DE1230670B

DE1230670B - Press roll

Info

Publication number: DE1230670B
Application number: DES58869A
Authority: DE
Inventors: Hans Kabelitz
Original assignee: SUCKER GEB; Gebr Sucker
Current assignee: SUCKER GEB; Gebr Sucker
Priority date: 1958-07-05
Filing date: 1958-07-05
Publication date: 1966-12-15

Description

Preßwalze Bei Preßwalzen - seien es solche für Faserstoffbearbeitungsmaschinen, beispielsweise Quetschwalzen für Schlichtmaschinen, seien es solche für Metallbearbeitung oder andere Zwecke, jedenfalls bei Walzen, die zum Pressen, Quetschen oder Zusammendrücken von Materialien irgendwelcher Art verwendet werden - ist es bekanntlich schwierig, eine gleichmäßige Auflage bzw. einen gleichmäßigen Auflagedruck über die gesamte Walzenlänge zu erzielen, da sich die Walzen durchbiegen.Press roll In press rolls - be they for fiber processing machines, for example squeeze rolls for sizing machines, be it those for metalworking or other purposes, at least for rolls that are used for pressing, squeezing or compressing materials of any kind - it is known to be difficult to achieve a uniform support or to achieve an even contact pressure over the entire length of the roller, as the rollers bend.

Man hat bereits auf die verschiedenste Art versucht, diese Durchbiegung zu verhindern oder zu kompensieren. Die bekanntesten Mittel hierfür sind die Anordnung von Stützwalzen mit baRig gedrehter Oberfläche. Weiterhin sind die sogenannten Antideflexionswalzen bekanntgeworden, bei denen der tragende Walzenkörper innerhalb eines Hohlzylinders angeordnet ist, der nur in der Mitte oder in bestimmten Abständen von der Mitte auf der tragenden Walze abgestützt ist und dessen Enden frei über der Tragwalze schweben.Attempts have already been made in various ways to prevent this deflection to prevent or compensate. The best known means for this are the arrangement of back-up rollers with a bearishly turned surface. Furthermore, there are the so-called anti-reflection rollers become known, in which the supporting roller body within a hollow cylinder is arranged only in the middle or at certain distances from the middle is supported on the supporting roller and the ends of which are freely above the supporting roller hover.

Da alle diese Lösungen mehr oder weniger große Nachteile aufweisen, hat man versucht, die sogenannten Antideflexionswalzen dadurch fortzubilden, daß in dem Hohlraum zwischen dem äußeren und dem inneren Walzenkörper eine Absperrung vorgesehen wurde, die diesen Hohlraum in zwei Räume unterteilte, von denen der eine auf der den Druck ausübenden und der andere auf der gegenüberliegenden Seite der Walze liegt. In den Hohlraum, welcher der den Druck ausübenden Walzenbreite zugeordnet ist, wird eine Druckflüssigkeit eingeführt, so daß der äußere Walzenteil von dem inneren Walzenkern unter Zuhilfenahme dieser Druckflüssigkeit getragen wird.Since all of these solutions have more or less major disadvantages, one has tried to develop the so-called anti-reflection rollers in that a barrier in the cavity between the outer and the inner roller body which divided this cavity into two rooms, one of which on the one applying the pressure and the other on the opposite side of the Roller lies. Into the cavity, which is assigned to the roller width exerting the pressure is, a pressure fluid is introduced so that the outer roller part of the inner roller core is carried with the aid of this pressure fluid.

