DE3940744C2 - Walze für eine Vorrichtung zum Bearbeiten von bahn- oder tafelförmigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze für eine Vorrichtung zum Bearbeiten wie Glätten, Verdichten, Prägen von bahn- oder tafelförmigem Material, die durch ein flüssiges Wärmetransportmittel kühlbar oder beheizbar ist mit

• - einem durchgehenden zylindrischen Wellenkörper zur Lagerung und gegebenenfalls zum Antrieb der Walze der unter Freilassung eines koaxialen Zwischenraumes für die Aufnahme des Wärmetransportmittels von einem die Walzenoberfläche bildenden, an seinen beiden Enden durch je eine Stirnwand mit dem Wellenkörper flüssigkeitsdicht verbundenen Hohlzylinder umgeben ist, wobei
• - der Wellenkörper in beiden Endbereichen je einen axialen Kanal aufweist, der jeweils bis hinter die Stirnwände des Hohlzylinders in das Welleninnere hineinreicht und durch eine an seinem Ende vorgesehene radiale Bohrung aus dem Wellenkörper heraus in den koaxialen Zwischenraum führt,
• - der Hohlzylinder mittels zweier radial spreizbarer Spannelemente auf dem Wellenkörper befestigt ist, die axial gegeneinander verschiebliche Keilflächen aufweisen, die durch an einer ihrer Stirnseiten zugängliche Spannschrauben gegeneinander spannbar sind und
• - in dem koaxialen Zwischenraum eine Leiteinrichtung zur Führung des flüssigen Wärmetransportmittels in Form eines den Wellenkörper wendelförmig umlaufenden und auf diesem befestigten Leitbleches angeordnet 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 ausgebildet, aus deren Stirnwänden die Enden der Lager- bzw. Antriebswelle hervorragen. Diese können als Wellenstumpf an den Stirnwänden angeordnet oder als durchgehende Wellen ausgebildet sein.

Durch G 82 20 400.4 U1 ist eine Walze mit den in der Beschreibungseinleitung definierten Gattungsmerkmalen bekannt geworden. Bei dieser bekannten Walze sind die Spannelemente zur koaxialen Befestigung des Außenmantels auf dem Innenmantel und die Stirnwände mit den erforderlichen Dichtungsringen jeweils zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Eine gewisse Durchbiegung ist hierbei nicht vermeidbar. Das hat zur Folge, daß nach einer mehr oder weniger langen Betriebszeit die Stirnwände undicht werden. Dann wird es notwendig, daß die gesamte Baueinheit, also auch die Spannelemente, auseinandergenommen und wieder zusammengesetzt werden. Danach muß die Walze wieder in die Zentriervorrichtung aufgenommen und die Oberfläche des Außenmantels abgeschliffen werden. Das ist ein sowohl hinsichtlich der erforderlichen Technik als auch im Hinblick auf die manuelle Arbeit sehr aufwendiger Vorgang. Außerdem werden durch das erforderliche Abschleifen die Maße der Walze bei jedem Dichtungswechsel verändert.

Bei dieser Walze stützt sich der doppelwandige Walzenmantel nur an seinen Enden auf der Welle oder an den an den Stirnwänden befestigten Wellenzapfen ab. Nur durch Vergrößerung des Walzendurchmessers und größere Wandstärke könnte dem Durchbiegen entgegengewirkt werden. Durchmesser und Wandstärken der Walze können aber nicht beliebig ausgedehnt werden.

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.

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 plaziert 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 zeigt

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)

1. Walze für eine Vorrichtung zum Bearbeiten wie Glätten, Verdichten, Prägen von bahn- oder tafelförmigem Material, die durch ein flüssiges Wärmetransportmittel kühlbar oder beheizbar ist mit

   • - einem durchgehenden zylindrischen Wellenkörper zur Lagerung und gegebenenfalls zum Antrieb der Walze der unter Freilassung eines koaxialen Zwischenraumes für die Aufnahme des Wärmetransportmittels von einem die Walzenoberfläche bildenden, an seinen beiden Enden durch je eine Stirnwand mit dem Wellenkörper flüssigkeitsdicht verbundenen Hohlzylinder umgeben ist, wobei
   • - der Wellenkörper in beiden Endbereichen je einen axialen Kanal aufweist, der jeweils bis hinter die Stirnwände des Hohlzylinders in das Welleninnere hineinreicht und durch eine an seinem Ende vorgesehene radiale Bohrung aus dem Wellenkörper heraus in den koaxialen Zwischenraum führt,
   • - der Hohlzylinder mittels zweier radial spreizbarer Spannelemente auf dem Wellenkörper befestigt ist, die axial gegeneinander verschiebliche Keilflächen aufweisen, die durch an einer ihrer Stirnseiten zugängliche Spannschrauben gegeneinander spannbar sind und
   • - in dem koaxialen Zwischenraum eine Leiteinrichtung zur Führung des flüssigen Wärmetransportmittels in Form eines den Wellenkörper wendelförmig umlaufenden und auf diesem befestigten Leitbleches angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
     daß
   • a) die Spannelemente (10, 11) jeweils aus zwei koaxial übereinander angeordneten, gegen Längsverschiebung aneinander fixierten und mit einem Längsschlitz versehenen Spannhülsen (13 bis 16) und zwei zwischen diesen spiegelbildlich einander gegenüberliegend angeordneten Spannringen (17 bis 20) bestehen, wobei
   • b) die einander zugekehrten Flächen der Spannhülsen (13 bis 16) sich zu ihren Stirnwänden erweiternd konisch und 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 spannbar gehalten sind.
   • c) die Spannelemente (10, 11) zwischen ihren Spannschrauben (12) von achsparallelen Kanälen für den Durchlaß des flüssigen Wärmetransportmittels durchdrungen und/oder von mehreren in gleichmäßigen Abständen voneinander in die Oberfläche des Wellenkörpers (1) in Längsrichtung eingeschnittenen offenen Rinnen (21) untertunnelt sind und
   • d) die Spannelemente (10, 11) jeweils im Mittelbereich einer Walzen-Längenhälfte angeordnet sind.