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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steueranlage für Lager
für eine
hydrostatisch gelagerte Walze einer Papier-, Karton- oder Endbearbeitungsmaschine,
welche einen Spalt mit einer Gegenwalze bildet, um den Spalt zu öffnen und
zu schließen
und eine lineare Last zu erzeugen, wobei die Walze durch ihre Achse
an einem Lagerträger
oder dergleichen mittels hydraulisch beaufschlagter Lagerelemente gelagert
ist, mindestens eines der Lagerelemente, ein sogenanntes Hauptlagerelement,
in einer Hauptlastebene in Richtung auf die Gegenwalze wirkt und ein
anderes Lagerelement, ein sogenanntes Anschlagelement, in der Hauptlastebene
weg von der Gegenwalze wirkt, und die Lagerelemente mit Lagerschalen
ausgerüstet
sind, die um das Walzenachsenlager herum einbaubar sind, um die
besagte Achse und damit die gesamte Walze drehbar relativ zu dem Lagerträger oder
dergleichen abzustützen.
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Diese
Lösung
ist aus den älteren
finnischen Patentanmeldungen
FI
970 624 A und
FI
970 625 A der Anmelderin bekannt.
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Weiterhin
ist aus der
DE 33 17
974 A1 ein hydrostatisches Stützelement und dessen Verwendung in
einer Walzvorrichtung bekannt. In der
DE 37 02 245 A1 ist ein Kalander beschrieben,
der an Schwenkhebeln befestigte Walzenlager für Mittelwalzen aufweist. Die
Schwenkhebel sind an Lagerblöcken
schwenkbar gehalten, die jeweils längs einer vertikalen, gestellfesten
Bahn verstell- und positionierbar sind.
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Ein
Ziel der Erfindung ist es, eine Steueranlage für Lager der oben angegebenen
Art zu schaffen, welche in einfacher Weise dazu benutzt werden kann,
die Möglichkeit,
einen Spalt zu öffnen
und zu schließen
und eine erwünschte
lineare Last herzustellen, vorzusehen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist
es, eine Steueranlage zu schaffen, die dazu benutzt werden kann,
den Rahmen einer Papier-, Karton- oder Endbearbeitungsmaschine zu
entlasten. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, in einer Papier-, Karton-
oder Endbearbeitungsmaschine den Einsatz derartiger Rahmen zu ermöglichen,
die in der Lage sind, einige der Schwingungsprobleme zu überwinden.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine derartige Anordnung
zu schaffen, bei der der Einsatz externer Zylinder, wo immer erforderlich,
allein auf die Handhabung der Walzen beschränkt werden kann.
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Die
Steueranlage für
Lager gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
Druckraum in einem Lastzylinder für die Lagerschale des Hauptlagerelementes
mit einem hydraulischen Solldruck durch eine Leitung beaufschlagbar
ist, wobei die Leitung stromauf des Druckraumes in einen ersten
Zweig und in einen zweiten Zweig verzweigbar ist, wobei das Ende
des ersten Zweiges, das näher an
dem
Lastzylinder liegt, unter der Wirkung eines Kolbens des Lastzylinders
schließbar
ist, wenn sich der Kolben seiner Stellung entsprechend einer Öffnungsstellung
des Spaltes nähert,
daß die Leitung
(Pk) mit einem Ventil versehen ist, das in einer ersten Stellung
einen Strom in den Lastzylinder zuläßt und in einer zweiten Stellung
ihn sperrt, jedoch einen Hydraulikflüssigkeitsstrom weg aus dem
Druckraum des Lastzylinders zuläßt,
daß die Leitung
einen Verzweigungspunkt in einem Abschnitt hat, der zwischen dem
Ventil und dem Lastzylinder verläuft,
und
daß die
Leitung in ihrem zweiten Zweig mit einem Ventil versehen ist, das
in einer ersten Stellung einen Strom in den Druckraum des Lastzylinders
und aus ihm heraus sperrt, und in einer zweiten Stellung einen Strom
in den Druckraum des Lastzylinders zuläßt.
