DE202007019219U1

DE202007019219U1 - Spherical bearing of a deflection roll of a paper, board or finishing machine

Info

Publication number: DE202007019219U1
Application number: DE202007019219U
Authority: DE
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2017-11-08
Also published as: AT504422B1; AT504422A2; FI20065706A0; AT504422A3; DE102007053555A1; FI119194B; FI20065706A

Abstract

Gelenklagerung für eine in Papier-, Karton- oder Ausrüstungsmaschinen einzusetzende Durchbiegungseinstellwalze, die ein sich in axialer Richtung durch die Walze erstreckendes drehfestes Joch aufweist, wobei die Enden (4) dieses Jochs aus der Walze hervorstehen und in Lagerböcke (1) eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenklager so gestaltet ist, dass das Drehen der Walze in dem Lager in der zur Ebene der Nipkraft (F) quer verlaufenden Richtung blockiert ist.Spherical bearing for a deflection roll to be used in paper, board or finishing machines, having a rotationally fixed yoke extending axially through the roll, the ends (4) of which project out of the roll and are inserted into bearing blocks (1) in that the pivot bearing is designed so that the rotation of the roller in the bearing is blocked in the direction transverse to the plane of the nip force (F).

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Gelenklagerung für eine Durchbiegungseinstellwalze einer Papier-, Karton- oder Ausrüstungsmaschine, welche Walze ein sich in axialer Richtung durch die Walze erstreckendes drehfestes Joch aufweist, wobei die Enden dieses Jochs aus der Walze hervorstehen und in Lagerböcke eingesetzt sind.The subject of the present invention is a hinge bearing for a deflection roll of a paper, board or finishing machine, which roll has a rotationally fixed yoke extending axially through the roll, with the ends of this yoke protruding from the roll and inserted into bearing blocks.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine in Papier- oder Kartonmaschinen in verschiedenen Positionen, wie zum Beispiel in der Pressenpartie oder im Glättwerk einzusetzende zonengesteuerte Durchbiegungseinstellwalze mit einem drehfesten Joch, das an der Stuhlung der Maschine über Lagerböcke mit Gelenklagern befestigt ist, und mit einem an dem Joch drehbar um dieses gelagerten Mantel, dessen Position zum Joch unveränderlich ist. An dem Joch sind hydraulische Stützelemente angeordnet, verteilt auf Zonen, die jeweils ein oder mehrere Stützelemente umfassen. Die Nipkraft wird über den Mantel auf die Stützelemente und weiter über das Joch auf die Stuhlung geleitet. Verändert werden kann die Nipkraftverteilung über den auf die Stützelemente der einzelnen Zone wirkenden Öl-druck. Die so geartete Durchbiegungseinstellwalze wird zusammen mit einer Gegenwalze zur Bildung eines Nips benutzt, dessen Belastung zum Beispiel durch Belasten der Gegenwalze mit separaten Hydraulikzylindern gegen die besagte Durchbiegungseinstellwalze oder zum Beispiel durch Heben der Durchbiegungseinstellwalze aus ihren Lagerböcken gegen die Gegenwalze erfolgt. Das Übertragen der Nipkraft auf das Joch der Walze führt zu einem Biegen des Jochs und somit zu einer Neigung der Jochenden, die durch das im Lagerbock befindliche Gelenklager kompensiert wird. Die Gelenklagerung ermöglicht außerdem eine zum Beispiel durch Wärmeausdehnung verursachte axiale Bewegung des Jochs.The subject of the present invention is, in particular, a zone-controlled deflection adjustment roller to be used in paper or board machines in various positions, for example in the press section or in the calender, with a non-rotatable yoke attached to the frame of the machine via bearing blocks with articulated bearings and with one the yoke rotatable about this mounted mantle, the position of which is fixed to the yoke. On the yoke hydraulic support elements are arranged, distributed on zones, each comprising one or more support elements. The nip force is passed through the jacket on the support elements and further over the yoke on the stiffening. The nip force distribution can be changed by acting on the support elements of the individual zone oil pressure. The deflection adjusting roller of this type is used together with a mating roll to form a nip whose loading is effected, for example, by loading the mating roll with separate hydraulic cylinders against said deflection roll or, for example, by lifting the deflection roll from its journals against the backing roll. The transfer of the nip force on the yoke of the roller leads to a bending of the yoke and thus to a tendency of the yoke ends, which is compensated by the hinge bearing located in the bearing block. The hinge bearing also allows for example caused by thermal expansion axial movement of the yoke.

