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Die Erfindung betrifft eine Lagerungs- und Anpressvorrichtung, die eine eine bearbeitende Funktion drehend, gleitend oder stehend ausübende, achslagerlose Arbeitsrolle an eine Fläche bzw. an eine auf einer
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bzw. auf die Arbeitsbreite bezogen, breitengleichmässig anpresst.
Aus der WO 80/02400 ist bereits eine Vorrichtung mit magnetisch bewirkter Anpresskraft bekannt, wobei diese Vorrichtung zum Auftragen, Druck, Imprägnieren, Lackieren, Beschichten sowie zum Abquetschen von Flüssigkeiten aus Geweben mittels Rollen dient.
Vorweg soll geklärt werden, dass der Begnff"Rolle"in dieser Abhandlung immer eine achslagerlose Walze beschreibt.
Es sind zahlreiche Bearbeitungsvorrichtungen bekannt, bei denen eine Arbeitsrolle an eine Gegenfläche angepresst wird. Bei diesen bekannten Bearbeitungsvorrichtungen sind die Gleit- und Reibungsverhältnisse und die Bewegungszustände der in der Vorrichtung enthaltenen Elemente so gewählt, dass im Betriebszustand während der Hauptfunktion der Bearbeitung, der Reibungswiderstand möglichst gering 1St. D. h. bekannte Vorrichtungen sind für jeweils einen bestimmten Zustand mit bestimmtem Anpressdruck, bestimmter Betnebegeschwlndigkeit, bestimmter Feuchtigkeit durch die aufzutragende Substanz in der Vorrichtung für bestimmte Auftragungssubstanzen und zu behandelnde Flächen bzw. flächenartige Gebilde konstruiert.
Weichen aber irgendwelche Bedingungen von diesen Idealbedingungen ab, so entstehen funktionsbeeinträchtigende höhere Reibungswiderstände. Insbesondere in der Anlaufphase oder beim Abbruch der Bearbeitung ergeben sich grundlegend andere Arbeitsbedingungen und demzufolge geänderte Reibungswi- derstände. Viele Bearbeitungen sind prozesstechnisch bedingt mit einen Wechsel vom Zustand "Trocken" in den Zustand "Nass" verbunden, so z. B. Nassbehandlungsprozesse in der Textil- oder Papierveredelung, beim Prozessbeginn im Trockenlauf und bei laufender Anlage, d. h. wenn die Matenalbahn durchläuft, Umstellung von trocken auf nass. Bei Betriebsende oder Unterbrechung kann dies umgekehrt sein.
Ebenso kann die Änderung der Bahngeschwindigkeit von sehr langsam auf sehr schnell oder von sehr schnell auf sehr langsam erfolgen, z. B. bei Erkennbarwerden einer Störung. Es kann sich aber auch die Anpresskraft in ihrer jeweiligen Intensität stark ändern, von Null auf maximal oder umgekehrt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es diese Nachteile zu beseitigen und eine Lagerung und zugleich längengleichmässige bzw. auf die Arbeitsbreite bezogen, breitengleichmässige Anpressung einer eine bearbeitende Funktion ausübenden achslagerlosen Arbeitsrolle an eine Fläche bzw. an eine auf einer Bearbeitungsfläche aufliegende Bahn bzw. an ein beliebiges flächenartiges Gebilde zu schaffen, die unter verschiedensten Bedingungen (Anpressdruck, Feuchtigkeit, Bearbeitungsgeschwindigkeit, Substanzeigenschaf- ten, Eigenschaften der Warenbahn) möglichst geringe Reibungswiderstände ermöglicht. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Eignung für den Nass- und Trockenlauf bzw. den wechselweisen Nass- oder Trockenlauf zu gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung benutzt die Eigenschaften der rollenden und gleitenden Reibung, um eine gleichmässig anpressende bzw. auch bei relativ geringen Anpresskräften bereits gleichmässig über grosse Arbeitsbreiten anliegende Bearbeitungswalzen- bzw. Rollenlagerung für beliebige Bearbeitungszwecke zu schaffen, die z. B. für das Auftragen oder für das Abpressen flüssiger oder fliessfähiger Medien u. a., geeignet ist.
Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass die Arbeitsrolle oder ein (e) oder mehrere die Arbeitsrolle drehend, gleitend oder stehend stützende (r) zylindrische (r) Körper oder Rolle (n) in (einer) Gleitlagerschale- (n) bzw. in (einem) Lagerbett (en) frei drehbar angeordnet ist (sind) und dass die auf die Arbeitsrolle Druck ausübende und deren Arbeitsleistung, d. h. Anpressung an die Fläche bzw. an die auf der Bearbotungsftä- che aufliegende Bahn oder das beliebige flächenartige Gebilde, zustandebnngende Anpresskraft, durch mindestens eine hydraulische, pneumatische oder mechanische Einrichtung gewährleistet wird, die gegen den (die) Gleitlager- bzw.
Lagerbettbalken drückt, welcher (welche) die Anpresskraft gegebenenfalls über eine (n) oder mehrere zylindrische Körper bzw. Rollen auf die Arbeitsrolle und durch diese hindurch auf die Arbeitsfläche bzw. Gegenwalze überträgt (übertragen).
Dadurch, dass die tatsächlich bestehenden oder beim Bearbeitungsvorgang entstehenden Gleit- und Reibungsverhältnisse und deren Unterschiede bestimmen ob und welche zylindrische Körper oder Rollen sich bewegen oder ruhen, stellt sich der Zustand, der dem jeweils genngsten Gesamtreibungswiderstand entspricht, selbsttätig ein.
Die Erfindung und der erfinderische Effekt wird anhand der Zeichnungen näher beschneben. Die Figuren zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele, bei der die Erfindung eingesetzt ist.
Gemäss Fig. 1 wird eine Arbeitsrolle 2 über die Warenbahn 5 an eine Gegenwalze 1 gedrückt. Die Arbeitsrolle kann entweder massiv (bei 3) sein oder als Rohr bzw. Hohlzylinder 4 ausgebildet sein, und die äussere Fläche kann mit einer Mantelschicht 6 versehen sein. Die Arbeitsrolle 2 gemäss Fig. 1 kann z. B. eine Anpress-, Auftragungs-, Abquetsch- oder sonstige Bearbeitungsrolle beliebiger Konstruktion und Dimension
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sein. Gegenüber dem Durchmesser der Gegenwalze 1 Ist der Durchmesser der Arbeitsrolle 2 vorzugsweise klein. Anstelle der ortsfest gelagerten, biegungssteifen Walzenfläche 1 kann auch eine Gleitfläche vorliegen
Die Mantelschicht 6 kann aus Gummi, Filz oder einer Drahtbewicklung bestehen.
Die Arbeitsrolle 2 wird von zwei zylindrischen Körpern 11, 12 gestützt, die im Abstand zueinander am Umfang der Arbeitsrolle 2 anliegen. Die Stüzlagerkörper 11,12 sind in Gleitlagerschalen bzw. Lagerbetten 8,9 angeordnet, die In einem Gleitlager- bzw. Lagerbettbalken 7 bestehend aus einem leicht biegbaren hochgleitfähigen Material, ausgebildet sind. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Oberfläche der Gleitlagerschalen bzw. der Lagerbetten 8,9 mit einem Gleitbelag versehen sind. Bei 13 ist Substanz angedeutet, die gegebenenfalls die Lagerflächen benetzt und damit dort die Gleit- und Reibungseigenshaften ändert.
