DE19903843C1 - Walze für eine Walzenmaschine - Google Patents

Abstract

Eine Walze für eine Walzenmaschine besitzt einen etwa zylindrischen Mantel (2), der auf einem ihm durchsetzenden, gegen Drehung gesicherten Träger (3) über Stützelemente abgestützt ist. Eine Flüssigkeitsversorgung führt den Stützelementen Druck- und/oder Schmierflüssigkeit zu. Eine Flüssigkeitsrückführung weist eine dem Walzeninnenumfang (12) benachbarte Abstreiflippe (16) mit anschließender Leitfläche (22) sowie einen die abgestreifte Flüssigkeit aufnehmenden Sammelraum (20) auf. Abstreiflippe (16) und Leitfläche (22) sind an einem Hebel (17) gebildet, der um ein trägerfestes Lager (18) schwenkbar ist. Die Abstreiflippe (16) kann direkt oder indirekt auf dem Innenumfang (12) des Mantels (2) abgestützt werden. Auf diese Weise läßt sich unabhängig vom Hub der Stützelemente der am Innenumfang (12) verbleibende Rest der Flüssigkeit konstant halten.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Walze für eine Wal­ zenmaschine, mit einem etwa zylindrischen Mantel, der auf einem ihn durchsetzenden, gegen Drehung gesicherten Träger über Stützelemente abgestützt ist, mit einer Flüssigkeitsversorgung, die den Stützelementen Druck- und/oder Schmierflüssigkeit zuführt, und mit einer Flüssigkeitsrückführung, die mindestens eine dem Wal­ zeninnenumfang benachbarte Abstreiflippe mit anschlie­ ßender Leitfläche und einen die abgestreifte Flüssig­ keit aufnehmenden Sammelraum aufweist, wobei Abstreif­ lippe und Leitfläche vom längeren Arm eines zweiarmigen Hebels getragen sind, der um ein trägerfestes Lager schwenkbar ist.

Eine aus DE 44 20 104 A1 bekannte Walze findet insbe­ sondere bei der Herstellung oder Behandlung von Ma­ terialbahnen Anwendung, also in Papiermaschinen, Pa­ pier- und Textilkalandern und ähnlichen Maschinen, bei denen es mit Hilfe der Stützelemente möglich ist, die Walze als Biegeeinstellwalze zu verwenden. Vor allem bei hohen Bahngeschwindigkeiten kommt es wegen der Ver­ wirbelung der schmierenden Flüssigkeit durch die nicht umlaufenden Stützelemente zu einem erheblichen Verlust von Antriebsleistung. Infolgedessen erhöht sich die Temperatur des Schmiermittels.

Im bekannten Fall wird jedes Stützelement von einem Sammelbehälter umgeben, der wenigstens auf einer Seite eine vertikale Abstreiflippe mit vertikaler Leitfläche aufweist, so daß abgestreifte Flüssigkeit, insbesondere Öl, direkt in den Sammelbehälter fließt. Dieser ist mit dem relativ zum Träger verstellbaren Stützelement ver­ bunden, so daß auch bei einem Hub des Stützelements die Abstreiffunktion erhalten bleibt. Es ist aber vielfach unerwünscht, das Stützelement mit weiteren Konstrukti­ onselementen zu versehen, nicht zuletzt deshalb, weil sich hierdurch der Mindestabstand zwischen in einer Reihe nebeneinander angeordneten Stützelementen vergrö­ ßert.

Aus DE 298 03 319 U1 ist es auch bekannt, sogenannte "Ölführungen" vorzusehen, die zwischen einer am Innen­ umfang des Walzenumfangs anliegenden Lagerfläche und einer stirnseitigen Leitfläche eine Abstreiflippe auf­ weisen, geradlinig geführt sind und durch eine Federan­ ordnung oder einer Kolben-Zylinder-Anordnung mit ihrer Lagerfläche gegen den Innenumfang des Walzenmantels ge­ drückt werden. Am Ende der Leitfläche fällt die abge­ streifte Flüssigkeit frei in einen darunter befindli­ chen Sammelbehälter. Diese Konstruktion erlaubt es zwar, die Stützelemente von zusätzlichen Bauteilen freizuhalten, führt aber bei betriebsbedingten Hub der Stützelemente zu einer Änderung der abgestreiften Flüs­ sigkeitsmenge. Denn die Lagerflächen sind dem Innenum­ fang angepaßt. Kleine Verschiebungen führen dazu, daß sie zeitweilig nur mit dem einen und zeitweilig nur mit dem anderen Ende am Innenumfang anliegen. Infolgedessen ist die Dicke der verbleibenden Flüssigkeitsschicht un­ terschiedlich. Demzufolge ändert sich das zur Verfügung stehende Antriebsmoment des Walzenmantels und damit dessen Drehzahl.

