DE8129516U1 - Hydrostatische Lagerstützung für hochbelastete Preßwalzen, insbesondere für Papiermaschinen - Google Patents

Description

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P 3888 J. M. Voith GmbH Kennwort: "Hydrostatische Lagerstützung" Heldenhelm

Hydrostatische Lagerstützung für hochbelastete Preßwalzen,. Insbesondere f.Ur Papiermaschinen

Preßwalzen für hohe Belastungen sind in der Regel in Wälzlagern gestutzt, welche die gesamte Linienlast sowie das Eigengewicht der Walze aufzunehmen haben. Es 1st auch bekannt, hydrostatische Lager fUr die übertragung hoher Kräfte zu benutzen.

Ferner sind sogenannte "Schwimmende Walzen" oder S-WaIzen bekannt, bei welchen ein rotierbares Walzenrohr einem durch dieses hindurchgehende/1 feststehenden Kern zugeordnet 1st» wobei zwischen feststehendem Kern und Walzenrohr hydrostatische Drucketemente angeordnet sind, welche in der Anpreßebene wirken und die Linienkräfte vom Walzenmantel direkt auf den feststehenden Kern übertragen.

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Bei sehr hohen WalzenkrHften haben diese drei Konstruktionen Nachtelle: Die reine Wälzlagerung wird sehr kompliziert» well ein einziges Rollenlager je Seite nicht mehr ausreicht. Die Hydrostatiklagerung hat den Nachteil, daß sie ohne Servo-üldruck nicht rotierbar 1st. Die Schwimmende Walze wird dermaßen schwer, daß sie besonders verstärkte Hebezeuge flir Transport und Montage erfordert. Außerdem benötigt eine solche S-WaIze meist eine komplizierte Regelung. Sie 1st wegen des hohen Materialaufwandes teurer als eine Walze ohne Kern und umständlich in der Wartung.

Es 1st Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Preßwalze zu schaffen, welche all diese Nachtelle vermeldet und geeignet ist, beliebig hohe Linienkräfte aufzunehmen. Besonders geeignet soll die Preßwalze sein flir den Betrieb einer "Sattelpresse" (extended nip press"). Bei dieser Art Presse wird eine 1n Laufrichtung breite Preßzone (Sattel) dadurch erreicht, daß der Preßwalze keine Gegenwalze zugeordnet ist, sondern ein konkaver Preßschuh, über weichen ein flUssigkeitsdichtes Preßband gleitet.

Nach dem Hauptgedanken der Erfindung besteht die Lagerung des rotierenden Walzenkörpers aus der Kombination mechanischer, vorzugsweise sphärisch einstellbarer Lager, beispielsweise Pendelrollenlager mit hydraulischen Druckkissen bzw« hydrostatischen Druckelementen, in der Weise, daß die mechanischen Lager Innerhalb rohrförmiger Walzenenden angeordnet sind und sich auf rohrförmigen KragstUcken der Lagerböcke abstützen. Dabei können die mechanischen Lager innerhalb oder außerhalb auf den rohrförmigen KragstUcken befestigt sein. Außerdem greifen die hydraulischen bzw. hydrostatischen Druckelemente mit Wirkrichtung auf die Preßzone hin an den rohrförmigen Enden des Walzenkörpers an. Dabei können die hydraulischen Druckkissen an den Außenflächen und/ oder an den Innenflächen der rohrförmigen Walzenenden angreifen.

Während das mechanische Lager die Positionierung des Walzenkörper Übernimmt und fUr reibungsarme Bewegbarkelt des Walzenkörpers auch bei Stillstand der Hydraulikpumpen sorgt, Übernimmt das hydraulische Druckkissen mit Wirkrichtung auf die Preßzone hin mindestens einen Teil der Lagerkraft, vorzugsweise den größeren Teil davon.

Nach einem zweiten Gedanken sind die (sphärisch einstellbaren) mechanischen Lager Innerhalb des Walzenrohres und die hydraulischen Druckkissen außerhalb der Lagerung angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß die hydraulischen Druckkissen bei derselben Lagerbreite größer ausgebildet werden können und damit bei gleichen Außenabmessungen der Lagerböcke fUr dieselbe HydraulIkkraft ein niedrigerer hydraulischer Druck erforderlich 1st.

Es 1st außerdem vorteilhaft, Hydraulikkissen und sphärisch einstellbare Lager axial so einander zuzuordnen, daß die Resultierenden der vom sphärisch einstellbaren Lager Übertragenen Kräfte und der Druckkräfte des bzw. der hydrostatischen Kissen (es können auch mehrere an gleichen oder auf verschiedenen Radien wirkende Druckkissen sein) etwa in der gleichen Wirkebene und etwa senkrecht zur Walzenachse wirken, d. h. die Lagerentfernung der (sphärisch einstellbaren) mechanischen FUhrungslager und der Hydrostatiklager ist etwa gleich groß. Dadurch werden unerwünschte Biegemotnente auf Gestelle und Fundamente vermieden, die Baulänge der Walze wird minimiert.

