DE2655893A1

DE2655893A1 - Walze mit steuerbarer durchbiegung

Info

Publication number: DE2655893A1
Application number: DE19762655893
Authority: DE
Inventors: Lauri Olavi Kaira
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1976-06-11
Filing date: 1976-12-09
Publication date: 1977-12-22
Also published as: FR2354414A1; DE2655893B2; US4089094A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Preßwalze mit steuerbarer Durchbiegung, die preßstellenseitxg zwischen der zylindrischen Oberfläche ihrer stationären Achse und dem an beiden Enden dieser Achse gelagerten rohrförmigen Zylinder eine von einer elastischen Dichtung umgebene, in radialer Richtung schmale Druckzone auf v/eist, die über einen Druckmittelkanal mit einem externen Druckregler und einer Druckmittelquelle verbunden ist.

Es gibt bereits eine Preßwalze, bei der zwischen der zylindrischen Oberfläche der Achse und der Innenfläche des Zylinders eine in radialer Richtung schmale, über die gesamte Zylinderlänge reichende, breite Druckzone angeordnet

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ist, die von Dichtungen zwischen Achse und Zylinder begrenzt wird. Diese Konstruktion ist in der BRD-Patentschrift 1 026 609 beschrieben. Bei dieser Bauart sind die in Walzenlängsrichtung verlaufenden Dichtungen so beschaffen, daß sie sich nur in eben dieser einen Richtung verwenden lassen, während zum Verschließen der Druckzonen-Stirnseiten andersartige Dichtungen zur Anwendung kommen.

Weiterhin ist eine Preßwalze mit gleichmäßigem Druck bekannt, die zwischen dem Zylinder und der Achse ein mit Druckmittel gefülltes, elastisches hohles Glied mit einem Gleitfilm auf der gegen die Zylinderinnenfläche gleitenden Fläche hat. Die Konstruktion ist im DT-Patent Nr. 1 111 932 dargestellt. In einer solchen Walze ist die Reibung so groß, daß sie nicht bei den heute üblichen Geschwindigkeiten der Papiermaschinen verwendet werden kann.

Die Erfindung schafft auch eine für Papiermaschine! brauchbare Walzenkonstruktion, bei der die Druckzone rundum durch Dichtungen gleicher Bauart abgedichtet wird. Eine solche Konstruktion bietet die Möglichkeit, die Form der Druckzone frei zu wählen, und mehrere getrennt steuerbare Druckzonen in Richtung der Walzenachsen hintereinander anzuordnen. Da bei einer solchen Walze die Achse nicht durch Bohrungen oder dgl. geschwächt wird, zeichnet sie sich durch gute Festigkeit und Steifigkeit aus.

Die Hauptmerkmale der Erfindung gehen aus Patentanspruch 1 hervor.

Bei der erfindungsgemäßen Walzenkonstruktion ist in dem von der dicken, steifen Achse und der Zylinderinnenfläche begrenzten, in radialer Richtung flachen Zwischenraum preßstellenseitig eine flächenmäßig ausgedehnte Druckzone angeordnet. Als Druckmittel dient Öl mit Schmiereigenschaften (Schmieröl). Zwischen der Druckzone und der Zylinderinnenfläche ist - wenigstens in den Randbereichen der Druckzone - ein in radialer Richtung flacher, an der Achse unver-

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drehbar befestigter, zusammenhängender (einheitlicherJ, starrer Gleitschuh angeordnet. Zwischen dem Gleitschuh und der Achse befindet sich eine die Druckzone umgebende, elastische, vorzugsweise ebenfalls zusammenhängende Dichtung. Der in der Druckzone herrschende Druck preßt den Gleitschuh hydrodynamisch geschmiert gegen die Zylinderinnenfläche und bewirkt dabei am Gleitschuh eine Stützkraft. Im Mittelbereich des Gleitschuhs bewirkt das Druckmittel eine unmittelbar auf die Zylinderinnenfläche wirkende hydrostatische Stützkraft.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 zeigt einen Teil der in Fig. 1 dargestellten Walze in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3 zeigt den Querschnitt B-B von Fig. 2. Fig. 4 zeigt einen Teil einer alternativen Konstruktion im Längsschnitt;

Fig. 5 zeigt den Querschnitt D-D von Fig. 4; Fig. 6 zeigt den Längsschnitt einer dritten Ausführungsform der Walze.

Die in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigte erfindungsgemäße Walze besteht aus einer stationären steifen Achse 1, auf der über Lager 2 und 3 ein Zylinder 4 drehbar gestützt ist, der eine Walzenoberflache 6 bildet. In einem von der Achse 1 und dem Zylinder 4 begrenzten Zwischenraum sind mehrere Druckzonen 9, 11, 12 hintereinander angeordnet. Zwischen der Druckzone 9 und dem Zylinder 1 befindet sich ein Gleitschuh 16, der mit Hilfe seines keilförmigen Feststellteiles 20 in

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einer Keilnut 21 der Achse auf dieser festgehalten ist. Zwischen dem Gleitschuh 16 und einer zylindrischen Fläche 18 der Achse befindet sich eine elastische Dichtung 8, die bei Druckeinwirkung von der Gleitschuh-Umrandung 23,24,25,26 gestützt wird. Die Dichtung weist in Richtung des höheren Drucks eine Dichtungslippe 29 auf. Die. Druckzone 9 steht über eine Bohrung 10 mit einem Druckregler und einer Druckr pumpe außerhalb der Walze in Verbindung. In der Mitte des Gleitschuhs befindet sich eine Öffnung, über welche das als Druckmittel dienende und Schmiereigenschaften aufweisende Öl auf eine Gleitfläche 31 gelangt und diese ;hydrostatisch schmiert. Ein ausreichend großer Teil des Gleitschuhs hat gleichmäßig nahezu die Stärke des Spaltes 5 und wirkt dann, wenn die von dem in der Druckzone wirkenden Druck erzeugte Stützkraft im Verhältnis zur Walzenpreßkraft zu klein ist, als sicherndes Tragelement zwischen Achse 1 und Zylinder 4.Die Walze umfaßt ferner eine Lecköl-Rücklaufleitung, die jedoch in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.

Die in Fig. 4 und 5 gezeigte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walze besteht aus einer stationären, steifen Achse 41, auf der ein die Walzenoberfläche bildender Zylinder 44 drehbar gelagert ist. In einem von Achse und Zylinder begrenzten Zwischenraum 45 befindet sich eine Druckzone 49; zwischen der Druckzone und einer Innenfläche 62 des Zylinders ist ein Gleitschuh 56 angeordnet, der mit Hilfe von Feststellteilen 60 und 61 undrehbar auf der Achse 41 festgehalten ist. Zwischen dem Gleitschuh 56 und der Achse 41 befindet sich eine elastische Dichtung 48, die durch eine Achsennut 63 an ihrer Stelle gehalten wird. Die elastische Dichtung 48 ist hohl - sie kann z.B. aus einem Schlauch bestehen - und in ihrem Inneren 47 wird mit Hilfe einer Pumpe während des Betriebs ein höherer Druck als in der Druckzone 49 aufrechterhalten. Die. ^D*"uckzone steht über einen durch eine Achsen-Zentralbohrung 72 verlaufenden

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Schlauch mit einem Druckregler und einer Pumpe außerhalb der Walze in Verbindung. Im Mittelbereich der Druckzone 49 weist der Gleitschuh 56 eine große öffnung 64 auf. Der Gleitschuh ist gleichmäßig dick.

Die in Fig. 6 gezeigte dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Preßwalze besteht aus einer stationären/ steifen Achse 81, auf der ein die Walzenoberfläche bildender Zylinder 84 drehbar gelagert ist. In dem von Achse und Zylinder begrenzten Zwischenraum 85 befindet sich eine nahezu über die gesamte Länge des Zylinders reichende Druckzone 89. Zwischen der Druckzone 89 und einer Innenfläche 92 des Zylinders befindet sich im Randbereich der Druckzone ein unverdrehbar festgehaltener Gleitschuh 96. Zwischen Gleitschuh und Achse liegt in einer Achsennut 93 eine elastische Dichtung 88 und umschließt die gesamte Druckzone 89.

