DE3940744A1

DE3940744A1 - Walze fuer eine vorrichtung zum bearbeiten von bahn- oder tafelfoermigem material

Info

Publication number: DE3940744A1
Application number: DE19893940744
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: HANSSMANN ERICH
Current assignee: EHA Spezialmaschinenbau GmbH
Priority date: 1989-12-09
Filing date: 1989-12-09
Publication date: 1991-06-13
Anticipated expiration: 2009-12-10
Also published as: DE3940744C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten wie Glätten, Verdichten, Prägen, von bahn- oder tafel förmigem Material, wobei
ein durch die ganze Walze gehender zylindrischer Wellenkörper zur Lagerung und gegebenenfalls zum Antrieb der Walze unter Freilassung eines koaxia len Zwischenraumes von einem die Walzenoberfläche bildenden Hohlzylinder umgeben ist;
der Hohlzylinder an seinen beiden Enden durch je eine Stirnwand flüssigkeitsdicht mit dem Wellen körper verbunden ist;
der Wellenkörper in beiden Endbereichen je einen axialen Kanal aufweist, der jeweils bis hinter die Stirnwand des Hohlzylinders reicht und durch eine an seinem Ende vorgesehene radiale Bohrung aus dem Wellenkörper heraus in den koaxialen Zwischenraum führt und wobei
die Walze durch einen durch den axialen Kanal des Wellenkörpers an dem einen Ende zugeführten, den koaxialen Zwischenraum durchströmenden und durch den axialen Kanal am anderen Ende des Wel lenkörpers ausfließenden Wärmeträger kühlbar oder beheizbar ist.

Es ist allgemein bekannt, zum Glätten, Verdichten, Prägen oder dergleichen Arbeitsvorgängen Maschinen zu verwenden, wobei die Materialbahnen oder -tafeln zwischen Walzenpaaren hindurchgeführt werden. Die dafür verwendeten Walzen sind allgemein als Hohlzylinder aus gebildet, aus deren Stirnwänden die Enden der Lager- bzw. Antriebswelle hervorragen. Diese können als Wellen stumpf an den Stirnwänden angeordnet oder als durch gehende Wellen ausgebildet sein.

Es ist auch bekannt, solche Walzen von innen mittels flüssiger Wärme-Transportmittel zu kühlen oder zu beheizen. Dabei ist zwischen einem zylindrischen Innen körper, der von einer durchgehenden Lager- bzw. Antriebs welle gebildet sein kann und dem die Walzenoberfläche bildenden Hohlzylinder koaxial ein von dem flüssigen Wärme-Transportmittel durchströmter Hohlraum vorgesehen.

In größeren Maschinen haben die Walzen eine Länge von mehr als drei Metern. Bei den meisten Arbeitsvorgängen werden sie mit hohem Druck gegeneinander gepreßt. Das führt bei solch großen Walzenlängen zu einer sehr hohen Biegebelastung. Diese bewirkt bei den bekannten Walzen konstruktionen mit den vorstehend definierten Merkmalen unvermeidlich ein Durchbiegen der Walzen und zwar um so mehr, je schlanker die Walzen sind.

Die nächstliegende Maßnahme, um dem Durchbiegen entge genzuwirken, sind größere Dimensionen in den Durch messern und den Wandstärken der Walzen mit all den sich daraus ergebenden auf der Hand liegenden Nachteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze der in der Beschreibungseinleitung definierten Gattung so zu gestalten, daß ein Durchbiegen auch bei hohem Druck ohne größere Dimensionen des Walzendurchmessers und der Walzen-Mantelstärke vermieden wird.

Es soll ein Weg zur Übertragung der Biegekräfte vom mittleren Bereich der Walzenoberfläche auf die Walzen lager gefunden werden, der günstiger ist, als der be kannte Weg über die Stirnwände des Hohlzylinders.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß eine solche Walze die Merkmale gemäß Anspruch 1 aufweist.

Weitere den Erfindungsgegenstand vervollkommnende Merk male gehen aus den Ansprüchen 2 bis 6 hervor.

