DE2423084B2 - Durchbiegungsausgleichwalze - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Durchbiegungsausgleichwaize mit einem Walzenmantel, der um einen festen Träger drehbar ist und auf kolbenartig ausgebildeten Stützelementen abgestützt ist, die in zylinderartigen Bohrungen des Trägers dichtend geführt sind, wobei sie mit hydrostatischen Lagertaschen versehen sind, auf welchen die innere Fläche des Walzenmantels gleitet, und die durch Drosselbohrungen mit dem Zylinderraum der betreffenden Zylinderbohrung verbunden sind.

Fine derartige Walze ist z. B. aus der DT-OS 30 139 bekannt. Wenn eine Walze dieser Art mit einem Antrieb versehen werden soll, so ergeben sich bedeutende Schwierigkeiten. Ein Antrieb mit einer Kette oder mit einem Zahnrad, z. B. nach der DT-AS 26 609, hai tangcnliale Kräfte zur Folge, die auf den Mantel einwirken und unter Umständen seine Funktion durch eine unerwünschte Verbiegung stören. Will man ein reines Drehmoment atf den Walzenmantel übertragen, so ist da/u eine Ausbildung mit sogenannten Dreiringlagern, z.B. nach der US-PS 32 90 897, erforderlich. Diese Ausführungsform ist sehr teuer und hat zusätzlich den Nachteil tines teuren und viel Raum beanspruchenden Antriebes. Durch den Antriebsmotor und das erforderliche Getriebe wird die Baulänge des Walzwerkes verlängert, was z. B, bei Papiermaschinen sehr unangenehm ist, da die Maschine ein entsprechend breiteres Gebäude erfordert Auch ist ein elektrischer Antrieb für veränderliche Drehzahlen sehr teuer.

Die Erfindung hat die Schaffung einer Durchbiegungsausgleichwalze der erwähnten Art zum Ziel, welche die genannten Nachteile nicht aufweist, einfach und billig bei geringem Raumbedarf ist und dabei einen Antrieb mit veränderlicher Drehzahl gestattet

Die erfindungsgemäße Walze, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Walzenmantels gegenüber dem Träger ein hydrostatischer Kolbenmotor zwischen dem Ende des Walzenmantels und der diesem Ende zugeordneten Stütze vorgesehen ist, der den Träger umgibt und einen um einen exzentrischen Zapfen des Trägers drehbaren Zylinderblock aufweist, in welchem in radialen Bohrungen Kolben geführt sind, die an ihren äußeren Enden zu den Achsen der Kolben senkrechte Stützflächen aufweisen, welche auf ebenen Führungsflächen eines mit dem Walzenmantel verbundenen Gehäuses geführt sind, die zu einer mit dem Walzenmantel im wesentlichen koaxialen zylindrischen Fläche tangential sind, wobei das Gehäuse auf einer Lagerfläche des Trägers drehbar ist, die mit der zylindrischen Fläche koaxial ist.

Es hat sich nämlich erwiesen, daß ein hydrostatischer Kolbenmotor dieser Art, der z. B. aus der CH-PS 5 40 427 bekannt ist, für den vorliegenden Zweck besonders geeignet ist, da er so ausgebildet werden kann, daß alle seine Teile hydrostatisch gelagert sind und der Motor daher eine minimale Reibung und Abnützung aufweist, wobei alle seine übrigen Eigenschaften den b^i einer Durchbiegungsausgleichwalze bestehenden Anforderungen vollkommen entsprechen. Für die- erforderlichen Drehmomente und Drehzahlen hat er radiale Dimensionen, welche die des Walzenmantels in der Regel nicht übersteigen. Außerdem wird durch diese Art des Antriebes die Lände der Walze und somit des Walzwerkes in der Achsenrichtung der Walzen nicht oder nur unwesentlich verlängert. Die für den Antrieb des Kolbenmotors erforderliche Pumpenanlage kann dabei an einer beliebigen Stelle, eventuell in größerer Entfernung von der Walze, angeordnet sein, so daß durch sie die Breite einer Papiermaschine und ihres Gebäudes nicht beeinflußt werden. Die Pumpenanlage kann dabei für den Kolbenmotor und für die Stützelemente der Walze gemeinsam sein, da beide mit gleichen Drücken arbeiten können. Auch besteht eine selbstregelnde Wirkung, da bei einem Anstieg der Antriebskraft der Stützelemente auch das erforderliche Drehmoment für den Antrieb der Walze steigt und umgekehrt. Es kann daher in den meisten Fällen eine besondere Regelvorrichtung für den Motor entfallen. Dabei ist die Übertragung eines reinen Drehmomentes ohne einseitige Tangentialkraft und auch eine stufenlose Veränderung der Drehzahl des Walzenmantels ohne Schwierigkeiten möglich. Außerdem wird eine gute Zugänglichkeit des Kolbenmotors erhalten, wobei der Walzenmantel selbst und seine Lagerung praktisch gleich ausgebildet sein kann, wie bei einer Walze ohne Antrieb Bei Bedarf eines größeren Drehmomentes können auch die Motoren an beiden Enden eines Walzenmantels angeordnet sein.

