DE2020126A1

DE2020126A1 - Auf Durchbiegung beanspruchbare Walzenanordnung

Info

Publication number: DE2020126A1
Application number: DE19702020126
Authority: DE
Inventors: Peter Hold; Cournoyer George Raphael
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1970-04-24
Publication date: 1971-11-11
Also published as: DE2020126B2; DE2020126C3

Description

Auf Durchbiegung beanspruchbare Walzenandordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine auf Durchbiegung beanspruchbare angetriebene und gesteuerte Walzenanordnung.
Auf Durchbiegung beanspruchbare Walzenanordnungen sind bereits bekannte und z.B. in den US-Patentschriften 3 286 325 und 3 290 897 beschrieben. Eine derartige Walzenanordnung umfaßt einen Walzenkörper, der einen Arbeitswalzendruck ausübt, und zumindest einen damit verbundenen Walzenansatz. Der Walzenansatz ist beider aus der US-Patentschrift 3 286 325 bekannten Anordnung fest mit dem vorgesehenen Walzenkörper verbunden, und im Falle der aus der US-Patentschrift 3 290 897 bekannten Anordnung ist der vorgesehene Walzenansatz mit dem vorgesehenen Walzenansatz flexibel verbunden. Der Walzenkörper und der Walzenansatz sind durch sich drehenden zylindrische Mäntel gebildet. Dabei verläuft eine sich nicht drehende Welle durch den Walzenkörper und durch den Walzenansatz hindurch, und zwar derart, daß zwischen beiden ?t:)iementen ein radialer Abstand vorhanden ist.
In einem Gehäuse, welches derjenige eil ist, der von dem Rahmen einer dei betreffende Walzenanordnung verwendenden Kalanderandordnung, einer Mühle oder einer sonstigen Anordnung getragen wird, ist der Ansatz drehbar gelagert.
Bisher sind hierfür Antifriktionslager verwendet worden.
Die sich nicht drehende Welle ist in dem sich drehenden Ansatz durch sich selbst einstellende Lager drehbar gelagert, und zwar derart, daß der erwähnte Ansatz die Welle trägt.
Auch hier sind Antifriktionslager vorgesehen.
Zwischen der Innenseite der Walze und der Welle sind Einrichtungen vorgesehen, die einen Walzendurchbiegungs-Steuer druck ausüben, auf den die Welle als Träger durchbiegt. Mit dieser Durchbiegung ist eine Winkelablenkung desjenigen Wellenteiles verbunden, der von dem sich selbst einstellenden Lager in dem Walzenansetz getragen wird.
Wenn der Walzenansatz mit dem Walzenkörper fest vorbunden ist, trägt der betreffende Ansatz, der von dem Gehäuse drehbar festgehalten wird, den Walzenkörper. Sind der Walzenkörper und der Walzenansatz flexibel miteinander verbunden, so trägt ein sich selbst einstellendes Lager zwischen der Welle und dem benachbarten Ende des Walzenkörpers diesen Walzenkörper auf der Welle.
Sämtliche vorstehend betrachteten Naßnahmen bezichen sich auf die Antriebsseite der Walze. Die andere oder nicht angetriebene Seite kann an einem Gehäuse angeordnet sein, das einem auf der betreffenden Seite vorgesehenen weiteren Walzenansatz umgibt und das mit Hilfe ienes sich selbst einstellendem Lagers zwischen dem Welzenansatz und der Welle fest mit derart nach außen, daß sie gegen Drehung gesichert werden kann. Ist an dem betreffenden Ende kein Walzenansatz vorgesehen, so wird entsprechend einer weiteren Befestigung oder Halterung für das nicht angetriebene de der Walze die Welle, die sich über den Walzenkörper an dem betreffenden Ende hinaus erstreckt, schwingbar in einem Gehäuse befestigt, wobei der Walzenkörper an dem betreffenden Ende mit Hilfe eines sich selbst einstellenden Lagers auf der Welle gelagert wird. Die erste dieser Anordnungen wird im allgemeinen da1n benutzt, wenn das Antriebsende des Walzenansatzes mit dem Walzenkörper fest verbunden ist. Die zweite beschriebene Anordnung wird hingegen dann benutzt, wenn der Walzenansatz flexibel mit dem Waizenkörner verbunden ist.
