DE19616800C2 - Anpreßvorrichtung für eine Walze - Google Patents
Anpreßvorrichtung für eine WalzeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anpreßvorrichtung für eine Wal
ze zur Behandlung einer Materialbahn in einem mit einer Ge
genfläche gebildeten Preßspalt, mit mindestens einem an ei
nem Joch abgestützten druckfluidbetätigbaren Kraftelement,
durch das die Walze oder ein dieser zugeordneter Walzenman
tel entlang des Preßspaltes an die Gegenfläche anpreßbar
ist.
Anpreßvorrichtung dieser Art finden insbesondere Verwendung
bei Walzen einer Walzenpresse, wie sie in der
DE 40 17 433 A1 beschrieben ist. In einer solchen Walzen
presse wird eine zu behandelnde Materialbahn durch wenig
stens einen Preßspalt geführt, der zwischen einer Preßwalze
und einer Gegenfläche, insbesondere einer Gegenwalze gebil
det ist. Um die erforderliche Preßkraft zu erzeugen, müssen
auf die Walze Kräfte aufgebracht werden, die in der Regel
beeinflußbar sind, um beispielsweise eine über den Preß
spalt quer zur Materialbahn gleichbleibende Preßkraft oder
ein gewünschtes Preßkraftprofil zu erzeugen, das über den
Preßspalt, d. h. über die Breite der Materialbahn auch un
gleichförmig sein kann. Für einen entsprechenden Preßkraft
verlauf sorgen insbesondere die druckfluidbetätigten
Kraftelemente. Je nach Art der betreffenden Walze können
diese Kraftelemente außerhalb oder innerhalb der Walze an
geordnet sein, wobei sie im letzteren Fall einen drehbaren
Walzenmantel beaufschlagen, der starr oder auch flexibel
ausgebildet sein kann. Die betreffende Walze muß somit
nicht in jedem Fall eine kreiszylindrische Gestalt besit
zen. Die Kraftelemente können direkt oder auch über eine
insbesondere flexible Leiste auf die Walze bzw. deren Wal
zenmantel einwirken.
Bei der aus der DE 40 17 433 A1 bekannten Walzenpresse ist
zudem jeder der beiden einen entsprechenden Preßspalt defi
nierenden Walzen eine Anpreßvorrichtung zugeordnet. Hierbei
sind die Druckfluidleitungen von in einander gegenüberlie
genden Stützzonen vorgesehenen Kraft- oder Stützelementen
miteinander verbunden und an ein gemeinsames Steuerelement
angeschlossen. In den miteinander verbundenen Druckfluid
leitungen sind keine weiteren Steuerelemente angeordnet.
Hierbei können die einander gegenüberliegenden Walzen auch
jeweils nur eine einzige Stützzone aufweisen. Durch diese
Maßnahmen läßt sich der Aufbau der Walzenpresse wesentlich
vereinfachen, wobei auch eine äußerst problemlose Steuerung
möglich ist. In bestimmten Fällen kann es nun aber erfor
derlich sein, daß die jeweilige Unterwalze vor dem Aufbrin
gen der Linienkraft oder im Falle eines in Laufrichtung der
Materialbahn verlängerten Preßspalte der Flächenkraft ange
hoben werden muß. Zudem kann es bei der bekannten Walzen
presse infolge des Eigengewichts einer Walze zu einem ge
wissen Durchhang kommen. Schließlich können in bestimmten
Fällen auch gewisse Abweichungen vom jeweils gewünschten
Verlauf der Linienkraft bzw. der Flächenkraft im Preßspalt
auftreten.
Bei einer aus der DE 36 40 902 C2 bekannten Walze wird der
gesamte Raum zwischen dem Walzenmantel und einem diesen
durchsetzenden Querhaupt von einem Druckfluid beaufschlagt.
Der dadurch erzeugte Druck wirkt gleichmäßig im gesamten
Zwischenraum, so daß er für sich genommen noch keine nach
außen in Erscheinung tretende Anpreßkraft oder eine den
Walzenmantel relativ zum Querhaupt verlagernde Kraft be
wirkt. Zur Erzielung solcher Kräfte sind ringförmige, am
Querhaupt angebrachte und am Innenumfang des Walzenmantels
anliegende Dichtungsglieder vorgesehen, in die im Querhaupt
verlaufende Fluidzuleitungen münden, um die durch die Dich
tungsglieder definierten Zonen mit einem vom Druck im rest
lichen Zwischenraum verschiedenen Druck zu beaufschlagen.
Dabei können diese Dichtungsglieder sowohl als Unterdruck-
als auch als Überdruckelemente dienen. Um auch im Fall der
Verwendung eines jeweiligen Dichtungsgliedes als Unter
druckelement die erforderliche Dichtungsfunktion aufrecht
zuerhalten, ist eine Druckfeder vorgesehen. Diese Druckfe
der dient somit ausschließlich dazu, das betreffende Dich
tungsglied trotz druckloser Zuleitung am Innenumfang des
Walzenmantels zu halten. Das jeweilige Dichtungsglied kann
insbesondere durch ein hydrostatisch geschmiertes Stützele
ment in Form einer Kolben/Zylinder-Einheit gebildet sein.