Die Lagerflächen des Trägers zur Lagerung des Gehäuses der Kolbenmaschine können auf Ringen mit

exzentrischen Bohrungen ausgebildet sein, die am exzentrischen Zapfen des Trägers befestigt sind. Dadurch wird eine besonders einfache Hersteilung des Trägers ermöglicht Es versteht sich jedoch, daß die Flächen auch direkt am Träger selbst ausgebildet sein können.

Zwischen dem Gehäuse des hydraulischen Kolbenmotors und dem Walzenmantel kann eine Drehmomentkupplung angeordnet sein, die Radialbewegungen des Walzenmantels gegenüber dem Gehäuse zuläßt Durch diese Maßnahme werden größere Durchbiegungen des Trägers gegenüber dem Walzenmantel ermöglicht Bei geeigneter Ausbildung der Drehmomentkupplung für größere Exzentrizitäten kann der Antrieb auch für einen Walzenmantel verwendet >5 werden, dessen Ende nicht am Träger in Radiallagern drehbar gelagert sind, sondern der gegenüber dem Träger in einer radialen Richtung beweglich ist Eine derartige Walze ist z. B. aus der schweizerischen Patentschrift 5 56 946 bekannt.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläu tert Es zeigt:

F i g. 1 einen axialen Schnitt einer erfindungsgemäßen Walze und

Fig. 2 den Schnitt H-Il aus der F ig. 1.

Die in der F i g. 1 dargestellte Durchbiegungsaus gleichwalze enthält einen Träger 1, auf welchem ein Walzenmantel 2 drehbar gelagert ist. Der Träger ist an seinen Enden in Stützen 3 abgestützt, und zwar mit der Hilfe von kugeligen Lagerbüchsen 4 und kugeligen Lagerschalen 5, die eine Schwenkbewegung der Enden des Trägers gegenüber den Stützen 3 gestatten, ihre Drehung jedoch verhindern. Die mit dem Walzenmantel 2 zusammenwirkende Gegenwalze wie auch die Stütze und Lagerung der Gegenwalze sowie der Anpreßme chanismus des Walzwerkes sind aus Anschaulichkeitsgründen nicht dargestellt, da sie in bekannter Weise ausgebildet sein können.

Der Walzenmantel 2 ist an seinen Enden in Wälzlagern 6 z. B. Tonnenlagern, am Träger 1 drehbar gelagert. Zwischen den Lagern 6 befindet sich im vorliegenden Fall eine Reihe von hydrostatischen Stützelementen 7. Diese enthalten kolbenartige Teile 8, die in zylinderartigen Bohrungen 9 des Trägers 1 dichtend geführt sind. Die Teile 8 enthalten hydrostati sche Lagertaschen 10, die durch Drosselbohrungen 11 mit dem Zylinderraum der Zylinderbohrung 9 verbun den sind. Der Zylinderraum der Zylinderbohrung 9 ist durch eine Bohrung 12 und eine an diese angeschiossene, nicht dargestellte hydraulische Leitung an eine nicht dargestellte Pumpenanlage zur Lieferung des Druckmittels, z. B. hydraulischen Öles, angeschlossen. Die Ausbildung der hydrostatischen Stützelemente ist in der erwähnten DT-OS 22 30 139 eingehend beschrieben.

Wie noch aus der Zeichnung hervorgeht, ist am rechten Ende der Walze zwischen dem Ende des Walzenmantel 2 und der Stütze 3 ein hydrostatischer Kolbenmotor 13 mit radialen Kolben angeordnet, welcher den Träger I umgibt. Der hydrostatische f>o Kolbenmotor 13, der im vorliegenden Fall nach der CH-PS 5 40 427 ausgebildet ist, enthält einen ringförmigen Zylinderblock 14 mit radialen Zylinderbohrungen IS, in welchen Kolben 16 dichtend geführt sind. Der Zylinderblock 14 ist auf einer zylindrischen Fläche 17 drehbar gelagert, deren Achse Egegenüber der Achse A des Walzenmantels 2 eine aus der F i g. 2 ersichtliche Exzentrizität aufweist Die zylindrische Fläche 17 ist auf einer Büchse 18 ausgebildet, die auf einem exzentrischen Zapfen 20 des Trägers 1 befestigt ist und Steuernuten 21, 22 für die Zufuhr bzw. die Entnahme des hydraulischen Druckmittels aufweist. Die Steuernuten 21 und 22 sind durch Bohrungen 23 und 24 an eine nicht dargestellte Pumpenanlage für die Lieferung des hydraulischen Druckmittels zum Antrieb des Kolbenmotors 13 angeschlossen.

