DE102008026496A1 - Roller with self-adjustable deflection - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walze (1), die über eine in das Walzeninnere hineinragende Stützkonsole (6, 6') gelagert (8, 8') wird, wobei die Stützkonsole, die drehfest am stabilen Gestell (T, T') befestigt ist, zum einen die Beaufschlagung der Walze mit Heiz- oder Kühlmedium mittels Leit- oder Abdichtelementen (48, 49, 47') vorteilhaft ermöglicht und zum anderen in Zusammenwirkung mit ebenfalls in das Walzeninnere hineinragenden Trommelkonsolen (7, 7'), die am Walzenmantel (2) befestigt werden, eine Kompensation der Walzendurchbiegung ermöglicht, und wobei bei angetriebenen Alzen eine angeschlossene Antriebseinrichtung (17', 46, 47) die Drehbewegung des Walzenmantels (2) bewirkt.The present invention relates to a roller (1) which is supported (8, 8 ') by means of a support bracket (6, 6') projecting into the interior of the roller, the support bracket being fastened in a rotationally fixed manner to the stable frame (T, T ') , On the one hand, the loading of the roller with heating or cooling medium by means of guide or sealing elements (48, 49, 47 ') advantageously allows and on the other in cooperation with likewise projecting into the roll interior drum brackets (7, 7'), on the roll shell ( 2), compensation of roll deflection is possible, and with driven Alzen a connected drive means (17 ', 46, 47) causes the rotational movement of the roll shell (2).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Walzensystem zur Lagerung einer Walze gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a roller system for supporting a Roller according to the preamble of claim 1.
Aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der Papier- und papierverarbeitenden Industrie, sind verschiedene Walzensysteme bekannt. Typischerweise sind die Walzen dabei um eine Achse drehbar, wobei sich die Walze mitsamt der in diesem Fall drehbar gelagerten Achse drehen lässt. Alternativ kann auch eine an sich ortsfeste bzw. nicht drehende Achse vorgesehen sein, auf welcher über geeignete Lager die Walze selbst drehbar angeordnet ist.Out the prior art, in particular from the paper and paper processing Industry, various roller systems are known. typically, the rollers are rotatable about an axis, wherein the roller can rotate together with the rotatably mounted in this case axis. Alternatively, a stationary or not rotating per se Axis be provided on which suitable bearings the roller itself is rotatably arranged.
Bekannt ist dabei das Problem der Durchbiegung der Walze, welches nach unterschiedlichen Ansätzen gelöst werden soll.Known is the problem of deflection of the roller, which is different Approaches to be solved.
Die
Aus
der
Die
All diese Varianten haben den Nachteil, dass die Durchbiegung nicht optimal ausgeglichen werden kann. Darüber hinaus ist es äußerst schwierig, gegen Durchbiegung geschützte Walzen von innen mit einem Medium zu beheizen oder zu kühlen, da die Konstruktionen umständlich werden oder einander behindern.Alles These variants have the disadvantage that the deflection is not can be optimally balanced. In addition, it is extreme difficult, against deflection protected rollers from the inside with a medium to heat or cool, because the constructions become cumbersome or hinder each other.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Walzensystem anzubieten, welches zur Kompensation der Durchbiegung einer Walze besser geeignet ist und zugleich die Beaufschlagung der Walze mit einem Heiz- oder Kühlmedium ermöglicht.task The invention is therefore to offer a roller system, which to compensate for the deflection of a roller is better suited and at the same time the loading of the roller with a heating or cooling medium allows.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Walzensystem nach Anspruch 1.The The object is achieved by a roller system according to claim 1.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass eine Walze besonders vorteilhaft gelagert, gegen Durchbiegung geschützt und gegebenenfalls mit Medium beheiz- oder kühlbar ist, wenn die Walze (vorzugsweise an beiden Enden) eine Trommelkonsole aufweist und im Weiteren eine Stützkonsole vorgesehen ist, auf der die Walze gelagert ist. Die Stützkonsole kann zweigeteilt, also im Bereich eines jeden Endes der Walze angeordnet oder auch durchgängig ausge bildet sein. Sie ragt erfindungsgemäß wenigstens zum Teil in das Walzeninnere hinein, um dort eine Lagerstelle für die Walze zu bilden. Die Walze kann dabei unmittelbar auf der Stützkonsole gelagert sein oder mittelbar über die an der Walze befestigte Trommelkonsole. Die Kombination aus Stützkonsole und Trommelkonsole gestattet – wie noch zu sehen sein wird – relativ einfache Maßnahmen gegen eine Durchbiegung der Trommel und erlaubt gleichzeitig eine Abdichtung des Trommelinneren nach außen hin, so dass die Trommel mit Heiz- oder Kühlemedium beaufschlagbar ist.The The invention is based on the recognition that a roller especially stored advantageous, protected against deflection and optionally heated or cooled with medium, if the roller (preferably at both ends) comprises a drum bracket and in addition a support bracket is provided on the the roller is stored. The support console can be split in two, So arranged in the region of each end of the roller or be consistently formed. It protrudes at least according to the invention partly in the interior of the roll, to there a depository for to form the roller. The roller can be directly on the support bracket be stored or indirectly via the attached to the roller drum console. The combination of support bracket and drum console allows - like can still be seen - relatively simple measures against a deflection of the drum while allowing one Sealing the inside of the drum to the outside, so that the Drum with heating or cooling medium can be acted upon.
