DE3007943C2

DE3007943C2 - Durchbiegungseinstellwalze

Info

Publication number: DE3007943C2
Application number: DE3007943A
Authority: DE
Inventors: Mario Dipl.-Ing. Schio Vicenza Biondetti
Original assignee: Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1980-02-27
Filing date: 1980-03-01
Publication date: 1983-09-08
Also published as: US4381588A; IT1135475B; ATA115480A; DE3007943A1; IT8119768A0; AT372718B; JPS56134618A; CA1153587A

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchbiegungseinstellwalze mit einem feststehenden Träger und einem um den Träger drehbaren Walzenmantel, welcher auf dem Träger auf mindestens einem Stützelement abgestützt ist, welches mit einer Druckkraft auf die Innenfläche des Walzenmantels einwirkt, wobei der Walzenmantel aus mindestens zwei koaxialen, miteinander lösbar verbundenen Teilen, einem inneren Grundkörper und einer äußeren Hülle besteht, und die Hülle auf dem Grundkörper durch Reibung befestigt ist.

F.inc Durchbiegungseinstellwalze dieser Art ist z. B. aus der DE-AS 23 59 623 bekannt. Bei dieser bekannten Walze ist die äußere Hülle am Gmndkörper derart befestigt, daß sie ohne Zerstörung nicht vom Grundkörper entfernt werden kann.

Aus der DE-PS 6 44 166 ist es bekannt, elastische Mantel auf zylindrische Walzen aufzuziehen und von diesen wieder zu entfernen. Dazu ist es bei einer Ausführungsform bekannt, ein Ende der Hülle am Grundkörper der Walze zu befestigen und das andere Ende abzuschließen. Die Hülle wird mit Druckluft aufgeblasen, worauf sie auf den Waizenkörper aufgezogen werden soll. Bei Durchbiegungsausgleichwalzen ist diese Maßnahme nicht verwendbar, da dabei die aus dem Aufblasedruck sich ergebende axiale KraL, welche überwunden werden muß, zu groß ist.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Durchbiegungseinstellwalze zum Ziel, bei welcher ein einfacher und rascher Austausch der einer Abnützung ausgesetzten äußeren Hülle des W Jzenmantels möglich ist.

Die erfindungsgemäße Durchbiegungseinstellwalze, durch weiche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ende des Grundkörpers sowie mindestens ein Ende der Hülle mit Dichtungsmitteln versehen sind, und daß einer dieser Mantelteile, der Grundkörper oder die Hülle mit einem Kanal versehen ist. welcher hinter das betreffende Dichtungsmittel führt, in der zur Zusammenwirkung mit dem anderen Mantelteil bestimmten Räche mündet und an eine Quelle eines Druckmediums anschließbar ist.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, die äußere Hülle auf den Gmndkörper aufzuziehen, wobei nur eine sehr kleine Kraft in Achsenrichtung der Hülle erforderlich ist. Es genügt, ein Stück der Hülle auf den Grundkörper aufzuschieben und darauf ein Druckmittel, z. B. ein Gas, wie Luft, oder eine Flüssigkeit, wie Wasser oder öl. zwischen den Grundkörper und die Hülle einzuführen, wodurch die Hülle ausgeweitet und der Grundkörper zusammengedrückt wird, so daß das Aufschieben oder das Abziehen der Hülle stark erleichtert wird. Diese einfache Variante ist insbesondere für weiche Mantel, z. B. aus Kunststoff oder Gummi, geeignet.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Grundkörper eine Außenfläche mit mindestens zwei zylindrischen Abschnitten mit abgestuften Durchmessern aufweisen, und die innere Öffnung der Hülle mit mindestens zwei entsprechenden zylindrischen Abschnitten mit abgestuften Durchmessern versehen sein, wobei in undeformiertem Zustand jeweils der Außendurchmesser eines Abschnittes des Grundkörpers um ein gegebenes Übermaß größer ist als der Innendurchmesser des entsprechenden Abschnittes der Öffnung der Hülle, jedoch der Durchmesser eines Abschnittes mit größerem Durchmesser der öffnung der Hülle größer ist als der Durchmesser eines benachbarten Abschnittes mit kleinerem Durchmesser der Außenfläche des Grundkörpers, und wobei der Grundkörper an seinem Ende mit kleinerem Durchmesser und die Hülle an dem Ende ihrer öffnung mit größerem Durchmesser mit Dichtungsmitteln versehen sind, und der Grundkörper mit einem Kanal versehen ist. der hinter das betreffende Dichtungsmittel führt und an eine Quelle eines Druckmediums anschließbar ist. Diese Ausführungsform gestattet ein besonders einfaches Aufziehen und Abnehmen der Hülle vom Walzenmantel und ist aus diesem Grund auch für schwierigere Fälle, z. B. für metallische Walzenmäntel geeignet.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. I ein Schema einer Walzvorrichtune. bei