Für eine vom Druckraum dieser Kolben/Zylinder-Einheit unab
hängige Versorgung der der Schmierung dienenden Hydrosta
tiktaschen können diese über Drosselbohrungen mit einer
Kammer verbunden sein, die durch eine im Kolben des Dich
tungsgliedes vorgesehene zylindrische Bohrung gebildet ist,
in der ein fest mit dem Querhaupt verbundener innerer Kol
ben aufgenommen ist, durch den hindurch das betreffende
Schmiermittel unter Druck der Kammer zugeführt wird. Um
beispielsweise eine bestimmte Anpreßkraft zu erzeugen, wird
der Druckraum der das jeweilige Dichtungsglied bildenden
Kolben/Zylinder-Einheit über die betreffende Zuleitung ent
sprechend beaufschlagt.
Bei einer aus der DE 38 20 974 C2 bekannten Variante der
zuvor beschriebenen Walze ist eine zentrale Hydrostatikta
sche drosselfrei mit dem Druckraum der das Dichtungsglied
bildenden Kolben/Zylinder-Einheit verbunden. Dagegen ist
die im Kolben dieses Dichtungsgliedes vorgesehene Kammer
über Drosselkanäle mit äußeren Hydrostatiktaschen verbun
den. Nachdem der im Druckraum der Kolben/Zylinder-Einheit
erzeugte Druck aufgrund der ungedrosselten Verbindung die
ses Druckraumes mit der gegenüberliegenden zentralen Hydro
statiktasche keine nach außen in Erscheinung tretende das
Dichtungselement beaufschlagende Kraft bewirkt, ist die be
treffende Kraft durch den Druck in der im Kolben vorgesehe
nen Kammer bestimmt. Um beispielsweise eine bestimmte An
preßkraft zu erzeugen, muß somit die im Kolben vorgesehene
Kammer über die betreffende Zuleitung entsprechend beauf
schlagt werden. Der Raum zwischen dem Walzenmantel und dem
Querhaupt kann durch Längsdichtungen in zwei halbzylinder
schalenförmige Zwischenräume unterteilt sein. In diesem
Fall ist nur der auf der Seite eines Walzenspaltes gelegene
Zwischenraum von einer Druckflüssigkeit beaufschlagt. Der
hierbei auftretende, im wesentlichen gleichmäßig gegen den
Walzenspalt gerichtete Kraft wird somit nicht durch die
Dichtungsglieder erzeugt. Durch die Dichtungsglieder wird
der in dem betreffenden Zwischenraum erzeugte gleichmäßige
Druck lediglich modifiziert.
Ziel der Erfindung ist es, eine Anpreßvorrichtung der ein
gangs genannten Art zu schaffen, die auf einfache Weise ei
ne variable, problemlos an unterschiedliche Gegebenheiten
anpaßbare Beaufschlagung der betreffenden Walze ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß zu
mindest ein, vorzugsweise jedes Kraftelement einerseits
über wenigstens eine Druckfluidleitung beaufschlagbar ist,
um durch einen entsprechenden, das Kraftelement beaufschla
genden Fluiddruck eine Basisanpreßkraft zu erzeugen, und
andererseits unabhängig von dem die Basisanpreßkraft bewir
kenden Fluiddruck beaufschlagbar ist, um eine sich der Ba
sisanpreßkraft überlagernde positive oder negative Zusatz
kraft zu erzeugen, wobei die Zusatzkraft zumindest teilwei
se durch eine zusätzliche Druckfluidbeaufschlagung des
Kraftelements und/oder einen dieses beaufschlagenden Feder
balg erzeugt ist.