Außerdem enthält der Kolbenmotor 13 ein Gehäuse 25, das auf Lagerflächen 26 (F i g. 1) drehbar gelagert ist. Die Lagerflächen 26 sind im vorliegenden Fall mit dem Mantel 2 koaxial. Aus Herstellungsgründen sind die Lagerflächen 26 auf Ringen 27 mit exzentrischen Bohrungen ausgebildet, die am exzentrischen Zapfen 20 befestigt sind.

Wie aus der F i g. 2 hervorgeht, ist das Gehäuse 25 mit ebenen Führungsflächen 28 versehen, die zu einer mit einer strichpunktierten Linie dargestellten zylindrischen Fläche Z tangential sind, welche mit den Lagerflächen 26 und somit auch mit dem Walzenmantel 2 koaxial ist. Auf den Führungsflächen 28 stützen sich Stützflächen 30 der Kolben 16 ab, die zu den Achsen der Kolben senkrecht stehen.

Wie aus der Fig. I ersichtlich ist, ist das Gehäuse 25 des hydrostatischen Kolbenmotors 13 mit seitlichen Zapfen 31 versehen, die in Führungsteile 32 am Mantel 2 eingreifen. Die Zapfen 31 und die Führungsteile 32 bilden miteinander in an sich bekannter Weise eine Drehmomentkupplung, welche zur Übertragung eines Drehmomentes vom Gehäuse 25 auf den Walzenmantel 2 dient. Der Walzenmantel 2 kann dabei gegenüber dem Gehäuse 25 gewisse seitliche wie auch radiale Bewegungen ausführen. Diese Bewegungen können bei der dargestellten Walze durch Durchbiegungen des Trägers 1 verursacht sein. Es ist jedoch auch eine Ausfühiungsform der Walze denkbar, bei welcher die Lager 6 entfallen und der Walzenmantel einzig auf den Stützelementen 7 abgestützt ist. In diesem Fall hat der Walzenmantel 2 gegenüber dem Träger 1 eine größere radiale Beweglichkeit. In einem solchen Fall kann zur Übertragung des Drehmomentes vom Gehäuse 25 des Kolbenmotors 13 auf den Walzenmantel 2 eine andere bekannte Drehmomentkupplung, wie /. B. eine Zahnkupplung oder eine Kardankuppliing, verwendet wer den.

Die in der Γ i g. 1 dargestellten Abschlußhauben 33 und 34 dienen zum Auffangen des aus den Stützelementen 7 und eventuell auch aus dem Motor 25 austretenden hydraulischen Mittels und sind durch Rückführleiuingen 35 mit einem nicht dargestellten Behälter fur das hydra"!ische Mittel versehen.

Hier/u I lllatl Zeichnuncen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Durchbiegungsausgleichwalze mit einem Walzenmantel, der um einen festen Träger drehbar ist und auf kolbenartig ausgebildeten Stützelementen abgestützt ist, die in zylinderartigen Bohrungen des Trägers dichtend geführt sind, wobei sie mit hydrostatischen Lagertaschen versehen sind, auf welchen die innere Fläche des Walzenmantels gleitet, und die durch Drosselbohrungen mit dem Zylinderraum der betreffenden Zylinderbohrung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Walzenmantels gegenüber dem Träger ein hydrostatischer Kolbenmotor (13) zwischen dem Ende des Walzenmanteis \2) und der diesem Ende zugeordneten Stütze (3) vorgesehen ist, der den Träger (1) umgibt und einen um einen exentrischen Zapfen (20) des Trägers (1) drehbaren Zylinderblock (14) aufweist, in welchem in radialen Bohrungen Kolben (16) geführt sind, die an ihren äußeren Enden zu den Achsen der Kolben senkrechte Stützflächen (30) aufweisen, welche auf ebenen Führungsflächen (28) eines mit dem Walzenmantel verbundenen Gehäuses (25) geführt sind, die zu einer mit dem Walzenmantel (2) im wesentlichen koaxialen zylindrischen Fläche (Z) tangential sind, wobei das Gehäuse (25) auf einer Lagerfläche (26) des Trägers (1) drehbar ist, die mit der zylindrischen Fläche (Z) koaxial ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche (26) des Trägers (2) zur Lagerung des Gehäuses (25) der Kolbenmaschine (13) auf Ringen (27) mit exzentrischen Bohrungen ausgebildet ist, die am exzentrischen Zapfen (20) des Trägers (1) befestigt sind.

3. Walze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (25) des hydraulischen Kolbenmotors (13) und dem Walzenmantel (2) eine Drehmomentkupplung (31, 32) angeordnet ist, die Radialbewegungen des Walzenmantels (2) gegenüber dem Gehäuse (25) zuläßt.