Eine einfachste Ausführungsform des Walzensystems umfasst somit eine Walze, die sich von ihrem ersten stirnseitigen Walzenende entlang einer Achse über ein Walzenzentrum hinaus bis zu ihrem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten stirnseitigen Walzenende in einer Richtung X erstreckt. Das System umfasst wenigstens eine Stützkonsole, wobei die Walze an wenigstens einer Anschlussstelle im Bereich des Walzenendes mit einer Trommelkonsole verbunden ist. Die Trommelkonsole ist vorzugsweise rohrförmig ausgebildet und konzentrisch zur Walze angeordnet. Die erfindungsgemäße Stützkonsole weist an einer Lagerstelle ein Lager auf, über welches sich die Trommelkonsole und/oder die Walze auf der Stützkonsole abstützt. Dabei kann es sich um ein Wälz- oder Gleitlager handeln. Da auch denkbar ist, dass zwischen Trommelkonsole und Stützkonsole keine relative Drehbewegung erfolgt, kann die Lagerfunktion auch über ein Schwenklager wahrgenommen werden, wie im Folgenden noch zu sehen sein wird.A The simplest embodiment of the roller system thus comprises a roller extending from its first end face roll end an axis beyond a roller center to her first end opposite second end-side roll end extends in a direction X. The system comprises at least one Supporting console, wherein the roller at at least one connection point in Area of the roll end is connected to a drum console. The drum console is preferably tubular and arranged concentrically to the roller. The inventive Supporting console has a bearing on a bearing over which the drum console and / or the roller on the support bracket supported. This can be a rolling or Bearings act. Since it is also conceivable that between drum console and support bracket no relative rotational movement occurs, the Bearing function can also be perceived via a pivot bearing, as will be seen below.
Erfindungsgemäß ragt die Stützkonsole vom Walzenende zum Walzenzentrum hin in das Walzeninnere hinein, wobei die Lagerstelle auf diesem hineinragenden Abschnitt der Stützkonsole angeordnet ist. Die Stützkonsole dient als konstruktives Hilfsmittel zur Lagerung der Walze und gestattet insbesondere die Anord nung von Lagern innerhalb der Walze. Wie an einer vorteilhaften Ausführungsform zu sehen sein wird, ermöglicht eine solche Stützkonsole auch die Abdichtung des Walzeninnenraums, so dass dieser mit einem Heiz- oder Kühlmedium beaufschlagbar ist.According to the invention, the support bracket protrudes from the end of the roll toward the center of the roll into the interior of the roll, the bearing point being arranged on this projecting section of the support bracket. The support bracket serves as a constructive tool for supporting the roller and in particular allows the Anord tion of bearings within the roller. As seen in an advantageous embodiment will be, such a support bracket also allows the sealing of the roller interior, so that it can be acted upon by a heating or cooling medium.
Eine erste vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist gerichtet auf die Beseitigung einer Durchbiegung der Walze, wobei die Trommelkonsole mit der Stützkonsole in erfinderischer Weise zusammenwirkt. Die Trommelkonsole ist am Walzenende fest mit der Walze verbunden und kragt vom Walzenende zum Walzenzentrum hin mit einem Abschnitt in das Walzeninnere hinein. Auf diesem frei auskragenden Abschnitt stützt sich die Trommelkonsole über das Lager auf der Stützkonsole ab, wodurch sich ein besonderer, eine Verformung der Walze ausgleichender Belastungsfall ergibt. Wie die Figuren näher erläutern bewirkt die Belastung der Walze an der Anschlussstelle, an der die Trommelkonsolen mit der Walze verbunden sind, ein Biegemoment, da die Trommelkonsolen ihrerseits im Sinne eines Hebelarms frei in das Walzeninnere hineinkragen. Dieser Hebel, der von der Anschlussstelle bis zum Lager reicht, wird von der auf die Stützkonsole wirkenden (üblicherweise halbierten) Walzenlast beaufschlagt. Das an der Anschlussstelle resultierende Biegemoment trachtet danach, die Walze aufzubiegen, also ihr eine bauchige Form zu geben. Damit wirkt das Biegemoment jedoch einer Durchbiegung der Walze (bspw. aufgrund der Anpresskraft oder einer über die Walze gespannten Bahn) entgegen, wodurch die Durchbiegung weitgehend oder vollständig ausgeglichen wird.A first advantageous embodiment of the invention is directed on the elimination of a deflection of the roller, with the drum console with the support bracket interacts in an innovative way. The drum console is firmly connected to the roller at the end of the roller and protrudes from the roll end to the roll center with a section in the inside of the roll. On this freely projecting section the drum console supports itself over the bearing on the support bracket, resulting in a special, a Deformation of the roller balancing load case results. As the Explaining figures in more detail causes the burden the roller at the junction where the drum consoles with the Roller are connected, a bending moment, since the drum consoles in turn in the sense of a lever arm freely protrude into the interior of the roller. This lever, which extends from the connection point to the warehouse, will be from the one acting on the support bracket (usually halved) roller load applied. That at the junction resulting bending moment seeks to turn up the roll, So give her a bulbous shape. Thus, the bending moment acts However, a deflection of the roller (eg. Due to the contact pressure or a web tensioned over the roller), whereby the deflection is largely or completely compensated becomes.