Ein großer Nachteil dieser Vorrichtung liegt aber darin, daß die Abdichtung zwischen dem mit Druckflüssigkeit gefüllten Hohlraum und dem ungefüllten Hohlraum äußerst schwierig ist, so daß ständig eine Pumpe die Leckverluste ausgleichen muß.A major disadvantage of this device is that the seal between the cavity filled with hydraulic fluid and the unfilled cavity is extremely difficult, so that a pump must constantly compensate for the leakage losses.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Preßwalze, beispielsweise für Faserstoffbearbeitungsmaschinen, mit einem hohlen zylinder- oder tonnenförmigen Walzenkörper, in dessen Bohrung ein zylinder- oder tonnenföriniger Tragkörper mit allseitigem Umfangsspalt liegt, gegen den der Walzenkörper durch ein im Umfangsspalt an der den Preßdruck ausübenden Walzenseite befindliches Druckflüssigkeitspolster abgestützt ist. Erfindungsgemäß ist die Achse des Tragkörpers zum hydrodynamischen, aus der Lagertechnik bekannten Erzeugen eines ansteigenden Druckes im Druckflüssigkeitspolster nach der den Preßdruck ausübenden Walzenseite hin exzentrisch zur Bohrungsachse des Walzenkörpers gelagert. Wie bei einem Gleitlager entsteht also auch bei der Preßwalze nach der Erfindung an der engsten Stelle eine Stauwirkung der Flüssigkeit. Diese Stauwirkung wird entsprechend der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis ausgenutzt, um den äußeren Walzenkörper gegenüber dem Tragkörper abzustützen.The invention relates to a press roll, for example for Pulp processing machines, with a hollow cylindrical or barrel-shaped Roller body with a cylindrical or barrel-shaped support body in its bore circumferential gap on all sides, against which the roller body by a circumferential gap hydraulic fluid cushion located on the roller side exerting the pressing pressure is supported. According to the invention, the axis of the support body for the hydrodynamic, Generating an increasing pressure in the hydraulic fluid cushion known from storage technology after the roller side exerting the pressure, eccentric to the axis of the bore of the roller body stored. As with a plain bearing, the Press roll according to the invention at the narrowest point a damming effect of the liquid. This damming effect is based on the knowledge on which the invention is based utilized to support the outer roller body relative to the support body.

Es ist allgemein bekannt, daß der an bzw. in der Nähe der Engstelle auftretende Druck abhängig ist unter anderem von der Spaltbreite und der Viskosität der in dem Spielraum befindlichen Flüssigkeit. Wird nun gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung diese Spaltbreite an der engsten Stelle einstellbar gemacht, beispielsweise durch entsprechende Lagerung der Achsen des äußeren Walzenkörpers und des Tragkörpers, so kann auch der Druck zwischen dem Tragkörper und dem äußeren Walzenkörper varriiert werden. Auf jeden Fall verteilt sich der Druck - gleiche Spaltbreite vorausgesetzt - über die gesamte Walzenlänge gleichmäßig, so daß die Walze auf ihrer gesamten Länge mit gjeichem Druck auf ihrer Unterlage, beispielsweise einer Gegenwalze, aufliegt. Da der Druck auch, wie oben ausgeführt, von der Viskosität der im Spielraum befindlichen Flüssigkeit abhängig ist, kann er auch durch Änderung der Viskosität beeinflußt werden. Zu dem Zweck kann beispielsweise öl mit verschiedenen Viskositätsgraden bei entsprechend steuer- oder regelbaren Temperaturen zu- und abgeführt werden. Dabei kann zur Temperierung im Ölkreislauf ein Wärmeaustauscher vorgesehen sein.It is generally known that the pressure occurring at or in the vicinity of the constriction depends, among other things, on the width of the gap and the viscosity of the liquid in the clearance. If, according to a further feature of the invention, this gap width is made adjustable at the narrowest point, for example by appropriate mounting of the axes of the outer roller body and the support body, the pressure between the support body and the outer roller body can also be varied. In any case, the pressure is distributed - same gap width provided - uniform over the entire length of the roller so that the roller over its entire length with gjeichem pressure on its base, for example a counter-roller, rests. Since the pressure, as stated above, is also dependent on the viscosity of the liquid in the clearance, it can also be influenced by changing the viscosity. For this purpose, for example, oil with different degrees of viscosity can be supplied and removed at appropriately controllable or regulatable temperatures. A heat exchanger can be provided for temperature control in the oil circuit.

