DE2407510B2

DE2407510B2 - Walze mit Durchbiegungsausgleich

Info

Publication number: DE2407510B2
Application number: DE2407510A
Authority: DE
Inventors: Mario Schio Biondetti (Italien)
Original assignee: Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1974-02-12
Filing date: 1974-02-16
Publication date: 1975-12-04
Also published as: ATA128174A; GB1480930A; US3932921A; AT327673B; CA1016791A; DE2407510A1; CH576083A5

Description

Die trfindung betrifft eine Walze mit Durchbiegungsausgleich, die einen Träger aufweist, um welchen ein Walzenmantel drehbar ist, wobei im Träger Bohrungen für kolbenartige, in zylinderartigen Bohrungen bewegliche hydrostatische Stützelemente ausgebildet sind, welche Laufflächen aufweisen, auf denen der Walzenmantel gelagert ist, und die Stützelemente unter dem Einfluß eines hydraulischen Druckmittels stehen, das Jen einzelnen Stützelementen mit einem Druck zugeführt wird, der entsprechend den Betriebsanforderungen Resteuert wird.

Eine Walze dieser Art ist zm der deutschen Offenlegungsschrift 22 30 139 bekannt. Die bekannte Walze gestattet die Druckbehandlung von bahnförmigen Materialien, insbesondere von Papierbahnen mit einer bisher nicht erreichbaren Gleichmäßigkeit. Die Stützelemente ermöglichen nämlich ein gleichmäßiges Anpressen des Walzenmantels gegen eine Gegenwalze, ohne Rücksicht auf die unvermeidliche Durchbiegung des Trägers.

ίο Bei der bekannten Walze besteht in vielen Fällen das Bedürfnis der Bildung einer individuellen, im Betrieb veränderlichen Anpreßkraft der einzelnen Stützelemente. Durch eine Anpassung der Anpreßkraft können Einflüsse, wie z. B. der Steifigkeit des Walzenmantels.

ausgeglichen werden, die zu einer erhöhten Kantenpressung führt. Bisher mußte man dabei z. B. nach der erwähnten deutschen Offenlegungsschrift 22 30 139 jedem Stützelement im Träger eine Bohrung zuordnen, durch welche das betreffende Stützelement an eine getrennte Druckmittelquelle anschließbar war. Derartige Bohrungen sind jedoch kostspielig und haben außerdem den Nachteil, daß sie den Träger, der möglichst steif sein soll, schwächen.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Walze zum

*5 Zie¹, welche diesen Nachteil nicht aufweist und bei welcher eine große Anzahl von Stützelementen, die in einer oder in mehreren Reihen angeordnet sein können, über eine einzige Druckmittelbohrung gespeist werden können, wobei ihre Anpreßkraft individuell im Betrieb veränderlich ist.

Die erfindungsgemäße Walze, durch weiche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Zufuhr des Druckmittels im Träger ein für mehrere Stützelemente gemeinsamer Hauptkanal vorgesehen ist, und daß jeweils an der Anschlußstelle zwischen dem Hauptkanal und einer zum betreffenden Stützelement führenden Zweigleitung eine durch ein Steuersignal beeinflußbare Steuervorrichtung angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird die Speisung der Stützelemente aus einer einzigen Druckmittelbohrung ermöglicht. Den einzelnen Steuervorrichtungen brauchen nur durch dünne Leitungen bzw. elektrische Schaltdrähte Steuersignale zugeführt zu werden, wobei die dazu erforderlichen Leitungen außerhalb des Trägers verlegt sein können. Cs genügt für die Zufuhr des Druckmittels eine einzige Bohrung im Träger. Dadurch werden Kosten für die Herstellung der weiteren Bohrungen gespart, wobei gleichzeitig eine übermäßige Schwächung des Trägers vermieden wird.

An sich ist es bei hydrostatischen bzw. aerostatischen Lagern bekannt, durch ein Steuersignal beeinflußbare Steuervorrichtungen zur Einstellung des Druckes vorzusehen, siehe z. B. die Zeitschrift »Product Engineering« vom 11. November 1963, S. 73. Der Steuervorrichtung kommt daher kein selbständiger Schutz zu.

Dabei kann die Steuervorrichtung in einer Bohrung angeordnet sein, die in Verlängerung der Bohrung für das Stützelement ausgebildet ist. Vorzugsweise kann die Bohrung für die Steuervorrichtung koaxial zur Bohrung für das Stützelement sein. Durch diese Maßnahme werden Herstellungskosten gespart, da die Bohrung für die Steuervorrichtung in einem Arbeitsgang mit der Bohrung für das betreffende hydrostatische Stützele-

⁶S ment hergestellt werden kann.

Dabei kann die Steuervorrichtung ein Drosselorgan enthalten, das durch einen Stellmotor betätigbar ist, auf welchen das-Steuersignal einwirkt. Vorzugsweise kann

das Drosselorgan ein Kolbenschieber mit einer drosselnden Steuerkante sein. Dadurch wird eine einfache Vorrichtung erhalten, mit deren Hilfe der in der Druckmittelbohrung herrschende Druck des Druckmittels auf den augenblicklich für das betreffende Stützelement erforderlichen Wert gesenkt werden kann. Der Kolbenschieber hat dabei den Vorteil, daß er zusätzlich ^u seiner Einfachheit von radialen Kräften entlastet ist.

