DE4124651C1 - Open width drawing roll for e.g. paper - has bent, cooled hollow axis which carries tube sections supported via roller bearings - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Breitstreckwalze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei bekannten Breitstreckwalzen dieser Art sind die Rohr­ abschnitte entweder direkt über Wälzlager auf der gekühl­ ten Hohlwelle abgestützt (DE-PS 37 43 580) oder über zwischen den Rohrabschnitten und den Wälzlagern sich er­ streckende Tragringe.

Bei den bekannten Breitstreckwalzen mit Innenkühlung wird die Hohlwelle von Wasser durchströmt. Das Kühlwasser trägt in erster Linie dazu bei, die Innenringe der Wälzlager zu kühlen. Die Kühlwirkung auf die Außenringe ist vergleichs­ weise gering. In der Praxis wurde festgestellt, daß bei Außentemperaturen auf den Rohrabschnitten von ca. 180°C und bei Kühlwassertemperaturen von 75°C der Innenring eine Temperatur von ca. 100°C aufwies, während die Tempe­ ratur am Außenring immerhin noch ca. 160°C betrug. Es ist bei den bekannten Breitstreckwalzen mit Innenkühlung also die Wärmeabfuhr vom Außenring des Wälzlagers vergleichs­ weise gering. Dabei erweist es sich als besonders störend, daß bei den bekannten gekühlten Walzen ein erheblicher Temperaturunterschied zwischen dem Wälzlageraußenring und dem Wälzlagerinnenring entsteht.

Bei der eingangs genannten Breitstreckwalze der als be­ kannt vorausgesetzten Art (DE-PS 37 43 580) sind kon­ struktiv bedingte Hohlräume zwischen den Rohrabschnitten und der Hohlachse durch ein gut wärmeleitfähiges Material ausgefüllt. Eine derartige Konstruktion ist aufwendig, schwer und teuer. Sie löst darüber hinaus das Problem der Wärmebelastung der Wälzlager nicht oder nur unzureichend.

Es ist ferner eine Breitstreckwalze bekannt (DE-PS 10 70 127), deren Hohlachse von Kühlluft durchströmt wird. Der hohle Innenraum weist Querbohrungen auf, durch die Kühl­ luft in den Innenraum der Walze eintreten kann. Diese Kühlluft wird durch Schlitze in den Tragringen und sich anschließende Ringräume ins Freie geblasen. Die Ringräume werden durch die Innenwände der Rohrabschnitte sowie durch dazu konzentrische Leitbleche gebildet. Bei der bekannten Lösung kann ausschließlich ein gasförmiges Kühlmedium ver­ wendet werden. Selbst die Verwendung des preisgünstigsten gasförmigen Kühlmediums, nämlich von Luft, ist in der Pra­ xis nicht wirtschaftlich möglich. Damit die gewünschte Wärmeabfuhr erfolgen kann, müssen vergleichsweise große Luftmengen durchgesetzt werden und dies verursacht in der Praxis untragbar hohe Betriebsmittelkosten, welche den praktischen Einsatz der bekannten Lösung verhindert hat.

Schließlich ist auch eine Breitstreckwalze ohne gekühlte Hohlachse bekannt (DE-GM 72 21 487), bei der der Wälzla­ ger-Außenring von einem Zwischenring umschlossen ist, der auf seiner Außenseite zwei umlaufende Nuten aufweist, in die O-Ringe eingelassen sind, deren Außendurchmesser über den Außendurchmesser des Zwischenrings vorstehen. Auf den Außendurchmessern der O-Ringe liegt der Innendurchmesser eines geteilten Tragrings auf. Durch den Überstand des Außendurchmessers der Hohlringe über den Außendurchmesser des Zwischenrings wird ein Luftspalt geringer Dicke zwi­ schen dem Zwischenring und dem Tragring gebildet. Abge­ sehen davon, daß bei dieser Lösung die Abtragung der Last auf die Zentralwelle über O-Ringe und damit über für die­ sen Belastungsfall nicht ausgelegte und vorgesehene Ma­ schinenelemente erfolgt, ist der sich bei dieser problema­ tischen Konstruktion ergebende Luftspalt nicht zur Beein­ flussung der Temperaturverhältnisse vorgesehen, denn bei dieser Konstruktion ist noch nicht einmal eine Kühlung der zentralen Welle vorgesehen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Breitstreckwalze der als be­ kannt vorausgesetzten Art so auszubilden, daß die Tempera­ tur des gesamten Wälzlagers möglichst gering gehalten wird, wobei die Temperaturdifferenz zwischen Wälzlager­ außenring und Wälzlagerinnenring möglichst gering sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.

Die Wärmeisolierung des Wälzlageraußenrings hat die Folge, daß die Wärmebelastung des Wälzlagers insgesamt reduziert wird und daß eine in der Praxis nicht mehr störende, nur geringe Temperaturdifferenz zwischen Wälzlageraußenring und Wälzlagerinnenring entsteht. Die Gesamtverringerung und Vergleichmäßigung der Wärmebelastung führt zu einer wesentlichen Erhöhung der Betriebssicherheit und Betriebs­ dauer der Wälzlager und damit der Breitstreckwalzen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nachstehend werden zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ver­ kürzt dargestellten Breitstreckwalze mit auf­ gebrochen dargestelltem Teilbereich II,

Fig. 2 den geschnitten dargestellten Teilbereich II in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 einen Teilbereich analog Fig. 2 in einer zweiten Ausführung,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Hohlachse entlang IV-IV in Fig. 3.