welcher die Erfindung angewendet wird.

Fig.2 einen Teilschnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt des Walzenmantels, der unteren Walze aus der Fig.2, wobei der innere Grundkörper in Ansicht, die äußere Hülle im Schnitt dargestellt ist,

Fig.4 einen Teilschnitt in gegenüber der Fig.3 größerem Maßstab zur Erläuterung des Vorganges beim Aufziehen der Hülle auf den Grundkörper,

Fig.5 einen Teilschnitt des rechten Endes des Grundkörpers aus der Fig.4 mit der Darstellung einer in dessen Außenfläche ausgebildeten Nut, und die

Fig-ύ und 7 Teilschnkte des Grundkörpers und der Hülle mit einer Eintragung der Durchmesser ihrer zusammenwirkenden Flächen in undeformiertem Zustand.

In der Fig. 1 ist eine Walzvorrichtung 1 dargestellt, welche einen Rahmen 2 aufweist, in welchem drehbar eine obere Walze 3 gelagert ist, die z. B. mit einem nicht dargestellten Antrieb versehen sein kann. Mit der oberen Walze 3 wirkt als untere Walze eine Durchbiegungseinsteüwalze 4 zusammen, weiche gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Die Walze ^ enthält einen feststehenden Träger 5, der im Rahmen 2 befestigt ist, wobei er durch einen schematisch dargestellten Zapfen 6 gegen eine Drehung im Rahmen 2 gesichert ist. Im Träger 5 sind kolbenartige hydrostatische Stützelemente 7 geführt, die im vorliegenden Fall nach der erwähnten US-PS 38 02 044 ausgebildet sind, und auf welchen ein um den Träger 5 drehbarer Walzenmantel 8 abgestützt ist.

Im Walzenmantel 8 ist mit der Hilfe von zwei Gewinderingen 10 und einem Klemmring 11 eine äußere Büchse 12 befestigt, in welcher sich ein Kugellager 13 befindet. Der Innenring des Kugellagers

13 ist seinerseits auf einer inneren Büchse 14 angeordnet, welche gemäß der Darstellung in der F i g. 2 eine längliche Öffnung 15 mit zwei seitlichen Führungsflächen 16 aufweist. Die Führungsflächen 16 der Büchse

14 sind entlang ebener Führungsflächen 17 des Trägers 5 geführt. Eint derartige Ausbildung der Walze, welche die Bildung von Hubbewegungen zum Anpressen auf eine Gegenwalze ohne Verwendung einer äußeren Anpreßmechanismus gestattet, ist aus der US-PS 38 85 283 bekannt.

Wie noch weiter aus den Fig. I und 2 hervorgeht, besteht der Mantel & der Walze 4 ajs einem inneren Grundkörper 18 und einer mit dem Grundkörper leicht lösbar verbundenen äußeren Hülle 20.

In der Fig. 3 ist der Mantel 8 der Walze 4 in größerem Maßstab dargestellt, wobei der Grundkörper 18 in Ansicht und die Hülle 20 im Schnitt gezeichnet ist. Wie aus dir F ι g. 3 ersichtlich ist. enthalten der Grundköiper und die Hülle im wesentlichen zwei zylindrische Abschnitte A und B. zwischen welchen sich ein konischer Übergang K befindet. Dabei ist der Durchmesser der zylindrischen Flachen im Abschnitt A größer als im Abschnitt B. Die genauen Verhältnisse der Durchmesser des Grundkörpers und der Hülle in den beiden Abschnitten A und B werden später anhand der Figo und 7 erläutert.