Aufgrund dieser Ausbildung ist auf einfache und zuverlässi
ge Weise stets eine optimale Anpassung der resultierende
Anpreßkraft an die jeweiligen Betriebsbedingungen möglich,
wobei gleichzeitig die Voraussetzungen für eine vereinfach
te Ansteuerung gegeben sind. So können insbesondere zur Er
zeugung einer jeweiligen Basisanpreßkraft beispielsweise
auch mehrere Kraftelemente über die betreffenden Druck
fluidleitungen gemeinsam angesteuert werden. Dies ist bei
spielsweise dadurch möglich, daß die betreffenden Druck
fluidleitungen miteinander verbunden und an ein gemeinsames
Steuerelement angeschlossen werden. Hierbei können die ge
meinsam angesteuerten Kraftelemente insbesondere auch sich
gegenüberliegenden Stützzonen eines jeweiligen Walzenpaares
zugeordnet sein. Eine jeweilige Stützzone kann grundsätz
lich auch sämtliche entlang des Preßspalts angeordnete
Kraftelemente umfassen. So ist es eben insbesondere auch
möglich, sämtliche beiderseits des Preßspalts vorgesehene
Kraftelemente zur Erzeugung einer jeweiligen Basisanpreß
kraft mit dem gleichen Druck zu beaufschlagen. Nachdem ein
jeweiliges Kraftelement erfindungsgemäß unabhängig von dem
die Basisanpreßkraft bewirkenden Fluiddruck beaufschlagbar
ist, um eine sich an der Basisanpreßkraft überlagernde Zu
satzkraft zu erzeugen, können dennoch gegebenenfalls noch
erforderliche Korrekturen vorgenommen werden, wozu in der
Regel bereits kleinere Zusatzkräfte ausreichen. So ist es
durch eine entsprechende Einstellung der Zusatzkräfte bei
spielsweise möglich, den Verlauf der Linienkraft bzw. der
Flächenkraft noch genauer an den jeweils gewünschten Ver
lauf anzupassen. Zudem kann über diese Zusatzkräfte pro
blemlos beispielsweise auch das Eigengewicht einer jeweili
gen Walze bzw. eines jeweiligen Walzenmantels kompensiert
werden, so daß der ansonsten auftretende Durchhang vermie
den wird und sich ein ebener Preßspalt ergibt. In bestimm
ten Fällen kann es erforderlich sein, daß die Unterwalze
zum Schließen des Preßspaltes angehoben wird. Auch ein sol
ches Anheben der Unterwalze ist problemlos insbesondere
durch entsprechend gesteuerte Zusatzkräfte möglich. Vor
teilhafterweise kann die Zusatzkraft zumindest teilweise
durch Federkraft wie insbesondere durch einen Federbalg er
zeugt sein. Zur Erzeugung des die Basisanpreßkraft bewir
kenden Fluiddrucks und zur Erzeugung eines die Zusatzkraft
bewirkenden Fluiddrucks ist das Kraftelement vorzugsweise
über getrennte Druckfluidleitungen beaufschlagbar. Dadurch
ist es beispielsweise möglich, zur Erzeugung einer jeweili
gen Basisanpreßkraft die betreffenden Druckfluidleitungen
mehrerer Kraftelemente miteinander zu verbinden und an ein
gemeinsames Steuerelement anzuschließen, während eine gege
benenfalls noch erforderliche Kompensation oder Korrektur
oder das Anheben der Unterwalze durch eine entsprechende
zusätzliche Beaufschlagung der Kraftelemente über die ande
ren Druckfluidleitungen erfolgt.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausfüh
rungsvarianten der erfindungsgemäßen Anpreßvorrichtung an
gegeben.
Die erfindungsgemäße Anpreßvorrichtung ist für eine Viel
zahl von Walzen unterschiedlicher Art geeignet, wobei der
Begriff "Walzen" auch Anordnungen mit einem jeweiligen fle
xiblen Walzenmantel umfaßt, die insbesondere auch eine von
einer kreiszylindrischen Form abweichende Form besitzen
können. Während die Anpreßvorrichtung bei einer Vollwalze
außen an der Walze anzuordnen ist, kann sie bei einer Hohl
walze mit einem drehbaren Walzenmantel auch innerhalb der
Walze angeordnet sein. Zudem können in einer Walzenpresse
die beiden den jeweiligen Preßspalt bildenden Walzen gleich
oder auch unterschiedlich ausgebildet und/oder gelagert
sein (vgl. DE 40 17 433 A1). Unabhängig davon kann jeder
der beiden betreffenden Walzen jeweils eine erfindungsgemä
ße Anpreßvorrichtung zugeordnet sein. Bei einer Kombination
aus einer Vollwalze und einer Hohlwalze ist die eine An
preßvorrichtung außen an der Walze angeordnet, während die
andere Anpreßvorrichtung innerhalb des Walzenmantels liegen
kann. Bei der Verwendung zweier Hohlwalzen können die An
preßvorrichtungen jeweils innerhalb des betreffenden Wal
zenmantels liegen. Insbesondere bei den Hohlwalzen kann es
sich beispielsweise um Durchbiegungsausgleichswalzen han
deln. Deren Walzenmäntel können in der Preßebene einen
freien Hub haben oder stirnseitig radial am betreffenden
Joch fixiert sein. Es ist auch denkbar, daß eine obere
Durchbiegungsausgleichswalze mit freiem Hub in der Preßebe
ne während des Betriebs in Preßrichtung gegen einen An
schlag läuft, was insbesondere durch eine entsprechende An
