DE2359423B1 - Walze für ein Walzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze für ein Walzwerk, die einen zentralen Träger aufweist, der an seinen Enden in Stützen abgestützt ist, und um welchen ein Mantel drehbar ist, der mit der Hilfe mindestens eines hydrostatischen Stützelementes auf dem Träger abgestützt ist, das einen mit einem Zylinder zusammenwirkenden, in radialer Richtung des Mantels beweglichen Kolben enthält, der eine Lauffläche aufweist, auf welcher der Mantel mit seiner Innenfläche gleitet.

Eine derartige Walze ist z. B. aus der CH-PS 5 41 088 bekannt. Bei dieser Walze dienen die Stützelemente zum Ausgleich der bei einer Belastung entstehenden Durchbiegung. Nach der schweizerischen Patentanmeldung 6 849/73 (P. 4702) können die Stützelemente auch direkt zur Bildung einer Druckkraft dienen, mit welcher die Walze auf eine Gegenwalze drückt.

Bei diesen bekannten Walzen haben die hydrostatischen Stützelemente die Form von Kolben, die in Bohrungen geführt sind, welche im Träger ausgebildet sind.

ίο Die Zufuhr des hydraulischen Druckmittels zu den einzelnen Zylindern erfolgt durch Bohrungen, die ebenfalls im Träger ausgebildet sind.

Bei einer derartigen Walze muß der Träger gegenüber den Stützen eine feste Stellung einnehmen, damit die Richtung der Kraftwirkung der Stützelemente nicht verändert wird. Bei nicht angetriebenen Walzen kann der Träger einfach in den Stützen drehfest abgestützt werden. Wenn hingegen der Walzenmantel angetrieben werden soll, entstehen bedeutende Schwierigkeiten. In der Regel muß eine Lagerung z. B. nach der US-PS 7 03 862 gewählt werden, wobei der Träger in einem ringförmigen Teil gelagert ist, der zum Antrieb des Walzenmantels dient und seinerseits drehbar in einer der Stützen gelagert ist. Oft hat diese Lagerung die Form eines sogenannten Dreiringlagers, dessen innerer Lagerring zum Abstützen des Trägers, der mittlere Lagerring für die Übertragung des Drehmomentes auf den Mantel und der äußere Lagerring zum Abstützen der ganzen Walze in der Stütze dient.

Eine derartige Lagerung ist einerseits kostspielig und hat andererseits den Nachteil, daß sie für die Übertragung größerer Lasten nicht geeignet ist. Die Lager erhalten dann nämlich Durchmesser, die einen Zusammenbau mit einer Gegenwalze in. einem Walzwerk erschweren bzw. verhindern.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Walze zum Ziel, welche diesen Nachteil nicht aufweist, mit einfachen Mitteln einen Antrieb des Walzenmantels unter Vermeidung von Dreiringlagern gestattet und dabei außerdem wesentlich einfacher und billiger als die bekannten Walzen ist.

Die erfindungsgemäße Walze, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Träger eine drehbar gelagerte Welle ist, die

durch ein Element zur Übertragung von Drehmoment mit dem Mantel verbunden ist und an eine Antriebsvorrichtung anschließbar ist, und daß das Stützelement einen Kolben mit einer Lauffläche aufweist, mit der es sich gegen die Außenfläche der Welle abstützt, wobei es mit einer Haltevorrichtung versehen ist, die mit einer der Stützen verbunden ist und eine Drehbewegung des Stützelementes um die Achse der Welle gegenüber der Stütze verhindert.
Eine derart ausgebildete Walze benötigt an ihren Enden nur Lager für die Welle, auf der sich der Walzenmantel abstützt. Da sich die Welle gemeinsam mit dem Walzenmantel dreht, ist eine einfache Verbindung der beiden Teile nach der Art einer Drehkupplung möglich. Der zentale Träger, welcher die Form einer vorzugsweise zylindrischen Welle hat, ist ein sehr einfacher Teil, welcher keine Bohrungen, weder als Zylinderbohrungen noch als Zuleitungsbohrungen für das Druckmittel, benötigt. Er kann daher besonders robust und steif ausgebildet sein.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß aus der DT-AS 12 86 824 eine Walze mit einem Walzenmantel und einem in dieser befindlichen zylindrischen Träger bekannt ist, der sich zusammen mit der

