DE3011669C2

DE3011669C2 - Preßwalze mit einer Einrichtung zum Korrigieren der Durchbiegung des Walzenmantels

Info

Publication number: DE3011669C2
Application number: DE3011669A
Authority: DE
Inventors: Christian 7920 Heidenheim Schiel; Robert 7922 Herbrechtingen Wolf
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1982-11-25
Also published as: AT378017B; CS223841B2; DE3011669A1; YU78281A; FI68886B; JPS56151199A; RO84929B1; ATA83481A; HU184413B; SU1138045A3; FI68886C; FI810925L

Description

a) Das Druckstück (3) hat an seiner dem Walzenmantel (1) zugekehrten Gleitfläch«; (3a) eine zentrale hydrostatische Drucktasche (6) und wenigstens vier um die zentrale Drucktasehe (6) verteilt angeordnete Zustatztaschen (7), wobei die Gesamtheit der Taschen (7) von einem Randsteg (12) umgeben ist;

b) zum Zuführen von Druckmittel zu den Taschen

(6 und 7) ist nur ein einziger Kanal (5) ₂s vorgesehen, der die zentrale Drucktasche (6) mit einem zwischen dem Biegeträger (2) und dem Druckstock (3) befindlichen und an einer Druckmittelquelle angeschlossenen Druckraum (8) verbindet;

c) dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Druckta^che (6? 16; 26; 36) — in einer Ansicht auf die Gloitfäche (3a) des Druckstükkes — Ausbuchtungen (9; Λ9; 29) aufweist, die sich in Richtung einer Hauptachse der Preßwal- _J5 ze bis zum Randsteg (12; 22; 32) hin erstrecken, und daß die Zusatztaschen (7; 17; 27; 37) im wesentlichen diagonal zu den Hauptachsen der Preßwalze angeordnet sind.

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2. Preßwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Drucktasche vier Ausbuchtungen (9; 19; 29) aufweist, von denen sich zwei in Achsrichtung und zwei dazu senkrecht bis zum Randsteg (12; 22; 32) hin erstrecken.

3. Preßwalze nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Drucktasche (9) eine kreuzförmige Gestalt aufweist.

4. Preßwalze nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen rechtekkige Form der Gleitfläche des Druckstückes (3; 13).

5. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Druckfläche der zentralen Drucktasche (6) etwa 0,7- bis !,Sfache der wirksamen Druckfläche des zwischen dem Biegeträger (2) und dem Druckstück (3) befindlichen Druckraumes (8) beträgt.

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Die Erfindung geht aus von einer Preßwalze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bekannt aus DE-OS 45 597, Figur 5. Eine solche Preßwalze kann man z. B. in der Pressenpariie einer Papiermaschine zum Entwässern der Papierbahn anwenden. Sie kann auch Teil eines zum Glätten von Papier dienenden Kalenders sein. Daneben kommen auch noch zahlreiche andere

Anwendungsmöglichkeiten in Betracht

Durch die Einrichtung zum Korrigieren der Durchbiegung kann folgendes erreicht werden: In dem zwischen der Preßwalze und der Gegenwalze befindlichen Preßspalt kann die Preßkraft über die gesamte Arbeitsbreite weitgehend konstant gehalten werden. Bei Bedarf können aber auch zonenweise unterschiedlich hohe Preßkräfte eingestellt werden.

Zum Obertragen der Preßkräfte vom Walzenmantel auf den Biegeträger sind in der Regel mehrere Druckstücke vorgesehen. Jedes dieser Druckstücke weist eine Stirnfläche auf, die Teil einer Zylindermantelfläche ist Mit dieser Stirnfläche liegt das Druckstock gleitend an der Innenfläche des Walzenmantels an. Um die Reibungskräfte zwischen dem Walzenmantel und dem Druckstück zu reduzieren, weist dieses in seiner Stirnfläche hydrostatische Drucktaschen auf. Aus der DE-OS 22 45 597 Figur 5 ist es bekannt, eine zentrale Drucktasche vorzusehen und mehrere um die zentrale Drucktasche verteilt angeordnete Zusatztaschen.

Zwei dieser Zusatztaschen sind in Umfangsrichtung neben der zentralen Drucktasche angeordnet Ferner ist es bekannt (DE-OS 22 30 139, Figur 3), vier gleich große Drucktaschen vorzusehen. Dort liegen zwei Drucktaschen in Richtung der Walzenachse einander gegenüber und die anderen zwsi in Umfangsrichtung. Mit anderen Worten: Die zwischen den Drucktaschen befindlichen Stege erstrecken sich relativ zu den Hauptaschen der Preßwalze diagonal.

