DE8801758U1

DE8801758U1 - Druckwalze

Info

Publication number: DE8801758U1
Application number: DE8801758U
Authority: DE
Original assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1987-08-28
Filing date: 1988-02-08
Publication date: 1988-05-05

Description

Druckwalze

Die Neuerung betrifft eine Druckwalze mit einem nichtrotierbaren axialen Träger und einem um den Träger rotierbaren, gegen den Träger abgestützten, über seine ganze Länge gegenüber dem Träger in einer Stützrichtung beweglichen und an wenigstens einem Ende auf einem nicht-rotierbaren Führungselement drehbar gelagerten und in der Stützrichtung geführten Walzenmantel.

Solche Druckwalzen sind aus US 3 885 283 bekannt und dienen zur Press- oder Druckbehandlung von Warenbahnen, z.B. Papier-, Faserstoff-, Metall- öder Kunststoffbahnen. Der Walzenmantel ist bei dieser Druckwalze mittels hydraulischer oder anderer Stützelemente oder eines Druckkissens gegen den Träger abgestützt, jedoch in Stützrichtung relativ zum Träger frei beweglich, so dass er einer Gegenwalze zu folgen vermag und einen

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gleichmässigen Liniendruck oder ein gewünschtes
profil auf die zwischen der Druckwalze und einer Gegenwalze durchlaufende Warenbahn ausübt, im Wesentlichen unbeeinflusst durch Bewegungen oder Durchbiegungen der Gegenwalze, und die Walzvorrichtung auf einfache Weise geöffnet und geschlossen werden kann.

Um ein seitliches Ausweichen des Walzenmantels beim Betrieb der Druckwalze in einer Walzvorrichtung zu verhindern, ist an den Enden des Walzenmantels eine Führungsvorrichtung vorgesehen, welche den Walzenmantel in der vorgesehenen Press- oder Stützrichtung beweglich führt und auf der der Walzenmantel rotierbar gelagert ist. Diese Führungsvorrichtung ist als Kulissenführung gegenüber dem Träger ausgebildet und ist mit einer länglichen Oeffnung mit parallelen Führungsflächen versehen, die entlang entsprechender Abflachungen der Trägerzapfen geführt sind, oder mit Zapfen versehen, welche in Bohrungen des Trägers geführt sind. Nachteilig ist hierbei, dass bei Rotation des Walzenmantels ein Kippmoment auf das Führungselement ausgeübt wird, was zum Verkanten und zu Reibungskräften in der Kulissenoder Zapfenführung führt und ein freies Nachfahren des Walzenmantels relativ zur Gegenwalze behindern kann.

Weiterhin ist bereits vorgeschlagen worden, die Führungsvorrichtung um einen seitlich am Träger vorgesehenen Zapfen schwenkbar auszubilden. Da der gehwenkradius hierbei notwendigerweise kleiner als der Träger- und Walzenradius ist, bewegt sich die Walzenmantelachse auf einem Kreisbogen mit relativ kleinem Radius, so dass sich beim Heben und Senken des Walzenmantels die diesen

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gegen den Träger abstützenden Stützelement© schräg stellen und verkanten, so dass die Lagerung des Walzenmantel auf den Stützelementen beeinträchtigt ist. Solche Walzen sind daher nur für kleine Hubbewegungen und Trägerdurchbiegungen brauchbar. Ausserdem erfordert das Schwenkgelenk Platz und der Träger wird geschwächt, so dass die Durchbiegung des Trägers vergrössert wird.

Die Neuerung setzt sich die Aufgabe, die erwähnten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Druckwalze der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, bei welcher der Walzenmantel gegenüber dem Träger in Stützrichtung möglichst gerade, kräftefrei und reibungsfrei geführt ist.

Die Neuerung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement eine zur Achse des Walzenmantels exzentrische Drehlagerung mit einem Schwenkradius der Walzennantelachse grosser als der Walzenmantelradius aufweist.