Vorzugsweise kann eine der Stirnflächen des Kolbenschiebers dem hydraulischen Druck des Mediums ausgesetzt sein, welcher im Zylinderraum der Bohrung für das Stützelement wirkt, und das andere Ende des Kolbenschiebers von einem Steuerdruck eines Steuermediums beeinflußt werden. Vorzugsweise kann dabei das andere Ende des Kolbenschiebers mit einer Membian verbunden sein, auf welche als Steuerdruck ein Luftdruck einwirkt. Auf diese Weise wird eine besonders einfache Ausführungsform erhalten, die durch ein Druckmedium, wie z. B. Druckluft, betätigbar ist.

Es kann jedoch zur Verstellung des Schieberkolbens in seiner Achsenrichtung auch eine elektrische Steilvorrichtung vorgesehen sein. In diesem Fall sind besonders einfache Signalleitungen, nämlich elektrische Leitungsdrähte, verwendbar.

Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnung sehematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer A'alze mit Durchbiegungsausgleich, bei welcher die Erfindung verwendbar ist,

F i g. 2 einen Teilschnitt einer erfindutigsgemäßen Walze mit einem Stützelement und einer Steuervorrichtung, entsprechend der Linie II-II in der F i g. 1 und

F i g. 3 einen Ausschnitt aus der F i g. 2 in größerem Maßstab mit der Darstellung einer elektrisch betätigbaren Steuervorrichtung.

Die F i g. 1 zeigt ein Walzwerk mit einer Walze mit Durchbiegungsausgleich, die einen Walzenmantel 1, einen Träger 2 und kolbenartige hydrostatische Stützelemente 3 aufweist. Der Mantel 1 wird im Betrieb durch die Stützelemente 3 gegen eine Gegenwalze 4 angepreßt, die zusammen mit dem Träger 2 der Durchbiegungsausgleichwalze in einem Ständer 5 gelagert ist. Die Walze 4 kann z. B. über einen Zapfen 6 angetrieben werden. Wie noch aus der F i g. 1 hervorgeht, ist der Träger 2 mit einer Druckmittelbohrung 7 versehen, an welche eine Pumpe 8 angeschlossen ist, welche die einzelnen Stützelemente 3 mit einem hydraulischen Druckmittel, z. B. Drucköl, versorgt.

Die F i g. 2, welche einem Teilschnitt aui der F i g. 1 in größerem Maßstab entspricht, zeigt den Walzenmantel 1, den Träger 2 und die Druckmittelbohrung 7. Das hydrostatische Stützelement 3 ist in einer Bohrung 10 geführt, in welche ein kolbenartiger Stützteil 11 des Elements eingreift. Mit dem Stützteil 11 ist durch eine kugelige Lagerung 12 ein Gleitteil 13 verbunden, der hydrostatische Lagertaschen 14 aufweist. Die hydrostatischen Lagertaschen 14 sind durch eine Bohrung 15 im Teil 11 und durch Anschlußbohrungen 16 mit Drosselstel'len 17 mit dem Zylinderraum 18 der Bohrung 10 verbunden.

V/ie noch aus der F i g. 2 hervorgeht, schließt sich an die Bohrung 10 eine mit ihr koaxiale Bohrung 20 an, die mit einer Ausweitung 21 endet. In der Bohrung 20, welche die Druckmittelbohrung 7 schneidet, befinden sich eine Büchse 22. Im oberen Teil der Büchse 22 ist eine Führungsbohrung 23 ausgebildet, in der ein Zapfen 24 des Stützteils 11 geführt ist. Außen enthält dieser Teil der Büchse 22 eine ringförmige Ausnehmung 25, welche zusammen mit der Wand der Bohrung 20 einen ringförmigen Kanal 26 bildet. In diesen Kanal 26 münden radiale Steuerbohrungen 27, die aus einer Schieberbohrung 28 nach außen führen. In der Schieberbohrung ist ein zylindrischer Kolbenschieber 30 mit einer Steuerkante 31 geführt, die die Strömung des Druckmittels aus dem Kanal 26 durch die Steuerbohrungen 27 in eine innere Bohrung 32 des Schiebers 30 steuert. Die innere Bohrung 32 ist durch mindestens eine Bohrung 33 mit einer vor der Steuerkante 31 befindlichen Ausnehmung 34 des Kolbenschiebers 30 verbunden.

