Die Erfindung betrifft ein Walzwerk mit einer Durchbiegungsausgleichwalze, die einen im Betrieb feststehenden, in einem Rahmen abgestützten Träger und einen um diesen drehbaren Walzenmantel aufweist, welcher auf mindestens einem hydrostatischen Stützelement abgestützt ist, das sich zwischen dem Träger und dem Walzenmantel befindet.
Durchbiegungsausgleichwalzen, die beim vorliegenden Walzwerk verwendet werden, sind zum Beispiel aus der US-PS 3 802 044 bekannt. Aus der CH-PS 560 852 (P. 4662) ist ein Walzwerk mit einer derartigen Durchbiegungsausgleichwalze bekannt, das den Vorteil hat, dass es nicht nur eine vollständige Beseitigung der nachteiligen Wirkung einer Durchbiegung der Walzen gestattet, sondern zusätzlich den bisher erforderlichen Anpressmechanismus überflüssig macht. Die hydrostatischen Stützelemente gestatten nämlich gleichzeitig auch die Durchführung einer Anpress- bzw.
Abhebebewegung des Walzenmantels.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung des bekannten Walzwerkes mit der Durchbiegungsausgleichwalze, mit dem Ziel, einerseits die Durchbiegungsausgleichwalze an im Betrieb auftretende Abweichungen der Kraftrichtung an der Druckstelle zwischen den miteinander zusammenwirkenden Walzen von der Achsenebene des Walzenpaares anzupassen und gleichzeitig auch bei einer Durchbiegungsausgleichwalze, die sich über einer Gegenwalze befindet, Druckkräfte zu ermöglichen, welche kleiner sind als das Gewicht des Walzenmantels.
Das erfindungsgemässe Walzwerk, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Träger im Rahmen drehbar gelagert und mit einer Einstellvorrichtung versehen ist, welche eine winkelmässige Einstellung des Träger im Rahmen und dessen Fixierung in einer gegebenen Stellung gestattet.
Beim Walzen von dickeren Materialbahnen, zum Beispiel aus Kunststoff oder Gummi oder bei der Verwendung von Walzen mit einer Oberflächenschicht aus einem gummiartigen Material entsteht nämlich in der Regel vor der Druckstelle ein Wulst, welcher eine Auslenkung der auf die Walzen wirkenden Reaktionskräfte aus der gemeinsamen Achsenebene zur Folge hat. Die dabei entstehende, zur Achsenebene senkrechte Kraftkomponente hat eine nachteilige Belastung der Durchbiegungsausgleichwalze, insbesondere in dieser vorgesehener Parallelführungen zur Folge. Bei der erfindungsgemässen Walze kann durch eine winkelmässige Einstellung des Trägers die Kraftrichtung des hydrostatischen Stützelementes in der Walze an die Reaktionskraft angepasst werden, so dass zum Beispiel die Belastung der erwähnten Parallelführungen klein gehalten werden kann.
Falls bei einer über einer Gegenwalze befindlichen Durchbiegungsausgleichwalze die Anpresskraft kleiner sein soll als dem Gewicht des Walzenmantels entspricht, kann der Träger gegen über der Gegenwalze um 1800 gewendet werden, so dass das Stützelement den Walzenmantel mehr oder weniger, je nach der gewünschten Druckkraft an der Druckstelle, abstützt. Die Anpresskraft ergibt sich sodann aus einer Differenz des Gewichtes des Walzenmantels und der Stützkraft des Stützelementes.
Der Träger kann mit einer Anzeigevorrichtung versehen sein, die zur Anzeige der Stellung des hydrostatischen Stützelementes in der Walze und somit der Kraftrichtung dient.
Auf diese Weise wird die Einstellung im Betrieb wesentlich erleichtert und gleichzeitig jederzeit eine Kontrolle der Stellung des Stützelementes von aussen ermöglicht.
Die Einstellvorrichtung kann ein Schneckengetriebe mit einem mit dem Träger gekuppelten Schneckenrad sowie einer mit dem Schneckenrad kämmenden Schnecke aufweisen. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Einstellvorrich- tungen je nach den Betriebsbedingungen verwendbar sind.
