BREITSTRECKWALZE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Walze, insbesondere Breitstreckwalze, für eine bahnverarbeitende Maschine.

[0002] Breitstreckwalzen werden in bahnverarbeitenden Maschinen verwendet, um bei laufender Materialbahn eine Faltenbildung oder ein Durchhängen durch Breitstrecken der Materialbahn zu vermeiden. Des weiteren werden Breitstreckwalzen dazu verwendet, parallel nebeneinander angeordnete Materialbahnen seitlich auseinander zu führen. Parallel nebeneinander angeordnete Materialbahnen können beispielsweise durch Längsschneiden einer breiten Materialbahn erzeugt werden.

[0003] Breitstreckenwalzen der eingangs genannten Art sind beispielsweise in der US 3 676 909, DE 199 27 897 A1 und DE 10 2004 045 407 A1 beschrieben.

[0004] Die jüngsten, auf Hochleistungskunststoffen basierenden Ausführungen von Breitstreckwalzen weisen zwar optimierte Krümmungen auf. Sie besitzen jedoch den Nachteil, dass die betreffenden Konstruktionen nicht momentfrei gelagert sind, d.h. die Stuhlung der betreffenden Maschine, zum Beispiel Papiermaschine, in unerwünschter Weise belastet wird. Bei Neuanlagen müssen die auftretenden Momente berücksichtigt werden, was kostenintensive Verstärkungen erforderlich macht. Bei bereits bestehenden Anlagen sind noch aufwändigere Hilfskonstruktionen erforderlich.

[0005] Bei der aus der US 3 676 909 bekannten Breitstreckwalze für eine bahnverarbeitende Maschine mit einem über eine Stützkernlagerung um seine Längsachse drehbar gelagerten, gemeinsam mit einem Außenmantel drehbaren Stützkern ist der Stützkern im Bereich seiner beiden Enden jeweils über eine vollständig außerhalb des Außenmantels liegenden Lagerung abgestützt. Der Außenmantel ist in seinem axial mittleren Bereich relativ zum Stützkern radial unverschiebbar gelagert und im Bereich seiner beiden Enden über eine jeweilige weitere Lagerung relativ zum Stützkern radial verstellbar abgestützt. Zwischen einem innen am Mantel vorgesehenen Lager und einem diesem radial gegenüberliegenden Lager auf dem Stützkern sind bei der US 3 676 909 zwei exzentrische Ringe mit innen- bzw. außenliegenden Zähnen angeordnet, die über ein relativ kleines, lokal auf einer Seite des Stützkerns vorgesehenes Zahnrad gegensinnig drehbar sind, das über eine Antriebswelle durch einen Motor antreibbar ist. Das Zahnrad ist über weitere Lager drehbar an einem stationären Ring abgestützt. Dadurch wird verhindert, dass sich die beiden exzentrischen Ringe bei rotierender Walze mitdrehen.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Walze, insbesondere verbesserte Biegewalze, der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die zu vor genannten Probleme beseitigt sind. Dabei sollen insbesondere die in die Stuhlung eingeleiteten Momente auf ein Minimum reduziert werden.

[0007] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch eine Walze nach Anspruch 1.

[0008] Dass bei der Erfindung die sich jeweils in Radialrichtung erstreckenden Mittenebenen der Stützkernlagerung und der Außenmantellagerung im Wesentlichen zusammenfallen, bringt insbesondere bezüglich einer möglichst momentfreien Lagerung Vorteile mit sich. Es ist also eine fluchtende bzw. symmetrische Anordnung der Stützkernlager und der Außenmantellager vorgesehen. Bevorzugt ist hierbei der Außenmantel im Bereich seiner beiden Enden jeweils durch einen innerhalb des Außenmantels angeordneten Aktuator verstellbar.

[0009] Aufgrund dieser Ausbildung wird das in die Stuhlung eingeleitete Moment auf ein Minimum reduziert, wobei es im optimalen Fall sogar auf Null gebracht werden kann. Indem auch der Aktuator innerhalb des Außenmantels angeordnet ist, ergibt sich eine kompakte Verstelleinrichtung, die es ermöglicht, die Kräfte für die Verstellung zu reduzieren und die auftretenden Kräfte zu beherrschen.

[0010] Der Aktuator ist vorteilhafterweise radial zwischen Stützkernlagerung und Außenmantellagerung angeordnet.

[0011] Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemä-βen Walze ist der Aktuator an der Stuhlung abgestützt.

[0012] Vorteilhafterweise umfasst der Aktuator wenigstens einen Exzenter, wobei bevorzugt zwei ineinander gelagerte Exzenter vorgesehen sind.

[0013] Zweckmäßigerweise sind die beiden Exzenter gemeinsam und/oder getrennt einstellbar.

[0014] Mit einer solchen Exzenteranordnung können die Lage der Krümmungshöhe bzw. das Ausmaß der Krümmung und/oder die Lage der Krümmungsebene jeweils getrennt oder gemeinsam bzw. simultan eingestellt werden.

[0015] Eine bevorzugte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walze zeichnet sich dadurch aus, dass die Stützkernlagerung und die Au-βenmantellagerung jeweils nur ein Lager umfassen und dass das Stützkernlager und das Außenmantellager im Wesentlichen in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet sind.

[0016] Vorteilhafterweise können die Stützkernlagerung und/oder die Außenmantellagerung auch jeweils zwei oder mehr Lager umfassen.