Es sei besonders darauf hingewiesen, dass das die Walze aufbiegende Biegemoment umso größer wird, je größer die Last auf die Walze wird. Mit anderen Worten: Je mehr eine Belastung der Walze eine Durchbiegung verursachen möchte, umso stärker entwickelt sich dass diesem Prozess entgegenwirkende Biegemoment an den beiden Enden der Walze, um die Durchbiegung wieder auszugleichen. Bei geeigneter Wahl der Lagerstellen bzw. der durch die Trommelkonsolen realisierten Hebelarme entsteht abhängig von der Walzenbelastung immer das richtige Biegemoment, um die Durchbiegung gerade zu kompensieren.It It should be noted that the roll bends Bending moment becomes greater, the larger the load on the roller is. In other words, the more a burden The roller wants to cause a deflection, the stronger develops that bending moment counteracting this process at the two ends of the roller, to compensate for the deflection again. at suitable choice of bearings or by the drum brackets realized lever arms arises depending on the roller load always the right bending moment to compensate for the deflection.
Hier zeigt sich ein besonderer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, da dort die bspw. einmal festgelegte Walzenbombage oder die Position der Lager nur für einen bestimmten Durchbiegungsfall optimal gewählt werden kann. Verändert sich die Belastung der Walze, so ändert sich deren Durchbiegeverhalten, so dass sie auf der Wirkungsbreite den gleichmäßigen Kontakt mit einer anliegenden Bahn oder einer Gegenwalze verliert. Der oben beschriebene automatische Korrekturmechanismus setzt beim Stand der Technik allerdings nicht ein, da die Anordnung von Trommelkonsole und Stützkonsole bisher unbekannt war. Bei einer Änderung des Belastungsfalls muss daher das erfindungsgemäße Walzensystem nicht speziell auf diesen neuen Belastungsfall eingestellt werden, stattdessen geschieht die Korrektur aufgrund des vorbeschriebenen Mechanismus weitgehend automatisch. Die Handhabung der Walze wird dadurch erheblich vereinfacht.Here shows a special advantage over the state of Technology, because there, for example, once set roll bomb or the position of the bearings is optimal only for a given deflection case can be chosen. The burden changes the roller, so their deflection behavior changes, so that they are uniform in their effect Contact with an adjacent web or mating roll loses. The automatic correction mechanism described above starts with The prior art, however, not one, since the arrangement of drum console and support console was previously unknown. In case of a change the loading case must therefore the inventive Roller system not specifically adjusted to this new load case instead, the correction occurs due to the above Mechanism largely automatic. The handling of the roller is considerably simplified.
Je nach Anwendungsfall kann die erfindungsgemäße Stützkonsole entweder als drehfeste (oder damit fest verbundene) oder auch als drehbar gelagerte Achse ausgebildet sein. Im ersten Fall gestattet das zwischen der Stützkonsole und der Walze (bzw. der Trommelkonsole) angeordnete Lager eine Rotation der Trommelkonsole relativ zur Stützkonsole. Die Walze dreht sich also um die Stützkonsole, die ihrerseits keine Drehung vollführt. Im zweiten Fall ist die Stützkonsole als drehbar gelagerte Achse (oder damit fest verbundene Komponente) ausgebildet, die die eigentliche Rotationsbewegung der Walze ebenfalls mit durchführt.ever after use, the inventive Support bracket either as non-rotatable (or firmly connected) or be designed as a rotatably mounted axle. In the first Fall allows that between the support bracket and the roller (or. the drum console) arranged bearings rotation of the drum console relative to the support bracket. The roller turns around the support bracket, which in turn performs no rotation. In the second case, the support bracket is rotatably mounted Axis (or so-connected component) is formed, the actual rotation of the roller also carries out.
