DE3011669A1

DE3011669A1 - Presswalze mit einer einrichtung zum korrigieren der durchbiegung des walzenmantels

Info

Publication number: DE3011669A1
Application number: DE19803011669
Authority: DE
Inventors: Christian 7920 Heidenheim Schiel; Robert 7922 Herbrechtingen Wolf
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1981-10-01
Also published as: HU184413B; ATA83481A; CS223841B2; FI68886B; RO84929B1; AT378017B; JPS56151199A; YU78281A; DE3011669C2; FI810925L; SU1138045A3; FI68886C

Description

Kennwort: " Dentale Drucktasche"
Preßwalze mit einer Einrichtung zum Korrigieren der Durchbiegung des Walzenmanteis Die erfindung geht aus von einer Pre3walze nach deren Oberbegriff des Anspruches 1, bekannt aus D~-CS 22 * , FirFr n ne solche Preßwalze kann man z.B. in der Pressenpartie einer Paplermaschine zum Entwässern der Papierbahn anwenden. Sie kann auch Teil eines zum Glätten von Papier dienenden Kalenders sein.
Daneben kommen auch noch zahlreiche andere Anwendungsmöglichkeiten in Betracht.
Durch die Einrichtung zum Korrigieren der Durchbiegung kann folgendes erreicht werden: In dem zwischen der Preßwalze und der Gegenwalze befindlichen Preßspalt kann die Preßkraft Uber die gesamte Arbeitsbreite weitgehend konstant gehalten werden.
Bei Bedarf können aber auch zonenweise unterschiedlich hohe Preßkräfte eingestellt werden.
Zum Übertragen der Preßkräfte vom Walzenmantel auf den Biegeträger sind in der Regel mehrere Druckstücke vorgesehen, Jedes dieses Druckstücke weist eine StirnflHche auf, die Teil einer Zylindermantelfläche ist. Mit dieser Stirnfläche liegt das Druckstück gleitend an der Innenfläche des Walzenmanteis an.
Um die Reibungskräfte zwischen dem Walzenmantel und dem Druckstück zu reduzieren, weist dieses in seiner Stirnfläche hydrostatische Drucktaschen auf. Aus der DE-OS 22 45 597 Figur 5 ist es bekannt, eine zentrale Drucktasche vorzusehen und mehrere um die zentrale Drucktasche verteilt angeordnete Zusatztaschen.
Zwei dieser Zusatztaschen sind in Umfangrichtung neben der zentralen Drucktasche angeordnet. Ferner ist es bekannt (DE-OS 22 50 159, Figur 3) vier gleich große Drucktaschen vorzusehen. Dort liegen zwei Drucktaschen in Richtung der Walzenachse einander gegenüber und die anderen zwei in Umfangsrichtung. Mit anderen Worten: Die zwischen den Drucktaschen befindlichen Stege erstrecken sich relativ zu den Hauptachsen der Preßwalze diagonal.
Durch diese bekannten Anordnungen hydrostatischer Drucktaschen kann das Druckstück, das bekanntlich relativ zum Biegeträger neigbar sein snuß, gegen ein Neigen relativ zum Walzenmantel stabilisiert werden. Es geht hierbei um ein Stabilisieren gegen Neigen sowohl in Richtung .dr Walzenache als au in Umfangsrichtung, doh.s in einer zur Walzenache senkrechten Ebene. Mit anderen Worteng Es wird dafür gssorgt, daß die Achse des Druckstückes stets genau in radialer radialer Richtung Richtung verläuft. Gemäß: DE-OS 22 30 159 kann eine Stabilisierung gegen Neigen in der zur Walzenachse senkrechten Ebene dadurch noch verbessert werden, daß die Stege -abweichend von Figur ,-parallel zu den Hauptachsen der Walze verlaufen.
Diese bekannten Maßnahmen haben den Zweck, daß der sogenannte Randsteg des Druckstückes in allen seinen Punkten einen möglichst gleichmäßigen Abstand vom Walzenmantel einnimmt, sodaß die Dicke des dort befindlichen Schmiermittelfilmes überall gleich ist und daß somit metallische Berührung zwischen Druckstück und Walzenmantel verhindert wird. Es besteht jedoch trotz dieser MaBnahmen unter bestimmten Bedingungen immer noch die Gefahr, daß es zumindest eitweise zu einer solchen metallischen Berührung kommt, insbesondere wenn der Walzenmantel stillsteht oder wenn er aus dem Stillstand in Rotation versetzt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Preßwalzen dahingehend zu verbessern, daß mit noch höherer Sicherheit als bisher in allen Betriebszuständen ein metallisches Berühren zwischen den Druckstücken und dem Walzenmantel vermieden wird.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Preßwalze gelöst. Die Lösung der Aufgabe gelingt im wesentlichen durch die Kombination der folgenden Maßnahmen: Einerseits wird dafür gesorgt, daß zum Zuführen von Druckmittel zu den hydrostatischen Drucktaschen nur ein einziger Kanal vorgesehen ist, der in die zentrale Drucktasche einmündet. Dies ist an sich bekannt aus der DE-OS 22 45 597, Figur 5. Hierbei wird den Zusatztaschen Druckmittel nur aus der zentralen Drucktasche zugeführt, und zwar über die dazwischen liegenden Stege.