Eine gattungsgemäße Walze ist aus der Zusammenschau der Fig. 1 und 3 der DE 196 16 802 A1 bekannt. Fluidab­ streifelemente werden vom längeren Arm des zweiarmigen Hebels getragen und durch das Gewicht einer am kürzerem Hebelarm angebrachten Masse gegen den Innenumfang der Walze gehalten. Das so abgestreifte Fluid fällt frei in einen am Träger angebrachten Sammelbehälter. Dieser muß sich unterhalb der Abstreifstelle befinden, was viel­ fach auf konstruktive Schwierigkeiten stößt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der Sam­ melraum auch an anderer Stelle angeordnet werden kann als unterhalb des Hebelarms.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hebel einen von der Abstreiflippe ausgehenden Ab­ leitkanal aufweist, der die Gelenkachse des trägerfe­ sten Lagers durchsetzt und an der Stirnseite des kürze­ ren Hebelarms mündet, wo eine Weiterführung zum Sammel­ raum erfolgt.

Bei dieser Konstruktion wird die Flüssigkeit in einem geschlossenen Kanal abgeführt, was die Möglichkeit bie­ tet, den Sammelraum auch an anderer Stelle anzuordnen als unterhalb des Hebelarms. Darüber hinaus kann die Abstreiflippe unabhängig vom Hub der Stützelemente in einem vorgegebenen Abstand von dem Innenumfang des Man­ tels gehalten werden. Da die Dichtlippe lediglich mit einer Linie diesem Umfang benachbart ist und durch die gelenkige Lagerung jeder Hubbewegung des Mantels folgen kann, können die Abstandsverhältnisse dauerhaft gewahrt werden. Dies gilt sogar für eine Walze mit Mantelhub, bei der die beiden Mantelenden nicht auf dem Träger ge­ lagert, sondern frei zu ihm verschiebbar sind, also recht große Hübe der Stützelemente ausgeglichen werden müssen. Die Verstellung der Dichtlippe erfolgt prak­ tisch reibungsfrei, da lediglich die Reibung im träger­ festen Gelenk zu überwinden ist.

Günstig ist es gemäß einer Ausführungsform, daß der Sammelraum durch eine mit einer Abdeckung Versehene Längsnut am Träger gebildet ist und die Abdeckung die trägerfesten Lager aufweist. Über diese Längsnut kann die Flüssigkeit beispielsweise aus der Walze herausge­ führt und in den Behälter geleitet werden, aus dem die Flüssigkeit für die Betätigung der Stützelemente ent­ nommen wird.

Eine bevorzugte Weiterbildung liegt darin, daß die Stirnseite im Querschnitt kreisbogenförmig ist und an einer konischen, kreisbogenförmigen oder ähnlichen Dichtfläche der Abdeckung anliegt. Dies ergibt eine ausreichende Dichtung zwischen Ableitkanal und Längs­ nut. Sollten im Laufe der Zeit Flüssigkeitstropfen ent­ weichen, werden sie vom rotierenden Flüssigkeitsring abgenommen und beim Abstreifvorgang wieder eingefangen.

Günstig ist es, daß Abstreiflippe und Leitfläche ein schaufelartiges Element bilden. Die Schaufel erlaubt einen widerstandsarmen Abstreifvorgang. Denn die Flüs­ sigkeit wird in einem flachen Winkel von dem Innenum­ fang abgenommen und erst weiter innen umgelenkt.

Empfehlenswert ist es, daß über die Länge der Walze ei­ ne Vielzahl von Einheiten aus Abstreiflippe, Leitfläche und Hebel angeordnet ist. Hiermit wird berücksichtigt, daß bei einer Biegeeinstellwalze die einzelnen Stütze­ lemente unterschiedliche Hübe ausführen und daher eine individuelle Anpassung der Abstreifvorrichtung von Vor­ teil ist.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß die Abstreiflippe durch eine Kraft in Richtung auf den Innenumfang der Walze gedrückt wird und Abstandshalter die Abstreiflip­ pe in einem vorbestimmten Abstand vom Innenumfang hal­ ten. Weil die Funktionen der Abstandshalterung und des Abstreifens voneinander getrennt sind, kann man beide optimal erfüllen.

