DE3490566C2 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die eier, einzelnen Kammerabschnitten zugefühften Öfuckflüssigkeitsströme können unterschiedlich befjeizt oder gekühlt werden- Hierdurch wird versucht, dem Walzenmantel in den einzelnen Zonen unterschiedliche Temperaturen aufzuzwingen, um hierdurch den Außendurchmesser des Walzenmantels in einzelnen Zonen um kleine Beträge (Größenordnung Viooo bis 'Λοο mm) zu verändern. Man versucht mit dieser Methode, den Verlauf des Preßdruckes im Preßspalt entlang der Länge des Walzenmantels und somit das Dicken-Querprofil der Papierbahn noch feinfühliger zu beeinflussen als es allein durch Steuerung der Durchbiegung Ües Walzenmantels möglich ist

Die aus Ringsegmenten gebildeten Umfangsdichtur.-gen der bekannten Walze werden mittels Druckfedern an die Innenfläche des Walzenmantels angedrückt. Hierdurch entstehen wieder Reibungskräfte. Diese mögen hier wohl geringer sein als im Falle der Walze gemäß DE-AS 12 54 336; dennoch muß auch hier damit gerechnet werden, daß Verschleiß und/oder eine Verfälschung des gewünschten Temperatur-Verlaufes über 3er Walzenlänge eintreten.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus der Fig. 9 der DE-OS 31 28 722 bekannte Walze derart zu verbessern, daß eine Verfälschung des gewünschten Temperaturprofiles durch die zur Zonenbildung erforderlichen Dichtungen mit Sicherheit vermieden wird. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Zur Klarstellung se>. darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Konstruktion und die aus der DE-OS 31 28 722 bekannte Walze die folgenden Merkmale gemeinsam haben: Der feststehende Kern ist nur an seinen beiden Enden abgestützt, also nicht über die Umfangsdichtungen am Walzenmantel. Vielmehr sind die Umfangsdichtungen relativ zum Kern senkrecht zur Walzenachse verschiebbar. Dadurch wird erreicht, daß sich der Kern beispielsweise unter seinem Eigengewicht unabhängig vom Walzenmantel durchsieben kann, ohne daß hierbei Abstützkräfte vom Kern über die Umfangsdichtungen auf den Walzenmantel übertragen werden oder umgekehrt. Genauso kann sich auch der Walzenmantel unter dem Eigengewicht oder unter der Belastung durch eine Gegenwalze unabhängig vom Kern durchbiegen. Mit anderen Worten: Da die Umfangsdichtungen keine Abstützkräfte übertragen, entstehen auch keine daraus resultierenden Reibkräfte.

Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 werden nun aber zusätzlich noch andere Ursachen für Reibung und Verschleiß an den Umfangsdichtungen bekämpft und nahezu vollkommen eliminiert. Dies gelingt gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß auf eine Unterteilung der Ringkammern mittels zweier Längsdichtungen in zwei halbringförmige, mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbarer Teilkammern verzichtet wird. Mit anderen Worten: In jeder Ringkammer herrscht (wie bei der bekannten Walze gemäß DE-AS 12 54 336) ein im wesentlichen einheitlicher Druck, wobei dieser gleich oder annähernd gleich dem Atmosphärendruck ist. Da außerdem die Flüssigkeit allen Ringkammern gleichmäßig ohne Überdruck zugeführt wird, bestehen auch keine Druckunterschiede zwischen den benachbarten Ringkammern. Somit kann darauf verzichtet werden, daß je zwei benachbarte Ringkammern vollkommen gegeneinander abgedichtet werden. Ein geringer Flüssigkeits-Austausch zwischen zwei benachbarten Ringkammern wäre ohnhin nicht schädlich. Diese Überlegungen führten dazu, daß die Umfangsdichtungen gemäß der Erfindung als in sich geschlossene Ringe ausgebildet und aus einem steifen, vorzugsweise metallischen Werkstoff hergestellt Werden, wobei ihr Außendurchrnesser etwas kleiner als

t(D der Innendurchmesser des Walzenmantels ausgeführt wird, so daß die Umfangsdichtungen entlang der Innenfläche des Walzenmantels "schwimmen" können. Auf diese Weise wird eine unmittelbare Berührung zwischen den Umfangsdichtungen und dem Walzenmantel weitgehend oder sogar vollkommen vermieden, so daß die bisher an den Umfangsdich'ungen entstehende Reibungswärme nunmehr auf nahezu Null reduziert ist

Als Werkstoffe für die Umfangsdichtungen kommen Metalle, z. B. Messing oder Bronze in Betracht, aber auch verschleißfeste Kunststoffe, die metallähnliche Eigenschaften, d. h. insbesondere eine hohe Steifigkeit und Formbeständigkeit haben. Die im Anspruch 1 bezüglich des Außendurchmessers der Umfangsdichtungen gemachte Angabe bedeutet folgendes: Zwischen der Umfangsdichtung und dem Walzenmantel soll (bei konzentrischer Lage) ein Spalt von ungefähr Vio bis ^?,'io mm vorgesehen werden. Bei Verwendung einer starke erwärmten Heizflüssigkeit (Größenordnung 10O⁰C) muß berücksichtigt werden, daß sich die Umfangsdichtungen stärker oder zumindest rascher ausdehnen als der Walzenmantel.