Gegenüber einer ortsfesten Halterung ist die Stützkonsole über geeignete Lager abgestützt. In diesem Fall reduziert sich die Funktion der zwischen Stützkonsole und Trommelkonsole angeordneten Lager im Wesentlichen darauf, eine Schwenkbewegung der Trommelkonsole relativ zur Stützkonsole aufzunehmen. Wie vorstehend bereits angedeutet, ergibt sich diese Schwenkbewegung bei einer Belastung der Walze an der Stelle, an der die Trommelkonsole über das Lager auf der Stützkonsole abgestützt wird. Auch wenn diese Schwenkbewegung nur in der Größenordnung von Millimeter oder Mikrometern abläuft, so ist sie von Bedeutung für die der Belastung entgegengesetzte Verformung der Walze. Anhand der Figurenbeschreibung wird dies deutlich werden.Across from a fixed bracket is the support bracket over supported suitable bearings. In this case reduces the function of between support bracket and drum console arranged bearings essentially to a pivoting movement of the Take drum console relative to the support bracket. As already indicated, this pivotal movement results at a load of the roller at the point where the drum console over the bearing is supported on the support bracket. Also if this pivotal movement is only of the order of magnitude of millimeters or microns, so it is from Meaning for the deformation opposite to the load the roller. This will become clear on the basis of the description of the figures.
Die Lagerung der Trommelkonsole auf einer im Wesentlichen drehfesten Stützkonsole hat den Vorteil, dass sowohl die Schwenkbewegung als auch die Rotation der Trommelkonsole relativ zur Stützkonsole über ein gemeinsames geeignetes Lager ermöglicht wird, beispielsweise ein Pendelrollenlager. Sowohl die Rotation als auch die Schwenkbewegung ist mittels eines solchen Lagers möglich. Damit wird die Lagerung der Walze zweckmäßig vereinfacht.The Storage of the drum console on a substantially non-rotatable Supporting console has the advantage that both the pivoting movement as well as the rotation of the drum console relative to the support bracket over a common suitable camp is made possible, for example a spherical roller bearing. Both the rotation and the pivoting movement is possible by means of such a warehouse. This is the storage the roller conveniently simplified.
Die Lagerung auf drehfesten Stützkonsolen bringt auch den Vorteil, dass die drehfeste Stützkonsole keinen direkten Kontakt mit dem Heizmittel hat, sodass die Verwendung eines Standardlagers möglich ist. Bei bekannten Walzen liegt das Lager unmittelbar auf dem Walzenzapfen, der wegen direktem Kontakt mit dem Heizmittel sehr stark beheizt wird (bis 200°C). In diesem Fall werden nur Lager als Sonderausführung mit Radialluft verwendet welche, höhere Kosten verursachen und nur bei einer vorgeschriebenen Temperatur entsprechend arbeiten.The Storage on non-rotatable support brackets also brings the advantage that the non-rotatable support bracket no direct contact with the heating medium, allowing the use of a standard bearing is possible. In known rolls, the bearing is immediately on the roll neck, due to direct contact with the heating medium is heated very strongly (up to 200 ° C). In this case will be only bearings used as special version with radial clearance which cause higher costs and only at a prescribed rate Temperature work accordingly.
Auch die Lagerung der Walze auf einer sich mitdrehenden Stützkonsole als Alternative zur vorgenannten Variante hat ihre Vorteile. Die eigentliche Lagerung der Walze bzw. Trommelkonsole relativ zur Stützkonsole kann mit einem ausschließlich als Schwenklager ausgebildeten Lager realisiert sein, wodurch Aufwand und Kosten für das Lager bzw. seine Montage verringert werden. Die Lagerung der Stützkonsole relativ zu einer ortsfesten Halterung kann vorteilhafterweise mit einfachen und ausschließlich für die Rotation vorgesehenen Lager geschehen, die insbesondere auch außerhalb der Walze angeordnet sein können. Dies erleichtert den Zugang zu den Lager für Montage und Wartung und vergleichsweise einfache Lager können hier eingesetzt werden.Also the bearing of the roller on a co-rotating support bracket as an alternative to the above variant has its advantages. The actual storage of the roller or drum console relative to the support bracket can with a trained exclusively as a pivot bearing Be realized, thereby reducing effort and costs for the warehouse Warehouse or its assembly can be reduced. The storage of the support bracket relative to a stationary support can advantageously with simple and exclusively for the rotation provided camps, in particular outside the roller can be arranged. This facilitates the Access to the bearings for installation and maintenance and comparatively simple bearings can be used here.
