DE3221011A1

DE3221011A1 - Walze

Info

Publication number: DE3221011A1
Application number: DE19823221011
Authority: DE
Inventors: Harri 04300 Kerava Kuosa
Original assignee: Osakeyhtioe Waertsilae 00101 Helsinki AB; Wartsila Oy AB
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1981-06-03
Filing date: 1982-06-03
Publication date: 1982-12-23
Also published as: CA1195539A; SE446464B; GB2102100B; FI811720A0; US4470183A; DE3221011C2; GB2102100A; SE8203410L

Description

Oy Wärtsila Ab WA 40

SF-00101 Helsinki 10 01.06.1982

Walze

Die Erfindung betrifft eine Walze mit einem rotierenden Walzenmantel und einem nicht rotierenden Wellenteil sowie mit einer mit dem Wellenteil verbundenen Einrichtung zur Einstellung der Walzendurchbiegung.

Es sind verschiedene Arten von Walzen mit Durchbiegungseinstellung bekannt. Charakteris-tisch für einen Grundtyp ist, daß die Lage des Wellenteils mit Bezug zum Walzenmantel an den Walzenenden durch Krafteinwirkung eingestellt wird, wodurch in dem Wellenteil eine solche Durchbiegung erzeugt wird, daß der Walzenmantel unter Last gerade bl.eibt oder er eine gewünschte Krümmung einnimmt. Eine solche Konstruktion ist beispielsweise aus der SF-PS 54 165 bzw. aus den DE-OS 20 33 740 und 21 08 702 bekannt. Bei einer solchen Walze ist der Einstellungsbereich im allgemeinen ziemlich eingeschränkt, insbesondere bei kleinen Walzen. Die bekannten Konstruktionen sind auch relativ kompliziert oder ihre Funktionszuverlässigkeit ist fraglich. Typischerweise erfolgt die Einstellungbewegung senkrecht zur Längsachse der Walze, während die natürliche Bahn der Einstellungsbewegung einer gekrümmten Linie folgen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile bekannter Walzenkonstruktionen für eine Walze eine unkomplizierte Einrichtung zur Einstellung der Walzendurchbiegung zu schaffen, deren Einstellbewegungen in natürlicher Weise mit dem Walzenaufbau korrespondieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Walze mit einer Einrichtung zur Einstellung der Walzendurchbiegung gelöst, wie sie durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei einer in erfindungsgemäßer Weise ausgebildeten Walze kann der Einstellungsbereich selbst bei kleinen Walzen relativ groß sein. Die Walze ich verhältnismäßig kostengünstig zu fertigen und ihre Einstelleinrichtung ist nicht anfällig für Funktionsstörungen; sie wird z.B. nicht leicht verklemmt. Das Lager des einstellbaren Walzenmantels bewegt sich längs einer gekrümmten Linie, was die auf das Lager einwirkenden Seitenkräfte vermindert.

Eine erfindungsgemäße Walze eignet sich gut zur Verwendung als eine Breitstreckwalze (supercalender fly roll), die an der Seite des Kalander-Walzenturms angeordnet ist. Die in dem Kalander bearbeitete Papierbahn wird seitwärts aus dem Kalander-Walzenturm um die Breitstreckwalze herum zurück zum Kalander-Walzenturm geführt. Dabei wird die Papierbahn gekühlt und seitlich gespannt, um Knittern zu vermeiden. Typisch für eine Breitstreckwalze ist, daß sie nicht mit einer anderen Walze einen Walzenspalt bildet, sie aber nichtsdestoweniger unter hoher seitlicher Belastung steht, die von der Spannung der um sie laufenden Bahn herrührt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Durchbiegungseinstelleinrichtung eine Schraube, die radial zur Walze montiert ist. Ein solches Glied ist robust und billig und es kann hohe Belastungen aufnehmen.

Die Eigenschaften der Walze können durch Vorspannen der Einstelleinrichtung verbessert werden. Die Anwendung einer Vorspannung in einer Durchbiegungseinstelleinrichtung für eine Walze ist an sich bekannt, z.B. aus dem SF-Patent 60 430 bzw. aus der EP-A 39 042. In der Praxis wird die Vorspannung vorteilhaft so aufgebracht, daß eine Federglied

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zwischen einer Hülse der Einstelleinrichtung und dem nicht rotierenden Wellenteil der Walze angeordnet wird, wobei das Federglied die gewünschte Vorspannung liefert- Das Fe-" derglied kann eine um die Schraube angeordnete Feder sein.

