DE2737346C2

DE2737346C2 - Durchbiegungskompensierte Walze

Info

Publication number: DE2737346C2
Application number: DE19772737346
Authority: DE
Inventors: Jaakko Jyväskylä Palovaara
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1976-08-20
Filing date: 1977-08-18
Publication date: 1983-11-17
Also published as: FR2362238A2; FR2362238B2; DE2737346A1; FI762392A; FI60264B; ATA583677A; BR7705462A; AT367475B; SE7709210L; JPS5331809A; CA1070535A; FI60264C

Description

Erfindungsgemäß werden für die Kompensationen der Arbeitsbelastung und der Gewichtsbelastung unterschiedlich arbeitende Einrichtungen vorgesehen, die je-

zeichnet, daß zwischen der Achse und dem Wal- 20 weils für sich den an sie gestellten Anforderungen optizenmanfpf ein geschlossener Ringspalt ausgebildet mal gerecht werden. Die Gewichtskraft, deren Größe ist, der auf der Seite der erstgenannten Kompensa- und Richtung im wesentlichen unverändert bleibt, wird tion vom Gleitschuh überbrückt ist, der sich in dem durch eine an sie angepaßte Druckkolbeneinheit abgein der Achse (14) direkt geführten Kolben (13) ab- fangen, bei der der Kolben über die gesamte Achslänge stützt, wobei der Ringspalt im Bereich der anderen 25 direkt in der Achse geführt ist, so daß für diese Kompen-Kompensation mittels Dichtleisten (21) abgegrenzt sation lediglich ein schmaler Winkelsektor in Anspruch ist, um zwischen diesen einen druckbeaufschlagba- .._._.-

ren Teilringspalt (20) zwischen Walzenmantel (12) und Achse (14) zu bilden, so daß im Bereich (ß) dieses Teilringspaits (20) in einer von der vertikalen Richtung abweichenden Richtung eine positive Andruckkraft üjf die Gegenwalze (1,2) erzeugbar ist

genommen wird. Die Schaffung eines Ringspalts zwischen Achse und Walze ermöglicht die Ausbildung eines Druckfluidpolsters, das einen sehr großen Wirksektor abdeckt Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Verstellung bzw. Nachstellung dieser Kompensation bei sich ändernden Arbeitsbelastungen, so daß die gesamte Achsenlänge als Stütze für beide Kompensationen herangezogen werden kann, zumal der für die Gewichtskraft-Kompensation vorgesehene Kolben direkt in der Achse geführt wird. Die Vergrößerung des Achsenaußendurchmessers erhöht die Gesamtsteifigkeit der Walze und sie trägt darüber hinaus dazu bei, daß der Wirksektor der Gewichtskraft-Kompensation

so klein wie möglich und der Wirksektor der Arbeitsbelastungs-Kompensation größer gestaltet werden kann. Dadurch ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß kleinere Druckänderungen im Teilringspalt bereits genügen, um eine große Mehrbelastung auf die Walze auf-

Die Erfindung bezieht sich auf eine durchbiegungskompensierte Walze, insbesondere eine durchbiegungskompensierte Papiermaschinenwalze, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus der US-PS 34 30 319 ist eine Walze oben bezeichneter Art bekannt, bei der die beiden Durchbiegungskompensationen im wesentlichen identisch dimensionierte Gleitschuhe aufweisen, die sich jeweils

über einen sich in axialer Richtung erstreckenden KoI- 45 bringen zu können. Weil sich dadurch selbst bei großen

ben abstützen, der in einen Stützkörper geführt aufge- Arbeitsbelastungen im Teilringspalt ein relativ kleines

nommen ist Einer der Stützkörper ist auf der Achse Druckniveau einstellt, sind Abdichtungsprobleme des

verschwenkbar befestigt, so daß er in Umfangsrichtung Teilringspalts weitestgehend ausgeschlossen, so daß für

einstellbar ist Die Verschwenkbarkeit des einen Stütz- die große Flexibilität der Kompensation ein relativ klei-

körpers ist notwendig, um den zugehörigen Gleitschuh 50 ner vorrichtungstechnischer Aufwand notwendig wird,

stets in der Radialebene positionieren zu können, in der Durch die vorstehend beschriebenen besonderen

die durch die Arbeitsbelastung der Walze hervorgeru- Vorteile eignet sich die erfindungsgemäße Walze beson-

fene Kraft-Resultierende verläuft. oers für die Verwendung als weiche Kalanderwalze, die

Bei dieser bekannten Walze kann die Arbeitsbela- in einer nicht vertikalen Richtung mit relativ stark va-

stung nur linienförmig abgefangen werden, und diese 55 riierender positiver Andruckkraft gegen einen vertika-