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Außerdem ist
vorzugsweise vorgesehen, daß der
Druckraum des Lastzylinders ferner über ein Absperrventil mit einer
einen Bremsdruck führenden Druckleitung
verbindbar ist.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß das
Absperrventil mit einem Steuerelement versehen ist, das in der Lage
ist, das Absperrventil zu öffnen
und in einer Öffnungsstellung
zu halten, wenn der Kolben des Lastzylinders sich einer Stellung
entsprechend der Öffnungsstellung
des Spaltes nähert.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß ein Druckraum
in einem Lastzylinder (16) für die Lagerschale des Anschlagelementes
mit einem konstanten Hydraulikdruck beaufschlagbar ist. Das Öl, das in dem
Druckraum vorhanden ist, trägt
durch die Wirkung einer Lagerschale des Abstützelementes die Walzenachse
und dämpft
Schwingungen, ohne jedoch eine Bewegung der Walze in Richtung weg
von dem Hauptlagerelement zu unterbinden. Die Druckregelung für die Lagerschale
des Hauptlagerelementes wird für
die Betätigung
der Walze zum Öffnen
und Schließen
des Spaltes wie auch zum Herstellen einer Last an dem Walzenspalt
verwendet.
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Die
Anordnung bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist so getroffen, daß ein
Druckraum in einem Lastzylinder für die Lagerschale des Anschlagelementes
mit einem konstanten Hydraulikdruck beaufschlagbar ist.
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Bei
einer herkömmlichen
Spaltkonfiguration schreitet die Spaltkraft auf einem langen Weg
mittels der unteren Zylinder und des gesamten Rahmens von einer
unteren Walze zu einer oberen Walze fort. Dadurch, daß das Lager
mit einer Schnellöffnungsmöglichkeit
ausgestattet ist, ist es möglich,
den mechanischen Rahmen leichter zu bauen und das Lastsystem mittels
einer kürzeren
Leistungstransmission zu verstärken.
Das Weglassen der unteren Zylinder vereinfacht überdies die Steueranlage.
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Bei
einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist vorgesehen, daß die gleitend gelagerte Gegenwalze
mit einem Rahmen der Papier-, Karton oder Endbearbeitungsmaschine gelenkig
verbunden ist, um durch einen Betätigungszylinder verschwenkt
werden zu können,
wobei die Gegenwalze mit Versteifungselementen versehen ist, die
mit Hilfe des Betätigungszylinders
gegen eine feste Reaktionsfläche
betätigbar
sind, welche an dem Rahmen der Papier-, Karton- oder Endbearbeitungsmaschine
angebracht oder abgestützt
ist.
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Bei
dieser Lösung
kann der Betätigungszylinder
dazu benutzt werden, die Gegenwalze gegen eine Reaktionsfläche zu treiben,
was in einer dynamisch robusten Konstruktion resultiert, und die
tatsächliche
Belastung erfolgt über
das Hauptlagerelement einer unteren Walze.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben. In
diesen zeigt:
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1 in
schematischer Weise eine Lageranordnung für das eine Ende einer Walze,
die zusammen mit einer Gegenwalze einen Spalt bildet, mit Lagerschalen,
die bei der Handhabung der Walze in Richtung des Spaltes teilnehmen;
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2 ein
exemplarisches Ausführungsbeispiel
für eine
Lageranordnung der Erfindung in einer schematischen Seitenansicht.
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1 zeigt
in schematischer Weise eine Steueranordnung für Lager für eine hydrostatisch gelagerte
Walze 2 einer Papier-, Karton- oder Endbearbeitungsmaschine,
welche mit einer Gegenwalze 1 einen Spalt bildet zum Öffnen und
Schließen
des Spaltes N und zum Herstellen einer linearen Last.
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Die
Walze 2 ist an beiden Enden über ihre Achse 3 an
einem Lagerträger
(nicht gezeigt in 1) oder dgl. mittels hydraulisch
belastbarer Lagerelemente 5, 6 drehbar gelagert.
Zumindest eines dieser Elemente, ein sogenanntes Hauptlager element 5,
wirkt in einer Hauptlastebene A-A in Richtung auf die Gegenwalze 1,
und eines dieser Elemente, ein sogenanntes Anschlagelement 6,
wirkt in der Hauptlastebene in Richtung weg von der Gegenwalze 1.
Die Lagerelemente 5, 6 sind mit Lagerschalen 7, 8 ausgerüstet, die
um das Lager der Achse 3 der Walze 2 herum angeordnet sind,
um die Achse 3 und dadurch die gesamte Walze 2 relativ
zu dem Lagerträger
oder dgl. drehbar abzustützen.