Gegenüber vorbekannten Kulissen- oder Zapfenführungen des Führungselementes weist eine solche exzentrische Drehlagerung eine wesentlich geringere Reibung auf und benötigt daher nur eine sehr geringe Kraft, und besitzt einen so grossen oder unendlichen Schwenkradius, dass die Bewegung der WalzefiffiaStelächse praktisch parallel zur Stützrichtung ist.

Hit Vorteil kann ein Gelenk des Führungselementes mit einer Schwenkachse parallel zur Walzenachse exzentrisch

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ausaerhalb der Walze, beispielsweise am Walegerttet oder der Stuhlung, vorgesehen sein«

Mit Vorteil weist das Führungselement eine Büchse auf; auf der der Walzenmantel aussen oder innen rotierbar gelagert ist und welche eine zentrale Bohrung aufweist, deren Durchmesser grosser ist als der des Trägerzapfens, so dass die Büchse um den Trägerzapfen in Stützrichtung oszillieren kann, wobei ein herausragender Flansch der Büchse am Gestell oder Gerüst der Walasvorrichtung angelenkt ist.

Besonder vorteilhaft ist die Ausbildung der Büchse und des Trägelzapfens als Doppelexzenter mit gegensinnig zwangsgesteuerten Exzenterscheiben. Damit lSsst sieh eine exakt geradlinige Mantelbewegung in Stützrichtung mit unendlich grossem Schwenkradius ohne Verkantungen realisieren.

Die Neuerung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Walze mit einer Schwenkachse des Führungseleip«⁹ntes ausserhalb der Walze,

Fig. 2 eine Walze mit Innenlagerung des Walzenmantels ist FÜfiruagseleineät und einer Sehtfenfeaehse ausserhalb der Walze,

Fig. 3 eine Wälze mit döppelt-exsentriseher Zr>.*-■ .Ting des Führungselementes, und

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Pig. 4 die Walze mit doppelt-exzentrischer Lagerung in einer anderen Stellung.

Bei der in Fig. 1 im Radialschnitt und im Axialschnitt dargestellten Walze ist ein axialer, nicht-rotierender Träger 1 vorgesehen, um welchen ein Walzenmantel 2 rotierbar ist. Der Walzenmantel ist dabei auf dem Träger in Stützrichtung S zu einer Gegenwalze 8 abgestützt, beispielsweise mit steuerbaren hydrostatischen Stützelementen, wie aus US 3 802 044 bekannt, oder auf andere Weise, beispielsweise mit anders aufgebauten Stützelementen, Stützleisten oder Druckkissen, so dass der Walzenmantel 2 gegenüber dem Träger 1 in Stützrichtung frei beweglich ist und Bewegungen oder Durchbiegungen der Gegenwalze 8 zu folgen vermag. Die Abstützung wirkt dabei über die gesamte Länge der Walze, so dass auch die Enden des Walzenmantels frei beweglich und nachfahrbar sind.

Zur Sicherung des Walzenmantel&bgr; 2 vor Verschiebungen gegenüber dem Träger 1 in Acheenrichtung und zum Verhindern eines seitlichen Auebrechens dee Walzenmantels bei Betrieb 4er Walzvorrichtung sind an einem Ende des Walzenmantele oder an beiden Enden desselben Führungselemente vorgesehen. Ein solches Führungselement besteht aus einer Büchse 4, welche einen Innendurchmesser aufweist, der grosser ist als der Auesendurchmeseer der Trägerzapfen S. Da· Gleiche gilt für die als Kreisrlngacheibe ausgebildete Stirnfläche 7 der Büchse 4. Auf der Auseenseite der Büchse 4 ist ein Lager 3 für die Mantelführung vorgesehen, beispielsweise ein Pen-

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delrollenlager, oder ein anderes reibungsames Lager, auf welchem das Ende des Walzenmantels 2 um das Führungselement 4,7 rotierbar gelagert ist.

