DE69104482T2

DE69104482T2 - Durchbiegungssteuerbare walze mit hitzeschwelle.

Info

Publication number: DE69104482T2
Application number: DE69104482T
Authority: DE
Inventors: Dale Brown; Arnold Roerig
Original assignee: Beloit Technologies Inc
Current assignee: Beloit Technologies Inc
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1991-05-08
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2011-05-09
Also published as: FI116412B; JPH06500829A; DE69104482D1; CA2085882C; FI925762A0; JPH0796757B2; FI925762A; BR9106575A; EP0534999B1; CA2085882A1; US5010633A; KR100191139B1; WO1991019854A1; EP0534999A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze mit regelbarer Biegung, wie sie verwendet werden bei der Verarbeitung von Bahnen, wie Papierbahnen bei Papiermaschinen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine regelbare Biegewalze zur Verwendung bei erhöhten Temperaturen um die Papierbahn zu erwärmen. Noch spezieller bezieht sich die Erfindung auf eine Sperre innerhalb einer solchen regelbaren Biegewalze, welche das extrem heisse hydraulische Fluid, das verwendet wird, um die Vorrichtung zum Biegen der Walze zu betreiben und die Wärme des Fluids von Schmiermittel für die Lager zu trennen. Noch spezieller bezieht sich die Erfindung auf eine Trennschicht die eine oder mehrere Fluidkammern, die eine Kühlflüssigkeit enthalten, die entweder vom hydraulischen Fluid oder dem Schmiermittel für die Lager getrennt ist und die eine Wärme-Trennschicht zwischen dem inneren hydraulischen Fluid und des Schmiermittels für die Lager bildet.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK:

In der Entwicklung der Biegewalzen und indem die Papierherstellung sich in Richtung der effizienteren Entwässerungstechnik mit Heisspressen weiterentwickelt hat, wurde auch die Betriebstemperatur der geregelten Biegewalzen erhöht, insbesondere in der Pressenpartie der Papiermaschine um Feuchtigkeit zu entfernen und in der Kalanderpartie, um die Eigenschaften der Papierbahn zu verbessern. Bei früheren Konstruktionen von Biegewalzen wurde häufig das gleiche Öl für die Schmierung der Lager und der Grenzfläche zwischen dem Schuh oder den Schuhen verwendet, welche sich gegen den Walzenzylinder bewegen und diesen stützen, um seine Biegung zu verändern und das Profil der Walze entlang der Klemmkontaktlinie mit einer Gegenwalze in der gewünschten Form zu halten. Die Betriebstemperaturen waren nicht besonders hoch, weil die Drücke in der Klemmlinie allgemein niedriger waren, die Walzen kürzer waren, die Geschwindigkeiten niedriger waren und die Walzen in den Pressen- und Kalanderpartien der Papiermaschinen nicht so heiss gefahren wurden. Oft spielten mehrere dieser Faktoren eine Rolle.
Wenn der Druck im Klemmspalt und die Geschwindigkeit der Maschine grösser wurden und die Papiermaschinen breiter wurden und mit dem Aufkommen des sog. Heisspressens, bei dem die Pressenpartie der Papiermaschine heisser gefahren wird, um soviel Feuchtigkeit wie möglich, so weit vorne wie moglich im Prozess der Herstellung von Papier aus der sich bewegenden Papierbahn zu entfernen, wurde die Betriebstemperatur des hydraulischen Fluid in den geregelten Biegewalzen auf einen Wert erhöht der über demjenigen liegt, den die Stützlager und deren Schmiermittel ertragen, wenn sie die Lasten und verlangte Lebensdauer ertragen sollten. In gleicher Weise verwendet die moderne Kalandertechnik höhere Temperaturen der Walzen. Selbst wenn spezielle hohe Temperaturen ertragende Schmiermittel verwendet wurden, waren deren Beinflussung durch entweder die dünneren, weniger viskosen hydraulischen Fluids, welche für die Betätigung der Ausgleichsvorrichtung und die Schmierung der Grenzschichten zum Walzenzylinder verwendet wurden oder durch die Temperatur des hydraulischen Fluid, oder durch beides, der Schmierung der Lager und deren Lebensdauer abträglich. Weiter isoliert das blosse Abdichten der Stützlager des Walzenzylinders vor physikalischem Kontakt mit dem hydraulischen Fluid die Lager nicht vor erhöhten Temperaturen des hydraulischen Fluids.
In EP-A-0.210.388 ist eine geregelte Biegewalze beschrieben, die ein Paar von Ringdichtungen verwendet, die dazwischen einen Ringraum bilden. Aber Fluid gelangt in den Raum aus dem Innenraum der Walze durch Lecke durch die Dichtung, die zwischen dem Innern der Walze und dem Raum entstehen. Das Fluid im Raum wird über einen Kanal weggeführt, der in den Walzenzylinder, koaxial zur Rotationsachse gebohrt wurde. Die Lager werden mit Schmiermittel geschmiert, das durch Kanäle in den Enden der Walze zu Räumen auf der Innenseite der Lager und durch die Lager geführt sind, wobei das Schmiermittel, das durch die äusseren Seiten der Lager ausläuft, in einem Ringraum auf den äussersten Seiten der Lager aufgefangen und von dort abgeleitet werden.