Ein Druckpolster an der Engstelle zwischen Tragkörper und äußerem Walzenkörper bildet sich bei unterschiedlicher Drehrichtung, und/oder Drehzahl der beiden Körper aus. Je größer die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Körpern ist, desto größer ist auch der an der Engstelle auftretende Druck. Es ist deshalb vorteilhaft, den Tragkörper gesondert anzutreiben, so daß sowohl eine gegenläufige als auch eine gleichläufige Drehung des Tragkörpers gegenüber dem äußeren Walzenkörper erreicht werden kann. Es ist dann möglich, durch Veränderung der Drehzahl und/oder Drehrichtung des Tragkörpers den Anpreßdruck der Walze zu verändern. Dieser gesonderte Antrieb des Tragkörpers kann in bekannter Weise über ein Getriebe, beispielsweise in Verbindung mit einem Flanschmotor, erfolgen. Es ist aber auch möglich, den Tragkörper selbst als Motorteil auszubilden, wobei der Walzenkörper der rotierende Teil eines Außenläuferinotors wäre.A pressure pad at the narrow point between the support body and the outside The roller body forms with different directions of rotation and / or speed of rotation both bodies. The greater the relative speed between the two bodies is, the greater the pressure occurring at the constriction. It is therefore advantageous to drive the support body separately, so that both a counter-rotating as well as a simultaneous rotation of the support body opposite the outer roller body can be achieved. It is then possible through change the speed and / or direction of rotation of the support body to the contact pressure of the roller change. This separate drive of the support body can be used in a known manner a gear, for example in connection with a flange motor. It but is also possible to train the support body itself as a motor part, the The roller body would be the rotating part of an external rotor motor.

Es ist bekannt, daß die Preßwalzen sich nicht nur unter dem Einfluß der Anpreßkräfte verbiegen, sondem auch infolge ihres eigenen Gewichtes einer Durchbieg ,ung unterliegen. Es kann deshalb vorteilhaft sein, die Oberfläche des Tragkörpers baHig, die des äußeren Walzenkörpers dagegen zylindrisch auszubilden. Dadurch kann bereits mit einem niedrigen Druck eine gute Anpassung der Berührungslinie des äußeren Walzenkörpers an die Berührungslinie der Gegenfläche bzw. Gegenwalze erreicht werden. Diese Anpassung kann besonders gefördert werden, wenn der Außenkörper elastisch ausgebildet ist. Da sich bei einer Preßwalze nach der Erfindung der stärkste Druck auf einen, sehr schmalen Bereich des Walzenumfanges erstreckt, ist es möglich, den Außenkörper der Walze elastisch, gegebenenfalls sogar weich-elastisch auszubilden, beispielsweise den Außenkörper aus Gummi herzustellen.It is known that the press rolls do not only move under the influence bend the contact pressure, special also due to their own weight a deflection , and are subject to. It can therefore be advantageous to use the surface of the support body baHig, that of the outer roller body, on the other hand, is cylindrical. This can Already with a low pressure a good adaptation of the contact line of the outer one Roll body to the contact line of the mating surface or mating roller can be achieved. This adaptation can be particularly promoted when the outer body is elastic is trained. Since in a press roll according to the invention, the strongest pressure extends over a very narrow area of the roller circumference, it is possible to use the To make the outer body of the roller elastic, possibly even soft-elastic, for example, to make the outer body out of rubber.

