DE2920528B2 - Durchbiegungseinstellwalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchbiegungseinstellwalze mit einem feststehenden Träger und einem um diesen drehbaren Walzenmantel, welcher auf dem Träger mit der Hilfe von mindestens einem kolben- bzw. stempelartigen Druckelement abgestützt ist, welches mit einer Lagerfläche versehen ist, auf welcher der Mantel im Betrieb mit der Hilfe einer Schicht einer Flüssigkeit gleitet, wobei außerdem die Enden des Walzenmantels auf Wälzlagern gelagert und nach außen durch Wellendichtungen abgeschlossen sind.

Durchbiegungseinstellwalzen dieser Art sind z. B. aus den US-Patenten 40 47 273 und 4048 701 bekannt. Obwohl sich die Walzen nach diesem Prinzip im Betrieb voll bewähren, bestehen in manchen Fällen Schwierig* keiten mit einer einwandfreien Abdichtung des drehbaren Walzenmantels nach außen.

Im Betrieb enthält der Zwischenraum zwischen dem Träger und dem Walzenmantel Flüssigkeit, in der Regel Hydrauliköl, in welchem sich die Wälzlager bewegen müssen. Eine übermäßige ölmenge ist für einen einwandfreien Betrieb der Wälzlager nachteilig. Außerdem sind auch die Wellendichtungen, welche den Zwischenraum zwischen dem Walzenmantel und dem Träger nach außen abdichten sollen, einer großen Ölmenge ausgesetzt, so daß auch hier Schwierigkeiten auftreten können.

Andererseits sind aus den US-PS 35 87 152 und 40 35 038 Walzen bekannt, bei welchen der Zwischenraum zwischen dem Träger und dem Walzenmantel gegenüber den Lagern durch Dichtungsringe abgedichtet ist Bei dieser Ausführungsform ist es nicht möglich, die im Bereich der Lager befindliche ÖUienge zu

beeinflussen und das Ul z. B. zur Kühlung auszuwechseln.

Die Erfindung hat die Schaffung der Walze der erwähnten Art zum Ziel, welche bessere Laufbedingungen für die Wälzlager und die Wellendichtungen aufweist und daher eine erhöhte Betriebssicherheit dieser Teile erzielt

Die erfindungsgemäße Durchbiegungseinstellwalze, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Zwischenraum zwischen Träger und Walzenmantel zugewandten Seite jedes der Wälzlager eine Drosselscheibe mit Drosselöffnungen angeordnet ist und daß sich zwischen dem Wälzlager und der Wellendichtung ein Ablaufrohr für die Ableitung der Flüssigkeit befindet, wobei die Summe der Querschnitte der Drosselöffnungen der Drosselscheibe kleiner ist als der Strömungsquerschnitt des Ablaufrohres.

Die Drosselscheibe gestattet zusammen mit dem Ablaufrohr eine genaue Dosierung der im Betrieb im Bereich der Wälzlager und der Wellendichtungen befindlichen Ölmenge. Diese ölmenge kann so eingestellt werden, daß sie für die Schmierung des Wälzlagers optimal ist und daß keine übermäßigen Antriebsverluste und Erwärmungen der Wälzlager durch zu große

Ölmengen entstehen. Gleichzeitig werden dadurch auch die Wellendichtungen geschont, da sie im Betrieb nur geringfügigen ölmengen ausgesetzt sind.

Das Ableitrohr kann an eine nach außen führende Bohrung im Träger angeschlosser, sein. Diese besonders einfache Maßnahme kann bei Walzen verwendet werden, bei welchen der Walzenmantel direkt mit der Hilfe der Wälzlager am Träger gelagert ist

Es können jedoch auch Lagerbüchsen vorgesehen sein, welche je ein Ende des Trägers umgeben,

« gegenüber dem Träger translatorisch senkrecht zu dessen Achse beweglich, jedoch gegen eine Drehung gegenüber dem Träger gesichert sind, wobei sich das Wälzlager und die Wellendichtung zwischen der Büchse und dem Walzenmantel befinden, der Zwischenraum

so zwischen der Büchse und dem Trägerende nach außen dichtend abgeschlossen ist und das Ableitrohr in den Zwischenraum zwischen der Büchse und dem Trägerende mündet Diese Ausführungsform der Erfindung ist für Walzen geeignet, bei welchen der Walzenmantel gegenüber dem Träger Hubbewegungen zur Bildung einer Anpreßkraft ausführen kann.