Unter Umständen kann es genügen, den Träger mit Greifflächen für ein stangenförmiges Werkzeug, zum Beispiel nach der Art eines Schraubenschlüssels, zu versehen, mit dem er verstellt werden kann.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt mit Teilansicht eines erfindungsgemässen Walzwerkes,
Fig. 2 den Schnitt ll-ll aus der Fig. 1,
Fig. 3 den Schnitt 111-111 aus der Fig. 2, wobei gleichzeitig der Träger um 1800 versetzt dargestellt ist,
Fig. 4 eine Ansicht in der Richtung des Pfeiles IV in der Fig. 1,
Fig. 5 einen schematischen Schnitt in grösserem Massstab zur Erläuterung des Kraftverlaufes an der Druckstelle eines der Fig. 1 entsprechenden Walzwerkes mit einer Durchbiegungsausgleichwalze, die einen Walzmantel mit einem Gummiüberzug aufweist, und
Fig. 6 einen ebenfalls schematischen Schnitt in grösserem Massstab eines Walzwerkes zum Walzen eines Materialbandes, zum Beispiel aus Kunststoff oder einem Metall mit grösseren Dickenveränderungen des Materials an der Walzstelle.
In der Fig. list ein Walzwerk mit einer Durchbiegungsausgleichwalze 1 und einer Gegenwalze 2 dargestellt. Die Durchbiegungsausgleichswalze 1 wie auch die Gegenwalze 2 sind in Lagern 3, 3' eines Rahmens 4 abgestützt. Zur Erzielung einer Versteilbarkeit der Durchbiegungsausgleichswalze 1 gegenüber der Gegenwalze 2 sind die Lager 3' der Durchbiegungsausgleichwalze 1 in Schlitten 5 angeordnet, die im Rahmen 4 entlang von Führungen 6 verstellbar sind. Die Einstellung der Schlitten 5 im Rahmen 4 erfolgt durch Gewindestangen 7, die in entsprechende Gewinde in den Schlitten 5 eingreifen und über Getriebe 8 an eine Antriebsstange 10 angeschlosxen ist. Die Antriebsstange 10 ist mit einem Elektromotor 11 verbunden, welcher die Stange 10 in der einen oder der anderen Richtung bewegen kann und damit synchrone Bewegungen der Gewindestangen 7 hervorruft.
Die Durchbiegungsausgleichwalze 1 enthält in an sich bekannter Weise einen Träger 12, der in den Lagern 3' abgestützt ist, und in welchem Zylinderbohrungen 13 für kolbenar tige hydrostatische Stützelemente 14 ausgebildet sind. Die hy drostatischen Stützelemente 14 sind, wie in der erwähnten
US-PS 3 802 004 beschrieben, mit hydrostatischen Lagertaschen 15 versehen, die durch Drosselbohrungen 16 mit dem Zylinderraum der betreffenden Zylinderbohrung 13 verbunden sind. Die Zylinderbohrungen 13 des Trägers 12 sind durch Anschlussbohrungen 17 mit einem Zuführkanal 18 ver bunden, der in der Achsenrichtung des Trägers 12 verläuft und an eine nicht dargestellte Quelle eines Druckmediums, wie zum Beispiel Drucköl, angeschlossen ist. Die Ableitung des aus den Stützelementen austretenden Mediums erfolgt durch eine nicht dargestellte Abflussleitung.
Wie aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, sind die Enden des
Trägers 12 mit je zwei parallelen Führungsflächen 20 verse hen, die in einer länglichen Öffnung 21 eines Führungsringes
22 geführt sind, der in einem Walzenmantel 23 der Walze 1 drehbar gelagert ist. Die Öffnung 21 und die Führungsflä chen 20 gestatten eine Bewegung des Walzenmantels 23 ge genüber dem Träger 12 in der Ebene der Achsen der Stütz elemente 14 und verhindern Bewegungen des Walzenmantels
23 in allen anderen Richtungen. Die Ausbildung der Füh rungsplatte 22 ist an sich aus der CH-PS 556 946 (P. 4638) be kannt.
Erfindungsgemäss ist der Träger 12 an seinen Enden in den Lagern 3' drehbar gelagert und mit einer Einstellvorrich tung 24 versehen, welche eine winkelmässige Einstellung des Trägers 12 mit den hydrostatischen Stützelementen 13, 14 im Rahmen 4 gestattet. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält die Einstellvorrichtung ein Schneckengetriebe mit einem am Träger 12 befestigten Schneckenrand 25 und einer mit diesem kämmenden Schnecke 26. Am rechten Ende des Trägers 12 in der Fig. 1 ist noch ein Zapfen 27 befestigt, der einen Zeiger 28 trägt. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, ist der Zeiger 28 entlang einer Skala 30 beweglich, die an einem Getriebegehäuse 31 angeordnet ist. Das Getriebegehäuse 31 ist am Rahmen 4 befestigt.