Die Verwendung von Antifriktionslagern zwischen dem Gehause und dem Wslzenansatz und zwischen dem Walzenansatz und der Welle brinr;t nun verschiedene Nachteile mit sich. Einer dieser Nachteile liet darin, daß für jedes der Ihrer ein entsprechender Raum erforderlich ist. Jedes Lager besteht normalerweise aus zwei Laufringen, die auf zwischen ihnen liegenden Walzenelementen laufen. Dies bedeutet, daß das Gehäuse einen derart; großen Durchmesser besitzen muß, daß seine Anwendun mit Rahmen verboten ist, die Stqnderfenster von beschränkter Größe aufweisen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß beiden Antifriktionslagern ein Metall-Metall-Kontakt zwischen den laufenden Teilen vorhanden ist, was auch bei Anwendung der besten Schmiertechniken zu einer schnelleren Abnutzung führt als wünschenswert ist. 1:in weiterer Nachteil besteht darin, daß Antifriktionslager nur eine beschränkte Belasstungsfähigkeit besitzen, und zwar insbesondere dann, wenn sie im Hinblick auf einen beschränkten Raum konzipiert sind.
Der Erfindung liest nun die Aufhabe zu grunde, einen Weg zu zeigen, wie auf besonders einfache Weise eine Walzenanordnung aufzubauen ist, bei der die vorstehend aufgezeigten, mit der Verwendung von Antifriktionslagern verbundenen Probleme übezwund.en sind.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit hilfe einer auf Durchbiegung beanspruchbaren angetribenen und gesteuerten Walzenanordnung, enthaltend einen Walzenkörper und zumindest einen damit verbundenen Walzenansatz, der wie der \alzenkörper durch ein sich drehendes zylindrisches Mantelgehäuse gebildet ist, wobei. durch den Walzenkörper und den Welzenansatz eine sich nicht drehende Welle unter Einhaltung eines bestimmten Radialabstandes hindurchverläuft, wobei der Walzenansatz in einem sich nicht drehenden Gehause drehbar gelagert ist, wobei sich selbst ausrichtende Larereinrichtun:en zur Lagerung der Welle in dem Walzen ansatz vorgesehen sind und wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die zwischen dem Walzenkörper und der Welle einen solchen Steuerdruck ausüben, daß eine Durchbiegung der Welle und eine Winkelauslenkung des von dem sich selbst ausrichtenden I,azerteil in dem Walzenansatz getragenen Wellenteils erfolgt Diese walzenanordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zur drehbaren Lagerung des Walzenansatzes in dem Gehäuse der Walzenansatz eine zylindrische Flache auf seiner Außenseite besitzt und einen ersten hydrostatischen Lagerlaufring und auf der Innenseite des Gehäuses eine Vielzahl von umfangsmäßig voneinander beabstandeten hydrostatischen Lagerpuffern bildet, die entsprechend dem Laufrin: geformt sind, daß der Walzenansatz auf seiner Innenseite eine zylindrische Oberflache aufweist und einen zweiten hydrostatischen Lagerlaufring bildet, daß eine sich nicht drehende Iflilse die Welle auf der Innenseite des Walzenansatzen umgibt und eine Vielzahl von umfangsmäßig voneinander beabstandeten hydrostati schen Lagerpuffern auf ihrer Außenseite aufweist, die ontsprechend dem zweiten Laufring geformt sind, daß zwischen der Hülse und der Welle ein Kipplager vorgesehen ist, daß die Innenseite der Hülse von der Welle derart in radialer Richtung beabstandet ist, daß die Welle auf dem Kipplager winkelig auslenkbar ist, und daß ftir die hydrostatischen Lager Strömungs-Drosseleinrichtungen vorgesehen sind, über die die Speisung der Lagerpuffer mit einer Strömungsflüssigkeit erfolg Im Unterschied zu Antifriktionslagern benötigen hydrostatische Lager keine Zwischenwalzenelemente. Deshalb sind hydrostatische Lag in radialer Richtung kompakt, außerdem ist bei solchen Lagern kein Metall-MEtall-Kontakt wischen den laufenden Teilen vorhanden, und schließlich zeichnen sich derartige Lager durch eine hohe Belastbarkeit aus, und zwar auch dann, wenn sie im Hinblick auf Beschränkungen in dem in radialer Richtung zur Verfügung stehenden Raum ausgelegt sind.
Hydrostatische Lager erfordern jedoch ine konstante Flüssigkeits strdmung durch eine Strömungsdrosseleinrichtung hindurch.
I)ies bedeutet, daß die Flüssigkeit sowohl in als auch aus diesen Lagern strömen muß. Bisher hat diese Forderung die Anwendung der betreffenden Lager auf der Antriebsseite einer gesteuerten Walzenanordnung verhindert.