Die Stirnfläche 7 des Führungselementes ist mit einem Flansch versehen, welcher senkrecht zur Stützeben?. S Ober den Walzenmantel 2 hinausragt und an seinem Susseren Ende am Gerüst oder Gestell der Walzvorrichtung angelenkt ist, beispielsweise mittels einer Hülse 10, die um einen achsenparallelen Bolzen 11 in einer U-Profilschiene 12 schwenkbar ist.

Die Schwenkachse 9 liegt parallel zur Walzenachse M und exzentrisch zu dieser wenigstens angenähert in einer Ebene E senkrecht zur Stützrichtung S durch die Achse H. Das Führungselement mit der Büchse 4 und dem darauf gelagerten Walzenmantel 2 kann sich daher in einem flachen Bogen um den Drehpunkt 9 senkrecht zur Ebene E bewegen, bzw. geschwenkt werden. Da der Schwenkradius R erheblich grosser ist als der Walzenradius r, ist dabei die Bewegung der Walzenmantelachse M nahezu linear und die Schwenkrichtung nahezu identisch mit der Stützrichtung S. Das Spiel zwischen dem Führungselement 4,7 und dem Trägerzapfen 5 ist dabei so gross gewählt, dass die Schwenkbewegung des Walzenmantels wenigstens &.. gross ist, wie die zu erwartenden maximalen Bewegungen der Gegenwalze 8. Da die Reibung des Zapfens 9 in der entsprechenden Bohrung im Vergleich zu auegedehnten Gleitflächen sehr gering ist, ist zur Bewegung des Walzenmantel &bgr; 2 gegenüber dem Träger 1, d.h. zum Nachfahren dee Walzenmantele 2 gegenüber der Gegenwalze 8 nur eine geringe Kraft erforderlich/ so dass von einer freien Beweglichkeit gesprochen werden kann.

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Die in Fig. 2 dargestellte Walze unterscheidet sich vom vorangehenden Beispiel dadurch, dass das Lager 3 auf einem am Ende des Walzenmantels 2 angebrachten Hohlzapfen 13 montiert ist. Der Innendurchmesser des Hohlzapfens 13 ist dabei grosser als der Durchmesser des Trägerzapfens 5. Der Hohlzapfen 13 des Walzenmantels ist auf seiner Aussensöite mittels des Lagers 3 auf der Führungsbüchse 14 gelagert. Ebenso wie im vorangegangenen Beispiel ist an die Büchse 14 ein Flansch oder Fortsatz 7 angesetzt, der über die Walze hinausragt und an seinem Ende am Walzgestell schwenkbar gelagert ist. Auch hier befindet sich die Schwenkachse 9 in hinreichendem Abstand von der Rotationsachse M, um eine annähernd lineare Schwenkbarkeit zu erreichen. Von Vorteil ist beA dirsem Ausführungsbeispiel, dass die Trägerzapfen einen gr$sseren Durchmesser haben können als beim ersten Ausführungsbeispiel und die Durchbiegung des Trägers im Betrieb daher geringer ist.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Walze wird mittels eines Doppel-Exzenters eine exakt geradlinige Mantelbewegung, also mit unendlich grossem Schwenkradius erreicht. Hierbei ist das Lager 3 auf einer Büchse 16 mit exzentrischer Bohrung montiert, und die Büchse 16 wiederum auf einer im Exzenter drehbaren inneren Büchse 17, welche wiederum eine exzentrische Bohrung mit gleicher, aber entgegengesetzter Exzentrizität besitzt, in welcher der Lagerzapfen 15 drehbar ist. Die beiden Büchsen 16 und 17 sind so miteinander verbunden und zwangsgeführt, dass jede derselben der anderen im gleichen Winkel entgegendreht. Der Walzenmantel 2 bewegt eich daher geradlinig auf die Gegenwalze 8 zu. Eine

