DE1286824B

DE1286824B - Deflection-free roller for calenders, rolling mills or the like.

Info

Publication number: DE1286824B
Application number: DEK59299A
Authority: DE
Inventors: Korsch Alfred
Original assignee: Joh Kleinewefers Soehne KG
Current assignee: Joh Kleinewefers Soehne KG
Priority date: 1966-05-18
Filing date: 1966-05-18
Publication date: 1969-01-09
Also published as: DE1575524A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf durchbiegungsfreie Walzen für Kalander, Walzwerke od. dgl., insbesondere auf solche, bei denen die Durchbiegung durch einen im Inneren der als Rohrkörper ausgebildeten Walze auf einer feststehenden oder umlaufenden Walzenachse angeordneten pneumatischen oder hydraulischen Blähkörper aufgehoben wird. Hierführ sind mannigfache Vorschläge bekanntgeworden.The invention relates to non-sagging rolls for calenders, Rolling mills od. Like., In particular those in which the deflection by a inside the roller, designed as a tubular body, on a stationary or rotating one Pneumatic or hydraulic inflatable bodies arranged on the roller axis are lifted will. Various proposals have come to light here.

Bei den Konstruktionen mit feststehender Achse muß die zwischen der Achse und dem umlaufenden Walzenrohr entstehende Reibung durch besondere und teilweise kostspielige Maßnahmen vermindert werden. Bei einigen Konstruktionen treten außerdem auch Leckverluste auf. Man hat daher vielfach versucht, die Relativbewegung zwischen Walzenkörper und Achse dadurch zu vermeiden, daß die Walzenachse sich mitdrehend ausgeführt wird, wobei die nur dem Arbeitsspalt jeweils gegenüberliegenden Kammern durch eine koaxiale Druckverteilungseinrichtung mit dem Druckmittel beaufschlagt werden. Auch diese Konstruktionen sind infolge des technischen Aufwandes teuer und vermeiden nicht die Leckverluste. Andere Vorschläge zeigen einen noch größeren Aufwand und haben daher bislang keine praktische Anwendung gefunden.For constructions with a fixed axis, the one between the Axis and the rotating roller tube resulting from special and partial friction costly measures are reduced. Also occur with some constructions also leakage losses. It has therefore tried many times, the relative movement between To avoid roller body and axle in that the roller axle rotates with it is carried out, with the chambers facing only the working gap acted upon by a coaxial pressure distribution device with the pressure medium will. These constructions are also expensive and due to the technical complexity do not avoid the leakage losses. Other suggestions show an even greater effort and therefore have not yet found any practical application.

Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, die durchbiegungsfreien Walzen der genannten Art mit umlaufender Walzenachse zu verbilligen und so zu verbessern, daß gleitende Abdichtungen jeglicher Art und damit Leckverluste völlig vermieden werden.The invention has now set itself the task of the deflection-free To make rollers of the type mentioned with a rotating roller axis cheaper and thus to improve them, that sliding seals of any kind and thus leakage losses completely avoided will.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die den Spaltdruck aufnehmende, angetriebene Walzenachse zum Walzenkörper exzentrisch gelagert ist und diesen durch den Eingriff von Kupplungsklauen, Mitnehmern, Zahnrädern od. dgl. in Umdrehung versetzt, wobei die Walzenachse mit einem über den Umfang gleichmäßig verteilten Blähkörper von einem derartigen Durchmesser umgeben ist, daß der Blähkörper im engen Teil des Spaltes zwischen Walze und Achse unter Druck am Walzenrohr anliegt, im weiten Teil des Spaltes dagegen sich ohne Andruck voll ausdehnen kann. Der Druck des Bl"ähkörpers kann je nach der Belastung der Walze veränderlich sein, das Druckmittel hierfür wird über einen Drehkörper durch eine zentrale Bohrung zugeführt.According to the invention, this is achieved in that the nip pressure receiving, driven roller axis is mounted eccentrically to the roller body and this by the engagement of clutch claws, drivers, gears or the like. offset in rotation, the roller axis with a uniform over the circumference distributed inflatable body is surrounded by such a diameter that the inflatable body rests under pressure on the roller tube in the narrow part of the gap between roller and axle, in the large part of the gap, however, can expand fully without pressure. The pressure of the inflatable body can vary depending on the load on the roller, the pressure medium this is supplied via a rotating body through a central bore.

Es sind zwar schon Walzen bekannt, bei denen zwischen einem äußeren Walzenrohr und einer. inneren Walzenachse pneumatische oder hydraulische Blähkörper angeordnet sind. Bei diesen Walzen liegen aber die Blähkörper auf dem ganzen Umfang unter gleichem Druck an, so daß deren Aufgabe lediglich darin besteht, eine gewisse Federung des Walzenmantels, nicht aber einen konstanten Spaltdruck über die ganze Walzenlänge zu erzielen.There are already known rollers in which between an outer Roller tube and one. inner roller axis pneumatic or hydraulic inflatable body are arranged. With these rollers, however, the inflatable bodies lie over the entire circumference under the same pressure, so that their task is simply a certain Suspension of the roll shell, but not a constant nip pressure over the whole To achieve roller length.