steuerung der Kraftelemente der jeweiligen Anpreßvorrich
tungen erreicht wird. Zur Erzeugung eines jeweiligen Preß
spalts ist auch die Verwendung zweier Durchbiegungsaus
gleichswalzen möglich, von denen die untere als sogenannte
K-Walze und die obere als sogenannte F-Walze ausgebildet
ist. Auch in diesem Fall können die Anpreßvorrichtungen
insbesondere wiederum jeweils innerhalb des betreffenden
Walzenmantels angeordnet sein. Beispielsweise bei einer
Kombination einer Durchbiegungsausgleichswalze mit stirn
seitig fixiertem Mantel mit einer darüberliegenden Vollwal
ze kann die der Durchbiegungsausgleichswalze zugeordnete
Anpreßvorrichtung innerhalb des Walzenmantels angeordnet
sein, während die der Vollwalze zugeordnete Anpreßvorrich
tung außen auf der der Durchbiegungsausgleichswalze gegen
überliegenden Seite dar Vollwalze angeordnet ist. Die Wal
zenmäntel können starr oder flexibel sein, wobei insbeson
dere auch zwei Walzen kombiniert sein können, die einer
seits einen starren und andererseits einen flexiblen Wal
zenmantel besitzen. Insbesondere im Falle eines flexiblen
Walzenmantels ist es auch denkbar, daß dieser nicht direkt
durch die Kraft- oder Stützelemente der zugeordneten An
preßvorrichtung, sondern indirekt über eine insbesondere
flexible Leiste, auch als Schuh bezeichnet, abgestützt
wird, die von den Kraftelementen beaufschlagt wird. Bei
spielsweise in der DE 40 17 433 A1 sind weitere Walzenkom
binationen beschrieben, für deren Walzen jeweils eine er
findungsgemäße Anpreßvorrichtung verwendbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert;
in dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer ersten
Ausführungsform einer Anpreßvorrichtung für eine
Walze, in der lediglich eines der Kraftelemente
dargestellt ist, wobei die Zusatzkraft durch eine
Druckfeder erzeugt ist,
Fig. 2 eine schematische Teildarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Anpreßvorrichtung, wobei die
Zusatzkraft durch eine zusätzliche Druckbeauf
schlagung des Kraftelements erzeugt ist,
Fig. 3 eine schematische Teildarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Anpreßvorrichtung, wobei die
Zusatzkraft durch einen luft- und/oder fluidge
füllten Federbalg erzeugt ist,
Fig. 4 eine schematische Teildarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Anpreßvorrichtung, wobei die
Zusatzkraft durch zwei zusätzliche Kol
ben/Zylinder-Einheiten erzeugt ist,
Fig. 5 eine schematische Teildarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Preßvorrichtung, wobei die
Zusatzkraft mittels eines Differentialkolbens er
zeugt ist, und
Fig. 6 eine schematische Teildarstellung einer weiteren
Ausführungsform der Anpreßvorrichtung, wobei die
Zusatzkraft durch einen über eine zugeordnete
Druckfluidleitung beaufschlagbaren Federbalg er
zeugt ist.
In den Fig. 1 bis 6 ist in schematischer, teilweise ge
schnittener Ansicht jeweils ein Teil einer Anpreßvorrich
tung für eine Walze gezeigt, die in einer Walzenpresse zur
Behandlung einer Materialbahn in einem mit einer Gegenflä
che gebildeten Preßspalt dient.
Die jeweilige Anpreßvorrichtung umfaßt in der Regel eine
Mehrzahl von in einer zum Preßspalt (nicht dargestellt) pa
rallelen Reihe angeordneten druckfluidbetätigbaren Kraft
elementen 10. Durch diese an einem Joch 12 abgestützten
Kraftelemente 10 wird die Walze oder ein dieser zugeordne
ter Walzenmantel entlang des Preßspaltes an die Gegenfläche
angepreßt. Dabei kann die Gegenfläche selbst wiederum durch
eine Walze mit einer zugeordneten Anpreßvorrichtung gebil
det sein.
Zumindest eines, vorzugsweise jedes der Kraftelemente 10
einer jeweiligen Anpreßvorrichtung ist einerseits über eine
Druckfluidleitung 14 beaufschlagbar, um eine Basisanpreß
kraft zu erzeugen, und andererseits unabhängig von dem die
Basisanpreßkraft bewirkenden Fluiddruck beaufschlagbar, um
eine sich der Basisanpreßkraft überlagernde positive oder
negative Zusatzkraft zu erzeugen.
Gemäß Fig. 1 umfaßt das Kraftelement 10 eine vom Basis
fluiddruck beaufschlagbare Kolben/Zylinder-Einheit 16, 18,
deren Kolben 16 in einer im Joch 12 vorgesehenen zylindri
schen Ausnehmung 18 geführt und an seinem außerhalb der
Ausnehmung 18 liegenden Ende mit einem verbreiteten Anpreß
abschnitt 20 versehen ist, in deren der Gegenfläche (nicht
dargestellt) zugewandten Stützfläche 22 Hydrostatiktaschen
24 ausgebildet sind. Grundsätzlich kann es sich bei den
Kraftelementen um hydrostatische und/oder hydrodynamische
Kraftelemente handeln.
Die Abdichtung zwischen dem Kolben 16 und der zylindrischen
Ausnehmung 18 erfolgt durch einen Dichtring 26.