Wie noch aus der Fig. 4 hervorgeht, ist an der Welle der Schnecke 26 ein Handrad 32 befestigt, das zur Drehung der Schnecke 26 von Hand und dadurch zur Drehung des Schneckenrades 25 und des Trägers 12 dient.
Das im vorliegenden Fall verwendete Schneckengetriebe ist selbsthemmend und dient somit gleichzeitig zur Fixierung des Trägers 12 in der jeweils eingestellten Stellung. Es versteht sich, dass bei der Verwendung einer anderen Einstellvorrichtung eine besondere Fixiervorrichtung zum Festhalten des Trägers 12 in der einmal eingestellten Stellung vorgesehen werden kann.
Die Fig. 2, welche den Schnitt ll-ll in der Fig. 1 darstellt, zeigt den Träger 12 mit den Stützelementen 14 in der üblichen Stellung beim Walzen eines bandförmigen Materials 40.
In der Fig. 3, welche den Schnitt 111-111 aus der Fig. 1 zeigt, sind gestrichelt die Stützelemente 14 in einer Stellung dargestellt, welche gegenüber ihrer Stellung nach der Fig. 2 um 180 versetzt ist. Bei der Anordnung nach der Fig. 3 wirkt die Kraft der Stützelemente 14 dem Gewicht des Walzenmantels 23 entgegen. Wenn die Kraft aller Stützelemente 14 zusammen kleiner ist als das Gewicht des Walzenmantels 23 wird eine Anpresskraft zwischen der Durchbiegungsausgleichwalze 1 und der Gegenwalze 2 erhalten, welche kleiner ist als das Gewicht des Walzenmantels 23.
Die Fig. 5 zeigt schematisch im Schnitt die Verhältnisse bei einer Durchbiegungsausgleichwalze mit einem Walzenmantel 23', der einen Überzug 50 eines gummiartigen Materials aufweist. Derartige Walzen werden zum Beispiel als Anpresswalzen in Druckmaschinen für Rotationsdruck verwendet. Wie aus der Fig. 5 hervorgeht, entsteht, in Drehrichtung des Walzenmantels 23' betrachtet, vor der Druckstelle ein Wulst W, welcher eine Auslenkung der Kraftrichtung F der Walze aus der Achsenebene A des Walzwerkes zur Folge hat. Wenn nicht eine Einstellung der Kraftrichtung der Walze 1 in dieser Richtung möglich ist, werden die Führungsflächen der Führungsscheiben 22 durch eine seitliche Komponente S belastet, welche Reibungsverluste und eine Abnützung zur Folge hat.
Bei der vorliegenden Walze ist hingegen eine Verstellung des Trägers 12 um den Winkel a möglich, so dass die Kraftrichtung der Stützelemente der Walze 1 mit der Richtung der Kraft F zusammenfällt und die Komponente S gleich Null wird.
Die Fig. 6 zeigt ähnliche Verhältnisse wie sie beim Walzen eines Materialstranges 51 entstehen, dessen Dicke an der Druckstelle wesentlich vermindert wird. Es kann sich dabei um Walzen von Kunststoff, Gummi oder zum Beispiel um das Kaltwalzen von Metallen handeln. Auch hier erfolgt eine Auslenkung der Druckkraft F aus der Achsenebene A der Walze, welche durch die erfindungsgemässe Massnahme berücksichtigt werden kann.
Es versteht sich, dass die in der Zeichnung dargestellten Stützelemente 14 auch anders ausgebildet sein können, wie es zum Beispiel aus der CH-PS 560 852, CH-PS 556 946 oder der US-PS 3 846 883 bekannt ist. Insbesondere kann anstatt mehrerer Stützelemente ein einziges längliches, leistenartiges Stützelement vorgesehen sein, wie es aus der erwähnten US-PS 3 802 044 bekannt ist.
Die Erfindung ist auch bei Walzen anwendbar, bei welchen die Mantelenden nicht mit Führungen nach der Art des Führungsringes 22 versehen sind, sondern, wie in der US-PS 3.802.044 3 802 044 am Träger 12, zum Beispiel in Wälzlagern, gelagert sind. In diesem Fall wird durch die Erfindung eine ungünstige Belastung der Wälzlager und des Walzenmantels vermieden.
