DE3634806A1 - Deformationsregelwalze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Deformationsregelwal­ ze mit einem drehfest gehaltenen Träger, auf dem ein ihn umgebender drehbarer Walzenmantel mit Hilfe einer insbesondere hydrostatische Lagerelemente aufweisenden Stützvorrichtung gelagert ist, wobei die Enden des Walzen­ mantels über Ringlagern auf Lagerbuchsen angeordnet sind, die gegenüber dem Träger beweglich, aber mit Hilfe von an der Lagerbuchse angreifenden Drehmomentstützen gegen ein Mitdrehen mit dem Walzenmantel gesichert sind.

Derartige Deformationsregelwalzen sind für zahlreiche Anwendungszwecke geeignet, sei es als Druckbehandlungs­ walze, beispielsweise für Kalander, Glättwerke, Pressen­ partien von Papier-, Zellstoff- und Druckmaschinen oder Walzwerke für Stahl, Kunststoff u.dgl., sei es als Umlenk­ walze, wie sie für Siebe, Textilbahnen u.dgl. benutzt wird. Bei ihnen kann die Form der Walze durch Regelung oder Steuerung der der Stützvorrichtung zuzuführenden Stellsignale, beispielsweise des hydrostatischen Drucks, insgesamt oder zonenweise geändert werden.

Eine Deformationsregelwalze dieser Art ist aus DE-OS 33 25 385 bekannt. Die Drehmomentstütze besteht aus einer über Zwischenelemente am Träger drehbar gelagerten Rolle, die in eine Radialnut der Lagerbuchse eingreift. Es kön­ nen auch zwei Drehmomentstützen zu beiden Seiten des Trägers angeordnet sein. Hierbei befinden sich Rollen und Radialnuten in der Wirkebene, welche durch die Stütz­ vorrichtung definiert ist. Die Drehmomentstützen verhin­ dern ein Verdrehen der Lagerbuchsen, so daß die an ihnen anliegenden Dichtringe nicht beschädigt werden, und erlau­ ben gleichzeitig eine radiale Translationsbewegung der Lagerbuchsen und des darauf befindlichen Walzenmantels.

Es sind ferner Deformationsregelwalzen bekannt (DE-AS 22 54 392), bei denen die Lagerbuchse einen fensterarti­ gen Ausschnitt mit zwei parallelen Seitenwänden hat, die auf parallelen Führungsflächen des Trägers gleiten. Hiermit soll der Walzenmantel radial geführt werden.

Wenn in den bekannten Fällen der Walzenmantel zusammen mit der Lagerbuchse, z.B. durch eine entsprechende Druck­ beaufschlagung der hydrostatischen Lagerelemente, ver­ stellt werden soll, sind Reibungskräfte zwischen der Lagerbuchse und der Drehmomentstütze bzw. dem Träger zu überwinden. Besonders gravierend ist dies bei Verwen­ dung des fensterartigen Ausschnitts, weil schon bei einem leichten Verkanten der Lagerbuchse ein Verklemmen an diagonal gegenüberliegenden Stellen der Führungsflächen auftritt und erhebliche Losbrechkräfte überwunden werden müssen. Diese Gefahr ist bei den bekannten Drehmoment­ stützen, insbesondere wenn sie als Rollen ausgebildet sind, wesentlich reduziert. Im Laufe der Betriebszeit kann es aber wegen des Linienkontakts zu erheblichen Hertzschen Pressungen und damit zu Abflachungen an der zylindrischen Oberfläche kommen, so daß auch hier Rei­ bungskräfte, wenn auch in geringerem Maße, zu überwin­ den sind. Dies beeinträchtigt eine feinfühlige Regelung, insbesondere wenn die Reibungskräfte an beiden Lagerbuch­ sen unterschiedlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Deforma­ tionsregelwalze der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der Reibungskräfte im Bereich der Drehmomentstütze praktisch zu vernachlässigen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zwei etwa radialsymmetrisch angeordnete und gelagerte Arme, die an einem Ende über einen Zapfen mit dem Träger und am anderen Ende über einen Zapfen mit der Lagerbuchse verbunden sind.