Anstelle der in den Beispielen abgebildeten elastischen Dichtungen kann bei der erfindungsgemäßen Walze zwischen Gleitschuh und Achse auch eine anders geformte elastische Dichtung verwendet werden. Die elastische Dichtung muß auch nicht durch einen Rand an Ort und Stelle gehalten werden, sondern kann auf an sich bekannte Weise, z.B. durch Kleben, sowohl am Gleitschuh als auch an der Achse dicht befestigt sein.

Die erfindungsgemäße Walze kann auch mehrere - vorzugsweise in axialer Richtung hintereinander angeordnete Druckzonen aufweisen, wobei jeder Druckzone ein eigener, getrennt steuerbarer Druckmittelkanal zugeordnet werden kann. Die Drucksteuerung kann auch in der Form erfolgen, daß mit Hilfe von Ventilen der Druck jeder einzelnen Druckzone aus einer Anzahl gemeinsam eingestellter Drücke auswählbar ist. Auf diese Weise erhält man eine mit einer sehr steifen Achse versehene Walze, deren Zylinderdurchbiegung sowohl mit unterschiedlich starken, aber gleichmäßigen Preß-

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drücken als auch mit ungleichmäßig verteilten Preßdrücken gesteuert werden kann, wenn bei Bedarf die Materialbahn in gewünschter Weise korrigiert werden soll.

Als elastische Dichtung kann auch ein zwischen Gleitschuh und Achse angeordneter Gummibeutel mit einem aus der Walze herausführenden Druckmittelkanal dienen.

Die Befestigung des Gleitschuhs an der Achse, die ein Drehen des Gleitschuhs verhindert, kann auch durch andere an sich bekannte Befestigungselemente, beispielsweise durch Zapfen und diesen zugeordnete Bohrungen erfolgen.

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1.jPressen-oder Kalanderpreßwalze mit steuerbarer Durchbiegung zur Bearbeitung von Materialbahnen wie Papierbahnen oder dgl., bei der preßstellenseitig in dem von einer zylindrischen Oberfläche undrehbaren Achse und einem an seinen beiden Enden über Lager auf dieser Achse drehbar gestützten rohrförmigen Zylinder begrenzten Zwischenraum eine von einer elastischen Dichtung umgebene, in radialer Richtung schmale Druckzone angeordnet ist, die über einen Druckmittelkanal mit einem Druckregler und einer Druckmittelquelle außerhalb der Walze verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenfläche (31;62;92) des Walzen-Zylinders (4;44;84) und der Dichtung (8,48,88) ein in radialer Richtung schmaler, zusammenhängender, starrer Gleitschuh (16;56;96) unverdrehbar an der Achse (1;41;81) befestigt ist.

2. Preßwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (16; 56; 9.6) lediglich mit seinen Randbereichen den Zylinder (4;44; 84) berührt, während der mittlere Teil mit der Druckmittelquelle in Verbindung steht, die Schmiereigenschaften aufweisendes, als Druckmittel dienendes Öl enthält.

3. Preßwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (16;56) über einen beträchtlichen Bereich nahezu ebenso dick ist wie der Spalt (5;45) zwischen Achse (1;41) und Mantelteil (4; 44).

4. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (16) einen die elastische Dichtung (8) an ihrer Stelle haltenden Rand (23,24; 25,26) aufweist.

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5. Preßwalze nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (11;S1) eine die elastische Dichtung (48;88) an ihrer Stelle haltende Nut (63;93) aufweist.

6. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschuhe ein einziges Stück bilden.

7. Preßwalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch das zwischen benachbarten Druckzonen befindliche Dichtungsteil diesen Zonen gemeinsam ist.

8. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelnen Druckzone (9', 49) ein eigener getrennter Druckregler zugeordnet ist.

9. Preßwalze nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Dichtung von einem Druckzonenform aufweisenden, aus elastischem Material hergestellten Beutel gebildet wird, dessen Inneres über einen Druckmittelkanal mit einem Druckregler und einer Druckmittelquelle außerhalb der Walze verbunden ist.

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