The invention relates to a rolling mill with a deflection compensation roll which has a fixed carrier supported in a frame and a roll shell rotatable about this, which is supported on at least one hydrostatic support element located between the carrier and the roll shell.
Deflection compensation rolls used in the present rolling mill are known, for example, from US Pat. No. 3,802,044. From CH-PS 560 852 (P. 4662) a rolling mill with such a deflection compensation roller is known, which has the advantage that it not only allows a complete elimination of the adverse effect of a deflection of the rollers, but also makes the previously required pressing mechanism superfluous . The hydrostatic support elements allow the implementation of a pressure or
Lifting movement of the roll shell.
The present invention relates to a further development of the known rolling mill with the deflection compensation roller, with the aim, on the one hand, of adapting the deflection compensation roller to deviations in the direction of force occurring during operation at the pressure point between the co-operating rollers from the axis plane of the roller pair and at the same time also with a deflection compensation roller that is Located above a counter roll to enable pressure forces that are smaller than the weight of the roll shell.
The rolling mill according to the invention, by means of which this object is achieved, is characterized in that the carrier is rotatably mounted in the frame and is provided with an adjusting device which allows the carrier to be angularly adjusted in the frame and to be fixed in a given position.
When rolling thicker webs of material, for example made of plastic or rubber, or when using rollers with a surface layer made of a rubber-like material, a bead is usually created in front of the pressure point, which deflects the reaction forces acting on the rollers from the common axis plane Consequence. The resulting force component perpendicular to the axis plane results in a disadvantageous load on the deflection compensation roller, in particular parallel guides provided in this. With the roller according to the invention, the direction of force of the hydrostatic support element in the roller can be adapted to the reaction force by an angular adjustment of the carrier, so that, for example, the load on the parallel guides mentioned can be kept small.
If the pressure force on a deflection compensation roll located above a counter roll should be less than the weight of the roll shell, the carrier can be turned by 1800 relative to the counter roll so that the support element covers the roll shell more or less, depending on the desired pressure at the pressure point , supports. The pressing force then results from a difference between the weight of the roll shell and the supporting force of the supporting element.
The carrier can be provided with a display device which is used to display the position of the hydrostatic support element in the roller and thus the direction of force.
In this way, the setting during operation is made much easier and at the same time the position of the support element can be checked from the outside at any time.
The setting device can have a worm gear with a worm wheel coupled to the carrier and a worm meshing with the worm wheel. It goes without saying, however, that other setting devices can also be used depending on the operating conditions.
Under certain circumstances it may be sufficient to provide the support with gripping surfaces for a rod-shaped tool, for example in the manner of a wrench, with which it can be adjusted.
The invention is explained with reference to exemplary embodiments shown schematically in the drawing.
Show it:
1 shows a partial section with a partial view of a rolling mill according to the invention,
Fig. 2 the section II-II from Fig. 1,
3 shows the section 111-111 from FIG. 2, the carrier being shown offset by 1800 at the same time,
Fig. 4 is a view in the direction of arrow IV in Fig. 1,
5 shows a schematic section on a larger scale to explain the force profile at the pressure point of a rolling mill corresponding to FIG. 1 with a deflection compensation roller which has a roller jacket with a rubber coating, and FIG
6 shows a likewise schematic section on a larger scale of a rolling mill for rolling a strip of material, for example made of plastic or a metal, with larger changes in the thickness of the material at the rolling point.
In FIG. 1, a rolling mill with a deflection compensation roll 1 and a counter roll 2 is shown. The deflection compensation roller 1 as well as the counter roller 2 are supported in bearings 3, 3 ′ of a frame 4. In order to make the deflection compensation roller 1 adjustable with respect to the counter roller 2, the bearings 3 ′ of the deflection compensation roller 1 are arranged in carriages 5 which are adjustable in the frame 4 along guides 6. The setting of the carriages 5 in the frame 4 takes place by means of threaded rods 7 which engage in corresponding threads in the carriage 5 and are connected to a drive rod 10 via gears 8. The drive rod 10 is connected to an electric motor 11, which can move the rod 10 in one direction or the other and thus brings about synchronous movements of the threaded rods 7.