Durch diese bekannten Anordnungen hydrostatischer Drucktaschen kann das Druckstück, das bekanntlich relativ zum Biegeträger neigbar sein muß, gegen ein Neigen relativ zum Walzenmantel stabilisiert werden. Es geht hierbei um ein Stabilisieren gegen Neigen sowohl in Richtung der Walzenachse als auch in Umfangsrichtung, d. h., in einer zur Walzenachse senkrechten Ebene. Mit anderen Worten: Es wird dafür gesorgt, daß die Achse des Drucksiückes stets genau in radialer Richtung verläuft Gemäß DE-OS 22 30 139 kann eine Stabilisierung gegen Neigen in der zur Walzenachse senkrechten Ebene dadurch noch verbessert werden, daß die Stege — abweichend von Figur 3 — parallel zu den Hauptachsen der Walze verlaufen.

Diese bekannten Maßnahmen haben den Zweck, daß der sogenannte Randsteg des Druckstückes in allen seinen Punkten einen möglichst gleichmäßigen Abstand vom Walzenmantel einnimmt, so daß die Dicke des dort befindlichen Schmii-rmittelfilmes überall gleich ist und daß somit metallische Berührungen zwischen Druckstück und Walzenmantel verhindert wird. Es besteht jedoch trotz dieser Maßnahmen unter bestimmten Bedingungen immer noch die Gefahr, daß es zumindest zeitweise zu einer solchen metallischen Berührung kommt, insbesondere wenn der Walzenmanten stillsteht oder wenn er aus dem Stillstand in Rotation versetzt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Preßwalzen dahingehend zu verbessern, daß mit noch höherer Sicherheit als bisher in allen Betriebszuständen ein metallisches Berühren zwischen den Druckstücken und dem Walzenmantel vermieden wird.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch I angegebene Preßwalze gelöst. Die Lösung der Aufgabe gelingt im wesentlichen durch die Kombination folgender Maßnahmen:

Einerseits wird dafür gesorgt, daß zum Zuführen von Druckmittel zu den hydrostatischen Drucktaschen nur

ein einziger Kanal vorgesehen ist, der in die zentrale Drucktasche einmündet Dies ist an sich bekannt aus der DE-OS 22 45 597, Figur 5. Hierbei wird den Zusaiztaschen Druckmittel nur aus der zentralen Drucktasche zugeführt, und zwar über die dazwischenüege-iidci Siege. Es wird sich also in den Zusatztaschen ein etwa geringerer Druck einstellen als in der zentralen Drucktasche. Zugleich ist die Druckdifferenz zwischen der zentralen Drucktasche und dem Druckraum, der sich zwischen dem Biegeträger und dem Druckstück befindet, verhältnismäßig gering. Dadurch kann der Querschnitt des Verbindingungskanals vom Druckraum zur Zentraltasche verhältnismäßig groß sein, so daß keine Verstopfungsgefahr besteht und von dieser Seite aus ein Versagen der hydrostatischen Abstützung (d h, die Gefahr der metallischen Berührung) ausgeschlossen ist.

Damit die Zusatztaschen trotz des Fehlens eigener Druckmittel-Zuleitungen ausreichend aus der Zentraltasche mit Druckmittel versorgt werden, wird durch die im Merkmal c des Anspruchs 1 genannten Ausbi;chtun gen der Zentraltasche dafür gesorgt, daß an jeder Zusatztasche die Länge der inneren Stege, die die Grenze zur Zentraltasche bilden, verhältnismäßig groß ist Es kann somit den Zusatztaschen viel Druckmittel zuströmen, verglichen mit den Druckmittelmengen, die über die außen am Rand des Druckstückes liegenden Stege aus den Zusatztaschen abströmen.

Hinzukommen muß aber eine weitere Maßnahme: Man muß die vorgenannten Ausbuchtungen derart anordnen, daß sie sich in der Richtung einer Hauptachse der Preßwalze erstrecken. Dadurch wird ermöglicht, daß man die Zusatztaschen diagonal zu den Hauptachsen der Preßwalze anordnet Die Erfinder haben nämlich erkannt, daß man durch eine solche Anordnung der Zusatztaschen eine zusätzliche Stabilisierung der Druckstücke relativ zum Walzenmantel herbeiführen kann, und zwar eine Stabilisierung der Druckstücke gegen Verdrehen um ihre Achse. Solange sich nämlich die Maßnahmen zur Stabilisierung der Druckstücke darauf beschränken, daß sich die Achsen der Druckstükke genau in radialer Richtung erstrecken, kann es immer noch zu einer metallischen Berührung zwischen einem Druckstück und dem Walzenmantel kommen, und zwar dadurch, daß sich das Druckstück um seine Achse verdreht. Ein solches Verdrehen könnte zwar auch durch mechanische Einrichtungen unterbunden werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Teilaufgabe durch die erfindungsmäße Bauw.-ise mit viel geringerem Aufwand gelöst werden kann. Die DE-OS 21 47 207 (= GB-PS 13 59 839) zeigt zwar ein hydrostatisches Lager für eine Welle mit einem Lagerblock, der außer einer zentralen Drucktasche vier diagonal angeordnete Zusatztaschen aufweist Jedoch erhalten diese Druckmittel ausschließlich über Drosselkanäle, in denen Verstopfungsgefahr besteht; auch ist die zentrale Drucktasche kreisförmig und weist deshalb keine Ausbuchtungen auf.