[0017] Umfasst die Außenmantellagerung zwei oder mehr Lager, so fällt die sich in Radialrichtung erstreckende Mittenebene dieser Außenmantellagerung zweckmäßigerweise im Wesentlichen mit der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene der Stützkernlagerung zusammen. Ist die Stützkernlagerung nur durch ein Lager gebildet, so ist dieses Stützkernlager vorzugsweise im Wesentlichen in der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene der Außenmantellagerung angeordnet.

[0018] Grundsätzlich kann jedoch auch die Stützkernlagerung zwei oder mehr Lager umfassen. In diesen Fall sind die Lager der Außenmantellagerung und die Lager der Stützkernlagerung vorteilhafterweise bezüglich einer den beiden Lagerungen gemeinsamen Radialebene jeweils symmetrisch angeordnet.

[0019] Umfasst die Stützkernlagerung zwei oder mehr Lager, so fällt die sich in Radialrichtung erstreckende Mittenebene dieser Stützkernlagerung zweckmäßigerweise im Wesentlichen mit der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene der Außenmantellagerung zusammen.

[0020] Umfasst in diesem Fall die Außenmantellagerung nur ein Lager, so ist dieses Außenmantellager vorteilhafterweise im Wesentlichen in der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene der Stützkernlagerung angeordnet.

[0021] Umfasst auch die Außenmantellagerung zwei oder mehr Lager, so sind die Lager der Stützkernlagerung und die Lager der Außenmantellagerung vorteilhafterweise bezüglich einer den beiden Lagerungen gemeinsamen Radialebene jeweils wieder symmetrisch angeordnet.

[0022] Durch die entsprechende Anordnung der Lager und/oder des Aktuators ergibt sich ein sehr steifer Aufbau, der gegenüber Schwingungen besonders unempfindlich ist. Dennoch auftretende Schwingungen können durch geeignete Dämpfungselemente zumindest verringert werden. So sind bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform zwischen Stützkernlagerung und Außenmantellagerung Dämpfungsmittel vorgesehen. Dabei ist in den Hohlraum zwischen Stützkernlagerung und Außenmantellagerung vorzugsweise eine zähviskose Flüssigkeit eingebracht.

[0023] Es ist beispielsweise auch denkbar, in dem Bereich zwischen Stützkernlagerung und Außenmantellagerung eine Membran vorzusehen.

[0024] Alternativ oder zusätzlich ist es von Vorteil, wenn die Walze über schwingungsdämpfende Elemente an der Stuhlung befestigt ist. Alternativ oder zusätzlich kann sie insbesondere auch über aktiv dämpfende Hydraulikelemente an der Stuhlung befestigt sein.

[0025] Bedingt durch den kleinen Bauraum kann es erforderlich sein, kleine Lager und bevorzugt Lager einzusetzen, die die Lagerfunktion und eine winkelkompensierende Funktion in sich vereinen. Bevorzugt umfassen die Stützkernlagerung und/oder die Außenmantellagerung jeweils wenigstens ein winkelkompensierendes Lager.

[0026] Insbesondere bei größeren Kräften umfassen die Stützkernlagerung und/oder die Außenmantellagerung vorteilhafterweise insbesondere wenigstens ein Kegel-, Zylinder- oder Tonnenrollenlager, die, da diese keine Winkelverstellung zulassen, derart gelagert sein müssen, dass eine Winkelverstellbarkeit von Außenmantelachse und/oder Stützkernachse gewährleistet wird.

[0027] Der Außenmantel ist vorzugsweise drehfest mit dem Stützkern verbunden.

[0028] Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn der Stützkern in Axialrichtung betrachtet eine zumindest abschnittsweise unterschiedliche Querschnittsform besitzt. Dabei kann der Stützkern insbesondere zumindest abschnittsweise eine zu seinen Enden hin sich konisch verjüngende Querschnittsform aufweisen.

[0029] Bei der erfindungsgemäßen Walze wird der Kraftfluss, der durch den entsprechenden Aufbau und die auftretenden Belastungen verursacht wird, also möglichst direkt und ohne Hilfskonstruktionen zwischen den beiden Lagerungen übertragen.

[0030] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigen:

Figur 1

eine schematische Längsschnittdarstellung einer Breitstreckwalze mit zugeordneter Stuhlung,

Figur 2

eine schematische Querschnittsdarstellung eines einen Doppelexzenter umfassenden Aktuators in der Nullstellung,

Figur 3

eine schematische Querschnittsdarstellung des einen Doppelexzenter umfassenden Aktuators in einer eine Maximalauslenkung bewirkenden Einstellung,

Figur 4

eine schematische Querschnittsdarstellung eines Walzenendes mit zugeordneter Stützkemlagerung, Außenmantellagerung und Aktuator sowie mit einem dem Aktuator zugeordneten Schneckengetriebe,

Figur 5

eine teilweise geschnittene schematische Seitenansicht des Walzenendes gemäß Figur 4,

Figur 6

eine vereinfachte schematische Querschnittsdarstellung eines Walzenendes mit zugeordnete Aktuator im Vergleich zur Außenmantelposition im Bereich der Bahnmitte bei unterschiedlichen Einstellungen des Aktuators,

Figur 7

eine schematische Längsschnittdarstellung eines Walzenendes der Walze gemäß Figur 1, wobei die Stützkernlagerung und die Außenmantellagerung jeweils nur ein Lager umfassen,

Figur 8

eine mit der Figur 7 vergleichbare Darstellung, wobei jedoch die Stützkernlagerung zwei Lager umfasst, und

Figur 9

eine mit der Figur 7 vergleichbare Darstellung, wobei jedoch die Außenmantellagerung zwei Lager umfasst.