Der besondere Vorteil der Erfindung gegenüber vorbekannten Einrichtungen besteht darin, daß eine besondere Absperrung für die Druckflüssigkeit und damit die Anordnung einer Pumpe zum Ausgleich der Leckverluste nicht mehr erforderlich ist. Darüber hinaus kann der stärkste Druck bei der Vorrichtung nach der Erfindung mit Leichtigkeit längs der Preßlinie ausgeübt werden, während bei der vorbekannten Anordnung sich der Druck gleichmäßig über den gesamten Umfangsteil erstreckt, der mit der Druckflüssigkeit in Berührung steht. Während also bei der vorbekannten Einrichtung beispielsweise etwa der halbe Umfang der Walze gleichmäßig mit Druck beaufschlagt wird, erfolgt die Druckausübung bei der Preßwalze nach der Erfindung nur auf einem sehr schmalen Umfangsteil.The particular advantage of the invention over previously known devices is that a special shut-off for the hydraulic fluid and thus the arrangement of a pump to compensate for leakage losses is no longer necessary is. In addition, the strongest pressure in the device according to the invention can be exercised with ease along the press line while in the prior art Arrangement, the pressure extends evenly over the entire peripheral part, the is in contact with the hydraulic fluid. So while with the previously known facility for example, about half the circumference of the roller is evenly pressurized is, the pressure is exerted in the press roll according to the invention only on one very narrow peripheral part.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt, wobei das Wesen der Erfindung nochmals erläutert wird. Man erkennt in F i g. 1 die Walze, welche in diesem Fall aus einem äußeren Walzenkörper 1 in Gestalt eines Hohlzylinders und einem inneren - Walzenkörper oder Tragkörper 2 in Form einer Massivwalze besteht. Beide Walzenkörper sind in den nur angedeuteten Tragarmen 7 und 8 des Walzengestelles- drehbar. Der eine Zapfen 3 des Tragkörpers 2 ist mit einem Zahnrad 5 versehen, über das dieser Tragkörper eine Relativbewegung gegenüber dem äußeren Walzenkörper erhält.An embodiment of the invention is shown in FIGS. 1 and 2, the essence of the invention being explained again. One recognizes in FIG. 1 the roller, which in this case consists of an outer roller body 1 in the form of a hollow cylinder and an inner - roller body or support body 2 in the form of a solid roller. Both roller bodies can be rotated in the only indicated support arms 7 and 8 of the roller frame. One pin 3 of the support body 2 is provided with a gear 5 , via which this support body receives a relative movement with respect to the outer roller body.