Vorzugsweise können mehrere Druckelemente vorgesehen sein, weiche Lagerflächen mit hydrostatischen Lagertaschen aufweisen, die an eine Zufuhr von Druckflüssigkeit mit zur hydrostatischen Lagerung geeignetem Druck angeschlossen sind. Diese Ausführungsform ist z. B. aus den beiden erwähnten US-Patentschriften 40 47 273 und 40 48 701 bekannt. Die erfindungsgemäße Maßnahme ist jedoch in gleicher Weise auch bei Walzen anwendbar, die zwar eine hydrostatische Abstützung, jedoch eine hydrodynamische Gleitlagerung des Walzenmantels auf dem Träger

haben· Ein Beispiel einer derartigen Walze ist aus der deutschen Patentschrift 15 61 706 bekannt.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Teilansicht einer Walzvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Durchbiegungseinstellwalze,

Fig.2 einen Teilschnitt eines Endes der Durchbiegungseinstellwalze aus der Fig. 1,

F i g. 3 den Schnitt IH-III aus der F i g. 2, to

F i g. 4 eine Ansicht der Drosselscheibe aus der F i g. 2 in Richtung des Pfeiles IV betrachtet und

F i g. 5 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt einer Walze, bei welcher der Walzenmantel direkt auf dem Träger drehbar gelagert ist

In der F i g. 1 ist in Teilansicht eine Walzvorrichtung dargestellt, weiche eine Durchbiegungseinstellwalze 1 und eise Gegenwalze 2 enthält Die Durchbiegungseinstellwalze 1 wie auch die Gegenwalze 2 sind in einer Stuhlung mit Seitenteilen 3 gelagert, die nur teilweise dargestellt sind. Die Durchbiegungseinstell walze 1 ist an die Förderleitung 4 einer Speisepumpe 5 mit einem Druckregler 6 angeschlossen. Die Ableitung des hydraulischen Öles aus der Walze 1 erfolgt durch eine Rücklaufleitung 7. Die Anordnung der Speiseleitung und der Rücklaufleitung, welche nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören und auf welche daher nicht näher eingegangen wird, sind z.B. aus den erwähnten US-Patentschriften 40 47 273 und 40 48 701 ersichtlich.

Entsprechend der Darstellung in der F i g. 2 enthält die Walze 1 einen Träger 8 und einen um den Träger drehbaren Walzenmantel 10. Der Zapfen 11 des Trägers 8 ist im Seitenteil 3 mittels einer kugeligen Lagerung 12 schwenkbar abgestützt, jedoch durch einen Stift 13 an einer Drehung gehindert Der Träger 8 isv mit einer Speisebohrung 14 versehen, weiche an die Speiseleitung 4 angeschlossen ist Von der Speisebohrung 14 führen Verbindungsbohrungen 15 zu Zylinderbohrungen 16, in denen kolbenartige Stützelemente 17 in Dichtungen 18 dichtend beweglich geführt sind. Die kolbenartigen Stützelemente 17 sind mit hydrostatischen Lagertaschen 20 versehen, welche durch Drosselbohrungen 21 mit dem Druckraum der Zylinderbohrung 16 verbunden sind. Auf diese Weise wird im Betrieb nicht nur eine hydrostatische Abstützung des Walzenmantels auf dem Träger sondern gleichzeitig auch eine hydrostatische Lagerung zwischen der Lagerfläche 22 des Stützelementes 17, in welcher die Lagertaschen 20 ausgebildet sind, und dem Walzenmantel erhalten. Wegen näherer Einzelheiten über die Wirkungsweise einer derartigen so Abstützung sei noch auf die US-PS 38 02 044 hingewiesen.

Wie weiter aus der Fig.2 ersichtlich ist ist das innerhalb des Walzenmantels 10 befindliche Ende 8' des Trägers 8 von einer Lagerbüchse 23 umgeben, welche gegenüber dem Träger 8 beweglich ist Der Zwischenraum zwischen der Lagerbüchse 23 und dem Ende 8' des Trägers ist nach außen durch eins Gummidichtung 24 abgedichtet