Bezüglich hydrostatischer Lager sei an dieser Stelle auf die Veröffentlichung "Cast Bronze Hydrostatic Bearing Design Manuel", veröffnetlicht von Cast Bronze Bearing Institute, Inc.
hingewiesen. Es sei in diesem Zusammenhang noch bemerkt, daß andere Metalle als Bronze in derartigen Lasern verwendet werden können.
Die Besonderheit der Erfindung wird also generell darin gesehen, daß der Walzenansatz, ob mit dem Walzenkörper fest oder flexibel verbunden1 eine zylindrische Fläche auf seiner Außenseite besitzt, di. einen hydrostatischen Lagerläufer bildet.
Das Gehäuse weist eine Vielzahl von auf seiner Innenseite umfangsmäßig verteilten Lagerpuffern suf, die in der Form dem auf der Außenseite des Walzenanaatzes befindlichen zylindrischen Läufer entsprechen. Die sich selbst einstellende Lageranordnung zwischen diesem Walzenansatz und der Wolle ist ferner durch den Walzenansatz gebildet. Diese Walsenansatz besitzt auf seiner Innenseite eine zylindrische Oberflache, um ebenfalls einen hydrostatischen Lagerläufer bzw.
Lagerlaufring zu bilden. Darüber hinaus umgibt die sich nicht drehend. Hülse die Welle innerhalb des Walzenansatzes.
Die Hülse weist eine Vielzahl von auf ihrer Außenseite umfangsmäßig verteilten hydrostatischen Lagerpuffern auf.
Diese Lagerpuffer sind so geformt, daß sie mit dem gerade erwähnten, auf der Innenseite des Walzenansatzes vorgesehenen Laufring überinstimmen. Die Selbsteinstellwirkung wird dabei daduroh ersielt, daß zwischen der -Innenseite der Je und der Welle eine Schwinganordnung vorgesehen wird. Die Innenseite der Hülse ist dabei von der Welle derart radial beabstandet, daß die Welle auf der Schwinganordnung eine Winkelauslenkung erfahren kann.
s sei bemerkt, daß sämtliche Lasverputter auf des sich nicht drehenden Gehäuse und der Hülse ordnet oder durch dies Elemente gebildet sind. Ohne die Verwendung von Laufberührungspunkten oder irgendeines anderen unpraktischen Mittels kann die für die Lager, die durch die Lagerpuffer und die Laufringe gebildet sind, erforderliche Flüssigkeitsströmung durch feste Rohrleitungen zugeführt werden. Die notwendigen Strömungsdrosseleinrichtungen für die hydrostatischen Lager sind einfach anzuordnen, um die Flüssigkeitsströmung für die verschiedenen Lagerpuffer zu drosseln.
An Hsnd von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine vertikale Schnittansicht von Walzenlaufteilen, unter Verdeutlichung eines Gehäuses, eines ansatzes und einer Welle sowie unter Verdeutlichun; von Lagerpuffern und Laufringflächen von hydrostatischen Lagern.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt entlang der in Fig. 1 eingetragenen Linie 2-2.
Fig. 3 zeigt in einem Längsschnitt entlang der Linie 3-3 einen entsprechenden Ausschnitt.
Fig. 4 zeigt in entsprecheder Ansicht wie Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 4-4.
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt der gesamten Walze, wobei durch die zuvor genannten Figuren gezeigte Einzelbeiten der Erfindung wegelassen sind.
Fig. 6 zeigt schematisch ein Flußdiagramm.
Im folgenden sei zunächst die in Fig. 2 dargestellte Anordniun. naher betrachtet. Gemäß Fig. 2 ist ein Walzenkörper 1 mit einem Walzenansatz 2 vorgesehen, der mil; dem Walzenkörper 1 über eine flexible Zahnradantriebseinrichtung ververbunden ist. Als Zahnradantriebseinrichtung dient dabei eine Antriebseinrichtung, wie sie in der oben erwähnten US-Patentschrift 3 290 897 beschrieben ist. Diese Antriebeeinrichtung enthält ein Zahnrad 3 mit Innenverzahnung, das an dem Walzenkörper 1 mittels Schrauben 4 befestitrt ist, ein ,33ahnred 5 mit Innenverzahnung, das an dem Ansatz 2 mittels Schrauben 2. befestigt ist, und eine Hülse 7 mit einem rbahnrad 8, das eine Außenverzahnung trägt. Das Zahnrad 8 kämmt mit seiner zahnung in den Zahnrädern 9 und 5. Auf einer sich nicht drehenden Welle 9 ist der Walzenkörper 1 über ein sich selbst einstellendes Antifriktionslager 10 gelagert.