Die Lageranordnung der 1 zeigt nur diejenigen Lagerschalen,
die bei der Verstellung der Walze 2 in der Hauptlastebene
A-A teilnehmen. Die Lagerschalen 7, 8 sind mit
Lastzylindern 9, 16 versehen, welche an dem Lagerträger oder
dgl. fest angebracht sind.
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Ein
Druckraum 11 in dem Lastzylinder 9 für den Lagerbacken 7 des
Hauptlagerelementes 5 ist mit einem hydraulischen Solldruck
durch eine Leitung Pk beaufschlagbar. Stromauf des Druckraumes 11 verzweigt
sich die Leitung Pk in einen ersten Zweig Pk1 und einen zweiten
Zweig Pk2. Der erste Zweig Pk1 erstreckt sich in den Druckraum 11 des Lastzylinders 9 so,
daß der
Kolben 13 des Lastzylinders, das näher am Lastzylinder 9 liegende
Ende des ersten Zweiges Pk1 verschließt, wenn sich der Kolben 13 seiner
Stellung nähert,
die einer Öffnungsstellung
des Spaltes N entspricht. Der zweite Zweig Pk2 erstreckt sich in
den Druckraum 11 des Zylinders 9 so, daß die Stellung
des Kolbens 13 keinen Einfluß auf eine Strömung durch
den besagten Zweig hat.
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Die
Leitung Pk ist mit einem Ventil V versehen, das in einer ersten
Stellung a einen Strom in den Druckraum 11 des Lastzylinders 9 zuläßt und in
einer zweiten Stellung b sperrt, jedoch einen Hydraulikflüssigkeitsstrom
weg von dem Druckraum 11 des Lastzylinders 9 in
einen Speicher 22 zuläßt. Die
Leitung Pk hat ihren Verzweigungspunkt 14 in einem Abschnitt,
der zwischen dem Ventil V und dem Lastzylinder 9 verläuft.
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Die
Leitung Pk ist in ihrem zweiten Zweig Pk2 mit einem Ventil Va versehen.
Dieses Ventil hat eine erste Stellung d, in der ein Strom in den
Druckraum 11 des Lastzylinders 9 und aus ihm heraus
gesperrt ist, und eine zweite Stellung e, in der ein Strom in den
Druckruam 11 des Lastzylinders 9 möglich ist.
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Außerdem ist
der Druckraum 11 des Lastzylinders 9 vorzugsweise
in der Lage, über
ein Absperrventil Vj mit einer Druckleitung Pj, in der ein Bremdruck
herrscht, verbunden zu werden.
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Das
Absperrventil Vj ist mit einem Steuerelement 15 versehen,
das dazu dient, das Absperrventil Vj zu öffnen und es in einer Öffnungsstellung
zu halten, wenn sich der Kolben 13 des Lastzylinders einer Stellung
entsprechend einer Öffnungsstellung
des Spaltes nähert.
Bei dem Ausführungsbeispiel
der 1 wird das Steuerelement 15 von einer
Stange gebildet, die sich von der Unterseite des Kolbens 13 wegerstreckt
und in der Lage ist, das Absperrventil Vj zu öffnen, und zwar durch Verwendung
einer Feder 23, um ein Verschlußglied 24 des Absperrventils
zu verstellen, das in eine Schließstellung getrieben wird, und
um somit zu ermöglichen,
daß der
in der Druckleitung Pj herrschende Bremsdruck in den Druckraum 11 des
Lastzylinders 9 gelangt.
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Ein
Druckraum 18 in dem Lastzylinder 16 für die Lagerschale 8 des
Anschlagelementes 6 kann mit einem konstanten Hydraulikdruck
durch eine Leitung P1 beaufschlagt werden. Dieser konstante Hydraulikdruck
erlaubt es, daß die
Lagerschale 8 die Achse 3 abstützt und Schwingungen dämpft, ohne
jedoch zu verhindern, daß sich
die Walze 2 in Richtung auf die Gegenwalze 1 bewegt.
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Die
Steueranlage arbeitet wie folgt.
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Die 1 zeigt
einen Zustand, in dem der Spalt N abgedichtet ist. Dieser Zustand
wird dadurch erreicht, daß die
Leitung Pk mit einem Druck entsprechend einem erwünschten
linearen Druck beaufschlagt und ein zusätzliches Ventil Va geöffnet wird, wobei
der Druck durch den Zweig Pk2 Zugang zu einer Stelle unterhalb des
Lastkolbens 13 für
die Lagerschale 7 erhält.