Walze dreht. Zwischen dem Mantel und dem Träger befindet sich ein Stützelement in der Form eines auf den Träger aufgewickelten Schlauches, der mit einem Druckmittel gefüllt ist und sich zusammen mit dem Träger dreht. Die Wirkungsweise dieser Walze ist daher von der anmeldungsgemäßen prinzipiell verschieden.

Die Kolben können entweder in einem gemeinsamen Gehäuse geführt sein, das einen Zylinder für die Kolben bildet, oder es kann der Zylinder für den einen Kolben im anderen Kolben ausgebildet sein. Die erste Ausführungsform ist einfach und robust, die andere hat den Vorteil einer besonders niedrigen Bauweise, so daß der Abstand zwischen der Welle und dem Walzenmantel klein sein kann.

In der Regel können mehrere Stützelemente vorgesehen sein, die in mindestens einer Reihe angeordnet sind, welche parallel zur Achse des Walzenmantels verläuft. Es ist jedoch auch die Verwendung eines einzigen, länglichen, leistenartigen Stützelementes denkbar.

Vorzugsweise kann die Haltevorrichtung einen zylindrischen Teil enthalten, der drehfest mit einer der Stützen der Walze verbunden ist und sich im Zwischenraum zwischen dem Träger und dem Mantel befindet. Dadurch wird eine besonders in Drehrichtung steife Ausführungsform erhalten. Dabei kann der Teil rohrförmig sein oder auch nur einen Teil eines Rohrzylinders bilden.

Schließlich kann der Teil an mindestens einem seiner Enden in einer Führung geführt sein, die drehbar im Walzenmantel gelagert ist und eine Bewegung des Walzenmantels gegenüber der Welle in einer radialen Ebene gestattet, die durch das Stützelement führt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 einen axialen Schnitt einer erfindungsgemäßen Walze,

F i g. 2 den Schnitt H-II aus der F i g. 1,
F i g. 3 den Schnitt IH-III aus der F i g. 1,
F i g. 4 den Schnitt IV-IV in der F i g. 3 und

F i g. 5 einen der F i g. 4 entsprechenden Schnitt mit einer anderen Ausführungsform des Stützelementes.

Nach der Darstellung in den F i g. 1 bis 3 ist in Stützen 1, 2, die z. B. Teile einer Tragkonstruktion eines Walzwerkes sein können, mittels Wälzlagern 3, 4 eine Welle 5 gelagert. Die Welle 5 hat einen Antriebszapfen 5', der z. B. an ein Getriebe für den Antrieb der Walze angeschlossen werden kann. Um die Welle 5 ist ein Walzenmantel 6 drehbar, der einen elastischen Mantel aus Gummi oder einem ähnlichen Material haben kann, wie es oft bei Walzen für die Papierfabrikation der Fall ist. Zwischen dem Mantel 6 und der Welle 5 befinden sich hydrostatische Stützelemente 8, die im Schnitt in der F i g. 4 dargestellt sind. Zwischen der Welle 5 und dem Mantel 6 befindet sich eine Zahnkupplung 10. Diese enthält einen Kupplungsring 11, der mit der Hilfe einer Verzahnung mit einem Ring 12 verbunden ist, der am Walzenmantel 6 befestigt ist. Außerdem ist der Kupplungsring 11 über einen Ring 13 mit Doppelverzahnung mit einer Büchse 14 verbunden, die an der Welle 5 befestigt ist. Die Zahnkupplung 10 dient zur Übertragung von Drehmoment von der Welle 5 auf den Mantel 6, derart, daß sich beide gemeinsam drehen können.