Die Welle 9 verlauft durch den Walzenkörper 1 und durch den dalzenansatz 2 hindurch. Dabei ist twischen diesen Elementen und der Welle ein solcher radialer abstand vorhanden, daß die betreffende Welle in Bezug auf den Walenkörper 1 ausgelenkt werden kann. Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß der Walzenkörper 1 eine Auslenkung erfordern kann, wenn seine Arbeitsbedingungen eine Über- oder Unterwölbung erforderlich machen.
Wie zuvor bemerkt, muß der Walzenansatz 2 in einem Gehäuse 11 gelagert werden. Ferner muß ein sich selbst einstellendes Lager zwischen der Innenseite dieses Ansatzes 2 und dem Ende der Welle 9 vorhanden sein. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Belastung auf die Welle 9 auf die Innenseite des Walzenansatzes 2 und von der Außenseite dieses Walzenansatzes 2 auf das Gehäuse 11 Übertragen wird. Dieses Gehäuse 11 ist in dem Rahmen des di. Walzenanordnung verwendenden Kalanders oder einer entsprechenden Mühle oder sonstigen Maschine angeordnet, welcher die gesteuerte Walzenanordnung zugeordnet ist.
Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung könnte jede Einrichtung zur Ausübung eines Walzenauslenk-Steuerdruckes zwischen der Innenseite des Walzenkörpers 1 und der Welle 9 verwendet werden. Die einzige Einrichtung, die sich stets als praktisch erwiesen hat, umfaßt jedoch einen Flüssigkeitskörper zwischen dem Walzenkörper und der Welle. Auf diese Weise wird ein gleichmäßiger Druck zwischen diesen beiden Elementen über die Länge des Walzenkörpers erhalten. Dabei wird dieser gelichmäßige Druck entweder direkt oder indirekt auf die beiden Elemente ausgeübt. Dieses neue Konzept ist an anderer Stelle näher beschrieben (US-Patentschriften 2 908 964 und 3 043 211).
Die vorliegende Anordnung stellt nun ein spezielles Beispiel dar, wie es in der in der gerade erwähnten US-Patentschrift 2 908 964 beschriebenen Anordnung verwendet ist, um das Konzept der Ausnutzung des gleichmäßigen Drucks zu veranschaulichen. Die Welle 9 weist somit eine längliche Abschlußanordnung 12 und eine Enddichtungsanordnung 15 auf, die den Zwischenraum zwischen den Walzenkörper 1 und der Welle 9 in obere und untere Kammern aufteilt. Zur Vermeidung eines Durcheinanders verlaufen eine unter Druck stehende Flüssigkeit führende Durchgänge vom rechten Ende der Walze durch die stillstehende Welle zu diesen Kern hin, ohne daß dies in der Zeichnung nähre dargestellt ist.
Dadurch kann die Druckflüssigkeit in eine Kammer eingeführt werden, während aus der anderen Xamner Jede durchringende Flüssigkeit abgeführt werden kann. Die spezielle Ausführung dieses Prinzips der gleichmäßigen Druckausübung zur Steuerung der Walzenauslenkung braucht zum Verstädnis der Erfindung nicht weiter erläutert zu werden.
Im folgenden sei die in lig. 1 bis 4 dargestellte Anordnung näher betrachtet. Bei dem Walzenansatz 2 sind die äußeren und ineren Flächen 14 und 15 als konzentrische Zylinderflächen ausgebildet. Diese Zylinderflächen stellen zwei hydrostatische Lageraufringe dar. Der Walzenansatz 2 dreht sich, wi. zwar beschrieben. Die Innenseite des Gehäuses 11 ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Im vorliegenden Beispiel sind hydrostatische Lagerpuffer 16 dadurch gebildet, daß unmttelbar in das Gehäuse eingearbeitete Ausnehmungen vorgesehen sind. Diese Ausnehmungen könnten auch gesonderte Elemente sein. Die erforderliche Flüssigkeitsströmung, für die normalerweise Schmieröl verwendet wird, wird dem jeweiligen Lagerpuffer 16 durch Durchgänge 17 zugeführt, die axial durch das Gehäuse 11 gebohrt sind. Da sich das Gehäuse 11 nicht dreht, können Rohrleitungen 18 unmittelbar mit diesen Durchgängen 17 verbunden sein, ohne daß irgendwelche Laufverbindungsglieder zu verwenden sind. Die axialen Durchgänge 17 sind einzeln mit den verschiedenen Lagerpuffern 16 durch diagonale Durchgänge 19 verbunden. Wie dargestellt, sind zwei Umfangsreihen von axial voneinander beabstanden Lagerpuffern 16 vorgesehen, wobei jeweils vier umfangsmäßig voneinander beabstandete Lagerpuffer und die Lagerpuffer jeder Lagerpufferreihe zu den Lagerpuffern der anderen Reihe axial in Bezug auf das GeMuse ausgerichtet sind.