Dadurch daß in jeder Ringkammer im wesentlichen ein einheitlicher Druck herrscht (etwa auf dem Niveau des Atmosphärendrucks), kann der Kern aus verhältnismäßig dünnwandigem Rohr-Material oder (wie weiter unten erläutert) aus Ringkörpern gebildet werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß als Heiz- oder Kühlflüssigkeit ein öl mit geringer Viskosität verwendet werden kann; dadurch werden die Reibungsverluste noch weiter reduziert.

Freilich hat der schon erwähnte Verziciit auf die zwei Längsdichtungen zur Folge, daß die Walze, abweichend vom Gegenstand der DE-OS 31 28 722 nicht mehr durchbiegungssteuerbar, sondern allein zonenweise temperatursteuerbar ist. Trotzdem kann man den Verlauf des Preßdruckes in einem Preßspalt sowoh' mittels Durchbiegungssteuerung als auch mittels zonenweiser Temperatursteuerung beeinflussen. Dies gelingt dadurch, daß von zwei miteinander den Preßspalt bildenden Walzen die eine Walze, z.B. gemäß DE-PS 30 24 575. allein durchbiegungssteuerbar und die andere Walze gemäß der Erfindung allein zonenweise temperatursteuerbar ist. Diese Methode ist einfacher und auch wirksamer als diejenige gemäß DE-OS 31 28 722, jeweils jede der beiden Walzen unabhängig voneinander steuerbar ist. Dagegen ist es beim Gegenstand der DE-OS 31 28 722 außerordentlich schwierig, in jedem der verschiedenen Flüssigkeitsströme sowohl einen bestimmten Druck als auch eine bestimmte Temperatur einzustellen.

Wie oben schon erwähnt, wird aufgrund der Erfindung so gut wie vollkommen vermieden, daß sich am Walzenmantel an den Stellen, wo sich die Umfangsdichtungen befinden, Reibungswärme entwickelt. Dies ist eine wichtige Voraussetzung dafür, daß man den gewünschten Temperatur-Verlauf an der Oberfläche des Walzenmantels sehr genau einstellen kann. Dies erfolt durch Steuerung der Wärmemengen, die den verschie-

denen Ringkammern über die einzelnen Flüssigkeitsströine zugeführt werden. Die Steuerung der Wärmemengen kann wie bei den bekannten Walzen durch Temperatur-Steuerung der (abweichend hiervon) durch Steuerung der Flüssigkeitsströme erfolgen.

Die erfindungsgemäße Walze ist geeignet für Glättwerke von Papiermaschinen, auch für sogenannte Heiß-Glättwerke, oder für Papierkalander, unter anderem auch für sogenannte Superkalander. Bei allen diesen Anwendungen kommt es darauf an, wie oben schon erwähnt, die Dicke der durchlaufenden Papierbahn über die Bahnbreite zu vergleichmäßigen oder eine schon vorhandene Gleichmäßigkeit zu erhalten. Dies kann mit der erfindungsgemäßen Walze ohne Schwierigkeiten erreicht werden; denn sie gestattet es, durch die zonenweise Tempratursteuerung ziemlich große Durchmesser-Änderungen zu erzielen. Die Durchmesser-Änderungen können bei Bedarf bis zu ²/ioo mm betragen, wobei nur eine verhältnismäßig geringe Veränderung der Flüssigkeits-Temperatur erforderlich ist, beispielsweise um ca. 20°C

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Bauweise besteht darin, daß eine vorgegebene Walzenmantel-Länge in einer sehr großen Anzahl von Zonen, die ziem-• lieh schmal sind, unterteilt werden kann. Hierdurch gelingt es, deutliche Durchmesser-Änderungen (und somit die gewünschte Veränderung) des Verlaufes der Preß-•kraft) innerhalb sehr schmaler Zonen zu erzielen.

Durch die im Anspruch 2 angegebenen zusätzlichen Maßnahmen kann für einen guten, gleichmäßigen Wärmeübergang von der Flüssigkeit auf den Walzenmantel (oder umgekehrt) gesorgt werden. Vorzugsweise wird man die beiden Anschlußstellen für das Zuführen und das Rückführen der Flüssigkeit in unmittelbarer Nähe zu beiden Seiten der Längsdichtung anordnen. Hierdurch wird in jeder Zone ein Flüssigkeitsumlauf in Umfangsrichtung rings um den gesamten Kern erzwungen. Die Flüssigkeit wird entweder mit geringem Überdruck zugeführt, oder man nutzt die Möglichkeit, daß der rotierende Walzenmantel den Flüssigkeits-Umlauf erzeugt. Eine Förderpumpe für die Flüssigkeit dürfte in diesem Fall entbehrlich sein. Unter Umständen muß damit gerechnet werden, daß durch das Rotieren des Walzenmantels in derjenigen Hälfte der Ringkammern, in welcher die Rückführleitungen angeschlossen sind, ein geringer Überdruck entsteht, der möglicherweise den Walzenmantel verbiegt. Deshalb wird man die Längsdichtung vorzugsweise in der Preßebene (oder in deren Nähhe) anordnen, so daß die Richtung der durch den Überdruck verursachten Ausbiegung des Walzenmantels quer zur Preßwalzenebene verläuft (Anspruch 3).