Die hydrostatischen Stützelemente 8 sind in einem ⁶S rohrförmigen Halteteil 15 befestigt, dessen Enden an Führungsteilen 16, 17 abgestützt sind, die im Walzenmantel 6 drehbar gelagert sind. Der Führungsteil 17 ist mit der Hilfe eines schalenförmigen Stützteiles 18 drehfest mit der Stütze 2 verbunden. Die drehfeste Verbindung erfolgt im vorliegenden Fall durch eine Verzahnung 20, welche axiale Bewegungen des Führungsteiles 17 gegenüber dem Stützteil 18, die z. B. durch Wärmedehnungen verursacht sein können, zuläßt. Die Stützelemente 8 sind durch eine Druckmittelleitung 21 an eine nicht dargestellte Quelle von hydraulischem Druckmittel, z. B. Drucköl, angeschlossen. Im vorliegenden Fall sind die einzelnen Stützelemente durch getrennte Leitungen mit der Quelle verbunden, wobei nur die Leitung 21 dargestellt ist. Es ist jedoch auch ein durchgehender Anschluß an die Leitung 21 denkbar.

Die in der F i g. 1 dargestellte Walze ist zur Zusammenwirkung mit einer nicht dargestellten Gegenwalze bestimmt, gegen welche der Mantel 6 angepreßt wird. Die Achse der Gegenwalze liegt dabei in einer Ebene, welche durch die Achse A der Welle 5 und durch die Stützelemente 8 führt.

Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, ist der Führungsteil 16 in gleicher Weise wie der Führungsteil 17 mit einer Öffnung 22 versehen, weiche parallele Führungsflächen 23 aufweist. Entlang der Führungsflächen 23 sind Führungsschuhe 24 geführt, die jeder eine zylindrische Fläche für die Welle 5 aufweisen. Seitlich sind die Schuhe mit Zapfen 25 versehen, welche die Schuhe auf den Flächen 23 des Führungsteiles 16 festhalten, jedoch ihre Neigung gegenüber dem Teil 16 bei einer Durchbiegung der Welle 5 gestatten.

Die Führungsflächen 23 verlaufen parallel zur Ebene der Kraftrichtung der Walze, welche durch die Achse A und die Stützelemente 8 führt. Sie gestatten dabei eine Bewegung des Mantels 6 gegenüber der Welle 5 in dieser Richtung unter dem Einfluß der Druckkräfte der Stützelemente 8.

Die F i g. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Stützelementes 8 aus der Fig. 1. Jedes Stützelement 8 enthält einen Kolben 26, der sich mit einer Lauffläche 27 gegen die Innenfläche 28 des Walzenmantels 6 abstützt. Außerdem enthält das Stützelement 8 einen Kolben 30, der mit einer Lauffläche 31 gegen die Außenfläche 32 der Welle 5 abgestützt ist. Die Kolben 26 und 30 sind in einem gemeinsamen ringförmigen Gehäuse 33 geführt, das einen Zylinder für beide Kolben bildet.

Der zwischen den Kolben 26 und 30 befindliche Zylinderraum 34 ist an die Leitung 21 angeschlossen, welche ihn, wie bereits erwähnt, mit einer Quelle eines hydraulischen Druckmittels verbindet.

Zur Abdichtung der Kolben 26 und 30 gegenüber dem Gehäuse 33 sind Dichtungsringe 35, 36 vorgesehen. Zwischen dem Gehäuse 33 und den Kolben 26 und 30 ist so viel Spiel vorgesehen, daß sich der Kolben 30 schiefstellen kann, wenn es die Durchbiegung der Welle 5 unter Last erfordert.

Die Kolben 26 und 30 sind in bekannter Weise mit hydrostatischen Schmiertaschen 37 versehen, die durch Drosselbohrungen 38 mit dem Zylinderraum 34 verbunden sind. Wie noch aus der F i g. 4 hervorgeht, ist das Gehäuse 33 des Stützelementes 8 durch Schweißnähte 40 mit dem Halteteil 15 verbunden.