[0031] Figur 1 zeigt in schematischer Längsschnittdarstellung eine Breitstreckwalze 10 mit zugeordneter Stuhlung 12. Diese Breitstreckwalze 10 ist insbesondere in einer bahnverarbeitenden Maschine, insbesondere Papiermaschine, einsetzbar.

[0032] Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, umfasst die Breitstreckwalze 10 einen im Bereich seiner beiden Enden über eine jeweilige Lagerung 14 abgestützten Stützkern 16 und einen Außenmantel 18.

[0033] Der Außenmantel 18 ist in seinem axial mittleren Bereich 20 relativ zum Stützkern 16 radial unverschiebbar gelagert und im Bereich seiner beiden Enden über eine jeweilige weitere Lagerung 22 relativ zum Stützkern 16 radial verstellbar abgestützt.

[0034] Wie der Figur 1 entnommen werden kann, liegt die sich in Radialrichtung erstreckende Mittenebene 26 bzw. 28 sowohl der Stützkernlagerung 14 als auch der Außenmantellagerung 22 axial innerhalb des Außenmantels.

[0035] Im Bereich seiner beiden Enden ist der Außenmantel 18 jeweils durch einen innerhalb des Außenmantels 18 angeordneten Aktuator 30 verstellbar, der radial zwischen Stützkernlagerung 14 und Außenmantellagerung 22 angeordnet ist. Dieser Aktuator 30 ist an der Stuhlung 12 abgestützt und mittels eines weiter unten noch näher zu beschreibenden Schwenk-, insbesondere Schneckengetriebes 32 variabel verstellbar.

[0036] In Figur 1 ist überdies eine über die Breitstreckwalze 10 geführte Materialbahn 34 zu erkennen, bei der es sich beispielsweise um eine Papier-, Karton- oder Tissuebahn handeln kann.

[0037] Diese Materialbahn 34 bringt über den entsprechenden Bahnzug eine Gleichlast 36 mit sich, die lediglich zu einem geringen in die Stuhlung 12 eingeleiteten Kippmoment führt.

[0038] Der Aktuator 30 umfasst zwei ineinander gelagerte Exzenter, die gemeinsam oder getrennt einstellbar sein können.

[0039] Im dargestellten Zustand ist die Breitstreckwalze gebogen. Dazu wird durch den die beiden Exzenter umfassenden Aktuator der Stützkern verschoben. Die Kraft zum Heben des Stützkerns wird im inneren Exzenter eingeleitet. Der Außenmantel wird mit der Kraft gekrümmt und stützt sich an den Außenmantellagerungen ab. Da diese in einer Ebene liegen, entsteht kein Moment. Voraussetzung dafür sind schwenkbare Lager.

[0040] Soll die Breitstreckwalze ihre nicht gebogene Neutralstellung einnehmen, so ist der Aktuator so zu verstellen, dass die Exzentrizität des inneren Exzenters um 180° gegenüber der Exzentrizität des äußeren Exzenters versetzt ist.

[0041] Als Lagerungen sind im vorliegenden Fall beispielsweise Pendelrollenlager usw. vorgesehen. Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, handelt es sich bei der am linken Walzenende vorgesehenen Außenmantellagerung um ein Loslager und bei der am rechten Walzenende vorgesehenen Außenmantellagerung um ein Festlager. Die Stützrohrlagerungen sind jeweils durch ein Loslager gebildet.

[0042] Figur 2 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung den die beiden Exzenter 30', 30" umfassenden Aktuator 30 in einer Nullstellung, in der die maximale Exzentrizität des inneren Exzenters 30' mit der minimalen Exzentrizität des äußeren Exzenters 30" zusammenfällt. Die Achse 38 der kreiszylindrischen Grenzfläche 40 zwischen den beiden Exzentern 30', 30" ist hier also um einen Betrag "e" gegenüber der Achse 42 der Stützkernlagerung 14 nach oben verschoben, wodurch sich auch eine entsprechende Positionierung der Außenmantellagerung 22 und damit des betreffenden Walzenmantelendes ergibt.

[0043] Figur 3 zeigt eine mit der Figur 2 vergleichbare Darstellung, wobei im vorliegenden Fall der die beiden Exzenter 30', 30" umfassende Aktuator 30 jedoch so eingestellt ist, dass sich eine Maximalauslenkung ergibt. Dabei fallen die Extremitäten der beiden Exzenter 30', 30" zusammen. Entsprechend wird hier die Achse 38 der kreiszylindrischen Grenzfläche 40 zwischen den beiden Exzentern 30', 30" gegenüber der Achse 42 der Stützkernlagerung 14 um den Betrag "2e" beispielsweise nach links verschoben, wodurch sich wieder eine entsprechende Verschiebung der Außenmantellagerung 22 und damit des betreffenden Walzenmantelendes ergibt.

[0044] Die Extremitäten der beiden Exzenter 30', 30" sind also gleich groß.

[0045] Figur 4 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung ein Walzenende mit zugeordneter Stützkernlagerung 14, Außenmantellagerung 22, Aktuator 30 und einem zweifachen Schwenkmechanismus (vgl. auch Figur 5) zur Verstellung der beiden Exzentrizitäten 30', 30" des Aktuators 30.

