DE2423084C3

DE2423084C3 - Deflection compensation roller

Info

Publication number: DE2423084C3
Application number: DE19742423084
Authority: DE
Inventors: Anton Dipl.-Ing Winterthur Dolenc (Schweiz); Herter, Anton, 7990 Friedrichshafen
Original assignee: Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1974-05-08
Filing date: 1974-05-13
Publication date: 1978-02-09

Description

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Die Erfindung betrifft eine Durchbiegungsausgleichwalze mit einem Walzenmantel, der um einen festen Träger drehbar ist und auf kolbenartig ausgebildeten Stützelementen abgestützt ist, die in zylinderartigen so Bohrungen des Trägers dichtend geführt sind, wobei sie mit hydrostatischen Lagertaschen versehen sind, auf welchen die innere Fläche des Walzenmantels gleitet, und die durch Drosselbohrungen mit dem Zylinderraum der betreffenden Zylinderbohrung verbunden sind.The invention relates to a deflection compensation roll with a roll shell, which is around a fixed Carrier is rotatable and is supported on piston-like support elements, which in cylinder-like so Bores of the carrier are sealingly guided, they are provided with hydrostatic bearing pockets on which the inner surface of the roll shell slides, and that through throttle bores with the cylinder space the relevant cylinder bore are connected.

Eine derartige Walze ist z. B. aus der DT-OS 30 139 bekannt Wenn eine Walze dieser Art mit einem Antrieb versehen werden soll, so ergeben sich bedeutende Schwierigkeiten. Ein Antrieb mit einer Kette oder mit einem Zahnrad, z. B. nach der DT-AS 26 609, hat tangentiale Kräfte zur Folge, die auf den Mantel einwirken und unter Umständen seine Funktion durch eine unerwünschte Verbiegung stören. Will man ein reines Drehmoment auf den Walzenmantel übertragen, so ist dazu eine Ausbildung mit sogenannten Dreiringlagern, z. B. nach der US-PS 32 90 897, erforderlich. Diese Ausführungsform ist sehr teuer und hat zusätzlich den Nachteil eines teuren und viel RaumSuch a roller is z. B. from DT-OS 30 139 known If a roller of this type with a drive is to be provided, significant difficulties arise. A drive with a Chain or with a gear, e.g. B. according to DT-AS 26 609, tangential forces result in the Act on the jacket and, under certain circumstances, disrupt its function by undesired bending. Do you want To transmit a pure torque to the roll shell, a training with so-called Three-ring bearings, e.g. B. according to US-PS 32 90 897 required. This embodiment is very expensive and has additionally the disadvantage of an expensive and a lot of space beanspruchenden Antriebes. Durch den Antriebsmotor und das erforderliche Getriebe wird die Baulänge des Walzwerkes verlängert, was z. B. bei Papiermaschinen sehr unangenehm ist, da die Maschine ein entsprechend breiteres Gebäude erfordert Auch ist ein elektrischer Antrieb für veränderliche Drehzahlen sehr teuer.demanding drive. By the drive motor and the required gear is the length of the rolling mill extended, which z. B. in paper machines is very uncomfortable as the machine is a accordingly Requires wider building. An electric variable speed drive is also very expensive.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Durchbiegungsausgleichwalze der erwähnten Art zum Ziel, welche die genannten Nachteile nicht aufweist, einfach und billig bei geringem Raumbedarf ist und dabei einen Antrieb mit veränderlicher Drehzahl gestattetThe invention aims to provide a deflection compensation roller of the type mentioned, which does not have the disadvantages mentioned, is simple and cheap with little space requirement and at the same time a Variable speed drive permitted