Die erfindungsgemäße Verlagerung der Verbindungselemen te zwischen dem Wellenkörper und dem die Walzenober fläche bildenden Hohlzylinder hat gegenüber den bekann ten Walzen dieser Gattung den beträchtlichen Vorteil, daß die Übertragung des Arbeitsdruckes von der Walzen oberfläche auf den Wellenkörper wesentlich günstiger ist, so daß praktisch kein Durchbiegen der Walzenober fläche mehr erfolgt.

Die als Verbindungselemente verwendeten radial spreiz baren Spannelemente sind an sich bekannt. Weil ihre Spannschrauben von einer Stirnseite zugänglich sind, hat ihre Verwendung zur Befestigung des Hohlzylinders auf dem Wellenkörper den Vorteil, daß sie tief im Innern der Walze noch dort platziert werden können, wo der Walzendruck optimal auf den Wellenkörper über tragen werden kann, wo aber Schweißarbeiten nicht mehr möglich sind.

Durch Weglassen einiger Spannschrauben bilden die dafür vorgesehenen Bohrungen gleichzeitig Kanäle für den Durchfluß des flüssigen Wärmeträgers.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer sie bei spielsweise darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die Endbereiche einer erfindungsgemäßen Walze;

Fig. 2 eine vergrößerte und detailliertere Darstellung des Ausschnittes A in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Walze nach der Linie B-B in Fig. 1 in vergrößerter und detaillier terer Darstellung.

Die erfindungsgemäße Walze besteht aus einem über die ganze Walzenlänge durchgehenden zylindrischen Wellen körper 1 zur Lagerung und gegebenenfalls zum Antrieb der Walze und einem den Wellenkörper 1 unter Freilas sung eines koaxialen Zwischenraumes 2 umgebenden, die Walzenoberfläche bildenden Hohlzylinder 3. Dieser ist an seinen beiden Enden durch je eine Stirnwand 4, 5 flüssigkeitsdicht mit dem Wellenkörper 1 verbunden.

Der Wellenkörper 1 weist in beiden Endbereichen je einen axialen Kanal 6, 7 auf, der jeweils bis hinter die Stirnwand 4 bzw. 5 des Hohlzylinders 3 in das Welleninnere hineinragt und durch eine an seinem Ende vorgesehene radiale Bohrung 8 bzw. 9 aus dem Wellen körper 1 heraus in den koaxialen Zwischenraum 2 führt. Der Hohlzylinder 3 ist mittels zwei radial spreizbarer Spannelemente 10, 11 auf dem Wellenkörper 1 befestigt, die jeweils durch an einer ihrer Stirnseiten zugäng liche Spannschrauben 12 spannbar sind. Sie sind je weils im Mittelbereich einer Längenhälfte der Walze angeordnet.

Jedes Spannelement 10, 11 besteht aus zwei koaxial übereinander angeordneten, längsseitig offenen Spann hülsen 13 bis 16 und zwei zwischen diesen in Achs richtung einander spiegelbildlich gegenüberliegend an geordneten Spannringen 17 bis 20. Die einander zuge kehrten Flächen der Spannhülsen 13 bis 16 sind jeweils zur Stirnseite hin konisch erweitert. Dabei sind die Spannringe 17 bis 20 kongruent zu den konischen Flächen der Spannhülsen 13 bis 16 im Querschnitt ebenfalls konisch ausgebildet und mittels mehrerer sie auf einer Kreislinie in gleichmäßigen Abständen achsparallel durchdringender Spannschrauben 12 gegeneinander spann bar gehalten.

Die Walze ist kühlbar oder beheizbar mittels eines flüssigen Wärmeträgers, der durch den axialen Kanal 6 und die radiale Bohrung 8 im einen Wellenende in den koaxialen Zwischenraum 2 hineinströmt, diesen zum ande ren Walzenende hin durchströmt und durch die radiale Bohrung 9 und den axialen Kanal 7 am anderen Ende des Wellenkörpers wieder ausfließt.