Es ist auch von Vorteil, wenn die Einstellung der Federvorspannung ohne irgendeine Änderung der Hülsenwinkeleinstellung mit Bezug zum nicht rotierenden Wellenteil der Walze ausgeführt werden kann. Dies kann verwirklicht werden, indem die Feder mit einer besonderen Spanneinrichtung versehen wird. Diese Spanneinrichtung kann so mit der Schraube verbunden werden, daß die Schraube selbst als Spanneinrichtung wirkt, z.B. indem das Federglied zwischen einer Abstützfläche an der Schraube und einer anderen Abstützfläche an der Einstellhülse angeordnet und der Abstand zwischen diesen Abstützflächen ohne irgendeine Veränderung in der Hülseneinstellung einstellbar gemacht wird. Dies kann leicht verwirklicht werden durch Anordnung der Schraube in Gewindegängen, so daß sie bezüglich der Hülse beweglich ist. Die Federkonstante des für die Vorspannung benutzten Federglieds sollte vorzugsweise gleich der Federkonstanten des Wellenteils an der-selben Stelle sein.

In einigen Fällen ist es erwünscht, die Richtung der Ebene, in der die Durchbiegungseinstellung der Walze ausgeführt wird, verändern zu können. Es kann sogar wünschenswert sein,., unterschiedlich ausgerichtete Einstellungsebenen an beiden Enden derselben Walze zu haben. Dies macht gewöhnlich erfoderlich, daß der Walzenmantel radial in Abschnitte unterteilt ist. Vorzugsweise werden drei oder mehr Abschnitte benutzt. Werden z.B. Breitstreckwalzen an den Seiten eines Kalander-Turms verwendet, so kann die Spannung

der um die Breitstreckwalze laufenden Bahn betr.ächtl.ich in---

Querrichtung"der Bahn variieren. Unter solchen Umständen kann ein unterschiedlicher Winkel für die Durchbiegungseinstellung an beiden Enden der Breitstreckwalze benutzt werden, .um das Spannungsprofil der Bahn zu glätten.

Bei einer erfindungsgemäßen Walze kann die Ebene der Durchbiegungseinstellung leicht verändert werden, wenn die Einstellmittel so mit dem Wellenteil und dem Mantelteil der Walze verbunden werden, daß sie koaxial zum Wellenteil und Mantel teil verdreht werden können. Dies kann durch eine nur geringfügige Abwandlung der Erfindung erreicht werden. Anstatt die Einstellungsschraube direkt mit dem Wellenteil der Walze zu verbinden, kann sie mit einer drehbar auf dem Wellenteil gelagerten Hülse verbunden werden. Es ist dann möglieh, die gesamte Einstellungseinheit einschließlich der Einstellungshülse um den Wellenteil der Walze· zu drehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch einen Axialschnitt eines Endes einer erfindungsgemäßen Walze,

Fig. 2 bis 4 in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Teilquerschnitt unterschiedliche Montageanordnungen der Durchbiegungseinstellschraube einer erfindungsgemäßen Walze, und

Fig. 5 schematisch einen Axialschnitt eines Endes einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

In den Zeichnungen ist mit 1 der Walzenmantel und mit 2 der Wellenteil der Walze bezeichnet. Der Walzenmantel kann in einzelne Abschnitte unterteilt sein, die axial aneinander angeordnet sind. Die Einstellung der Walzendurchbiegung erfolgt an den Enden der Walze. Etwas weiter weg von den Walzenenden sind gewöhnlich zumindest zwei Lager 3 ortsfest zwischen dem Walzenmantel 1 und dem Wellenteil2 untergebracht. Das äußere Ende 2a des Wellenteils 2 besitzt einen kleineren Querschnitt als der Hauptteil der Welle. Um diesen kleineren Teil ist eine Hülse 4 montiert, die über ein Lager 5 in kraftübertragender Verbindung mit dem Walzenmantel 2 steht. Das innere Ende der Hülse 4 ist durch ein Schwenklager 6 schwenkbar mit dem Wellenteil 2 bzw. 2a verbunden. Am anderen Ende der Hülse 4 befindet sich eine Durchbiegungseinsteil-