[0046] Angesichts des geringen zur Verfügung stehenden Bauraums werden insbesondere kleine Lagerungen eingesetzt, vorzugsweise Lager, zum Beispiel Pendellager, die die Lagerfunktion und die winkelkompensierende Funktion in einem vereinen. Des weiteren sind Kegel-, Zylinder- oder Tonnenrollenlager (auch mehrere) denkbar.

[0047] Figur 5 zeigt das Walzenende in teilweise geschnittener schematischer Seitenansicht.

[0048] Wie den Figuren 4 und 5 entnommen werden kann, sind die beiden Exzentern 30', 30" jeweils über eine Exzenterwelle 44', 44" mit einem Schneckengetriebe 46', 46" verbunden, dem eine jeweilige Schneckenwelle 48', 48" zugeordnet ist, über die die beiden Exzenter 30', 30" gemeinsam oder getrennt drehbar sind.

[0049] Wie am besten anhand der Figur 4 zu erkennen ist, erfolgt durch Verdrehen der Exzentern 30', 30" eine entsprechende Einstellung von Exzentrizität und Position des betreffenden Walzenendes.

[0050] Figur 6 zeigt in vereinfachter schematischer Querschnittsdarstellung ein Walzenende mit zugeordnetem Aktuator 30 im Vergleich zur Außenmantelposition im Bereich der Bahnmitte bei unterschiedlichen Einstellungen des Aktuators 30.

[0051] In dieser Figur 6 ist die Neutrallinie des Außenmantels 18 mit "50" bezeichnet. Zudem ist in den verschiedenen Abschnitten a) bis d) neben den beiden Exzentern 30', 30" des Aktuators 30 der Stützkern 16 sowie der Außenmantel 18 zu erkennen, wobei mit 18' die Position des Außenmantels 18 an einem jeweiligen Walzenende und mit 18" die Position des Außenmantels 18 in der Bahnmitte dargestellt ist.

[0052] Gemäß Figur 6a) sind die beiden Exzenter 30', 30" so eingestellt, dass die maximale Krümmung des Außenmantels 18 nach unten weist und der Außenmantel 18 im Bereich der beiden Walzenenden nach oben versetzt ist.

[0053] Gemäß der Figur 6b) sind die beiden Exzenter 30', 30" so eingestellt, dass die maximale Krümmung des Außenmantels 18 nach oben weist und der Außenmantel 18 an den Walzenenden nach unten versetzt ist.

[0054] Gemäß Figur 6c) sind die beiden Exzenter 30', 30" so eingestellt, dass keine Mantelkrümmung auftritt und der Außenmantel nach unten versetzt ist.

[0055] Gemäß Figur 6d) sind die beiden Exzenter 30', 30" so eingestellt, dass sich keine Mantelkrümmung ergibt und der Außenmantel 18 nach oben versetzt ist.

[0056] In den beiden in den Figuren 6c und 6d genannten Fällen steht der Außenmantel 18 ohne Krümmung relativ zum Stützkern 16 schräg. Hierdurch kann mit der Breitstreckwalze auch eine Leitfunktion realisiert werden.

[0057] Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der Außenmantel 18 gleichzeitig relativ zum Stützkern 16 gekrümmt ist und schräg zum Stützkern 16 steht.

[0058] Figur 7 zeigt in schematischer Längsschnittdarstellung ein Ende der Breitstreckwalze 10 gemäß Figur 1.

[0059] Dabei umfassen die Stützkernlagerung 14 und die Außenmantellagerung 22 jeweils nur ein Lager. Dabei sind das Stützkernlager und das Außenmantellager in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet. Das Außenmantellager ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel größer dimensioniert als das Stützkernlager. Dabei fallen die sich jeweils in Radialrichtung erstreckenden Mittenebenen 26 bzw. 28 der Stützkernlagerung 14 und der Außenmantellagerung 22 zusammen. In dieser Figur 7 sind auch wieder der Außenmantel 18, der Stützkern 16 sowie der Aktuator 30 zu erkennen.

[0060] Bei manchen Ausführungen von Lagern kann es denkbar sein, dass das normalerweise kräftigere Außenrohrlager durch kleinere Rollen etc. auf die ca. gleiche Tragfähigkeit wie die des Innenrohrlagers gebracht wird. Damit haben bei geringer Krümmung beide Lager eine etwa gleiche Mindestbelastung wodurch ein Rollen von Innen- und Außenrohrlager gegeben ist, d.h. ein die Lager zerstörendes Schieben der Wälzkörper wird reduziert bzw. weitestgehend unterbunden.

[0061] Es ergibt sich damit eine günstige Anordnung, da eine direkte Abstützung zu einer Verringerung der Belastung an den Zwischenhülsen bzw. Exzentern führt und eine sehr steife schwingungsarme Bauweise ermöglicht.

[0062] Diese Anordnung ist nur realisierbar, wenn der aufgrund des Walzendurchmessers und der Außenmantellagergröße resultierende Außendurchmesser des Stützkernlagers noch für Lager mit entsprechenden Tragzahlen möglich ist.

[0063] Figur 8 zeigt eine mit der Figur 7 vergleichbare Darstellung, wobei im vorliegenden Fall die Stützkernlagerung 14 jedoch zwei axial beabstandete Lager 14', 14" umfasst. Die Außenmantellagerung 22 ist auch hier wieder nur durch ein Lager gebildet.

