DE1286824B

DE1286824B - Durchbiegungsfreie Walze fuer Kalander, Walzwerke od. dgl.

Info

Publication number: DE1286824B
Application number: DEK59299A
Authority: DE
Inventors: Korsch Alfred
Original assignee: Joh Kleinewefers Soehne KG
Current assignee: Joh Kleinewefers Soehne KG
Priority date: 1966-05-18
Filing date: 1966-05-18
Publication date: 1969-01-09
Also published as: DE1575524A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf durchbiegungsfreie Walzen für Kalander, Walzwerke od. dgl., insbesondere auf solche, bei denen die Durchbiegung durch einen im Inneren der als Rohrkörper ausgebildeten Walze auf einer feststehenden oder umlaufenden Walzenachse angeordneten pneumatischen oder hydraulischen Blähkörper aufgehoben wird. Hierführ sind mannigfache Vorschläge bekanntgeworden.
Bei den Konstruktionen mit feststehender Achse muß die zwischen der Achse und dem umlaufenden Walzenrohr entstehende Reibung durch besondere und teilweise kostspielige Maßnahmen vermindert werden. Bei einigen Konstruktionen treten außerdem auch Leckverluste auf. Man hat daher vielfach versucht, die Relativbewegung zwischen Walzenkörper und Achse dadurch zu vermeiden, daß die Walzenachse sich mitdrehend ausgeführt wird, wobei die nur dem Arbeitsspalt jeweils gegenüberliegenden Kammern durch eine koaxiale Druckverteilungseinrichtung mit dem Druckmittel beaufschlagt werden. Auch diese Konstruktionen sind infolge des technischen Aufwandes teuer und vermeiden nicht die Leckverluste. Andere Vorschläge zeigen einen noch größeren Aufwand und haben daher bislang keine praktische Anwendung gefunden.
Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, die durchbiegungsfreien Walzen der genannten Art mit umlaufender Walzenachse zu verbilligen und so zu verbessern, daß gleitende Abdichtungen jeglicher Art und damit Leckverluste völlig vermieden werden.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die den Spaltdruck aufnehmende, angetriebene Walzenachse zum Walzenkörper exzentrisch gelagert ist und diesen durch den Eingriff von Kupplungsklauen, Mitnehmern, Zahnrädern od. dgl. in Umdrehung versetzt, wobei die Walzenachse mit einem über den Umfang gleichmäßig verteilten Blähkörper von einem derartigen Durchmesser umgeben ist, daß der Blähkörper im engen Teil des Spaltes zwischen Walze und Achse unter Druck am Walzenrohr anliegt, im weiten Teil des Spaltes dagegen sich ohne Andruck voll ausdehnen kann. Der Druck des Bl"ähkörpers kann je nach der Belastung der Walze veränderlich sein, das Druckmittel hierfür wird über einen Drehkörper durch eine zentrale Bohrung zugeführt.
Es sind zwar schon Walzen bekannt, bei denen zwischen einem äußeren Walzenrohr und einer. inneren Walzenachse pneumatische oder hydraulische Blähkörper angeordnet sind. Bei diesen Walzen liegen aber die Blähkörper auf dem ganzen Umfang unter gleichem Druck an, so daß deren Aufgabe lediglich darin besteht, eine gewisse Federung des Walzenmantels, nicht aber einen konstanten Spaltdruck über die ganze Walzenlänge zu erzielen.
Auf weitere Merkmale der Erfindung wird in der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele verwiesen. In der Zeichnung zeigen F i g. 1 und 2 in zwei Teilschnitten 1 und 2 eine Walze mit einem um die Achse schraubenförmig gewickelten Druckschlauch als Blähkörper, F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine Walze, bei der der Blähkörper aus einem über die Walzenachse gezogenen Schlauch besteht, und F i g. 4 eine Walze, bei der der Blähkörper aus in axialer Richtung auf dem Umfang der Walzenachse angeordneten Einzelschläuchen besteht. Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, besteht die Walze aus einem umlaufenden Rohrkörper 3 von erforderlicher Wandstärke, der von der ebenfalls umlaufenden, im Walzenrohr exzentrisch gelagerten Walzenachse 4 getragen wird. Der Blähkörper besteht aus einem langen Schlauch 6 von kleinerem Querschnitt, der schraubenförmig um die Walzenachse gewickelt ist und mit seinen abgedichteten Enden 6' mittels Laschen 7 auf der Walzenachse befestigt ist.
Das Druckmittel für den Schlauch wird durch eine zentrale Bohrung 8 und eine radiale Stichbohrung 9 an einer beliebigen Stelle dem Schlauch zugeführt.
Um ein axiales Wandern des Druckschlauches zu verhindern, ist es zweckmäßig, in die Walzenachse ein dem Schlauch angepaßtes Flachprofil in Schraubenform zu schneiden. Ferner kann auch zwecks Erzielung einer stärkeren Druckwirkung in Walzenmitte die Gangsteigung des Schlauches so gewählt werden, daß sie in Walzenmitte gering ist und nach den Walzenenden zu größer wird.