Der äußere Walzenkörper 1 ist über die Anschlußachsen 9 und 10 ebenfalls in den Tragannen 7 und 8 gelagert, wobei die hohlen Anschlußachsen 9 und 10 die Zapfen 3 und 4 des Tragkörpers 2 umfassen. Der äußere Walzenkörper 1 kann zusätzlich über ein auf der Anschlußachse. 10 angeordnetes Zahnrad 11 angetrieben werden.- Zwischen den Anschlußachsen 9 und 10 einerseits und den Zapfen 3 und 4 andererseits --befindet sich jeweils ein drehbares, aber sich nicht mit den Walzen 1- oder.2 mitdrehendes Exzenterglied 12 bzw. 13. Durch Drehung dieses Exzentergliedes kann der Abstand der Walzen 1 und 2 an einer bestimmten Stelle des Umfanges verändert werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Exzenter so verstellt, daß sich die größte Annäherung senkrecht unter dem Mittelpunkt des Walzenquerschnitts ergibt. Dies ist sowohl aus der größeren Wandstärke des Exzentergliedes 12 bzw. 13 oberhalb der Achsen 3 und 4 gegenüber seiner Wandstärke unterhalb dieser Achsen als auch aus dem größeren Abstand zwischen den Walzen 1 und 2 im oberen Teil der F i g. 1 gegenüber dem Abstand im unteren Teil zu erkennen. Noch deutlicher zeigt dies jedoch die F i g. 2, bei der der Mittelpunkt des Querschnitts der Walze 1 mit l' und derjenige es Tragkörpers 2 mit 2' bezeichnet ist. Demzufolge ist die engste Stelle des Spaltes zwischen dem Walzenkörper 1. und dem Tragkörper 2 genau senkrecht unterhalb der Walzenachse. Die Exzenterglieder 12, 13 können durch Schrauben 14, 15 an einer unerwünschten Drehung gehindert werden. Die Anschlußachsen 9 und 10 sind mit dem äußeren Walzenkörper 1 lösbar, z. B. durch nicht dargestellte Schrauben, verbunden, um ein einfaches Einführen bzw. Herausnehmen des Tragkörpers 2 zu ermöglichen. Durch eine konische Ausbildung der Berührungsflächen 16 und 17 wird neben einer einwandfreien Zentrierung eine gute Abdichtung des Innenraumes erzielt, so daß kein öl herausfließen kann. Entsprechend sind auch die Anschlußachsen 9 und 10 gegenüber den Zapfen 3 und 4 des inneren Walzenkörpers mit Hilfe- bekannter Mittel 18 und 19 abgedichtet.The outer roll body 1 is also mounted in the support Annen 7 and 8 via the connection axes 9 and 10, wherein the hollow connection shafts 9 and 10 comprise the pins 3 and 4 of the supporting body. 2 The outer roller body 1 can also have a on the connection axis. 10 arranged gear 11 are driven - between the connecting axles 9 and 10 on the one hand and the pins 3 and 4 on the other hand - there is a rotatable, but not with the rollers 1 or 2 rotating eccentric member 12 or 13 by rotation this eccentric member, the distance between the rollers 1 and 2 can be changed at a certain point on the circumference. In the illustrated embodiment, the eccentric is adjusted so that the closest approximation results vertically below the center point of the roll cross-section. This is due both to the greater wall thickness of the eccentric element 12 or 13 above the axes 3 and 4 compared to its wall thickness below these axes and from the greater distance between the rollers 1 and 2 in the upper part of FIG. 1 can be seen against the distance in the lower part. This is shown even more clearly, however, by FIG. 2, in which the center point of the cross section of the roller 1 is denoted by 1 ' and that of the supporting body 2 is denoted by 2'. Accordingly, the narrowest point of the gap between the roller body 1 and the support body 2 is exactly perpendicular below the roller axis. The eccentric members 12, 13 can be prevented from undesired rotation by screws 14, 15. The connection axles 9 and 10 are releasable with the outer roller body 1 , for. B. connected by screws, not shown, in order to allow easy insertion and removal of the support body 2. By conical design of the contact surfaces 16 and 17 , in addition to perfect centering, a good seal of the interior is achieved so that no oil can flow out. Correspondingly, the connection axles 9 and 10 are also sealed with respect to the journals 3 and 4 of the inner roller body with the aid of known means 18 and 19.