[0064] Während das rechte Lager 14" der Stützkernlagerung 14 innerhalb des Außenmantels 18 angeordnet ist, liegt das linke Lager 14' außerhalb dieses Außenmantels 18. Die Mittenebene 26 dieser Stützkernlagerung 14 liegt jedoch eindeutig noch innerhalb des Außenmantels 18. Das Lager der Außenmantellagerung 22 ist wieder größer dimensioniert alls die Lager 14', 14" der Stützkernlagerung 14.

[0065] Wie anhand der Figur 8 zu erkennen ist, fällt die sich in Radialrichtung erstreckende Mittenebene 26 der Stützkernlagerung 14 mit der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene 28 der Außenmantellagerung 22 zusammen.

[0066] Auch hier ist der die beiden Exzenter 30', 30" umfassende Akutator wieder radial zwischen der die beiden Lager 14', 14" umfassenden Stützkernlagerung 14 und der Außenmantellagerung 22 angeordnet.

[0067] Bei der Verwendung unterschiedlich großer Lager können die axialen Abstände x und y differieren, um eine Lastverteilung im Verhältnis der Tragfähigkeit der Lager zu erreichen.

[0068] Bei einer Schrägstellung der Walze ist für eine Momentenfreiheit eine entsprechende Schrägstellung der Lager zu ermöglichen. Dies kann entweder direkt durch Wahl eines winkeleinstellbaren Lagers erfolgen oder, wie zum Beispiel bei einer Doppelanordnung erforderlich, durch eine Fläche in der Krafteinleitungsebene, die eine Schrägstellung zu lässt, so wie dies beispielsweise bei einer Kugelfläche der Fall ist.

[0069] Die in der Figur 8 dargestellte Anordnung des Außenmantellagers 22 kann auch durch zwei oder mehr Lager verwirklicht werden. Ebenso ist die Anzahl der Stützkernlager nicht auf zwei Lager beschränkt. Die direkte Abstützung und Verstellung der beispielsweise dargestellten Doppelexzenterlagerung muss bei Verwendung von zwei oder mehr Lagern pro Drehachse durch entsprechend kräftig ausgelegte Lagergehäuse erfolgen, die intern die Kraft auf zwei oder mehr Lager umleiten und daher durch ein internes Moment belastet werden.

[0070] Figur 9 zeigt eine mit der Figur 7 vergleichbare Darstellung, wobei im vorliegenden Fall jedoch die Außenmantellagerung 22 zwei Lager 22', 22" umfasst.

[0071] Die Lager 22', 22" der Außenmantellagerung 22 sind im vorliegenden Fall größer dimensioniert als die wieder nur durch ein Lager gebildete Stützkernlagerung 14.

[0072] Im vorliegenden Fall liegen sowohl die Stützkernlagerung 14 als auch die Außenmantellagerung 22 jeweils vollständig innerhalb des Außenmantels 18.

[0073] Wie bereits erwähnt, umfasst die Stützkernlagerung 14 im vorliegenden Fall nur ein Lager. Wie anhand der Figur 9 zu erkennen ist, ist dieses Stützkernlager in der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene 28 der Außenmantellagerung 22 angeordnet. Auch hier fällt also wieder die sich in Radialrichtung erstreckende Mittenebene 28 der Außenmantellagerung 22 mit der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene 26 der Stützkernlagerung 14 zusammen.

[0074] Grundsätzlich sind auch solche Ausführungen denkbar, bei denen sowohl die Stützkernlagerung 16 als auch die Außenmantellagerung 22 jeweils aus zwei oder mehr Lagern zusammengesetzt sind. Solche Bauformen mit jeweils zwei oder mehr Lagern werden verwendet, um eine höhere Gesamtlagerbelastbarkeit zu erzielen, und/oder sie werden in dem Fall eingesetzt, dass der radial zur Verfügung stehende Bauraum für eine Anordnung aus radial ineinanderliegenden Lagern nicht ausreicht.

[0075] Der Stützkern 16 ist gemeinsam mit dem Außenmantel 18 drehbar. In diesem Fall kann der Außenmantel 18 mit dem Stützkern 16 drehfest verbunden sein.

[0076] Wie anhand der Figur 1 zu erkennen ist, kann der Stützkern 16 in Axialrichtung betrachtet eine zumindest abschnittsweise unterschiedliche Querschnittsform besitzen. Im vorliegenden Fall besitzt dieser Stützkern 16 zumindest abschnittsweise eine sich zu seinen Enden hin konisch verjüngende Querschnittsform.

Bezugszeichenliste

[0077] 

10

Breitstreckwalze

12

Stuhlung

14

Stützkernlagerung

14'

Lager

14"

Lager

16

Stützkern

18

Außenmantel

20

mittlerer Bereich

22

Außenmantellagerung

26

Mittenebene der Stützkernlagerung

28

Mittenebene der Außenmantellagerung

30

Aktuator

30'

Exzenter

30"

Exzenter

32

Schwenkgetriebe, Schneckengetriebe

34

Materialbahn

36

Gleichlast

38

Achse

40

kreiszylindrische Grenzfläche

42

Achse der Stützkernlagerung

44'

Exzenterwelle

44"

Exzenterwelle

46'

Schneckengetriebe

46"

Schneckengetriebe

48'

Schneckenwelle

48"

