DE4124651C1 - Open width drawing roll for e.g. paper - has bent, cooled hollow axis which carries tube sections supported via roller bearings - Google Patents

Abstract

An open-width drawing roll is for paper, textile or plastics and incorporates a bent, cooled hollow axis, which carries tube sections supported via roller bearings. Support rings are incorporated between the roller bearings and the tube sections. The outer rings of the roller bearings are thermally insulated in relation to the support rings through a layer of thermal insulation material made of plastics. ADVANTAGE - The temp. of the complete roller bearing is kept as low as possible.

Description

Die Erfindung betrifft eine Breitstreckwalze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an spreader roller according to the Preamble of claim 1.

Bei bekannten Breitstreckwalzen dieser Art sind die Rohr­ abschnitte entweder direkt über Wälzlager auf der gekühl­ ten Hohlwelle abgestützt (DE-PS 37 43 580) oder über zwischen den Rohrabschnitten und den Wälzlagern sich er­ streckende Tragringe.In known spreader rolls of this type, the tube sections either directly via roller bearings on the cooling th hollow shaft supported (DE-PS 37 43 580) or over between the pipe sections and the rolling bearings stretching support rings.

Bei den bekannten Breitstreckwalzen mit Innenkühlung wird die Hohlwelle von Wasser durchströmt. Das Kühlwasser trägt in erster Linie dazu bei, die Innenringe der Wälzlager zu kühlen. Die Kühlwirkung auf die Außenringe ist vergleichs­ weise gering. In der Praxis wurde festgestellt, daß bei Außentemperaturen auf den Rohrabschnitten von ca. 180°C und bei Kühlwassertemperaturen von 75°C der Innenring eine Temperatur von ca. 100°C aufwies, während die Tempe­ ratur am Außenring immerhin noch ca. 160°C betrug. Es ist bei den bekannten Breitstreckwalzen mit Innenkühlung also die Wärmeabfuhr vom Außenring des Wälzlagers vergleichs­ weise gering. Dabei erweist es sich als besonders störend, daß bei den bekannten gekühlten Walzen ein erheblicher Temperaturunterschied zwischen dem Wälzlageraußenring und dem Wälzlagerinnenring entsteht.In the known spreader rolls with internal cooling water flows through the hollow shaft. The cooling water carries primarily to close the inner rings of the rolling bearings cool. The cooling effect on the outer rings is comparative wise low. In practice it was found that at Outside temperatures on the pipe sections of approx. 180 ° C and the inner ring at cooling water temperatures of 75 ° C  had a temperature of about 100 ° C, while the tempe temperature on the outer ring was still approx. 160 ° C. It is in the known spreader rolls with internal cooling the heat dissipation from the outer ring of the rolling bearing comparison wise low. It turns out to be particularly annoying that in the known cooled rollers a considerable Temperature difference between the outer bearing ring and the inner bearing ring is created.

Bei der eingangs genannten Breitstreckwalze der als be­ kannt vorausgesetzten Art (DE-PS 37 43 580) sind kon­ struktiv bedingte Hohlräume zwischen den Rohrabschnitten und der Hohlachse durch ein gut wärmeleitfähiges Material ausgefüllt. Eine derartige Konstruktion ist aufwendig, schwer und teuer. Sie löst darüber hinaus das Problem der Wärmebelastung der Wälzlager nicht oder nur unzureichend.In the spreader roll mentioned at the beginning as be known presupposed type (DE-PS 37 43 580) are con structural cavities between the pipe sections and the hollow axle through a good heat-conductive material filled out. Such a construction is complex, heavy and expensive. It also solves the problem of Insufficient or insufficient heat load on the roller bearings.

Es ist ferner eine Breitstreckwalze bekannt (DE-PS 10 70 127), deren Hohlachse von Kühlluft durchströmt wird. Der hohle Innenraum weist Querbohrungen auf, durch die Kühl­ luft in den Innenraum der Walze eintreten kann. Diese Kühlluft wird durch Schlitze in den Tragringen und sich anschließende Ringräume ins Freie geblasen. Die Ringräume werden durch die Innenwände der Rohrabschnitte sowie durch dazu konzentrische Leitbleche gebildet. Bei der bekannten Lösung kann ausschließlich ein gasförmiges Kühlmedium ver­ wendet werden. Selbst die Verwendung des preisgünstigsten gasförmigen Kühlmediums, nämlich von Luft, ist in der Pra­ xis nicht wirtschaftlich möglich. Damit die gewünschte Wärmeabfuhr erfolgen kann, müssen vergleichsweise große Luftmengen durchgesetzt werden und dies verursacht in der Praxis untragbar hohe Betriebsmittelkosten, welche den praktischen Einsatz der bekannten Lösung verhindert hat. A spreader roller is also known (DE-PS 10 70 127), the hollow axis of which is flowed through by cooling air. The hollow interior has cross holes through which cooling air can enter the interior of the roller. These Cooling air is through slots in the support rings and themselves subsequent annuli blown into the open. The ring spaces are through the inner walls of the pipe sections as well for this purpose, concentric baffles are formed. With the known Solution can only use a gaseous cooling medium be applied. Even the use of the cheapest gaseous cooling medium, namely air, is in the Pra xis not economically possible. So that the desired one Heat dissipation can take place comparatively large Air volumes are enforced and this causes in the Practice prohibitively high resource costs, which the has prevented practical use of the known solution.  