Linie muß exakt in der Symmetrieebene des verstellba- len Kalanderwalzenstapel gepreßt wird, um die Kalan-

ren Stützkörpers zu liegen kommen. Dies setzt eine dcr-Spaltdrücke zu verändern.

genaue Einjustierung des verstellbaren Stützkörpers Zwar sind in den Druckschriften DE-AS 12 77 793, voraus, was mit großem vorrichtungstechnischem Auf- DE-AS 10 26 609 und DD-Zeitschrift »Maschinenbauwand verbunden ist Die notwendige Verschwenkbar- 60 technik«, 14 (1965), Heft 12, Walzen gezeigt, bei denen keit der Stützkörper gegeneinander führt ferner dazu, der Walzenmantel über ein Druckfluidkissen an der daß die Achse zum Abfangen der Stützkräfte nicht voll Achse abgestützt wird. Bei diesen Walzen schwimmt ausgenützt werden kann. Nur einer der Stützkörper der Walzenmantel sozusagen auf der Achse, indem er kann sich über seine gesamte Länge direkt auf der über das Druckfluidkissen zentriert und stabilisiert wird. Achse abstützen. Der andere Stützkörper muß hingegen 65 Bei all diesen Walzen muß die Gewichtskraftkomposo ausgebildet sein, daß er den ersten Stützkörper nente mit der Kraftresultierenden der Andruckkompojochartig überbrückt, wobei er die auf ihn einwirkende nenten zusammenfallen, damit der Walzenmantel aus-Stützkraft lediglich über seine beiden endseitigen Na- reichend zentriert und so gehalten werden kann, daß die

Andnickkraft entlang der gesamten Berührungslinie gleich bleibt Die in diesen Druckschriften beschriebene Lagerung der Walze ist damit so ausgebildet, daß sie nur in einer Richtung wirksam werden kann, die durch das Zentrum der Walze verläuft und mit der Vertikalen zusammenfällt

Aus der DE-OS 23 32 861 ist es bekannt, Kräfte von der Achse auf den Walzenmantel sowohl über einen druckbeaufschlagbaren Teilringspalt als auch über eine druckbeaufschlagte Kolbenanordnung mit Gleitschuh zu übertragen. Gemäß dieser Lehre sind allerdings mehrere Druckkolben vorgesehen, die in der Symmetrieebene des druckbeaufschlagbaren Teilringspalts liegen und die Aufgabe erfüllen sollen, den in vertikaler Richtung ausgeübten Anpreßdruck des Walzenmantels, der durch den druckbeaufschlagbaren Teilringspalt konstant gehalten wird, bewußt entlang der Kontaktlinie zu beeinflussen.

Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Kalanders mit durchbiegungskompensierter Waize,

Fig.2 einen Querschnitt durch die durchbiegungskompensierte Walze,

Fig.3 einen Axialschnitt durch die durchbiegungskompensierte Walze.

In F i g. 1 ist eine Ausführungsform des Kalanders mit einer durchbiegungskompensierten Walze gezeigt, wobei Kalanderwalzen 1,2,5 und 6 harte, beispielsweise Kokillenwalzen sind. Die Walzen 1 und 2 habet; einen großen Durchmesser bzw. Halbmesser R_x. Die Walze 2 ist mit einer nur schematisch angedeuteten Antriebsvorrichtung 40 versehen. Der große Durchmesser 2R_t der Walzen 1 und 2 läßt nur eine geringe Durchbiegung der Walze zu, selbst wenn diese asymmetrisch belastet werden.

In einem derartigen Kalander sind die weichen Walzen so angeordnet, daß ihre Achsen und die von ihnen gebildete Preßstelle nicht in einer vertikalen Ebene liegen. Ferner ist die Belastung der weichen Walzen verstellbar, so daß sich die Richtung der Resultierenden aus dem Eigengewicht dieser Walzen und der Liniendruckbelastung beim Verändern der Belastung der Xalanderspalte ändert

In Superkalandern allgemein verwendete sog. Papierwalzen 10 weisen eine nachstehend beschriebene Durchbiegungskompensation auf. Die durchbiegungskompensierten weichen Walzen 10 sind mit Kraftübertragungsvorrichtungen 28, 29 und Hebelarmen 30 bis 33 versehen, die über Achsen 35 und 36 am Kalandergestell angelenkt sind und mit denen die Walzen 10 in geeignetem Abstand von der Oberfläche der Walze 1 bzw. 2 stellbar sind. Die Walzen 10 sind mit Hilfe der Kraftübertragungsvorrichtungen 28, 29 gegen die harten Walzen 1 und 2 andrückbar, um in den Kalanderspalten A/den gewünschten Liniendruck zu erzielen.

