DE2245597C3 - Walze mit Durchbiegungsausgleich - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze mit Durchbiegungsausglcich für die Druckbehandlung von Bahnen, welche Walze einen hohlzylinderförmigen, zum Umlauf bestimmten Mantel und ein durch diesen reichendes, an seinen beiden Enden abgestütztes nicht rotierendes Joch aufweist, wobei zur Druckübertragung zwischen Mantel und Joch in Zylindern des Jochs passend geführte Druckkolben und mittels eines Gelenks auf den Druckkolben aufsitzende Lagerschuh vorgesehen sind.

Eine solche Walze ist beispielsweise aus der DT-AS 93 792 bekannt. Dabei ist beabsichtigt, ein Neigen des am geraden bleibenden Mantel aufliegenden Lagerschubs relativ zu dem sich entsprechend der Jochdurchbiegung schräg stellenden Druckkolben zu ermöglichen. In dem in der DT-AS 11 93 792 bezeigten Gelenk treten jedoch große Reibungskräfte auf, die das Neigen des Lagerschuhs gegenüber dem Druckkolben weitgehend verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reibung im Gelenk auf einen Bruchteil der bei der bekannten Walze auftretenden Reibung zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- f>o löst, daß zur Entlastung des Gelenks zwischen dem Lagerschuh und dem Druckkolben ein mit Druckmitte! beaufschlagbarer Raum vorgesehen ist, der eine ringförmige Abdichtung zwischen Lagerschuh und Druckkolben aufweist, die in einer durch den Drehpunkt des *>5 Gelenks gehenden Ebene liegt, und daß der Entlastungsdruckraum sowohl eine Verbindung zur Lagertasche als auch eine Verbindung zum Druckraum des Druckkoibens aufweist, wobei wenigstens eine der Verbindungsleitungen als Drossel ausgeb.ldet .st.

Die Abdichtung kann durch einen Dichtungsring ge-.·.»., --:- Aor in p'inPT Nut eines der beiden Teile des

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Lagerschuhs bzw. des Druckkolbens gefuhrt ist und dichtend auf einer Dichtfläche des anderen Teils _Euf-

^Vorzugsweise kann die Dichtfläche eine kugelige Fläche sein, deren Kugelmittelpunkt im Drehpunkt des Gelenks liegt. .

In der Zeichnung sind Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Axialschnitt durch eine Walze mit Durchbiegungsausgleich,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie I-I in F 1 g. 1 in größerem Maßstab,

F i g. 2 bis 5 der F i g. 2 entsprechende Schnitte durch je ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Walze mit üurchbiegungsausgleich, für die Druckbehandlung von Papierbahnen, weist einen hohlzylinderförmigen rotierbaren Mantel' 1 und ein durch diesen reichendes an seinen beiden Enden abgestütztes nicht rotierendes (och 2 auf. Zur Druckübertragung zwischen Mantel 1 und Joch 2 sind in Zylinderr 3 des Jochs 2 geführte Druckkolben 4 und mittels eines Gelenks 5 auf den Druckkolben 4 aufsitzende Lagerschuhe 6 vorgesehen.

Zwischen dem Lagerschuh 6 und dem Druckkolben 4 ist ein Entlastungs-Druckraum 7 gebildet, der eine ringförmige Abdichtung 8 zwischen Lagerschuh 6 und Druckkolben 4 aufweist. Die ringförmige Abdichtung 8 liegt in einer durch den Drehpunkt des Gelenks 5 gehenden Ebene, die senkrecht zur Achse des Druckkolbens 4 verläuft. Der Entlastungs-Druckraum 7 ist zur teilweisen Entlastung des Gelenks 5 mit Druckmittel beaufschlagbar.

Dazu ist der F.ntlastungs-Druckraum 7 mit dem Druckraum des Zylinders 3 des Druckkolbens 4 durch eine Verbindusigsleitung 9 verbunden.

Im Lagerschuh 6 sind hydrostatische Lageitaschen 10' und 10² vorgesehen. Der zwischen Lagerschuh 6 und Druckkolben 4 gebildete Fntlastungsdruck-Raum 7 ist nicht nur mit dem Druckraum des Zylinders 3 durch die Verbindungsleitung 9, sondern auch mit den Lagertaschen 10¹ und 10² des Lagerschuhs 6 durch je eine Verbindungsleitung II¹ und II² verbunden. Diese beiden Verbindungsleitungen II¹ und H² sind so ausgebildet, daß sie für das durch sie fließende Druckmitte! eine Drosselvorrichtung bilden.

Die ringförmige Abdichtung 8 weist einen Dichtungsring 12 auf, dessen äußerer Teil in einer Nut 13 des den Entlastungs-Druckraum 7 umgebenden Teils des Druckkolbens geführt ist. Die innere Fläche des Dichtungsrings 12 liegt dichtend auf einer kugeligen Fläche 14 des Schuhs 6 auf, wobei der Drehpunkt des Gelenks 5 und der Kugelmittelpunkt der kugeligen Fla ehe 14 zusammenfallen.