Bei dieser Konstruktion bilden die der Lagerbuchse zuge­ ordneten Zapfen Drehmomentstützen, die ein Mitdrehen mit dem Walzenmantel verhindern. Die beiden Arme erlauben aber eine gewisse Beweglichkeit der Lagerbuchse mit Bezug auf den Träger, wobei die Achse der Lagerbuchse nicht oder höchstens geringfügig aus einer Radialebene abweicht, die die beiden Arme mittig durchsetzt. Diese Radialebene kann mit der durch den Preßspalt der Walze vorgegebenen Wirkebene übereinstimmen. Die Relativbewe­ gung aufeinanderliegender Flächen beschrähkt sich auf die zylindrische Oberfläche der Zapfen und der zugehöri­ gen Bohrungen. Wegen der vergleichsweise großen Kontakt­ fläche ist keine Hertzsche Pressung zu befürchten. Wegen der Zylinderform ist auch kein Verklemmen möglich. Weil bei einer Verstellung des Walzenmantels keine Losbrech-, Klemm- oder Reibkräfte überwunden werden müssen, also auch keine unterschiedlichen Kräfte an beiden Enden des Walzenmantels zu überwinden sind, ergibt sich eine genaue und feinfühlige Regelung.

Günstig ist es, daß die Arme kreissektorförmig gekrümmt sind. Dies erlaubt es, den die Lagerbuchse durchsetzen­ den Querschnitt des Trägerzapfens verhältnismäßig groß zu halten.

Mit Vorteil liegen die Zapfen in der Mittellage der Lager­ buchse etwa an den Ecken eines Quadrats. Dies ergibt optimale Unterbringungsmöglichkeiten im Innern des Walzen­ mantels. Die bei einer Hubbewegung des Walzenmantels sich ergebende Abweichung der Lagerbuchsenachse von der genannten mittleren Radialebene und die eventuell auftre­ tende Winkeldrehung der Lagerbuchse beschränkt sich auf sehr geringe Werte.

Konstruktiv ist es ferner günstig, daß die Arme zwischen einer Stirnseite der Lagerbuchse und einer ihr benachbar­ ten Stirnseite an einer Stufe des Trägers angeordnet sind und die Zapfen jeweils im Bereich dieser Stirnseiten mit der Lagerbuchse bzw. dem Träger zusammenwirken. An dieser Stelle können verhältnismäßig starke Arme mit größerer radialer Dicke angeordnet und auf einfache Weise an ihren Enden gelagert werden.

Es ist auch von Vorteil, daß die Zapfen fest mit Lager­ buchse und Träger verbunden sind und in in den Armen ausgebildeten Zapfenlager greifen. Die Schwenkbewegung erfolgt dann in der gleichen Ebene, nämlich der Ebene der Arme, was die Schwenkbewegung erleichtert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Endbereich einer erfindungsgemäßen Deformationsregelwalze gemäß der Linie B-B in Fig. 2 und

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1.

Die Deformationsregelwalze 1 bildet mit einer Gegenwal­ ze 2 einen Walzenspalt 3. Ihr Walzenmantel 4 umgibt einen Träger 5, der über ein Schwenklager 6 im Ständer 7 gehal­ ten ist. Der Walzenmantel 4 ist mit Hilfe einer Stütz­ vorrichtung 8 auf dem Träger 5 gelagert. Die Stützvor­ richtung weist axial nebeneinander angeordnete Lagerele­ mente 9 auf, welche durch je zwei in Umfangsrichtung versetzte Druckgeber belastet sowie mit Drucktaschen zur hydrostatischen Mantellagerung versehen sind. Wegen weiterer Einzelheiten dieser hydrostatischen Lagerung wird auf DE-PS 30 22 491 verwiesen. Ähnliche Lager­ elemente 10 befinden sich auf der dem Walzenspalt 3 gegen­ überliegenden Seite, so daß der Walzenmantel 4 hydraulisch eingespannt werden kann.

Des weiteren sind die Enden des Walzenmantels 4 über je ein Wälzlager 11 auf einer Lagerbuchse 12 abgestützt, deren zylindrische Mittelöffnung 13 einen Trägerzapfen 14 mit gegenüber dem Hauptabschnitt des Trägers 5 vermin­ dertem Durchmesser mit Spiel umgibt. An der freien Stirn­ seite der Lagerbuchse 12 ist drehfest am Träger eine Dichtplatte 15 angebracht, die mit einer Ringdichtung 16 an der Lagerbuchse 12 zusammenwirkt.