In den unterschiedlichen Ausführungsformen sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Be­ zugszeichen bezeichnet. Sie unterscheiden sich bei Bedarf lediglich durch einen Hochstrich voneinander.

Zunächst zu Fig. 1 und 2:
Auf einer gebogenen Hohlachse 6, die eine gebogene Mittel­ achse 7 aufweist, sind mehrere kreiszylindrische Rohrab­ schnitte 4 aus Metall gelagert. Die Lagerstellen befinden sich jeweils im Bereich der Trennfugen. Auf der Hohlwelle 6 befindet sich eine Lagerbuchse 8, die mittels einer Befestigungsschraube 15 unverdrehbar auf der Hohlwelle 6 gesichert ist. Zwischen der Lagerbuchse 8 und der Hohl­ welle 6 ist ein O-Ring 10 vorgesehen. Auf einem abge­ setzten Bereich der Lagerbuchse 8 sitzt ein als Kugellager ausgebildetes Wälzlager 1. Das Wälzlager 1 ist in axialer Richtung einerseits über den Ansatz der Lagerbuchse 8 und andererseits durch einen Ring 16 gesichert, der wiederum durch einen Sicherungsring 17 festgelegt ist.

Auf dem Außenring 1a des Wälzlagers 1 sitzt ein geteilt ausgebildeter Zwischenring 3, der zwei stirnseitige Flanschbereiche 3a und 3b aufweist. Unterhalb der Trenn­ fuge 3c ist ein O-Ring 24 vorgesehen. Der Zwischenring 3 trägt über die Flanschbereiche 3a und 3b einen Tragring 2, der drehfest mit dem gemäß Fig. 2 linken Rohrabschnitt 4 verbunden ist. Zwischen dem Zwischenring 3 und dem Trag­ ring 2 erstreckt sich ein Zwischenraum 25, der den Trag­ ring 3 radial umschließt und sich an dessen beiden Stirn­ seiten fortsetzt. Der Tragring 2 ist zweiteilig ausge­ bildet und besitzt einen eingelegten Radialflansch 2a. Der Zwischenraum 25 ist mit einem Wärmeisoliermaterial aus Kunststoff ausgefüllt. Der Tragring 2 weist an seinem Um­ fang regelmäßig verteilte Mitnehmerstifte 14 auf, die in passende Aufnahmeöffnungen eines elastischen Kupplungs­ flansches 13 eingreifen. Der rechte Rohrabschnitt 4 weist einen fest mit diesem verbundenen Mitnehmerflansch 11 auf, in dem regelmäßig am Umfang verteilte Mitnehmerstifte 12 sitzen. Die Mitnehmerstifte 12 greifen ebenfalls in den elastischen Kupplungsflansch 13 ein.

Unmittelbar neben der Trennfuge zwischen den beiden Rohr­ abschnitten 4 befindet sich ein O-Ring 9, der sich im Be­ reich des Stirnendes von innen an den Rohrabschnitt 4 an­ legt. Der rechts von der Trennfuge befindliche Bereich des Tragrings 2 ist ballig ausgebildet.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2. Es werden deshalb nur die unterschiedlichen Merkmale nach­ stehend beschrieben:
Die Hohlachse 6 besitzt an ihrem Umfang einen achsparal­ lelen Längskanal 18, der durch eine passende Kappe 19 ver­ schlossen ist. In dem so gebildeten Kanal sind verschie­ dene Schmierstoffrohre 20 verlegt. Jedes Schmierstoffrohr mündet in einen Schmierstoffkanal 21 der Lagerbuchse 8′. Die Lagerbuchse 8′ besitzt unmittelbar neben den Stirn­ seiten des Wälzlagers 1 nach innen weisende Flansch­ bereiche 8a und 16a. Durch den Flanschbereich 8a erstreckt sich die Fortsetzung des Schmierstoffkanals 21 in den sich anschließenden Freiraum neben dem Wälzlager 1.

Durch die Kappe 19 im Längskanal 18 erfolgt nicht nur eine Abdeckung der Schmierstoffrohre 20, diese Kappe 19 schützt auch gegen Wärmeeinfluß von außen.

Claims (6)

1. Breitstreckwalze für Warenbahnen, insbesondere für Tex­ til-, Papier- oder Kunststoffbahnen, mit einer geboge­ nen, gekühlten Hohlachse, auf der Rohrabschnitte über Wälzlager und zwischen den Wälzlagern und den Rohrab­ schnitten angeordnete Tragringe abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenringe (1a) der Wälzlager (1) gegenüber den Tragringen (2) durch eine Schicht aus Wärmeisolier­ material wärmeisoliert sind.

2. Breitstreckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (1a) des Wälzlagers (1) von einem Zwischenring (3) umschlossen ist und die Schicht aus Wärmeisoliermaterial zwischen dem Zwischenring (3) und dem Tragring (2) angeordnet ist.

3. Breitstreckwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (3) geteilt ausgebildet ist.

4. Breitstreckwalze nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (2) über einen radial sich nach innen erstreckenden Flanschbereich (3a; 3b) des Zwischenrings (3) auf dem Wälzlager (1) abgestützt ist.

5. Breitstreckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeisoliermaterial in einem das Wälzlager (1) bzw. den Zwischenring (3) radial umgebenden und an dessen beiden Stirnseiten verlaufenden Zwischenraum (25) angeordnet ist.

6. Breitstreckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus Kunststoff besteht.