Um den Wärmeübergang von der Flüssigkeit zum Walzenmantel (oder umgekehrt) noch weiter zu verbessern, können nach einem weiteren Gedanken der Erfindung (Anspruch 4) Flüssigkeits-Abstreifleisten vorgesehen werden. Diese schaben den am Walzenmantel haftenden Flüssigkeitsfilm ab, der ansonsten in unerwünschter Weise als Isolierschicht wirken würde. Es wäre zwar auch denkbar, durch andere ähnliche Einbauten in der umlaufenden flüssigkeit einfach nur Turbulenz zu erzeugen. Turbulenz allein wäre aber weit weniger wirksam.

In Anspruch 5 ist eine vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeit der Längsleisten (d. h. der Längsdichtung und der Abstreifleisten) und der Ringdichtungen angegeben. Danach werden die Umfangsdichtungen von den Längsleisten getragen und von diesen &uch gegen Verdrehung id. h. eeeen Mitnahme durch den rotierenden Walzenmantel) gesichert Es verstht sich, daß alle Leisten und Dichtungen in Nuten (Längsnuten bzw. Umfangsnuten), die auf der Außenseite des Kerns vorgesehen sind, hineinragen.

Eine andere, einfachere Bauweise der Längsleisten (gemäß Anspruch 6) vermeidet das Überkreuzen der Längsleisten und der Umfangsdichtungen. Hierbei können die Umfangsdichtungen wahlweise mittels einer Verdrehsicherung direkt am Kern gehalten oder ohne

ίο eine solche Verdrehsicherung ausgeführt werden.

Wie schon erwähnt, sind die Umfangsdichtungen als in sich geschlossene Ringe ausgebildet Um sie dennoch in die am Kern vorgesehenen Ringnuten einsetzen zu können, gibt es zwei Möglichkeiten:

1. Gemäß Anspruch 7 kann jede Umfangsdichtung mehrteilig sein.

2. Gemäß Ansprüche wird dagegen der Kern mehrteilig ausgebildet, so daß als Umfangsdichtungen einfache einstückige Ringe verwendet werden können. Das Zusammensetzen des Kerns aus mehreren Ringkörpern bedeutet gegenüber einem einteiligen Kern nur wenig Mehraufwand, weil das Herstellen der Ringkörper auf modernen Werkzeugmaschinen nur geringe Kosten verursacht

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das führerseitige Ende einer erfindungsgemäßen Walze. Die

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das triebseitige Ende der Walze von Fig. 1. Die

Fig. 3 zeigt eine von der Fig. 1 abweichende Ausführungsform. Die

Fig. 4 zeigt ein Leiiungsschema für die Speisung der Walze mit Flüssigkeit. Die

Fig. 5 zeigt einen Teilquerschnitt nach Linie V-V der Fig. l.Die

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt nach Linie VI-VI der Fig. l.Die

Fig. 7 zeigt einen Teilquerschnitt nach Linie VII-VII der Fig. l.Die

Fig. 8a zeigt einen andere Teillängsschnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 6. Die

Fig. 8 zeigt einen Teillängsschnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 6. Die

Fig. 9 ist eine Ansicht auf eine zusammengesetzte Ringdichtung. Die

Fig. 10 zeigt einen Querschnitt nach Linie X-X der Fig. 9, in vergrößertem Maßstab. Die

Fig. 11 u. 12 zeigen Teil-Längsschnitte durch ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Walze hat einen rohrförmigen Walzenmantel 20, an dessen Enden je ein Lagerhals 21 und 22 befestigt ist. Der gesamte Walzen-

sc mantel 20,2!, 22 ist mit Hilfe von Pendelrollenlagern 23 und 24 in je einem Abstützbock 25 und 26 gelagert. Beide Lager 23 und 24 sind beidseitig abgedichtet, im Falle des führerseitigen Lagers 23 mittels der Dichtringe 23a und 23Z>. Die Abstützböcke 25 und 26 können in bekannter Weise entweder auf einem starren Maschinengestell ruhen (in der Zeichnung weggelassen) oder in ebenfalls nicht dargestellten) beweglichen Schwenkheben befestigt werden. Am triebseitigen Ende ist ein ko-

axialer Antriebszapfen 27 vorgesehen.

