DE2718734A1

DE2718734A1 - Walze, insbesondere breitstreckwalze

Info

Publication number: DE2718734A1
Application number: DE19772718734
Authority: DE
Inventors: Armand Demiere
Original assignee: Arcomac SA
Current assignee: Arcomac SA
Priority date: 1976-04-30
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1977-11-17
Also published as: FR2360498B1; JPS52151449A; ES458582A1; FR2360498A1; AT368209B; DE2718734C2; ATA303177A; US4339855A; BE854089A; FI771321A7; DE7713243U1; GB1582396A; CA1067849A; SE7704520L; NL178857B; FI58951C; FI58951B; SE425472B; IT1114804B; US4223426A

Description

PATENTANWALT nfWlIl Ζιΐϋγΐ

Dipl.-Ing., Dipl.-Wirtsdi.-Ing.

8000 München 90
Grünwalder Straße 175 a Telefon 646846

ARCOMAC S.A., 3, Rue du Grand-Pre
Laueanne / Schweiz

Walze, insbesondere Breitstreckwalze

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S 271873A

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze, insbesondere eine Breitstreckwalze, zum Glätten von Falten für die Verwendung in sämtlichen Industrien, in welchen die Herstellung von kontinuierlichen Bändern durchgeführt wird. Es handelt sich um Breitstreckwalzen oder "gebogene Walzen", deren Aufgabe darin besteht, Falten zu vermeiden, die sich bei Bändern verschiedener Breite bilden können, welche kontinuierlich mit veränderbaren Geschwindigkeiten von 1 m/min bis 3000 m/min abgewickelt werden. Während seines Ablaufs hat das trockene oder nasse Band aus textilem Stoff, Papier oder Kunststoff aufgrund seiner Längsspannung die Neigung, sich in seitlicher Richtung zusammenzuziehen und in Längsrichtung Falten zu bilden, wobei sich diese Falten nicht in jedem Falle bilden müssen.

Um dieses Risiko auszuschalten, ist es folglich zweckmäßig, auf das Band divergierende Kräfte einwirken zu lassen, die dazu neigen, das Band gleichmäßig über die gesamte Breite in Richtung auf seine Ränder auszubreiten.

Die Fig. 1 und 2 zeigen,schematisch bekannte Walzen, die zurzeit benutzt werden. Diese gebogenen Walzen bestehen im allgemeinen aus einer Zentralwelle aus einem einzigen Stück aus Stahl, die in einer Presse gebogen ist, um ihr die gewünschte Krümmung oder Durchbiegung zu verleihen. Es ist ersichtlich, daß eine im geraden Zustand runde Welle bei der Herstellung einer Krümmung leicht oval wird. Diese Welle ist unbeweglich; nur der äußere Teil ist drehbar und wird durch das kontinuierlich ablaufende Band angetrieben, welches sich an der Walze entsprechend einem vorbestimmten Ums chlingungs winkel anlegt. Der drehbar gelagerte Teil kann durch das Band selbst durch Reibung oder mit Hilfe eines eigenen Motors oder auf andere Weise angetrieben werden. In diesem Fall muß die Drehgeschwindigkeit der Walze mit Präzision an die Geschwindigkeit des kontinuierlich ablaufenden Bandes angepaßt werden.

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Die aus Gummi bestehende Ummantelung hat den Zweck:

1. Die verhältnismäßig langen geraden Abschnitte des Polygons auszugleichen;

2. die drehbaren Ringe untereinander zu verbinden und die im konvexen Teil gebildeten Zwischenräume zu überdecken, welche das kontinuierliche Band entlang von Längsspulen markieren würden;

3. das kontinuierliche Band auseinanderzubreiten.

Die Gummiummantelung ist häufig einem starken Verschleiß unterworfen, was zu erhöhten Wartungskosten und verlängerten Außerbetriebsetzungszeilen während der Überprüfung führt.

Die Fig. 3 bis 5 der beigefügten Zeichnung zeigen als Ausführungsbeispiel eine Ausführungsform einer gebogenen Walze nach der vorliegenden Erfindung .

Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht, die auch eine Abwicklung in Abhängigkeit der Drehung des äußeren Teils der Stoßfugen oder Zwischenräume zwischen den verschiedenen Laufbüchsen zeigt, die diesen äußeren Teil bilden.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der festen, gebogenen Zentralwelle, die in Fig. 3 dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine Einzelheit der Oberfläche einer Laufbüchse bzw. Walzenabschnittes und Fig. 6 zeigt teilweise geschnitten eine praktische Ausführungsform einer Walze.

Fig. 7 stellt einen Teilschnitt einer Variante der erfindungsgemäßen Walze dar.

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Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Breitstreckwalze oder gebogene Walze ist vollständig originell und umfaßt eine feststehende Zentralwelle 1, die aus einzelnen Elementen aufgebaut und vorgespannt ist, sowie drehbare Laufbüchsen 3, die einzeln frei drehbar gelagert auf dieser Zentralwelle angeordnet sind.

Die feste Zentralwelle 1 besteht aus einer veränderlichen Anzahl von Ringen 2, die in ihrem Zentrum von einer Vorspann- und Biegestange durchsetzt sind. Jeder Ring 2 ist an seinem Außendurchmesser mit hoher Präzision geschliffen. Die beiden Endflächen sind so bearbeitet, daß sie einen genauen Winkel zwischen sich einschließen, der entsprechend der gewünschten Krümmung variieren kann.

Die Ringe 2 sind auf die Vorspannstange aufgereiht und dann mit Hilfe von Spannvorrichtungen 4, die an beiden Seiten angeordnet sind, gegeneinander gedrückt. Wegen des zwischen den Stirnflächen eines jeden Ringes vorgesehenen Winkels biegt und krümmt sich die Zentralwelle bis zu dem Moment, in welchem die Stirnflächen der Ringe vollständig aneinander anliegen. In diesem Moment erhält man eine Zentralwelle, die eine Durchbiegung aufweist und aus einzelnen sehr kurzen geraden Teilen hergestellt ist, die untereinander einen Winkel einschließen.

Diese Zentralwelle umfaßt an jedem ihrer Enden einen Lagerzapfen 5, deren Achsen miteinander fluchten und die jeweils in einem Lager 6 festgelegt sind.

Jede Laufbüchse 3 dreht sich auf einem einzigen festen Ring mit zwei Auflagern, die auf die Länge der Laufbuchse verteilt sind. Die Lagerung erfolgt mittels Gleitlagern aus Kunststoff oder einem anderen Material oder Wälzlagern je nach dem Einsatz der gebogenen Rolle .

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Um die Verwendung eines Süßeren Walzenmantels aus Gummi oder einem anderen dehnbaren Material zu vermeiden, sind die Endflächen der einzelnen Laufbüchsen so bearbeitet, daß sie einen Winkel beispielsweise zwischen 0 und 10 bezogen auf die Achse bilden, wobei sich der zentrale Punkt auf der Achse befindet. Die Laufbüchsen sind um 180° verdreht zueinander angeordnet, wobei ein positiver Winkel einem negativen Winkel zugeordnet ist.

Dieses System von trapezförmigen einzelnen Laufbüchsen, die versetzt zueinander angeordnet sind, vermeidet den Nachteil der Markierung des kontinuierlichen Bandes, wobei die Massen ausgeglichen werden. Die Laufbüchsen sind beispielsweise durch Stifte, eine axiale Spannvorrichtung oder elastische Ausgleichsringe drehfest miteinander verbunden.

Damit sich die Laufbüchsen ohne Bremswirkung auf den festen Ringen drehen können, die einen Bogen oder einen Abschnitt eines Polygons bilden, berühren sich die Laufbüchsen an der Seite des Zentrums, und zwar an der konkaven Seite in geringem Maße, während sich an der Außenseite ein geringer Spalt bildet. Dieser Spalt kann auf dem kontinuierlichen Band keine Markierung hinterlassen, da jede Markierung sofort durch den vollwandigen Teil rückgängig gemacht wird, der während einer Umdrehung von 360 folgt. Wie dies die Abwicklung in Fig. 3 zeigt, verschieben sich die Stoßfugen J in seitlicher Richtung während der Umdrehung der Walze derart, daß das Band nicht markiert werden kann.