Zwischen dem unteren Ende des Kolbens 16 und dem Boden 28
der im Joch 12 vorgesehenen zylindrischen Ausnehmung 18 ist
ein Druckraum 30 gebildet, in den vom Boden 28 her die
Druckfluidleitung 14 mündet, über die das Kraftelement 10
beaufschlagbar ist, um die Basisanpreßkraft zu erzeugen.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die Zu
satzkraft durch Federkraft erzeugt, wozu in den Druckraum
30 eine Druckfeder 32 eingesetzt ist, die sich einerseits
am Boden 28 der im Joch 12 vorgesehenen zylindrischen Aus
nehmung 18 und andererseits an der Unterseite des Kolbens
16 abstützt. Diese die Zusatzkraft erzeugende Druckfeder 32
wirkt unabhängig von dem die Basisanpreßkraft bewirkende
Fluiddruck. Aufgrund der bei diesem Ausführungsbeispiel
verwendeten Druckfeder 32 wird eine positive sich der Basi
sanpreßkraft überlagernde Zusatzkraft erzeugt.
Beim in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist diese
Zusatzkraft durch eine zusätzliche Druckfluidbeaufschlagung
des Kraftelements 10 erzeugt. Hierzu ist eine zusätzliche
Kolben/Zylinder-Einheit 34, 36 vorgesehen, deren Kolben 34
in einer im Boden 28 der ersten zylindrischen Ausnehmung 18
des Jochs 12 vorgesehenen zweiten zylindrischen Ausnehmung
36 kleineren Querschnitts geführt ist.
Der Kolben 34 der zusätzlichen Kolben/Zylinder-Einheit 34,
36 ist über eine Kolbenstange 38 mit einem zusätzlichen
Kolbenelement 40 verbunden, das in eine zum Boden 28 der
Ausnehmung 18 hin offene Ausnehmung 42 des Kolbens 16 der
vom Basisfluiddruck beaufschlagten Kolben/Zylinder-Einheit
16, 18 eingreift, um diesen zur Erzeugung der Zusatzkraft
zu beaufschlagen.
Der Kolben 34 sowie das zusätzliche Kolbenelement 40 ist
jeweils mit einer Umfangsnut 44 bzw. 46 versehen, in die
ein Dichtring 48, 50 eingesetzt ist.
Die Druckfluidleitung 14 mündet seitlich der zweiten zylin
drischen Ausnehmung 36 vom Boden 28 der Ausnehmung 18 her
in den Druckraum 30.
Dagegen wird der Kolben 34 der zusätzlichen Kolben/Zylin
der-Einheit 34, 36 über eine getrennte Druckfluidleitung 52
beaufschlagt, die vom Boden 54 der Ausnehmung 36 her in ei
nen in dieser Ausnehmung 36 gebildeten Druckraum 56 mündet.
Die Oberseite des zusätzlichen Kolbenelements 40 ist gerun
det und in der dargestellten Weise beispielsweise im we
sentlichen halbkugelförmig ausgebildet.
Die Hydrostatiktaschen 24 werden gemeinsam über eine Lei
tung 58 gespeist, die in den Druckraum 30 der im Joch 12
vorgesehenen ersten zylindrischen Ausnehmung 18 mündet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird somit über die Druck
fluidleitung 14 Druckfluid zugeführt, um den Basisanpreß
druck zu erzeugen, während die Zusatzkraft durch zusätzli
chen, im Druckraum 56 erzeugten Fluiddruck bewirkt wird,
dem das betreffende Druckfluid über die getrennte Druck
fluidleitung 52 zugeführt wird.
Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird die
Zusatzkraft wiederum durch ein Federelement erzeugt, das
hier jedoch nicht mehr durch eine Druckfeder, sondern durch
einen luft- und/oder fluidgefüllten Federbalg 60 gebildet
ist, der zwischen dem Kolben 16 und dem Joch 12 wirkt.
Durch eine entsprechende Wahl der Füllung kann das ge
wünschte Schwingungsverhalten erreicht werden. Dieser Fe
derbalg 60 ist außerhalb der zylindrischen Ausnehmung 18
des Jochs 12 angeordnet, wobei er den Kolben 16 unterhalb
des verbreiterten Anpreßabschnitts 20 ringförmig umgibt.
Wie anhand von Fig. 3 zu erkennen ist, ist dieser Feder
balg 60 einerseits an der Unterseite des verbreiterten An
preßabschnitts 20 des Kolbens 16 und andererseits an der
Oberseite des Jochs 12 befestigt.
Im übrigen besitzt dieses Kraftelement 10 im wesentlichen
den gleichen Aufbau wie das der Fig. 1, wobei einander
entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist die Zusatzkraft
wiederum durch eine zusätzliche Druckfluidbeaufschlagung
des Kraftelements 10 erzeugt. Hierbei sind zur Erzeugung
dieser Zusatzkraft zwei auf einander gegenüberliegenden
Seiten der zylindrischen Ausnehmung 18 angeordnete zusätz
liche Kolben/Zylinder-Einheiten 62 vorgesehen, deren Kol
ben 64 jeweils in einem oberen zylindrischen Abschnitt 66
einer jeweiligen weiteren Ausnehmung 68 des Jochs 12 ge
führt ist, die einen sich nach unten an den zylindrischen
Abschnitt 66 anschließenden erweiterten Druckraum 70 um
faßt. Die in die beiden Druckräume 70 mündenden Druckfluid
leitungen 72 sind miteinander verbunden, um über eine ge
meinsame Druckfluidleitung 74 gemeinsam gespeist zu werden.