Die Ölströme von den verschiedenen Lagerpuffern werden durch di. Zwischenräume 20 und 22, die durch die Wirkung der Laser erhalten werden, axial und umfangsmäßig au den Umfangsnuten 22 und Axialnuten 23 hingeleitet. Diese nuten 22 und 23 sind miteinander verbunden; sin führen das Öl durch geeignete ffnungen nach unten zu einer Ablaßöffnung 24 hin ab, die mit Abführrohrleitungen 25 verbunden ist.
Die Welle 9 steht still; sie muß, wie weiter oben erläutert, innerhalb des Walzenansatzes 2 auf einem sich selbst einstellenden Lager gelagert sein.
Die Welle 9 ist daher von einer Hülse 26 umgeben, und eine Kipplatte 27 ist mit Hilfe von Schrauben 28 an der Welle angeschraubt. Diese Kippplatte ist ein zylindrisches Segment, dessen Achse unter rechten W@nkeln zur Wellenachse verläuft. Das betreffende Segment ist von nennenswerter Breite; es liegt an einer Kipptragplatte 29 an, die mit Hilfe von Schrauben 30 mit der Hülse 26 verbunden ist. Die Oberseite dieser Kipptragplatte 29 ist flach ausgebildet; sie wird von der Kippplatte 27 berührt. Da die Kippplatte 27 zylindrisch ist, wird somit eine Winkelverschiebung der sich nicht drehenden Hülse 26 vermieden. An dem Ende der Welle 9 ist ferner ein Anschlag 31 mit Hilfe von Schrauben 32 angeschraubt.
Dieser Anschlag 31 dient zur zusätzlichen Scherheit. Das innere Ende dieses Anschlage befindet sich in einer Lage, um an einen hochstehenden Ansatz auf der Tragplatte 29 anzustoßen. Die Innenseite der Hülse 26 ist von dem Ende der Welle 9 derart radial beabstandet, daß die Welle 9, wie oben bereits erläutert, winklig ausgelenkt werden kann.
Die Hülse 26 ist auf ihrer Außenseite mit zwei voneinander beabstandeten Reihen von umfangsmäßig voneinander beabstandeten hydrostatischen Lagerpuffern bzw. -kissen 33 versehen, die in der Anzahl und Anordnung den Puffern bzw.
Kissen 16 entsprechen und die radial zu diesen Puffern bzw. Kissen ausgerichtet oder gegenüberliegend angeordnet sind. Wie im Falle der den Ansatz 2 in dem Gehäuse 11 tragenden Lager so können auch die Puffer bzw. Kissen 33 mit der erforderlichen Ölströmung versorgt werden, und zwar durch axiale Durchgänge 34, die durch die Hülse 26 hindurchgebohrt sind. Dabei führen winklig verlaufende Durchgänge 35 zu den Puffern bzw. Kissen hin, um diese mit Flüssigkeit su versorgen. Auch hier dient Schmieröl als Flüssigkeit. Die Durchgänge 34 verlaufen zu dem äußeren Ende der Hülse 26 hin, wo sie mit den Leitungen 36 verbunden sind. Diese Leitungen 36 sind ihrerseits mit Durchgängen 37 verbunden, welche in der gleichen Weise axial durch die Welle gebohrt sind, wie die nicht dargestellten Durchgänge, die den erforderlichen Flüssigkeitsdruck zur Steuerung der £slenkung des Walzenkörpers 1 zuführen. Diese Durchgänge 37 verlaufen zu den rechten Ende der Welle 9 hia, was stets frei von irgendwelchen Notwendigkeiten ist, da die Welle gegen Drehung gesichert werden muß. Damit ermöglichen auch hier die Durchgänge eine Verbindung zu den festen Rohrleitungen.
Der Ölstrom von den Puffern bzw. Kissen 33 verläuft axial und in Umfangsrichtung durch die Zwischenräume 38 und 39, die den Zwischenräumen 20 und 21 der äußeren Lager entspreche. Die Ölströmung gelangt dann durch Umfangsnute 40 hindurch, die sich von den Zwischenräumen 39 in Umfangsrichtung aus erstrecken, und durch Axialnute 41 hindurch, die den auf dem äußeren Lager befindlichen Nuten 23 entsprechen. Die Puffer bzw. Kissen und Nuten in der Hülse 26 sind unmittelbar in deren Außenfläch eingearbeitet; sie könnten aber auch durch gesonderte Elemente gebildet sein.