Als Durchlässe für den Wärmeträger im Bereich der Spannelemente 10, 11 sind diese von mehreren in gleich mäßigen Abständen voneinander in die Oberfläche des Wellenkörpers 1 in Längsrichtung eingeschnittenen offenen Rinnen 21 untertunnelt. Der Durchlaßquerschnitt insgesamt kann vergrößert werden durch Weglassen eini ger Spannschrauben 12 aus den Spannelementen 10, 11, sofern die Spannkraft der noch verbleibenden Spann schrauben 12 für eine sichere Befestigung des Hohlzylinders 3 auf dem Wellenkörper 1 ausreicht. Dabei dienen die offenen Schraubenbohrungen als zusätzliche Durchlaßkanäle.

Um der Strömung des flüssigen Wärmeträgers innerhalb der Walze eine Führung zu geben, ist in dem koaxialen Zwischenraum 2 eine Leiteinrichtung angeordnet. Diese besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Leitblech 22, welches radial in den koaxialen Zwischenraum 2 hineinragend und den Wellenkörper 1 wendelförmig umlaufend auf diesem befestigt ist.

Claims

1. Walze für eine Vorrichtung zum Bearbeiten wie Glätten, Verdichten, Prägen, von bahn- oder tafel förmigem Material, wobei

a) ein durchgehender zylindrischer Wellenkörper zur Lagerung und gegebenenfalls zum Antrieb der Walze unter Freilassung eines koaxialen Zwischenraumes von einem die Walzenoberfläche bildenden Hohl zylinder umgeben ist;
b) der Hohlzylinder an seinen beiden Enden durch je eine Stirnwand flüssigkeitsdicht mit dem Wellen körper verbunden ist;
c) der Wellenkörper in beiden Endbereichen je einen axialen Kanal aufweist, der jeweils bis hinter die Stirnwände des Hohlzylinders in das Wellen innere hineinreicht und durch eine an seinem Ende vorgesehene radiale Bohrung aus dem Wellenkörper heraus in den koaxialen Zwischenraum führt und wobei
d) die Walze durch einen flüssigen, durch den axialen Kanal des Wellenkörpers an dem einen Ende zugeführten, den koaxialen Zwischenraum durch strömenden und durch den axialen Kanal im anderen Ende des Wellenkörpers ausfließenden Wärmeträger kühlbar oder beheizbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

e) daß der Hohlzylinder (3) mittels zweier radial spreizbarer Spannelemente (10, 11) auf dem Wellenkörper (1) befestigt ist, die durch an einer ihrer Stirnseiten zugängliche Spannschrau ben (12) spannbar sind und
f) die Spannelemente (10, 11) jeweils im Mittel bereich einer Walzen-Längenhälfte angeordnet sind.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (10, 11) jeweils aus zwei koaxial übereinander angeordneten, längsseitig offe nen Spannhülsen (13 bis 16) und zwei zwischen diesen spiegelbildlich einander gegenüberliegend angeord neten Spannringen (17 bis 20) bestehen, wobei die einander zugekehrten Flächen der Spannhülsen (13 bis 16) konisch und die Spannringe (17 bis 20) kongruent zu den konischen Flächen der Spannhülsen (13 bis 16) im Querschnitt ebenfalls konisch ausge bildet und mittels mehrerer sie auf einer Kreis linie in gleichmäßigen Abständen achsparallel durch dringender Spannschrauben (12) gegeneinander spann bar gehalten sind.

3. Walze nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (10, 11) zwischen ihren Spann schrauben (12) von achsparallelen Kanälen für den Durchlaß des flüssigen Wärmeträgers durchdrungen sind.

4. Walze nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (10, 11) von mehreren in gleichmäßigen Abständen voneinander in die Ober fläche des Wellenkörpers (1) in Längsrichtung ein geschnittenen offenen Rinnen (21) untertunnelt sind.

5. Walze nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem koaxialen Zwischenraum (2) zwischen dem Wellenkörper (1) und dem Hohlzylinder (3) eine Leit einrichtung zur Führung des flüssigen Wärmeträgers angeordnet ist.

6. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem koaxialen Zwischenraum (2) zwischen dem Wellenkörper (1) und dem Hohlzylinder (3) ange ordnete Leiteinrichtung als den Wellenkörper (1) wendelförmig umlaufendes und auf diesem befestigtes Leitblech (22) ausgebildet ist.