Die erfindungsgemäße Walze, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Walzenmantels gegenüber dem Träger ein hydrostatischer Kolbenmotor zwischen dem Ende des Walzenmantels und der diesem Ende zugeordneten Stütze vorgesehen ist, der «Sen Träger umgibt und einen um einen exzentrischen Zapfen des Trägers drehbaren Zylinderblock aufweist, in welchem in radialen Bohrungen Kolben geführt sind, die an ihren äußeren Enden zu den Achsen der Kolben senkrechte Stützflächen aufweisen, welche auf ebenen Führungsflächen eines mit dem Walzenmantel verbundenen Gehäuses geführt sind, die zu einer mit dem Walzenmantel im wesentlichen koaxialen zylindrischen Fläche tangential sind, wobei das Gehäuse auf einer Lagerfläche des Trägers drehbar ist, die mit der zylindrischen Fläche koaxial ist.The roller according to the invention, through which this object is achieved, is characterized in that for Drive of the roll shell towards the carrier a hydrostatic piston motor between the end of the Roll jacket and the support assigned to this end is provided, which surrounds the «Sen carrier and a has about an eccentric pin of the carrier rotatable cylinder block in which pistons are guided in radial bores, which at their outer ends the axes of the pistons have vertical support surfaces, which on flat guide surfaces with a the roll shell connected housing are performed, which to a with the roll shell in the substantial coaxial cylindrical surface are tangential, with the housing on a bearing surface of the Support is rotatable, which is coaxial with the cylindrical surface.

Es hat sich nämlich erwiesen, daß ein hydrostatischer Kolbenmotor dieser Art, der z. B. aus der CH-PS 5 40 427 bekannt ist, für den vorliegenden Zweck besonders geeignet ist, da er so ausgebildet werden kann, daß alle seine Teile hydrostatisch gelagert sind und der Motor daher eine minimale Reibung und Abnützung aufweist, wobei alle seine übrigen Eigenschaften den bei einer Durchbiegungsausgleichwalze bestehenden Anforderungen vollkommen entsprechen. Für die erforderlichen Drehmomente und Drehzahlen hat er radiale Dimensionen, welche die des Walzenmantels in der Regel nicht übersteigen. Außerdem wird durch diese Art des Antriebes die Ländfi der Walze und somit des Walzwerkes in der Achsenrichtung der Walzen nicht oder nur unwesentlich verlängert Die für den Antrieb des Kolbenmotors erforderliche Pumpenanlage kann dabei an einer beliebigen Stelle, eventuell in größerer Entfernung von der Walze, angeordnet sein, so daß durch sie die Breite einer Papiermaschine und ihres Gebäudes nicht beeinflußt werden. Die Pumpenanlage kann dabei für den Kolbenmotor und für die Stützelemente der Walze gemeinsam sein, da beide mit gleichen Drücken arbeiten können. Auch besteht eine selbstregelnde Wirkung, da bei einem Anstieg der Antriebskraft der Stützelemente auch das erforderliche Drehmoment für den Antrieb der Walze steigt und umgekehrt Es kann daher in den meisten Fällen eine besondere Regelvorrichtung für den Motor entfallen. Dabei ist die Übertragung eines reinen Drehmomentes ohne einseitige Tangentialkraft und auch eine stufenlose Veränderung der Drehzahl des Walzenmantels ohne Schwierigkeiten möglich. Außerdem wird eine gute Zugänglichkeit des Kolbenmotors erhalten, wobei der Walzenmantel selbst und seine Lagerung praktisch gleich ausgebildet sein kann, wie bei einer Walze ohne Antrieb. Bei Bedarf eines größeren Drehmomentes können auch die Motoren an beiden Enden eines Walzenmantels angeordnet sein.It has been shown that a hydrostatic Piston engine of this type, the z. B. from the CH-PS 5 40 427 is known, is particularly suitable for the present purpose, since it is so formed can that all its parts are hydrostatically supported and the engine therefore has minimal friction and Has wear and tear, all of its other properties being those of a deflection compensation roller fully meet existing requirements. For the required torques and speeds it has radial dimensions which as a rule do not exceed those of the roll shell. Also will by this type of drive the Ländfi of the roller and thus of the rolling mill in the axial direction of the Rolls not or only slightly extended. The pump system required to drive the piston motor can be placed anywhere, possibly greater distance from the roller, so that through it the width of a paper machine and theirs Building are not affected. The pump system can be used for the piston engine and for the Support elements of the roller be common, since both can work with the same pressures. There is also one self-regulating effect, since with an increase in the driving force of the support elements also the required The torque for driving the roller increases and vice versa there is no need for a special control device for the motor. This is the transmission of a pure torque without one-sided tangential force and also a stepless change in the speed of the roll shell without Difficulties possible. In addition, good accessibility of the piston engine is obtained, the Roll shell itself and its storage can be designed practically the same, as with a roll without Drive. If a larger torque is required, the motors can also have one at both ends Roll shell be arranged.