Mit Vorteil ist die Kraft durch eine Federanordnung aufgebracht. Hierbei kann es sich um einfache Schrau­ benfedern handeln, die die Abstreiflippe gegen den In­ nenumfang des Mantels drücken.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dafür ge­ sorgt, daß der Abstreiflippe mindestens ein Gleitschuh zugeordnet ist, der am Hebel angelenkt ist. Der Gleit­ schuh führt daher die Abstreiflippe. Durch die Anlen­ kung ist dafür gesorgt, daß der Gleitschuh immer die richtige Auflage auf dem Innenumfang hat, auch wenn sich die Neigung der Schaufel zum Gleitschuh ändert. Der Gleitschuh bildet daher für die Dichtlippe einen Abstandshalter.

Konstruktiv empfiehlt es sich, daß der Hebel zum Anlen­ ken des Gleitschuhs nahe der Abstreiflippe einen Ge­ lenkkopf aufweist, auf den eine Feder der Federanord­ nung wirkt. Auf diese Weise wirken der Gleitschuh und die Kraft ausübende Anordnung in unmittelbarer Nähe der Abstreiflippe, auf die es ja in erster Linie ankommt.

Von Vorteil ist es, daß der Gleitschuh eine Form hat, die bei sich drehendem Walzenmantel eine hydrodynami­ sche Flüssigkeits-Gleitschicht zwischen Gleitschuh und Innenumfang des Mantels bildet. Durch diese Flüssig­ keits-Gleitschicht wird die Reibung herabgesetzt und der Verschleiß vermindert. Bei gegebenen Betriebsver­ hältnissen ist auch die Dicke dieser Gleitschicht kon­ stant.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung näher beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine er­ findungsgemäße Walze,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch den Ab­ streifbereich und

Fig. 3 eine Ansicht von außen auf den Abstreifbe­ reich.

Die veranschaulichte Walze 1 weist einen Mantel 2 auf, der durch einen drehfest gehaltenen Träger 3 durchsetzt ist. Der Mantel 2 ist durch Stützelemente 4 auf dem Träger 3 abgestützt. Zu diesem Zweck fördert eine Pumpe 5 Druckflüssigkeit, insbesondere Öl, über eine Druckre­ geleinrichtung 6 und eine Leitung 7 in einen Druckraum 8 unterhalb des Stützelements 4. Die Druckflüssigkeit wird über Drosseln 9 in Taschen 10, 11 in der dem In­ nenumfang 12 benachbarten Lagerfläche des Stützelements 4 geleitet und dient dort als Schmierflüssigkeit. Die hierbei in den Innenraum 13 austretende Flüssigkeit sammelt sich wegen der Rotation des Mantels 2 am Innen­ umfang und würde dort eine im Laufe des Betriebs immer dicker werdende Schicht 14 bilden, die jeweils vom Stützelement 4 zerteilt und verwirbelt wird. Dem wird durch eine Abstreifvorrichtung 15 vorgebeugt. Eine Dichtlippe 16 ist an einem Hebel 17 befestigt, der um ein Gelenk 18 am Träger 3 schwenken kann. Ein zugeord­ neter Gleitschuh 19 sorgt dafür, daß die Dichtlippe 16 immer einen vorgegebenen Abstand, beispielsweise 1,5 mm von dem Innenumfang 12 des Mantels 2 hat. Die so aufge­ nommene Flüssigkeit wird in eine Längsnut 20 des Trä­ gers 3 geleitet, aus der sie direkt in den Behälter der Pumpe 5 oder eine entsprechende Ansaugvorrichtung 21 abgeführt werden kann. Bei diesem Abstreifvorgang hat der Mantel 2 eine Drehrichtung, die durch den Pfeil A angegeben ist.

Einzelheiten der Abstreifvorrichtung ergeben sich aus den Fig. 2 und 3. An die Abstreiflippe 16 schließt eine Leitfläche 22 an, wodurch sich ein schaufelartiges Ele­ ment 23 ergibt, d. h. nach einer verhältnismäßig langen weitgehend geraden Einlaufstrecke erfolgt eine Umlen­ kung der Leitfläche. Der Hebel 17 besitzt einen Gelenk­ kopf 24 zur Aufnahme eines Gelenkzapfens 25 des Gleit­ schuhes 19 und zum Angriff der Schraubenfeder einer Fe­ deranordnung 26. Durch diese Aufhängung hat der Gleit­ schuh 19 ständig gleichbleibenden Kontakt mit dem In­ nenumfang 12 des Mantels 2. Die Lagerfläche 27 des Gleitschuhs hat eine dem Innenumfang 12 entsprechende Krümmung und liegt ständig über die ganze Fläche auf dem Innenumfang 12 auf. Mit Hilfe einer Einlaufschräge 28 ist dafür gesorgt, daß sich eine hydrodynamische Flüssigkeits-Gleitschicht zwischen Gleitschuh 19 und Mantel 2 bildet. Eine Abdeckung 29 verschließt die Längsnut 20 und weist die trägerfesten Lager 18 auf.