Die Eigenfrequenz der freien Walze ist hauptsächlich durch die Steifigkeit, die Masse und die Stützsteifigkeit des Jochs bestimmt. Wegen der Nipbelastungen ist das Walzenjoch typischerweise in Richtung der Nipebene steifer gestaltet als quer zu dieser Richtung. Auch die Abstützung der Walze an den Stuhlung ist in Maschinenrichtung typischerweise eine lockerere. Eines der dabei in Erscheinung tretenden Probleme ist, dass die Eigenfrequenz und -form der Walze in Maschinenrichtung in schnelllaufenden Maschinen, zum Beispiel im OptiLoad-Kalander, beim Betrieb mit geöffnetem Nip in den Laufgeschwindigkeitsbereich der Maschine fallen.The natural frequency of the free roll is determined mainly by the stiffness, the mass and the support stiffness of the yoke. Because of the nip loads, the roller yoke is typically stiffer in the direction of the nip plane than transverse to that direction. The support of the roller to the stool is typically a looser one in the machine direction. One of the problems encountered is that the natural frequency and shape of the machine direction roll in high-speed machines, such as the OptiLoad calender, in open-nip operation fall within the machine's running speed range.

Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, mit der auf relativ einfache Weise die Steifigkeit der Jochabstützung in zur Richtung der Nipkraft quer verlaufender Richtung erhöht und somit die Eigenfrequenz oberhalb des Betriebsbereichs verlagert werden kann, und diese Lösung eine betriebszuverlässige und vorteilhafte Gelenklagerung liefert.This invention is based on the object to provide a solution with which increases the rigidity of the yoke support in a direction transverse to the nip force in a relatively simple manner and thus the natural frequency can be shifted above the operating range, and this solution is a reliable and advantageous Joint bearing supplies.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die erfindungsgemäße Gelenklagerung, deren charakteristische Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 hervorgehen.This object is achieved by the joint bearing according to the invention, the characteristic features of which emerge from the characterizing part of patent claim 1.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen 1–5 in Form schematischer Prinzipzeichnungen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen, eingehender beschrieben.In the following, the invention will be described with reference to the accompanying drawings, in which: 1 - 5 in the form of schematic principle drawings show different embodiments of the invention, described in more detail.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Gelenklagerungsanordnung, bei der am Lagerbock 1 ein gegenüber diesem feststehender Außenring 2 und in diesem Außenring ein Innenring 3 angeordnet sind, wobei die Gleitfläche zwischen Außen- und Innenring den Teil einer Kugelfläche bildet. Seitlich am Innenring 3 sind, zum Beispiel durch Entfernen des erforderlichen Teils des Innenringes, im Wesentlichen in Richtung der Nipkraft F verlaufende Seitenflächen 3a ausgebildet. Entsprechend sind an der Gleitfläche des Außenringes 2, zum Beispiel durch Versehen des Außenringes mit Seitenteilen, die im Wesentlichen dem vom Innenring entfernten Teil entsprechen, ebene Partien 2a ausgebildet. Dabei vermag sich das Gelenklager, von den Führungsflächen 3a, 2a gelenkt, in Richtung der Nipkraft F zu drehen, während seine Drehung in Querrichtung dazu blockiert ist. Dadurch wird die Steifigkeit des Walzenjochs quer zur Richtung der Nipkraft erhöht, und beim
Fahren hoher Geschwindigkeiten mit geöffneten Nips wird so die Eigenfrequenz auf einen Bereich oberhalb des Betriebsbereichs verlagert. Die Bezugszahl 20 bezeichnet die am Lagerbock gelagerte Walze, die Bezugszahl 21 ihre Gegenwalze. 1 shows a pivot bearing arrangement according to the invention, in which the bearing block 1 a relative to this fixed outer ring 2 and in this outer ring an inner ring 3 are arranged, wherein the sliding surface between the outer and inner ring forms the part of a spherical surface. Laterally on the inner ring 3 are, for example, by removing the required part of the inner ring, substantially in the direction of the nip force F extending side surfaces 3a educated. Accordingly, on the sliding surface of the outer ring 2 For example, by providing the outer ring with side parts which correspond substantially to the part remote from the inner ring, even portions 2a educated. Here, the joint bearing, from the guide surfaces 3a . 2a directed to rotate in the direction of the nip force F while its rotation in the transverse direction is blocked. Thereby, the rigidity of the roller yoke is increased transversely to the direction of the nip force, and the
Driving high speeds with open nips will thus shift the natural frequency to an area above the operating range. The reference number 20 denotes the roller mounted on the bearing block, the reference number 21 their counter-roller.

