EP0061456A1

EP0061456A1 - Presswalze, deren durchbiegung einstellbar ist

Info

Publication number: EP0061456A1
Application number: EP81901918A
Authority: EP
Inventors: Christian Schiel; Robert Wolf
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1980-06-28
Filing date: 1981-06-26
Publication date: 1982-10-06
Also published as: JPH0229797B2; CS489181A2; DE3165680D1; BR8108896A; FI70988C; EP0043119A1; YU158381A; CS231986B2; WO1982000165A1; EP0043119B1; USRE32586E; FI70988B; FI822393L; FI822393A0; US4414890A; JPS57501037A

Description

Preßwalze, deren Durchbiegung einstellbar ist

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Preßwalze, deren Durchbiegung einstellbar ist, insbesondere für die Papierindustrie, mit. einem hohlen Waizenmantei, der um einen feststehenden Biegeträger (Joch) rotierbar ist und der mit einer Gegenwalze einen von einer Bahn durchlaufenen Preßspalt bilden kann, wobei die Drehachse der beiden Walzen und der Preßspalt in einer Preßebene liegen, ferner mit den folgenden Merkmalen: a) der Waizenmantei ist an seinen beiden Enden durch je ein Pendel lager wenigstens mittelbar gegen das Joch abgestützt; b) im Bereich des Preßspaltes befindet sich im Walzenmantel eine hydraulische Stützeinrichtung, die in. der Preßebene Stützkräfte vom Joch auf den Waizenmantei überträgt; c) das Joch ruht an seinen beiden Enden mit je einer Abstützflache unmittelbar auf zwei Abstützböcken; d) im Längsschnitt gesehen ist die Entfernung zwischen den zur Walzendrehachse senkrechten Mittelebenen der Abstützf!ächen des Jochs höchstens geringfügig größer als (vorzugsweise gleich groß wie) die Entfernung zwischen den Lagern der Gegenwalze. Stand der Technik

Preßwalzen der vorgenannten Gattung und Preßwalzen ähnlicher Bauart sind bekannt aus den folgenden Druckschriften:

1. Zeitschrift "Das Papier" 1980, Heft 5, Seiten 165-171,

2. DE-AS 2407510,

3. US-PS 3119324,

4. DE-OS 2503051,

5. US-PS 3276102,

6. DE-AS 2418431,

7. US-PS 3766620,

8. DE-AS 2826316.

Sei den Preßwalzen, die aus den Druckschriften 1 und: 2 bekannt sind, ist der Walzenmantel der Preßwalze etwa, gleich lang wie der Walzenmantel der Gegenwalze. Der Walzenmantel ist an seinen beiden Enden mit Hilfe je eines Pendellagers unmittelbar auf dem Joch gelagert. Dadurch ist, im Längsschnitt gesehen, die Entfernung zwischen den (zur Walzendrehachse senkrechten) Mlttelebenen der Pendellager beträchtlich kleiner als die Entfernung zwischen den Mittelebenen der Lager der Gegenwalze.

Die bekannte Preßwalze gemäß Druckschrift 1 (insbesondere Seite 169, Abb. 1) ist eine sogenannte "Schwimmende Walze". Dort ist die hydraulische Stützeinrichtung als eine halbringförmige, zwischen Joch und Walzenmantel befindliche Druckkammer ausgebildet, die sich im wesentlichen über die ganze Länge des Walzenmantels erstreckt. Dagegen weist die aus der Druckschrift 2 bekannte Preßwalze eine gewisse Anzahl von hydrostatischen Druckschuhen auf, die entlang dem Preßspalt über die Länge des Waizenmanteis verteilt sind.

Solche Preßwalzen werden beispielsweise im Naßteil von Papiermaschinen verwendet (als Entwässerungspressen) oder zur Glättung des getrockneten Papiers, z.B. in Kalandern. Insbesondere in dem zuletzt αenannten Anwendungsfall ist eine äußerst präzise Paßform zwischen der Preßwalze und der Gegenwalze erforderlich, damit die Dicke des Papiers über die Papierbahnbreite gleichmäßig wird. Dadurch soll erreicht werden, daß beim Aufrollen der Papierbahn ein Wickel entsteht, dessen Form möglichst genau zylindrisch ist. Wenn nämlich die Paßform zwischen den Walzen ungenau ist, dann entstehen beim Aufrollen der Papierbahn ungleichförmige Wickel, die sich nur schlecht weiterverarbeiten lassen und zu Ausschuß führen.