An der Außenseite der Lagerbüchse 23 befinden sich ein Wälzlager 25 und eine Wellendichtung 26, Auf der dem Zwischenraum 27 zwischen dem Träger 8 und dem Mantel 10 zugewandten Seite des Wälzlagers 25 befindet sich eine ringförmige Drosselscheibe 28, die gemäß der F i g. 4 mit Drosselöffnungen 30 versehen ist Die Drosselschtibii 28 ist gemäß der Fig. 2 an einei äußeren Büchse 31 befestigt, *iuf welcher auch das Lager 25 abgestützt ist und wulche einen Teil des Mantels 10 bildet, und mit diesem beweglich ist Ablaufrohre 3?. dienen der Ableitung von Hydraulikö! aus dem Zwischenraum zwischen der Drosselscheibe 28 und der Wellendichtung 26. Entsprechend der Darstellung in der F i g. 3 sind zwei derartige Ablaufrohre 32 vorgesehen, welche mit ihren Mündungen in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß sie für beide Drehrichtungen der Walze geeignet ist Für den Fall, daß die Walze nur für eine Drehrichtung ausgelegt werden soll, genügt eines der Rohre 32 aus der F ig. 3.

Die Laufrohre 32 nach den F i g. 2 und 3 münden in den Zwischenraum 29, der sich zwischen dem Trägerende 8' und der Lagerbüchse 23 befindet

Im Betrieb gelangt das hydraulische Drucköl aus der Förderleitung 4 in die Zuführbohrung 14 aus dieser in die Zylinderbohrungen 16. Das öl drückt mit seinem Druck die Kolben 17 gegen den Walzenmantel 10 und drückt diesen auf diese Weise gegen die Gegenwalze 2. Gleichzeitig tritt das öl durch die Drosselbohrungen 21 in die Lagertaschen 20 und sorg« in diesen für eine hydrostatische Lagerung des Walzenmantel 10 auf den Stützelementen 17 unter Einhaltung eines ölfilmes mit einer gewünschten Größe. Dadurch wird eine hydrostatische Lagerung des beweglichen Walzenmantel mit minimaler Reibung unter Ausschluß einer direkten Berührung der Teile erzielt Das aus den Lagertaschen 20 austretende öl wird aus dem Zwischenraum 27 durch eine geeignete Bohrung im Träger 8 und das Rohr 7 abgeleitet Wegen Einzelheiten der Ableitung, die nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehört, sei auf die bereits genannte US-PS 40 48 701 hingewiesen.

Es ist dabei unvermeidlich, daß sich im Zwischenraum 27 eine gewisse Ölmenge befindet welche zusammen mit dem Mantel 10 rotiert und bei höheren Umfangsgeschwindigkeiten durch die feststehenden Stützelemente 17 intensiv verwirbelt wird. Ein Teil des Öles gelangt durch die Öffnungen 30 der Drosselscheibe 28 in dosierter Weise zum Lager 25, wobei es dieses schmiert Das aus dem Lager 25 austretende Öl gelangt darauf in den Bereich des Ablaufrohres 32 und wird von diesem in den Zwischenraum 29 zwischen der Lagerbuchse 23 und dem Walzenende 8' geleitet, aus welchem es in den Zwischenraum 27 zurückgeführt wird. Es darf dabei nicht vergessen werden, daß im Betrieb das öl im Walzenmantel eine ringförmige Ölschicht bildet und daher von den Enden der Ablaufrohre 32 abgestreift werden kann.

Durch die beschriebene Maßnahme ist es möglich, die Zufuhr von öl zum Lager 25 verhältnismäßig genau zu dosieren und dafür zu sorgen, daß das zuströmende öl zuverlässig vom Ablaufrohr 32 weg transportiert wi-d. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, daß der Strö.n-jngsquerschnitt des betreffenden Ablaufrohres 32 größer ist als die Summe der Öffnungen 30 der Drosselscheibe 28 sowie eines Spaltes S, «elcher sich zwischen dem inneren Umfang der Drosselscheibe 28 und der Lagerbüchse 23 befindet In der Regel kann jedoch dieser Spalt so klein gehalten werden, daß er nicht ins Gewicht tällt

Die Ausrührungsform nach den Fig.2 und 3 findet, wie bereits erwähnt, dort Verwendung, wo der Walzenmantel gegenüber dem Träger 8 nicht nur eint Rotationsbewegung ausführt, sondern gleichzeitig noch senkrecht zur Achsp des Trägers beweglich ist. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist zur Erzielung von Bewegungen in der Preßebenc, d. h. in der Richtung zur Gegenwalze 2 und von dieser weg, die Lagerbuchse 23

mit einer länglichen Öffnung 33 versehen, welche durch zwei seitliche Führungsflächen 34 begrenzt ist. Die Führungsflächen 34 sind entlang ähnlicher Führungsflächen 35 des Trägers 8 beweglich. Eine derartige Ausführungsform der Walze isl aus der US-PS 38 85 283 bekannt.