Schließlich ist auch eine Breitstreckwalze ohne gekühlte Hohlachse bekannt (DE-GM 72 21 487), bei der der Wälzla­ ger-Außenring von einem Zwischenring umschlossen ist, der auf seiner Außenseite zwei umlaufende Nuten aufweist, in die O-Ringe eingelassen sind, deren Außendurchmesser über den Außendurchmesser des Zwischenrings vorstehen. Auf den Außendurchmessern der O-Ringe liegt der Innendurchmesser eines geteilten Tragrings auf. Durch den Überstand des Außendurchmessers der Hohlringe über den Außendurchmesser des Zwischenrings wird ein Luftspalt geringer Dicke zwi­ schen dem Zwischenring und dem Tragring gebildet. Abge­ sehen davon, daß bei dieser Lösung die Abtragung der Last auf die Zentralwelle über O-Ringe und damit über für die­ sen Belastungsfall nicht ausgelegte und vorgesehene Ma­ schinenelemente erfolgt, ist der sich bei dieser problema­ tischen Konstruktion ergebende Luftspalt nicht zur Beein­ flussung der Temperaturverhältnisse vorgesehen, denn bei dieser Konstruktion ist noch nicht einmal eine Kühlung der zentralen Welle vorgesehen.Finally, there is also a spreader roller without a cooled one Hollow axis known (DE-GM 72 21 487), in which the Wälzla ger outer ring is enclosed by an intermediate ring which has two circumferential grooves on its outside, in the O-rings are embedded, their outer diameter over protrude the outer diameter of the intermediate ring. On the The outer diameter of the O-rings is the inner diameter of a split support ring. By the supernatant of the Outside diameter of the hollow rings over the outside diameter the intermediate ring is an air gap of small thickness between formed between the intermediate ring and the support ring. Abge see from this solution that the load is transferred on the central shaft via O-rings and thus for the Measures not designed and planned for this case machine elements, this is the problem with this table construction resulting air gap not leg flow of the temperature conditions provided, because at this construction is not even cooling the central shaft provided.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Breitstreckwalze der als be­ kannt vorausgesetzten Art so auszubilden, daß die Tempera­ tur des gesamten Wälzlagers möglichst gering gehalten wird, wobei die Temperaturdifferenz zwischen Wälzlager­ außenring und Wälzlagerinnenring möglichst gering sein soll.The invention is based on this prior art based on the task of an spreader roller as be knows presupposed kind so that the tempera ture of the entire rolling bearing is kept as low as possible is, the temperature difference between rolling bearings outer ring and inner bearing ring should be as small as possible should.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils von Anspruch 1.This object is achieved with the Features of the labeling part of claim 1.

Die Wärmeisolierung des Wälzlageraußenrings hat die Folge, daß die Wärmebelastung des Wälzlagers insgesamt reduziert wird und daß eine in der Praxis nicht mehr störende, nur geringe Temperaturdifferenz zwischen Wälzlageraußenring und Wälzlagerinnenring entsteht. Die Gesamtverringerung und Vergleichmäßigung der Wärmebelastung führt zu einer wesentlichen Erhöhung der Betriebssicherheit und Betriebs­ dauer der Wälzlager und damit der Breitstreckwalzen.The thermal insulation of the outer bearing ring has the consequence that the thermal load on the rolling bearing is reduced overall and that in practice no longer disturbing, only  low temperature difference between the outer bearing ring and rolling bearing inner ring is created. The total reduction and equalization of the heat load leads to a significant increase in operational safety and operational duration of the rolling bearings and thus the spreader rollers.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the invention are in the Subclaims described.

Nachstehend werden zwei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:Two preferred embodiments of the Invention described with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ver­ kürzt dargestellten Breitstreckwalze mit auf­ gebrochen dargestelltem Teilbereich II, Fig. 1 is a schematic side view of a ver shortened spreader roll illustrated with depicted in broken portion II,

Fig. 2 den geschnitten dargestellten Teilbereich II in vergrößerter Darstellung, Fig. 2 shows the portion II shown in section in enlarged scale;

Fig. 3 einen Teilbereich analog Fig. 2 in einer zweiten Ausführung, Fig. 3 shows a portion similar to FIG. 2 in a second embodiment,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Hohlachse entlang IV-IV in Fig. 3. Fig. 4 is a section through the hollow shaft along IV-IV in Fig. 3.

