführt.
Von Vorteil ist auch, wenn der im Bereich des ersten Walzenendes vorgesehene Kolben als auf einem Zapfen verschiebbarer Ringkolben ausgebildet ist.
Zwischen dem ersten Walzenende und dem an dieses anpreßbaren Kolben ist zweckmäßigerweise wiederum wenigstens ein Dichtelement angeordnet. Das betreffende Dichtelement kann insbesondere wieder am Kolben angebracht sein.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform ist der im Bereich des ersten Walzenendes vorgesehene Kolben durch den Druck eines aus der Walze abfließenden Druckmediums beaufschlagbar.
Von Vorteil ist auch, wenn der im Bereich des ersten Walzenendes vorgesehene Kolben durch wenigstens eine Feder zum ersten Walzenende hin belastet ist.
Wie bereits erwähnt, können die Anpreßkräfte im Bereich der beiden Walzenenden zumindest im wesentlichen gleich groß oder auch verschieden sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Walzenende auf deren Triebseite vorgesehen.
Die Walze kann insbesondere eine mit Dampf beaufschlagbare temperierbare Walze sein.
Ist die Walze über eine Versorgungsleitung beheizbar, so ist diese vorteilhafterweise im Bereich eines der beiden Walzenenden fest mit einer Stuhlung verbunden. Dabei kann die Versorgungsleitung insbesondere über das Gehäuse der dem betreffenden Walzenende zugeordneten Lagereinrichtung mit der Stuhlung fest verbunden sein. In diesem Fall ist dem betreffenden Walzenende vorzugsweise ein Festlager zugeordnet.
Bei der Walze kann es sich insbesondere um einen mit Dampf beaufschlagbaren Trockenzylinder handeln.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
1 eine schematische, geschnittene Teildarstellung einer temperierbaren Walzenanordnung im Bereich eines ersten Walzenendes und
2 eine schematische, geschnittene Teildarstellung der Walzenanordnung im Bereich des gegenüberliegenden zweiten Walzenendes.
In den 1 und 2 sind die beiden Endbereiche einer temperierbaren Walzenanordnung 10 gezeigt. Diese beispielsweise in einer Maschine zur Herstellung einer Materialbahn wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn einsetzbare Walzenanordnung 10 umfaßt eine innenseitig zumindest bereichsweise mit Druck beaufschlagbare rotierende Walze 12, bei der es sich im vorliegenden Fall um einen Trockenzylinder handelt, und im Bereich der beiden Walzenenden vorgesehene, an einer Stuhlung 14 angebrachte Lagereinrichtungen 16, 18.
Im Bereich des in 1 dargestellten ersten Walzenendes A ist ein axial verschiebbarer Kolben 20 vorgesehen, der zur Abdichtung zwischen diesem ersten rotierenden Walzenende A und einem ersten stationären Endteil 22 an einen dem ersten Walzenende A zugeordneten Lagerzapfen 24 anpreßbar ist. Wie anhand der 1 zu erkennen ist, handelt es sich bei der Lagereinrichtung 16 um ein Wälzlager, das im vorliegenden Fall durch ein Pendelrollenlager gebildet ist.
Der Kolben 20 ist als Ringkolben ausgebildet und auf einem hohlen Zapfen 26 verschiebbar gelagert. Zwischen dem dem ersten Walzenende A zugeordneten Lagerzapfen 24 und dem an diesen anpreßbaren Kolben 20 ist ein Dichtelement 28 angeordnet.
Im vorliegenden Fall ist der Kolben 20 durch den Druck des über eine Leitung 40 aus der Walze 12 abfließenden Druckmediums beaufschlagbar, wobei dieses Druckmedium in einem Druckraum 30 auf den Kolben 20 einwirkt. Zudem kann der Kolben 20 durch eine (nicht gezeigte) Feder zum Lagerzapfen 24 hin belastet sein.
Bei diesem ersten Walzenende A kann es sich insbesondere um die Triebseite handeln.
Die Walze 12 ist über eine Versorgungsleitung 32 beheizbar, die im Bereich des ersten Walzenendes A fest mit dem Gehäuse 34 der dem ersten Walzenende A zugeordneten Lagereinrichtung 16 und damit fest mit der Stuhlung 14 verbunden ist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Lagereinrichtung 16 als sogenanntes Festlager ausgeführt.
Während der Walze 12 über die Versorgungsleitung 32 Dampf zugeführt wird, wird dieses Druckmedium über die Leitung 40 wieder abgeführt.
Zur Kompensation der durch den Kolben 20 auf die Lagereinrichtung 16 einwirkenden Axialkraft ist im Bereich des gegenüberliegenden zweiten Walzenendes B ein weiterer axial verschiebbarer Kolben 42 vorgesehen (vgl. 2).
Dieser weitere Kolben 42 ist als Ringkolben ausgeführt und in einem Gehäuse 54 verschiebbar gelagert. Die vom Lagerzapfen 46 des zweiten Walzenendes B abgewandte Stirnseite 48 des Kolbens 42 wird von dem in der Walze 12 und vorzugsweise einem Rohr 44 vorherrschenden Überdruck beaufschlagt. Dabei wirkt das Druckmedium in einem endseitigen Druckraum 50 auf den Kolben 42, der nach außen durch ein fest mit dem Gehäuse 52 der Lagereinrichtung 18 und damit fest mit der Stuhlung 14 verbundenes weiteres stationäres Endteil 54 begrenzt ist.
Entsprechend wird der weitere axial verschiebbare Kolben 42 durch den in der rotierenden Walze 12 und dem Hohlzapfen 44 vorherrschenden Überdruck an den dem zweiten Walzenende B zugeordneten Lagerzapfen 46 angepreßt.
Zwischen dem weiteren Kolben 42 und dem Lagerzapfen 46 ist wieder ein Dichtelement 56 angeordnet. Dieses Dichtelement 56 kann beispielsweise wieder an dem Kolben 42 angebracht und mit diesem axial verschiebbar sein.
Auch bei der Lagereinrichtung 18 handelt es sich wieder um ein Wälzlager, und zwar ein Pendelrollenlager mit einem fest auf dem Lagerzapfen 46 sitzenden Innenring 58 und einem über das Gehäuse 52 der Lagereinrichtung 18 mit der Stuhlung 14 verbunden Außenring 60. Diese Lagereinrichtung 18 kann beispielsweise als Loslager ausgeführt sein. In diesem Fall ist der fest auf dem Lagerzapfen 46 sitzende Innenring 48 in gewissen Grenzen axial relativ zum Außenring 60 verschiebbar.
Wie bereits erwähnt, können die Anpreßkräfte im Bereich der beiden Walzenenden A und B zumindest im wesentlichen gleich groß oder auch verschieden sein.
Bezugszeichenliste