ZUSAMMENFASSUNG ERFINDUNG:

Die vorliegenden Erfindung wird am vorteilhaftesten angewendet bei geregelten Biegewalzen, wo der Walzenzylinder mit Rollenlagern gestützt ist, wie die im US-Patent 4.821.384 (Arav) beschriebenen und gezeigt sind, oder wo die Lager der Walzenzylinder aussen bei den Enddichtungen angeordnet sind, wie dies in US-A-4.837.907 (Roehrig et al.) gezeigt und beschrieben ist. Die Offenbarung dieser beiden Patente, die zum Gebiet der vorliegenden Erfindung gehören, sind hiermit durch die gemachte Referenz in die Beschreibung der Erfindung eingeführt, soweit ihre Offenbarung die Offenbarung der vorliegenden Erfindung ergänzt. Die Erfindung schafft eine regelbare Biegewalze nach Anspruch 1. Die Erfindung schafft eine Fluid Sperre und einen Wärmeschutz, zwischen den Lagern und dem heissen hydraulischen Fluid in der Walze, das verwendet wird, die Korrekturschuhe oder Kolben für die Korrektur der Biegung des Walzenzylinders zu betätigen. Bei gewissen Anordnungen, wo Antriebs-Getriebe den Walzenzylinder antreiben, bringt die Erfindung auch eine Fluid-Sperre und einen Wärmeschutz zwischen dem Antriebsgetriebe auf der Walze und dem heissen hydraulischen Fluid. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine hohle, Zweikammer-Sperre um die stationäre Welle der Walze und die rotierenden Komponenten der Walze vorgesehen. Die Sperre, welche nicht rotiert, umfasst innere und äussere Rollenteile, die zwischen der feststehenden Welle bzw. einer stationären Dichtungsbüchse, radial nach innen im Walzenzylinder oder einer Verlängerung davon angeordnet sind.
Eine Kühlflüssigkeit wird in die über den Umfang verlaufenden Kammern geführt und in einem äussern, hohlzylindrischen (ringförmigen) Raum zirkuliert, der um beide Kammern zwischen der Dichtungsbüchse und den Walzenzylinder verläuft, der auch die Kühlflüssigkeit in die zweite Kammer führt, von wo sie von der Walze wegfliesst. Die Sperre ist axial zwischen dem inneren Hohlraum der geregelten Biegewalze und den drehbaren Stützlagern des Lagergehäuses, der Lagerbüchse und den Zahnrädern, wenn sie gebraucht werden, angeordnet. Der ringförmige Raum zwischen den Kammern der Sperre grenzt an die innere Wand des Walzenzylinders oder ihrer Erweiterungen. Die Lager und Zahnräder sind axial ausserhalb der Sperre angeordnet und sind demnach vom inneren Raum der Walze physikalisch und thermisch getrennt durch die Kühlflüssigkeit in den Kammern der Sperre und den Ringraum. Dies bildet eine Kühlzone. In einer in Betracht gezogenen Ausführungsform kann die Kühlflüssigkeit unter höherem Druck stehen, als das hydraulische Fluid und geregelt in und aus dem inneren Raum der Walze fliessen, indem sie durch die Kammerdichtungen dringt, so dass verhindert wird, dass hydraulisches Fluid in der Walze zu den Lagern dringt.
Die Sperre ist in der Lage, eine Sperre von Kühlflüssigkeit aufrecht zu erhalten zwischen dem Walzenzylinder und der Welle der Walze, während sich der Walzenzylinder axial und radial gegenüber der Welle der Walze bewegt. Dies passt die radiale Bewegung des Walzenzylinders bei der Klemmlinienbelastung, der Klemmlinien-Entlastung oder der Korrektur der Kontur der Klemmlinie der Walze an, genau so wie die axiale Ausdehnung der metallischen Komponenten auf Grund von thermischer Ausdehnung, wenn die Walze aufgewärmt wird. Zudem gleicht die Vorrichtung sowohl Versetzungen auf Grund von Biegungen der Welle im Betrieb und Drehbewegungen der Walze aus während der Walzenzylinder bei der Drehung abgedichtet ist.
Da der Walzenzylinder oder eine Verlängerung davon, die in Drehrichtung mit dem Getriebegehäuse und der Dichtbüchse ausgerichtet ist eine innere Oberfläche aufweist, die ständig mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt ist, um die Temperatur des Metalls, zu regeln, das die Lager berührt, wird ein Wärmeschutz errichtet, gegen den Wärmefluss entweder durch das Metall oder durch Kontakt mit dem Fluss des hydraulischen Fluids. Das Schmiermittel für die Lager ist von der Kühlflüssigkeit in den Kammern der Sperre und dem hydraulischen Fluid im Innern der Walze vollständig getrennt. So kann die Temperatur des Schmiermittels der Lager, wie der Lager selbst, wie gewünscht geregelt werden. Zudem können die Reinheit und Schmiereigenschaften der Schmiermittel der Lager unabhängig von der Kühlflüssigkeit in den Kammern der Sperre und dem hydraulischen Fluid im Raum der Walze geregelt werden.
Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeschutz und eine Flüssigkeites-Sperre zwischen dem hydraulischen Fluid, das gebraucht wird, eine geregelte Biegung der Walze zu machen und den Lagern, welche im Betrieb das Lagergehäuse, die Dichtbüchse und Zahnräder stützen, zu schaffen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sperre für eine regelbare Biegewalze zu schaffen, welche rotatorisch, radial und axial versetzte Bewegungen ausgleicht, während innerhalb der Walze ein Wärmeschutz und eine Flüssigkeits- Sperre aufrecht erhalten werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es eine Sperre für eine geregelte Biegewalze zu schaffen, die eine Kühlflüssigkeit verwendet, die vom Schmiermittel für die Lager und dem hydraulischen Fluid, das verwendet wird, die Belastung der Klemmlinie und die Möglichkeiten die Kontur des Walzenzylinders zu verändern, getrennt ist.
Ein Merkmal der Erfindung ist es zwischen den Lagern oder Antriebsgetrieben und dem Innern der geregelten Biegewalze gegen Drehbewegungen und Versetzungen unempfindliche Dichtungen zu schaffen.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es rezirkulierte Kühlflüssigkeit bei einer Sperre zu schaffen, die sich radialen und rotatorischen Bewegungen zwischen dem Walzenzylinder und der feststehenden Welle der Walze und Versetzungen der Welle anpasst.
Eine Aufgabe, eine Eigenschaft und ein Vorteil der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Kühlen des Walzenzylinders oder von deren Verlängerung, die zwischen der wirksamen Oberfläche des Walzenzylinders liegen und der Lager, welche das Lagergehäuse drehbar stützen.
Eine weitere Aufgabe, Eigenschaft und ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die zusätzliche Sicherheit und Zuverlässigkeit der Walze, welche die Dichtung bringt, indem an beiden Enden der Kühlzone Dichtungen verwendet werden, die effektiv und redundant dichten.
Diese und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann erkennbar, wenn er die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen mit den beigefügten Zeichnungen liest.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Schnitts durch einen Endbereich einer regelbaren Biegewalze, welche eine Zweikammer-Sperre zeigt, die zwischen den Stützlagern des Lagergehäuses und dem inneren Raum der Walze angeordnet ist.
Fig.2 und Fig.2A sind Seitenansichten von Schnitten einer regelbaren Biegewalze bei der die Stützschuhe die Walze in Klemmverbindung mit einer andern Walze (Fig. 2) gebracht und von der andern Walze abgehoben (Fig. 2A) haben. BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGFORM Wie in Fig. 1 gezeigt, hat eine regelbare Stützwelle 10 eine feststehende Welle 12, die in einer sphärischen Laufbuchse gelagert 14, die ihrerseits in einem Aufbau oder einer Stütze 16 gestützt ist, welche die Form eines stationären Aufbaus haben kann, die auf einem Fundament oder an der Struktur der Papiermaschine oder an den beweglichen Armen der Papiermaschine befestigt ist.
Immer in der vorliegenden Diskussion ist davon auszugehen, dass beide Ende der beschriebenen, regelbaren Biegewalze im wesentlichen gleich sind und dass die Sperre, welche die Grundlage der Erfindung bildet, an irgend einer der Seiten, oder vorzugsweise an beiden Seiten der Walze angebracht sein können. Dementsprechend ist nur ein Ende der regelbaren Biegewalze gezeigt und beschrieben.
Ein hohler Walzenzylinder 18 ist über der Welle der Walze angeordnet und bestimmt mit der Welle einen Raum 20 im Innern der Walze. Ein oder mehrere Schuhe 22, 24 sind in einer oder mehreren Öffnungen der Welle einander gegenüberliegend montiert und können einzeln betätigt und abgestellt werden, um den Walzenzylinder in Klemmverbindung mit einer zugehörigen Walze und davon weg zu bringen, wie dies in Fig. 2A gezeigt ist. Die Art, wie der Schuh oder die Schuhe 22, 24 mit hydraulischem Fluid beschickt werden, oder hydraulisches Fluid abgelassen werden kann, um die Schuhe mit der inneren Oberfläche 26 des Walzenzylinders in Wirkverbindung und davon weg zu bringen, um den Walzenzylinder mit der zugehörigen Walze in Klemmverbindung und davon weg zu bringen, oder die Biegung der Walze zu verändern, oder den Scheitel, ist dem Fachmann wohl bekannt und wird dem entsprechend nicht in weiteren Einzelheiten diskutiert, ausser um schematisch die selektive Zufuhr von hydraulischem Fluid, wie Öl, über die Leitungen 29, 29a zu den Schuhen 22, 24 zu zeigen, wie mit den Pfeilen 31, 31a angegeben. In gleicher Weise ist es bei der Papierherstellungs-Industrie dass der obere Schuh 22 oder der untere Schuh 24 mehrere axial ausgerichtete Schuhe oder einen einzelnen Schuh bedeuten kann, hydrostatisch oder hydrodynamisch arbeiten können an ihren Grenzflächen zur Oberfläche des Walzenzylinders. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung muss einzig verstanden werden, dass der Grenzbereich jedes der Schuhe den Walzenzylinder in entlang der Klemmlinie (N) in Klemmkontakt mit der Gegenwalze und wieder davon weg bringt mit dem gleichen hydraulischen Fluid geschmiert wird, welches den Schuh oder die Schuhe betätigt. Die Klemmebene verläuft durch die Klemmlinie (N) und die Längsachse der Walze und der zugehörige Gegenwalze 11.
Das hydraulische Fluid, das für die Betätigung und Schmierung der Stützschuhe 22, 24 dient läuft in den Raum 20 im Innern der Walze in einer Kammer 28 zusammen, welche am nahen Ende der Walze, beim Schuh 24 und der Dichtungsanordnug mit den Dichtungen 30, 32 und den Abschlussdeckeln 34, 36 gezeigt ist.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung kann angenommen werden, dass die wirksame Fläche der geregelten Biegewalze bei einem Punkt, radial nach aussen vom Schuh 22, unter diesem Teil der Walze beginnt und sich nach innen erstreckt, wie mit F angezeigt, zu den entsprechenden Stellen am andern Ende der Walze.
Am Ende des Walzenzylinders ist ein hohles, zylindrisches Distanzstück 38 vorhanden, das sich axial nach aussen und axial nach innen erstreckende Kragen 40, 42 aufweist, die am Ende des Walzenzylinders mit geeigneten Mitteln, wie Kopfschrauben 44 befestigt sind und eine axiale Verlängerung des Walzenzylinders bilden. Der Lagerring kann auch als Tellerrad des Getriebes dienen um den Walzenzylinder anzutreiben. Das Getriebegehäuse 48 schliesst den Lagerring ein und definiert einen Raum um den Lagerring, der radial nach aussen und radial nach innen gegenüber dem Lagerring mit den Dichtungen 50, 52 abgedichtet ist. Der Lagerring stützt das Lagergehäuse mit den Lagern 54, 56 in drehbarer Art und Weise. Schmiermittel für das Lager umgibt die Lager im Lagergehäuse mit dem Lagerring und den Dichtungen 50, 52 vollständig.
Das Lagergehäuse ist um das eine Ende der feststehenden Welle angeordnet, aber in einem ringförmigen Abstand 60 zur Welle, der translatorische Bewegungen der Welle, senkrecht zur Längsachse 62 der Welle erlaubt, wenn der Walzenzylinder um die Welle zentriert ist. Der Walzenzylinder ist deshalb nicht notwendigerweise drehgestützt mit den Lagern 54, 56, aber ist durch die Lager mit dem Lagerring und dem Lagergehäuse ausgerichtet.
Eine hohle, zylindrische Dichtungsbüchse 64, erstreckt sich vom Lagergehäuse axial und koaxial mit den Lagern 54, 56 nach innen. Die Lager 54, 56 bleiben somit zur Dichtungsbüchse und zum Walzenzylinder und koaxial um die Drehachse 63 des Walzenzylinders ausgerichtet. In dieser Beschreibung bedeutet der Ausdruck "ringförmig" einen hohlen, ringförmigen Körper oder Raum, wie die Dichtbüchse 64 und der Raum, der durch die Dichtbüchse 64 und den Walzenzylinder 18 definiert wird. Die Dichtbüchse hat zur inneren Wand 39 des Abstandsstücks 38 einen Abstand und definiert einen Ringraum 68 zwischen der Ringbuchse und dem Abstandsstück. Das entfernte Ende 70 der Abstandsbuchse erstreckt sich in den Hohlraum 20 und zeigt keinerlei Struktur oder Stütze in der Längsrichtung der Walze. Ein Paar sich über den Umfang erstreckender Drehdichtungen 69, 69a ist in einem Abstand zwischen dem Abstandsstück 68 und der Dichtbuchse 68 auf jeder Seite der Dichtbuchse 68 montiert.
Die Sperre, die allgemein mit 72 bezeichnet ist, umfasst einen Rollenkörper 74, der aus einem oder mehreren Teilen bestehen kann und der in einer bevorzugten Ausführungsform die drei sich radial nach aussen erstreckenden Flansche 76a, 76b, 76c aufweist. Er umfasst auch einen äusseren Rollenkörper 78, der innerhalb der ringförmigen Dichtbuchse 64 montiert ist und drei entsprechende, sich nach innen erstreckende Flansche 80a, 80b, 80c aufweist. Die inneren und äusseren Rollenkörper sind vorzugsweise aus Metall gefertigt und die sich entsprechenden Flanschpaare 76a, 80a, 76bb, 80b, 76c, 80c sind so angeordnet, dass sie sich radial überlappen, so dass jeder Flansch jedes Paars an den entsprechenden Flansch der andern Rolle angrenzt. Die Flanschpaare des inneren und äusseren Rollenkörpers definieren demnach erste und zweite Flüssigkeitskammern 82, bzw. 84. Die sich überlappenden Flansche der entsprechenden Paare können gegeneinander radial nach innen und aussen gleiten, um zu ermöglichen, dass sich die Kammern radial verändern.