Bei der Behandlung einer Papierbahπ in einer solchen Walzenpresse kann es auch erwünscht sein, auf die Randbereiche der Papierbahn einerseits und auf den Mittelbereich andererseits unterschiedliche Preßkräfte auszuüben. Dadurch versucht man, Ungleichförmigkeiten der Papierdicke zu beseitigen, die anderen Stellen der Papiermaschine verursacht worden sein können (Beispiele: Ungleiches Flächengewicht über der Breite der Papierbahn, verursacht im Naßteil der Papiermaschine; oder ungleiche Feuchtigkeit eines Filzes; oder ungleicher Trockengehalt über der Breite der Papierbahπ vor einem Glättwerk). Oie bekannten Walzenpressen, die eine Preßwalze mit einstellbarer Durchbiegung und eine massive Gegenwalze aufweisen, haben den Nachteil, daß die gewünschte Gleichförmigkeit der Dicke der behandelten Materialbahn häufig noch nicht erreicht werden kann. Es entstehen immer wieder Abweichungen, die je nach Höhe der Preßkraft verschieden groß sein können und die anscheinend darauf beruhen, daß die Entfernung zwischen den Lagern bei der Gegenwalze größer ist als beim Walzenmantel der Preßwalze.

Der vorbeschriebene Nachteil haftet allen bekannten Bauarten an, gleichgültig ob es sich um eine "Schwimmende Walze" (Druckschrift 1, Seite 169, Abb. 1) oder um eine Preßwalze gemäß Druckschrift 2 handelt.

Zwar ist es aus der Druckschrift 1 bekannt, mit Hilfe einer Korrekturkammer und mit Hilfe von sogenannten Ringelementeπ, deren Innenraum drucklos ist, die bisher beobachteten Ungleichförmigkeiten in der Bahndicke zu verringern. Jedoch ist die Bauform der Walzeπpressen im Prinzip unverändert geblieben. Dadurch ist es dort nicht gelungen, die Ursache für die Ungleichförmigkeiten von Grund auf zu beseitigen.

Aus den Druckschriften 3 und 4 sind Preßwalzen bekannt, deren Walzenmantel an seinen beiden Enden Verlängerungen aufweist, an denen die Lager für den Walzenmantel angeordnet sind. Dadurch ist die Entfernung zwischen den Waizenmanteilagern größer als in den Konstruktionen gemäß den Druckschriften 1 und 2. Jedoch ist dort dementsprechend auch die Länge des Jochs vergrößert worden. Insbesondere ist der Abstand zwischen den Mittelebenen der Abstützflachen des Jochs größer als in den Konstruktionen gemäß den Druckschriften 1 und 2, jedenfalls beträchtlich größer als die Entfernung zwischen den Lagern der Gegenwalze. Dies hat verschiedene Nachteile: Zum einen treten 8iegemomeπte in den Maschinengestellen auf, welche die Preßwalze und die Gegenwalze tragen. Besonders gravierend ist, daß das Biegemoment in der Mitte des Joches wesentlich höher wird als bisher, so daß der Jochdurchmesser vergrößert werden muß, wenn gleiche Stützkräfta wie bisher vom Joch auf den Walzenmantel übertragen werden sσllen. Dadurch wird die gesamte Preßwalze größer, schwerer und teuerer.

Eine andere Preßwalze mit verlängertem Walzenmantel ist bekannt aus der unmittelbar auf Druckschrift 5, Figur 9. Dort ruht das Joch nicht / Abstützböcken, sondern mittels zusätzlicher Wälzlager auf der Innenseite des Walzenmantels. Dadurch wird man aber gezwungen, die Lager für den Walzenmantel beträchtlich zu vergrößern; denn diese müssen nunmehr sowohl die Stützkräfte für den Walzenmantel als auch die Stützkräfte für das Joch auf die Abstützböcke und das Maschinengestell übertragen.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Preßwalze, deren Durchbiegung einstellbar ist, derart zu gestalten, daß sie beim Anpressen an die Gegenwalze zusatraien mit dieser eine fehlerfreie Paßform bilden kann, ohne daß die Entfernung zwischen den Stützflächen des Joches in nennenswertem Maße größer als die Entfernung zwischen den Lagern der Gegeπwalze ist. Darüber hinaus soll die Möglichkeit geschaffen werden, daß bei Bedarf Einrichtungen zum Aufbringen einer willkührlichen Zusatzdurchbiegung der Enden des Walzenmantels in der Preßwalze untergebracht werden können, ohne daß sich hierdurch deren Hauptabmessungeπ vergrößern. Schließlich soll es möglich sein, die erfindungsgemäße Preßwalze bei Bedarf mit einer einfachen Antriebseinrichtuπg auszustatten.