Wie noch aus der F i g. 3 ersichtlich ist, befindet sich .im rechten Ende des Abschnittes B mit kleinerem Durchmesser am Gnindkörper ein Dichtungsring 21. der in einer geeigneten Nut 22 ungeordnet ist. In gleicher Weise befindet sich im Abschnitt Λ. welcher den größeren Durchmesser aufweist, in der I lulle 20 ein Dichtungsring 2i. welcher ebenfalls in einer geeigneten Nut untergebracht ist. Die beiden Dichtungsringe 21 und 23 dienen zum Abdichten des Zwischenraumes zwischen dem Grundkörper 18 und der Hülle 20 beim Aufziehen bzw. Abnehmen der Hülle.

Schließlich ist noch die Oberfläche des Grundkörpers 18 mit einer schraubenlinienförmigen flachen Nut 24 versehen, deren Profil aus der F i g. 5 ersichtlich ist Die Nut 24 endet entsprechend der Darstellung in der F i g. 3 jeweils kurz vordem betreffenden Dichtungsring21.

Nach der Darstellung in der Fig.5 hat die Nut 24 einen zentralen Teil, dessen Querschnitt durch einen Radius R begrenzt ist. Die Kanten an beiden Seiten sind durch kleinere Radien R'abgerundet. Die Tiefe-der Nut 24 ist in der Fig.5 mit T bezeichnet. Bei einer bestimmten Ausführungsform hatte die Nut 24 einen Radius R gleich 20 mm, die kleineren Radien R' waren jeweils gleich 5 mm, bei einer Tiefe Tvon ca. 0,7 mm.

Anhand der F i g. 6 und 7 seien die Verhältnisse der Durchmesser der zylindrischen Flächen des Grundkörpers und der Hülle in undeformiertem Zustand erläutert. Nach der Fig.6 hat die Hülle 20 im \bschnitt A eine zylindrische Innenfläche 30 mit einem Durchmesser D-' und im Abschnitt ßeine zylindrische Innenfläche 31 mit einem Durchmesser Di.

Nach der F i g. 7 hat der Grundkörper 18 im Absci.nitt A eine zylindrische Außenfläche 32 mii einem Durchmesser D\ und im Abschnitt B eine zylindrische Außenfläche 33 mit einem Durchmesser Ch.

Um eine Befestigung der Hülle 20 am Grundköiper 18 durch Reibung zu ermöglichen, müssen die Flächen 30 und 32 bzw. 31 und 33 aufeinander mit einer gewissen Vorspannkraft aufliegen. Die wird dadurch erzielt, daß jeweils die Durchmesser Di und £λ des Grundkörpers um ein gegebenes Übermaß größer sind als die Durchmesser D₁' und Di der Hülle 20. Dieses Übermaß wird in bekannter Weise in Abhängigkeit von den Elastizitätsmodulen der Materialien des Grundkörpers und der Hülle sowie der gewünschten Vorspannkraft bestimmt.

Dabei ist zusätzlich die gegenseitige Abstufung der Durchmesser D\ und D; bzw. D, und Di so gewählt.daß der durchmesser D/ der Hülle 20 größer ist als der kleinere Durchmesser D₂ des Grundkörpers 18. Jedoch nur um so viel, daß der Dichtungsring 23 den Zwischenraum abzudichten vermag.

Der Vorgang beim Aufziehen der Hüne 20 auf den Grundkörper 18 ist tn der F i g. 4 dargestellt, in welcher gleichzeitig ein Kanal 40 gezeichnet ist. an welchen ein Nippel 41 einer Leitung 42 anschließbar ist. welche an eine nicht dargestellte Quelle eines Druckmittels, z. B. Druckluft. Druckwasser oder Drucköl. anschließbar ist.

Beim Aufziehen der Hülle 20 auf den Grundkörper 18 kann, wie aus dem /u den F i g. b und 7 Gesagten hervorgeht, der Abschnitt A der Hülle 20 mit der Fläche 30 leicht über den Abschnitt B mit der Fläche 33 des Grundkörpers 18 -rezogen werden, und zwar im wesentlichen bis /um konischen Zwischenteil K des Grundkörpers 18. Darauf kann in den Zwischenraum zwischen den I läihen 30 und 35 durch den Kanal 40 das erwähnte Druckmii el eingeführt werden. Bei Mänteln aus Kunststo^ff oder (iiimmi wird es sich dabei entweder um Luft oder um Druckwasser handeln. Bei metallischen Teilen kommt eher die Verwendung vor. Drucköl in Betracht.