Auf weitere Merkmale der Erfindung wird in der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele verwiesen. In der Zeichnung zeigen F i g. 1 und 2 in zwei Teilschnitten 1 und 2 eine Walze mit einem um die Achse schraubenförmig gewickelten Druckschlauch als Blähkörper, F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine Walze, bei der der Blähkörper aus einem über die Walzenachse gezogenen Schlauch besteht, und F i g. 4 eine Walze, bei der der Blähkörper aus in axialer Richtung auf dem Umfang der Walzenachse angeordneten Einzelschläuchen besteht. Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, besteht die Walze aus einem umlaufenden Rohrkörper 3 von erforderlicher Wandstärke, der von der ebenfalls umlaufenden, im Walzenrohr exzentrisch gelagerten Walzenachse 4 getragen wird. Der Blähkörper besteht aus einem langen Schlauch 6 von kleinerem Querschnitt, der schraubenförmig um die Walzenachse gewickelt ist und mit seinen abgedichteten Enden 6' mittels Laschen 7 auf der Walzenachse befestigt ist.Reference is made to further features of the invention in the description of the exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing, F i g. 1 and 2, in two partial sections 1 and 2, a roller with a pressure hose wound helically around the axis as an inflatable body, FIG. 3 shows a longitudinal section through a roller in which the inflatable body consists of a tube drawn over the roller axis, and FIG. 4 shows a roller in which the inflatable body consists of individual hoses arranged in the axial direction on the circumference of the roller axis. As the F i g. 1 and 2 show, the roller consists of a circumferential tubular body 3 of the required wall thickness, which is carried by the also circumferential roller axle 4 which is eccentrically mounted in the roller tube. The inflatable body consists of a long tube 6 with a smaller cross section, which is wound helically around the roller axis and is fastened with its sealed ends 6 'by means of tabs 7 on the roller axis.

Das Druckmittel für den Schlauch wird durch eine zentrale Bohrung 8 und eine radiale Stichbohrung 9 an einer beliebigen Stelle dem Schlauch zugeführt.The pressure medium for the hose is fed through a central bore 8 and a radial branch bore 9 at any point on the hose.

Um ein axiales Wandern des Druckschlauches zu verhindern, ist es zweckmäßig, in die Walzenachse ein dem Schlauch angepaßtes Flachprofil in Schraubenform zu schneiden. Ferner kann auch zwecks Erzielung einer stärkeren Druckwirkung in Walzenmitte die Gangsteigung des Schlauches so gewählt werden, daß sie in Walzenmitte gering ist und nach den Walzenenden zu größer wird.To prevent the pressure hose from moving axially, it is advisable to to cut a screw-shaped flat profile adapted to the hose in the roller axis. Furthermore, in order to achieve a stronger pressure effect in the middle of the roll, the The pitch of the hose can be chosen so that it is low in the middle of the roll and becomes larger after the roller ends.

Die Exzentrizität »a« zwischen Walzenachse und Rohr hängt von der Wandstärke des Walzenrohres und dem erforderlichen Querschnitt der Walzenachse ab. Andererseits sind der Querschnitt und die maximale Dehnfähigkeit des Druckschlauches 6 so zu bemessen, daß er sich im breiten Teil des Spaltes zwischen Walzenachse und Walzenrohr voll ausdehnen kann, ohne das Walzenrohr zu berühren, aber im engen Teil des Spaltes stark komprimiert wird. Die Walze wird in der Maschine nun so eingebaut, daß die engste Stelle des Spaltes mit der größten Kompression des Schlauches am Arbeitsspalt anliegt.The eccentricity "a" between the roller axis and the tube depends on the Wall thickness of the roller tube and the required cross-section of the roller axis. On the other hand, there is the cross-section and the maximum elasticity of the pressure hose 6 to be dimensioned so that it is in the broad part of the gap between the roller axis and Roller tube can fully expand without touching the roller tube, but in the narrow part of the gap is strongly compressed. The roller is now installed in the machine in such a way that that the narrowest point of the gap with the greatest compression of the hose on Working gap is applied.