Die erfindungsgemäße Lösung

Die zuvor angegebene Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Preßwalze mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Wesentlich ist hierbei, daß die Abstützböcke Kragstücke aufweisen, die sich in das Innere des Walzenmantels hinein erstrecken, und daß an diesen Kragstückeπ die Abstützflachen für das Joch vorgesehen werden. Die Erfinder haben nämlich erkannt, daß diese Anordnung die entscheidende Voraussetzung dafür ist, daß man die Entfernung zwischen den Pendellagern des Walzenmantels gleich (oder wenigstens angenähert gleich) der Entfernung zwischen den Lagern der Gegenwalze machen kann ohne daß die Entfernung zwischen den Abstützflachen für das Joch vergrößert werden muß oder ohne daß man auf die Abstützung des Joches unmittelbar an den Abstützböcken verzichten muß. Gemäß der Erfindung werden also die AbStützflächen für das Joch und die Pendel lager für den Walzenmantel "ineinander geschachtelt') jedoch in einer anderen Weise als es aus der Druckschrift 5 bekannt ist und ohne daß die oben angegebenen Nachteile jener bekannten Konstruktion auftreten. Insbesondere können solche Pendellager für den Waizenmantei verwendet werden, deren Abmessungen in den üblichen Grenzen verbleiben.

Gegenüber den aus den Druckschriften 1 und 2 bekannten Preßwalzen weist der Waizenmantei eine größere Länge auf, so daß bei Bedarf an den Enden des Waizenmanteis zusätzliche hydraulische Stützeiπrichtungen vorgesehen werden können. Dies wird weiter unten im einzelnen erläutert. Außerdem bietet die erfindungsgemäße Konstruktion die Voraussetzung für einen einfachen und dennoch kinematisch einwandfreien Zahnradantrieb für den Walzenmantel. Auch dies wird im einzelnen weiter unten beschrieben.

Der wichtigste Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man die Entfernung zwischen den Pendellagern des Walzenmantels etwa gleich groß machen kann wie die Entfernung zwischen den Lagern der Gegenwalze, ohne daß die Gesamtlänge der Preßwalze (insbesondere am Joch) vergrößert werden muß, und daß man hierdurch beim Anpressen der Preßwalze an die Gegenwalze eine fehlerfreie Paßform zwischen den beiden Walzen erreichen kann.

Die eingangs genannte Druckschrift β zeigt eine von der erfindungsgemäßen Preßwalze grundsätzlich abweichende Bauform. Dort ruht das Joch nicht in einem Abstützbock, sondern über glockenförmigen Endteilen und mittels zusätzlicher Wälzlager auf den Enden des Waizenmanteis. Somit müssen die das Joch tragenden Stützkräfte über die vorgenannten Teile und über die Peπdellager des Walzenmantels auf ein Gestell, Abstützböcke oder dergleichen übertragen werden. Dabei müssen aber die Pendel!ager zusätzlich noch die den Waizenmantei tragenden Stützkräfte übertragen. Diese bekannte Konstruktion hat also, ähnlich wie die Preßwalze gemäß Druckschrift 5, den Nachteil, daß nicht nur die Zahl der Wälzlager größer ist, sondern daß auch noch die Pendellager des Walzenmantels stärker dimensioniert werden müssen. Zusätzlich besteht ein Nachteil darin, daß die das Joch tragenden und an den Enden des Walzenmantels angreifenden Stützkräfte außerordentlich störend wirken, wenn man mit Hilfe der hydraulischen Stützeiπrichtuπg eine bestimmte Biegelinie des Waizenmanteis erzeugen will. Mit anderen Worten: Es ist unmöglich, eine präzise Paßform zwischen dem Waizenmantei und der Gegenwalze zu erzielen.

Ausgestaltungen der Erfindung

Weil sich das Joch beim Betrieb der Preßwalze durchbiegt, werden die Abstützflächeπ für das Joch vorzugsweise kugelig ausgebildet, wie an sich bekannt. Außerdem wird man die Konstruktion im allgemeinen derart wählen, daß im unbelasteten Zustand der Preßwalze das Joch koaxial zum Walzenmantel liegt. In diesem Falle haben an jedem Walzenende die kugelige Abstützfläche für das Joch und das Pendellager des Walzenmantels denselben Mittelpunkt. Mit anderen Worten: Die beiden Mittelpunkte fallen zusammen. Man kann hiervon jedoch auch wie folgt abweichen: Der Mittelpunkt der kugeligen Abstützfläche für das Joch kann gegenüber dem Mittelpunkt des Walzenmantel-Pendellagers versetzt sein, und zwar in radialer Richtung zur Gegenwalze hin. Dadurch kann - bei ansonsten gleichen Abmessungen eine größere Durchbiegung des Joches zugelassen werden.