10: Walzenanordnung
12: rotierende Walze
14: Stuhlung
16: Lagereinrichtung
18: Lagereinrichtung
20: Kolben
22: stationäres Endteil
24: Lagerzapfen
26: Zapfen
28: Dichtelement
30: Druckraum
32: Versorgungsleitung
34: Gehäuse
36: Innenring
38: Außenring
40: Leitung
42: weiterer Kolben
44: Rohr
46: Lagerzapfen
48: Stirnseite
50: Druckraum
52: Gehäuse
54: stationärer Endteil
56: Dichtelement
58: Innenring
60: Außenring

Claims

Walzenanordnung (10), insbesondere temperierbare Walzenanordnung, für eine Maschine zur Herstellung einer Materialbahn wie insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einer innenseitig zumindest bereichsweise mit Druck beaufschlagten rotierenden Walze (12) und zwei im Bereich der beiden Walzenenden (A, B) vorgesehenen, an einer Stuhlung (14) oder dergleichen angebrachten Lagereinrichtungen (16, 18), wobei im Bereich eines ersten Walzenendes (A) ein axial verschiebbarer Kolben (20) vorgesehen ist, der zur Abdichtung zwischen diesem ersten, rotierenden Walzenende (A) und einem ersten stationären Endteil (22) an das erste Walzenende (A) anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der auf die Lagereinrichtung (16) im Bereich des ersten Walzenendes (A) einwirkenden Axialkraft im Bereich des gegenüberliegenden zweiten Walzenendes (B) ein weiterer axial verschiebbarer Kolben (42) vorgesehen ist, der insbesondere durch einen in der rotierenden Walze (12) vorherrschenden Überdruck an das zweite Walzenende (B) anpreßbar ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere, im Bereich des zweiten Walzenendes (B) vorgesehene Kolben (42) als in oder an einem Gehäuse (54) verschiebbarer Kolben ausgebildet ist, dessen vom zweiten Walzenende (B) abgewandte Stirnseite (48) von einem in der Walze (12) vorherrschenden Überdruck beaufschlagbar ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem weiteren Kolben und dem zweiten Walzenende (B) wenigstens ein Dichtelement (56) angeordnet ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (56) an dem Kolben (42) anliegt oder angebracht und vorzugsweise mit diesem axial verschiebbar ist.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Lagereinrichtung (16, 18) als Loslager ausgeführt ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die dem ersten Walzenende (A) zugeordnete Lagereinrichtung (16) als Festlager ausgeführt ist.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich des ersten Walzenendes (A) vorgesehene Kolben (20) als auf einem Zapfen (26) verschiebbarer Kolben ausgebildet ist.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Walzenende (A) und dem an dieses anpreßbaren Kolben wenigstens ein Dichtelement (28) angeordnet ist.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich des ersten Walzenendes (A) vorgesehene Kolben (20) durch den Druck eines aus der Walze (12) abfließendes Druckmediums beaufschlagbar ist.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich des ersten Walzenendes (A) vorgesehene Kolben (20) durch wenigstens eine Feder zum ersten Walzenende (A) hin belastet ist.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkräfte im Bereich der beiden Walzenenden (A, B) zumindest im wesentlichen gleich groß sind.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkräfte im Bereich der beiden Walzenenden (A, B) verschieden sind.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Walzenende (A) vorzugsweise auf der Triebseite vorgesehen ist.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (12) eine insbesondere mit Dampf beaufschlagbare temperierbare Walze ist.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (12) über eine Versorgungsleitung (32) beheizbar ist, die im Bereich eines der beiden Walzenenden fest mit einer Stuhlung (14) verbunden ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (32) über das Gehäuse (34) der dem betreffenden Walzende (A) zugeordneten Lagereinrichtung (16) mit der Stuhlung (14) fest verbunden ist.
Walzenanordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem betreffenden Walzenende (A) ein Festlager (16) zugeordnet ist.
Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (12) als insbesondere mit Dampf beaufschlagbarer Trockenzylinder ausgeführt ist.