Schneckenwelle

50

Neutrallinie des Außenmantels

Ansprüche

1. Walze (10), insbesondere Breitstreckwalze, für eine bahnverarbeitende Maschine, mit einem im Bereich seiner beiden Enden über eine jeweilige Lagerung (14) abgestützten Stützkern (16) und einem Außenmantel (18), der in seinem axial mittleren Bereich (20) relativ zum Stützkern (16) radial unverschiebbar gelagert und im Bereich seiner beiden Enden über eine jeweilige weitere Lagerung (22) relativ zum Stützkern (16) radial verstellbar abgestützt ist, wobei die sich in Radialrichtung erstreckende Mittenebene (26 bzw. 28) sowohl der Stützkernlagerung (14) als auch der Außenmantellagerung (22) axial innerhalb des Außenmantels (18) liegt, die sich jeweils in Radialrichtung erstreckenden Mittenebenen (26 bzw. 28) der Stützkernlagerung (14) und der Außenmantellagerung (22) im Wesentlichen zusammenfallen, und der Stützkern (16) über die Stützkernlagerung (14) um seine Längsachse drehbar gelagert sowie gemeinsam mit dem Außenmantel (18) drehbar ist.

2. Walze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Außenmantel (18) im Bereich seiner beiden Enden jeweils durch einen innerhalb des Außenmantels (18) angeordneten Aktuator (30) verstellbar ist.

3. Walze nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aktuator (30) radial zwischen Stützkernlagerung (14) und Außenmantellagerung (22) angeordnet ist.

4. Walze nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aktuator (30) an einer Stuhlung (12) abgestützt ist.

5. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aktuator (30) wenigstens einen Exzenter (30', 30") umfasst.

6. Walze nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aktuator (30) zwei ineinander gelagerte Exzenter (30', 30") umfasst.

7. Walze nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Exzenter (30', 30") gemeinsam und/oder getrennt einstellbar sind.

8. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützkernlagerung (14) und die Außenmantellagerung (22) jeweils nur ein Lager umfassen und dass das Stützkernlager (14) und das Außenmantellager (22) im Wesentlichen in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet sind.

9. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützkernlagerung (14) und/oder die Außenmantellagerung (22) jeweils zwei oder mehr Lager umfassen.

10. Walze nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenmantellagerung (22) zwei oder mehr Lager (22', 22") umfasst und dass die sich in Radialrichtung erstreckende Mittenebene (28) dieser Außenmantellagerung (22) mit der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene (26) der Stützkernlagerung (14) im Wesentlichen zusammenfällt.

11. Walze nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützkernlagerung (14) nur ein Lager umfasst und dass dieses Stützkernlager im Wesentlichen in der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene (28) der Außenmantellagerung (22) angeordnet ist.

12. Walze nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass auch die Stützkernlagerung (14) zwei oder mehr Lager umfasst.

13. Walze nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lager der Außenmantellagerung (22) und die Lager der Stützkernlagerung (14) bezüglich einer den beiden Lagerungen (22, 14) gemeinsamen Radialebene jeweils symmetrisch angeordnet sind.

14. Walze nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützkernlagerung (14) zwei oder mehr Lager (14', 14") umfasst und dass die sich in Radialrichtung erstreckende Mittenebene (26) dieser Stützkernlagerung (14) mit der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene (28) der Außenmantellagerung (22) im Wesentlichen zusammenfällt.

15. Walze nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenmantellagerung (22) nur ein Lager umfasst und dass dieses Außenmantellager im Wesentlichen in der sich in Radialrichtung erstreckenden Mittenebene (26) der Stützkernlagerung (14) angeordnet ist.

16. Walze nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass auch die Außenmantellagerung (22) zwei oder mehr Lager umfasst.

17. Walze nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lager der Stützkernlagerung (14) und die Lager der Au-βenmantellagerung (22) bezüglich einer den beiden Lagerungen gemeinsamen Radialebene jeweils symmetrisch angeordnet sind.

18. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen Stützkernlagerung (14) und Außenmantellagerung (22) Dämpfungsmittel vorgesehen sind.

19. Walze nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass in den Hohlraum zwischen Stützkernlagerung (14) und Au-βenmantellagerung (22) eine zähviskose Flüssigkeit eingebracht ist.

20. Walze nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Bereich zwischen Stützkernlagerung (14) und Außenmantellagerung (22) eine Membran vorgesehen ist.

21. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie über schwingungsdämpfende Elemente an der Stuhlung (12) befestigbar ist.

22. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie über aktiv dämpfende Hydraulikelemente an der Stuhlung (12) befestigbar ist.

23. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützkernlagerung (14) und/oder die Außenmantellagerung (22) jeweils wenigstens ein winkelkompensierendes Lager umfassen.

24. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützkernlagerung (14) und/oder die Außenmantellagerung (22) jeweils wenigstens ein Pendellager umfassen.

25. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützkernlagerung (14) und/oder die Außenmantellagerung (22) jeweils wenigstens ein Kegel-, Zylinder- oder Tonnenrollenlager umfassen.

26. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Außenmantel (18) mit dem Stützkern (16) drehfest verbunden ist.

27. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützkern (16) in Axialrichtung betrachtet eine zumindest abschnittsweise unterschiedliche Querschnittsform besitzt.

28. Walze nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkern (16) zumindest abschnittsweise eine zu seinen Enden hin sich konisch verjüngende Querschnittsform besitzt.