Beide Enden des Walzenansatzes 2 weisen eine umfangsmäßig angeordnete Reihe von voneinander beabstandeten Radialnuten 42 auf, die in dem betreffenden Walzenansatz derart ausgebildet sind, daß die aus den Puffern in Bezug auf die Hülse 26 in beiden Richtung austretende Flüssigkeit nach unten zu der Auslaßoffnung 24 hin strömen kann.
Der Walzenansatz 2 kann mit einer Drehantriebsquelle verbunden sein, und zwar über eine Stirnkappe 43, die mit Rufe von Schrauben 4' an dem RuReren iDnde des Welzenensatzes 2 befestigt ist und die einer Stummelwelle 43a versehen ist. Diese Stummelwelle 43a dient dazu, eine Verbindung mit der Drehantriebsquelle herzustellen. Ein Flüssigkeitsaustritt zwischen dem Ende des Gehäuses 11 und den drehenden Teilen innerhalb des Gehäuses ist durch geeignete Abdichtungen 45 verhindert. Die Hülse 26 ist dabei durch einen Druckring 46 gegen axiale Verschiebung gesichert.
Der Druckring 46 ist mit Hilfe von Schrauben 47 an der Stirn@appe befestigt. Ferner erfogt die Sicherung der Hülse 26 gegen axialverschiebung durch einen Druckring 48, der mit Hilfe von Schrauben 49 an dem innen verzahnten Zahnradelement 5 befestigt ist. Beide Druckringe weisen eine Reihe von voneinander beabstandeten adialnuten auf, die derart angeordnet sind, daß Flüssigkeit durch diese Nuten radial hindurchtreten und damit nach unten abgeführt werden kann.
die anderen Enden des Walzenkörpers 1 und der Welle 9 kennen in herkömmlicher Weise angeordnet rein. Wie dar estellt, ist der Walzenkörper 1 auf der Welle 9 mittels eines sich selbst einstellenden Antifriktionsls ers 50 gelagert, welches dem Lager 10 entsprecht. Die Welle 9 ragt über das betreffende Ende der Wulze 1 hinaus; sie ist auf einem Kipplager 41 angeordnet, welches eine Winkelauslenkung (ler Welle an dem betreffenden «nde ermöglicht. Dieses Lager 51 eignet sich zur Befestigung in dem Rahmen des Kalanders, der Nühle oder sontigen vorgesehenen Anordnung, und zwar gegenüber dem Rahmen, in welchem das Gehäuse 11 befestig ist. Die Drehung der Welle 9 wird durch einen Befestigungsstab 52 verhindert, dor nicht drehend an dem Ende der Welle 9 befestigt ist.
;s sni bemerkt, daß bei der oben betrachteten Anordnung an dem nicht getriebenen Ende kein Problem bezüglich irgendwelcher Beschränkungen im Radialabstand vorhanden ist. Wird die Walze Jedoch selbst in dem Rahmen ela-ert, wie dies in der oben erwhnten US-Patentschift 3 2P6 325 geheigt ist, so tritt ein diese Beschränkung betreffendes Problem auf.
In einem solchen Fall kann nun die zuvor beschriebene Anordnung an dem nicht getriebenen Ende der Walze verwendet werden. In diesem Fall würde der Walzenansatz 2 mit dem Walzenkörper 1 fest verbunden sein. Dabei ist Jedoch die gleiche hydrostatische Lagerkonstruktion für die betreffenden Teile anwendbcr. .E ist dann lediglich erforderlich, die Antriebskappe 43 durch eine (nicht dargestellte) EsRppe zu ersetzen, die der erwähnten Kappe entspricht, Jedoch keine Stummelwelle aufweist.
Nachstehend sei das in Fig. 6 dargestellte Diagramm näher betrachtet, aus dem hervorgeht, daß ein Motor M eine Pumpe P antreibt, die l aus einem Ölbehälter 53 herauspumpt und durch eine Rohrleitung 54 zu einem Verteilerrohr 55 hinleitet. Der Druck in der Rohrleitung 54 steht unter der Steuerung eines Druckminderventils 56, das entsprechende Ölmengen abführt und zu dem Tank 53 zurückleitet, wenn dies zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Druckes in der Rohrleitung 54 erforderlich ist. Die Verteilerrohrleitung 55 verteilt das (1 auf die Rohrleitungen 1@, die zu dem linken Ende des Gehäuses 11 hinführen, und in die ohrleitungen 57, die zu dem rechten Ende der Welle 9 hinführen. An dieser Stelle sind die Rohrleitungen 57 mit den Durchgängen 37 verbunden, die in Längsrichtung durch die Welle 9 gebohrt sind, und zwar derart, dal? dns 1 durch die Rohrleitungen 36 und in die Durchgänge 34 einströmt.