Die Lageiflächen des Trägers zur Lagerung des Gehäuses der Kolbenmaschine können auf Ringen mitThe support surfaces for storing the The housing of the piston machine can be fitted with rings

exzentrischen Bohrungen ausgebildet sein, die am exzentrischen Zapfen des Trägers befestigt sind. Dadurch wird eine besonders einfache Herstellung des Trägers ermöglicht Es versteht sich jedoch, daß die Flächen auch direkt am Träger selbst ausgebildet sein können.be formed eccentric bores which are attached to the eccentric pin of the carrier. This enables a particularly simple production of the carrier. It goes without saying, however, that the Surfaces can also be formed directly on the carrier itself.

Zwischen dem Gehäuse des hydraulischen Kolbenmotors und dem Walzenmantel kann eine Drehmomentkupplung angeordnet sein, die Radialbewegungen des Walzenmantels gegenüber dem Gehäuse zuläßt. Durch diese Maßnahme werden größere Durchbiegungen des Trägers gegenüber dem Walzenmantel ermöglicht Bei geeigneter Ausbildung der Drehmomentkupplung für größere Exzentrizitäten kann der Antrieb auch für einen Walzenmantel verwendet >5 werden, dessen Ende nicht am Träger in Radiallagern drehbar gelagert sind, sondern der gegenüber dem Träger in einer radialen Richtung beweglich ist Eine derartige Walze ist z. B. aus der schweizerischen Patentschrift 5 56 946 bekanntA torque coupling can be installed between the housing of the hydraulic piston motor and the roll shell be arranged that allows radial movements of the roll shell relative to the housing. This measure results in greater deflections of the support relative to the roll shell With a suitable design of the torque coupling for larger eccentricities, the can Drive can also be used for a roll shell> 5, the end of which is not on the carrier in radial bearings are rotatably mounted, but which is movable relative to the carrier in a radial direction such roller is z. B. from the Swiss patent 5 56 946 known

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:The invention is explained using an exemplary embodiment shown schematically in the drawing. It shows:

F i g. 1 einen axialen Schnitt einer erfindungsgemäßen Walze und F i g. 2 den Schnitt H-II aus der F i g. 1.F i g. 1 shows an axial section of a roller according to the invention and FIG. 2 the section H-II from FIG. 1.

Die in der F i g. 1 dargestellte Durchbiegungsausgleichwalze enthält einen Träger 1, auf welchem ein Walzenmantel 2 drehbar gelagert ist Der Träger ist an seinen Enden in Stützen 3 abgestützt, und zwar mit der Hilfe von kugeligen Lagerbüchsen 4 und kugeligen Lagerschalen 5, die eine Schwenkbewegung der Enden des Trägers gegenüber den Stützen 3 gestatten, ihre Drehung jedoch verhindern. Die mit dem Walzenmantel 2 zusammenwirkende Gegenwalze wie auch die Stütze und Lagerung der Gegenwalze sowie der Anpreßmechanismus des Walzwerkes sind aus Anschaulichkeitsgründen nicht dargestellt, da sie in bekannter Weise ausgebildet sein können.The in the F i g. 1 deflection compensation roller shown contains a carrier 1 on which a Roll shell 2 is rotatably mounted. The carrier is supported at its ends in supports 3, namely with the With the help of spherical bearing bushes 4 and spherical bearing shells 5, which allow a pivoting movement of the ends of the beam with respect to the supports 3, but prevent their rotation. The one with the roller jacket 2 cooperating counter roll as well as the support and bearing of the counter roll and the pressure mechanism of the rolling mill are not shown for reasons of clarity, as they are in a known manner can be formed.