Die beiden Kolben 64 greifen jeweils an der Unterseite des
verbreiterten Anpreßabschnitts 20 des Kolbens 16 an.
Während somit das Kraftelement 10 zur Erzeugung der Basi
sanpreßkraft über die Druckfluidleitung 14 beaufschlagt
wird, kann eine davon unabhängige, die Zusatzkraft bewir
kende Beaufschlagung über die getrennte Druckfluidleitung
74 erfolgen.
Beim in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt das
Kraftelement 10 eine Kolben/Zylinder-Einheit 76, 78 mit ei
nem Differentialkolben 76, der in einem zylindrischen Ab
schnitt 78 einer im Joch 12 vorgesehenen Bohrung oder Aus
nehmung 80 geführt ist, die einen sich nach oben an den Ab
schnitt 78 anschließenden weiteren zylindrischen Abschnitt
82 kleineren Innendurchmessers aufweist. Der Differential
kolben 76 ist über ein sich durch den zylindrischen Ab
schnitt 82 der Ausnehmung 80 nach außen erstreckendes Zwi
schenteil 84 mit dem verbreiterten Anpreßabschnitt 20 ver
bunden. Zwischen dem Joch 12 und dem Zwischenteil 84 ist
wiederum ein Dichtring 26 vorgesehen, der wie bei den vor
angegangenen Ausführungsbeispielen in eine in der betref
fenden Ausnehmung des Jochs 12 vorgesehene Nut eingesetzt
ist. Der Differentialkolben 76 ist mit einer Umfangsnut 86
versehen, in die ein Dichtring 88 eingesetzt ist. Die im
Abstand voneinander angeordneten Dichtringe 26, 88 ermögli
chen ein gewisses Kippen des Kraftelements 10.
Auf den beiden entgegengesetzten Seiten des Differential
kolbens 76 ist jeweils ein Druckraum 90 bzw. 92 gebildet.
Die Druckfluidleitung 14 mündet von der Bodenseite der Aus
nehmung 80 in den unteren Druckraum 90, um mit der Erzeu
gung eines entsprechenden Basisfluiddrucks die Basisanpreß
kraft zu erzeugen. Der obere Druckraum 92 wird über eine
getrennte Druckfluidleitung 94 gespeist, die seitlich von
diesem Druckraum 92 weg nach rechts führt. Durch das über
diese zusätzliche Druckfluidleitung 94 zugeführte Druck
fluid wird somit in dem Druckraum 92 ein Fluiddruck er
zeugt, der dem im Druckraum 90 aufgebauten Druck entgegen
wirkt. Im Ergebnis läßt sich damit eine negative der Basi
sanpreßkraft überlagerte Zusatzkraft erzeugen.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die
Zusatzkraft wiederum durch Federkraft erzeugt, wobei das
Federelement jedoch durch einen beispielsweise aus Metall
bestehenden Federbalg 96 gebildet ist.
Das Kraftelement 10 umfaßt wiederum eine Kolben/Zylinder-
Einheit 16, 80 aus einem den Anpreßabschnitt 20 tragenden
Kolben 16, der in einem zylindrischen Abschnitt 82 einer im
Joch 12 vorgesehenen Ausnehmung 80 geführt ist. In dieser
Ausnehmung 80 ist ein sich nach unten an den zylindrischen
Abschnitt 82 anschließender erweiterter zylindrischer
Druckraum 98 ausgebildet, in den das untere Ende des Kol
bens 16 hineinragt und in dem der Federbalg 96 angeordnet
ist. Dieser ist einerseits dicht an der Unterseite des Kol
bens 16 und andererseits dicht am Boden der Ausnehmung 80
befestigt. Die Druckfluidleitung 14 mündet seitlich in den
Druckraum 98, um zur Erzeugung der Basisanpreßkraft Druck
fluid in den den Federbalg 96 umgebenden Ringraum einzufüh
ren.
Der Federbalg 96 wird über eine getrennte Druckfluidleitung
100 gespeist, die vom Boden der Ausnehmung 80 her in das
Innere des Federbalgs 96 mündet.
Zwischen dem Kolben 16 und dem zylindrischen Abschnitt 82
der im Joch 12 vorgesehenen gestuften Ausnehmung 80 ist
wiederum ein Dichtring 26 vorgesehen, der wie bei den vor
hergehenden Ausführungsformen in eine in der Wandung der
Jochausnehmung vorgesehene Nut eingesetzt ist.
Durch eine entsprechende Beaufschlagung des Federbalgs 96
über die zusätzliche Druckfluidleitung 100 kann sowohl eine
positive als auch eine negative sich der Basisanpreßkraft
überlagernde Zusatzkraft erzeugt werden.
Der Anpreßabschnitt 20 ist wie bei den vorhergehenden Aus
führungsformen wiederum mit Hydrostatiktaschen 24 versehen.
Bei den Kraftelementen kann es sich jedoch grundsätzlich um
hydrostatische und/oder hydrodynamische Elemente handeln.