Die Lagerbuchse 12 ist mit dem Träger 5 gelenkig über zwei Arme 17 und 18 verbunden. Die Arme sind kreissek­ torförmig gekrümmt und in der veranschaulichten neutra­ len Ruhelage radialsymmetrisch angeordnet. Die Arme 17 und 18 sind jeweils an einem Ende über einen Zapfen 19 bzw. 20 am Träger 5 angelenkt und am anderen Ende über einen Zapfen 21 bzw. 22 an der Lagerbuchse 12. Auch diese Zapfen sind paarweise diametral gegenüberliegend angeord­ net. Die Zapfen 19 und 20 sind in der Stirnseite 23 an einer Stufe des Trägers 5 befestigt. Die Zapfen 21 und 22 sind an der Stirnseite 24 der Lagerbuchse 12 befestigt. Alle Zapfen greifen in entsprechende Zapfenlager in den Armen 17 und 18. Die einzelnen Zapfen liegen an den Ecken eines Quadrats. Die Arme 17 und 18 sind zwischen der Lagerbuchse 12 und der Stirnfläche 23 des Trägers 5 ange­ ordnet. Dort können sie eine verhältnismäßig große radiale Breite haben und damit eine entsprechend große Stabilität erhalten.

Wenn im Betrieb der Walzenmantel 4 einen Hub in der Wirk­ ebene, also der Schnittebene B-B, vollführt, kann die Lagerbuchse 12 diesem Hub folgen. Hierbei verschwenken sich die Arme 17 und 18 gegensinnig und halten dabei die Mittelachse der Lagerbuchse 12 etwa in dieser Wirk­ ebene. Ein Mitdrehen der Lagerbuchse mit dem Walzenman­ tel 4 wird wirksam verhindert. Sofern sich die Lagerbuch­ se um einen Winkel von wenigen Grad dreht, ist dies für die Abdichtung an dem Dichtring 16 unschädlich.

Von der dargestellten Ausführungsform kann in vielfacher Hinsicht abgewichen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So können die Lagerelemente 9 eine kreisförmige Lagerfläche besitzen und durch nur einen Druckgeber belastet sein. Als Stützvorrichtung 8 kann auch eine durchgehende, mit Druckflüssigkeit gefüll­ te Kammer benutzt werden. Für die Regelung oder Steuerung stehen die verschiedensten bekannten Prinzipien zur Ver­ fügung. Die Zapfen 19 bis 22 können auch drehfest in den Armen 17 und 18 gehalten sein und mit Zapfenlagern am Träger 5 bzw. an der Lagerbuchse 12 zusammenwirken.

Claims (5)

1. Deformationsregelwalze mit einem drehfest gehaltenen Träger, auf dem ein ihn umgebender drehbarer Walzenman­ tel mit Hilfe einer insbesondere hydrostatische Lager­ elemente aufweisenden Stützvorrichtung gelagert ist, wobei die Enden des Walzenmantels über Ringlager auf Lagerbuchsen angeordnet sind, die gegenüber dem Träger beweglich, aber mit Hilfe von an der Lagerbuch­ se angreifenden Drehmomentstützen gegen ein Mitdrehen mit dem Walzenmantel gesichert sind, gekennzeichnet durch zwei etwa radialsymmetrisch angeordnete und gelagerte Arme (17, 18), die an einem Ende über einen Zapfen (19, 20) mit dem Träger (5) und am anderen Ende über einen Zapfen (21, 22) mit der Lagerbuchse (12) verbunden sind.

2. Deformationsregelwalze nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Arme (17, 18) kreissektorförmig gekrümmt sind.

3. Deformationsregelwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (19 bis 22) in der Mittellage der Lagerbuchse (12) etwa an den Ecken eines Quadrats liegen.

4. Deformationsregelwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (17, 18) zwischen einer Stirnseite (24) der Lagerbuchse (12) und einer ihr benachbarten Stirnseite (23) an einer Stufe des Trägers (5) angeordnet sind und die Zapfen (19 bis 22) jeweils im Bereich dieser Stirnseiten mit der Lagerbuchse bzw. dem Träger zusammenwirken.

5. Deformationsregelwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (19 bis 22) fest mit Lagerbuchse (12) und Träger (5) ver­ bunden sind und in in den Armen (17, 18) ausgebilde­ te Zapfenlager greifen.