Zweckmäßigerweise ist für das Walzensystem an jedem Walzenende eine Trommelkonsole angeordnet, die sich jeweils über ein Lager an der Stützkonsole abstützt, so dass sich im Bezug auf das Walzenzentrum ein im Wesentlichen symmetrischer Belastungsfall ergibt. Wahlweise kann dabei jeder Trommelkonsole eine eigene Stützkonsole zugeordnet sein, die von der anderen Stützkonsole funktional getrennt ausgebildet ist, oder beide Trommelkonsolen können sich auf einer gemeinsamen, die Walze im Wesentlichen vollständig durchragenden Stützkonsole abstützen. Die Herstellung und Montage einer die Walze durchragenden und von beiden Trommelkonsolen gemeinsam genützten Stützkonsole erfolgt einfach, schnell und kostengünstig. Mangels zweiteiliger Ausführung fehlt es hier jedoch an einem zwischen beiden Stützkonsolen entstehenden Hohlraum innerhalb der Walze, der mit einem Heiz- oder Kühlmedium beaufschlagt werden könnte. Um gleichwohl die Beheizbarkeit gewährleisten zu können wird für diesen Fall vorgeschlagen, Kanäle innerhalb des Walzenmantels mit Medium zu beaufschlagen, wie in den Figuren noch deutlich zu sehen sein wird.Conveniently, is a drum console for each roller end at the roller system arranged, each with a bearing on the support bracket supported, so that in relation to the rolling center a essentially symmetrical loading case results. Optionally Each drum console assigned its own support bracket be functionally separated from the other support bracket is formed, or both drum consoles can themselves on a common, the roller essentially completely supporting towering support bracket. The production and mounting a roller passing through the drum and from both drum consoles shared support console is simple, fast and inexpensive. Lack of two-piece design However, it lacks one between two support brackets here resulting cavity within the roller, with a heating or cooling medium could be charged. Nevertheless, the heatability will be able to guarantee for this Case suggested channels within the roll shell to apply medium, as in the figures even more will see.
Auch die einstückige Stützkonsole, die in einer vereinfachten Ausführungsform die Gestalt einer die Walze durchragenden Achse haben kann, gestattet die alternative Lagerung der Walze über reine Schwenklager oder mittels Dreh-Schwenklagern nach oben beschriebener Art, so dass die einstückige Stützkonsole drehfest oder auch drehbar gelagert sein kann.Also the one-piece support bracket, which in a simplified Embodiment, the shape of a roller protruding Axle, allows the alternative storage of the roller over pure pivot bearings or by means of rotary swivel bearings described above Art, so that the one-piece support bracket rotatably or may be rotatably mounted.
Insbesondere die zweiteilige, jedoch grundsätzlich auch die einteilige Stützkonsole kann nach einer vorteilhaften Ausführungsform wenigstens einen Strömungskanal aufweisen, durch den Heiz- oder Kühlmedium hindurchführbar ist, um die Walze damit zu beaufschlagen. Die Beaufschlagung kann im einfachsten Fall auf die Innenseite des Walzenmantels erfolgen, jedoch ist alternativ auch die Führung durch im Walzenmantel ausgebildete Strömungskanäle möglich, bspw. wenn die Innenseite des Walzenmantels nicht beaufschlagt werden kann oder soll.Especially the two-part, but basically the one-piece Support bracket can according to an advantageous embodiment Have at least one flow channel through the heating or Cooling medium is hindurchführbar to the roller so to act on. The admission can in the simplest case up the inside of the roll shell done, but is alternative also the guide through formed in the roll shell flow channels possible, for example, if the inside of the roll shell is not can or should be acted upon.
Die Walze des erfindungsgemäßen Walzensystems kann mit und ohne Antrieb ausgeführt werden. Ein Drehmoment zum Antrieb der Walze kann der Trommelkonsole vorteilhafterweise zugeführt werden über eine Stützkonsole, die sich in dem Fall gemeinsam mit der Trommelkonsole bzw. der Walze dreht und an einem dafür vorgesehenen Ende geeignet angetrieben wird. Die Stützkonsole übernimmt in diesem Fall sowohl die Lagerung der Trommelkonsole als auch die Übertragung des Drehmoments in die Trommelkonsole.The Roller of the roller system according to the invention can be carried out with and without drive. A torque to drive the roller, the drum bracket advantageously be fed via a support bracket, which rotates in the case together with the drum console or the roller and driven suitably at a designated end becomes. The support console takes over in this case both the storage of the drum console and the transmission the torque in the drum console.
Ist dagegen eine im Wesentlichen drehfeste Stützkonsole gefragt, so kann das zum Antrieb erforderliche Drehmoment auch über eine von der Stützkonsole bezüglich der Rotation entkoppelte Antriebswelle in die Trommelkonsole eingeleitet werden. Die Antriebswelle könnte in diesem Fall die Stützkonsole beispielsweise durchragen und im Walzeninneren über eine geeignete Kupplung (z. B. Zahnkupplung) mit der Trommelkonsole zusammenwirken. Die unabhängige Ausbildung von Antriebswelle und Stützkonsole ist zwar konstruktiv aufwändiger, gestattet aber zugleich die Anpassung an die jeweils nötigen optimalen Betriebsbedingungen der Antriebswelle bzw. Stützkonsole.is asked for a substantially non-rotatable support bracket, so the torque required for the drive can also over one from the support console with respect to rotation decoupled drive shaft are introduced into the drum console. The drive shaft could in this case, the support bracket, for example protrude through and inside the roller via a suitable coupling (z. B. toothed coupling) cooperate with the drum bracket. The independent one Training of drive shaft and support bracket is indeed structurally complex, but at the same time allows the adaptation to the respectively required optimal operating conditions of Drive shaft or support bracket.