Es wird sich also in den Zusatztas-chen ein etwas geringerer Druck einstellen als in der zentralen Drucktasche. Zugleich ist die Druckdifferenz zwischen der zentralen Drucktasche und dem Druckraum, der sich zwischen dem Biegeträger und dem Druckstück befindet, verhältnismäßig gering.- Dadurch kann der Querschnitt des Verbindungskanals vom Druckraum zur Zentraltasche verhältnismäßig groß sein, sodaß keine Verstopfungsgefahr besteht und von dieser Seite aus ein Versagen der hydrostatischen Abstützung (d.h., die Gefahr der metallischen Berührung) ausgeschlossen ist.
Damit die Zusatztaschen trotz des Fehlens eigener Druckmittel-Zuleitungen ausreichend aus der Zentraltasche mit Druckmittel versorgt werden, wird durch die im Merkmal c des Anspruches 1 genannt&iAusbuchtungen der Zentraltasche dafür gesorgt, daß an jeder Zusatztasche die Länge der inneren Stege, die die Grenze zur Zentraltasche bilden, verhältnismäßig groß ist.
Es kann somit den Zusatztaschen viel Druckmittel zuströmen, verglichen mit den Druckmittelmengen, die über die außen am Rand des Druckstückes liegenden Stege aus den Zusatztaschen abströmen.
Hinzukommen muß aber eine weitere Maßnahme: Man muß nämlich mit Hilfe der diagonalen Anordnung der Zusatztaschen (bezogen auf die Hauptachsen der Preßwalze) eine zusätzliche Stabilisierung der Druckstücke relativ zum Walzenmantel herbeiführen, und zwar eine Stabilisierung der Druckstücke gegen Verdrehen um ihre Achse.
Solange sich nämlich die Maßnahmen zur Stabilisierung der Druckstücke darauf beschränken, daß sich die Achsen der Druckstücke genau in radialer Richtung erstrecken, kann es immer noch zu einer metallischen Berührung zwischen einem Druckstück und dem Walzenmantel kommen, nämlich dadurch, daß sich das Druckstück um seine Achse verdreht. Ein solcnes Verdrehen könnte zwar auch durch mechanische Einrichtungen unterbunden werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Teilaufgabe durch die erfindungsgemäß'.e Bauweise mit viel geringerem Aufwand gelöst werden kann.
Man erreicht schon ein gutes Ergebnis, wenn die zentrale Drucktasche zwei Ausbuchtungen aufweist. Durch die im Anspruch 2 angegebene Form der zentralen Drucktasche mit vier Ausbuchtungen wird die Zufuhr von Druckmittel aus der zentralen Drucktasche in die Zusatztaschen noch weiter verbessert. Die im Anspruch 3 angegebene kreuzförmige Gestalt der zentralen Drucktasche erleichtert das Herstellen derselben. Vorzugsweise kann die zentrale Drucktasche durch Fräsen hergestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist auch eine im wesentlichen rechteckige Form der Stirnfläche des Druckstückes gemäß Anspruch 4. Hierbei sind vier Zusatztaschen in den Ecken des Druckstückes angeordnet, wo sie bei größtmöglichem Mittenabstand einen maximalen Stabilisierungseffekt gegen Verdrehen des Druckstückes bewirken. Besonders vorteilhaft ist es, die in den Ansprüchen 3 und 4 angegebenen Maßnahmen gemeinsam anzuwenden. Dadurch wird nämlich erreicht, daß an jeder Zusatztasche die Länge der inneren Stege, die die Grenze zur Zentraltasche bilden, im wesentlichen gleich lang sind wie die äuBeren, am Rand des Druckstückes liegenden Stege. Mit anderen Worten: Die Länge der Stege, Uber die Druckmittel in die Zusatztasche nströmt, ist im wesentlichen gleich groß wie die Lange derjenigen Stege, über welche Druckmittel nach außen abströmt.
Durch die im Anspruch 5 angegebene weitere Ausgestaltung der Erfindung erzielt man einen besonders günstigen Wert für das Druckgefälle zwischen der zentralen Drucktasche und dem Druckraum, der sich zwischen dem Biegeträger und dem Druckstück befindet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Preßwalze; Figur 2 einen Teil-Längsichnitt entlang der Linie II-II der Fig.1; Figur 3 eine Ansicht auf die Gleitfläche des Druckstücks der PreB-walze, in einem gegenüber den Figuren 1 u. 2 vergrößerten Maßstab; Figuren 4-6 Ansichten auf die Gleitflächen von Druckstücken, in gegenüber Figur 3 geänderten Ausführungen.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Preßwalze umfaßt im wesentlichen einen rohrförmigen und um seine Längsachse drehbaren Walzenmantel 1 sowie einen nicht drehbaren Biegeträger 2, der sich durch das Innere des Walzenmantels 1 erstreckt. In der Zeichnung ist nicht dargestellt, daß der Biegeträger 2 an seinen beiden Enden beispielsweise in einem feststehenden Maschinengestell abgestützt sein kann; er kann aber auch in einer verschiebbaren Stützvorrichtung, beispielsweise gemäß Patentanmeldung P 50 07 112.6 angeordnet sein. Die üblicherweise an den Enden des Walzenmantels zwischen diesem und dem Biegeträger angeordneten Lager sind in der Zeichnung ebenfalls weggelassen.