Die Fig.5 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform der Erfindung, welche dort anwendbar ist, wo der Walzenmantel durch Wälzlager direkt auf dem Träger gelagert ist, d. h. wo die translatorische Beweglichkeit des Walzenmantels in der Richtung senkrecht zur Achse des Trägers entfällt. Die den F i g. 2 und 3 entsprechenden Teile sind in der F* i g. 5 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Bei der Ausführungsform mach der Fig. 5 ist der Walzenmantel 10 auf einem Wälzlager 25 gelagert, das direkt auf dem Träger 8 abgestützt ist. Das äußere Ende des Walzenmantels 10 ist durch eine Deckscheibe 40 abgeschlossen in welcher die Wellendichtung 26 befestigt ist. Die Drosselscheibe 28 mit den öffnungen 30 und einem Spalt 5 hat einen seitlichen Absatz 28'. welcher als Distanzring dient und eine Schwenkbeweglichkeit des Innenringes des Wälzlagers 25 gegenüber dem Außenring gestatten soll. Zwischen der Deckscheibe 40 und dem Lager 25 befindet sich noch ein Distanzring 41.

Bei dieser Ausführungsform ist das Ablaufrohr 32 an eine Bohrung 42 im Träger 8 angeschlossen, welche aus dem Träger nach außen führt und an welche eine Rücklaufleitung 43 angeschlossen ist. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieser Ausführungsform gleich wie die der beschriebenen Ausführungsform nach den F i g. 2

ίο und 3.

Obwohl in den F i g. 2 und 5 jeweils nur ein Ende der Durchbiegungseinstellwalze dargestellt wurde, versteht es sich, daß auch das andere Ende der Walze, was die Lagerung betrifft, gleich ist. Unterschiedlich sind nur die

π Anschlüsse für die Zufuhr und die Ableitung des hydraulischen Öles, welche nicht zum Gegenstand der Erfindung gehören.

Bei den vorliegenden Beispielen wurde als hydraulische Flüssigkeit Ol erwähnt. Fs versteht sich jedoch, daß bei Walzen dieser Art auch andere Flüssigkeiten verwendet werden können, /.. B. mit geeigneten Zusätzen versehenes Wasser.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Durchbiegungseinsteil walze mit einem feststehenden Träger und einem um diesen drehbaren Walzenmantel, welcher auf dem Träger mit der Hilfe von mindestens einem kolben- bzw. stempelartigen Druckelement abgestützt ist, welches mit einer Lagerfläche versehen ist, auf welcher der Mantel im Betrieb mit der Hilfe einer Schicht einer Flüssigkeit gleitet, wobei außerdem die Enden des Walzenmantels auf Wälzlagern gelagert und nach außen durch Wellendichtungen abgeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Zwischenraum (27) zwischen Träger (8) und Walzenmantel (10) zugewandten Seite jedes der Wälzlager (25) eine Drosselscheibe (28) mit Drosselöffnungen (30, S) angeordnet ist, und daß sich zwischen dem Wälzlager (25) und der Wellendichtung (26) ein Ablaufrohr (32) für die Ableitung der Flüssigkeit befindet wobei die Summe der Querschnitte der Drosselöffnungen (30, S) der Drosselscheibe (28) kleiner ist als der Strömungsquerschnitt des Ablaufrohres (32).

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaufrohr (32) an eine nach außen führende Bohrung (42) im Träger (8) angeschlossen ist

3. Walze nach einem der Ansprüche 1 und 2 mit Lagerbüchsen (23), welche je ein Ende (8') des Trägers (8) umgeben, gegenüber dem Träger (8) translator^ senkrecht zu dessen Achse beweglich, jedoch gegen eine Drehung gegenüber dem Träger (8) gesichert sind, wobei sich das Wälzlager (25) und die Wellendichtung (26} zwirnen der Büchse (23) und dem Walzenmantel (10) befinden und der Zwischenraum (33) zwischen der Büchse (23) und dem Trägerende (8') nach außen dichtend abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitrohr (32) in den Zwischenraum (33) zwischen der Büchse (23) und dem Trägerende (8') mündet