Wie bereits ausgeführt liegt ein wesentlicher Aspekt der Erfindung in der Erzeugung eines Biegemoments, wodurch einer aus der Belastung der Walze resultierenden Verformung eine geeignete „Gegenverformung” entgegengesetzt wird, so dass die Walze insgesamt ihre Ausgangsform auch unter Last beibehält. Auch wenn bei geeigneter Wahl der Hebelarme (also der auskragenden Abschnitte der Trommelkonsolen im Walzeninneren) die Verformung der Walze stets optimal ausgeglichen werden sollte, so ist ein weiterer Eingriff in das Verformungsverhalten der Walze gegebenenfalls hilfreich. Zu diesem Zweck sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, dass im Bereich des Walzenendes zwischen der Trommelkonsole und der Stützkonsole eine Andrückvorrichtung angeordnet ist. Diese soll eine einstellbare Druckkraft zwischen Stütz- und Trommelkonsole aufbringen, um einer Verformung der Walze gezielt entgegenwirken zu können. Es kann sich dabei um eine Art druckbeaufschlagbare Manschette handeln, welche sich über einen Winkel von beispielsweise 160° um die Drehachse erstreckt. Eine zweite derartige Andrückvorrichtung könnte der ersten gegenüberliegend auf der anderen Seite der Drehachse zwischen Stütz- und Trommelkonsole angeordnet sein, wobei beide Drückvorrichtungen individuell mit Druck beaufschlagbar sein sollen.As already stated lies an essential aspect of the invention in the generation of a bending moment, whereby one from the load the roll resulting deformation a suitable "counter-deformation" opposite so that the roller as a whole retains its original shape even under load. Even if a suitable choice of lever arms (ie the cantilevered Sections of the drum consoles inside the roll) the deformation the roller should always be optimally balanced, so is another Intervention in the deformation behavior of the roller may be helpful. For this purpose, another embodiment of the Invention before that in the region of the roll end between the drum bracket and the support bracket arranged a pressing device is. This should be an adjustable compressive force between and drum console to counteract deformation of the roller targeted to be able to. It can be a kind druckbeaufschlagbare Cuff acting over an angle of for example 160 ° the axis of rotation extends. A second such pressing device could be the first opposite on the other Side of the axis of rotation between the support and drum console be arranged, with both pressing devices individually should be acted upon with pressure.
Eine solche Andrückvorrichtung gestattet die Einflussnahme auf das im Bereich der Walzenenden an der Trommelkonsole entstehende Biegemoment, woraus wiederum die Gegenverformung der Walze im Belastungsfall resultiert. Eine Druckbeaufschlagung der Art, dass zwischen Trommel- und Stützkonsole im Bereich des Walzenendes eine gewisse Druckkraft aufgebaut wird, reduziert das Biegemoment, welches resultiert aus der Länge der in die Walze hineinragenden Trommelkonsole und der an diesem freien Ende auftretenden Lagerkraft. Dadurch lässt sich auf die Verformung der Walze unabhängig von der aktuellen Walzenlast gezielt Einfluss nehmen und stets dasjenige tatsächliche Biegemoment an den Walzenenden erzeugen, welches die optimale Gegenverformung für die Walze bewirkt. Somit lassen sich entsprechende Korrekturen auch für unterschiedliche Belastungen (z. B. bei Änderungen der Arbeitsbreite oder bei unzentrischem Lauf der zu bearbeitenden Materialbahn) leicht handhaben, wobei sich die Druckbeaufschlagung der Andrückvorrichtungen über eine geeigneten Steuereinheit, gegebenenfalls verbunden mit geeigneten Sensoren, steuern lässt.Such a pressing device allows the Influence on the resulting in the area of the roll ends on the drum bracket bending moment, which in turn results in the counter-deformation of the roller under load. Pressurization of the type that a certain compressive force is built up between the drum and support brackets in the area of the roller end reduces the bending moment which results from the length of the drum bracket projecting into the roller and the bearing force occurring at this free end. As a result, it is possible to exert a targeted influence on the deformation of the roller independently of the current roller load and always produce that actual bending moment at the roller ends which effects the optimum counter-deformation for the roller. Thus, corresponding corrections can also be easily handled for different loads (eg, with changes in the working width or in the case of eccentric running of the material web to be processed), wherein the pressurization of the pressure devices can be controlled via a suitable control unit, optionally connected with suitable sensors.