Zum übertragen der Preßkräfte vom Walzenmantel 1 auf den Biegeträger 2 dienen mehrere Druckstücke 5, von denen in der Figur 1 und 2 nur eines dargestellt ist. Das Druckstück 5 liegt mit seiner Stirnfläche 3a, die Teil einer Zylindermantelfläche ist, gleitend an der Innenfläche des Walzenmantels 1 an. Vom Biegeträger 2 her erstreckt sich in das Innere des Druckstückes 5 ein zylindrischer Druckraum 8. In diesem ist ein Kolben 4 angeordnet, der über eine Kolbenstange 4a starr mit dem Biegeträger 2 verbauen ist. Die Form de Kolbens 4 ist so gewählt, daß das Druckstück 9 relativ zu dem Kolben 4 nicht nur radial verschishbar, sondern auch neigbar ist Dies berücksichtigt den Umstand, daß sich der Biegeträger durchbiegt;" wenn er die Preßkräfte aufnimmt.
Abweichend von dieser Konstruktion kann auch folgendes vorgesehen werden: Das Druckstück kann an seiner Unterseite einen kolbenartigen Ansatz aufweisen, der in eine im Biegeträger 2 vorgesehene zylindrische Bohrung eingreift.
Über Druckmittelleil;ungen 10 wird Druckmittel in den Druckraum 8 zugeführt. Dadurch wird das DruckstteXc 3 an den Walzenmantel angepreßt. In die Gleitfläche 3a des Druckstückes 3 ist eine zentrale hydrostatische Drucktasche 6 eingearbeitet, die aus dem Druckraum 8 über eine Bohrung 5 mit Druckmittel versorgt wird. Außerdem sind vier zustäztliche hydrostatische Drucktaschen 7 vorgesehen.
Diese stehen nicht in direkter Leitungsverbindung mit dem Druckraum 8. Sie werden vielmehr aus der zentralen Drucktasche 6 mit Druckmittel versorgt. Das Druckmittel strömt hierbei über die zwischen der zentralen Drucktasche 6 und den Zusatztaschen 7 befindlichen inneren Stege 11 in die Zusatztaschen 7 ein.
In diesem Zusammenhang ist es wichtig, daß die zentrale Drucktasche 6 Ausbuchtungen 9 (nach Figur 3) oder 19 (nach Figur 4) oder 29 (nach den Figuren 5 u. 6) aufweist, die sich bis zum Randsteg 12 bzw. 22 bzw. 32 hin erstrecken. Die Ausfffhrungsbeispiele nach den Figuren 3 bis 6 stimmen ferner darüber überein, daß die Zusatztaschen 7 bzw. 17 bzw. 27 bzw. 37 im wesentlichen diagonal angeordnet sind, relativ zu den Hauptachsen der Gleitfläche des Druckstückes. Von diesen Hauptachsen liegt die eine parallel zur Drehachse der Preßwalze und die andere hierzu senkrecht.
Die Druckstücke 5 ozw. i3 der Figuren 3 und 4 haben -in einer Ansicht auf ihre uleitfläche- eine rechteckige Form. Dabei erstreckt sich die größere Seite des Rechtecks parallel zur Achse der Preßwalze, Die vier Zusatztaschen 7 bzw. 17 sind in den Ecken des Rechteckes angeordnet. Dadurch liegen die Zusatztaschen in einem verhältnismäßig großen Abstand von den Mittellinien der Gleitfläche. Dies verstärkt die oben beschriebene stabilisierende Wirkung der Zusatztaschen.
Gemäß Figur 3 hat die zentrale Drucktasche 6 die Form eines Kreuzes. Dementsprechend sind die Zusatztaschen rechteckig.
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die zwischen der Zentraltasche 6 und den Zusatztaschen 7 befindlichen Stege 11 verhältnismäßig nahe an den Mittellinien der Gleitfläche liegen und daß somit bei einer etwaigen Neigung des Druckstückes 3 ein größtmögliches Rückstellmoment entsteht.
Gemäß Figur 4 hat die zentrale Drucktasche 16 die Form einer Raute; dementsprechend sind die Zusatztaschen 17 dreieckig geformt.
Die in den Figuren 5 und 6 dargestellten Druckstücke 23 bzw. 55 haben -in einer Ansicht auf ihre Gleitfläche- eine kreisrunde Form. Selbstverständlich kommt auch eine ovale Form in Betracht.
In Figur 5 hat die zentrale Drucktasche 26 zwei Ausbuchtungen 29, die sich in Umrangsrichtung (bezogen auf den Walzenmantel) bis zum Randsteg 52 hin erstrecken. Dagegen weist die zentrale Drucktasche 56 des Ausführungsbeispieles nach Figur 6 vier solche Ausbuchtungen 29 auf. Diese erstrecken sich zelle -in Ubereinstimmung mit den Figuren 5 und 4 entlang den Mittellinien der Gleitfläche und somit in Richtung der Hauptachsen der Preßwalze.