2 und 3 zeigen eine alternative Ausführungsform der Gelenklagerung, bei der direkt im Lagerbock 1 ein quadratisches Lagergehäuse ausgebildet ist, in welchem vertikales Drehen zulassende Gelenkteile 5, 6 sowie vertikale Seitengleitkörper 7, 8 angeordnet sind. Die Bezugszahl 9 bezeichnet das Walzenjoch umgebende Schutzteile. 2 and 3 show an alternative embodiment of the joint bearing, in the directly in the bearing block 1 a square bearing housing is formed, in which vertical rotation permitting joint parts 5 . 6 as well as vertical side sliders 7 . 8th are arranged. The reference number 9 denotes the roller yoke surrounding protective parts.

In 4 und 5 ist eine alternative Ausführungsform der in 2 und 3 gezeigten Lösung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist am Lagerbock 1 ein gegenüber diesem drehbarer Außenring 2 angeordnet, in dem ein im Querschnitt rechteckiges Lagergehäuse ausgebildet ist, das entsprechende Gelenklagerteile 5, 6 und Seitengleitkörper 7, 8 wie die Ausführungsform in 2 und 3 aufweist. Am Lagerbock 1 sind Verriegelungselemente 11, 12 angeordnet, mit denen der drehbare Außenring in verschiedenen Stellungen zum Lagerbock 1 arretiert werden kann. Diese Lösung erlaubt eine von der Vertikalen abweichende Nipkraft-Richtung.In 4 and 5 is an alternative embodiment of the in 2 and 3 shown solution shown. In this embodiment is on the bearing block 1 a relative to this rotatable outer ring 2 arranged in which a rectangular cross-section bearing housing is formed, the corresponding joint bearing parts 5 . 6 and side slider 7 . 8th as the embodiment in 2 and 3 having. On the bearing block 1 are locking elements 11 . 12 arranged, with which the rotatable outer ring in different positions to the bearing block 1 can be locked. This solution allows a deviating from the vertical nip force direction.

Die Gelenklagerteile 5, 6 bestehen bevorzugt aus Bronzeblechen/-platten, die an ihrer Unterseite konvex geformt sind, wobei, indem ein Drehen des Jochendes in Richtung der die Biegung bewirkenden Nipkraft ermöglicht wird, die Biegung des Jochs berücksichtigt wird. Durch Veränderung der Maßverhältnisse der Seitengleitkörper lässt sich auf relativ einfache Weise die Position des Nips in seitlicher Richtung einstellen. Mit einer solchen quadratischen Gelenklagerung erzielt man im Vergleich zum runden Gelenklager eine höhere Belastbarkeit, und auch die Herstellung und Lieferung von Ersatzteilen werden beschleunigt und verbilligt. Außerdem ist die Lagerung betriebssicher.The joint bearing parts 5 . 6 are preferably made of bronze plates / plates which are convexly shaped on its underside, wherein, by allowing a rotation of the yoke end in the direction of the nip force causing the bending, the bending of the yoke is taken into account. By changing the proportions of the Seitengleitkörper can be adjusted in a relatively simple manner, the position of the nip in the lateral direction. With such a square joint bearing is achieved in comparison to the round spherical plain bearing a higher load capacity, and the production and supply of spare parts are accelerated and cheaper. In addition, the storage is reliable.

Claims

Articulated bearing for a deflection adjustment roller to be used in paper, board or finishing machines, having a rotationally fixed yoke extending axially through the roller, the ends ( 4 ) protrude this yoke from the roller and in bearing blocks ( 1 ) are used, characterized in that the hinge bearing is designed so that the rotation of the roller is blocked in the bearing in the direction transverse to the plane of the nip force (F) direction.

Joint bearing according to claim 1, characterized in that in the joint bearing parallel to the nip force (F) extending guide surfaces are formed.

Joint bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the joint bearing from a stationary outer ring ( 2 ) and an inner ring ( 3 ) is formed, on whose spherical mating surfaces substantially parallel to the nip force (F) extending, cooperating planar portions ( 2a . 3a ) are formed, which allow a rotation of the hinge bearing in the direction of the nip force (F), but prevent the rotation in the direction transverse thereto.

Joint bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the joint bearing by incorporating a rectangular cross-section bearing housing in the bearing block ( 1 ) is formed and in the bearing housing in the plane of the nip force rotatable joint bearing parts ( 5 . 6 ) and parallel to the level of nip force side sliders ( 7 . 8th ) are arranged.

Spherical bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the joint bearing by arranging a relative to the bearing block rotatable outer ring ( 2 ) in the bearing block ( 1 ) is formed and the outer ring ( 2 ) has a rectangular in cross-section bearing housing, in which in the plane of the nip force rotatable joint bearing parts ( 5 . 6 ) and parallel to the direction of the nip force running side sliders ( 7 . 8th ) are arranged.