Die Exzentrizität »a« zwischen Walzenachse und Rohr hängt von der Wandstärke des Walzenrohres und dem erforderlichen Querschnitt der Walzenachse ab. Andererseits sind der Querschnitt und die maximale Dehnfähigkeit des Druckschlauches 6 so zu bemessen, daß er sich im breiten Teil des Spaltes zwischen Walzenachse und Walzenrohr voll ausdehnen kann, ohne das Walzenrohr zu berühren, aber im engen Teil des Spaltes stark komprimiert wird. Die Walze wird in der Maschine nun so eingebaut, daß die engste Stelle des Spaltes mit der größten Kompression des Schlauches am Arbeitsspalt anliegt.
Der Antrieb der durchbiegungsfreien Walze erfolgt wie bei einer normalen Walze über den Achszapfen 5 der Walzenachse. Um eine Friktion zwischen dem Druckschlauch und dem Walzenrohrkörper zu verhindern und den schlupffreien Antrieb des Walzenrohres zu sichern, ist eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Walzenachse und Rohr erforderlich. Gemäß der Erfindung erfolgt dies dadurch, daß ein auf der Walzenachse angeordnetes Zahnrad 18 in eine .Innenverzahnung 12 des Walzenrohres eingreift. Im dargestellten Beispiel befindet sich aus Herstellungsgründen die Innenverzahnung an einer in die Stirnwand des Walzenrohres eingesetzten Buchse 10, die gleichzeitig eine Lauffläche für ein auf die Walzenachse angeordnetes Außenlager 11 für die Aufnahmen des Walzenrohres 3 besitzt. Die exzentrische Lagerung der Walzenachse im Walzenrohr erfolgt durch auf dem Walzenzapfen 5 angeordnete Außenlager 15, die in an den Walzenenden exzentrisch liegende Lagersitze eingesetzt sind. Gemäß weiterer Erfindung wird eine einfache Verbindungskonstruktion zwischen Walzenrohr und Walzenachse dadurch geschaffen, daß in den Walzenenden Lagerschilde 14 eingesetzt sind, die auf der einen Seite die Lager 11 für das Walzenrohr und auf der anderen Seite auf einem exzentrischen Zapfen die Lager 15 für die Achszapfen 5 tragen, wobei die exzentrischen Zapfen selbst direkt im Maschinenständer 17 eingespannt oder in verschieblichen Augenlagern oder Aufnahmen gelagert sein können. Distanzscheiben 13 und 16 dienen zur Festlegung der Lager 11 und 15 und schließen das Walzeninnere staubdicht ab.
Die F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit für den Blähkörper. In diesem Falle besteht der Blähkörper aus einem Schlauch 19 von einem derartigen Durchmesser, daß er mit einem geringen Spiel über die Walzenachse 4 gezogen werden kann. Die beiden Schlauchenden sind mittels Bandagen 20 auf der Walzenachse so dicht befestigt, daß der Baum zwischen Walzenachse und Schlauch druckdicht bleibt. Da sich der lange Schlauch bei Druckgabe zu stark ausdehnen würde, ist er durch weitere, über die ganze Länge gleichmäßig verteilte Bandagen 21 in zahlreiche, ringförmige Kammern 22 unterteilt, wodurch die gleiche Wirkung entsteht wie bei dem spiralig gewickelten Schlauch gemäß den F i g. 1 und 2. Die Druckmittelzuführung zu sämtlichen ringförmigen Kammern erfolgt durch eine Längsnut 23 von geringerem Querschnitt, in die die Zentralbohrung 8 mit der Querbohrung 9 mündet.
F i g. 4 zeigt, daß auch eine Ausführung mit achsparallelen Schläuchen von kleinem Querschnitt möglich ist. Hierbei liegen die Schläuche 24 in halbzylindrischen Nuten 25 der Walzenachse. An dem einen Walzenende sind die Schläuche abgedichtet, während sie am anderen Walzenende zwecks Zuführung des Druckmittels mit einer Ringleitung 26 verbunden sind. Um ein Durchhängen der Schläuche im breiten Teil des Spaltes zwischen Walzenachse und Walzenrohr zu verhindern, kann das Schlauchpaket an mehreren Stellen mit leichten, metallischen oder Kunststoffbandagen 27 zusammengehalten werden.
Die Druckschläuche werden aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff hergestellt, der gegebenenfalls auch mit Textil-, Metall- oder Glasfäden armiert sein kann. Da die Blähkörper eine ständige Formänderung, ähnlich wie Autoreifen erleiden und sich wie diese auch nicht über einen maximalen Wert ausdehnen dürfen, ist es zweckmäßig, ihren strukturellen Aufbau, vor allem die Armierung ähnlich auszuführen. Ferner sind die an der Innenfläche des Walzenrohres anliegenden Seiten wegen der Abrollung mit einer Lauffläche, z. B. einem Kunststoffstreifen zu belegen.
Es ist auch möglich, durch eine zweite Zentralbohrung.in den Raum zwischen den Blähkörpern und dem Walzenrohr ein Heiz- oder Kühlmittel einzuführen, wobei an beiden Walzenenden entsprechend geformte Lippendichtungen angeordnet sein müssen.
Wegen der Formänderungsarbeit wird eine leichte Erwärmung der Blähkörper eintreten. Falls diese Wärme nicht durch die Konvektion des Walzenrohres abgeführt wird und für den betreffenden Arbeitsprozeß eine kalte Walze erforderlich ist, kann durch eine zweite Bohrung in der Walzenachse Kühlluft zwischen Blähkörper und Walzenrohr eingeblasen werden. Eine weitere Kühlmöglichkeit besteht darin, daß die Blähkörper hydraulisch beaufschlagt werden und das Druckmittel -umläuft. Ein Luftpuffer in der Hydraulikanlage sorgt dann für den federnden Andruck.