Die Anpresskräfte werden über die Traglagerung im Betriebs- und Nichtbetriebszustand so gleichmässig durch druckkrafterzeugende Vorrichtungen eingeleitet, dass ein beliebig schwacher, aber auch mittlerer oder hoher Anpressdruck von der Arbeitsrolle 2 auf die Gegenfläche 1 übertragen werden kann, sodass auch eine Breitengleichmässigkeit gegeben ist und überdies über die gesamte Länge, d. h. über die Arbeitsbreite, eine volle Anpressgleichmässigkelt einstellbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung greifen zwei druckkrafterzeugende Vorrichtungen am Gleitlager- bzw. Lagerbettbalken an und zwar jeweils unterhalb des unteren Scheitels der beiden Stützkörper 11, 12.
Unter dem Stützkörper 11 wirkt ein hydraulisch oder pneumatisch expandierbarer Schlauch 17 in einem Lager 14 als druckkrafterzeugende Einrichtung, unter dem Stützkörper 12 ist es eine Kolbenvorrichtung 15. Es sind unterschiedlich grosse Anpressdrücke denkbar, die auf die beiden zylindrischen Stütz- und Anpresskörper 11, 12 einwirken. Bei Einstellen grösserer Druckbzw. Anpresskraftunterschiede kann erreicht werden, dass sich einer der beiden Stützkörper 11,12 dreht der andere jedoch stillsteht.
Es ist auch denkbar, dass der eine der beiden Stützkörper 11, 12 in einem trockenen oder fast trockenen Gleitlager bzw. Lagerbett und der andere in einem nassen Gleitlager bzw. Lagerbett liegt.
Es können somit unterschiedliche Reibungsverhältnisse entstehen oder auch konstruktiv gewollt sein, z. B. durch unterschiedlich gewählte Materialqualität, Dimension oder Oberflächenbeschaffenheit, und es können auch dadurch die zylindrischen Körper 11, 12 bei unterschiedlicher Belastungssituation, Betriebsart usw. unterschiedlich reagieren, und zwar drehend, sodass der zylindrische Stütz- und Anpresskörper 11, 12 im Lager (Gleitlagerschale) 8, 9 gleitet und an der Arbeitsroll 2 abrollt oder ruhend, sodass der zylindrische Stütz- und Anpresskörper 11, 12 im Lager (Lagerbett) 8, 9 ruht und die Arbeitsrolle 2 am Stütz- und Anpresskörper 11, 12 gleitet. Eine weitere Möglichkeit ist, dass auch die Arbeitsrolle 2 ruht und die Fläche 1 an ihr gleitet.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist so konstruiert und beschaffen bzw. eingestellt, dass sie sich jeweils selbsttätig auf die jeweils bestehenden oder betriebsartbedingt entstehenden Gleit- und Reibungsverhältnisse bzw. die entsprechenden Unterschiede optimal anpassen kann, d. h., dass sich immer der Zustand des geringstmöglichen Gesamtreibungswiderstandes selbsttätig einstellt.
Man erreicht damit, dass bei allen Arbeitsbreiten mit allen Anpressdrükken, bei allen Geschwindigkeiten und beliebigen Substanzen und auch bei beliebigen Betriebsarten (Nassbetrieb, Trockenbetrieb, Feuchtbetrieb) die Erfindung anpassend selbsttätig reagiert und voll (optimiert) funktionsfähig ist.
Die Ausführungsvariante gemäss Fig. 1 ist in jeder beliebigen räumlichen Anordnung möglich.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 2 ist eine Arbeitsrolle 2 und eine Anpressrolle 11 vorhanden, und zwar am unteren Scheitel der Arbeitsrolle 2, und die Anpressrolle 11 gleitet entweder im Lager (Gleitlagerschale) 9 des Balkens 16 oder sie ruht darin wie in einem Lagerbett und die Arbeitsrolle 2 gleitet auf ihr. Die Anpressung erfolgt hier wieder über einen Kolben. Zur seitlichen Stützung der Arbeitsrolle 2 kann eine Walze 18 vorgesehen sein.