Es ist vorgesehen, die oben beschriebene Art einer Walzenlagerung, insbesondere sum Betrieb einer "Sattelpresse" zu verwenden, bei welcher statt einer Gegenwalze ein stationärer Anpreßschuh mit gegen die Preßwalze konkav zylindrisch ausgebildeter Oberfläche zur Anwendung kommt. Die konkave Fläche des Anpreßschuhs preßt

liber ein umlaufendes Band und Filze die zu entwässernde Bahn gegen Jie Preßwalze. Der Preßschuh 1st in einer feststehenden Stutztraverse gelagert und wird z. B. Über Hydraul 1keiemente an das Preßband angedrückt. Eine hydrostatische oder hydrodynamische Schmierung sorgt für niedrige Reibung zwischen Anpreßschuh und Band. Der Antrieb der Presse erfolgt über die Walze. Filze, Papierbahn und Preßband werden von der Walze durch Reibung mitgenommen.

Es 1st weiterhin vorgesehen* den Anpreßschuh hydraulisch gegen die Preßwalze anzudrücken, wobei Über einen Regler analog zum HydraulIkdruck am Anpreßschuh der Druck in den Hydraulikkissen der Walzenlagerung so geregelt wird, daß diese die sphärisch einstellbaren Lager stets entlasten bzw. zumindest dafUr sorgen, daß sie nicht überlastet werden können.

Besonders vorteilhaft 1st es jedoch, die hydraulisch wirksame Anpreßflä'che des Anpreßschuhs etwa gleich groß zu machen, wie die Summe der hydraulischen Kissen der Lagerungen und alle hydraulischen Druckräume von derselben Hydraulikquelle mit gleichem Druck zu versorgen. Auf diese Weise erübrigt sich ein Regler und es ist sichergestellt, daß die mechanische Lagerung nie überlastet werden kann.

Die Erfindung ist anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß konstruierte Walze, entlang Schnittlinie I-I in Fig. 2

Fig, 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie H-II in Fig. 1

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere AusfUhrungsforn.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform.

In den Figuren bezeichnen die Zahlen folgende Teile:

1 = rotierbarer Walzenkörper I

2 - Walzenbezug aus Gummis Kunststoff, Edelstahl etc. ₄

3 = führersei tiger Walzenzapfen 5

4 = triebsei tiger Walzenzapfen ,

5 = Lagerbock

6 = sphärisch einstellbares Lager

7 - Haltering, mit Walzenmantel verschraubt

8 = Hydraulikelement mit

9 und

10 Dichtleisten

11 = Hydraulikelement mit

12 und '

13 Dichtleisten ,

14 und

15 = Hydraulikraum

16 und

17 = Hydraulikölzuleitung

18 = Kühlwasserzulauf

19 = Kühlwasserablauf

20 * DruckluftzufUhrung -

21 - Leckölsamme1 rinne

22 = Dichtspalt

23 s Leckölauslauf

In den Figuren ist die gegenüber einer schwimmenden Walze *

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wesentlich einfachere Konstruktion zu erkennen. Außerdem fallen bei dieser Bauart sämtliche Regel aggregate weg, welche bei S-WaIzen ein Drittel der Gesaatkosten und mehr ausmachen können und entsprechende Personal Schulung und Härtung benötigen. Für die Anordnung und Ausbildung der Hydraulikkissen gibt es natürlich verschiedene Möglichkeiten, von welchen in den Figuren nur drei beispielhaft dargestellt sind.

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Claims (1)

1. Kombinierte mechanisch-hydrostatische Lagerung einer Preßwalze mit einen rotierenden Walzenkörper und zwei Lagerbd-ken, wobei sowohl die mechanische und die hydrostatische LagerkraftUbertragung direkt vom Walzenkörper zu den Lagerböcken erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Lagerungen Innerhalb rohrförmiger Walzenenden angeordnet sind und sich gegen rohrförmige KragstUtke der Lagerböcke abstützen, welche in die rohrförmigen Enden des Walzenkörpers hineinragen, und daß die hydraulischen bzw. hydrostatischen Lagerelemente in Anpreßrichtung auf die rohrförmigen Weizenenden einwirken.

2. Lagerung einer Preßwalze nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Lagerelemente radial außerhalb der mechanischen Lager angeordnet sind.

3.. Lagerung einer Preßwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mechanische und hydraulische Lagerelemente etwa in der gleichen Radialebene an jeder Lagerstelle wirken.

4. Lagerung einer Preßwalze nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalze Bestandteil einer "Sattelpresse" ist.

5. Lagerung einer Preßwalze nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die wirksame Fläche aller hydraulischen Lagerelemente etwa gleich groß wie jene des ebenfalls hydraulisch belasteten Anpreßschuhs ist und daß alle hydraulischen Lagerelemente sowie die Hydraulikkammern für die Anpressung des Anpreßschuhs an die selbe Hydraulikleitung angeschlossen sind.

15.02.83
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