Die äussere Oberfläche 86 des äusseren Rollenkörpers ist mit einem grossen Radius gemacht, um einer sphärische Oberfläche zu bilden. Ein Paar sich über den Umfang erstreckender, axial voneinander getrennten Dichtungen 88, 88a ist der äusseren sphärischen Oberfläche 86 des Rollenkörpers und der inneren Wand 90 der Dichtungsbuchse 64 montiert. Dies erlaubt dem äusseren Rollenkörper sich leicht um eine Achse zu drehen, die senkrecht zur Klemmebene P durch die Längsachse 62 der Walze steht, um sich beim Versetzen der Welle der Walze anzupassen, ohne dass die Dichtbuchse 64 eine entsprechende Bewegung ausführen muss. Da sich der innere Rollenkörper mit dem äusseren Rollenkörper bewegt, verhindert dies auch eine Relativbewegung und den Verlust des Dichtkontakts zwischen den Flanschen 76a, 80a, 76b, 80b, 76c, 80c, so dass die Kammern 82, 84 dicht bleiben, bei Verschiebungen der Welle der Walze.
Die Flansche an den inneren und äusseren Rollenkörpern definieren zwei axial getrennt, sich über den Umfang erstreckende Kammern 82, 84, mit einer Sperre 72. Eine Öffnung 92 in der Aussenwand des äusseren Rollenkörpers und eine entsprechende Öffnung 94 in der Dichtbuchse bildet eine Fluidverbindung zwischen der ersten Kammer 82 und dem Ringraum 68. In gleicher Weise macht eine zweite Öffnung 96 in der äusseren Wand des äusseren Rollenkörper und eine entsprechende Öffnung 98 in der Dichtbuchse eine Fluidverbindung zwischen dem Ringraum 68 und der zweiten Kammer 84.
Eine Einlassbohrung 100 erstreckt sich vom Ende der Walze zu einer Öffnung 101 in der ersten Kammer 82 und führt zu einer Druckquelle, wie einer Pumpe 102, für Kühlflüssigkeit 103 für die erste Kammer 82. In gleicher Weise bildet eine Rücklaufbohrung 104 von der Aussenseite der Welle der Walze eine Leitung für die Kühlflüssigkeit, welche die Kammer 84 über eine gleiche Öffnung 105 verlässt.
Im Betrieb wird die Mittelwelle 12 in der gewünschten, stationären Lage gehalten. Der Walzenzylinder wird z.B. von eine motorgetriebenen Getriebe (nicht gezeigt) gedreht, das in bekannter Weise nach dem Stand der Technik mit dem Walzenzylinder verbunden ist. Die Art und Weise, wie der Walzenzylinder gedreht wird, ist nicht Teil der Erfindung.
Er eine oder der andere oder beide Stützschuhe 22, 24 wird mit einem geeigneten hydraulischen Fluid, sie Öl betätigt, in einer Art und Weise, die dem Fachmann bekannt ist, den Walzenzylinder in Klemmkontakt mit der zugehörigen Walze und wieder davon weg zu bringen, wobei der Klemmkontakt in Fig. 2 mit N bezeichnet ist.
Wenn der Walzenzylinder in Klemmkontakt mit der Zugehörigen Walze und wieder davon weg bewegt wird, wie dies in den Fig. 2 und 2A gezeigt ist, muss sich die Sperre 72 den verschiedenen Arten von Bewegungen der Teile der Walze anpassen. Sie muss sich translatorischen Bewegungen des Walzenzylinders nach aussen und innen von der Längsachse 62 anpassen; sie muss sich Drehbewegungen des Walzenzylinders und des Abstandsstücks, relativ zur Dichtbuchse 64 anpassen; sie muss Versetzungen des Walzenzylinders/Abstandsstücks zur zentralen Welle aufgrund der Biegung der Welle ausgleichen; und sie muss axiale Verlängerungen von Teilen aufgrund von Wärmeausdehnung.
Da das entfernte Ende 70 der stationären Dichtbüchse 64 sih bis zum Hohlraum 20 der Walze erstreckt, wird die axiale Verlängerung des Walzenzylinders gegenüber dem Walzenzylinder durch die voneinander getrennten Drehdichtungen 69, 69a ausgeglichen, die zwischen Abstandsstück und Dichtbuchse, welche die äussere zylindrische Oberfläche 66 der Dichtbuchse tragen angeordnet sind und die zur Längsachse 63 des Walzenzylinders konzentrisch sind. Es gibt ausreichend Raum 59 zwischen dem Walzengestell 16 und dem Getriebegehäuse 48, um die axiale Bewegung des Getriebegehäuses auszugleichen. Die Lager und das Getriebegehäuse bewegen sih axial mit dem Lagerring.
Die sich radial erstreckenden Grenzflächen der Dichtflächen zwischen den Flanschpaaren 76a, 80a, 76b, 80b, 76c, 80c gleichen radiale Bewegungen des Walzenzylinders aus, wenn sie translatorisch durch von den Pumpen 33, 33a zu den Schuhen 22, 24 gepumptes hydraulisches Fluid bewegt oder zurückgezogen werden. Dies erlaubt auch die radiale Veränderung der Form der Sperrkammern 82, 84, wobei die Kammern dicht bleiben. So wird unter Druck Kühlflüssigkeit zur ersten Kammer 82 geleitet über die Leitung 100, die axial ausserhalb der zweiten Kammer angeordnet ist, fliesst dann in den Ringraum 68 nach innen in die Kammer 84 und aus der Walze durch den Kanal 104. Die Kühlflüssigkeit kommt so in direkten Kontakt mit der Innenfläche 39 des Abstandsstücks 38 und kühlt das Abstandsstück 38, oder kühlt die innere Oberfläche des Walzenendes 18, wenn das Abstandsstück nicht gebraucht wird. Diese nach innen Fliessen der Kühlflüssigkeit 103 im Ringraum 68 und den Kammern 82, 84 in Verbindung mit den Drehdichtungen 69, 69a und den zusammenwirkenden Flanschen in den Kammern 82, 84 hält das heisse hydraulische Fluid 28 von Kontakt mit den äusseren Rollenteilen 74, 78 ab. Zudem schützt die Kühlzone, die zwischen den Drehdichtungen 69, 69a oder axial in den innern und äussern Rollenteilen 74, 78 verläuft, die Lager wirksam gegen Wärme vom hydraulischen Fluid und minimiert die Wärmeleitung durch die Teile der Sperre selbst, da die Konstruktion relativ dünnwandig ist und ein inniger Kontakt mit der Kühlflüssigkeit besteht. So ist zum heissen hydraulischen Fluid im Raum der Walze mit der Erfindung ein guter Wärmeschutz geschaffen. Obschon die Erfindung beschrieben wurde, dass verschiedene Fluide als Lagerschmiermittel 58, Kühlflüssigkeit 103 und hydraulisches Fluid 28 verwendet werden, müssen diese Fluide nicht notwendigerweise verschieden sein. Was wichtig ist und was versucht wird zu erreichen, ist dass das Schmiermittel für die Lager von der Kühlflüssigkeit getrennt geführt wird und umgekehrt mit Vorteil vom hydraulischen Fluid getrennt gehalten wird. Die vorliegenden Erfindung erfüllt dieses Konzept, indem die Dreh-, Translations- und Versetzbewegungen der Walze im Betrieb ausgeglichen werden. Aber wie schon vorher erwähnt, ist beabsichtigt und liegt im Umfang der Erfindung, die Kühlflüssigkeit in der Sperre mit einem höheren Druck zu beaufschlagen als das hydraulische Fluid, das zu den Stützschuhen geführt wird, um dadurch das ein Eindringen von Kühlflüssigkeit in den Innenraum der Walze zum hydraulischen Fluid aufrecht zu erhalten, von wo es z.B. mit einer Pumpe (nicht gezeigt) abgepumpt wird, was dem Fachmann, wohl bekannt ist. Entsprechend ist auch vorgesehen, dass die Kühlflüssigkeit und das hydraulische Fluid die gleiche Flüssigkeit sein könnten, wenn erwünscht. Sonst werden in der bevorzugten Ausführungsform das Schmiermittel für die Lager, die Kühlflüssigkeit und das hydraulische Fluid separat gehalten und die Wärmesperre errichtet und aufrecht erhalten.
Verschiedene Modifikationen sind möglich und liegen innerhalb dem Umfang der Erfindung. Z.B. könnte das Konzept, dass die Kammern 82, 84 der Sperre radial nach aussen erweitert werden können durch andere Mittel, wie Wände aus flexiblem Material, zwischen dem innern und dem äussern Ring erstrecken erreicht werden. Die Sperre könnte auch eine oder mehrere Kammern aufweisen, die direkt mit dem Abstandsstück in Kontakt stehen.
Schliesslich ist beabsichtigt sich, allgemein jede Art von geregelter Biegewalze gemeint, bei der es nötig ist, das Schmiermittel für die Lager vom hydraulischen Fluid getrennt zu halten, und bei der der Walzenzylinder ein- und auswärts, oder translatorisch bewegt werden kann, gegenüber der Welle der Walze, oder mit einer Klemmspaltregelung so zu biegen, dass ein Leck für das hydraulische Fluid entstehen könnte, durch das hydraulisches Fluid axial nach aussen zu den Lagern gelangen könnte. Die Sperre ist deshalb nicht beschränkt auf die Verwendung bei sog. selbstladenen, geregelten Biegewalzen.
Dementsprechend wurde eine Wärmesperre für eine geregelte Biegewalze gezeigt, welche die geforderten Ziele erreicht und die Eigenschaften und Vorteile erreicht, wobei weitere für den Fachmann leicht zu erkennen sind, wenn er die Beschreibung und die Ansprüche liest und die beigefügten Zeichnungen sieht.

Claims

1. Geregelte Biegewalze (10) zum Bewegen in Klemmberührung mit einer zugehörigen Walze (11) und wieder davon weg, und mit einer nicht drehbaren, zentralen Achse (12), einem hohlen, zylindrischen Walzenzylinder (18) mit einer longitudinalen Drehachse (63), welcher um die zentrale Achse (12) angeordnet ist und einen inneren Raum (20) in der Walze (19) definiert, und mit Lagern (54, 56) welche nahe den Enden der zentralen Achse (12) und um die zentrale Achse (12) angeordnet sind und mit Mitteln zum Abstützen (22, 24) des Walzenzylinders auf der zentralen Welle und um den Walzenzylinder in Klemmberührung mit der zugehörigen Walze und wieder davon weg zu bringen, oder die Kontaktlinie (N) der Klemmberührung anzupassen oder beides, wobei die geregelte Biegewalze weiter umfasst:

Lager (46, 48) in der Nähe der beiden Ende des Walzenzylinders (18);

wobei die Lager (54, 56) die drehbaren Teile (46, 48) der Lager gegenüber dem Walzenzylinder (18) koaxial oder zu einer ringförmigen koaxialen Abbstandshalter-Erweiterung (38) koaxial anordnen;

Mitteln (50, 52) zum Aufnehmen von Schmiermittel (58) für die Lager in der Vorrichtung (46, 48) und zum Stützen der Lager und zum Schmieren der Lager (54, 58);

Mitteln (29, 29a, 33, 33a) zum Liefern von hydraulischem Fluid zum Betätigen der Vorrichtung (22, 24) zum Stützen und schmieren der Grenzflächen zwischen dem Walzenzylinder (18) und der Vorrichtung (22, 24) zum Stützen im Innern des Raumes (20); und

einer Sperre (72) die zwischen der Achse (12) der Walze und dem Walzenzylinder (18), oder einer ringförmige, koaxialen Abstandshalter-Erweiterung (38) desselben, in der Nähe wenigstens eines Endes der Walze (10) angeordnet ist, wobei die Sperre (72) eine sich radial erstreckende flüssige Sperre und einen Wärmeschild zwischen dem hydraulischen Fluid im inneren Raum und dem Lager (54, 56) an den entsprechenden Enden der Walze aufweist.

2. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 1, bei der: die Sperre (72) eine Dichtungsbüchse (64) aufweist, welche einen Abstand (68) zwischen der Dichtungsbüchse (64) und dem Walzenzylinder (18) oder einer koaxialen, ringförmigen Abstandshalter- Erweiterung (38) bestimmt, wobei der Abstand (68) ausgebildet ist, die Kühlflüssigkeit aufzunehmen.

3. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 2, die weiter umfasst: Dichtungsmittel (88, 88a), die versetzt werden können und die zwischen der Dichtungsbüchse (64) und der Kammer (82) montiert sind, und welche eine Versetzungsbewegung zwischen der Dichtungsbüchse (64) und der Kammer (82) zulassen und dabei dicht bleiben.

4. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 1, bei der: die Lager (46, 48) ein Lagergehäuse (48) und einen Lagerring (54, 56) umfassen, wobei die Lager (54, 56) auf dem Lagerring (46) abgestützt sind, der mit dem Lagergehäuse (48) zusammen das Lager (54, 56) und sein Schmiermittel getrennt aber angrenzend an die Sperre (72) einschliesst.

5. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 1, bei der:

die Sperre (72) zwei Kammern (82, 84) umfasst; und weiter

Mittel (92, 94, 68, 96, 98) umfasst, zum Erstellen einer Fluidverbindung zwischen den zwei Kammern (82, 84);

einem Einlass (100) zum Führen von Kühlmittel in die erste (82) der beiden Kammern (82, 84); und

einem Auslass (104) zum Wegführen von Kühlflüssigkeit aus der zweiten (84) der beiden Kammern (82, 84).

6. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 5, die weiter umfasst Dichtungsmittel (64) für die Sperre (72) und die einen Raum (68) bilden zwischen der Sperre (72) und dem Walzenzylinder (18) oder einer ringförmigen Abstandshalter-Erweiterung (38), und mit Öffnungen (92, 94, 98, 96) zum Bilden einer Fluidverbindüng zwischen dem Raum (68) und der ersten und der zweiten Kammer (82, 84), wobei die Kühlflüssigkeit von der ersten (82) der zwei Kammern in den Raum (68) gelangt und in die zweite Kammer geleitet wird.

7. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 6, bei welcher: die Dichtungsbüchse (64) koaxial zu den Lagern (54, 56) befestigt ist, um dabei den ringförmigen Raum (68) gegenüber dem Walzenzylinder (18) oder einer Abstandshalter-Erweiterung (38) beizubehalten.

8. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 5, bei welcher: das erste (82) der zwei Kammern axial ausserhalb der zweiten (84) beiden Kammern angeordnet ist.

9. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 6, bei welcher: die Dichtungsbüchse (64) drehende Dichtungen (69, 69a) aufweist, die zwischen der Dichtungsbüchse (64) und dem Walzenzylinder (18) oder einer Abstandshalter- Erweiterung (38) angeordnet sind, um dazwischen eine drehbare Dichtung zu bilden.

10. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 9, bei welcher: die sich drehenden Dichtungen (69, 69a) ein Paar von axial voneinander getrennten, über den Umfang verlaufende Dichtungen (69, 69a) bestehen, welche nahe bei jedem der Ende des Raumes (68), zwischen der Dichtbüchse und dem Walzenzylinder (18) oder einer ringförmigen Abstandshalter-Erweiterung (38) liegen, um die Ende des Raumes abzudichten.

11. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 5, bei welcher: die Kammern durch innere und äussere sich gegenüberliegende Ringe (74, 78) gebildet werden, wobei der äussere Ring (78) ausgebildet ist, sich mit dem Walzenzylinder (18) translatorisch zu bewegen und mehrere Flanschpaare (76, 80) dichtend zusammenwirken, und auch dicht bleiben, wenn sich die Kammern (82, 84) vergrössern, wenn sich die Ringe (74, 78) gegeneinander verschieben, wenn sich der Walzenzylinder translatorisch bewegt.

12. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 7, bei welcher: die Dichtbüchse (64) axial frei bewegbar ist.

13. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 2, bei welcher: die Dichtbüchse (64) und die Sperre (72) wenigstens eine Öffnung (92, 94) aufweisen, um eine Verbindung zwischen der Kammer (82) und dem Raum (68) zu errichten, wobei die Kühlflüssigkeit in den Raum (68) zwischen der Dichtbüchse (64) und dem Abstandshalter (38) eingeführt wird und dabei eine Flüssigkeits- und Wärmesperre errichtet und aufrecht erhalten wird zwischen dem Raum (20) im Innern der Walze (10) und den Lagern (54, 56).

14. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 1, welche weiter umfasst:

einen Einlass (100) zum Zufuhren von Kühlflüssigkeit von ausserhalb der Walze in die Kammer (82);

einen Auslass (104) zum Wegführen von Kühlflüssigkeit aus der Sperre (72).

15. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 1, welche weiter umfasst:

einen hohlen Abstandshalter (38), der sich wenigstens über das eine Ende des Walzenzylinders (18) hinaus koaxial erstreckt und eine innere Oberfläche (39), in einem Abstand von der Welle (12) der Walze aufweist;

eine Dichtbüchse (64) die sich axial um die Welle (12) der Walze und koaxial dazu erstreckt, und die einen Raum (68) bildet mit der inneren Oberfläche (39) des Abstandshalters (38);

wobei das Lager einen Lagerring (46) aufweist, der am Abstandshalter (38) montiert ist, und ein Lagergehäuse (48), wobei die Lager (54, 56) zwischen dem Lagerring (46) und dem Getriebegehäuse (48) montiert sind, um den Abstandshalter (38) um die Lagerbüchse (64) drehbar auszurichten.

16. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 1, bei welcher:

die Sperre (72) eine Dichtbüchse (64) enthält, die sich entweder unter einem Teil des Walzenzylinders (18) oder unter einer Erweiterung (38) erstreckt, und mit Ringen (74, 78) die zwischen der Dichtbüchse (64) und der Welle (12) der Walze montiert ist, wobei die Ringe (74, 78) eine erste und eine zweite vergrösserbare Kammer (82, 84) zum Aufnehmen einer Kühlflüssigkeit bilden; und die weiter umfassen

Mittel (69, 69a) zum Dichten des Raumes (68);

Mittel (92, 94, 98, 96) zum Bilden einer Fluidverbindung zwischen der ersten Kammer (82) und dem Raum (68) und zwischen dem Raum (68) und der zweiten Kammer (84), wobei Kühlflüssigkeit von der ersten Kammer (82) in den Raum (68) und in die zweite Kammer (84) fliessen kann;

mit ersten Leitungen (100) zum Erstellen einer Fluidverbindung von einer Quelle (102) für Kühlflüssigkeit ausserhalb der Walze (10) zur ersten Kammer (82);

mit zweiten Mitteln (104) zum Entfernen von Kühlflüssigkeit aus der zweiten Kammer (82);

wobei eine Flüssigkeitssperre und ein Wärmeschild (72) gebildet wird zwischen dem Raum (20) der Walze und den Lagern (54, 56).

17. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 16, die weiter umfasst: Dichtungen (88, 88a), die bei Versetzungen dichten, und die zwischen den Ringen (74, 78) und der Dichtbüchse montiert sind um sich Versetzungen zwischen dem Walzenzylinder (18) und der Welle (12) der Walze anzupassen und dabei eine Flüssigkeitsdichtung zwischen den Ringen (74, 78) und der Dichtbüchse zu bilden.

18. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 16, bei welcher: die Ringe (74, 78) innere und äussere Ringe (74, 78) umfassen, von denen jeder entsprechende, sich radial erstreckende Flansche (76, 80) aufweist, die zusammenwirken, um eine sich radial erweiterbare Dichtung zu bilden, welche die sich radial erstreckenden Wände der ersten und der zweiten Kammer (82, 84) bilden, und die in den Kammern Flüssigkeitsdichtungen bilden, wenn der Walzenzylinder (18) von den Stützmitteln (22, 24) gegenüber der Welle (12) radial bewegt wird.

19. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 18, bei welcher:

Dichtungen (88, 88a), die bei Versetzungen dichten zwischen dem äusseren Ring (78) und der Dichtbüchse (64) montiert sind, um sich Versetzungen zwischen dem Walzenzylinder (18) und der Welle (12) der Walze anzupassen;

der äussere Ring (78) eine gebogenen äussere Oberfläche (86) aufweist, die mit den Dichtungen (88, 88a), welche bei Versetzungen dichten, zusammenwirken, um eine Flüssigkeitsdichtung zu bilden zwischen dem äusseren Ring (78) und der Dichtbüchse (64).

20. Geregelte Biegewalze (10) nach Anspruch 16, bei welcher: die zweiten Mittel zum Entfernen von Flüssigkeit eine Leitung (104) umfassen, die von der zweiten Kammer (84) aus der Walze führen.