Man erreicht schon ein gutes Ergebnis, wenn die zentrale Druektasehe zwei Ausbuchtungen aufweist. Durch die im Anspruch 2 angegebene Form der zentralen Drucktasche mit vier Ausbuchtungen wird die Zufuhr von Druckmittel aus der zentralen Drucktasche in die Zusatztaschen noch weiter verbessert. Die im Anspruch 3 angegebene kreuzförmige Gestalt der zentralen Durcktasche erleichtert das Herstellen derselben. Vorzugsweise kann die zentrale Drucktasche durch Fräsen hergestellt werden.

Besonders vorteilhaft ist imch ehte ir"
rcivteckige Torrn der Stirnfläche Jes
ge,".i.ii Anspruch 4. Hierbei sind vier Zusatztaschen in den Ecken des Druckstückes angeordnet, wo sie bei gi-a&rrtöglichem Mittenabstand einen maximalen ίϊίϊ'ΐϊ-lisierungseffekt gegen Verdrehen des Druckstückes bewirken. Besonders vorteilhaft ist es, die in den Ansprüchen 3 und 4 angegebenen Maßnahmen gemeinsam anzuwenden. Dadurch wird nämlich erreicht, daß an jeder Zusatztasche die Länge der inneren Stege, die die Grenze zur Zentraltasche bilden, im wesentlichen gleich lang sind wie die äußeren, am Rand des Druckstückes liegenden Stege. Mit anderen Worten: Die Länge der Stege, über die Druckmittel in die Zusatztasche einströmt, ist im wesentlichen gleich groß wie die Länge derjenigen Stege, über welche Druckmittel nach außen abströmt

Durch die im Anspruch 5 angegebene weitere Ausgestaltung der Erfindung erzielt man einen besonders günstigen Wert für das Druckgefäß zwischen der zentralen Drucktasche und dem Druckrau.n, der sich zwischen dem Biegeträger und dem Druckstück befindet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Preßwalze;

Fi g. 2 einen Teil-Längsschnitt entlang der Linie II-II der F i g. 1;

*> Fig.3 eine Ansicht auf die Gleitfläche des Druckstücks der Preßwalze, in einem gegenüber den F i g. 1 und 2 vergrößerten Maßstab;

Fig.4—6 Ansichten auf die Gleitfläche von Druckstücken, in gegenüber F i g. 3 geänderten Ausführungen.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Preßwalze umfaßt im wesentlichen einen rohrförmigen und um seine Längsachse drehbaren Walzenmantel 1 sowie einen nicht drehbaren Biegeträger 2, der sich durch uas Innere des Walzenmantels 1 erstreckt. In der Zeichnung

ist nicht dargestellt, daß der Biegeträger 2 an seinen beiden Enden beispielsweise in einem feststehenden Maschinengestell abgestützt sein kann; er kann aber auch in einer verschiebbaren Stützvorrichtung, beispielsweise gemäß Patentanmeldung P 30 07 112.6 angeordnet sein. Die üblicherweise an den Ecken des Walzenmantels zwischen diesem und dem Biegeträger angeordneten Lager sind in der Zeichnung ebenfalls weggelassen.

Zum Übertragen der Preßkräfte vom Walzenmantel l auf den Biegeträger 2 dienen mehrere Druckstücke 3, von denen in der Fig. 1 und 2 nur eines dargestellt ist. Das Druckstück 3 liegt mit seiner Stirnfläche 3a, die Teil einer Zyl'.nciermantelfläche ist, gleitend an der Innenfläche des Walzenmantel 1 an. Vom Biegeträger 2 her erstreckt sich das Innere des Druckstückes 3 ein zylindrischer Druckraum 8. In diesem ist ein Kolben 4 angeordnet, der über eine Kolbenstange 4a starr mit dem Biepeträger 2 verbunden ist. Die Form des Kolbens 4 ist so gewählt, daß das Druckstück 3 relativ zu dem Kolbon 4 nicht nur radial verschiebbar, sondern auch neigbar ist. Dies berücksichtigt den Umstand, daß sich der Biegeträger durchbiegt, werni er die Preßkräfte aufnimmt. Abweiser/, von diesei Konstruktion kann auch fc'gcndc? vorgi:> >poen werden: Das Druck::*mc»·