Durch das Innere des Walzenmantels 20, 21, 22 erstreckt sich ein feststehender Kern 30, der als Hohlkörper ausgebildet und — im Verhältnis zum Walzenmantel 20 — ziemlich dünnwandig ist. Zwischen dem Kern 30 und dem Walzenmantel 20 verbleibt ein ringförmiger Zwischenraum 31. Dieser ist durch eine Vielzahl von ringförmigen Umfangsdichtungen 32 in zahlreiche Ringkammern 31a, 31Ö...31/J unterteilt, denen unabhängig voneinander je ein Flüssigkeitsstrom (vorzugsweise öl) zum zonenweisen Heizen oder Kühlen des Walzenmantels 20 zugeführt werden kann. Die Umfangsdichtungen 32, die nachfolgend kurz "Ringdichtungen" genannt werden, haben alle die Form in sich geschlossener, d. h. endloser Ringe. Die Ringdichtungen 32 ruhen in Ringnuten 33, die in den Kern 30 eingearbeitet sind. Die Ringdichtungen 32 können jedoch in den Ringnuten 33 radial verschoben werden.

Am führerseitigen Ende der Walze (Fig. 1) ist an der Außenseite des Abstützbockes 25 ein Anschlußkopf 35 befestigt, der zum Verteilen der Heiz- und/oder Kühlflüssigkeit dient und der weiter unten im einzelnen beschrieben wird. Der Kern 30 ragt mit einem Verlängserungsrohr 30a in das Innere des Anschlußkopfes 35 hinein und ist in diesem abgestützt. Als Abstützelement dient eine Büchse 36 mit kugeliger Außenfläche. Eine Verdrehsicherung ist bei 37 angedeutet.

Am triebseitigen Ende (Fig. 2) stützt sich der Kern 30 über eine zapfenartige Verlängerung 30Z> und über ein Pendelrollenlager 38 am Lagerhals 22 des rotierenden Walzenmantels 20 ab. Die beiden Wälzlager 38 und 24 haben einen gemeinsamen Mittelpunktl Dies ist jedoch niht unbedingt erforderlich. Man könnte z. B. den Verlängerungszapfen 30ύ kurzer ausführen, um das Lager 38 im Bereich des Flansches 22a des Lagerhalses 22 anzuordnen. Dies hätte den Vorteil, daß anstelle des dargestellten Pendelrollenlagers 24 ein ähnliches mit kleinerem Durchmesser verwendet werden könnte. Bekanntlich erlauben den Pendelrollenlager 23 und 24 in gewissen Grenzen eine Schrägstellung der Walze. Dies kann beim Verschwenken der Walze in Schwenkhebeln durchaus vorkommen. Der Kern 30 kann einer solchen Schrägstellung ohne Schwierigkeiten folgen, dank der kugeligen Außenfläche der Büchse 36 und der Ausbildung des Lagers 38 als Pendellager sowie dank der radialen Verschiebbarkeit der Ringdichtungen 32 relativ zum Kern 30.

Das triebseitige Ende der Walze kann, abweichend von der Fig. 2, auch in anderer Weise ausgebildet sein. So kann der Walzenmantel z. B. über eine exzentrisch angeordnete Antriebswelle und über Zahnräder angetrieben werden. Oder die Walze hat überhaupt keine Antriebseinrichtung. In beiden Fällen kann der Kern, abweichend von der Fig. 2, an seinem triebseitigen Ende ähnlich oder genauso wie am führerseitigen Ende abgestützt werden. Mit anderen Worten: Der Kern 50 wird unmittelbar an der Außenseite des Abstützbockes 26 befestigt; oder man sieht, wie in Fig. 1, auch am triebseitigen Ende einen Anschlußkopf vor und stützt den Kern in diesem ab.

Es wurde schon erwähnt, daß der Zwischenraum 31 durch die Ringdichtungen 32 in eine Vielzahl von Ringkammern 31a, 31 £>... 31n unterteilt ist Beispielsweise kann man bei einer Länge des Walzenmantels 20 von ungefähr 7 m fünfundzwanzig Ringdichtungen 32 gleichmäßig über die Walzenlänge verteilten, so daß vierundzwanzig Ringkammern entstehen. Unter Umständen ist es zweckmäßig, den Zwischenraum 31 noch feiner zu unterteilen. Wird die Walze z. B. in einer Papiermaschine eingesetzt, so kann der Abstand von Mitte zu Mitte zweier benachbarter Ringdichtungen 32 gleich dem Abstand zwischen zwei benachbarten Verstellspindein des Stoffauflaufs der Papiermaschine gemacht werden.

Im Falle des zuerst genannten Beispiels sind im Anschlußkopf 35, wie aus den Fig. 1 und 5 ersichtlich ist, vierundzwanzig Steuerventeile (48,50) vorgesehen, die