Die Laufbüchsen 3 können aus jedem beliebigen Material, und zwar aus Metall, Kunststoff oder anderen Materialien, hergestellt sein. Ihre Außenflächen sind mit Präzision bearbeitet, um jede Vibration der Walze zu verhindern.

Es ist ersichtlich, daß solche Laufbüchsen 3 auf einer geradlinigen Zentralwelle montiert werden können, um eine geradlinige Walze zu bilden.

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In demjenigen Falle, in welchem man Gleitlager verwendet, können diese schraubenförmige Nuten aufweisen, um eine ölzirkulation zu gestatten.

Es sei erwähnt, daß die Stoßfugen bzw. Ausgleichsringe J eine sinusförmige Abwicklung aufweisen, wie dies aus dem unteren Teil der Fig. ersichtlich ist.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann man Abschrägungen 7 an den Kanten der Laufbüchsen derart vorsehen, daß Nuten 8 entstehen, die seitlich beweglich sind und deshalb das Band nicht markieren, jedoch die Entlüftung von Luftpolstern gestatten, die zwischen der Walze und dem Band eingeschlossen werden können.

Die Fig. 6 zeigt eine praktische Ausführungsform einer Walze nach der Erfindung. Bei dieser Aus führungs form findet man eine Vorspannstange 9» die an beiden Enden mit Gewinde versehen ist. Die Zwischenglieder oder die Achsteilstücke 10, die im allgemeinen eine trapezförmige Gestalt aufweisen, sind auf diese Stange 9 aufgereiht und wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben, derart ausgerichtet, daß die großen Seiten auf einer Erzeugenden ausgerichtet sind. An jedem Ende dieser Anordnung von Ach stellstück en 10 ist noch auf die Stange 9 eine Spannhülse 11 aufgesteckt , deren freies Ende mit Gewinde versehen ist.

Aufgrund der Muttern 12, die auf die mit Gewinde versehenen Enden der Stange 9 aufgeschraubt sind, können die Zwischenglieder oder Achsteilstücke 10 gegeneinander gedrückt werden und bilden eine zylindrische, gebogene Zentralwelle, die aus der Vorspannstange 9 und den Ringen oder Achsteilstücken 10 gebildet ist. Die gegenseitige Winkellage der Teilstücke 10 ist beispielsweise durch Stifte, Keile oder andere Mittel festgelegt. Darüber hinaus sind die Enden der unterteilten Zentralwelle jeweils mit einem Lagerzapfenträger 13 versehen, der auf das freie,

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mit Gewinde versehene Ende der Spannhülse 11 aufgeschraubt ist und einen Lagerzapfen 14 trägt, der beispielsweise durch Schweißen befestigt ist, wobei die beiden Lagerzapfen einer jeden Walze koaxial zueinander liegen. Daher können die Steuer- und Antriebeorgane für die Walze, die mit den Lagerzapfen 14 zusammenarbeiten, auf diesen angeordnet sein, ohne einen Winkel mit der vertikalen Achse einzuschließen.

Darüber hinaus kann der Lagerzapfenträger 13 auf dem Gewinde der Spannhülse 11 beispielsweise mittels einer Schraube 15 gesichert sein. Die Schrauben 12 können ebenfalls auf dem Gewinde der Vorspannstange beispielsweise mittels eines kleinen Keiles 16 oder einer Schraube gesichert werden, die durch die Mutter 12 und den Gewindeabschnitt der Stange 9 hindurchgehen, was außerdem die gleiche Lage der Mutter 12 auf dem Gewinde und hierdurch die gleiche Anpressung der Teilstücke gegeneinander auf der Vorspannstange 9 zu sichern gestattet.

Die trapezförmigen Laufbüchsen 17 sind auf der Außenfläche der Zentralwelle angeordnet und weisen Flansche 18 auf, deren ringförmige Innenfläche ein Gleitlager trägt, das mit der Außenfläche der Achsteilstücke zusammenwirkt.

Bei einer anderen nicht dargestellten Aus führungs form können die Laufbüchsen 17 auf der Zentralwelle unter Zwischenschaltung von Wälzlagern angeordnet sein.