Wie bereits erwähnt, liegt dem Walzenkörper 1 eine Gegenwalze 6 in normaler oder aber in der gleichen Ausführung, jedoch entgegengesetzter Exzentrizität gegenüber, an die der Walzenkörper 1 angepreßt werden soll (Duo-Anordnung). Da die Stelle höchsten Druckes nicht mit der Stelle größter Annäherung des äußeren Walzenkörpers 1 an den Tragkörper 2 übereinstimmt, sondern kurz vor dieser Engstelle liegt, ist es vorteilhaft, wenn die Berührungsstelle, zwischen der Walze 1 und der Gegenwalze 6 nicht unmittelbar an der engsten Spaltstelle, sondern etwas daneben liegt. Die Drehrichtungen der Walzen sind in F i g. 2 durch Pfeile beispielsweise angedeutet, wobei die Drehrichtung der Walze 1 mit V', diejenige des Tragkörpers 2 mit Y' und die der Walze 6 mit 6" bezeichnet ist. Dabei setzt die in F i g. 2 gezeigte Lage der Berührungsstelle der Walzen 1 und 6 kurz hinter der engsten Stelle des Spaltes zwischen der Walze 1 und dem Tragkörper 2 (in Drehrichtung der Walze 1 gesehen) voraus, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Tragkörpers 2 größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit an der inneren Wandung der Walze 1. Ist dagegen das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit zwischen der Walze 1 und dem Tragkörper 2 umgekehrt oder drehen sich die Walzen 1 und 2 in gleicher Richtung, so daß die Walze 2 eine größere Winkelgeschwindigkeit besitzen kann, so müßte auch die Berührungsstelle zwischen den Walzen 1 und 6 nicht hinter, sondern vor die engste Spaltstelle verlegt werden. Darüber hinaus hat man es, wie bereits oben beschrieben, durch entspre" chende Verstellung der Exzenterglieder 12 und 13 in der Hand, die Engsteffe zwischen der Walze 1 und dem Tragkörper 2 so zu verstellen, daß die Stelle größten Druckes an der Berührungsstelle der Walzen 1 und 6 auftritt. Die Erfindung gewährleistet eine gleichmäßige Auflage bzw. einen gleichmäßigen Anpreßdruck über die gesamte Walzenlänge und behebt dadurch erstmalig mit einfachsten Mitteln den genannten bestehenden Nachteil bei der Anwendung von Walzen. Sie eignet sich, wie bereits angedeutet, für sämtliche Walzen, die zum Pressen, Quetschen oder für ähnliche Vorgänge, bei denen mit Hilfe der Walze ein Druck ausgeübt werden soll, verwendet werden.As already mentioned, the roller body 1 is opposed to a counter roller 6 in normal or in the same version, but with opposite eccentricity, against which the roller body 1 is to be pressed (duo arrangement). Since the point of highest pressure does not coincide with the point of closest approach of the outer roller body 1 to the support body 2, but is just before this narrow point, it is advantageous if the point of contact between the roller 1 and the counter roller 6 is not directly at the narrowest gap , but something is wrong. The directions of rotation of the rollers are shown in FIG. 2 indicated by arrows, for example, the direction of rotation of the roller 1 with V ', that of the support body 2 with Y' and that of the roller 6 with 6 " . The position of the contact point of the rollers 1 shown in FIG and 6 shortly after the narrowest point of the gap between the roller 1 and the support body 2 (seen in the direction of rotation of the roller 1 ) predict that the peripheral speed of the support body 2 is greater than the peripheral speed on the inner wall of the roller 1. On the other hand, the ratio the circumferential speed between the roller 1 and the support body 2 is reversed or if the rollers 1 and 2 rotate in the same direction so that the roller 2 can have a greater angular speed, the contact point between the rollers 1 and 6 would not have to be behind, but in front In addition, as already described above, by appropriate adjustment of the eccentric members 12 and 13, it is in the hand, ie e to adjust tightness between the roller 1 and the support body 2 so that the point of greatest pressure occurs at the point of contact of the rollers 1 and 6 . The invention ensures a uniform support or a uniform contact pressure over the entire length of the roll and thereby for the first time eliminates the aforementioned disadvantage with the use of rolls with the simplest means. As already indicated, it is suitable for all rollers that are used for pressing, squeezing or similar processes in which pressure is to be exerted with the aid of the roller.

Claims

Claims: 1. Press roller, for example for fiber processing machines, with a hollow cylindrical or barrel-shaped roller body, in the bore of which there is a cylindrical or barrel-shaped supporting body with a circumferential gap on all sides, against which the roller body is supported by a hydraulic fluid cushion located in the circumferential gap on the roller side exerting the pressing pressure is characterized in that the axis (2 ') of the supporting body (2) for the hydrodynamic generation of an increasing pressure in the hydraulic fluid cushion known from bearing technology is eccentric to the bore axis (V) of the roller body (1) after the roller side exerting the pressing pressure. is stored.

2. Press roll according to claim 1, characterized in that the support body (2) is driven separately and at a variable speed. 3. Press roll according to claim 1 or 2, characterized in that the direction of rotation of the support body (2) can be selected. 4. Press roll according to claim 1 to 3, characterized in that the peripheral surface of the support body (2) is baRig and that of the roller body (1) is cylindrical. 5. Press roll according to claim 1 to 4, characterized in that the roll body (1) is elastic. 6. Pressing unit with two press rolls according to claim 1 to 4 in a duo arrangement. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1026 609; USA. Pat. No. 1670 894th