Am unteren Ende des Kolbenschiebers 30 ist ein Membranteller 35 befestigt, auf welchem sich eine elastische Membran 36, z. B. aus gegen Öl widerstandsfähigem Gummi, abstützt. Der Membranteller 35 und die Membran 36 sind in einem Membrangehäuse 37 eingeschlossen, das sich in der Ausweitung 21 befindet. Der im Membrangehäuse 37 befindliche Raum 38 ist durch eine Signalleitung 40, die z. B. ein Kupferröhrchen oder ein dünner Schlauch sein kann, an eine nicht dargestellte Signalquelle angeschlossen, die das Steuersignal in der Form eines Luftdruckes bzw. Gasdruckes bildet und sich außerhalb des Walzenwerkes befindet.

Bei mehreren Stützelementen nach der F i g. 1 kann jedes Stützelement mit einem Steuerschieber 30 versehen sein. Die Signal'ieitungen 40 der einzelnen Stützelemente können dabei, wie dargestellt, auf einfache Weise außerhalb des Trägers 2 verlegt sein.

Im Betrieb wirkt der im Zylinderraum 18 des Stützelements 3 herrschende hydraulische Druck auf die obere Stirnfläche des Kolbenschiebers 30. Dieser Druckkraft wirkt von unten die Druckkraft der Membran 36 entgegen, auf welche der durch die Signalleitung 40 zugeführte Steuerdruck einwirkt. Durch die Drosselkante 31 wird dabei die Zufuhr des Druckmittels in den Zylinderraum 18 so gesteuert, daß jeweils ein Gleichgewicht zwischen der Druckkraft des hydraulischen Druckmittels und der des Steuermediums entsteht. Auf diese Weise kann die Druckkraft aller Stützelemente unabhängig voneinander beeinflußt werden, welche mit der Steuervorrichtung versehen sind.

Die F i g. 3, in welcher der F i g. 2 entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, zeigt eine andere Ausführungsform der Steuervorrichtung. Diese ist elektrisch betätigt"

In ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform nach der F i g. 2 ist in der Bohrung 20 des Trägers 2 eine Büchse 22 angeordnet, in welcher außer dem Zapfen 24 des Stützkolbens ein Kolbenschieber 50 geführt ist. Der Kolbenschieber 50, welcher sonst gleich wie der Kolbenschieber 30 aus der F i g. 2 ausgebildet ist, hat ar seinem unteren Ende ein Außengewinde 51, das in ein entsprechendes Innengewinde eines Gewindeteiles 52 eingreift. Der Gewindeteil 52 ist in der Bohrung 20 mit der Hilfe von Axiallagern 53 und eines Flansches 54 drehbar gelagert und in axialer Richtung abgestützt. Drehbewegungen des Gewindeteiles 52 haben daher axiale Bewegungen des Kolbenschiebers 50 zur Folge. Diese Drehbewegungen des Gewindeteiles 52 werden durch einen elektrischen Stellmotor 55 hervorgerufen, der über eine elektrische Steuerleitung 56 betätigbar ist und sich in der Ausweitung 21 befindet.

Die Funktion des Schiebers 50 der Ausführungsform nach der F i g. 3 ist sonst gleich wie die des Schiebers 30 nach der F i g. 2.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Walze mit Durchbiegungsausgleich, die einen Träger aufweist, um welchen ein Walzenmantel drehbar ist, wobei im Träger Bohrungen für kolbenartige, in zylinderartigen Bohrungen bewegliche hydrostatische Stützelemeiite ausgebildet sind, welche Laufflächen aufweisen, auf denen der Walzenmantel gelagert ist, und die Stützelemente unter dem Einfluß eines hydraulischen Druckmittels stehen, das den einzelnen Stützelementen mit einem Druck zugeführt wird, der entsprechend den Betriebsanforderungen gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zufuhr des Druckmittels im Träger (2) ein für mehrere Stützelemente (3) gemeinsamer Hauptkanal (7) vorgesehen ist, und daß Jeweils an der Anschlußstelle zwischen dem Hauptkanal (7) und einer zum betreffenden Stützelement führenden Zweigleitung (20) eine durch ein Steuersignal (40, 56) beeinflußbare Steuervorrichtung (30, 50) angeordnet ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (30,50) in einer Bohrung (20) angeordnet ist, die in Verlängerung der Bohrung (10) für das Stützelement (3) ausgebildet ist.

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (20) für die Steuervorrichtung koaxial zur Bohrung (10) für das Stützelement ist.

4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung «in Drosselorgan (30, 50) enthält, das durch einen Stellmotor (36, 55) betätigbar ist, auf welchen das Steuersignal einwirkt.

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan ein Kolbenschieber (30, $0) mit einer drosselnden Steuerkante (31) ist.

6. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Stirnflächen des Kolbenschiebers (30) dem hydraulischen Druck des Mediums ausge-•etzt ist, welcher im Zylinderraum (18) der zylinder-•rtigen Bohrung (10) für das Stützelement (3) wirkt, und daß das andere Ende des Kolbenschiebers von einem Steuerdruck eines Steuermediums beeinflußt wird.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Kolbenschiebers (30) mit einer Membran (36) verbunden ist, auf welche «Is Steuerdruck ein Luftdruck einwirkt.

8. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Schieberkolbens (50) in •einer Achsenrichtung ein elektrischer Stellmotor (55) vorgesehen ist.