In beiden Fällen besteht ein wesentlicher Vorteil darin, daß - in einem Längsschnitt gesehen - an jedem Walzenende die vom Joch und die vom Walzenmantel in den Abstützbock eingeleiteten Stützkräfte in der gleichen Wirklinie liegen. Wenn man auch noch die Mitte der Auflagefläche des Abstützbockes auf dem Maschinengestell in dieser Wirklinie anordnet, dann wirkt kein Biegemoment zwischen dem Abstützbock und dem Maschinenqestell.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Anspruch 3 angegeben. Dieser besagt mit anderen Worten, daß die Entfernung zwischen den beiden Abstützflächen des Jochs kleiner ist als die Entfernung zwischen den Walzenmantel-Pendenagern. Hierbei müssen zwar gewisse Biegemomente in Kauf genommen werden. Jedoch erzielt man in anderer Hinsicht Vorteile: Einerseits verringert sich hierdurch die Durchbiegung des Joches (gleicher Joch-Durchmesser und gleiche Belastung vorausgesetzt). Aufgrund der geringeren Durchbiegung des Joches kann die lichte Weite des Walzenmantels und damit auch sein Außeπdurchmesser verkleinert werden. Andererseits wird unter gleichbleibender Belastung auch die Spannung im Joch geringer. Dadurch kann man auf weniger hochfeste Werkstoffe für das Joch übergehen, oder man kann den Jochdurchmesser verkleinern, wodurch wiederum eine Möglichkeit gegeben ist, den Walzendurchmesser zu verkleinern, In jedem Falle kann man die Herstellungskosten der Preßwalze durch die genannte Maßnahme verringern.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfiπdungsgemäßen Preßwalze sind in den Ansprüchen 4 bis β angegeben.

Ein besonders wichtiger weiterführender Gedanke der Erfindung befaßt sich mit der Gestaltung eines Zahnrad-Antriebes für den Waizenmantei. Die wesentlichen Merkmale dieses Antriebes sind in den Ansprüchen 7 und 8 angegeben. Der Anspruch 7 besagt mit anderen Worten: In einem Längsschnitt durch die Preßwalze gesehen ist ein Außen-Zahnkranz derart angeordnet, daß seine zur Walzeπdrehachse senkrechte Mittelebene wenigstens angenähert mit der Mittelebene des Walzenmantel-Pendellagers zusammenfällt,. Aus der eingangs genannten Druckschrift 7 ist eine Antriebsvorrichtuπg für eine Preßwalze bekannt, die in wesentlichen Details von der erfindungsgemäßen Bauweise abweicht. Zwar ist dort ebenfalls am Walzenmantel ein Außenzahnkranz vorgesehen .mit dem ein pendelnd einstellbares Antriebsritzel käπrat. Jedoch ist dort der Außenzahnkranz gegenüber dem Walzenmantel-PendeHager in Achsrichtung versetzt. Dies hat zur Folge, daß die Zahnkraft im Walzenmantel ein Biegemoment erzeugt. Ein weiterer Unterschied liegt in der Lagerung des Antriebsritzels. Dieses ist in einem vom Abstützbock separaten Getriebegehäuse starr gelagert. Das Getriebegehäuse selbst ist mit Hufe eines zusätzlichen Wälzlagers im Inneren des Walzenmantels gelagert. Dadurch folgt das Getriebegehäuse zusammen mit dem Antriebsritzel einer eventuellen Neigung des Waizenmanteis, wenn dieser sich durchbiegt. Ein Nachteil dieser bekannten Konstruktion ist, daß neben dem Abstützbock, in dem das Joch ruht, ein zusätzliches Getriebegehäuse und ein zusätzliches Lager benötigt werden. Außerdem muß wegen des Antriebes das Joch verlängert werden, und der das Joch tragende Abstützbock muß weiter nach außen gesetzt werden, verglichen mit einer Walze, die keinen Antrieb aufweist. Daraus resultieren weitere Nachteile; insbesondere erhöht sich die Durchbiegung des Joches, wenn dessen Querschnitts-Abmessungen und die Belastung unverändert bleiben. Ein weiterer Gedanke der Erfindung betrifft Maßnahmen, durch die man die Enden des Walzenmantels bei Bedarf abweichend von der normalen Biegelinie willkürlich ausbiegen kann. Hierzu werden gemäß den Ansprüchen 9 bis 16 in den Endbereichen des Walzenmantels zwischen den Walzenmantel Pendellagern und der bisher schon vorhandenen hydraulischen Stützein richtung (nachfolgend "Hauptstützeinrichtung" genannt) zusätzliche hydraulische Stützeinrichtungen vorgesehen. Dabei spielen die Walzenmantel-Pendellager eine große Rolle, weil sie die Mantelenden so festhalten, daß diese nicht ausweichen können. Durch entsprechende Druckverteilung in den zusätzlichen Stützeinrichtungen, welche in oder gegen die Anpreßeinrichtung wirkend angeordnet werden können, sind folgende Verformungen der Biegelinie möglich:

1. Die Zusatz-Stützeinrichtungen sind nicht beaufschlagt. Oer Waizenmantel biegt sich nach der normalen Siegelinie. Jedoch kann durch Änderung des Druckes in der Hauptstützeinrichtung entweder genau gleichmäßig ode stärker in der Mitte oder stärker an den Rändern gepreßt werden.