Der Hebel 17 hat einen ersten längeren Arm 30 und einen zweiten kürzeren Arm 31. Ein Ableitkanal 32 verläuft innerhalb des ersten Arms 30 geradlinig und lenkt dann im Bereich des trägerfesten Lagers 18 die Flüssigkeit etwa radial nach innen um. Die Stirnseite 33 des zwei­ ten Hebelarms 31 ist zylindrisch geformt und liegt an einer Keilfläche 34 der Abdeckung 29 an, so daß sich eine Dichtwirkung, unabhängig von der Winkelstellung des Hebels 17 ergibt.

Der Winkel α zwischen dem Innenumfang 12 und der Leit­ fläche 22 beträgt zweckmäßigerweise 20 bis 30°, vor­ zugsweise 25°. Wenn bei einem stärkeren Hub der Stütze­ lemente 3 der Hebel 17 unter Zusammendrückung der Fe­ deranordnung 26 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, kön­ nen auch kleinere Winkel α in Betracht kommen.

Im Betrieb trennt die Dichtlippe 16 jegliche Flüssig­ keit von der Schicht 14 ab, die sich oberhalb eines eingestellten Werts, beispielsweise 1,5 mm befindet. Diese Flüssigkeit wird über den Ableitkanal 32 in die Längsnut 20 und von dort in die Ansaugvorrichtung 21 der Pumpe 5 geleitet. Die Flüssigkeit kann dann nach erneuter Aufbereitung (Druck, Temperatur o. dgl.) in der Steuereinrichtung 6 wieder in die Walze 1 zurückgelei­ tet werden.

Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vielfa­ cher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die Kraft statt durch die Federanordnung 26 durch eine hy­ draulische Belastung erzeugt werden.

Claims (10)

1. Walze für eine Walzenmaschine, mit einem etwa zy­ lindrischen Mantel, der auf einem ihn durchsetzen­ den, gegen Drehung gesicherten Träger über Stütze­ lemente abgestützt ist, mit einer Flüssigkeitsver­ sorgung, die den Stützelementen Druck- und/oder Schmierflüssigkeit zuführt, und mit einer Flüssig­ keitsrückführung, die mindestens eine dem Wal­ zeninnenumfang benachbarte Abstreiflippe mit an­ schließender Leitfläche und einen die abgestreifte Flüssigkeit aufnehmenden Sammelraum aufweist, wo­ bei Abstreiflippe und Leitfläche vom längeren Arm eines zweiarmigen Hebels getragen sind, der um ein trägerfestes Lager schwenkbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hebel (17) einen von der Ab­ streiflippe (16) ausgehenden Ableitkanal (32) auf­ weist, der die Gelenkachse des trägerfesten Lagers (18) durchsetzt und an der Stirnseite (33) des kürzeren Hebelarms (31) mündet, wo eine Weiterfüh­ rung zum Sammelraum erfolgt.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelraum durch eine mit einer Abdeckung (29) versehene Längsnut (20) am Träger (3) gebildet ist und die Abdeckung (29) die trägerfesten Lager (18) aufweist.

3. Walze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stirnseite (33) im Querschnitt kreis­ bogenförmig ist und an einer konischen, kreisbo­ genförmigen oder ähnlichen Dichtfläche (34) der Abdeckung (29) anliegt.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß Abstreiflippe (16) und Leitfläche ein schaufelartiges Element (23) bil­ den.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß über die Länge der Wal­ ze (1) eine Vielzahl von Einheiten aus Abstreif­ lippe (16), Leitfläche (22) und Hebel (17) ange­ ordnet ist.

6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreiflippe (16) durch eine Kraft in Richtung auf den Innenumfang (12) der Walze (2) gedrückt wird und Abstandshalter die Abstreiflippe (16) in einem vorbestimmten Abstand vom Innenumfang (12) halten.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft durch eine Federanordnung (26) aufge­ bracht ist.

8. Walze nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Abstreiflippe (16) mindestens ein Gleitschuh (19) zugeordnet ist, der am Hebel (17) angelenkt ist.

9. Walze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (17) zum Anlenken des Gleitschuhs (19) nahe der Abstreiflippe (16) einen Gelenkkopf (24) aufweist, auf den eine Feder der Federanordnung (26) wirkt.

10. Walze nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Gleitschuh (19) eine Form hat, die bei sich drehendem Walzenmantel (2) eine hydrody­ namische Flüssigkeits-Gleitschicht zwischen Gleit­ schuh (19) und Innenumfang (12) des Mantels (2) bildet.