Die Kraftelemente können zweckmäßigerweise so beaufschlagt
werden, daß über die jeweiligen Basisanpreßkräfte eine vor
gebbare, entlang des Preßspaltes konstante Grundbelastung
und durch die jeweiligen positiven und/oder negativen Zu
satzkräfte ein vorgebbares Belastungsprofil erzeugt wird.
Claims (24)
1. Anpreßvorrichtung für eine Walze zur Behandlung einer
Materialbahn in einem mit einer Gegenfläche gebildeten
Preßspalt, mit mindestens einem an einem Joch (12)
abgestützten druckfluidbetätigbaren Kraftelement (10),
durch das die Walze oder ein dieser zugeordneter Wal
zenmantel entlang des Preßspaltes an die Gegenfläche
anpreßbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein, vorzugsweise jedes Kraftelement
(10) einerseits über wenigstens eine Druckfluidleitung
(14) beaufschlagbar ist, um durch einen entsprechen
den, das Kraftelement (10) beaufschlagenden Fluiddruck
eine Basisanpreßkraft zu erzeugen, und andererseits
unabhängig von dem die Basisanpreßkraft bewirkenden
Fluiddruck beaufschlagbar ist, um eine sich der
Basisanpreßkraft überlagernde positive oder negative
Zusatzkraft zu erzeugen, wobei die Zusatzkraft zumin
dest teilweise durch eine zusätzliche Druckfluidbeauf
schlagung des Kraftelements (10) und/oder einen dieses
beaufschlagenden Federbalg (60, 96) erzeugt ist.
2. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzkraft zumindest teilweise durch Feder
kraft erzeugt ist.
3. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftelement (10) zur Erzeugung des die Basi
sanpreßkraft bewirkenden Fluiddrucks und zur Erzeugung
eines die Zusatzkraft bewirkenden Fluiddrucks über ge
trennte Druckfluidleitungen (14; 52, 72, 74, 94, 100)
beaufschlagbar ist.
4. Anpreßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kraftelement (10) eine Kolben/Zylinder-Einheit
(16, 18; 76, 78; 16, 80) umfaßt, die über die betref
fende Druckfluidleitung (14) beaufschlagbar ist, um
die Basisanpreßkraft zu erzeugen, und daß der bezüg
lich des Jochs (12) bewegliche Teil der Kolben/Zylin
der-Einheit (16, 18; 76, 78; 16, 80) zusätzlich beauf
schlagbar ist, um die Zusatzkraft zu erzeugen.
5. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der bezüglich des Jochs (12) bewegliche Teil der
Kolben/Zylinder-Einheit (16, 18; 16, 80) durch wenig
stens ein die Zusatzkraft bewirkendes Federelement bzw. Federbelag
(32; 60; 96) beaufschlagbar ist.
6. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement (32; 96) in einem Druckraum (30;
98) der Kolben/Zylinder-Einheit (16, 18; 16, 80) ange
ordnet ist, in den die Druckfluidleitung (14) mündet,
über die die Kolben/Zylinder-Einheit (16, 18; 16, 80)
beaufschlagbar ist, um die Basisanpreßkraft zu erzeu
gen.
7. Anpreßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement wenigstens eine Druckfeder (32)
umfaßt.
8. Anpreßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement einen Federbalg (96) umfaßt.
9. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federbalg (96) über wenigstens eine zugeordne
te Druckfluidleitung (100) beaufschlagbar ist.
10. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federbalg (96) in dem Druckraum (98) der Kol
ben/Zylinder-Einheit (16, 80) angeordnet ist, der mit
dem die Basisanpreßkraft bewirkenden Fluiddruck beauf
schlagbar ist, und daß der Druckraum (98) und der Fe
derbalg (96) über getrennte Druckfluidleitungen (14;
100) beaufschlagbar sind.
11. Anpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federbalg (96) aus Metall besteht.
12. Anpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federelement einen zwischen dem Joch (12) und
dem bezüglich des Jochs (12) beweglichen Teil der Kol
ben/Zylinder-Einheit (16, 18) wirkenden luft- und/oder
fluidgefüllten Federbalg (60) umfaßt.
13. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Federbalg (60) den bezüglich des Jochs (12)
beweglichen Teil der Kolben/Zylinder-Einheit (16, 18)
ringförmig umschließt.
14. Anpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolben/Zylinder-Einheit (76, 78) einen Diffe
rentialkolben (76) sowie zwei auf entgegengesetzten
Seiten an den Differentialkolben (76) angrenzende
Druckräume (90, 92) umfaßt und daß die beiden Druck
räume (90, 92) über jeweils wenigstens eine Druck
fluidleitung (14, 94) beaufschlagbar sind, um die Ba
sisanpreßkraft bzw. die Zusatzkraft zu erzeugen.
15. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Differentialkolben (76) in einem im Joch (12)
vorgesehenen ersten zylindrischen Bohrungsabschnitt
(78) geführt ist, an den sich ein zweiter zylindri
scher Bohrungsabschnitt (82) kleineren Durchmessers
anschließt, in dem ein den Differentialkolben (76) und
einen äußeren Anpreßabschnitt (20) des Kraftelements
(10) verbindendes Zwischenteil (84) geführt ist, und
daß vorzugsweise sowohl am Außenumfang des Differenti
alkolbens (76) als auch an der Innenwandung des zwei
ten zylindrischen Bohrungsabschnitts (82) jeweils ein
Dichtungsring (88, 26) vorgesehen ist.
16. Anpreßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzkraft zumindest teilweise durch wenig
stens eine zusätzliche Kolben/Zylinder-Einheit (34,
36; 62) erzeugt ist.
17. Anpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der bezüglich des Jochs (12) bewegliche Teil der
vom Basisfluiddruck beaufschlagbaren Kolben/Zylinder-
Einheit (16, 18; 76, 78) durch den Kolben (16; 76) ge
bildet ist, dem ein der Gegenfläche zugewandter An
preßabschnitt (20) zugeordnet ist.
18. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (16) der vom Basisfluiddruck beauf
schlagbaren Kolben/Zylinder-Einheit (16, 18) in einer
im Joch (12) vorgesehenen ersten zylindrischen Ausneh
mung (18) geführt ist, daß der Kolben (34) der zusätz
lichen Kolben/Zylinder-Einheit (34, 36) in einer im
Boden (28) der ersten Ausnehmung (18) vorgesehenen
zweiten zylindrischen Ausnehmung (36) kleineren Quer
schnitts geführt ist und daß der Kolben (34) der zu
sätzlichen Kolben/Zylinder-Einheit (34, 36) über eine
Kolbenstange (38) mit einem zusätzlichen Kolbenelement
(40) verbunden ist, das in eine vorzugsweise zylindri
sche Ausnehmung (42) des Kolbens (16) der vom Basis
fluiddruck beaufschlagbaren Kolben/Zylinder-Einheit
(16, 18) eingreift, um diesen zur Erzeugung der Zu
satzkraft zu beaufschlagen.
19. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den in der ersten zylindrischen Ausnehmung (18)
gebildeten Druckraum (30) und in den in der zweiten
zylindrischen Ausnehmung (36) gebildeten Druckraum
(56) getrennte Druckfluidleitungen (14; 52) münden.
20. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (16) der vom Basisfluiddruck beauf
schlagbaren Kolben/Zylinder-Einheit (16, 18) in einer
im Joch (12) vorgesehenen ersten zylindrischen Ausneh
mung (18) geführt ist, daß wenigstens zwei, paarweise
auf gegenüberliegenden Seiten der ersten zylindrischen
Ausnehmung (18) angeordnete zusätzliche Kol
ben/Zylinder-Einheiten (62) vorgesehen sind und daß
der den Anpreßabschnitt (20) beaufschlagende Kolben
(64) einer jeweiligen zusätzlichen Kolben/Zylinder-
Einheit (62) in einer zumindest abschnittsweise zylin
drischen zweiten Ausnehmung (68) des Jochs (12) ge
führt ist.
21. Anpreßvorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den in der ersten Ausnehmung (18) gebildeten
Druckraum (30) und in die in den zweiten Ausnehmungen
(68) gebildeten Druckräume (70) getrennte Druckfluid
leitungen (14; 72) münden, wobei die in die zweiten
Ausnehmungen (68) mündenden Druckfluidleitungen (72)
vorzugsweise miteinander verbunden sind.
22. Anpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der bezüglich des Jochs (12) bewegliche Teil der
vom Basisfluiddruck beaufschlagbaren Kolben/Zylinder-
Einheit (16, 18; 76, 78; 16, 80) durch den Kolben (16, 76) gebildet ist.
23. Anpreßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzkraft steuerbar ist und vorzugsweise so
wohl positive als auch negative Werte annehmen kann.
24. Anpreßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftelemente (10) so beaufschlagbar sind, daß
über die jeweiligen Basisanpreßkräfte eine vorgebbare,
entlang des Preßspaltes vorzugsweise konstante Grund
belastung und durch die jeweiligen positiven und/oder
negativen Zusatzkräfte ein vorgebbares Belastungspro
fil erzeugt wird.
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DE1996116800 DE19616800C2 (de) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Anpreßvorrichtung für eine Walze |
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DE1996116800 DE19616800C2 (de) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Anpreßvorrichtung für eine Walze |
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DE19616800A1 DE19616800A1 (de) | 1997-11-06 |
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DE (1) | DE19616800C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10351294A1 (de) * | 2003-10-31 | 2005-06-02 | Voith Paper Patent Gmbh | Anpresseinrichtung |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
DE3640902C2 (de) * | 1986-11-29 | 1990-03-29 | Eduard Kuesters, Maschinenfabrik, Gmbh & Co Kg, 4150 Krefeld, De | |
DE3820974C2 (de) * | 1988-06-22 | 1990-04-12 | Eduard Kuesters, Maschinenfabrik, Gmbh & Co Kg, 4150 Krefeld, De | |
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1996
- 1996-04-26 DE DE1996116800 patent/DE19616800C2/de not_active Expired - Fee Related
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