Claims

Kennwort: zentrale Drucktasche Patentansprüche Preßwalze ftlr die Druckbehandlung von Materialbahnen, insbesondere von Papierbahnen, mit einem drehbaren zylinderförmigen und an eine Gegenwalze anpreßbaren Walzenmantel sowie mit einer Einrichtung zum Korrigieren der Durchbiegung des Walzenmantels, umfassend einen durch den Walzenmäntel hindurchgeführten und an seinen beiden Enden abgestüzten Biegeträger und wenigstens ein zur Übertragung der Preßkräfte vom Walzenmantel auf den Biegeträger dienendes Druckstück, das relativ zum Biegeträger neigbar und radial verschiebbar ist, ferner mit den folgenden weiteren Merkmalen: a) Das Druckstück (3) weist an seiner dem Walzenmantel (1) zugekehrten Gleitfläche ()a) eine zentrale hydrostatische Drucktasche (6) auf, die mit einem zwischen dem Biegeträger (2) und dem Druckstück (3) befindlichen und an eine Druckmitteiquelle angeschlossenen Druckraum (o) in ~eizungsverbindung steht; b) an der Gleitfläche (3a) des Druckstückes )) sind wenigstens vier um die zentrale Drucktasche (6) verteilt angeordnete Zusatztaschen (7) vorgesehen, wobei die Gesamtheit der Taschen (6,7) von einem Randsteg (12) umgeben ist; c) dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Drucktasche (6; 16; 26; 36) -in einer Ansicht auf die Gleitfläche ()a) des Drucksttlckes- Ausbuchtungen .(9; 19; 29) aufweist, die sich in Richtung einer Hauptachse der Preßwalze bis zum Randsteg (12; 22; 32) hin erstrecken, und daß die Zusatztaschen (7; 17; 27; 37) im wesentlichen diagonal zu den Hauptachsen der Preßwalze angeordnet sind.

2. Preßwalze nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Drucktasche vier Ausbuchtungen (9; 19; 29) aufweist, von denen sich zwei in Achsrichtung und zwei dazu senkrecht bis zum Randsteg (12; 22; 32) hin erstrecken.

5. Preßwalze nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Drucktasche (9) eine kreuzförmige Gestalt aufweist.

4. Preßwalze nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen rechteckige Form der Gleitfläche des Druckstückes (5; ins).

5. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Druckfläche der zentralen Drucktasche (O) etwa das 0,7- bis 1,5-fache der wirksamen Druckfläche des zwischen dem Biegeträger (2) und dem Druckstück (3) befindlichen Druckraumes (8) beträgt.