Die Verteilerrohrleitung 55 ist durch ein System gebildet, das die erforderlichen Belastungsdrosseleinrichtungen 58 für die hydrostatischen Lager enthält. Diese Belastungsdrosseleinrichtungen 58 brauchen dabei nicht, wie dargestellt, außerhalb der Walze vorgesehen sein, da sie irgendwo in der Ölströmungsleitung bis zu den verschiedenen hydrostatischen Lagerpuffern hin untergebracht sein können.
In Fig. 6 sind lediglich vier Rohrleitungen 18 dargestellt, die zu vier unteren Lagerpuffern 33 hinführen, da nämlich dan Lager 13it lediglich diesen Lagerpuffern unter Druck gosetzt werden kann. Sind zusätzliche Selbstausrichtungseigenschaften gefordert, so können sämtliche Lagerpuffer unter Druck gesetzt werden, und zwar Jedes durch seine eigene Drosseleinrichtung.
Während des Betriebs, wenn der rotor N arbeitet, strömt dos (1 zu den verschiedenen Lagerpuffern hin, und zwer jeweils durch eine eigene Drosseleinrichtung. Dadurch schwimmt die Hülse 26 auf Öl innerhalb des Ansetzes 2, und der Ansetz 2 schwimmt in dem Gehäuse 11 auf Öl. Die Belastung von der Welle 9 wird durch das die Teile 27 und 29 enthaltende Schwing- oder Kipplager auf den sich drehenden Walzenansatz 2 und von diesem auf das Gehäuse 11 übertragen, das von dem Rahmen der die betreffende Walze verwendenden Maschine getragen wird. Sämtliche laufenden Teile schwimmen dabei in den Lagerpuffern auf Öl, und zwar auf Grund des charakteristischen hydrostatischen Lagerbetriebs.
mit anderen Worten ausgedrückt heift dies, daß z.B. in Lem hall, du die Hülse 26 beginn sich zu dem Walzenansatz 2 nach unten zu bewegen, und zwar auf Grund einer zunehmenden Belastung, die die Lagerpuffer 33 auf dieser unteren Seite umgebenden Zwischenräume kleiner werden und die aus diesen Lagerkissen bzw. Puffern austretende Strömung drosseln. Dadurch bildet sich in diesen Lager-Puffern 33 ein socher Öldruck aus, daß die Hülse 26 nach oben gepumpt wird, und zwar derart, daß die Abmessungen der wischenräume 38 und 39 wieder hergestellt werden. Der Walzenansatz 2 schwimmt in entsprechender Weise in dem Schäuse 11 auf Öl, wodurch die gleiche Wirkung auftritt.
In beiden Fällen werden die gelagerten Teile durch die winkelmäßigen Anordnungen der Lagerpuffer in der Mitte gehalten.
Da hier lediglichgelkörper vorhanden sind, können die radialen Abmessungen sämtlicher die Welle 9 umgebender £eile stark verkleinert werden, und zwar im Vergleich zu den Abmessungsverkleinerungen, die möglich sind, wenn Antifriktionslager verwendet werden. Es dürfte einzusehen sein, daß dabei kein Metall-Metall-Kontakt eine Abnutzung hervorruft. Schließlich sei noch bemerkt, daß auf rund der Tatsache, daß die Eizelteile auf den Ölkissen zwischen den Lagerpuffern und den Laufringen schwimmen, sehr hohe Belastungen aufgenommen werden können. Es dürfte ferner einzusehen sein, daß das Druckminderventil 56 und die Kapazität der Pumpe @ so ausgelegt sein sollten, daß ein minimaler Druck und eine Abgabeströmung erzielt werden, die für die in Betracht gezogenen Lagerbelastungen angemessen sind.