Die F i g. 5 zeigt eine Ausführungsform eines hydrostatischen Stützelementes 8', welche den Vorteil hat, daß sie eine besonders niedrige Bauhöhe hat, so daß der Spalt zwischen der Welle 5 und dem Mantel 6 besonders klein sein kann. Dadurch kann in einem Mantel mit gegebenem Innendurchmesser eine Welle maximalen Durchmessers eingebaut werden.

Das in der F i g. 5 im Schnitt dargestellte hydrostatische Stützelement 8' enthält ebenfalls zwei Kolben 50 und 51. Die Kolben sind jedoch derart zusammengebaut, daß die Zylinderbohrung 52 für den Kolben 51 im Kolben 50 mit Spiel ausgebildet ist. Die Zylinderbohrung 52 hat die Form einer Ringnut, in welche ein ringförmiger Vorsprung 53 des Kolbens 51 eingreift Zwischen dem Vorsprung 53 und der Bohrung 52 befindet sich eine Dichtung 54. Der zwischen den Kolben 50 und 51 befindliche Zylinderraum 55 ist durch Drosselbohrangen 56 und 57 mit in den Kolben 50 und 51 ausgebildeten hydrostatischen Schmiertaschen 58 verbunden.

Außerdem ist der Zylinderraum 55 durch eine Leitung 21', welche der Leitung 21 aus der F i g. 4 entspricht, mit der nicht dargestellten Quelle des Druckmittels verbunden.

Das Stützelement 8' aus der F i g. 5 ist im Gegensatz zum Stützelement 8 nicht starr mit dem Haltteil 15 verbunden. Nach der Darstellung in der F i g. 5 befindet sich der Kolben 51 mit Spiel in einer Öffnung 60 des Halteteiles 15. Zur Verhinderung einer Drehung der Kolben 50,51 gegenüber dem Halteteil 15 ist dieser mit einem Zapfen 61 versehen, welchen Augen 62, 63 umfassen, die am Kolben 50 bzw. 51 ausgebildet sind.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Walze für ein Walzwerk, die einen zentralen Träger aufweist, der an seinen Enden in Stützen abgestützt ist, und um welchen ein Mantel drehbar ist, der mit der Hilfe mindestens eines hydrostatischen Stützelementes auf dem Träger abgestützt ist, das einen mit einem Zylinder zusammenwirkenden, in radialer Richtung des Mantels beweglichen Kolben enthält, der eine Lauffläche aufweist, auf welcher der Mantel mit seiner Innenfläche gleitet, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Träger eine drehbar gelagerte Welle (5) ist, die durch ein Element (10) zur Übertragung von Drehmoment mit dem Mantel (6) verbunden ist und an eine Antriebsvorrichtung anschließbar ist, und daß das Stützelement (8, 8') einen Kolben mit einer Lauffläche aufweist, mit der es sich gegen die Außenfläche (32) der Welle (5) abstützt, wobei es mit einer Haltevorrichtung (15) versehen ist, die mit einer (2) der Stützen (1, 2) verbunden ist und eine Drehbewegung des Stützelementes (8, 8') um die Achse (A) der Welle (5) gegenüber der Stütze (2) verhindert.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (26, 30) in einem gemeinsamen Gehäuse (33) geführt sind, das den Zylinder für die Kolben (26,30) bildet.

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (52) für einen Kolben (51) im anderen Kolben (50) ausgebildet ist.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stützelemente (8, 8') vorgesehen sind, die in mindestens einer Reihe angeordnet sind, welche parallel zur Achse (A) des Walzenmantels (6) verläuft.

5. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung einen zylindrischen Teil (15) enthält, der drehfest mit der Stütze (2) verbunden ist und sich im Zwischenraum zwischen der Welle (5) und dem Mantel (6) befindet.

6. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil an mindestens einem seiner Enden an einer Führung (16, 17) befestigt ist, die drehbar im Walzenmantel (6) gelagert ist und eine Bewegung des Walzenmantels (6) gegenüber der Welle (5) in einer radialen Ebene gestattet, die durch das Stützelement (8,8') führt.

7. Walze nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (15) rohrförmig ist.