DE4025872A1

DE4025872A1 - Heiz- oder kuehlwalze

Info

Publication number: DE4025872A1
Application number: DE4025872A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ing Grad Gerats; Gerd Ing Grad Thielen; Eberhard Derichs
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-09-22
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1991-04-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Heiz- oder Kühlwalze aus einer Achse und einem darauf drehbar gelagerten Walzen mantel, der mit der Achse einen vom Heiz- beziehungsweise Kühlmedium durchströmten Walzenspalt bildet und der zum Biegeausgleich über wenigstens ein radial verstell bares Druckstück an der Achse abgestützt ist.

Derartige Walzen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Die Abstützung des Walzenmantels an der Achse ist notwendig, um beim Walzen eine Biegung des Walzen mantels im Bereich des Walzenspaltes unter der Wirkung des Walzgutes zu vermeiden. Denn die Biegung des Walzen mantels ist abhängig vom Walzdruck. Deswegen muß die Abstützung dem Walzdruck oder der zu erwartenden Biegung angepaßt sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Walze der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, bei der die Abstützung des Walzenmantels dem jeweiligen Walzdruck angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Druckstück in eine Ausnehmung der Achse eingelassen und darin in radialer Richtung geführt sowie auf einem hydrau lischen Kissen abgestützt ist, daß das mit seiner freien Seite an der Innenseite des Walzenmantels anlie gende Druckstück eine der Innenseite angepaßte Krümmung sowie eine zur freien Seite offene Schmiermittelkammer aufweist, und daß in der Achse Kanäle für die Zufuhr des Druckmittels sowie des Schmiermittels vorgesehen sind. Das Druckstück stützt unter der Wirkung des hydraulischen Kissens den Walzenmantel im Bereich des Walzenspaltes und verhindert eine Durchbiegung.

Da das Druckstück direkt an der Innenseite des Walzen mantels anliegt, wird der Schmiermittelkammer des Druckes Schmiermittel zugeführt, welches die Reibung zwischen der Innenseite des Walzenmantels und der gekrümmten freien Seite des Druckstückes reduziert. Unabhängig davon wird die Walze von einem Heiz- bezie hungsweise Kühlmedium durchströmt.

Vorzugsweise ist das Druckstück auf einem das Druckmedium aufnehmenden Dichtkörper abgestützt, der an den das Druckmedium führenden Kanal angeschlossen ist. Der Dichtkörper kann ein Faltenbalg sein. Die Steuerung beziehungsweise Regelung der Abstützkraft des Druckstückes erfolgt durch Erhöhung oder Absenkung des Druckes des Druckmittels.

Eine besonders einfache und bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der das Druckmedium führende Kanal in die das Druckstück aufnehmende Ausnehmung mündet und daß das Druckstück wenigstens eine Drosselbohrung oder einen Drossel spalt zwischen dem hydraulischen Kissen und der Schmier mittelkammer zur Versorgung der Schmiermittelkammer aufweist. Dann können nämlich das Heiz- beziehungsweise Kühlmedium, das Druckmedium und das Schmiermittel aus dem gleichen Stoff bestehen, wobei der Druck des zugeführten Druckmediums größer sein muß als der Druck des Heiz- beziehungsweise Kühlmediums. Unter der Wirkung des der Ausnehmung zugeführten Druckmittel wird das Druckstück gegen den Walzenmantel gepreßt. Über die Drosselbohrung oder den Drosselspalt gelangt ein Teil des zugeführten Druckmedium mit verringertem Druck in die Schmiermittelkammer und dient dann als Schmier mittel. Es kann folglich mit einem Thermoöl gearbeitet werden, welches von einer einzigen Versorgungseinheit in zwei Druckstufen geliefert wird.

Das Druckstück kann sich über den größten Teil der Länge des Walzenmantels erstrecken. Es kann auch eine randseitig umlaufende Abdichtung gegen die Wandung der Ausnehmung aufweisen.

Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Heiz- oder Kühlwalze,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-B durch den Gegenstand nach Fig. 1.

