SE426960B - Vals for tryckbehandling av varubanor med en stationer kerna omgiven av en roterbar halvals - Google Patents

Description

áaosszs-ett 2 Det har nu visat sig att vid den erforderliga krafti- ga ökningen av arbetshastigheterna ökar effektbehovet för drivanordningen vid de inledningsvis nämnda valsarna avse- värt. Vid större hastigheter minskar friktionsförlusterna vid tätlisterna gentemot hålvalsens friktion mot den mellan' kärnan och hålvalsen befintliga tryckvätskan. Den viskösa tryckvätskan befinner sig i ett relativt smalt mellanrum mellan den mycket snabbt roterande hålvalsen och den sta- tionära kärnan och medbringas resp fasthålles vid gräns- ytorna, så att en kraftig skjuvpåkänning uppstår. Ju stör- re det tryckvätska innehållande omkretsområdet är desto större blir förlusterna genom vätskefriktion. På motstånds- värdet hos den 1 längskammaren under tryck stående tryck- vätskan kan ingenting ändras. Ett stort motstånd utövar emellertid även den tryckvätska. som vid längstätningarna i form av läckvätska rinner in i mellanrummet mellan hål- valsen och kärnan på den bort från_arbetsnypet vända sidan.

Denna vätska ansamlar sig i mellanrummet, dämmer upp sig framför den i. hålvalsens rotationsriktning följande längs- tätningen och utfyller efter en viss tid delvis mellanrum- met. Det kan slutligen t o m uppstå en ej önskvärd tryck- stegring i mellanrummet.

I DE-Offenlegungsschrift 24 61 914 har man försökt att lösa problemet med vätskefriktion på så sätt, att den ar- betstrycket uppvisande längskammaren görs speciellt smal i omkretsriktningen. Därigenom minskas givetvis även den tryckutövningsyta som står till förfogande. I det i ovan- nämnda Offenlegungsschrift behandlade specialfallet rör det sig emellertid endast om valsar som vid stor hastighet endast har att överföra ett ringa linjetryck. l Den till grund för uppfinningen liggande uppgiften är att minska den vid valsar av den inledningsvis angivna ty- pen vid höga varvtal uppträdande vätskefriktionen utan att annars ingripa i valsens konstruktion. ' .

Till lösning av denna uppgift finns det enligt upp- finningen i mellanrummet en längs hålvalsen sig sträckande, på kärnan fixerad och med hålvalsens inneromkrets samverkan- de list, som leder in den mellan hålvalsens inneromkrets och 3 kärnan befintliga tryckvätskan i b0rtförSelkanaler i kär- nan.

Härigenom avlägsnas den till mellanrummet övernnunaväts- kan ständigt, så att mellanrummet inte kan fyllas med väts- ka och den härav annars beroende vätskefriktionsandelen har undanröjts.

Listen kan vid en första utföringsform skjuta ut från kärnan mot hålvalsens inneromkrets i rotationsrikt- ningen och vara belägen intill den längstätning mot vilken hâlvalsen anlöper i mellanrummet.

Genom listen uppstår mellan kärnan och hålvalsen fram- för den i omkretsriktningen efter listen anordnade längs tätningen en kammare, i vilken den av den roterande hålval- sen ständigt medbringade, i det mittemot arbetsnypet befint- liga mellanrummet mellan kärnan och hâlvalsen-genom läck- förluster vid längstätningarna inträngda läckvätskan stän- ¿¿gt införs_ Bortförselkanalerna är så anordnade att de mynnar i denna kammare och fortlöpande kan bortföra läck- vätskan. Listen har funktionen att kvarhålla läckvätskan i det på grund av listens närhet till närliggande längstät- ning smala området. Den i kammaren befintliga läckvätskan kan nämligen på grund av listens snedställning inte längre strömma tillbaka till mellanrummet från kammaren, eftersom listen då anligger fast och tätande mot hålvalsens inner- omkrets. Genom snedställningen av listen uppstår mellan dess utsida och hålvalsens inneromkrets en spetsig vinkel, i vilken den på hålvalsens inneromkrets befintliga läck- vätskan dras in. Det har visat sig att speciellt vid de här aktuella, större varvtalen den på inneromkretsen vid- häftande läckvätskan utan vidare medbringas under listens kant och att t o m en viss pumpverkan uppstår genom att det i den av listen bildade, smala kammaren kan uppstå ett övertryck som pressar ut den däri sig ansamlande läckväts- kan genom bortförselkanalerna resp i vart fall understöd- jer bortföringen.

Listen kan med sin fria längskant anligga lätt mot hål- valsens inneromkrets.