Durch das im Zw ischenraum /wischen den !'lachen 30 und 33 unkende LYuckir.iuel wird die Hülle 20 ausgeweitet, wobei der Cirundkörper 18 auch etwas zusammengedruckt wird. Darauf kann die Hülle 20 in

tier F i g. 4 nach links aui die I -'lache 32 und his ,in deren finde geschoben werden. Durch Entfernung des Nippels 41 aus dem Kanal 40 kann das Druckmittel entweichen, so daß die f lachen 30 und 32 b/w. Jl und 51 spielfrei aufeinander aufliegen können, wobei /wischen ihnen die gewünschte, durch die Llbermas.se der Durchmesser des Druckkörpers bestimmte Reibungskraft wirkt. Heim Entfernen der I lulle 20 vom Grundkörper 18 kann in der gleichen Weise durch den Kanal 40 das Druckmittel /wischen die aufeinander aufliegenden Flachen 30, 31, 32 und 33 der Hülle bzw. des Grundkörpers eingeführt werden. Dadurch werden diese voneinander abgehoben, so daß der Mantel 20 leicht in die Stellung nach der F" i g. 4 gebracht werden und darauf abgezogen werden kann

Die Nut 24 erleichtert dabei die Einführung des Druckmittels zwischen die aufeinander liegenden Rächen und insbesondere auch deren Abfluß nach der Befestigung der Hülle 20 in ihrer Stellung. Da die Nut 24 sehr flach is! tip.d s!;'.rk ::b-^Teri!r!de!e K;;"!e;i a;:fv.eir,! (Radien R) behindert sie nicht die dichtende Wirkung des Dichtungsringes 23. welcher über die einzelnen Windungen der Nut 24 bei seiner Bewegung in der F-" i g. 4 nach links geführt wird.

In der Zeichnung, insbesondere den Fig. 3 bis 7. wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es versteht sich, daß von dieser Abweichungen denkbar sind. So können z. B. anstatt der beiden Abschnitte A und B drei abgestufte Abschnitte vorgesehen werden, für welche die gleichen Verhältnisse gelten wie für die Abschnitte Λ und B.

Auch wäre es denkbar, in radialer Richtung den Mantel aus mehr als zwei Teilen, nämlich einem Grundkörper 18 und einer Hülle 20 auszubilden. So könnte z. B. auf der Hülle 20 in der gleichen Weise noch eine zweite Hülle aufgezogen sein.

Andererseits ist auch bei sehr weichen Hüllen 20. z. B. aus Gummi, eine vereinfachte Ausführungsform denkbar, bei welcher der Grundkörper wie auch die Hülle jeweils nur eine zylindrische Fläche aufweisen, d. h. bei weichen die Abstufungen der Durchmesser entfallen. Es ist nämlich bei sehr weichen Hüllen 20 möglich, die Hülle einfach durch elastische Ausweitung über ein Stuck des I.ritlos des (inmdkörpers 18 gemäß der I- ι g. 4 aufzuschieben, worauf die Ausweitung durch Einführung ties Druckmittels erlolgen kann. In einem solchen lall können unter Umständen sogar die Dichtungsringe 21 und 23 entfallen. Die Dichtung 23 kann /. 13. durch einen kleinen Wulst ersetzt werden, tier ungefähr die Aul.lenform ties Dichtungsringes 23 hat. An tier Stelle ties Dvhiiingsringe·. 21 kann die dichtende Wirkung durch eine schräge Aul'gleitfläehe 43 ersetzt werden.

'■ welche auch bei tier Ausführuiigsform nach den F i g. 3 bis 7 gute Dienste leistet.