Die Ausgleiche ringe 19, die aus einem elastischen Material bestehen und einen ringförmigen Rand aufweisen, sind in einer ringförmigen Ausnehmung angeordnet, die zwischen zwei benachbarten Laufbüchsen 17 gebildet ist. Die Ausgleichsringe 19 weisen folglich eine angepaßte Form für die Abdichtung des Inneren der Walze auf, um die Schmierung zu erleichtern, wobei diese Ausgleichs- und Abdichtringe 19 um so wirk-

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earner sind, je höher die Drehgeschwindigkeit der Walze ist.

Außerdem weist zumindest ein Ende der so hergestellten Walze eine Kompressionsvorrichtung auf, die Federn 20 umfaßt, die zwischen zwei Ringen 21, 21' eingespannt sind und dazu neigen, die Laufbüchsen ( 17) gegeneinander zu drücken, wobei einer der Ringe 21 sich an einer Ringschulter der Endlaufbüchse 22 abstützt, deren Form von derjenigen der anderen Laufbüchsen (17)abweicht, und der andere Ring 21' an einem Ring 23 zur Anlage kommt, der fest mit dem Lagerzapfenträger 13 verbunden ist.

Schließlich ist die Walze nach der Erfindung an jedem ihrer Enden mit einer Abdichtkappe 24 versehen, die dazu bestimmt ist, in hermetischer Weise das Innere der Walze abzusperren, um zu vermeiden, daß Wasser oder andere Flüssigkeiten, mit denen die zu behandelnden kontinuierlichen Bänder durchtränkt oder bespritzt sind, eindringen und folglich die Lager beschädigen oder ihre normale Funktionsweise stören können. Weiterhin gestattet diese abgedichtete Konstruktion ein Auffüllen der Walze mit einer geeigneten Flüssigkeit, beispielsweise einem öl, die bzw. das dazu bestimmt ist, die verschiedenen in Bewegung befindlichen Teile zu schmieren. Schikanen oder Nuten 25, die längs und quer verlaufen, können übrigens vorgesehen sein, wie dies Fig. 6 zeigt, um einen Zwangsumlauf des Schmiermittels im Inneren der Walze zu erhalten. Man kann auch Anschlüsse 26 beispielsweise für Thermometer, Manometer usw. vorsehen, um eine Kontrolle der Bedingungen der Zirkulation der Schmierflüssigkeit zu gestatten, wobei diese Anschlüsse in eine Kammer 27 münden, die in dem Lagerzapfenträger 13 und der Verlängerung der Achse der Vorspannstange 9 eingebracht ist.

Was den Kreislauf der Schmierflüssigkeit anlangt, so kann man auch in der Walze nach der Erfindung eine Kühlvorrichtung für diese Flüssigkeit sowie eine Vorrichtung mit einer Membran vorsehen, um die Volumen-

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änderungen aufgrund der Ausdehnung der Flüssigkeit zu kompensieren.

Die Walze mit umlaufenden Laufbüchsen gemäß der Erfindung weist für den Benutzer den Vorteil auf, daß die Konzeption und die Benutzung einfach und wirtschaftlich sind. Tatsächlich sind die verschiedenen Bauteile aufgrund der Tatsache, daß sie leicht demontiert werden können, auswechselbar und die Transport- und Reparaturkosten sind gegenüber bekannten Vorrichtungen gesenkt. Darüber hinaus sind die Ausfallzeiten beispielsweise für die Instandsetzung in maximaler Weise gesenkt.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Variante wird die Walze durch eine Zirkulation von Wasser geschmiert und gekühlt. Zu diesem Zweck weist die Walze an ihrem einen Ende einen Wasserzulauf und an ihrem anderen Ende einen Wasserablauf auf, die an die Gewindebohrungen angeschlossen sind, welche in den Lagerzapfenträgern 13 vorgesehen sein können. Bei dieser Variante entsprechen die Bauteile denjenigen der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform und weisen die gleichen Bezugszeichen auf.

Die Dicht- und Ausgleichsringe 30 zwischen den Laufbüchsen 22 weisen im Schnitt im allgemeinen die Form eines M auf. Auf diese Weise ist die Abdichtung gesichert und gleichzeitig wird eine Änderung des Abstandes, der die Laufbüchsen 22 bei ihrer Umdrehung trennt, zugelassen. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Variante diejenigen Teile, die mit dem der Kühlung und der Schmierung dienenden Wasser in Berührung stehen, aus einem nichtrostenden Stahl oder aus einem Material bestehen, das bei Berührung mit Wasser nicht korrodiert.