2. Man läßt die Zusatz-Stützeinrichtungeπ entgegen der Anpreßeiπrichtung wirken und erhöht geringfügig den Druck in der Hauptstützeinrichtung. Resultat: Gleich große Pressung über einen breiten Mittelbereich, höhere Pressung an den Rändern. Erhöht man hierbei den Druck in der Hauptstützeinrichtung noch weiter, dann erhält man ein ebenes Anpreßprofil in den Randbereichen und eine Druckspitze in der Mitte.

3. Man läßt die Zusatz-Stützeinrichtuπgen in der Anprεßeinrichtung wirken und reduziert ein wenig den Druck in der Hauptstützeinrichtung. Resultat: Gleich große Pressung über einen breiten Mittelbereich, Pressung an den Rändern reduziert. Verringert man hierbei den Druck in der Hauptstützeinrichtung noch weiter, dann erhält man ein ebenes Anpreßprofil in den Randbereichen und einen reduzierten Druck in der Mitte. Die Einstellung der Zusatz-Stützeinrichtungen kann bei Bedarf an den beiden Walzenenden verschieden stark erfolgen. Außerdem kann die Hauptstützeinrichtung in mehrere, individuell einstellbare Abschnitte unterteilt sein.

Gegenüber den konventionellen Preßwalzen mit einstellbarer Durchbiegung ist gemäß der Erfindung eine stärkere Walzeπmaπteldurchbiegung mit geringeren Kräften möglich. Denn durch die Vergrößerung der Entfernung zwischen den Pendellagern des Walzenmantels sind^xαie wirksamen Hebelarme zur Erzeugung der Biegemomente beträchtlich größer geworden. Die Belastung der Pendellager ist durch diese Vergrößerung.des Hebelarmes reduziert. Allerdings ist die Anwendung von hydraulischen Zusatz-Stützeiπrichtungen grundsätzlich auch dann möglich, wenn die Entfernung zwischen den Walzenmantel-Pendellagern etwas kleiner ist als die Entfernung zwischen den Lagern der Gegenwalze (Anspruch 17). Dabei kann die Entfernung zwischen den Joch-Abstützflächen etwas größer sein als die LE der Gegenwalze. Ausgestaltungen der hydraulischen Stützeinrichtungen: Die Haupt-Stützeinrichtung im Mittelbereich kann entweder in Form einer Vielzahl hydrostatischer Druckschuheausgeführt werden, oder aber (nach Art der eingangs genannten "Schwimmenden Walze") als eine durchgehende halbringförmige Druckkammer, welche mit Niederdrucköl gefüllt und durch elastische Längs- und Umfangs-Oichtleisten begrenzt ist. Letztere Ausführung hat den Vorteil, daß das Joch nicht durch Bohrungen zur Aufnahme der hydrostatischen Oruckschuhe geschwächt wird und darum im Durchmesser kleiner werden kann, wodurch auch der Mantel der Walze und deren Gewicht und die Herstellkosten verringert werden.

Unabhängig von der Gestaltung der Hauptstützeinrichtung können auch die Zusatz-Stützeinrichtungen entweder als hydrostatische Druckschuhe oder als halbringförmige Druckkammern ausgebildet sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen mit Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Darin zeigt jede der vier Figuren einen Teilschπitt durch eines der beiden Enden einer Preßwalze und schematisch den dazugehörenden Teil der Gegenwalze. x) auch die Entfernungen zwischen den Pendellagern und der Zusatz-Stützeinrichtungen und damit Figur 1 zeigt eine Ausführungsform ohne Antrieb, bei der das Pendellager für den Walzenmantel außerhalb desselben angeordnet ist;

Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform, ebenfalls ohne Antrieb, bei der das Pendellager für den Walzenmantel in dessen Innerem angeordnet ist;

Figur 3 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform von Figur 2 mit Antrieb;

Figur 4 zeigt eine weitere Abwandlung ύer Ausführungsform von Figur 2.

Jede Walze hat an dem einen Ende ein Loslager, wie z.B. in den Figuren 1 und 2 dargestellt und am anderen Ende ein Festlager, entsprechend Fig. 3. Am Festlagerende sind sowohl das Joch 57 als auch der Walzenmantel 51, 52, 47, axial gegen das Gestell 60 unverschieblich festgelegt, während am Loslagerende eine axiale Verschiebung des Joches 7; 27 und des Waizenmanteis 1,2; 21,22 gegenüber dem Gestell 10 erfolgen kann. Außer den Mitteln zur axialen Festlegung unterscheidet sich die Lagerung auf der Festlagerseite nicht von jener auf der Loslagerseite.