Durch eine Leitung 15 fließt Druckmittel in den Druckraum des Zylinders 3. Aus dem Zylinder 3 fließt das Druckmittel weiter durch die Verbindungsleitung 9 in den Entlastungs-Druckraum 7. Aus dem Entlastungs-Druckraum 7 fließt das Druckmittel über die Verbindungsleitungen II¹ und H² in die Lagertaschen IO¹ und 10² des Lagerschuhs 6. Die wirksame Druckübertragungsfläche des Druckraums des Zylinders 3, die wirksame Druckübertragungsfläche zwischen Lagerschuh 6 und Mantel 1 und die Drosselwirkung der Verbindungskanäle II¹ und II² sind so aufeinander abgestimmt, daß

bei der gewünschten Dicke des Spalls zwischen dem Rand des Lagerschuhs 6 und dem Mantel 1 das aus dem Lagerschuh 6 und dem Druckkolben 4 bestehende Zwischenstück in einer stabilen Gleichgewichtslage zwischen Mantel 1 und Joch 2 schwebt. s

Da das durch die Leitung 15 ankommende Druckmittel in der Verbindungsleitung 9 praktisch nicht gedrosseH wird, ist der Druck im Zylinder 3 gleich groß wie der Druck im Emlastungs-Druckraum 7. Die wirksame Druckübertrag'mgsfläche des Entlastungs-Diuckraums ig 7 ist etwas kleiner gehalten als die wirksame Druckübertragungsfläche des Druckraums des Zylinders 3. Das im Entlastungs-Druckraum 7 befindliche Druckmittel dient zur teilweisen Entlastung des Gelenks 5. Nachdem der Unterschied zwischen den wirksamen Druckübertragungsflächen der Räume 3 und 7 sehr klein gehalten ist, ist die Belastung des Gelenks 5 entsprechend klein. Während das Gelenk 5 vom größten Teil der zwischen Schuh 6 und Druckkolben 4 zu übertragenden Kraft entlastet ist, ruht der Hauptanteil der zu übertragenden Kraft auf dem im Entlastungs-Druckraum 7 befindlichen Druckmittel. Der Schuh 6 schwimmt deshalb praktisch reibungsfrei neigbar auf dem Druckkolben 4. Dagegen bildet das Gelenk 5 eine radiale Lagerung für den Schuh 6 bezüglich der Achse des Druckkolbens 4.

Während beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 der Entlastungs-Druckraum 7 einerseits durch einen im Druckkolben 4 liegenden Zylinder und andererseits durch einen kugeligen Kolben des Schuhs 6 gebildet wird, ist beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 zur Bildung des Entlastungs-Druckraums 7 im Schuh 6 ein Zylinder vorhanden, in den ein am Druckkolben 4 befindlicher kugeliger Kolben eingreift.

Beim Ausführungsbeiispiel nach F i g. 4 ist das Gelenk is 5 durch einen in einer F'fanne ruhenden an seiner Spitze abgerundeten Kegel gebildet. Die ringförmige Abdichtung 8 weist einen Dichtungsring 12 auf, der anf der einen Seite der Abdichtung 8 in einer Nut 13 eines in Achsrichtung des Dichlungsrings 12 kurzen Ringkörpers 16 geführt ist und der auf der anderen Seite der Abdichtung 8 auf einer zylindrischen Fläche dichtend aufliegt. Der Ringkörper 16 ist in Achsrichtung so kurz, und seine Umfangsfläcbe kann so abgeschrägt sein, daß er gegenüber dem Schuh 6 auch bei den geneigten Stel- ₄<, lungen des Schuhs b noch Spiel hat.

Bei diesem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 sind nicht nur die im Schuh 6 befindlichen Verbindungsleitungen 11' und 11², son dem auch die im Druckkolben 4 befindliche Verbindungsleitung 9 jeweils als eine Dros- v> selvorrichtung ausgebildet. Das Druckmittel wird durch die Leitung 15 zugeführt, fließt in den Druckraum des Zylinders 3, durch die als Drosselvorrichtung ausgebildete Verbindungsleitung 9, in den Entlastungs-Druckraum 7, durch die als Drosseivorrichtungen ausgebilde- ν ten Verbindungsleitungen II¹ und H², in die Lagertaschen 10' und 10², schließlich durch den Spalt zwischen dem Rand des Lagerschuhs 6 und dem Mantel 1. Die wirksamen Druckübertragungsflächen des Druckraums des Zylinders 3. des Entlastungs-Druckraums 7 und der hydrostatischen Lagerung zwischen Lagerschuh 6 und Mantel i, und die Drosselwirkung der Verbindungsleitungen 9, II¹, l!² sind so aufeinander abgestimmt, daß für die gewünschte Größe des zwischen Mantel 1 und Lagerschuh 6 befindlichen Spalts das aus dem Lagerschuh 6 und dem Druckkolben 4 gebildete Zwischenstück in einer Gleichgewichtslage zwischen Mantel 1 und joch 2 schwebt. Der Druck des Druckmittels sinkt von dem Wert im Zylinder 3 auf einen Wert im Entlastungs-Druckraum 7 und weiter auf einen Wert in den Lagertaschen 10' und 10². Dabei ist die genannte Abstimmung so getroffen, daß das im Entlastungs-Druckraum 7 befindliche Druckmittel nicht die ganze vom Mantel 1 auf das Joch 2 zu übertragende Kraft übernimmt, sondern nur den größten Teil dieser Kraft, so daß ein kleiner Teil dieser Kraft vom Gelenk 5 zu übertragen ist, womit ein sicheres Aufsitzen des Gelenks 5 gewährleistet ist.