Insbesondere für die zweiteilige Ausführung der Stützkonsole ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Verbindung mindestens eine Traverse vorgesehen, welche neben der Walze verläuft und die beiden Stützkonsolen zum Ausgleich von Biegemomenten miteinander stabil verbindet.Especially for the two-part version of the support bracket is according to a further advantageous embodiment of the Connection provided at least one traverse, which in addition to the Roller runs and the two support brackets to Balancing of bending moments connects stable with each other.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Walzensystems zeigt sich in einer anderen Ausführungsform (z. B. bei einer einseitigen Wellpappenmaschine), bei der zwei Walzen aneinander angrenzen. Wenigstens eine Walze (z. B. eine Anpresswalze) ist dabei nach Art des zuvor beschriebenen Walzensystems ausgebildet. Weiterhin ist die Gegenwalze als Riffelwalze mit parallel zu ihrer Achsrichtung auf dem Walzenmantel verlaufenden, zahnprofilartigen Riffelungen ausgebildet, beispielsweise zur Ausbildung einer Wellbahn für Wellpappe. Die Riffelwalze ist um eine Achse drehbar gelagert, wobei die Achse der Riffelwalze und die Achse der Anpresswalze erfindungsgemäß windschief zueinander angeordnet sind.One Another advantage of the roller system according to the invention shows in another embodiment (eg at a single-sided corrugator machine), in which two rollers together adjoin. At least one roller (eg a pressure roller) is included formed in the manner of the previously described roller system. Farther is the counter roll as a corrugating roll with parallel to its axial direction on the roll shell extending, tooth profile-like corrugations designed, for example, to form a corrugated web for Corrugated cardboard. The corrugating roller is rotatably mounted about an axis, wherein the axis of the corrugating roller and the axis of the pressure roller according to the invention skewed are arranged to each other.
Die Kombination einer Riffelwalze mit einer Anpresswalze, bei denen beide Achsen parallel zueinander ausgerichtet sind, erzeugt in der Praxis unerwünschte Vibrationen, da die parallel zu den Achsen auf der Walzenoberfläche verlaufenden Riffelungen bei der Rotation stets gleichzeitig über die gesamte Walzenbreite mit den benachbarten Walzen in Kontakt treten. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn auf eine Wellpappenbahn eine Deckbahn aufgeklebt werden soll. Auf der Riffelwalze läuft die gewellte und den Riffeln nachgebildete Pappenbahn, während auf der zweiten Walze, die als Anpresswalze mit im Wesentlichen glatter Oberfläche ausgebildet ist, die Deckbahn geführt wird. Im Kontaktbereich der beiden Walzen wird die Deckbahn mit der Wellbahn in Verbindung gebracht und verklebt, so dass eine einseitige Wellpappe daraus entsteht, allerdings unter Bildung der beschriebenen Vibrationen.The Combination of a corrugating roller with a pressure roller, in which both axes are aligned parallel to each other, generated in the Practice unwanted vibration as the parallel to the Axes on the roll surface running corrugations during rotation always simultaneously over the entire width of the roll come into contact with the adjacent rollers. This is for example the case when a cover sheet is glued to a corrugated cardboard web should. On the corrugating roll runs the corrugated and the corrugations simulated cardboard web, while on the second roll, as a pressure roller with a substantially smooth surface is formed, the cover sheet is guided. In the contact area the two rolls, the cover sheet with the corrugated web in combination brought and glued, leaving a one-sided corrugated cardboard out of it arises, however, forming the vibrations described.
Werden nun die beiden Achsen der Anpresswalze bzw. der Riffelwalze schräg zueinander gestellt, so gelangt jede Riffelung der Riffelwalze erst im Laufe eines bestimmten Drehwinkels nach und nach über die gesamte Länge mit der Anpresswalze in Kontakt, ein plötzliches Aufeinandertreffen wird vermieden. Der Betrieb der Walzen erfolgt somit erheblich vibrationsärmer.Become now the two axes of the pressure roller or the corrugating roller obliquely put each other, then passes each corrugation of the corrugating roll only over a certain angle gradually over the entire length in contact with the pressure roller, a sudden clashes are avoided. The operation The rollers thus takes much less vibration.
Bei der Schrägstellung derartiger Walzen ergeben sich je nach Walzenlast bestimmte Walzendurchbiegungen und Andrückverhältnisse, die für jeden Anwendungsfall zu optimieren sind, wobei die Schrägung bei jeder Laständerung ständig modifiziert wird. Der erfindungsgemäße Ausgleich bzw. die Beeinflussung der Walzendurchbiegung durch die vorbeschriebene Aufhängung der Walze über die Trommelkonsole und die Stützkonsole gestattet diese individuelle Anpassung bei einer gleichbleibenden Schrägstellung der Walzen und hebt sich damit vom Stand der Technik vorteilhaft ab.at the inclination of such rolls arise depending on Roll load certain roll deflections and pressure conditions, which are to be optimized for each application, where the skew at every load change constantly is modified. The compensation according to the invention or influencing the roll deflection by the above-described Suspension of the roller over the drum console and the support bracket allows this customization at a constant inclination of the rollers and thus stands out from the state of the art advantageous.