Fig. 3 eine andere Ausführung des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt in Richtung A-B durch den Gegenstand nach Fig. 1

Zu der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Walze gehört eine feststehende Achse 1, die an beiden Enden in Schwenklagern 2 gelagert ist. Auf der Achse 1 ist ein Walzenmantel 3 über an seinen Enden angeordnete Lager 4 abgestützt. Außerhalb der Lager 4 ist der Walzenmantel 3 mit Dichteinrichtungen 5 gegen die Achse 1 abgedichtet. Der Walzenmantel 3 ist gegen über der Achse 1 frei drehbar. Er wird von einer nicht dargestellten Gegenwalze beziehungweise dem Walzgut mitgeschleppt.

Zwischen der Achse 1 und dem Walzenmantel 3 erstreckt sich ein zylinderförmiger Walzenspalt 6, der von einem Thermoöl durchströmt ist. Das Thermoöl wird über eine mittige Sackbohrung 7 an einem Ende der Achse 1 zugeführt und gelangt von dort über radiale Bohrungen 8 in den Walzenspalt. Nach Durchströmen des Walzenspaltes 6 wird das Thermoöl über radiale Bohrungen 8 und eine zugeordnete Sackbohrung 10 am anderen Ende der Achse 1 wieder abgeführt. Das Thermoöl umspült auch die Lager 4 des Walzenmantels 3.

Gegenüber der nicht dargestellten Gegenwalze weist die Achse 1 eine sich über den größten Teil des Walzen mantels erstreckende Ausnehmung 11 mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. In dieser Ausnehmung 11 befindet sich ein entsprechend langes Druckstück 12, welches in der Ausnehmung 11 radial geführt ist. Das Druckstück 12 ist am Grund der Ausnehmung 11 über einen Faltenbalg 13 abgestützt, der bis auf einer Einlaßöffnung 14 und eine nicht dargestellte Entlüftungs bohrung einseitig geschlossen ist. Die Einlaßöffnung 14 ist an einen das Druckmedium führenden Kanal 15 angeschlossen, der sich in der Achse 1 erstreckt und an eine nicht dargestellte Versorgungseinheit ange schlossen ist. Wird dem Faltenbalg 13 ein unter Druck stehendes Druckmedium zugeführt, dann wird das Druckstück 12 gegen die Innenseite des Walzenmantels 3 gepreßt und unterbindet Durchbiegungen des Walzenmantels 3, die beim Walzen entstehen. Das Druckstück 12 besitzt auf seiner der Innenseite des Walzenmantels 3 zugewandten freien Seite eine Stützfläche 16 mit einer der Innenseite des Walzenmantels 3 angepaßten Krümmung. Mittig in der Stützfläche ist eine zum Walzenmantel 3 hin offene Schmiermittelkammer 17 vorgesehen, die über eine sich im Druckstück 12 erstreckende Leitung 18 mit Schmiermittel versorgt wird. Die Leitung 18 geht an einem Ende des Druckstücks 12 in ein Anschlußstück 19 mit einem radialen Nippel 20 über, der in einer zugeordneten Radialbohrung 21 der Achse 1 verschiebbar ist. Die Radialbohrung 21 mündet in einen Kanal 22 der Achse 1, der seinerseits an eine nicht dargestellte Versorgungseinheit ange schlossen ist. Alle Teile mit Ausnahme des Faltenbalgs 13 und des Druckstücks 12 bestehen aus einem Material mit gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, zum Beispiel Stahl. Das Druckstück 12 besteht aus einem Werkstoff mit Notlaufeigenschaften.

Während des Betriebes liefert die nicht dargestellte Versorgungseinheit ein Thermoöl zur Beheizung der Walze. Das Thermoöl kann eine Temperatur von ca. bis zu 260° Celsius aufweisen. Das gleiche Thermoöl, jedoch mit höherem Druck wird von der Versorgungseinheit als Druckmedium auch dem Faltenbalg 13 zugeführt, der ein hydraulisches Kissen bildet, auf dem das Druck stück 12 abgestützt ist. Nach Maßgabe des Druckes übt das Druckstück 12 eine mehr oder weniger große Stützkraft auf den sich drehenden Walzenmantel 3 aus. Um den Verschleiß zwischen Druckstück 12 und Walzenmantel 3 gering zu halten, liefert die Versorgungseinheit außerdem das Thermoöl auch als Schmiermittel an die Schmiermittelkammer 17, wobei jedoch der Druck des Schmiermittels größer ist als der Druck des Druckme diums im Faltenbalg 13. Das als Schmiermittel dienende Thermoöl kann deshalb ohne weiteres in den ringförmigen Walzenspalt 6 abfließen und von dort mit dem als Heiz medium dienenden Thermoöl zur Versorgungseinheit zurück fließen.

Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. Der Walzenmantel 3 ist über ein auf der linken Seite der Fig. 3 erkennbares Zahnrad 23 antreibbar. Die Zufuhr des Druckmittels über den Kanal 15 erfolgt wie bei derAusführung nach den Fig. 1 und 2. Allerdings mündet der Kanal 15 nicht in einen Faltenbalg sondern in der Ausnehmung 11 unterhalb des Druckstückes 12. Das Druckstück 12 weist über seine Länge verteilt eine Reihe von Drosselbohrungen 23 auf, die von der Unterseite des Druckstückes 12 ausgehen und in die Schmiermittelkammer 17 münden. Eine gesonderte Schmier mittelzuleitung fehlt. Das Druckstück 12 ist randseitig mit einer Dichtung 24 versehen, die gegen die Wandungen der Ausnehmung 11 abdichtet.

Auch bei dieser Ausführung wird von einer nicht darge stellten Versorgungseinheit ein Thermoöl geliefert, welches den Walzenspalt 6 zwischen Walzenmantel 3 und Achse 1 durchströmt. Gleichzeitig wird das Thermoöl aber auch, und zwar mit erhöhtem Druck dem Kanal 15 aufgegeben, so daß es in der Ausnehmung 11 unterhalb des Druckstückes 12 als hydraulisches Kissen wirkt. Ein Teil dieses Druckmittels gelangt über die Drossel bohrungen 23 in die Schmiermittelkammer 17 und dient dort als Schmiermittel mit gegenüber dem Druckmittel reduziertem Druck. Wenn die Stützkraft des Druckstückes 12 auf dem Walzenmantel 3 erhöht werden soll, wird über dem Kanal 15 Thermoöl mit höherem Druck zugeführt. Damit wird gleichzeitig auch der Druck in der Schmier mittelkammer 17 entsprechend erhöht, so daß die Schmier mittelversorgung im Bereich der Stützflächen 16 besser wird.

Claims

1. Heiz- oder Kühlwalze aus einer Achse und einem darauf drehbar gelagertem Walzenmantel, der mit der Achse einen vom Heiz- beziehungsweise Kühlmedium durchströmten Walzenspalt bildet und der zum Biegeaus gleich über wenigstens ein radial verstellbares Druckstück an der Achse abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (12) in eine Ausnehmung (11) der Achse (1) eingelassen und darin in radialer Richtung geführt wird sowie auf einem hydraulischem Kissen abgestützt ist, daß das mit seiner freien Seite (16) an der Innenseite des Walzenmantels (3) anliegende Druckstück (12) eine der Innenseite angepaßte Krümmung sowie eine zur freien Seite (16) offene Schmiermittelkammer (17) aufweist, und daß in der Achse (1) Kanäle (15, 18) für die Zufuhr des Druckmediums sowie des Schmier mittels vorgesehen sind.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (12) auf einem das Druckmedium aufnehmenden Dichtkörper (13) abgestützt ist, der an den das Druckmedium führenden Kanal (15) ange schlossen ist.

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper ein Faltenbalg (13) ist.

4. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Druckmedium führende Kanal (15) in die das Druckstück (12) aufnehmende Ausnehmung (11) mündet und daß das Druckstück (12) wenigstens eine Drosselbohrung (23) oder einen Drosselspalt zwischen dem hydraulischem Kissen und der Schmiermittelkammer (17) zu Versorgung der Schmiermittelkammer (17) aufweist.

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heiz- beziehungsweise Kühlmedium, das Druck medium und das Schmiermittel aus dem gleichen Stoff bestehen, wobei der Druck des zugeführten Druckmediums größer ist als der Druck des Heiz- beziehungsweise Kühlmediums.

6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (12) sich über den größten Teil der Länge des Walzenmantels (3) erstreckt.

7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (12) eine rand seitig umlaufende Abdichtung (24) gegen die Wandungen der Ausnehmung (11) aufweist.