Selbstverständlich können verschiedene Abänderungen durch den Fachmann bei dieser nur als Ausführungsbeispiele beschriebenen Vorrichtung, die die Erfindung nicht einschränkt, vorgenommen werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

. Walze, insbesondere Breitstreckwalze mit drehbaren Laufbüchsen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Laufbuchse (3, 17, 22) in Seitenansicht betrachtet eine trapezförmige Gestalt aufweist, daß die Laufbüchsen auf einer Zentralwelle (1; 9, 10) frei drehbar angeordnet sind, daß bei der Anordnung der Laufbüchsen au. der Zentralwelle die lange Seite einer Laufbüchse mit der kurzen Seite der benachbarten Laufbüchse fluchtet und daß die Laufbüchsen (3, 17, 22) in dieser Lage im Hinblick auf eine gemeinsame Drehung um die Zentralwelle (1; 9, 10) fest miteinander verbunden sind.
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbüchsen (3, 17, 22) auf einer geradlinigen Zentralwelle (1; 9» 10) drehbar gelagert sind.
3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbüchsen (3, 17, 22) auf einer aus Einzelteilen bestehenden Zentralwelle (1; 9, 10) gelagert sind, die Ringe (2, 10) umfaßt, die auf einer Stange (9) aufgereiht und gegeneinander mit Hilfe einer Spannvorrichtung (4, 11) gedrückt sind, die die winkelmäßige Lage der einzelnen Ringe zueinander festlegt.
4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (2, 10) in Seitenansicht betrachtet im allgemeinen eine trapezförmige Gestalt aufweisen, daß jeweils lange Seiten mit kurzen Seiten der Ringe (2, 10) fluchten und auf einer Erzeugenden der Welle liegen, die aus diesem Grunde eine gebogene Form aufweist.

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.γί.

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5. Walze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Laufbüchse (3, 22) auf einem Ring (2, 10) drehbar gelagert ist.
6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralwelle (1; 9, 10) an jedem ihrer Enden einen Lagerzapfen (5, 14) aufweist und daß beide Lagerzapfen einer jeden Walze koaxial zueinander angeordnet sind.
7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Kanten der drehbaren Laufbüchsen abgeschrägt sind, wobei die Abschrägungen (7) benachbarter Laufbüchsen Nuten (8) bilden, die eine Entlüftung eines eventuell zwischen dem kontinuierlichen Band und der Walze gebildeten Luftkissens gestatten.
8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgleichs- und Abdichtringe (J, 19,30) zwischen den einzel-Laufbüchsen (3,17,22) zum Verschließen der Spalte, die zwischen benachbarten Laufbüchsen (3,17,22) bestehen und somit zur Abdichtung der Walze vorgesehen sind.
9. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralwelle eingeschobene bzw. zwischengeschaltete Teile aufweist, deren äußere Oberfläche eine Laufbahn für Gleitlager zur Lagerung der Laufbüchsen aufweist.
10. Walze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager (18) einstückig mit den Laufbüchsen (17) hergestellt sind.
11. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralwelle eingeschobene bzw. zwischengeschaltete Teile aufweist, deren äußere Oberfläche den Innenkäfig eines Wälzlagers für die Laufbüchsen trägt.

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12. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompressionsvorrichtung (20, 21, 21') vorgesehen ist, die die einzelnen Laufbüchsen (17, 22) gegeneinander drückt.
13. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie vollständig mit einer Schmierflüssigkeit gefüllt ist.
14. Walze nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager mit Hilfe einer elastischen Verbindung an den Laufbüchsen angeordnet sind.
15. Walze nach Anspruch 8 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdicht- und Ausgleichsringe (30) im wesentlichen M-förmigen Querschnitt aufweisen.
16. Walze nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmiermittel Wasser oder öl vorgesehen ist.
17. Walze nach Anspruch 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie Anschlüsse (26) für den Wasserzulauf bzw. den Wasserablauf aufweist und daß diese Wasserzirkulation gleichzeitig der Schmierung und der Kühlung der Walze dient.

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