Bei dem in F i g, 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur die im Druckkolben 4 liegende Verbindungsleitungsieitung 9 als Drosselvorrichtung ausgebildet, wahrend die im Schuh 6 liegende Verbindungsleitung 11 keine Drosseiwirkung hat. Der Druck im Entlastungs-Druckraum 7 ist hier also gleich groß wie der Druck in der Lagertasche 10. Die entsprechende zentrale Lagertasche 10 ist zur Stabilisierung des Lagerschuhs 6 gegenüber dem Mantel 1 von einem breiteren Rand umgeben. Dieser Rand ist jedoch mit mindestens zwei, vorzugsweise drei oder mehr in Umfangsrichtung verteilten Lagertaschen ausgestattet, von denen die Lagertaschen 10³ und 10⁴ in der Zeichnung zu sehen sind. Dadurch wird die Reibung zwischen dem stabilisierenden Rand und dem Mantel 1 wesentlich reduziert.

Bei den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 bis 4 ist die Stabilisierung des Lagerschuhs 6 gegenüber dem Mantel 1 dadurch erreicht, daß im Lagerschi:h 6 mindestens zwei vorzugsweise drei oder mehr l.agertaschen 10'. 10² vorgesehen sind, deren jede durch eine separate als Drosselvorrichtung ausgebildete Verbindungsleitung II¹, II² mit dem Entlastungs-Druckraum 7 verbunden ist.

Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen begrenzen die Gelenke 5 lediglich das Annähern von Lagerschuh und Druckkolben 4. Um bei Inbetriebnahme der Walze den Druckkolben 4 gegen den Mantel 1 hin bewegen zu können, ist eine Haltevorrichtung vorgesehen, die ein vollständiges Abheben des Lagerschuhs 6 vom Druckkolben 4 verhindert. Diese Haltevorrichtung ist beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2, wie F i g. 2 zeigt, als Bajonettverschluß 17 ausgebildet. Bei den Ausführungsbeispielen nach F i g. i bis 5 ist die Haltevorrichtung als eine an dem Lagerschuh 6 angeschraubte zweiteilige Ringscheibe 18 ausgebildet. Diese Haltevorrichtungen haben im gezeigten Betriebszusland der Walze so viel Spiel, daß das Neigen des Lagerschuhs 6 gegenüber dem Druckkolben 4 nicht beeinträchtigt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Walze mit Durchbiegungsausgleich für die Druckbehandlung von Bahnen, welche Walze einen hohlzylinderförmigen, zum Umlauf bestimmten Mantel und ein durch diesen reichendes, an seinen beiden Enden abgestütztes nicht rotierendes Joch aufweist, wobei zur Druckübertragung zwischen Mantel und Joch in Zylindern des Jochs geführte Druckkolben und mittels eines Gelenks auf den Druckkolben aufsitzende Lagerschuh vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlastung des Gelenks (5) zwischen dem Lagerschuh (6) und dem Druckkolben (4) ein mit Druckmittel beaufschlagbarer Raum (7) vorgesehen ist, der eine ringförmige Abdichtung (81 zwischen Lagerschuh (6) und Druckkolben (4) aufweist, die in einer durch den Drehpunkt des Gelenks (5) gehenden Ebene liegt, und daß der Entlastungsdruckraum (7) sowohl eine Yerbindung (11, II¹, II²) zur Lagertasche (10) als auch eine Verbindung (9) zum Druckraum des Druckkolbens (4) aufweist, wobei wenigstens eine der Verbindungsleitungen als Drossel ausgebildet ist. ²S

2. Walze nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Dichtungsring (12), der in einer Nut (13) eines der beiden Teile des Lagerschuhs (6) bzw. des Druckkolbens (4) geführt ist und dichtend auf einer Dichtfläche (14) des anderen Teiles aufliegt.

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche eine kugelige Fläche (14) ist, deren Kugelmittelpunkt im Drehpunkt des Gelenks (5) liegt.