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solche gleichzeitige Bewegung mit gleichem, aber entgegengesetztem Winkel lässt sich beispielsweise durch ein System gekoppelter Hebel 18, 19, an welchen die Buchsen

16 und 17 an exzentrischen Drehpunkten 20 und 21 befestigt sind, erreichen. Damit ergibt sich zwangsweise die gewünschte Geradlinigkeit der Bewegung des Walzenmantels in Stützrichtung S, wie aus Figur 4 zu erkennen ist, wo die gleiche Walze in einer anderen Shilling des Doppelexzenters dargestellt ist. Die gekoppelten Hebel 18, 19 sorgen hierbei dafür, dass die Steuerstangen 22 und 23 sich jeweils um die gleichen Strecken in Stützrichtung S bewegen, so dass sich beide Exzenter 16 und

17 gegensinnig jedoch um den gleichen Winkel verdrehen.

Natürlich kann eine Zwangsbewegung der Exzenter auch durch andere mechanische Kopplung ermöglicht werden, beispielsweise mit einem Zahnradpaar, welches die Drehbewegung des einen Exzenters in eine Drehbewegung des anderen Exzenters in entgegengesetzter Richtung mit gleichem Drehwinkel umsetzt.

Auch bei diesen Doppelexzenter-Führungen sind die Reibungskräfte relativ gering und ein Kippmoment hat keinen störenden Einfluss. Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass sich eine exakt geradlinige Führung in Stützrichtung erreichen läset.

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Claims

-&ogr;&igr; - Sehutz-ansprüche

1. Druckwalze mit einem nicht-rotierbaren axialen Träger (1) und einem um den Träger rotierbaren, gegen den Träger abgestützten, über seine ganze Länge gegenüber dem Träger in einer Stützrichtung (S) beweglichen und am wenigstens eimern Ende auf einem nicht-rotierbaren Führungselement (4, 14, 16) drehbar gelagerten und in der Stützrichtung (S) geführten Walzenmantel (2) _t dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (4, 14, 16) eine zur Achse (M) des Walz*nmantels (2) exzentrische Drehlagerung (9, 16, 17) mit einem Schwenkradius (R) der Walzenmantelachse (M) grosser als der WalzenmantelraAius (r) aufweist.

2. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ dass das Führungselement (4) mit einer zur Drehachse (M) des Walzenmantels exzentrischen, jedoch parallelen Schwenkachse (9) ausserhalb der Druckwalze angelenkt ist, insbesondere an einem Gestell (12), in welches die Druckwalze eingebaut ist.

3. Druckwalze nach Anspruch 1 oder,2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement eine Büchse (4) aufweist, auf der der Walzenmantel (2) rotierbar gelagert ist und welche eine zentrale Bohrung auf-

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weist, deren Durchmesser grosser ist als der des Zapfens (5) des Trägers (1).

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4. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass das Führungselement (16, 17) wenigstens eine exzentrische Bohrung aufweist, mittels der der Zapfen (15) des Trägers (1) gegenüber der Achse (4) des Walzenmantels (2) in Stützrichtung (S) grTührt ist.

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5. Druckwalze uach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

■ dass das Führungselement (16) eine exzentrische Bohrung aufweist, in welcher eine innere Büchse (17) drehbar angebracht ist, wobei die innere Büchse (17) eine Bohrung mit entgegengesetzter Exzentrizität

< aufweist, in die der Zapfen (15) des Trägers (1)

, drehbar eingreift, wobei die Drehbewegungen des Füh-

' rungselementes (16) und der Büchse (17) so miteinan-

^: der gekoppelt sind, dass der Träger (1) in Stütz

richtung (S) bewegbar ist.

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6. Druckwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gekoppelte Drehbewegung des Fuhrungs&lemen- \ tes (If) und der inneren Büchse (17) durch zwei rait- ! einander gekoppelte Hebelsysteme (18, 19) gesteuert

ist, welche exzentrisch am Führungselement (16) bzw. der inneren Büchse (17) angreifen.

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