Gemäß Figur 1 hat der rotierbare Walzenmantel 1 eine Verlängerung in Form einer angeflanschten Lagerhülse 2. Diese ist über das Pendellager 3 mitdem Abstützbock 4 verbunden, der zugleich als Lagergehäuse dient. Dessen Innenraum ist nach außen durch einen Deckel 5 mit Lippeπdichtung 6 abgedichtet. Der Abstützbock 4 hat ein rohrförmiges Kragstück 4a, das sich in das Innere der Lagerhülse 2 erstreckt. Das Joch 7 ruht mit Hilfe einer kugeligen Büchse 8, die eine Abstützfläche 8a aufweist, gelenkig in dem Kragstück 4a des Abstützbocks 4. Eine Lippendichtung 9 dichtet den Spalt zwischen Joch 7 und Abstützbock 4 nach außen ab. Der Abstützbock 4 ist auf einem beweglichen Lagerhebel oder auf einem Gestell 10 befestigt. Zwischen dem Mantel 1 und dem Joch 7 ist eine halbringförmige Druckkammer 11 gebildet, welche durch Umfangs-Oichtungen 12 und durch einander gegenüberliegende Längs-Dichtleisten 13 begrenzt ist. Dieser Oruckkammer 11 kann über einen Kanal 14 Drucköl zugeführt werden. Dadurch wird auf den Mantel 1 eine Stützkraft aufgebracht, und zwar in Richtung auf die Gegenwalze 17. Die Länge der Druckkammer 11 (Haupt-Stützeinrichtung) ist nur geringfügig kleiner als die Länge BL der Preßzone. In den beiden außerhalb der Preßzone 8L befindlichen 8ereicheπ des Walzenmantels 1 sind zusätzliche Stützeinrichtungen in Form von hydrostatischen Druckschuhen 15 und 16 vorgesehen. Deren Achsen liegen in der Preßebene (die mit der Zeichenebene zusaanmenfällt). Sie können durch Zufuhr von Orucköl über die Leitungen 15a bzw. 16a aktiviert werden. Der eine Druckschuh 15 wirkt in Richtung zur Gegenwalze 17, der andere entgegengesetzt. Dadurch kann den Enden des Waizenmanteis 1 bei Bedarf eine zusätzliche, gezielte Verbiegung aufgezwungen werden. Anstelle der hydrostatischen Druckschuhe 15 und 16 können auch halbringförmige Zusatz Druckkammern vorgesehen werden, ähnlich der Haupt-Druckkammer 11.

Mit m ist die zur Walzendrehachse senkrechte Mittelebene des Lagers 20 der Gegenwalze bezeichnet. Die Entfernung von dieser Mittelebene zu der Mittelebene des am anderen Walzenende befindlichen Lagers ist die sogenannte Lagerentfernung LE. An beiden Walzenenden fallen die Mittelebenen des Lagers 20 und des Pendellagers 3 zusammen; d.h. die Lagerentfernungen sind gleich. Die gleiche Größe hat auch die "Lagerentfernung" der Abstützf!ächen 8a des Jochs 7.

In Figur 2 ist wiederum an einen rotierenden Walzenmantel 21 eine Lagerhülse 22 angeflanscht, welche über ein Pendelrollen!ager 23 am Abstützbock 24 angelenkt ist. Nunmehr ist das Pendelrollenlager 23 jedoch im Inneren der Lagerhülse 22 angeordnet; es ruht mit seinem Innenring auf dem Kragstück 24a des Abstützbockes 24. Ein Lagerdeckel 25 mit Lippendichtung 26 schließt den Olraum des Lagers 23 nach außen ab. Das Joch 27 stützt sich wie in Figur 1 über den kugeligen Ring 8 am Abstützbock 24 ab. Im Joch 27 sind nunmehr haydrostatische Druckschuhe 18, auch-'Stützkolben" genannt, vor gesehen, die von innen den Waizenmantei 21 stützen. Die Preßwalze weist eine Mehrzahl solcher Druckschuhe 18 auf, die in der Preßebeπe aufgereiht sind (Haupt-Stützeinrichtung). Zusätzliche hydrostatische Druckschuhe 15 und/öder 16, die wiederum außerhalb der Preßzone BL angeordnet sind, können so mit Druck beaufschlagt werden, daß eine gewellte Verbiegung des Walzenmantels 21 erzwungen wird.

Die Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit Antriebseinrichtung und mit halbringförmiger Druckkammer 11 (entsprechend Fig.l) jedoch ohne Zusatz Stützeinrichtung. Man könnte allerdings auch hier bei ßedarf eine solche Zusatz-Stützeinrichtung vorsehen. Mit dem Walzenmantel 51 ist eine Lagerhülse 52 und mit diesem ein Zahnkranz 47 verschraubt. Der in dieser Weise verlängerte Walzenmantel ist wieder mit einem Pendel rollenlager 53 auf dem Kragstück 54a des Abstützbocks 54 gelagert. Das Joch 57 ist wieder über die Kugelhülse 8 gelenkig mit dem Kragstück 54a verbunden. Eine Lippendichtung 59 dichtet den Spalt zwischen dem Abstützbock 54 und einer auf das Joch 57 aufgeschobenen Hülse 60 ab. Ein Federring 61 hält über die Hülse 60 die Kugelhülse 8 axial fest (Festlager). Der Abstützbock 54 ist auf einem Anpreßhebel, Anp.reßkolben oder Gestell 10 befestigt. Das Lager 53. ist über einen Stützring 62 und einen Federring 63 gegen axiale Verschiebung gegenüber dem Abstützbock 54 gesichert. Andererseits ist der Zahnkranz 47 über Stützring 64 und Federring 65 gegenüber dem Lager 53 gegen Verschiebung gesichert (Festlager).