Der Walzenmantel 2 ist an seinen Enden in Wälzlagern 6 z. B. Tonnenlagern, am Träger 1 drehbar gelagert. Zwischen den Lagern 6 befindet sich im vorliegenden Fall eine Reihe von hydrostatischen Stützelementen 7. Diese enthalten koibenartige Teile 8, die in zylinderartigen Bohrungen 9 des Trägers 1 dichtend geführt sind. Die Teile 8 enthalten hydrostatische Lagertaschen 10, die durch Drosselbohrungen 11 mit dem Zylinderraum der Zylinderbohrung 9 verbunden sind. Der Zylinderraum der Zylinderbohrung 9 ist durch eine Bohrung 12 und eine an diese angeschlossene, nicht dargestellte hydraulische Leitung an eine nicht dargestellte Pumpenanlage zur Lieferung des Druckmittels, z. B. hydraulischen Öles, angeschlossen. Die Ausbildung der hydrostatischen Stützelemente ist in der erwähnten DT-OS 22 30 139 eingehend beschrieben.The roll shell 2 is at its ends in rolling bearings 6 z. B. barrel bearings, rotatable on the carrier 1 stored. In the present case there is a series of hydrostatic bearings between the bearings 6 Support elements 7. These contain cork-like parts 8 which are inserted into cylinder-like bores 9 of the carrier 1 are sealingly performed. The parts 8 contain hydrostatic bearing pockets 10, which are passed through throttle bores 11 connected to the cylinder space of the cylinder bore 9 are. The cylinder space of the cylinder bore 9 is through a bore 12 and a connected to this, Hydraulic line, not shown, to a pump system, not shown, for supplying the pressure medium, z. B. hydraulic oil connected. The formation of the hydrostatic support elements is in the mentioned DT-OS 22 30 139 described in detail.

Wie noch aus der Zeichnung hervorgeht, ist am rechten Ende der Walze zwischen dem Ende des Walzenmantels 2 und der Stütze 3 ein hydrostatischer Kolbenmotor 13 mit radialen Kolben angeordnet, welcher den Träger 1 umgibt Der hydrostatische Kolbenmotor 13, der im vorliegenden Fall nach der CH-PS 5 40 427 ausgebildet ist enthält einen ringförmigen Zylinderblock 14 mit radialen Zylinderbohrungen 15, in welchen Kolben 16 dichtend geführt sind. Der Zylinderblock 14 ist auf einer zylindrischen Fläche 17 drehbar gelagert deren Achse ^gegenüber der Achse A des Walzenmantels 2 eine aus der Fig.2 ersichtliche Exzentrizität aufweist Die zylindrische Fische 17 ist auf einer Büchse 18 ausgebildet die auf einem exzentrischen Zapfen 20 des Trägers 1 befestigt ist und Steuernuten 21, 22 für die Zufuhr bzw. die Entnahme des hydraulischen Druckmittels aufweist Die Steuernuten 21 und 22 sind durch Bohrungen 23 und 24 an eine nicht dargestellte Pumpenanlage für die Lieferung des hydraulischen Druckmittels zum Antrieb des Kolbenmotors 13 angeschlossen.As can also be seen from the drawing, a hydrostatic piston motor 13 with radial pistons is arranged at the right end of the roller between the end of the roller jacket 2 and the support 3, which surrounds the carrier 1. PS 5 40 427 is formed contains an annular cylinder block 14 with radial cylinder bores 15, in which pistons 16 are sealingly guided. The cylinder block 14 is rotatably mounted on a cylindrical surface 17, the axis of which has an eccentricity relative to the axis A of the roller shell 2, which can be seen in FIG and control grooves 21, 22 for the supply and removal of the hydraulic pressure medium.