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schraube 7, die durch Gewinde mit dem Wellenteilende 2a verbunden ist. Der Winkel zwischen dem Wellenteil 2 und der Hülse 4 ist durch Drehen der Schraube 7 veränderbar. Da die Bewegung der Hülse 4 über das Lager 5 auf den Walzenmantel 1 übertragen wird, ändert sich zur selben Zeit der Winkel zwischen dem Mantel 1 und dem Wellenteilende 2a. Dadurch kann der Walzenmantel 1 geradegehalten werden, selbst wenn die Walze unter Last ist, während sich der Wellenteil 2 unter der Last durchbiegt. Die Zeichnungen zeigen ein Ende einer erfindungsgemäßen Walze. Es versteht sich, daß das gegenüberliegende Ende der Walze mit einer gleichen Durchbiegungseinstelleinrichtung ausgerüstet ist.

Die eigentliche Einstellungstechnik ist bekannt, aber ihre Anwendung wurde durch Verwendung einer besonderen Hülse 4 als ein Glied zur Übertragung der Einstellbewegung beträchtlich verbessert und vereinfacht. Die Bewegung des Lagers 5 folgt einer Kreiskurve, deren Mittelpunkt der Mittelpunkt des Lagers 6 ist. Auf diese Weise wird-die Einstell-■ kraft in natürlicherer Weise auf den Walzenmantel 1 übertragen als bei senkrecht zur mittigen Längsachse der Walze gerichteter Einstellbewegung. Damit die Einstellbewegung möglich ist, muß die Befestigung der Einstellschraube 7 an der Hülse 4 eine ausreichende Bewegungsfreiheit bieten.

Die Fig. 2 zeigt eine unkomplizierte Anordnung der Einstellschraube 7..Sie ist mit großem Spiel oder mittels eines Schwenklagers 12 an der Hülse 4 angebracht und in das Wellenteilende 2a eingeschraubt. In der Praxis erfolgt die Einstellung der Walzendurchbiegung dadurch, daß der Walze im unbelasteten Zustand eine gewünschte Krümmung gegeben wird. Die Krümmung der Walze wird sich dann mit anwachsender Last verringern.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine Feder 8 zwischen der Hülse 4 und dem Wellenteilende 3a eingespannt ist, um die Einstellanordnung vorzuspannen. Das

Vorspannen erfolgt so, daß der Walze zuerst durch Drehen der Schraube 7 die gewünschte Krümmung gegeben und gleichzeitig die Feder 8 vorgespannt wird. Die Krümmung wird desto mehr abnehmen je größer die Walzenbelastung anwachst, bis die Belastung die Vorspannung der Feder 8 überschreitet. Danach bleibt die Walze gerade.

Die Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die. Vorspannung der Feder 8 ohne Veränderung der Lage zwischen der Hülse 4 und dem Wellenteil 2 geändert werden kann. Das bedeutet in der Praxis, daß die Feder 8 unabhängig von der gewählten Krümmung des Wellenteils 2 gespannt werden kann. Die Einstellschraube 7 ist sowohl mit der Hülse 4 als auch mit dem Wellenteilende 2a durch Gewindeabschnitte verbunden und eine Feder 8 ist zwischen der Hülse 4 und einer Ab-Stützsfläche 9 an der Einstellschraube 7 angeordnet-. Die Verbindung der Schraube 7 mit der Hülse 4 erfolgt mittels einer.drehbaren Mutter 10. Die axiale Lage der Schraube 7 mit Bezug zur Hülse 4 wird durch Drehen der Mutter 10 verändert. Dies ändert nicht die Lage der Schraube 7 bezüglich des Wellenteilendes 2a. In der Praxis wird die Einstellung so durchgeführt, daß die Feder 8 durch Drehen der Mutter vorgespannt ist, und die eigentliche Durchbiegungseinstellung erfolgt mittels der Schraube 7. Die gezeigte Konstruktion hält die Walzenkrümmung unabhängig von der Last, wenn die Last höher ist als eine Last entsprechend der Vorspannung . der Feder 8. Bei.kleineren Belastungen als dieser verringert sich die Walzendurchbiegung mit einer anwachsenden Last.