Gemäss Fig. 3 sind wieder zwei Rollen bzw. zylindrische Stütz- und Anpresskörper 11, 12 in getrennten Gleitlagern bzw. Lagerbetten 8, 9 vorhanden, die in getrennten Balken 20, 21 ausgebildet sind. Der zylindrische Körper 12 stützt die Arbeiterolle 2 seitlich. Die Anpresskraft wird hier nur in den Balken 20 eingeleitet und vom zylindrischen Körper 11 übertragen.
Fig. 4 macht den funktionswichtigen bzw. wesentlichen erfinderischen Effekt der Reinigung der Arbeitsrolle 2 deutlich. Die Rolle 12 ist hier stehend. Dadurch wird durch die Rolle 12, die wie eine Rakel wirkt, von der Arbeitsrolle 2 die an der Oberfläche befindliche, Verunreinigungen enthaltende Substanz abgeschabt und in einem Zwickel 19 abgelagert. Die dann noch auf der Arbeitsrolle 2 verbleibende Substanz nimmt die Rolle 11 ab. Steht die Rolle 11, so sammelt sich die restliche Substanz mit den Verunreinigungen im Raum zwischen den Rollen 2, 11, 12 und dem Balken 7, dreht sich die Rolle 11, so wird die Substanz von dort mit einer Rakel 10 abgenommen. Wie dargestellt greift am Gleitlager- bzw. Lagerbettbalken 7 hier nur eine druckkrafterzeugende Einrichtung 25 und zwar zentral an.
Um die Kraft auf die gesamte untere Fläche des Balkens 7 zu verteilen sind Stützplatten 26 zwischen dem Balken und dem
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Kolben der druckkrafterzeugenden Vorrichtung 25 angeordnet.
In Fig. 5 liegt die Arbeitsrolle 2 selbst in einer Gleitlagerschale bzw. einem Lagerbett 22, die bzw. das in einem Balken 23 ausgebildet ist. Gemeinsam mit einer Kolbenvorrichtung ist der Balken 23 in einem U- förmigen Träger 29 angeordnet, dessen seitliche Schenkel den Balken 23 bei der Anpressbewegung führen.
Diese seitliche Führung des Lagerbalkens ist selbstverständlich auch bei allen vorher gezeigten Ausführungen erforderlich, wenn sie auch aus Gründen der Einfachheit nicht dargestellt ist. Je nach Gleit- und Reibungsverhältnissen zwischen der Fläche 1 und der Arbeitsrolle 2 einerseits und der Arbeitsrolle 2 und dem Lager 22 andererseits, und abhängig vom Unterschied dieser Gleit- und Reibungsverhältnisse dreht oder ruht die Arbeitsrolle.
Allenfalls kann bei der erfindungsgemässen Lagerung, wie in Fig. 5 durch einen Magnetbalken 30 angedeutet, die Anpressung bzw. die zusätzliche Anpressung der Arbeitsrolle 2 an die Fläche 1 bzw. an die auf der Bearbeitungsfläche aufliegende Bahn 5 durch eine magnetische Einrichtung bewirkt werden.
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The invention relates to a mounting and pressing device, which performs a machining function rotating, sliding or standing, without a bearing on a surface or on a surface
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or related to the working width, pressed evenly across the width.
From WO 80/02400 a device with a magnetically induced pressing force is already known, this device being used for applying, printing, impregnating, painting, coating and for squeezing liquids out of tissues by means of rollers.
First, it should be clarified that the beginning "role" in this treatise always describes a roller without a bearing.
Numerous processing devices are known in which a work roll is pressed against a counter surface. In these known machining devices, the sliding and friction conditions and the movement states of the elements contained in the device are selected such that the frictional resistance is as low as possible in the operating state during the main function of the machining. That is, Known devices are designed for a particular state with a certain contact pressure, a certain speed of operation, a certain humidity due to the substance to be applied in the device for certain application substances and areas or surface-like structures to be treated.