Außerdem enthält der Kolbenmotor 13 ein Gehäuse 25, das auf Lagerflächen 26 (F i g. 1) drehbar gelagert ist. Die Lagerflächen 26 sind im vorliegenden Fall mit dem Mantel 2 koaxial. Aus Herstellungsgründen sind die Lagerflächen 26 auf Ringen 27 mit exzentrischen Bohrungen ausgebildet die am exzentrischen Zapfen 20 befestigt sind.In addition, the piston motor 13 contains a housing 25 which is rotatably mounted on bearing surfaces 26 (FIG. 1). The bearing surfaces 26 are coaxial with the jacket 2 in the present case. For manufacturing reasons, the Bearing surfaces 26 on rings 27 with eccentric bores formed on the eccentric pin 20 are attached.

Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, ist das Gehäuse 25 mit ebenen Führungsflächen 28 versehen, die zu einer mit einer strichpunktierten Linie dargestellten zylindrischen Fläche Z tangential sind, weiche mit den Lagerflächen 26 und somit auch mit dem Walzenmantel 2 koaxial ist. Auf den Führungsflächen 28 stützen sich Stützflächen 30 der Kolben 16 ab, die zu den Achsen der Kolben senkrecht stehen.As shown in FIG. 2, the housing 25 is provided with flat guide surfaces 28 which are tangential to a cylindrical surface Z shown with a dot-dash line, which is coaxial with the bearing surfaces 26 and thus also with the roll shell 2. Support surfaces 30 of pistons 16, which are perpendicular to the axes of the pistons, are supported on guide surfaces 28.

Wie aus der F i g. 1 ersichtlich ist, ist das Gehäuse 25 des hydrostatischen Kolbenmotors 13 mit seitlichen Zapfen 31 versehen, die in Führungsteile 32 am Mantel 2 eingreifen. Die Zapfen 31 und die Führungsteile 32 bilden miteinander in an sich bekannter Weise eine Drehmomentkupplung, welche zur Übertragung eines Drehmomentes vom Gehäuse 25 auf den Walzenmantel 2 dient. Der Walzenmantel 2 kann dabei gegenüber dem Gehäuse 25 gewisse seitliche wie auch radiale Bewegungen ausführen. Diese Bewegungen können bei der dargestellten Walze durch Durchbiegungen des Trägers 1 verursacht sein. Es ist jedoch auch eine Ausführungsform der Walze denkbar, bei welcher die Lager 6 entfallen und der Walzenmantel einzig auf den Stützelementen 7 abgestützt ist. In diesem Fall hat der Walzenmantel 2 gegenüber dem Träger 1 eine größere radiale Beweglichkeit. In einem solchen Fall kann zur Übertragung des Drehmomentes vom Gehäuse 25 des Kolbenmotors 13 auf den Walzenmantel 2 eine andere bekannte Drehmomentkupplung, wie z. B. eine Zahnkupplung oder eine Kardankupplung, verwendet werden. As shown in FIG. 1 can be seen, the housing 25 of the hydrostatic piston motor 13 is with lateral Provided pins 31 which engage in guide parts 32 on the jacket 2. The pins 31 and the guide parts 32 together form a torque coupling in a manner known per se, which is used to transmit a Torque from the housing 25 to the roll shell 2 is used. The roll shell 2 can be compared to the Housing 25 perform certain lateral as well as radial movements. These movements can be at of the roller shown may be caused by deflection of the carrier 1. However, it is also one Embodiment of the roller conceivable in which the bearings 6 are omitted and the roller shell only on the Support elements 7 is supported. In this case, the roll shell 2 is larger than the carrier 1 radial mobility. In such a case, to transmit the torque from the housing 25 of the Piston motor 13 on the roll shell 2 another known torque coupling, such as. B. a tooth clutch or a cardan coupling can be used.