Die Fig. 5 zeigt eine anspruchsvollere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Ebene der Einstellung verändert werden kann. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von denjenigen Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 4 darin, daß die Einstellschraube 7 nicht direkt mit dem Wellenteilende 2a verbunden ist, sondern mit einer Verbindungshülse 14, die drehbar auf dem Wellenteilende 2a gelagert ist. Aufgrund der Lager 6 und 5 ist die Einstellhülse 4 ebenso drehbar

bezüglich des Wellenteils 2 und des Walzenmantels 1. Das
bedeutet, daß die gesamte mit der Einstellhülse 4 verbundene Einstelleinheit frei bezüglich des Wellenteils 2 und des Walzenmantels 1 verdrehbar ist. Eine solche Verdrehung der Einstelleinheit kann erfolgen, indem z.B. gemäß Fig. 5 ein Schneckenrad 15 direkt mit der· Verbindungshülse 14 verbunden wird. Die Antriebsschnecke für das Schneckenrad 15
kann motorbetrieben oder von Hand betätigt sein. Zur Übertragung des Drehmoments des Sch-neckenrads 15 auf die Einstellhülse 4 kann ein Verbindungsglied 16 vorgesehen sein, das einen fest mit der Verbindungshülse 14 verbundenen
Wellenstummel aufweist, der in einer Längsöffnung der
Einstellhülse 4 aufgenommen ist. Es ist möglich, an beiden Walzenenden eine der Fig. 5 entsprechende Anordnung anzu—

bringen, was bedeutet, daß unterschiedliche Einstellebenen an beiden Enden der Walzebenutzt werden können.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, Abwandlungen sind innerhalb des Rahmens beigefügter Ansprüche möglich.

Claims

Patentansprüche

1.Walze mit einem rotierenden Walzenmantel (1) und einem nicht rotierenden Wellenteil (2) sowie mit einer mit dem Wellenteil verbundenen Einrichtung zur Einstellung der Walzendurchbiegung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einstellung der Walzendurchbiegung eine am Walzenende um den nicht rotierenden Wellenteil (2) angeordnete Hülse (4) oder dgl. aufweist, die über ein Lager (5) in eine Radialkraft übertragender Berührung mit dem Walzenmantel (1) steht und an einer Stel-Ie zwischen diesem Lager (5) und einem weiter weg von dem Walzenende zwischen dem Wellenteil (2) und dem Walzenmantel (1) angeordneten zweiten Lager (3) schwenkbar mit dem Wellenteil (2) verbunden ist, und daß die Hülse (4) mit einer Ausrüstung (7) versehen ist, mittels der die Lage des erstgenannten Lagers (5) in radialer Richtung der ' Walze mit Bezug zum Wellenteil (2) verändert werden kann, indem die Winkeleinstellung der Hülse (4) bezüglich des Wellenteils 2 geändert wird.

2.Walze nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Ausrüstung eine radial angeordnete Schraube (7) zum Einstellen des Winkels der Hülse (4) bezüglich, des. Wellentei-ls -(2) aufweist.

3.Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse (4) und dem Wellenteil (2) ein Federglied (8) angeordnet ist, mittels dem eine Vorspannung in die Einrichtung zur Einstellung der WaI-zendurchbiegung eingeführt werden kann.

4.Walze nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federglied eine um die Schraube (7) angeordnete Feder (8) ist.

5.Walze nach Anspruch 3 oder 4,g ekennzeichnet durch Mittel zur Einstellung der Vorspannung des Federglieds (8) ohne irgendeine Änderung der Lage der Hülse (4) mit Bezug zum Wellenteil (2).

6.Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federglied (8) mit Vorspannung zwi- sehen einer mit der Schraube (7) festverbundenen Abstützfläche (9) und einer mit der Hülse (.4) fest verbundenen Abstützfläche angeordnet ist,wobei der Abstand zwischen diesen Abstützflächen ohne Veränderung der Winkeleinstellung der Hülse (4) einstellbar ist.

7.Walze nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4) und die Winkeleinstellausrüstung sowohl mit dem Wellenteil (2) als auch mit dem Walzenmantel (1) verdrehbar verbunden sind.

8.Walze nach Anspruch 7, dadurch gekennzei chnet, daß ihre Einrichtung zur Einstellung der Walzendurchbiegung verdrehbar ist, um an beiden Walzenenden eine Durchbiegungseinstellung in verschiedenen Ebenen zu erreichen.