Der Grund hierfür
ist, daß der
Kolben 13, wenn sich die Lagerschale 7 unten befindet,
den Einlaß zu
dem Zweig Pk1 der Zufuhrleitung abdeckt. Die Folge ist, daß sich die
Lagerschale 7 und die Walze 2 in Richtung auf
die Gegenwalze 1 zu bewegen beginnen. Die Walze 2 bleibt
stehen, wenn sie mit der Gegenwalze 1 in Berührung gelangt.
Der Walzenspalt N entwickelt somit eine lineare Last entsprechend
dem Lastdruck. An diesem Punkt ist das zusätzliche Ventil Va geschlossen;
eine Verbindung mit dem Druckraum 11 wird jedoch durch
den Zweig Pk1 aufrechterhalten.
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Wenn
es erwünscht
ist, den Spalt N zu öffnen,
wird das Ein-Aus-Ventil V in die Stellung b umgeschaltet, um die
Verbindung der Zufuhrleitung Pk mit dem Druckraum 11 abzuschneiden
und eine Verbindung aus dem Druckraum 11 zur Ab gabe des Drucks
an den Speicher 22 zu öffnen.
Als Folge hiervon bewegen sich die Lagerschale 7 und die
Walze 2 von der Gegenwalze 1 weg.
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Als
Folge eines für
das Lager gewählten
Hubes 25 kommt die Stange 15, die unterhalb der
Lagerschale 7 befestigt ist, mit dem Ventil Vj in Berührung und öffnet es
bis zu einem gewissen Grad. Als Folge gelangt der Bremsdruck, der
in der Druckleitung Pj hinter dem Ventil Vj herrscht, Zugang zu
dem Druckraum 11 unter der Lagerschale 7 und beendet die
Bewegung der Lagerschale 7 und der Walze 2, nachdem das
Ventil Vj ausreichend geöffnet
wurde. Damit der zu diesem Zeitpunkt in den Druckraum 11 fließende Druck
nicht in den Speicher 22 entweichen kann, hat der Kolben 13 bei
seiner Abwärtsbewegung den
Zweig Pk1 der Lastdruck-Zufuhrleitung geschlossen.
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Bei
Verwendung einer Steueranlage gemäß der Erfindung können die
Lagerträger
oder dgl. für die
Walzen 2 und die Gegenwalze 1 unmittelbar miteinander
verbunden werden, und zwar mittels eines Rahmens der Papier-, Karton-
oder Endbearbeitungsmaschine und/oder durch getrennte Zugglieder (nicht
gezeigt).
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Bei
der in 2 gezeigten Anordnung ist eine gleitend gelagerte
Gegenwalze 1 mit einem Rahmen 19 der Papier-,
Karton- oder Endbearbeitungsmaschine gelenkig verbunden, um durch
einen Betätigungszylinder 20 relativ
zu einer Achse 26 verschwenkt werden zu können. Um
die Vorteile einer Konstruktion gemäß 1 zu erzielen,
bei der die Gegenwalze 1 ortsfest in ihrer Stellung gelagert
ist und die Walze 2 mit einem durch das Lagersystem erzeugten
Hub 25 versehen ist, hat die Konstruktion der 2 Versteifungselemente 4' für die Gegenwalze 1,
welche von dem Betätigungszylinder 20 gegen eine
feste Reaktionsfläche 21 getrieben
werden kann, die an dem Rahmen 19 angebracht oder abgestützt ist,
was in einer dynamisch robusten Konstruktion resultiert, wobei die
Spaltlast mittels der Gleitlager 5 der Walze 2 erzeugt
wird. Bei der Lösung
der 2, bei der es aus konstruktiven Gründen erforderlich
ist, daß die
Gegenwalze 1 entfernt werden kann, wann immer dies wünschenswert
ist, ist es somit möglich,
einen Zustand entsprechend der 1 zu erreichen,
wenn der Betätigungszylinder 20 die Lagerschalen 4' der Gegenwalze 1 gegen
die entsprechende feste Reaktionsfläche 21 mit einer solchen
Kraft andrückt,
daß die
von der Walze 2 auf die Gegenwalze 1 ausgeübte Spaltlast
nicht in der Lage ist, die Gegenwalze 1 aus ihrer Halterung
zu lösen.