Die in der F i g. 1 dargestellten Abschlußhauben 33 und 34 dienen zum Auffangen des aus den Stützelementen 7 und eventuell auch aus dem Motor 25 austretenden hydraulischen Mittels und sind durch Rückführleitungen 35 mit einem nicht dargestellten Behälter für das hydraulische Mittel versehen.The in the F i g. 1 illustrated end hoods 33 and 34 are used to collect from the support elements 7 and possibly also the hydraulic medium emerging from the motor 25 and are through return lines 35 is provided with a container, not shown, for the hydraulic means.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Durchbiegungsausgleichwalze mit einem Walzenmantel, der um einen festen Träger drehbar ist und auf kolbenartig ausgebildeten Stützelementen s abgestützt ist, die in zylinderartigen Bohrungen des Trägers dichtend geführt sind, wobei sie mit hydrostatischen Lagertaschen versehen sind, auf welchen die innere Fläche des Walzenmantels gleitet, und die durch Drosselbohrungen mit dem Zylinderraum der betreffenden Zylinderbohrung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Walzenmantels gegenüber dem Träger ein hydrostatischer Kolbenmotor (13) zwischen dem Ende des Walzenmantels (2) und der diesem Ende zugeordneten Stütze (3) vorgesehen ist, der den Träger (1) umgibt und einen um einen exentrischen Zapfen (20) des Trägers (1) drehbaren Zylinderblock (14) aufweist, in welchem in radialen Bohrungen Kolben (16) geführt sind, die an ihren äußeren Enden zu den Achsen der Kolben senkrechte Stützflächen (30) aufweisen, welche auf ebenen Führungsflächen (28) eines mit dem Walzenmantel verbundenen Gehäuses (25) geführt sind, die1. Deflection compensation roller with a roller shell that can be rotated around a fixed support and is supported on piston-like support elements s, which are in cylinder-like bores of the Carrier are sealingly guided, they are provided with hydrostatic bearing pockets on which the inner surface of the roll shell slides, and through throttle bores with the Cylinder space of the relevant cylinder bore are connected, characterized in that that to drive the roll shell with respect to the carrier, a hydrostatic piston motor (13) between the end of the roll shell (2) and the this end associated support (3) is provided which surrounds the carrier (1) and one around a eccentric pin (20) of the carrier (1) rotatable cylinder block (14) in which in radial Bores piston (16) are guided, which at their outer ends to the axes of the piston have vertical support surfaces (30) which are guided on flat guide surfaces (28) of a housing (25) connected to the roll shell, which zu einer mit dem Walzenmantel (2) im wesentlichen koaxialen zylindrischen Räche (Z) tangential sind, wobei das Gehäuse (25) auf einer Lagerfläche (26) des Trägers (1) drehbar ist, die mit der zylindrischen Fläche /ZJ koaxial ist. are tangential to a cylindrical surface (Z) which is essentially coaxial with the roll shell (2), the housing (25) being rotatable on a bearing surface (26) of the carrier (1) which is coaxial with the cylindrical surface / ZJ.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche (26) des Trägers (2) zur Lagerung des Gehäuses (25) der Kolbenmaschine (13) auf Ringen (27) mit exzentrischen Bohrungen ausgebildet ist, die am exzentrischen Zapfen (20) des Trägers (1) befestigt sind.2. Roller according to claim 1, characterized in that the bearing surface (26) of the carrier (2) to Mounting of the housing (25) of the piston engine (13) on rings (27) with eccentric bores is formed, which are attached to the eccentric pin (20) of the carrier (1).

3. Walze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (25) des hydraulischen Kolbenmotors (13) und dem Walzenmantel (2) eine Drehmomentkupplung (31, 32) angeordnet ist, die Radialbewegungen des Walzenmantels (2) gegenüber dem Gehäuse (25) zuläßt3. Roller according to one of claims 1 or 2, characterized in that between the housing (25) of the hydraulic piston motor (13) and the roll shell (2) a torque coupling (31, 32) is arranged, the radial movements of the Roll shell (2) relative to the housing (25) allows