Der Antrieb der durchbiegungsfreien Walze erfolgt wie bei einer normalen Walze über den Achszapfen 5 der Walzenachse. Um eine Friktion zwischen dem Druckschlauch und dem Walzenrohrkörper zu verhindern und den schlupffreien Antrieb des Walzenrohres zu sichern, ist eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Walzenachse und Rohr erforderlich. Gemäß der Erfindung erfolgt dies dadurch, daß ein auf der Walzenachse angeordnetes Zahnrad 18 in eine .Innenverzahnung 12 des Walzenrohres eingreift. Im dargestellten Beispiel befindet sich aus Herstellungsgründen die Innenverzahnung an einer in die Stirnwand des Walzenrohres eingesetzten Buchse 10, die gleichzeitig eine Lauffläche für ein auf die Walzenachse angeordnetes Außenlager 11 für die Aufnahmen des Walzenrohres 3 besitzt. Die exzentrische Lagerung der Walzenachse im Walzenrohr erfolgt durch auf dem Walzenzapfen 5 angeordnete Außenlager 15, die in an den Walzenenden exzentrisch liegende Lagersitze eingesetzt sind. Gemäß weiterer Erfindung wird eine einfache Verbindungskonstruktion zwischen Walzenrohr und Walzenachse dadurch geschaffen, daß in den Walzenenden Lagerschilde 14 eingesetzt sind, die auf der einen Seite die Lager 11 für das Walzenrohr und auf der anderen Seite auf einem exzentrischen Zapfen die Lager 15 für die Achszapfen 5 tragen, wobei die exzentrischen Zapfen selbst direkt im Maschinenständer 17 eingespannt oder in verschieblichen Augenlagern oder Aufnahmen gelagert sein können. Distanzscheiben 13 und 16 dienen zur Festlegung der Lager 11 und 15 und schließen das Walzeninnere staubdicht ab.The deflection-free roller is driven like a normal roller via the journal 5 of the roller axle. In order to prevent friction between the pressure hose and the roller tube body and to ensure the slip-free drive of the roller tube, a non-positive connection between the roller axis and the tube is required. According to the invention, this takes place in that a gear 18 arranged on the roller axle engages in an internal toothing 12 of the roller tube. In the example shown, for manufacturing reasons, the internal toothing is located on a bushing 10 inserted into the end wall of the roller tube, which at the same time has a running surface for an outer bearing 11 arranged on the roller axis for receiving the roller tube 3. The eccentric mounting of the roller axis in the roller tube is carried out by external bearings 15 which are arranged on the roller journal 5 and which are inserted into bearing seats which are eccentrically located at the roller ends. According to a further invention, a simple connection structure between the roller tube and the roller axle is created in that bearing shields 14 are inserted into the roller ends, which on one side bear the bearings 11 for the roller tube and on the other hand the bearings 15 for the axle journals 5 on an eccentric journal wear, wherein the eccentric pins themselves can be clamped directly in the machine frame 17 or stored in sliding eye bearings or receptacles. Spacers 13 and 16 are used to fix the bearings 11 and 15 and close the inside of the roller in a dust-tight manner.

Die F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit für den Blähkörper. In diesem Falle besteht der Blähkörper aus einem Schlauch 19 von einem derartigen Durchmesser, daß er mit einem geringen Spiel über die Walzenachse 4 gezogen werden kann. Die beiden Schlauchenden sind mittels Bandagen 20 auf der Walzenachse so dicht befestigt, daß der Baum zwischen Walzenachse und Schlauch druckdicht bleibt. Da sich der lange Schlauch bei Druckgabe zu stark ausdehnen würde, ist er durch weitere, über die ganze Länge gleichmäßig verteilte Bandagen 21 in zahlreiche, ringförmige Kammern 22 unterteilt, wodurch die gleiche Wirkung entsteht wie bei dem spiralig gewickelten Schlauch gemäß den F i g. 1 und 2. Die Druckmittelzuführung zu sämtlichen ringförmigen Kammern erfolgt durch eine Längsnut 23 von geringerem Querschnitt, in die die Zentralbohrung 8 mit der Querbohrung 9 mündet.The F i g. 3 shows another possible embodiment for the inflatable body. In this case, the inflatable body consists of a tube 19 of such a diameter that it can be pulled over the roller axis 4 with little play. The two hose ends are fastened so tightly to the roller axis by means of bandages 20 that the tree between the roller axis and the hose remains pressure-tight. Since the long hose would expand too much when pressure is applied, it is divided into numerous ring-shaped chambers 22 by further bandages 21 evenly distributed over the entire length, which has the same effect as the spirally wound hose according to FIGS. 1 and 2. The pressure medium is supplied to all of the annular chambers through a longitudinal groove 23 with a smaller cross section, into which the central bore 8 with the transverse bore 9 opens.