However, if any conditions deviate from these ideal conditions, higher frictional resistances that impair the function arise. Especially in the start-up phase or when processing is terminated, there are fundamentally different working conditions and consequently changed frictional resistances. Many processing operations are related to a change from the "dry" state to the "wet" state due to process technology. B. wet treatment processes in textile or paper finishing, at the start of the process in dry running and with the system running, d. H. when the Matenalbahn runs, change from dry to wet. This can be the other way round at the end of the operation or interruption.
Likewise, the change in the web speed from very slow to very fast or from very fast to very slow, z. B. when a fault becomes apparent. However, the contact pressure can also change greatly in its intensity, from zero to maximum or vice versa.
The object of the present invention is to eliminate these disadvantages and to provide storage and, at the same time, length-wise or based on the working width, widespread contact pressure of a work function without a journal bearing on a surface or on a track lying on a machining surface or on any surface-like surface To create structures that allow the lowest possible frictional resistance under various conditions (contact pressure, moisture, processing speed, substance properties, properties of the web). In particular, it is an object of the present invention to ensure suitability for wet and dry running or alternate wet or dry running.
The present invention uses the properties of rolling and sliding friction in order to create a uniformly pressing or even with relatively low contact forces evenly over large working widths processing roller or roller bearings for any processing purposes that z. B. for application or for pressing liquid or flowable media u. a. is suitable.
According to the invention, it is proposed that the work roll or one or more cylindrical body or roll (s) rotating, sliding or standing supporting the work roll in a plain bearing shell (s) or in (a) Bearing bed (s) is (are) freely rotatable and that the pressure exerted on the work roll and its work performance, i. H. Contact pressure on the surface or on the track lying on the processing surface or on any other flat structure, the contact pressure necessary to achieve the condition is ensured by at least one hydraulic, pneumatic or mechanical device which is against the slide bearing or
Bearing bed beam presses, which (if applicable) transmits the contact pressure via one or more cylindrical bodies or rollers to the work roller and through it to the work surface or counter roller.
Due to the fact that the sliding and friction conditions that actually exist or arise during the machining process and their differences determine whether and which cylindrical bodies or rollers move or rest, the state that corresponds to the closest overall frictional resistance is set automatically.
The invention and the inventive effect will be described in more detail with reference to the drawings. The figures show various exemplary embodiments in which the invention is used.
1, a work roll 2 is pressed against a counter roll 1 via the web 5. The work roll can either be solid (at 3) or be designed as a tube or hollow cylinder 4, and the outer surface can be provided with a jacket layer 6. The work roll 2 according to FIG. 1 can, for. B. a pressure, application, squeezing or other processing roll of any construction and dimension
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be. Compared to the diameter of the counter roll 1, the diameter of the work roll 2 is preferably small. Instead of the stationary, flexurally rigid roller surface 1, there can also be a sliding surface
The cladding layer 6 can consist of rubber, felt or a wire winding.
The work roll 2 is supported by two cylindrical bodies 11, 12, which rest at a distance from one another on the circumference of the work roll 2. The support bearing bodies 11, 12 are arranged in slide bearing shells or bearing beds 8, 9, which are formed in a slide bearing or bearing bed beam 7 consisting of an easily bendable, highly sliding material. However, there is also the possibility that the surface of the slide bearing shells or the bearing beds 8, 9 are provided with a sliding coating. Substance is indicated at 13, which may wet the bearing surfaces and thus change the properties of sliding and friction there.
The contact forces are applied so evenly by the support bearing in the operating and non-operating state by means of pressure-generating devices that any weak, but also medium or high contact pressure can be transmitted from the work roll 2 to the counter surface 1, so that there is also a uniformity in width and moreover the entire length, d. H. A full contact pressure level can be set across the working width. In this exemplary embodiment of the invention, two pressure-generating devices act on the slide bearing or bearing bed beam, respectively below the lower vertex of the two support bodies 11, 12.