ίο zweckäßig sternförmig angeordnet werden. Der vorzugsweise aus zwei Gehäuseteilen 35a und 35b zusammengesetzte Anschlußkopf 35 umfaßt einen äußeren, ringförmigen Zulaufraum 40, dem über eine Rohrleitung 41 Flüssigkeit mit vorzugsweise niedriger Temperatur zugeführt wird. Außerdem ist ein innen liegender Zulaufraum 42 vorhanden, dem über eine Leitung 43 Flüssigkeit mit vorzugsweise verhältnismäßig hoher Temperatur zugeführt werden kann. In der Regel wird es ausreichen, wenn die Temperaturen zwischen den beide zugeführten Flüssigkeiten um 20° bis 30° C differerieren. Die beiden Zulaufräume 40 und 42 sind durch eine ringförmige Zwischenwand 44 voneinander getrennt. Durch diese Zwischenwand 44 erstrecken sich mehrere radiale Bohrungen 45. Die Anzahl dieser Bohrungen entspricht der Anzahl der Ringkammern 31a bis 31/j. An den mittleren Bereich jeder radialen Bohrung 45 ist eine im wesentlichen achsparallele Bohrung 46 angeschlossen, die über eine Zweigleitung, im Falle der Fig. 1 über einen flexiblen Schlauch 47 mit der betreffenden Ringkammer verbunden ist In jeder radialen Bohrung 45 ist ein kolbenartiger Ventilkörper 48 vorgesehen, der mittels einer Spindel 49 und eines Handrades 50 derart in der Bohrung 45 verschoben werden kann, daß die Zweigleitung 47 entweder mit dem äußeren Zulaufraum 40 oder mit dem inneren Zulaufraum 42 verbunden ist. Die Fig. 5 zeigt mehrere unterschiedliche Stellungen der Ventilkörper. Außerdem ist ersichtlich, daß jede der radialen Bohrungen 45 über eine schlitzförmige öffnung 51 mit der anschließenden achsparallelen Bohrung 46 verbunden ist. Der Schlitz 51 erstreckt sich in radialer Richtung. Hierdurch kann die durchströmende Flüssigkeitsmenge beim Verschieben des Kolbens 48 feinfühlig verändert werden. Man sieht aus Fig. 5, daß jede der Bohrungen 46 bei Bedarf von beiden Zulaufräumen 40 und 42 abgesperrt werden kann. Anstelle der Handräder 50 können auch fernsteuerbare Motoren (z. B. Elektromotoren oder Preßluftmotoren 59 oder Stellzylinder) verwendet werden. Anstelle der verschiebbaren Kolben 48 sind auch Drehkolben einsetzbar.

so Jede Ringkammer 31a, 316 ... 31n ist durch eine Rückführbohrung 52 mit dem inneren Hohlraum 53 des Kerns 30 verbunden. Dieser ist über das hohle Verlängerungsrohr 30a mit einem Ablaufraum 54 verbunden, der Teil des Anschlußkopfes 35 ist Von dort gelangt die verbrauchte Flüssigkeit über eine Entleerleitung 55 zurück zu einer nicht dargestellten Flüssigkeits-Aufbereitungsanlage. Abweichend von Fig. 1 können im Kern 30/3Oa, etwa auf der Höhe der Walzenachse, Tragleisten für die Schläuche 47 angeordnet werden, die sich quer durch den Innenraum 53 des Kerns erstrecken. Dadurch verlaufen die Schläuche 47 außerhalb der durch den Innenraum 53 zurückströmenden Flüssigkeit Zum Erreichen dieses Zieles kann zusätzlich folgendes vorgesehen werden: Man kann im unteren Bereich des Flansches 30/?, der die Kern-Teile 30 und 30a verbindet, eine Bohrung 30c vorsehen und genauso eine Bohrung 35c in der Stirnwand des Anschlußkopfteiles 35a. Dann kann die Flüssigkeit aus dem Hohlraum 53 über die

Bohrung 30c, den Zwischenraum 21a (zwischen Lagerhals 21 und Verlängerungsrotor 30a) und die Bohrung 35c in den Ablaufraum 54 strömen.

Wegen der Möglichkeit, daß sich der Kern 30 relativ zum Anschlußkopf 35 schräg stellen kann, sind die Zweigleitungen 47, wie schon erwähnt, als elastische Schläuche ausgebildet. Hierdurch sowie durch die Unterteilung des Anschlußkopfes 35 in einen Gehäusemantel 35a und in ein stirnseitig einschiebbares Ventilgehäuseteil 356 (zu dem die schon erwähnte Zwischenwand 44 gehört) wird der Zusammenbau der Walze erleichtert. Hierbei wird zweckmäßig wie folgt vorgegangen: Die Schläuche 47 werden zunächst nur an die Innenseite des Kerns 30 angeschlossen (gegebenenfalls mit Hilfe von Hand-Öffnungen, die danach verschlossen werden). Nach dem Einsetzen des Kerns 30 in den Walzenmantel 20, 21, 22 und nach dem Aufsetzen des Lagers 23, des Abstützbockes 25 und des Gehäusemantels 35a werden die Schläuche 47 außerhalb des Gehäusemantels 35a an das Ventilgehäuseteil 356 angeschlossen. Danach erfolt das Befestigen des Ventilgehäuseteils 356 am Gehäusemantel 35a. Schließlich erfolgt noch der Einbau der Ventilteile 48,49 und 50.

Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer starr in einem Maschinengestell 25a gelagerte Walze. Mit einem nennenswerten Schrägstelien des Walzenmantels 20 und somit auch des Kerns 130 braucht hierbei nicht gerechnet zu werden. Somit kann man den Kern 130 mit dem Verlängerungsrotor 130a starr mit dem Anschlußkopf 135 und über diesen mit dem Abstützbock 25' verbinden. Die Zweigleitungen 147 können nunmehr fest im Kern 130 verlegt werden. Sie erstrecken sich bis an das äußere Ende des Veriängerungsrohres 130a Das Ventilgehäuseteil 1356 erstreckt sich in diesem Falle bis an das vorgenannte Verlängerungsrohr 130a und weist eine entsprechende Anzahl von Kanälen 146 auf, an die sich die Zweigleitungen 147 anschließen. Im übrigen besteht weitgehende Übereinstimmung mit der in den Fig. 1, 2 und 5 dargestellten Ausführungsform, so daß die Mehrzahl der Walzen-Bauteile für beide Ausführungsformen verwendet werden können. Die Fig. 3 zeigt aber noch eine mögliche Variante bei der Gestaltung des Kerns 130. Abweichend von den Fig. 1 und 2 ist der Kern 130 aus mehreren Ringkörpern 131, 132, 133 ... zusammengesetzt Die Ringkörper haben ineinander passende Zentrierungen, die derart gestaltet sind, daß an jeder Stoßstelle zwischen zwei Ringkörpern eine Ringnut für eine Ringdichtung 32 gebildet ist Somit wird die axiale Länge jeder Ringkammer 31a, 31 b ... 31j7 (und der Abstand zwischen zwei Ringdichtungen) durch die Länge des betreffenden Ringkörpers bestimmt Jede der Ringdichtungen wird vor dem Ineinanderfügen zweier Ringkörper in ihre Nut eingesetzt Somit können einteilige, in sich geschlossene Dichtringe verwendet werden. Es sind mehrere Zuganker 90 vorgesehen, welche die Ringkörper unter sich und mit dem Flansch 91 des Verlängerungsrohres 130a (sowie mit einem nicht sichtbaren Verlängerungszapfen am anderen Walzenende) zusammenhalten. Es versteht sich, daß auch ein gemäß den Fig. 1 und 2 (z. B. mittels Kugelbüchse 36 und Pendellager 38) neigbar abgestützter Kern aus mehreren Ringkörpern zusammengesetzt werden kann.

Die Fig. 6 bis 10 zeigen weitere Einzelheiten der Walze. Jede Ringdichtung 32 (Fig. 7) oder 32' (Fig. 9) ist vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt Ihre kreiszylindrische Außenfläche 60 (Fig. 7) hat einen Durchmesser, der geringfügig (d. h. um etwa ²Ao bis ⁴/iomm) kleiner ist als der Innendurchmesser des Walzenmantels 20. Als Verdrehsicherung für den Dichtring 32 kann eine Längsleiste 61 dienen oder (gemäß den Fig. 6 bis 8) mehrere Längsleisten 61 bis 64, die sich parallel zur Walzenachse erstrecken und in entsprechenden Längsnuten 65 auf der Außenseiten des Kerns 30 ruhen.

Die vorgenannten Längsleisten 61 bis 64 erfüllen auch noch weitere wesentliche Aufgaben, wie nachfolgend

ίο erläutert wird. Beispielsweise können gemäß Fig. 6 vier Längsleisten am Umfang gleichmäßig verteilt werden. Eine dieser Leisten ist als Dichtleiste 61 ausgebildet, d. h. sie hat einen vollen Querschnitt Die Flüssigkeitszuleitung 47 zu der betreffenden Zone ist (abweichend von

ja Fig. 1) auf der einen Seite der Längsdichtleiste 61 und die Rückführbohrung 52 auf der anderen Seite angeordnet. Somit wird die Flüssigkeit gezwungen, nahezu um den gesamten Umfang des Kerns 30 zu strömen, wie in Fig. 6 mit Pfeilen angedeutet ist. Die Drehrichtung des Walzenmantels 2ß (Pfeil D) ist vorzugsweise gleich der Umlaufrichtung der Flüssigkeit. Die anderen Leisten 62, 63 und 64 sind als Abstreifleisten ausgebildet, d. h. sie sollen den am Walzenmantel haftenden und isolierenden Flüssigkeitsfilm abstreifen. Sie müssen allerdings ausreichend bemessene Durchtrittsöffnungen für die Flüssigkeit aufweisen, entweder in Form von Ausnehmungen 66 (siehe Fig. 6 und 8) oder in Bohrungen. Anstelle von oder zusätzlich zu diesen Durchtrittsöffnungen können in den Kern 30 Kanäle eingearbeitet werden, welche die Leisten 62 bis 64 umgehen.