The deflection compensation roller 1 contains, in a manner known per se, a carrier 12 which is supported in the bearings 3 ', and in which cylinder bores 13 for kolbenar term hydrostatic support elements 14 are formed. The hy drostatic support elements 14 are, as in that mentioned
US Pat. No. 3,802,004 described, provided with hydrostatic bearing pockets 15 which are connected to the cylinder space of the relevant cylinder bore 13 by throttle bores 16. The cylinder bores 13 of the carrier 12 are connected by connecting bores 17 with a feed channel 18 which runs in the axial direction of the carrier 12 and is connected to a source of a pressure medium, not shown, such as pressure oil. The discharge of the medium emerging from the support elements takes place through a discharge line (not shown).
As can be seen from FIGS. 1 and 3, the ends of the
Carrier 12 with two parallel guide surfaces 20 verses hen in an elongated opening 21 of a guide ring
22 are guided, which is rotatably mounted in a roll shell 23 of the roll 1. The opening 21 and the Führflä chen 20 allow movement of the roller shell 23 ge compared to the carrier 12 in the plane of the axes of the support elements 14 and prevent movements of the roller shell
23 in all other directions. The formation of the guide plate 22 is known per se from CH-PS 556 946 (P. 4638).
According to the invention, the carrier 12 is rotatably mounted at its ends in the bearings 3 'and is provided with an adjustment device 24 which allows the carrier 12 with the hydrostatic support elements 13, 14 in the frame 4 to be set at an angle. In the embodiment shown, the setting device contains a worm gear with a worm rim 25 fastened to the carrier 12 and a worm 26 meshing with it. A pin 27 is fastened to the right end of the carrier 12 in FIG. As can be seen from FIG. 4, the pointer 28 is movable along a scale 30 which is arranged on a gear housing 31. The gear housing 31 is attached to the frame 4.
As can also be seen from FIG. 4, a handwheel 32 is attached to the shaft of the worm 26, which hand wheel is used to rotate the worm 26 by hand and thereby to rotate the worm wheel 25 and the carrier 12.
The worm gear used in the present case is self-locking and thus simultaneously serves to fix the carrier 12 in the respective set position. It goes without saying that when using a different setting device, a special fixing device can be provided for holding the carrier 12 in the position once set.
FIG. 2, which shows the section II-II in FIG. 1, shows the carrier 12 with the support elements 14 in the usual position during the rolling of a strip-shaped material 40.
In FIG. 3, which shows the section 111-111 from FIG. 1, the support elements 14 are shown in dashed lines in a position which is offset by 180 compared to their position according to FIG. In the arrangement according to FIG. 3, the force of the support elements 14 counteracts the weight of the roll shell 23. If the force of all the support elements 14 together is less than the weight of the roll shell 23, a contact pressure between the deflection compensation roll 1 and the counter roll 2 is obtained which is smaller than the weight of the roll shell 23.
Fig. 5 shows schematically in section the relationships in a deflection compensation roll with a roll shell 23 'which has a coating 50 of a rubber-like material. Such rollers are used, for example, as pressure rollers in printing machines for rotary printing. As can be seen from FIG. 5, viewed in the direction of rotation of the roll shell 23 ', a bead W arises in front of the pressure point, which results in a deflection of the direction of force F of the roll from the axis plane A of the rolling mill. If it is not possible to adjust the direction of force of the roller 1 in this direction, the guide surfaces of the guide disks 22 are loaded by a lateral component S, which results in friction losses and wear.
With the present roller, however, an adjustment of the carrier 12 by the angle α is possible, so that the direction of force of the support elements of the roller 1 coincides with the direction of the force F and the component S becomes zero.
Fig. 6 shows similar conditions as they arise when rolling a strand of material 51, the thickness of which is significantly reduced at the pressure point. This can involve the rolling of plastic, rubber or, for example, the cold rolling of metals. Here, too, there is a deflection of the compressive force F from the axis plane A of the roller, which can be taken into account by the measure according to the invention.
It goes without saying that the support elements 14 shown in the drawing can also be designed differently, as is known, for example, from CH-PS 560 852, CH-PS 556 946 or US-PS 3,846,883. In particular, instead of a plurality of support elements, a single elongate, strip-like support element can be provided, as is known from the aforementioned US Pat. No. 3,802,044.
The invention can also be applied to rolls in which the jacket ends are not provided with guides in the manner of the guide ring 22 but, as in US Pat. No. 3,802,044 3 802 044, are mounted on the carrier 12, for example in roller bearings. In this case, the invention avoids unfavorable loading of the roller bearings and the roller shell.