Claims

Patentansprüche: 1. Durchbiegungsfreie Walze für Kalander, Walzwerke od. dgl., bestehend aus einem rohrartigen Walzenkörper mit einer innenliegenden umlaufenden Walzenachse und einem auf der Walzenachse angeordneten pneumatischen oder hydraulischen Blähkörper, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die den Spaltdruck aufnehmende Walzenachse (4) im Walzenkörper (3) exzentrisch gelagert ist und durch den Eingriff mittels Kupplungsklauen, Mitnehmern, Zahnrädern (12,18) od. dgl. diese mit der gleichen Drehzahl mitnimmt, wobei die Walzenachse mit einem über den Umfang gleichmäßig verteilten Blähkörper (6, 19, 24) von einer derartigen Bemessung umgeben ist, daß der Blähkörper im engen Teil des Spaltes zwischen Walzenrohr und Walzenachse unter Druck am Walzenrohr anliegt, im weiten Teil des Spaltes dagegen sich ohne Andruck voll ausdehnen kann.
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme des Walzenrohres durch die antreibende Walzenachse (4) durch ein auf der Walzenachse konzentrisch angeordnetes Zahnrad (18) erfolgt, das in eine am Walzenrohr angeordnete Innenverzahnung (12) eingreift.
3. Walze nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch zwei Lagerschilde (14), die auf der einen Seite mit einem das Walzenrohr (3) tragenden Außenlager (11) und auf der anderen Seite mit einem exzentrischen Zapfen (5), mit einer Bohrung und einem den Walzenzapfen (5) tragenden Innenlager (15) versehen sind, wobei der Zapfen im Ständer (17) der Maschine unmittelbar eingespannt oder in verschieblichen Aufnehmern gelagert ist.