Das normale Antrifriktionslager kann in einiten Fallen zwischen dem Walzenansatz 2 und dem Gehäuse 11 verwendet werden. In einem solchen Fall bringt die Verwendung des hydrostatischen Lagers gemäß der Erfindung lediglich an einer Stelle zwischen dem Walzenansatz und der Welle 9, nn der der verfügbare kaum klein ist, einen Vorteil mit sich,

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e uf Auf Durchbiegung beanspruchbare angetriebene und esteuerte Walsenanordnung, enthaltend einen Walzenkörper und zumindest einen damit verbundenen Walzenansatz, der wie der Walzenkörper durch einen sich -drehenden zylindrischen Mantel gebildet ist, wobei durch den Walzenkörper und den Walzenansatz eine sich nicht drehende Welle unter Einhaltung eines bestimmten Radialabstandes hindurchverluft, wobei der Walsenansatz in einem sich nicht drehenden Gehäuse drehbar gelagert ist, wobei sich selbst ausrichtende Lagereinrichtungen zur Lagerung der Welle in dem Walzenansatz vorgesehen sind und wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die zwischen dem Walzenkörper und der Welle einen solchen Steuerdruck ausüben, daß eine Durchbiegung der Welle und eine Winkelauslenkung des von den sich selbst aurichtenden Lagereinrichtungen in dem Walzenansatz etragenen Wellenteils erfolgt, dadurch gekennzeichnet, den der Walsenansatz (2) auf seiner Innenseite eine zylindrische Oberfläche aufweist und einen hydrostatischen Lagerlaufring bildet, daß eine sich nicht drehende Hülse (26) die Welle (9) auf der Innenseite des Walzenansatzes (2) umgibt und eine Vielzahl von uifangsmäßig voneinander beabstandeten hydrostatischen Lagerpuffern (33) auf ihrer Außenseite aufweist, die dem laufring entsprechend geformt sind, daß zwischen der Hülse (26) und der Welle (9) ein Kipplager (27,29) vorgesehen ist, daß die Innenseite der ilUlse (26) von der Welle (9) derart in radisler Richtung beabstandet ist, daß die Welle (9) auf dem Kipplager (27,29) winklig auslenkbar ist, und daß für die hydrostatischen Lager laufring Strömungs-Drosseleinrichtungen (55, 5E?) vorgesehen sind, über die die Speisung der Lager puffer (33) mit einer Strömungsflüssigkeit erfolgt.
2. Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur drehbaren Lagerung des Walzenansatzes (2) in dem Gehäuse (11) der Walzenansatz (29 eine zylindrische Fläche auf seiner Außenseite besitzt und einen hydrostatischen Lagerlaufring und der Innenseite gegenüberliegend eine Wielzahl von umfangsmäßig voneinander beabstandeten hydrostatischen Lagerpuffern (16) bildet, die dem Laufring entsprechend geformt sind.
3. Walzenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) Durchgänge (17) aufweist, die von den in dem Gehäuse (11) gebildeten Lagerpuffern (16) aus zu der Gehäuse-Außenseite hin verlaufen, und daß die die Strömungsflüssigkeit abgebende Speiseeinrichtung (55,58) mit den Durchgängen (17) verbunden ist und die Strömungsflüssigkeit durch das ttehRuse (ii) an die Lagerpuffer (16) absibtw
4. Walzenandordnung nach oinom der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (26) Durchgänge (34,35) aufweist, die von den Lagerpuffern (33) auf der Außenseite des äußeren Endes dieser Hülse (26) weg verlaufen, und daß die Welle (9) axial verlaufende Durch-Gänge (37) aufweist, die über Rohrleitungen (36) mit den Hülsendurchgängen (34, 35) verbunden sind, und daß die die Strömungsflüssigkeit abgebende Speiseeinrichtung (58) mit den Durchgängen (37) der Welle (9) an deren anderem Ende der Welle (9) verbunden ist und die Strömungsflüssigkeit an die Lagerpuffer (33) auf der Außenseite der Hülse (26) abgibt.
5. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpuffer (16) auf der Innenseite des Gehäuses (11) in der Gehäuseinnenseite gebildet sind und daß diese Gehäuseinneseite mit Nutten (22, 23) versehen ist, welche die die Lagerpuffer (16) verlassende Strömungsflüssigkeit zu den Enden der laufringe auf der Außenseite des Walzenansatzes (2) hinleiten.
G. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerpuffer (33) auf der Außenseite der Hülse (26) in dieser Hülse (26) gebildet sind und daß die Außenseite der Hijise (26) mit Nuten (40, 41) versehen ist, die die Strömungsflüssigkeit, welche die Lagerpuffer (33) verläßt, zu den Enden der Laufringe auf der Innenseite des Walzenansatzes (2) hinl eiten.
7. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsflüssigkeit von den Lagerpuffern (16, 33) axial zu den Ende des Walzenansstzes (2) fließt und daß das Gehäuse (11) einen Abluß (24, 25) für die Strömungsflüssigkeit aufweist.
8. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenansatz (2) über beide inden der Hülse (26) hinausläuft und in seinen beiden inden Radialnuten (42) aufweist, durch die die Strömungsflüssigkeit aus den Lagerpuffern (16, 33) nach unten zu den unteren Teil des Gehäuses (11) hin leitbar ist.

L e e r s e i t e