Auch die Längsleisten 61, 62, 63 und 64 sind relativ zum Kern 30 in radialer Richtung verschiebbar. Sie werden jedoch, abweichend von den Ringdichtungen 32 mit Hilfe von Druckfedern 67 mit geringer Kraft an die Innenfläche des Walzenmantels 20 angedrückt Die Längsleisten 61 bis 64 können gemäß Fig. 8a in Einzelstücke 161 unterteilt sein, die sich jeweils durch eine Ringkammer hindurch erstrecken. Sie können sich aber auch gemäß Fig. 8 über mehrere Ringkammern hinweg erstrecken. Wenn sie als Verdrehsicherung für die Ringdichtung 32 dienen sollen, dann haben sie im Bereich jeder Ringdichtung 32 eine Ausnehmung, und zwar an ihrer dem Walzenmantel 20 zugewandten Seite. In diese Ausnehmung kann die Ringdichtung 32 eingesetzt werden, die zu diesem Zweck an ihrer dem Kern 30 zugewandten Seite an jeder Längsdichtung eine entsprechende Ausnehmung aufweist Aus den Fig. 7 und 8 ist ersichtlich, daß die genannten Ausnehmungen in den Längsleisten und in den Ringdichtungen derart bemessen sind, daß ein radialer Abstand a (etwa 2 mm) zwischen den Längsleisten 61 bis 64 einerseits und jeder der Ringdichtungen 32 besteht.

In Fig. 6 ist noch ein Teil der Gegenwalze 69 erkennbar, die mit der erfindungsgemäßen Walze zusammenarbeitet Die beiden Walzen bilden miteinander einen Preßspalt, der in der Preßebene e liegt Aus den eingangs geschilderten Gründen ist die Längsdichtieiste 61 in oder zumindest nahe bei der Preßebene e angeordnet Die Gegenwalze 69 kann als eine an sich bekannte durchbiegungssteuerbare Walze ausgebildet sein.

Falls der Kern gemäß Fig. 3 aus einer Vielzahl von Ringkörpern 131,132,133... zusammengesetzt ist, können die Ringdichtungen 32, wie schon erwähnt, einstükkig sein. Andernfalls müssen die Ringdichtungen vorzugsweise gemäß den Fig. 9 und 10 unterteilt werden. Danach wird eine Ringdichtung 32' aus vier halbringförmigen Segmenten 32a, 326, 32c und 32<f zusammengesetzt, die sich einander in Umfangsrichtung überlappen

und gegegeneinander zentriert sind (Fig. 10). Jeder Ring 32' wird erst nach dem Einlegen der Segmente in eine der Ringnuten des Kerns endgültig zusammengesetzt, z. B. mittels Schrauben. Der Ring 32' ist trotz Mehrteiligkeit in sich geschlossen und dadurch bei Erwärmung wesentlich formbeständiger als ein (wie bei Kolbenringen üblich) offener Ring, der durch Spreizen in die Ringnut eingesetzt wird.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Walze, die in den folgenden Details von den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 4 abweicht:

Der Kern 80 ist unmittelbar in den Abstützböcken 75 und 76 abgestützt. Der Walzenmantel 70 hat keine Lagerhülse, sondern ist mittels der Wälzlager 73 und 74 unmittelbar auf dem Kern 80 gelagert. Der Walzenmantel 70 hat keinen Antrieb (was auch bei den Beispielen der Fig. 1, 3 und 4 möglich ist). An beiden Enden des Kerns 80 können Flüsigkeits-Zu- und Abführeinrichtungen angeordnet werden. Beim dargestellte Beispiel ist am führerseitigen Ende (Fig. 11) des Kerns ein Zulaufkopf 85 befestigt. Am triebseitigen Ende (Fig. 12) ist an dem Kern eine Ablaufleitung 95 angeschlossen.

Abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen können — anstelle von nur zwei Zuläufen 40/41 und 42/43 (Fig. 1) für zwei (unterschiedliche Wärmemengen transportierende) Flüssigkeitsströme — gemäß Fig. 4 drei Zuläufe 81,82 und 83 für drei Flüssigkeitsströme vorgesehen werden. Dabei kann wiederum jede Ringkammer 31a, 3ib ... 3In wahlweise an einen der drei Zuläufe 81, 82 oder 83 angeschlossen werden. Zur Vereinfachung sind in Fig. 4 von der Vielzahl der Steuerventile 148, die zu einer Walze gehören, nur vier dargestellt. Wie in Fig. 1 ist der Auslaß jedes Steuerventils 148 über eine Zuführleitung 47 mit der (in Fig. 4 nicht sichtbaren) dazugehörigen Rinkammer verbunden. Jedes Steuerventil ist über drei Einlaßkanäle 181, 182 und 183 mit den Zuläufen (Haupt-Zulaufleitungen) 81, 82, 83 verbunden und kann mittels eines Motors M aus der gezeichneten mittlere Stellung in zwei Endstellung und in beliebige Zwischenstellungen gebracht werden. Eine Pumpe 100 fördert Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 101 in eine Leitung 102, von der die drei Zuläufe 81,82 und 83 abzweigen. Die Zuläufe 81 und 83 führen durch je einen Wärmetauscher 81a und 83a, Dem einen Wärmetauscher 81a kann über die Leitung 81 b Dampf zugeführt werden, dem anderen (83a,) dagegen über die Leitung 836 Kühlwasser. Somit ist die Flüssigkeits-Temperatur im Zulauf 81 höher und im Zulauf 83 niedriger als im Zulauf 82. Die Höhe der Temperatur-Differenz kann jeweils durch ein Dampf- bzw. Kühlwasser-Steuerventil 81c bzw. 83c eingestellt werden. Die Funktion der Steuerventile 148 ist in den Ansprüchen 11 und 12 beschrieben. Die Rückleitungen 52, 55 (Fig. 1) sind in Fig. 4 weggelassen.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Walze zur Behandlung von Bahnen, vorzugsweise Papierbahnen, mit den folgenden Merkmalen:

a) durch einen rohrförmigen Walzenmantel eo (20), der an seinen beiden Enden drehbar gelagert ist, erstreckt sich ein feststehender Kern (30,130), der nur an seinen beiden Enden mittelbar oder unmittelbar an je einem Abstützbock (25,26 oder 75,76) abgestützt ist;

b) zwischen dem Kern (30,130) und der Innenfläche des Walzenmantels (20) befindet sicn ein ringförmiger Zwischenraum (31);

c) ein Leitungssystem für Temperier-Flüssigkeit ist derart ausgebildet, daß der Walzen-

• mantel zonenweise auf verschiedene Temperaturen einstellbar ist;

d) am Kern (30, 130) sind mehrere Umfangsdichtungen (32) angeordnet, die sich in Umfangsrichtung entlang der Innenfläche des Walzenmantels (20) erstrecken und die den Zwischenraum (31) in mehrere, in Richtung der Walzenachse hintereinander liegende Ringkammern (31a, 316 ..3in) unterteilen, durch welche die Temperierflüssigkeit hindurchströmt;

e) die Umfangsdichtungen (32) sind relativ zum Kern (30,130) senkrecht zur Walzenachse verschiebbar;

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:

f) jede Umfangsrichtung (32) ist in Form eines in sich geschlossenen Dichtringes aus einem metallischen oder metall-ähnlich steifen Werkstoff gebildet;

g) der Außendurchmesser der Dichtringe (32) ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Walzenmantels (20);

h) der in den Ringkammern (31a—31 b...3tn) herrschende Flüssigkeitsdruck ist einheitlich im wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Ringkammer (3la,316.. .3In)eine einzige, sich achsparallel erstreckende Längsdichtung (61) vorgesehen ist und daß an jeder Ringkammer die Mündung einer Zuführleitung (47, 247) auf der einen und die Anschlußstelle einer Rückführleitung (52) auf der anderen Seite der Längsdichtung (61) angeordnet sind.

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsdichtung (61) in der Preßebene fo) angeordnet ist (Fig. 6).

4. Walze nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Zone außer der Längsdichtung (61) wenigstens eine zusätzliche, sich ebenfalls achsparallei erstreckende und relativ zum Kern (30, 130) radial verschiebbare Leiste ("Abstreifleiste" 62, 63, 64) vorgesehen ist, die am Walzenmantel (20) anliegt, und daß die bezüglich der Umlaufrichtung vordere und hintere Seite jeder Abstreifleiste über Flüssigkeitskanäle (z. B. Durchtrittsöffnungen 66) miteinander verbunden sind.

5. Walze nach Anspruchs mit den folgenden Merkmalen:

a) die Längsleisten (d. h. die Längsdichtung 61 und die Abstreifleiste(n) (62, 63, 64) haben an ihren dem Walzenmantel (20) zugewandten Seiten im Bereich der Umfangsdichtungen (32) je eine Ausnehmung zur Aufnahme der Umfangsdichtungen;

b) die Umfangsdichtungen (32) haben, zum Zweck ihrer Sicherung gegen Verdrehen, an ihrer dem Kern (30,130) zugewandten Seite im Bereich der Längsleisten (61 bis 64) Ausnehmungen, in welche die Längsleisten hineinragen;

c) dadurch gekennzeichnet, daß an den Aufnahmestellen der Längsleisten (61 bis 64) für die Umfangsdichtungen (32) ein radiales Spiel (a) zwischen den Längsleisten und den Um-

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fangsdichtungen vorgesehen ist, und daß nur die Längsleisten (61 bis 64) mittels Druckfedern (67), die sich am Kern (30,130) abstützen, an den Walzenmantel (20) andrückbar sind.

6. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Längsleisten (d.h. der Längsdichtungen 161 und, wenn vorhanden, der Abstreifleisten) höchstens gleich dem lichten Abstand zwischen benachbarten Umfangsdichtungen (32) ist (Fig. 8a).

7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Umfangsdichtung (32') aus mehreren, sich in Umfangsrichtung einander überlappenden Segmenten (32a bis d) zusammengesetzt ist (Fig. 9 + 10).

8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (130) aus mehreren Ringkörpern (131, 132, 133) zusammengesetzt ist, deren Länge dem axialen Abstand zwischen benachbarten Umfangsdichtungen (32) entspricht und die an jeder Stoßstelle eine Ringnut bilden zur Aufnahme einer der Umfangsdichtungen, und daß die Umfangsdichtungen (32) als einstückige Ringe ausgebildet sind.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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