In den unterschiedlichen Ausführungsformen sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Be­ zugszeichen bezeichnet. Sie unterscheiden sich bei Bedarf lediglich durch einen Hochstrich voneinander.The same in the different embodiments or corresponding parts with the same loading designated traction sign. They differ if necessary only by a line between them.

Zunächst zu Fig. 1 und 2:
Auf einer gebogenen Hohlachse 6, die eine gebogene Mittel­ achse 7 aufweist, sind mehrere kreiszylindrische Rohrab­ schnitte 4 aus Metall gelagert. Die Lagerstellen befinden sich jeweils im Bereich der Trennfugen. Auf der Hohlwelle 6 befindet sich eine Lagerbuchse 8, die mittels einer Befestigungsschraube 15 unverdrehbar auf der Hohlwelle 6 gesichert ist. Zwischen der Lagerbuchse 8 und der Hohl­ welle 6 ist ein O-Ring 10 vorgesehen. Auf einem abge­ setzten Bereich der Lagerbuchse 8 sitzt ein als Kugellager ausgebildetes Wälzlager 1. Das Wälzlager 1 ist in axialer Richtung einerseits über den Ansatz der Lagerbuchse 8 und andererseits durch einen Ring 16 gesichert, der wiederum durch einen Sicherungsring 17 festgelegt ist.First to Figures 1 and 2:
On a curved hollow axis 6 , which has a curved center axis 7 , several circular cylindrical Rohrab sections 4 of metal are stored. The bearings are located in the area of the parting lines. On the hollow shaft 6 there is a bearing bush 8 , which is secured non-rotatably on the hollow shaft 6 by means of a fastening screw 15 . An O-ring 10 is provided between the bearing bush 8 and the hollow shaft 6 . A roller bearing 1 designed as a ball bearing sits on an offset region of the bearing bush 8 . The rolling bearing 1 is secured in the axial direction on the one hand via the shoulder of the bearing bush 8 and on the other hand by a ring 16 which is in turn fixed by a locking ring 17 .

Auf dem Außenring 1a des Wälzlagers 1 sitzt ein geteilt ausgebildeter Zwischenring 3, der zwei stirnseitige Flanschbereiche 3a und 3b aufweist. Unterhalb der Trenn­ fuge 3c ist ein O-Ring 24 vorgesehen. Der Zwischenring 3 trägt über die Flanschbereiche 3a und 3b einen Tragring 2, der drehfest mit dem gemäß Fig. 2 linken Rohrabschnitt 4 verbunden ist. Zwischen dem Zwischenring 3 und dem Trag­ ring 2 erstreckt sich ein Zwischenraum 25, der den Trag­ ring 3 radial umschließt und sich an dessen beiden Stirn­ seiten fortsetzt. Der Tragring 2 ist zweiteilig ausge­ bildet und besitzt einen eingelegten Radialflansch 2a. Der Zwischenraum 25 ist mit einem Wärmeisoliermaterial aus Kunststoff ausgefüllt. Der Tragring 2 weist an seinem Um­ fang regelmäßig verteilte Mitnehmerstifte 14 auf, die in passende Aufnahmeöffnungen eines elastischen Kupplungs­ flansches 13 eingreifen. Der rechte Rohrabschnitt 4 weist einen fest mit diesem verbundenen Mitnehmerflansch 11 auf, in dem regelmäßig am Umfang verteilte Mitnehmerstifte 12 sitzen. Die Mitnehmerstifte 12 greifen ebenfalls in den elastischen Kupplungsflansch 13 ein. On the outer ring 1 a of the rolling bearing 1 sits a split intermediate ring 3 , which has two end flange portions 3 a and 3 b. Below the parting line 3 c, an O-ring 24 is provided. The intermediate ring 3 carries a flange 2 a and 3 b a support ring 2 , which is rotatably connected to the left pipe section 4 as shown in FIG . Between the intermediate ring 3 and the support ring 2 , an intermediate space 25 extends, which surrounds the support ring 3 radially and continues on the two end faces. The support ring 2 is formed in two parts and has an inserted radial flange 2 a. The intermediate space 25 is filled with a heat insulation material made of plastic. The support ring 2 has at its order regularly distributed driver pins 14 which engage in suitable receiving openings of an elastic coupling flange 13 . The right tube section 4 has a driver flange 11 firmly connected to it, in which driver pins 12 , which are regularly distributed on the circumference, sit. The driver pins 12 also engage in the elastic coupling flange 13 .