F i g. 4 zeigt, daß auch eine Ausführung mit achsparallelen Schläuchen von kleinem Querschnitt möglich ist. Hierbei liegen die Schläuche 24 in halbzylindrischen Nuten 25 der Walzenachse. An dem einen Walzenende sind die Schläuche abgedichtet, während sie am anderen Walzenende zwecks Zuführung des Druckmittels mit einer Ringleitung 26 verbunden sind. Um ein Durchhängen der Schläuche im breiten Teil des Spaltes zwischen Walzenachse und Walzenrohr zu verhindern, kann das Schlauchpaket an mehreren Stellen mit leichten, metallischen oder Kunststoffbandagen 27 zusammengehalten werden.F i g. 4 shows that there is also an embodiment with axially parallel tubes of small cross-section is possible. Here, the hoses 24 are in semi-cylindrical Grooves 25 of the roller axis. The hoses are sealed at one end of the roller, while at the other end of the roll for the purpose of supplying the pressure medium with a ring line 26 are connected. About sagging of the hoses in the wide part of the gap To prevent between the roller axis and the roller tube, the hose package can be attached to several Places with light, metallic or plastic bandages 27 are held together.

Die Druckschläuche werden aus einem hochtemperaturbeständigen Kunststoff hergestellt, der gegebenenfalls auch mit Textil-, Metall- oder Glasfäden armiert sein kann. Da die Blähkörper eine ständige Formänderung, ähnlich wie Autoreifen erleiden und sich wie diese auch nicht über einen maximalen Wert ausdehnen dürfen, ist es zweckmäßig, ihren strukturellen Aufbau, vor allem die Armierung ähnlich auszuführen. Ferner sind die an der Innenfläche des Walzenrohres anliegenden Seiten wegen der Abrollung mit einer Lauffläche, z. B. einem Kunststoffstreifen zu belegen.The pressure hoses are made of a high temperature resistant plastic manufactured, which is optionally reinforced with textile, metal or glass threads can be. Because the inflatable bodies are constantly changing their shape, similar to car tires suffer and like these are not allowed to expand beyond a maximum value, it is advisable to make their structural design, especially the reinforcement, similar. Furthermore, the sides resting against the inner surface of the roller tube are due to the Unwind with a tread, e.g. B. to occupy a plastic strip.

Es ist auch möglich, durch eine zweite Zentralbohrung.in den Raum zwischen den Blähkörpern und dem Walzenrohr ein Heiz- oder Kühlmittel einzuführen, wobei an beiden Walzenenden entsprechend geformte Lippendichtungen angeordnet sein müssen.It is also possible to enter the room through a second central hole to introduce a heating or cooling medium between the inflatable bodies and the roller tube, appropriately shaped lip seals being arranged at both roll ends have to.

Wegen der Formänderungsarbeit wird eine leichte Erwärmung der Blähkörper eintreten. Falls diese Wärme nicht durch die Konvektion des Walzenrohres abgeführt wird und für den betreffenden Arbeitsprozeß eine kalte Walze erforderlich ist, kann durch eine zweite Bohrung in der Walzenachse Kühlluft zwischen Blähkörper und Walzenrohr eingeblasen werden. Eine weitere Kühlmöglichkeit besteht darin, daß die Blähkörper hydraulisch beaufschlagt werden und das Druckmittel -umläuft. Ein Luftpuffer in der Hydraulikanlage sorgt dann für den federnden Andruck.Because of the deformation work, there is a slight heating of the inflatable body enter. If this heat is not dissipated by the convection of the roller tube and a cold roller is required for the work process concerned, can through a second hole in the roller axis, cooling air between the inflatable body and the roller tube be blown in. Another cooling option is that the inflatable body are acted upon hydraulically and the pressure medium circulates. An air buffer in the hydraulic system then provides the resilient pressure.

Claims

Claims: 1. Deflection-free roller for calenders, rolling mills or the like, consisting of a tubular roller body with an internal circumferential roller axis and a pneumatic or hydraulic inflatable body arranged on the roller axis, characterized in that the roller axis (4) absorbing the nip pressure is in the roller body (3) is eccentrically mounted and this takes along by the engagement means of coupling claws, carriers, gears (12,18) od. like. at the same speed, wherein the roller axis with a uniformly distributed over the periphery of inflatable member (6, 19, 24) is surrounded by such a dimension that the inflatable body rests under pressure on the roller tube in the narrow part of the gap between the roller tube and roller axis, while in the large part of the gap it can expand fully without pressure.

2. Roller according to claim 1, characterized in that that the entrainment of the roller tube by the driving roller axle (4) by a on the roller axis concentrically arranged gear (18) takes place, which in a Internal toothing (12) arranged on the roller tube engages.

3. Roller according to claim 1 and 2, characterized by two end shields (14) which on one side with an outer bearing (11) carrying the roller tube (3) and on the other side with an eccentric pin (5), with a bore and an inner bearing (15) carrying the roll journal (5), the journal being directly clamped in the stand (17) of the machine or mounted in displaceable receivers.