In tier Fig. I wurde die erlindungsgemiißc Walze 4 mit fliegend ungeordnetem, ti. h. nur an einem Ende starr befestigten Träger 5 dargestellt. Wie sich aus der F i g. 1 ergibt, ist bei dieser Ausführungsform ein besonders leichter Austausch tier Hülle 20 möglich, tla sie einfach in der beschriebenen Weise in der Fig. I nach rechts abgezogen werden kann und andererseits von rechts nach links wieder angebracht werden kann.

-¹" Diese Aüsfiihnirtgsforiu isi beSOMuci s ftii raue geeignet, wo ein öfterer Austausch der Hülle in Frage kommt, wie z. Fi. bei Rotationsdruckmaschinen usw. Es versteht sich jedoch, daß die erfindungsgemäße Walze auch in der Bauweise mit beidseitig abgestütztem Träger, z. B. nach

-'■den erwähnten US-Patentschriften 38 02 044 oder 38 85 283 ausgebildet werden kann. In einem solchen Fall muß allerdings bei einem beabsichtigten Austausch der Hülle zumindest die Walze aus der Stuhlung ausgeba :', werden oder es muß sogar der Mantel von

J" der Walze entfernt werden.

Es versteht sich auch, daß die erwähnten im wesentlichen zylindrischen Fläche.! leicht konisch sein können. Dadurch wird der Vorgang beim Aufschieben der Hülle auf den Grundkörper erleichtert. Bei Hüllen

>*' aus Gummi oder Kunststoff kann dabei auch ihre Herstellung vereinfacht werden, da sie leichter von eingelegten Büchsen abgezogen werden können auf denen sie z. B. vulkanisiert werden oder heim Schleifen ihrer Oberfläche aufgezogen sind. Das gilt insbesondere

'" für Hüllen, deren Öffnung nicht in der beschriebenen Weise abgestuft ist. sowie die dazugehörigen Grundkörper.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Durchbiegungseinstellwalze mit einem feststehenden Träger und einem um den Träger drehbaren Walzenmantel, welcher auf dem Träger auf mindestens einem Stützelement abgestützt ist, welches mit einer Druckkraft auf die Innenfläche des Walzenmantels einwirkt, wobei der Walzenmantel aus mindestens zwei koaxialen, miteinander lösbar verbundenen Teilen, einem inneren Grundkörper und einer äußeren Hülle besteht, und die Hülle auf dem Grundkörper durch Reibung befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ende des Grundkörpers (18) sowie mindestens ein Ende der Hülle (20) mit Dichtungsmitteln (21,23) versehen sind, und daß einer dieser Mantelteile, der Grundkörper (18) oder die Hülle (20) mit einem Kanal (40) versehen ist, welcher hinter das betreffende Dichtungsmittel (21) führt, in der zur Zusammenwirkung mit dem anderen Mantelteil bestimmten Fläche (33) mündet und an eine Quelle (41) eines Druckmediums anschließbar ist

2. Walze nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (18) eine Außenfläche mit mindestens zwei zylindrischen Abschnitten (A. B.32, 33) mit abgestuften Durchmessern (D, und D₂) aufweist, und die innere Öffnung der Hülle mit mindestens zwei entsprechenden zylindrischen Abschnitten (A. B, 30, 31) mit abgestuften Durchmessern (D, und D₂) versehen ist, wobei in undeformiertem Zus'and jeweils der Außendurchmesser (D,. D₂) eines Abschnittes (A. B) des Grundkörpers (18) um ein gegebenes Übermaß größer ist als der Innendurchmesser (D,'. D₂') des entsprechenden Abschnittes der Öffnung der lulle, jedoch der Durchmesser (D₂') eines Abschnitts (A) mit größerem Durchmesser der Öffnung der Hülle (20) größer ist als der Durchmesser (D,) eines benachbarten Abschnitts (B) mit kleinerem Durchmesser (D₂) der Außenfläche des Grundkörpers (18), und wobei der Grundkörper (18) an seinem Ende mit kleinerem Durchmesser (D₂) und die Hülle (20) an dem Ende ihrer öffnung mit größerem Durchmesser (D,') mit Dichtungsmitteln (21, 23) versehen sind, und der Grundkörper (18) mit einem Kanal (40) versehen ist, der hinter das betreffende Dichtungsmittel (21) führt und an eine Quelle eines Druckmediums anschließbar ist.

ίο