Unmittelbar neben der Trennfuge zwischen den beiden Rohr­ abschnitten 4 befindet sich ein O-Ring 9, der sich im Be­ reich des Stirnendes von innen an den Rohrabschnitt 4 an­ legt. Der rechts von der Trennfuge befindliche Bereich des Tragrings 2 ist ballig ausgebildet.Immediately next to the parting line between the two pipe sections 4 is an O-ring 9 , which lies in the area of the front end from the inside to the pipe section 4 . The area of the support ring 2 to the right of the joint is spherical.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2. Es werden deshalb nur die unterschiedlichen Merkmale nach­ stehend beschrieben:
Die Hohlachse 6 besitzt an ihrem Umfang einen achsparal­ lelen Längskanal 18, der durch eine passende Kappe 19 ver­ schlossen ist. In dem so gebildeten Kanal sind verschie­ dene Schmierstoffrohre 20 verlegt. Jedes Schmierstoffrohr mündet in einen Schmierstoffkanal 21 der Lagerbuchse 8′. Die Lagerbuchse 8′ besitzt unmittelbar neben den Stirn­ seiten des Wälzlagers 1 nach innen weisende Flansch­ bereiche 8a und 16a. Durch den Flanschbereich 8a erstreckt sich die Fortsetzung des Schmierstoffkanals 21 in den sich anschließenden Freiraum neben dem Wälzlager 1.The embodiment according to FIGS. 3 and 4 essentially corresponds to the embodiment according to FIGS. 1 and 2. Therefore only the different features are described below:
The hollow axis 6 has on its circumference an axially parallel longitudinal channel 18 , which is closed by a suitable cap 19 ver. In the channel thus formed, various lubricant pipes 20 are laid. Each lubricant pipe opens into a lubricant channel 21 of the bearing bush 8 '. The bearing bush 8 'has immediately next to the end sides of the rolling bearing 1 inwardly facing flange areas 8 a and 16 a. The continuation of the lubricant channel 21 extends through the flange area 8 a into the adjoining free space next to the roller bearing 1 .

Durch die Kappe 19 im Längskanal 18 erfolgt nicht nur eine Abdeckung der Schmierstoffrohre 20, diese Kappe 19 schützt auch gegen Wärmeeinfluß von außen.The cap 19 in the longitudinal channel 18 not only covers the lubricant tubes 20 , this cap 19 also protects against the influence of heat from the outside.

Claims (6)

1. Breitstreckwalze für Warenbahnen, insbesondere für Tex­ til-, Papier- oder Kunststoffbahnen, mit einer geboge­ nen, gekühlten Hohlachse, auf der Rohrabschnitte über Wälzlager und zwischen den Wälzlagern und den Rohrab­ schnitten angeordnete Tragringe abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenringe (1a) der Wälzlager (1) gegenüber den Tragringen (2) durch eine Schicht aus Wärmeisolier­ material wärmeisoliert sind.1. spreader roller for webs of goods, in particular for textile, paper or plastic webs, with a curved, cooled hollow axis, on which pipe sections are supported by roller bearings and sections arranged between the roller bearings and the pipe sections, characterized in that the outer rings ( 1 a) the rolling bearing ( 1 ) against the support rings ( 2 ) are thermally insulated by a layer of thermal insulation material. 2. Breitstreckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (1a) des Wälzlagers (1) von einem Zwischenring (3) umschlossen ist und die Schicht aus Wärmeisoliermaterial zwischen dem Zwischenring (3) und dem Tragring (2) angeordnet ist.2. spreader roller according to claim 1, characterized in that the outer ring ( 1 a) of the rolling bearing ( 1 ) is surrounded by an intermediate ring ( 3 ) and the layer of heat insulating material between the intermediate ring ( 3 ) and the support ring ( 2 ) is arranged. 3. Breitstreckwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (3) geteilt ausgebildet ist. 3. spreader roll according to claim 2, characterized in that the intermediate ring ( 3 ) is divided. 4. Breitstreckwalze nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (2) über einen radial sich nach innen erstreckenden Flanschbereich (3a; 3b) des Zwischenrings (3) auf dem Wälzlager (1) abgestützt ist.4. spreader roller according to claim 2 or 3, characterized in that the support ring ( 2 ) on a radially inwardly extending flange region ( 3 a; 3 b) of the intermediate ring ( 3 ) on the roller bearing ( 1 ) is supported. 5. Breitstreckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeisoliermaterial in einem das Wälzlager (1) bzw. den Zwischenring (3) radial umgebenden und an dessen beiden Stirnseiten verlaufenden Zwischenraum (25) angeordnet ist.5. spreader roller according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the heat insulating material is arranged in a radially surrounding the roller bearing ( 1 ) or the intermediate ring ( 3 ) and on its two end faces extending space ( 25 ). 6. Breitstreckwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial aus Kunststoff besteht.6. spreader roller according to one or more of the claims 1 to 5, characterized, that the insulating material is made of plastic.