Durch Änderung der Stellung der weichen Walzen 10 und der auf diese mittels der Arme 30 bis 33 ausgeübten Kraft können neben den Spaltdrücken der weichen Spalte N in großen und veränderbaren Grenzen auch

die Spaltdrücke der harten Spalte N beeinflußt werden. Somit kann durch Änderung des Unterschiedes und des gegenseitigen Verhältnisses der Arbeitsdrücke P_x und Pi der Kraftübertragungsvorrichtungen 28, 29 der Kalandriervorgang innerhalb sehr weiter Grenzen beeinflußt werden. Die Regelvorrichtungen für die Drücke P_x und Pi sind in F i g. 1 schematisch durch einen Block 50 wiedergegeben. Der Lauf der Bahn in dem in F i g. 1 gezeigten Kalander ist durch Pfeile W_m und HU gekennzeichnet

Die durchbiegungskompensierte Walze 10 eines Kalanders umfaßt einen weichen Papierbelag 11 und einen darunterliegenden metallischen Mantel IZ Der Papierbelag 11 ist mit Hilfe einer Spannmutter 16 auf dem Mantel 12 befestigt Die Walze hat weiterhin eine feststehende, massive Achse 14, auf der der Mantel 11, 12 der Walze über Lager 15 drehbar angeordnet ist

Gemäß den F i g. 2 und 3 ist in Ve· bindung mit der Achse 14 für die Kompensation der dur«.h las Eigengewicht der Walze bewirkten Durchbiegung ein leistenartiger Kolben 13 vorgesehen, an dem ein Gleitschuh 22 befestigt ist, der gegen die Innenfläche des Walzenmantels 12 anUegt und den zwischen Achse 14 und Walzenmantel 12 ausgebildeten Ringspalt überbrückt Hinter dem leistenartigen Kolben 13 befindet sich eine Druckkammer, in die durch eine Bohrung 17 eine Flüssigkeit mit gewünschtem Druck einleitbar ist Der Gleitschuh 22 und der Kolben 13 bilden eine Kompensationszone it, mit deren Hilfe man die vom Eigengewicht der Walze verursachte Durchbiegung in Richtung B kompensiert In Verbindung mit der Waize ist zumindest eine weitere Kompensationszone β mit einer von Abdichtleisten 21 begrenzten Druckkammer in Form eines Teilringspalts 20 vorgesehen.

In diesen von der Außenfläche der feststehenden Achse 14 und dem drehenden Walzenmantel sowis· den Abdichtungen 21 begrenzten Teilringspalt 20 wird durch Bohrungen 19 hindurch eine unter gewünschtem Druci> stehende Druckflüssigkeit eingefüllt. Ein Austrittskanal für Lecköl ist mit 18 bezeichnet Mit der von

« der Druckkammer bzw. vom Teilringspalt 20 -gebildeten Kompensationszone β können die von der Liniendruckbelastung des Kalanderspalts N bewirkten Durchbiegungen der Walze 10 in Richtung C kompensiert werden.

so Durch die Verwendung von'zumindest zwei derart angeordneten Kompensationszonen α und β können durch Regulieren der Arbeitsdrücke in diesen Zonen unabhängig voneinander die Durchbiegungen der Kalanderwalzen in allen verschiedenen Bclastungssituatio-ηεη kompensiert werden, so daß der Liniendruck in dem betreffenden Kalanderspalt eine gewünschte Verteilung aufweist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Durchbiegungskompensierte Walze, insbesondere Papiermaschinenwalze, bei der für die Durchbiegungskompensation zwischen der feststehenden Achse und dem darauf drehbar gelagerten Walzenmantel zumindest zwei anabhängig voneinander regelbare Kompensationen eingefügt sind, von denen die eine im wesentlichen die aus dem Eigengewicht der Walze herrührende Durchbiegung und die andere im wesentlichen die von der Arbeitsbelastung der Walze bewirkte Durchbiegung kompensiert und von denen die erstgenannte Kompensation von einem an der Innenseite des Walzenmantels anliegenden Gleitschuh gebildet ist, der sich über einen druckpolsterbeaufschlagten, sich axial erstreckenden Kolben abstützt, dadurch gekenn-

benabschnitte auf die Achse übertragen kann. Durch den jochartigen Aufbau zumindest eines Stützkörpers und die ungünstige Krafteinleitung auf die Achse bleibt die Größe der abzufangenden Kräfte beschränkt, zumal die Achse im Durchmesser klein dimensioniert werden muß, um in radialer Richtung genügend Freiraum zu schaffen, der zur Aufnahme der Stützkörper selbst, der Verstelleinrichtung und der Arretiereinrichtung dient

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs zu schaffen, mit der man bei vergleichbaren Gesamtabmessungen größere Arbeitsbelastungen abfangen kann, die hinsichtlich ihrer Wirkungen stark variieren.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.