Under the support body 11, a hydraulically or pneumatically expandable hose 17 acts in a bearing 14 as a pressure-generating device, under the support body 12 it is a piston device 15. Contact pressures of different sizes are conceivable, which act on the two cylindrical support and contact bodies 11, 12 . When setting larger pressure or Differences in contact pressure can be achieved in that one of the two support bodies 11, 12 rotates, but the other stands still.
It is also conceivable that one of the two support bodies 11, 12 lies in a dry or almost dry slide bearing or bearing bed and the other in a wet slide bearing or bearing bed.
Different frictional relationships can thus arise or be desired constructively, e.g. B. by differently chosen material quality, dimension or surface quality, and it can thereby also react differently to the cylindrical body 11, 12 with different loading situation, operating mode, etc., namely rotating, so that the cylindrical support and pressing body 11, 12 in the bearing (plain bearing shell ) 8, 9 slides and rolls on the work roll 2 or at rest, so that the cylindrical supporting and pressing body 11, 12 rests in the bearing (bearing bed) 8, 9 and the working roll 2 slides on the supporting and pressing body 11, 12. Another possibility is that the work roll 2 also rests and the surface 1 slides on it.
The device according to the invention is constructed and procured or adjusted in such a way that it can automatically adapt itself optimally to the existing sliding conditions and friction conditions or the corresponding differences depending on the operating mode. That is, the state of the lowest possible total frictional resistance always sets itself.
It is achieved in this way that the invention reacts appropriately and automatically in all working widths with all contact pressures, at all speeds and any substances and also in any operating modes (wet operation, dry operation, wet operation) and is fully (optimized) functional.
1 is possible in any spatial arrangement.
2 there is a work roll 2 and a pressure roller 11, at the lower vertex of the work roller 2, and the pressure roller 11 either slides in the bearing (slide bearing shell) 9 of the beam 16 or rests therein as in a bed and the work roll 2 slides on it. The pressure is again applied via a piston. A roller 18 can be provided for lateral support of the work roll 2.
According to FIG. 3, two rollers or cylindrical supporting and pressing bodies 11, 12 are again present in separate slide bearings or bearing beds 8, 9, which are formed in separate beams 20, 21. The cylindrical body 12 supports the work roll 2 laterally. The contact pressure is only introduced into the beam 20 and transmitted by the cylindrical body 11.
Fig. 4 shows the functionally important or essential inventive effect of cleaning the work roll 2. The roll 12 is standing here. As a result, the roller 12, which acts like a squeegee, scrapes off the surface-containing, contaminant-containing substance from the working roller 2 and deposits it in a gusset 19. The substance remaining on the work roll 2 then takes off the roll 11. When the roller 11 is standing, the remaining substance with the impurities collects in the space between the rollers 2, 11, 12 and the bar 7, when the roller 11 rotates, the substance is removed from there with a doctor 10. As shown, only one pressure force generating device 25 acts on the slide bearing or bearing bed beam 7, specifically centrally.
In order to distribute the force over the entire lower surface of the beam 7, support plates 26 are between the beam and the
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Piston of the pressure-generating device 25 arranged.
5, the work roll 2 itself lies in a slide bearing shell or a bearing bed 22, which is formed in a beam 23. Together with a piston device, the bar 23 is arranged in a U-shaped carrier 29, the lateral legs of which guide the bar 23 during the pressing movement.
This lateral guidance of the bearing beam is of course also necessary in all the designs shown above, although it is not shown for the sake of simplicity. Depending on the sliding and frictional relationships between the surface 1 and the working roll 2 on the one hand and the working roll 2 and the bearing 22 on the other hand, and depending on the difference between these sliding and frictional relationships, the working roll rotates or rests.
At most, in the storage according to the invention, as indicated in FIG. 5 by a magnetic bar 30, the pressing or the additional pressing of the work roll 2 onto the surface 1 or onto the web 5 resting on the processing surface can be effected by a magnetic device.