Eine Nase 26, welche am Abstützbock 54 befestigt ist, ragt in eine Nute 67 des Joches 57 hinein und sichert dieses gegen Verdrehung. In den Figuren 1 und 2 ist eine solche Verdrehsicherung weggelassen.

Eine Antriebswelle 68 mit Paßfeder 69 wird über eine nicht gezeigte Gelenkwelle angetrieben. Die Antriebswelle 68 ist in einem sphärischen Lager 30 gelagert und mit Lippendichtung 31 in einem Deckel 32 abgedichtet. Das Lager 30 und der Deckel 32 ruhen in einem Lagerschild 30a, das an den Abstückbock 54 angeschraubt ist. Die Welle 68 treibt über eine winkelig einstellbare Zahnkupplung 33 ein Antriebsritzel 34 an, welches mit dem Zahnkranz 47 kämmt. Im Zentrum des Antriebsritzels 34 ist ein sphärisches Lager 35 vorgesehen. Mit diesem ist es schwenkbar . auf einem Haltebolzen 36 gelagert, der mittels eines angeformten Bundes 37 und einer Schraube 38 starr am Abstützbock 54 befestigt ist. Wenn sich beim Betrieb der Preßwalze der Walzenmantel 51 durchbiegt und sich der Zahnkranz 47 dementsprechend neigt, dann kann sich das Ritzel 34 dieser Neigung ohne Schwierigkeiten anpassen.

Das Lager 35 ist einerseits durch einen Federring 39 im Ritzel 34 axial gehalten, und andererseits durch einen Haltering 40 und einen Federring 41 am Haltebolzen 36. Der Abstützbock 54 ist zugleich Getriebegehäuse für die Zahnräder 34 und 47. Im Bereich der Lagerhülse 52 ist das Innere des Getriebegehäuses 54 mittels Deckel 55 und Lippendichtung 56 nach außenabgedichtet.

Eine Gegenwalze und deren Lagerung sind in gleicher Weise wie in Figur 2 angeordnet, in Figur 3 jedoch nicht sichtbar.

In Figur 4 sind alle gegenüber der Ausführungsform von Figur 2 unveränderten Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort. Ein Unerschied besteht im wesentlichen nur darin, daß das Kragstück 24b um das Maß e in das Innere des Walzenmantels 21,22 verlängert ist, und daß dementsprechend das Joch 27 kürzer ausgeführt werden kann.

Claims

Patentansprüche

1. Preßwalze, deren Durchbiegung, einstellbar ist, insbesondere für die Papierindustrie, mit einem hohlen Walzenmantel (1), der um einen feststehenden Biegeträger (Joch 7) rotierbar ist und der mit einer Gegenwalze (17) einen von einer Bahn durchlaufenen Preßspalt bilden kann, wobei die Drehachsen der beiden Walzen und der Preßspalt in einer Preßebene liegen, ferner mit den folgenden Merkmalen:

a) der Waizenmantei (1) ist an seinen beiden Enden durch je ein Pendellager (3) wenigstens mittelbar gegen das Joch (7) abgestützt; b) im Inneren des Walzenmantels (1) befindet sich eine hydraulische Stützeinrichtung (11), die in der Preßebene Stützkräfte vom Joch (7) auf den Walzenmantel (1) überträgt; c) das Joch (7) ruht an seinen beiden Enden mit je einer Abstützfläche (8a) auf zwei Abstützböcken (4); d) im Längsschnitt gesehen ist die Entfernung zwischen den zur Walzeπdrehachse senkrechten Mittelebenen(m) der Abstütz flachen (8a) des Jochs (7) höchstens geringfügig größer als (vorzugsweise gleich groß wie) die Entfernung (LE) zwischen den Lagern (20) der Gegenwalze (17);

dadurch gekennzeichnet, e) daß die Entfernung zwischen den Pendel lagern (3) des Walzenmantels (1) wenigstens angenähert gleich der Entfernung (LE) zwischen den Lagern (20) der Gegenwalze (17) ist und f) daß sich an jedem Walzenende die Abstützfläche (8a) für das Joch (7) an einem sich vom Abstützbock (4) in das Innere des Walzenmantels (1) erstreckenden Kragstück (4a) befindet.

2.Preßwalze nach Anspruch 1, worin das Joch (7) kugelige Abstützflachen (8a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Walzeneπde die kugelige Abstützflache (8a) und das Pendellager (3) des Waizenmanteis (1) wenigstens angenähert denselben Mittelpunkt haben.

3. Preßwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen den Mittelebenen (m) der beiden Abstützflachen (8a) des Jochs(27')kleiner ist als die Entfernung (LE) zwischen den Lagern der Gegeπwalze (Fig.4).

4. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Abstützbock (4; 24) gehörende Kragstück (4a; 24a) rohrförmig ist und zwischen den Waizenmantei (1, 2; 21,22) und das Joch (7); 27) hineinragt.

5. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendellager (3), wie an sich bekannt, zwischen der Außenseite des Waizenmanteis (1, 2) und den als Lagergehäuse ausgebildeten Abstützböcken (4) angeordnet sind (Figur 1).

6. Preßwalze nach Anspruch 4, worin die Pendellager (23; 53) im Inneren des Walzenmantels (21, 22; 51, 52, 47) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Kragstück (24a; 54a) auf seiner Außenseite das Pendellager (23; 53) und auf seiner Innenseite das Joch (27; 57) trägt (Figur 2 oder 3).

7. Preßwalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Waizenmantel (51, 52, 47) im Bereich des einen der beiden Pendellager (53) einen Außen-Zahnkranz (47) aufweist, mit welchem ein pendelnd gelagertes Antriebsritzel (34) kämmt.

8. Preßwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (34) auf einem einzigen in seinem Inneren angeordneten Pendellager (35) gelagert ist, das seinerseits auf einem am Abstützbock (54) starr befestigten Tragbolzen (36) ruht, und daß das Antriebsritzel (34) mittels einer Gelenkkupplung (33) mit einem Antriebselement (Welle 68) verbunden ist.

9. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende des Walzenmantels (1; 21) zwischen der hydraulischen Stützeinrichtung (11; 18) und dem Pendeüager (3; 23) sowie zwischen dem Joch (7; 27) und dem Waizenmantei (1; 21) wenigstens eine zusätzliche hydraulische Stützeinrich tung (15 und/oder 16) vorhanden ist, die unabhängig von der zuerst genannten Stützeinrichtung (11; 18) mit Druckmittel beaufschlagbar ist (Fig. 1 oder 2).

10. Preßwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen hydraulischen Stützeinrichtungen hydrostatische Druckschuhe (15,16) sind.

11. Preßwalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen hydraulischen Stützeinrichtungen halbringförmige Druckkammern sind, die sich zwischen dem Joch und dem Waizenmantel befinden und die durch symmetrisch zur Preßebene angeordnete Längsdichtungen sowie durch Um fangsdichtungen begrenzt sind.

12. Preßwalze nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine am einen Walzenende angeordnete zusätzliche Stützeinrichtung (15, 16) unabhängig von einer am anderen Walzenende angeordneten zusätzlichen Stützeinrichtung mit Druck beaufschlagbar ist.

13. Preßwalze nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die von den zusätzlichen Stützeinrichtungeπ (15) erzeugten Stützkräfte zur Gegenwalze (17) hin gerichtet sind.

14. Preßwalze nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die von den zusätzlichen Stützeinrichtungen (16) erzeugten Stützkräfte von der Gegenwalze (17) weg gerichtet sind.

15. Preßwalze nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Walzenende zwei zusätzliche Stützein richtungen(15 und 16) vorgesehen sind, deren in der Preßebene liegenden Wirkrichtungen einander entgegengesetzt sind.

16. Preßwalze nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen hydraulischen Stützeinrichtungen (15,16) - im Längsschnitt gesehen - im wesentlichen außerhalb der Preßzone (BL) liegen.

17. Preßwalze, deren Durchbiegung einstellbar ist, insbesondere für die Papierindustrie, mit einem hohlen Walzenmantel, der um einen feststehenden Biegeträger (Joch) rotierbar ist und der mit einer Gegeπwalze einen von einer Bahn durchlaufenen Preßspalt bilden kann, wobei die Drehachsen der beiden Walzen und der Preßspalt in einer Preßebene liegen, ferner mit den folgenden Merkmalen:

a) der Walzenmantel ist an seinen beiden Enden durch je ein Pendellager wenigstens mittelbar gegen das Joch abgestützt; b) im Inneren des Walzenmantels befindet sich eine hydraulische Stützeinrichtung, die in der Preßebene Stützkräfte vom Joch auf den Walzenmantel überträgt;

c) das Joch ruht an seinen beiden Enden mit je einer Abstützfläche auf zwei Abstützböcken;

dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende des Walzenmantels zwischen der hydraulischen Stützeinrichtung und dem Pendellager sowie zwischen dem Jpch und dem Walzenmantel wenigstens eine zusätzliche hydraulische Stützeinrichtung vorhanden ist, die unabhängig von der zuerst genannten Stützeinrichtung mit Druckmittel beaufschla bar ist.