Claims

1. Roll (10), in particular spreader roll, for a web-processing machine, having a supporting core (16), which is supported in the region of its two ends via a respective mounting (14), and an outer shell (18) which is mounted in its axial central region (20) such that it cannot be displaced radially relative to the supporting core (16) and is supported in the region of its two ends via a respective further mounting (22) such that it can be adjusted radially relative to the supporting core (16), the centre plane (26 and 28), extending in the radial direction, both of the supporting-core mounting (14) and of the outer-shell mounting (22) lying axially within the outer shell (18), the centre planes (26 and 28), extending in each case in the radial direction, of the supporting-core mounting (14) and of the outer-shell mounting (22) coinciding substantially, and the supporting core (16) being mounted via the supporting-core mounting (14), such that it can be rotated about its longitudinal axis, and being capable of being rotated together with the outer shell (18).

2. Roll according to Claim 1, characterized in that the outer shell (18) can be adjusted in the region of its two ends in each case by an actuator (30) which is arranged within the outer shell (18).

3. Roll according to Claim 2, characterized in that the actuator (30) is arranged radially between the supporting-core mounting (14) and the outer-shell mounting (22).

4. Roll according to Claim 2 or 3, characterized in that the actuator (30) is supported on a frame (12).

5. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (30) comprises at least one eccentric (30', 30").

6. Roll according to Claim 5, characterized in that the actuator (30) comprises two eccentrics (30', 30") which are mounted in one another.

7. Roll according to Claim 6, characterized in that the two eccentrics (30', 30") can be set jointly and/or separately.

8. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting-core mounting (14) and the outer-shell mounting (22) in each case comprise only one bearing, and in that the supporting-core bearing (14) and the outer-shell bearing (22) are arranged substantially in a common radial plane.

9. Roll according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the supporting-core mounting (14) and/or the outer-shell mounting (22) in each case comprise/comprises two or more bearings.

10. Roll according to Claim 9, characterized in that the outer-shell mounting (22) comprises two or more bearings (22', 22"), and in that the centre plane (28), extending in the radial direction, of the said outer-shell mounting (22) coincides substantially with the centre plane (26), extending in the radial direction, of the supporting-core mounting (14).

11. Roll according to Claim 10, characterized in that the supporting-core mounting (14) comprises only one bearing, and in that the said supporting-core bearing is arranged substantially in the centre plane (28), extending in the radial direction, of the outer-shell mounting (22).

12. Roll according to Claim 10, characterized in that the supporting-core mounting (14) also comprises two or more bearings.

13. Roll according to Claim 12, characterized in that the bearings of the outer-shell mounting (22) and the bearings of the supporting-core mounting (14) are arranged in each case symmetrically with regard to a radial plane which is common to the two mountings (22, 14).

14. Roll according to Claim 9, characterized in that the supporting-core mounting (14) comprises two or more bearings (14', 14"), and in that the centre plane (26), extending in the radial direction, of the said supporting-core mounting (14) coincides substantially with the centre plane (28), extending in the radial direction, of the outer-shell mounting (22).

15. Roll according to Claim 14, characterized in that the outer-shell mounting (22) comprises only one bearing, and in that the said outer-shell bearing is arranged substantially in the centre plane (26), extending in the radial direction, of the supporting-core mounting (14).

16. Roll according to Claim 14, characterized in that the outer-shell mounting (22) also comprises two or more bearings.

17. Roll according to Claim 16, characterized in that the bearings of the supporting-core mounting (14) and the bearings of the outer-shell mounting (22) are arranged in each case symmetrically with regard to a radial plane which is common to the two mountings.

18. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that damping means are provided between the supporting-core mounting (14) and the outer-shell mounting (22).

19. Roll according to Claim 18, characterized in that a highly viscous liquid is introduced into the cavity between the supporting-core mounting (14) and the outer-shell mounting (22).

20. Roll according to Claim 18 or 19, characterized in that a diaphragm is provided in the region between the supporting-core mounting (14) and the outer-shell mounting (22).

21. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that it can be fastened to the frame (12) via vibration-damping elements.

22. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that it can be fastened to the frame (12) via actively damping hydraulic elements.

23. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting-core mounting (14) and/or the outer-shell mounting (22) in each case comprise/comprises at least one angle-compensating bearing.

24. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting-core mounting (14) and/or the outer-shell mounting (22) in each case comprise/comprises at least one swinging bearing.

25. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting-core mounting (14) and/or the outer-shell mounting (22) in each case comprise/comprises at least one tapered, cylindrical or spherical roller bearing.

26. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that the outer shell (18) is connected fixedly to the supporting core (16) so as to rotate with it.

27. Roll according to one of the preceding claims, characterized in that, as viewed in the axial direction, the supporting core (16) has a cross-sectional shape which is different at least in sections.

28. Roll according to Claim 27, characterized in that, at least in sections, the supporting core (16) has a cross-sectional shape which tapers conically towards its ends.

Revendications

1. Rouleau (10), en particulier rouleau déplisseur, pour une machine de traitement de bande, avec un noyau de soutien (16) appuyé dans la région de ses deux extrémités respectivement au moyen d'appuis (14) et avec une enveloppe extérieure (18), qui est supportée de façon radialement immobile par rapport au noyau de soutien (16) dans sa région axialement centrale (20), et qui est appuyée de façon déplaçable radialement par rapport au noyau de soutien (16) dans la région de ses deux extrémités respectivement au moyen d'autres appuis (22), dans lequel le plan central (26 ou 28) s'étendant en direction radiale aussi bien des appuis du noyau de soutien (14) que des appuis de l'enveloppe extérieure (22) est situé à l'intérieur de l'enveloppe extérieure (18), les plans centraux (26 ou 28) des appuis du noyau de soutien (14) et des appuis de l'enveloppe extérieure (22) s'étendant respectivement en direction radiale coïncident essentiellement, et le noyau de soutien (16) est supporté de façon rotative autour de son axe longitudinal au moyen des appuis du noyau de soutien (14) et peut tourner de concert avec l'enveloppe extérieure (18).

2. Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure (18) est déplaçable dans la région de ses deux extrémités respectivement au moyen d'un actionneur (30) disposé à l'intérieur de l'enveloppe extérieure (18).

3. Rouleau selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'actionneur (30) est disposé radialement entre les appuis du noyau de soutien (14) et les appuis de l'enveloppe extérieure (22).

4. Rouleau selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'actionneur (30) est appuyé sur une assise (12).

5. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur (30) comprend au moins un excentrique (30', 30").

6. Rouleau selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'actionneur (30) comprend deux excentriques (30', 30") montés l'un dans l'autre.

7. Rouleau selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux excentriques (30', 30") sont réglables en commun et/ou séparément.

8. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les appuis du noyau de soutien (14) et les appuis de l'enveloppe extérieure (22) ne comprennent respectivement qu'un palier, et en ce que le palier du noyau de soutien (14) et le palier de l'enveloppe extérieure (22) sont disposés essentiellement dans un plan radial commun.

9. Rouleau selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les appuis du noyau de soutien (14) et/ou les appuis de l'enveloppe extérieure (22) comprennent respectivement deux paliers ou plus.

10. Rouleau selon la revendication 9, caractérisé en ce que les appuis de l'enveloppe extérieure (22) comprennent deux paliers ou plus (22', 22") et en ce que le plan central (28) s'étendant en direction radiale de ces appuis de l'enveloppe extérieure (22) coïncide essentiellement avec le plan central (26) s'étendant en direction radiale des appuis du noyau de soutien (14).

11. Rouleau selon la revendication 10, caractérisé en ce que les appuis du noyau de soutien (14) ne comprennent qu'un palier, et en ce que ce palier du noyau de soutien est disposé essentiellement dans le plan central (28) s'étendant en direction radiale des appuis de l'enveloppe extérieure (22).

12. Rouleau selon la revendication 10, caractérisé en ce que les appuis du noyau de soutien (14) comprennent également deux paliers ou plus.

13. Rouleau selon la revendication 12, caractérisé en ce que les paliers des appuis de l'enveloppe extérieure (22) et les paliers des appuis du noyau de soutien (14) sont disposés respectivement de façon symétrique par rapport à un plan radial commun aux deux appuis (22, 14).

14. Rouleau selon la revendication 9, caractérisé en ce que les appuis du noyau de soutien (14) comprennent deux paliers ou plus (14', 14") et en ce que le plan central (26) s'étendant en direction radiale de ces appuis du noyau de soutien (14) coïncide essentiellement avec le plan central (28) s'étendant en direction radiale des appuis de l'enveloppe extérieure (22).

15. Rouleau selon la revendication 14, caractérisé en ce que les appuis de l'enveloppe extérieure (22) ne comprennent qu'un palier et en ce que ce palier de l'enveloppe extérieure est disposé essentiellement dans le plan central (26) s'étendant en direction radiale des appuis du noyau de soutien (14).

16. Rouleau selon la revendication 14, caractérisé en ce que les appuis de l'enveloppe extérieure (22) comprennent également deux paliers ou plus.

17. Rouleau selon la revendication 16, caractérisé en ce que les paliers des appuis du noyau de soutien (14) et les paliers des appuis de l'enveloppe extérieure (22) sont disposés respectivement de façon symétrique par rapport à un plan radial commun aux deux appuis.

18. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens d'amortissement entre les appuis du noyau de soutien (14) et les appuis de l'enveloppe extérieure (22).

19. Rouleau selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'un liquide semi-visqueux est introduit dans l'espace creux entre les appuis du noyau de soutien (14) et les appuis de l'enveloppe extérieure (22).

20. Rouleau selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce qu'il est prévu une membrane dans la région entre les appuis du noyau de soutien (14) et les appuis de l'enveloppe extérieure (22).

21. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il peut être fixé à l'assise (12) au moyen d'éléments amortissant les vibrations.

22. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il peut être fixé à l'assise (12) au moyen d'éléments hydrauliques à amortissement actif.

23. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les appuis du noyau de soutien (14) et/ou les appuis de l'enveloppe extérieure (22) comprennent respectivement au moins un palier à compensation d'angle.

24. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les appuis du noyau de soutien (14) et/ou les appuis de l'enveloppe extérieure (22) comprennent respectivement au moins un palier oscillant.

25. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les appuis du noyau de soutien (14) et/ou les appuis de l'enveloppe extérieure (22) comprennent respectivement au moins un palier à rouleaux coniques, cylindriques ou bombés.

26. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure (18) est assemblée de façon solidaire en rotation au noyau de soutien (16).

27. Rouleau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau de soutien (16), considéré en direction axiale, présente une forme de section transversale au moins localement différente.

28. Rouleau selon la revendication 27, caractérisé en ce que le noyau de soutien (16) présente au moins localement une forme de section transversale s'amenuisant en forme de cône en direction de ses extrémités.

Zeichnung