DE2651028A1 - Walzgeruest - Google Patents

Walzgeruest

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DE2651028A1 DE19762651028 DE2651028A DE2651028A1 DE 2651028 A1 DE2651028 A1 DE 2651028A1 DE 19762651028 DE19762651028 DE 19762651028 DE 2651028 A DE2651028 A DE 2651028A DE 2651028 A1 DE2651028 A1 DE 2651028A1
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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    • F16C13/02—Bearings
    • F16C13/022—Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle
    • F16C13/024—Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle adjustable for positioning, e.g. radial movable bearings for controlling the deflection along the length of the roll mantle
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Description

P. 5101 /VsKü
ESCHER WYSS Aktienqesellschaft, Zürich / Schweiz
Walzgerüst
Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst mit zwei Arbeitswalzen, zwischen welchen sich mindestens ein Walzpfad für die Durchführung des zu walzenden Materiales befindet, wobei jede Antriebswalze auf mindestens einer Stützwalze abgestützt ist.
Ein Walzgerüst dieser Art, das insbesondere zürn Walzen von metallischen Folien und ähnlichen Materialbahnen geeignet ist, ist aus der DT-OS 25 07 233 (P. 4875) bekannt. Dieses bekannte Walzgerüst stellt eine bedeutende Vereinfachung gegenüber den bekannten Walzgerüsten dar. Die Stützwalzen sind nämlich mit einem drehbaren Walzenmantel versehen, v/elcher nach der bei den sogenannten Durchbiegungsausgleichwalzen bekannten Art auf dem feststehenden Träger hydrostatisch abgestützt ist. Die aus der Belastung sich ergebende Durchbiegung
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BAD
wird einzig von den Trägern der Stützwalzen übernommen, wobei die Walzenmantel praktisch frei von Durchbiegung sind. Es können daher die sonst in grosser Anzahl vorgesehenen Stützwalzen entfallen, die nicht auf Festigkeit, sondern auf die Erzielung einer möglichst kleinen Durchbiegung dimensioniert sein müssen.
Beim bekannten Walzgerüst wird die zu walzende Materialbahn direkt zwischen den zwei an einen Antrieb angeschlossenen Antriebswalzen durchgeführt, wobei diese direkt das Material walzen.Damit die angetriebenen Walzen zur Aufnahme des erforderlichen Drehmomentes geeignet sind, müssen sie einen verhaltnismässig grossen Durchmesser aufweisen. Daraus ergeben sich wieder verhaltnismässig grosse Kräfte und Drehmomente beim Walzen des Materiales.
Die Erfindung hat eine Weiterentwicklung des bekannten Walzgerüstes zum Gegenstand, mit dem Ziel, ein Walzgerüst zu schaffen, bei welchem die Walzkräfte und die Drehmomente der Antriebswalzen weiter vermindert werden können. Dadurch kann eine weitere Vereinfachung des Walzgerüstes bzw. bei unveränderter Dimensionierung eine zuverlässigere und präzisere Arbeitsweise erzielt werden.
Das erfindungsmässe Walzgerüst, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den beiden Antriebswalzen mindestens eine frei laufende, von der Antriebswalze durch Oberflächenreibung angetriebene Arbeitswalze zum Walzen des Materiales befindet, die einen kleineren Durchmesser als die Antriebswalzen aufweist, wobei die Achsen der Antriebsv/alzen und der Arbeitswalzen im wesentlichen in einer Arbeitsebene
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liegen, und mindestens die Arbeitswalze mit auf ihre Oberfläche wirkenden, seitlichen Stützvorrichtungen versehen ist, welche ein Ausweichen der Walze aus der Arbeitsebene verhindern.
Die Arbeitswalze, die keinen direkten Antrieb aufweist, sondern nur durch Reibungskräfte der betreffenden Antriebswalze angetrieben wird, kann einen äusserst kleinen Durchmesser haben und erfordert daher wesentlich kleinere Anpress- und Antriebskräfte als wenn die Antriebswalze direkt zum Walzen verwendet wird. Der Durchmesser der Antriebswalze ist wegen des zu übertragenden Drehmomentes nämlich nach unten begrenzt. Der einfache Aufbau des Walzgerüstes wird noch dadurch unterstützt, dass die Arbeitswalze mit seitlichen Stützvorrichtungen versehen wird, welche ein Ausweichen der Walze aus der Arbeitsebene verhindern. Es ist daher nicht die Führung der Arbeitswalze durch mehrere Walzen erforderlich, wie es bei bekannten Walzgerüsten, z.B. den sogenannten Sendzimir-Walzgerüsten,der Fall ist. Dort bestehen nämlich wieder Schwierigkeiten mit der räumlichen Anordnung der Antriebswalzen und der Arbeitswalzen rein wegen ihrer geometrischen Verhältnisse.