Den genomdragningseffekt genom vilken den på hålvalsens vaosszs-sl* 4 inneromkrets vidhäftande läckvätskan kan transporteras till kammaren under listen bibehålls därvid. Visserligen ökar effektbehovet något på grund av listens anliggning mot hål- valsens inneromkrets, men denna ökning är dock i jämförel- se med den genom minskningen av uppdämningszonen på den ge- nom avståndet mellan längstätningen och listen givna bred- den och den motsvarande minskade vätskefriktionen insparade - effekten försumbar.

Uppfinningen fungerar emellertid även när listen med sin fria längskant'kvarlämnar ett litet avstånd från hål- valsens innerdmkrets. Avståndet skall normalt sett vara så litet som möjligt. Listen skall således precis inte be- röra hålvalsens inneromkrets. Vid en speciellt stor läck- vätskeansamling i mellanrummet mellan kärnan och hâlvalsen kan ett något större men alltid ändå mycket litet avstånd vara lämpligt för att en uppdämning inte skall bildas på listens utsida. I Listen kan emellertid även vara utförd sanamäuagmß, vilken motsatt hålvalsens rotationsriktning anligger mot dennas inneromkrets och fortlöpande avskrapar hålvalsen, så att ingen ytterligare tryckvätska kan transporteras in i uppdämningszonen.

Det är lämpligt att avskraparen anligger mot hålval- sen i närheten av den längstätning, mot vilken hålvalsen anlöper, för att göra det mellan avskraparen och den ifrå- gavarande längstätningen ännu för uppbyggnaden av en upp- dämningszon kvarblivande omkretsområdet så litet som möj-_ ligt. ' Listen är om den är plan vid samtliga utföringsformer anordnad företrädesvis väsentligen tangentiellt mot kärnan.

Kärnan har normalt en till hålvalsens inneromkrets an- passad, dvs totalt sett i huvudsak cirkulär tvärsektion, varvid vissa konstruktiva omständigheter kan kräva avvikel- ser av ytterkonturen från cylinderformen. Listens snedställ- ning kan definieras därigenom, att den oberoende av dessa avvikelser kan anordnas ungefär så att när konturen på kär- nans tvärsektion är en cirkel tillnärmelsevis ett tangen- :milt Läge erhålles. vsosszs-6 5 Bredden på den av listen bildade kammaren skall vara så liten som möjligt så att listens verkan blir så effek- tiv som möjligt. Listens fria längskant skall därför vara anordnad högst l5° i rotationsriktningen framför den ef- terföljande längstätningen.

Listen kan bestå av en fyllmedelarmerad plast, spe- ciellt glasfiberarmerad epoxiharts.

Man kan även använda andra material med jämförbar styvhet och elasticitet.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hän- visning till de bifogade ritningarna som visar utförings- former. Fig l visar en tvärsektion genom en första utfö- ringsform. Fig 2 visar i större skala ett parti av_fig 1.

Fig 3 och 4 visar ytterligare utföringsformer i mot fig 1 svarande tvärsektioner. Fig 5 visar en utföringsform med som avskrapare utbildad list.

Den som helhet med 10 betecknade valsen omfattar en stationär kärna l, som i sin tur har formen av en massiv vals vilken sträcker sig över banans bredd och är lagrad vid ändarna. Kärnan l är omgiven av en hålvals 2 som med sin inneromkrets 3 kvarlämnar ett radiellt avstånd till kärnan 1. Detta avstånd gör det möjligt för kärnan l att under belastning böja sig inuti hâlvalsen 2 utan att berö- ra denna.

Mellan kärnan l och hålvalsen 2 finns det längstätning- ar 4, 5, vilka är fixerade i kärnan l och anligger mot hål- valsens 2 inneromkrets 3. Längstätningarna 4, 5 är antydda endast som skrafferade rektanglar, eftersom deras detalj- konstruktion inte är väsentlig för uppfinningen. Vid hål- valsens 2 ändar finns det inte visade ändtätningar, så att en längskammare 7 är avtätad på den mot valsnypet 6 vända sidan mellan kärnan 1 och hålvalsen 2, vilken längskammare 7 är fyllbar med tryckvätska via i kärnan 1 upptagna till- förselkanaler 8. Genom tryckvätskans tryck pressas hålval- sen 2 i valsnypet 6 likformigt mot en motvals 20.

Längstätningarna 4,5 kan inte vara absolut täta. En viss mängd läckvätska tränger alltid via längstätningarna 4, 5 in i det mellanrum 9 som är bildat mellan kärnan l och \ dvensszs-sdwd 6 hålvalsen 2 på den bort från valsnypet 6 vända sidan. Vid rotation av hålvalsen 2 i den med pilen ll visade riktning- en medbringas denna läckvätska i riktning mot den längstät- ning 5, mot vilken hålvalsen 2 anlöper. På detta sätt bil- das framför längstätningen 5 en uppdämningszon, i vilken den av hålvalsen 2 medbringade läckvätskan införs och utfyl- ler mellanrummet mellan kärnan l och hålvalsen 2. Uppdäm- ningszonen utvidgar sig efterhand eftersom genom läckför- lusterna ständigt någon tryckvätska kommer in i mellanrum- met 9. I det område i vilket tryckvätskan verkar mot såväl kärnan l som hålvalsen 2 erhålles den ej önskade vätske- friktion, som speciellt vid stora varvtal gör sig gällande i ett ytterligare effektbehov. 7 I mellanrummet 9 är i rotationsriktningen ll sett fram- för längstätningen 5 en list 13 anbragt på kärnan l, vil- ken list sträcker sig frân kärnan l i huvudsak tangentiellt mot denna i riktning mot längstätningen 5 och hâlvalsens 2 inneromkrets 3. Fixeringsstället 17 för listen 13 ligger i rotationsriktningen ll sett framför den fria längskantens 13' anliggningsställe mot hâlvalsens 2 inneromkrets 3. Lis- ten 13 består vid den visade utföringsformen av glasfiber- armerad epoxiharts och är som framgår av fig 2 monterad på kärnan l med hjälp av en monteringslist 14 och skruvar 18.

Monteringslisten 14 sträcker sig längs listens 13 ena längs- kant. Listens fria längskant 13' anligger lätt mot hålval- sens inneromkrets 3. Denna kant kan dock i obelastat till- stånd vara belägen på ett kort avstånd från inneromkretsen 3. nen/av hålvalsen* 2 vid sin rotation i piiens 11 rikt- ning medbringade läckvätskan förs in i den spetsiga vinkeln 19 mellan listen 13 och hålvalsen 2 inneromkrets 3 och förs via listens 13 längskant 13' in i'en mellan kärnan l och hålvalsen 2 samt listen 13 och längstätningen 5 bildad kam- mare 12. Från kammaren 12 når vätskan en bortförselkanal 15 från vilken vätskan ständigt.bortsugs.

En återströmning av läckvätska förbi längskanten 13' och in i mellanrummet 9 är omöjlig eftersom listen 13 då anlägger sig mot hålvalsens 2 inneromkrets 3 likt en.tätEäp. veosszs-ey 7 Pâ detta sätt är vätskefriktionszonen begränsad till området mellan längstätningen 5 och längskanten l3'. Detta område görs så smalt som det överhuvudtaget är möjligt av konstruktiva skäl. Den vinkel l6 (fig l) som bildas mellan listens 13 längskant l3' och längstätningen 5 uppgår vid den visade utföringsformen till ca lO°.

Vid utföringsformen enligt fig l och 2, vid vilken således valsen enligt uppfinningen är undervals, anlöper hålvalsen 2 på listens 13 sida underifrån mot längstätning- en 5. Vid detta arrangemang är anbringningen av listen 13 speciellt effektiv, eftersom utan denna den av hâlvalsen 2 upplyfta läckvätskan skulle rinna ned mellan de enskilda bortförselkanalerna, vilka ju är utformade som separata, på avstånd från varandra utöver valsens 10 längd fördelade borrningar, längs kärnan 1 och åter skulle nå mellanrummets 9 lägre belägna omrâde. Trots närvaron av bortförselkana- lerna 15 kan således mellanrummet 9 inte befrias från in- trängd läckvätska. Tack vare listen l3 uppfângas och bort- förs all av hålvalsen 2 mot längstätningen 5 upplyft läck- vätska. _ Vid utföringsformen enligt fig 3 är valsen l0 över- vals. Vid rotationsriktningen ll skulle läckvätskan även här utan listen 13 kunna ansamla sig i utrymmet ovanför längstätningen 5 och bortsugas via bortförselkanalerna 15. Även här har listen 13 dock en funktion eftersom den på ett tillförlitligt sätt förhindrar återföring av läckvätska till de mellan bortförselkanalerna 15 befintliga områdena.

I fig 4 visas en föredragen utföringsform vid vilken 'ett horisontellt arrangemang av valsarna 10' och 20 har åstadkommits och valsen 10' är roterbar i båda rotations- riktningarna lla och llb genom att det framför de båda längstätningarna 4, 5 upptill och nedtill finns lister 13 av den beskrivna typen. När listerna 13 är så utförda att de anligger lätt mot hålvalsens 2 inneromkrets 3 ökar t o m effekten. Då nämligen hålvalsen 2 roterar i riktningen llb avskrapas den förbi längstätningen 5 läckande läckvätskan av listen 13 och bortförs den via de övre bortförselkana- lerna 15. Den nedre listen 13 fångar upp den läckvätska som äaoeszsés * 83 trots avskrapningen vid listen 13 kvarstannar på hâlvalsens 2 inneromkrets 3. Samma sak gäller i den andra rotationsr riktningen lla.

Den som helhet med 20 betecknade valsen i fig 5 skil- jer sig från de tidigare utföringsformerna genom oriente- ringen av listen. För att inte göra det möjligt för vätskan att utfylla större omkretsområden av mellanrummet 9 mellan kärnan l och hålvalsen 2 är listen 23 här utförd som en över valsens längd sig sträckande avkrapare, som vid den visade utföringsformen består av ett band av glasfiberarme- rad plast och längs sin ena lângkant är fixerad på kärnan l medelst en fästlist 14. Listen 23 sträcker sig mot hâlval- sens 2 rotationsriktning ll och bildar en spetsig vinkel mot den under listen befintliga delen av hâlvalsens 2 in- neromkrets 3. Vid sin andra långkant anligger listen 23 mot hâlvalsens 2 inneromkrets 3 och avskrapar den av hâlval- sen 2 medbringade vätskan från denna för att leda denna vätska till en bortförselkanal 15 i kärnan, vilken mynnar mittemot den fritt utskjutande delen av listen 23 och från vilken vätskan ständigt bortsngs. i Vinkeln l6 mellan anliggningsstället för listens 23 långkant 23' mot hâlvalsens 2 inneromkrets 3 och längstät- ningen 5 uppgår vid den visade utföringsformen till ca l5°.

Listen 23 kan emellertid också placeras närmre längstät- ningen 5 för att minska utvidgningen av den kvarvarande uppdämningszonen så mycket som möjligt.

Claims (9)

78Ö9S29.f.1¿ PATENTKRAV

1. Vals för tryckbehandling av varubanor med en sta- tionär kärna (1), vilken är omgiven av en ett avstånd till kärnan kvarlämnande, roterbar hålvals (2), och där det mellan kärnan (1) och hålvalsen (2) finns längstätningar (4, 5) och ändtätningar, som avtätar en mellan kärnan och hâlvalsen på valsnypets (6) sida sig sträckande, med en tryckvätska fyllbar längskammare (7), samt med en an- ordning (l3; 23) för att avleda tryckvätska från det mel- lan kärnan (l) och hålvalsen (2) på den bort från valsnypet (6) vända sidan kvarblivande mellanrummet (9) mellan kär- nan och hálvalsen, k ä n n e t etc k n a d därav, att i mellanrummet (9) är anordnad en längs hålvalsen (2) sig sträckande, på kärnan (l) fixerad och med hålvalsens (2) inneromkrets (3) samverkande list (13; 23), som leder in den mellan hâlvalsens (2) inneromkrets (3) och kärnan (1) befintliga tryckvätskan i bortförselkanaler (15) i kärnan (l).

2. Vals enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d där- av, att listen (13) skjuter ut från kärnan (1) mot hål- valsens (2) inneromkrets (3) i rotationsriktningen och är belägen intill den längstätning (5) mot vilken hålvalsen (2) anlöper i mellanrummet (9).

3. Vals enligt krav 2,' k ä n n e t e c k n a d där- av, att listen (13) med sin fria längskant (l3') anligger lätt motlhålvalsens (2) inneromkrets (3).

4. Vals enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d där- av, att listen (13) med sin fria längskant (l3') kvarlämnar ett litet avstånd från hålvalsens (2) inneromkrets (3).

5. Vals enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d där- av, att_listen (23) är utförd som avskrapare, vilken mot- satt hålvalsens (2) rotationsriktning anligger mot dennas inneromkrets (3).

6. Vals enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d där- av, att listen (23) anligger mot hålvalsen (2) i närheten av den längstätning (5), mot vilken hâlvalsen anlöper i mel- 7809529-6 g 10 lanrummet (9).

7. Vals enligt något av föregående krav,g k ä n nfe- t e c k n a d därav, att listen (l3; 23), om den är plan, är anordnad väsentligen tangentiellt mot kärnan (1).

8. Vals enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d därav, att listens (l3; 23) fria längskant (l3'; 23') är anordnad högst l5° i rotationsriktningen framför den efterföljande längstätningen (5).

9. Vals enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d därav, att listen (l3; 23) består av en fyllmedelarmerad plast, speciellt glasfiberarmerad expoxi- harts.