Bei bekannten Walzen nach dem Stand der Technik sind die Walzenmantelenden an Walzenzapfen oder Walzendeckel befestigt, so dass diese Walzen an den Rändern steifer sind und im Betrieb die Walzenabplattung entlang des Walzenmantels ungleich verläuft und eine größere Abplattung in der Walzenmitte als an den Walzenenden verursacht wird. Bei diesem sogenannten ”Randeffekt” ist der Anpressdruck am Walzenende höher als in der Walzenmitte. Das bedeutet eine ungleichmäßige Bearbeitung und Beheizung der Materialbahn, sowie einen vorzeitigen Verschleiß der Walze.at known rolls of the prior art are the roll shell ends attached to roll neck or roller cover, so that these rollers are stiffer at the edges and in operation the Walzenabplattung runs unevenly along the roll shell and a larger Flattening in the center of the roll is caused as at the roll ends. In this so-called "edge effect" is the contact pressure at the end of the roll higher than in the middle of the roll. That means uneven processing and heating the material web, as well as premature wear of the Roller.
Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass die angedrückten Walzen überall entlang ihres Walzenmantels das gleiche Trägheitsmoment besitzen und damit beim Andrücken eine gleichmäßige Abplattung des Walzenmantels erreichen. Damit ist die Bearbeitung und Beheizung der Materialbahn und auch der Walzenverschleiß gleichmässig verteilt. Daraus resultiert eine sehr gute Bearbeitungsqualität der Materialbahn sowie eine längere Lebensdauer für die Walze.One Advantage of the invention is also that the pressed Roll the same everywhere along their roll mantle Possess moment of inertia and thus when pressing a uniform flattening of the roll shell to reach. This is the processing and heating of the web and even the roller wear evenly distributed. from that results in a very good quality of the material web and a longer life for the roller.
Außerdem ist der Walzenmantel bei bekannten Walzen mit größerer Wanddicke ausgeführt, um die ungleichmässige Abplattung entlag der Walze einigermaßen zu milder. Bei einer Walze gemäß der Erfindung ist die Abplattung auf der ganzen Walzenlänge nahezu gleich, so dass der Walzenmantel auch mit dünneren Wanddicken ausgeführt werden kann. Dadurch wird das Gewicht der Walze vorteilhaft verringert und ein breiterer Kontakt mit der Gegenwalze ist erreichbar.In addition, the roll shell is carried out in known rolls with a greater wall thickness to moderate the uneven plating entlag the roller to some extent. In a roll according to the invention, the flattening on the entire roll length is almost the same, so that the roll mantle can also be made with thinner wall thicknesses. As a result, the weight of the roller is advantageously ver reduces and a wider contact with the counter roll is achievable.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.
Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigtfollowing Some embodiments of the invention will be described with reference to FIG Figures explained in more detail. It shows
In
den
Auch
komplexere Anwendungsfälle im Sinne von
All
diesen Fällen ist gemeinsam, dass die Walzen
Jede
Trommelkonsole
Eine
auf die Walze
Damit
sich die vorbeschriebenen Biegemomente im Bereich der Walzenenden
Eine
leicht abgewandelte Variante ist in
Weiterhin
ist in schematischer Darstellung die Führung eines Heiz-
oder Kühlmittels durch den Walzenmantel angedeutet. Über
in der Trommelkonsole
Eine
andere Art der Medienzufuhr zeigt
Bei
den angetriebenen Walzen, wie im rechten Teil der
Im
linken Teil der
Zweck
der Andrückvorrichtung ist es, das die Walzenverformung
ausgleichende Biegemoment im Bereich der Anschlussstellen
Bei nicht mit Druck beaufschlagten
Kammern
For non-pressurized chambers
Wird
nun die Kammer
Über eine nicht dargestellte Steuereinheit und geeignete Sensoren, mit denen die Durchbiegung der Walze gegebenenfalls direkt oder indirekt zu erfassen wäre, lässt sich die Druckbeaufschlagung und damit die Steuerung der Walzendurchbiegung bequem steuern bzw. automatisieren.about a control unit, not shown, and suitable sensors, with where appropriate, the deflection of the roll directly or indirectly too capture, can be the pressurization and thus control the control of the roll deflection conveniently or automate.
Den
Aus
dem Dampfringraum
In
Am
rechten Ende des Walzensystems gemäß
Die
Einleitung eines Drehmoments und die Zu- bzw. Abfuhr von Dampf als
Heizmedium ist analog zum Beispiel gemäß
In
Um
eine Vibration der Walzen
Zweckmäßigerweise
wird der Winkel α so gewählt, dass ständig über
die Länge der Riffelwalze
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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