^h5 kann an seiner Un:erseite üineii kolbenartigen AnsaV. aufweisen, der Yi eine im Biegeträger 2 vorgesehene zylindrische Bohrung eingreift.
Über Druckmittelleitungc!· S ?· wird Druckmittel in

den Druckraum 8 zugeführt. Dadurch wird das Druckstock 3 an den Walzenmantel angepreßt. In die Gleitfläche 3a des Druckstückes 3 ist eine zentrale hydrostatische Drucktasche 6 eingearbeitet, die aus dem Druckraum 8 über eine Bohrung 5 mit Druckmittel versorgt wird. Außerdem sind vier zusätzliche hydrostatische Drucktaschen 7 vorgesehen. Diese stehen nicht in direkter Leitungsverbindung mit dem Druckraum 8. Sie werden vielmehr aus der zentralen Dmcktasche 6 mit Druckmittel versorgt. Das Druckmittel strömt hierbei über die zwischen der zentralen Drucktasche 6 und den Zusatztaschen 7 befindlichen inneren Stege 11 in die Zusatztaschen 7 ein.

In diesem Zusammenhang ist es wichtig, daß die zentrale Drucktasche 6 Ausbuchtungen 9 (nach F i g. 3) oder 19 (nach F i g. 4) oder 29 (nach den F i g. 5 und 6) aufweist, die sich bis zum Randsteg 12 bzw. 22 bzw. 32 hin erstrecken. Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 3 bis 6 stimmen ferner darüber überein, daß die Zusatztaschen 7 bzw. 17 bzw. 27 bzw. 37 im ■ wesentlichen diagonal angeordnet ssind. relativ zu den Hauptachsen der Gleitfläche des Druckstückes. Von diesen Hauptachsen liegt die eine parallel zur Drehachse der Preßwalze und die andere hierzu senkrecht. :

Die Drehstücke 3 bzw. 13 der F i g. 3 und 4 haben — in einer Ansicht auf ihre Gleitfläche — eine rechteckige Form. Dabei erstreckt sich die größere Seite des Rechtecks parallel zur Achse der Preßwalze. Die vier Zusatztaschen 7 bzw. 17 sind in den Ecken des Rechteckes angeordnet. Dadurch liegen die Zusaiztaschen in einem verhältnismäßig großen Abstand von den Mittellinien der Gleitfläche. Dies verstärkt die oben beschriebene stabilisierende Wirkung der Zusatztaschen.

Gemäß Fig. 3 hat die zentrale Dmcktasche 6 die Form eines Kreuzes. Dementsprechend sind die Zusatztaschen rechteckig. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die zwischen der Zentraltasche 6 und den Zusatztaschen 7 befindlichen Stege Il verhältnismäßig nahe an den Mittellinien der Gleitfläche liegen und daß somit bei einer etwaigen Neigung des Druckstiickes 3 ein größtmögliches Rückstellmoment '.'nsteht.

Gemäß Fig. 4 hat die zentrale Drucktasche 16 die Form einer Raute; dementsprechend sind die Zusatztaschen 17 dreieckig geformt.

Die in den F i g. 5 und 6 dargestellten Druckstücke 23 bzw. 33 haben — in einer Ansicht auf ihre Gleitfläche — eine kreisrunde Form. Selbstverständlich kommt auch eine ovale Form in Betracht. In F i g. 5 hat die zentrale Drucktasche 26 zwei Ausbuchtungen 29, die sich in Umfangsrichtung (bezogen auf den Walzenmantel) bis zum Randsteg 32 hin erstrecken. Dagegen weist die zentrale Dmcktasche 36 des Ausfünrungsbeispiels nach Fig. 6 vier solche Ausbuchtungen 29 auf. Diese erstrecken sich alle — in Übereinstimmung mit den F i g. 3 und 4 — entlang den Mittellinien der Gleitfläche und somit in Richtung der Hauptachsen der Preßwalze.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. PreQwalze für die Druckbehandlung von Materialbahnen, insbesondere von Papierbahnen, mit einem drehbaren zylinderförmigen und an eine Gegenwalze anpreßbaren WaJzenmantel sowie mit einer Einrichtung zum Korrigieren der Durchbiegung des Walzenmantels, umfassend einen durch den Walzenmantel hindurchgeführten und an seinen beiden Enden abgestützten Biegeträger und mehrere zur Übertragung der Preßkxäfte vom Walzenmantel auf den Biegeträger dienende Druckstücke, die relativ zum Biegeträger neigbar und radial verschiebbar sind, ferner mit den folgenden Merkmalen: