DE2025777C - Deflektionswalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Defiektionswalze, bestehend aus einer feststehenden Welle und einer umlaufenden Hülse, bei der zwischen Welle und Hülse sowohl axial ausgerichtete als auch ringförmige Dichtleisten vorgesehen sind, die den Zwischenraum in mehrere parallel zueinander liegende, von einem Druckmittel beaufschlagte Druckkammern unterteilen.

Solche Walzen sind z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 908 964 bekannt. Danach besteht die Walze aus einer festliegenden Welle und einer darauf laufenden Hülse, wobei zwischen Welle und Hülse ein Zwischenraum besteht, der von zu beiden Enden der Hülse liegenden Ringdichtungen und dazwischen in Achsenrichtungen verlaufenden Dichtungen, nachstehend Axialdichtungen' genannt, in mehrere Druckkammern unterteilt wird. Eine dieser Kammern liegt einer Gegendruckrolle gegenüber, die dazu dient, über die Hülse laufendes Gut, wie Papier- oder Textilbahnen, zu pressen. .

Der auf did Walzen einwirkende Zentripetaldruck führt im allgemeinen dazu, daß sie auf ihre Mitte zu durchbiegen, da die Walzen nur an ihren Enden abgestützt sind. Infolge des Durchbiegens wird auf das durch die Walzen h.indurchlaufende Gut ein ungleichmäßiger Druck ausgeübt. Aus diesem Grunde ist versucht worden, die Durchbiegung zu regeln, indem der zwischen Welle und Hülse liegende Raum mit einem geeigneten Druckmittel angefüllt wurde. Die zum Unterteilen des zwischen Welle und Hülse gelegenen Raumes in Druckkammern vorgesehenen Dichtungen sind Gleitflächendichtuiigen. Sie stehen von der Welle ab und legen sich gegen die Innenwand der Hülse. Der Dichtungsdruck ist entweder konstant oder im Verhältnis zu dem in der Kammer vorhandenen Flüssigkeitsdruck veränderbar. Dabei liegt der Dichtungsdruck zum Teil höher als erforderlich ist, was infolge der entsprechend hohen Reibung zwischen den Dichtungen und der Innenseite der Hülse zu übermäßigem Kraftverlust und Verschleiß der Dichtung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze mit steuerbarer Deflektion zu schaffen, in d.i der Druck der Dichtungen den jeweiligen Druckvtr hältnissen in den Druckkammern entspricht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dk Dichlleisten in vom Druckmittel beaufschlagte KoI ben, die gegen die Hülse beweglich sind, auslaufen, ίο Vorzugsweise sind die ringförmigen Dichtleiste! zwischen Flanschen auf der Welle und Schultern π • der Hülse angeordnet. Die axial ausgerichtete!, Dichtleisten sind zweckmäßig in einer axialen Aus nehmung der Welle angeordnet. Es ist weiterhii zweckmäßig, die vordere Stirnfläche der Dichtleiste: größer zu wählen als die hintere der Kolben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird nachstehend im einzelnen beschrieben. Es zeigt

so F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgc mäße Walze,

Fig.2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab durch die in F i g. 1 gezeigte Dichtleiste,

Fig.3 einen Schnitt entlang Linie IH-III in F i g. I durch die Axialdichtung,

F i g. 4 eine Seitenansicht der in F i g. 1 rechts liegenden Dichtleiste, und

Fig.5 die in Fig.4 gezeigte Dichtleiste in Vorderansicht.

Fig. I zeigt eine festliegende Welle 1, die an ihren gegenüberliegenden Enden von Schwinglagern 2 am Gestell 3 einer Maschine getragen wird. Die Welle 1 wird durch eine nachgiebige Verbindung von einer Kappe 3 Λ am rechten Weitenrahmen der Maschine gegen Umdrehungen gesichert. Auf der Welle 1 steckt eine Hülse 4, wobei zwischen Welle I und Hülse4 ein radialer Zwischenraums besteht. Zwischenraums wird von an gegenüberliegenden Enden vorhandenen ringförmigen Dichtleisten 6 und axial ausgerichteten Dichtleisten 7 in zwei Kammern unterteilt.

Der Maschinenrahmen 3 trägt ferner eine nicht gezeigte Gegendruckwalze, die sich parallel zur Hülse 4 gegen deren Mantelfläche legt, wobei zwischerr den beiden Walzen hindurchlaufcndcs Gut unter Druck gesetzt werden kann. Der zwischen den Walzen herrschende Druck würde normalerweise die Hülse 4 durchbiegen, wenn diese nur an ihren beiden Enden gelagert bzw. abgestützt wäre. Um dieses von der Gegendruckwalze verursachte Durchbiegen der Hülse 4 verhindern bzw. in regelbaren Grenzen halten zu können, kann in die über der Axialdichtleiste 7 liegende Kammer ein Druckmedium eingelassen werden. Zu diesem Zwecke ist in det Welle 1 ein Durchlaß 8, welcher in die über der Dichtleiste? liegende Kammer5 führt. Außer der in F i g. 1 gezeigten Dichtleiste 7 befindet sich auf der ihr gegenüberliegenden Seite dei Welle 1 eine gleichartige Dichtleiste.

Der Druck wird von einem durch die Kammer S fließenden Druckmedium hervorgerufen. Das Medium, z. B. Drucköl, fließt durch einen Auslaß 9 in der Welle 1 ab.

Der Flüssigkeitsdruck ist den jeweiligen Erfordernissen entsprechend regelbar, und zwar so, daß die Hülse 4 unter zentripetaler Belastung entweder nicht durchbiegt, sich radial ausdehnt, oder auch bis zu einem gewissen Grade durchbiegt. Der gegen das

Hülseninnere wirkende Flüssigkeitsdruck erzeugt an der Welle 1 einen Gegendruck, so daß diese etwas nach unten durchgebogen wird. Aus diesem Grunde lagert die Welle 1 in den Schwinglagern 2. Die zwischen Welle I und Hülse 4 liegenden Lager 10 sind selbstjustierend.

An den gegenüberliegenden Enden der Kammer 5 sind auf der Welle 1 und in der Hülse 4 miteinander abfluchtende radiale Schultern 11 bzw. 12 vorgesehen. An diesen die beiden Kammern einfassenden Enden befinden sich die ringförmigen Dichtleisten. Gegen die Schulter 11 liegt ein Flansch 13 an, und dieser wird von dem Lager 10, das von einer Ringmutter 14 auf der Welle 1 gesichert wird, gegen axiale Verlagerung gehalten.

Zwischen Flansch 13 und Hülse 4 liegt ein ringförmiger Raum 15, in dem gleitbar ein Ringkolben

16 liegt. Der Ringkolben 16 kann bezüglich der Schulter 12 der Hülse4 hin- und herbewegt werden. Eine auf die Schulter 12 weisende Stirnfläche 17 des Kolbens 16 ist mit einer Ausnehmung 18 versehen. Diese Ausnehmung 18 wirkt mit der einen Laufring bildenden Schulter 12 als hydrostatischer Lagerpuffer. Von einer hinteren Stirnfläche 20 des Kolbens 16 führt von der Ausnehmung 15 ein Durchlaß 19 in die Kolbenausnehmung 18. In die Ausnehmung 15 kann über im Ring 13 vorhandene Radialbohrungen (Fig. 1), die mit Radialbohrungen 22 in der Welle ! verbunden sind, ein Druckmedium eingelassen werden. Die Radialbohmngen 22 sind mit einer Achsbohrung 23 verbunden. Der Durchlaß 19 hat eine Drosselung 19 A, durch die das Druckmedium in die Ausnehmung 18 strömt und zwischen der Stirnfläche

17 und der Schulter 12 gestaut wird. O-Ringe 24 sorgen dafür, daß der Kolben dicht ist, ohne dessen Bewcgungsfähigkeit in der Ausnehmung 15 zu beeinträchtigen.

Die Druckflüssigkeit wirkt zunächst auf die hintere Stirnfläche 20 des Kolbens 16 und treibt diesen auf die Schulter 12 zu. Die Stirnfläche 17 des Kolbens 16 ist größer als die Stirnfläche 20, so daß für einen gegebenen Druck der Dichtungsdruck vom Größenverlialtnis der beiden Kolben-Stirnflächen zueinander abhängig ist. Zwischen dem Kolben 16 und der Rollenhülse 4 gibt es keine direkte Berührung. Der KoI-ben 16 schwimmt wie bei hydrostatischen Lagern üblich auf einem Ölfilm. Da der auf den Kolben 16 einwirkende Druck vom das Durchbiegen der Rollenhülse 4 steuernde Druck unabhängig ist, läßt sich der Dichtungsdruck beliebig verändern. Normalerweise ist der Dichtungsdruck höher als der zum Regeln der Durchbiegung der Hülse 4 erforderliche, so daß vom Lager Druckflüssigkeit in die Kummer 5 fließt. Indessen wird die Regelbarkeit der Rollendurchbiegung von jeder Druckflüssigkeit nicht beeinfluß Ξ der in der Kammer 5 herrschende Druck wml automatisch geregelt. Soweit die durch d»e D.chu,- : fließende Druckflüssigkeit nicht in die zw.scL·, Welle 1 und Hülsc4 liegende Kammer5 abs ro.: : sammelt sie sich in einer Kammer 25 an, aus de. durch geeignete Auslasse abfließen kann

Das Funktionsprinzip der Ax.ald.chtie.ste 7 , dem der ringförmigen Dichtleiste 6 gleich. V Fi g. 3 erkennen lätU, ist in der Welle 1 eine achs, rallele Ausnehmung 26 vorhanden, in der ein lan;, eher Kolben 27 steckt, und bezüglich der Innenflac:· der Hülse 4 hin- und herbewegt werden kann L-auf die Innenseite der Hülse4 weisende Slimflac., 28 ist mit einer Ausnehmung 29 versehen, die zusah, men mit der Innenfläche der Hülse 4 ein hydrosta; sches Lager bildet. Zwischen der Ausnehmung > und der hinteren Stirnfläche 30 des Kolbens 27 !■ finden sich ein oder mehrere Durchlasse 31 n. Drosselung, durch die ein Druckmedium in nie au nehmung 29 fließen kann. Radiale Bohrungen >: die mit der Axialbohrung 23 in Verbindung stehe· ermöglichen die ZuIuIu von Druckflüssigkeit m c, Ausnehmung 26 gegen die hintere Stirnfläche 30 d, Kolbens 27. Der Axialkolben 27 ist so schmal zu p stalten, daß er biegsam genug ist, um sich mit ik Welle 1 biegen zu können, ohne in der als Zyhnd wirkenden Ausnehmung 26 zu verklemmen. Die deKolben 27 durchströmende Druckflüssigkeit fhcL·.; in die über und unter der Axialdichtung liegender Kammern ab. Die untere Kammer wird so mn Druckflüssigkeit angefüllt; jedoch kann sie sich nid·. stauen, da sie über einen Durchlaß 33 in der Welk ungehindert abfließen kann.

Die Stirnfläche 28 ist wesentlich größer als du. Stirnfläche 30. Je näher der Kolben 27 der Hülseninnenwand kommt, um so höher wird der Druck in dei Ausnehmung 29, so daß der Kolben 27 in seinen Zylinder 26 zurückgetrieben wird. Dadurch entweicht mehr Druckflüssigkeit zwischen der Stirnfläche 28 und der Hülse 4, so daß infolge der durch die Durch gänge 31 geschaffenen Drosselung der Druck an der hinteren Stirnfläche 30 des Kolbens ansteigt und diesen wieder vorwärlslreibt. Aul diese Weise wird der Kolben 27 in einem Äquilibrium gehallen.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung zu entnehmen ist, schafft die Erfindung eine hydrostatische Lagerdichtung, mit der es möglich ist, die Druckkammern 5 in der Hülse 4 im Verhältnis zum von außen auf die Hülse 4 einwirkenden Belastungen unter Druck zu halten und dadurch dem Durchbiegen der Hülse entgegenzuwirken, ohne daß zwischen de" Dichtlcisten 6 und 7 und der Hülse 4 direkte Berührungspunkte bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuneen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Deflektionswalze, bestehend aus einer feststehenden Welle und einer umlaufenden Hülse, bei der zwischen Welle und Hülse sowohl axial ausgerichtete als auch ringförmige Dichtleisten vorgesehen sind, die den Zwischenraum in mehrere parallel zueinander liegende, von einem Druckmittel beaufschlagte Druckkammern unterteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten - (6,7) in_: vorn. Druckmittel beaufschlagte Kolben fju>,i27), di£ gegen die Hülse (4) beweglich sind, auslaufen.

2. Deflektionswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, die ringförmigen Dichtleisten (6) zwischen Flansche (13) auf der Welle (1) und Schullern (|2) in der Hülse (4) angeordnet sind.

3. Deflektionswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial ausgerichteten Dichtleisten (7) in einer axialen Ausnehmung (26) der Welle (I) angeordnet sind.

4. Deflektionswalze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Stirnfläche (17, 28) der Dichtleisten (6,7) größer ist als die hintere (20, 30) der Kolben (16, 27).