Vorzugsweise können zwischen den Antriebswalzen zwei Arbeitswalzen angeordnet sein, zwischen welchen sich der Walzpfad befindet. Eine derartige Ausführungsform ist hauptsächlich zum Walzen der Bahn in einer Richtung geeignet.
Es ist jedoch auch möglich, zwischen den Antriebswalzen drei Arbeitswalzen anzuordnen, zwischen welchen
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sich zwei Walzpfade befinden. Ein derartiges Walzgerüst ist zum Walzen in zwei verschiedenen Richtungen, ohne Umkehr des Drehsinnes der Walzen, geeignet. Vorzugsweise kann jede Antriebswalze auf einer Stützwalze abgestützt sein, wobei sich' die Achsen der Mantel der Stützwalzen, der Antriebswalzen und der Arbeitswalzen im wesentlichen in einer Ebene befinden. Das führt zu einem besonders einfachen Aufbau des Walzgerüstes. Es versteht sich jedoch, dass zu besonderen Zwecken auch eine Abstützung einer Antriebswalze auf zwei oder mehreren Stützwalzen denkbar ist.
Es ist auch eine Ausführungsform möglich, bei welcher sich zwischen den Antriebswalzen nur eine Arbeitswalze befindet, wobei jeweils ein Walzpfad zwischen einer Antriebswalze und der Arbeitswalze ausgebildet ist. Auf diese Weise wird eine besonders einfache Ausführungsform für zwei Walzrichtungen erhalten, wobei allerdings nicht minimale Walzkräfte erzielbar sind.
Vorzugsweise können die Stützwalzen stempel- bzw. leistenartige hydrostatische Stützelemente aufweisen, welche durch ein in einem Druckraum wirkendes hydraulisches Druckmittel gegen einen um den Träger drehbaren Walzenmantel gepresst werden, und welche auf ihrer der Innenfläche des Walzenmantels zugewandten Seite hydrostatische Lagertaschen für ein Druckmedium enthalten. Eine derartige Ausführungsform, die z.B. aus der US-PS 3.802.044 bekannt ist, gestattet einen besonders reibungsarmen Betrieb bei äusserst hoher Belastbarkeit der Stützwalzen, wobei der Einfluss einer Durchbiegung der Walzen ausgeschaltet wird.
Die Arbeitswalzen und/oder die Antriebswalzen können quer zu ihrer Druckrichtung auf stempel- bzw.
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leistenartigen hydrostatischen Stützelementen abgestützt sein, welche durch ein in einem Druckraum wirkendes hydraulisches Druckmittel gegen die zu stützende Walze angepresst werden, und welche auf ihrer der Oberläche der gestützten Walzen zugewandten Fläche mit Lagertaschen zur hydrostatischen Lagerung versehen sind. Auch durch diese Ausführungsform wird ein besonders reibungsarmer Betrieb des Walzgerüstes erhalten, wobei das aus den Lagertaschen austretende hydraulische Mittel zusätzlich noch zur Kühlung und Schmierung der Walzen und der gewalzten Bahn herangezogen werden kann.
Vorzugsweise können bei den hydrostatischen Stützelementen die Lagerta"schen mit dem Druckraum durch Drosselkanäle verbunden sein. Bei einer derartigen Ausführung kann das hydraulische Druckmittel gleichzeitig als Schmiermittel für die hydrostatische Lagerung herangezogen werden.
Zur Beeinflussung des in den Druckräumen wirkenden Druckes des hydraulischen Druckmittels können Steuerventile vorgesehen sein, welche in Abhängigkeit von der Lage der betreffenden Arbeitswalze betätigbar sind.
Durch diese Massnahme kann die Lage der Arbeitswalzen und/oder der Antriebswalzen im Bereich der Pressebene genau fixiert werden. Dadurch werden bei den Antriebswalzen ihre Zapfen von seitlichen Führungskräften entlastet, wodurch die mechanischen Spannungen in den Walzen verringert werden und z.B. die Walzen durch Drehmomente höher belastbar sind. Bei den Arbeitswalzen ist es möglich, auf an ihren
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Enden befindliche Führungszapfen überhaupt zu verzichten, wodurch einerseits das Walzgerüst weiter vereinfacht wird und andererseits die Arbeitswalzen noch kleinere Durchmesser haben können, da die Gefahr ihrer seitlichen Verbiegung durch Führungskräfte der Endzapfen entfällt.
Es ist somit eine bevorzugte Ausführungsform möglich, bei welcher die Arbeitswalzen in der Richtung quer zur Pressebene ausschliesslich durch die äusseren hydrostatischen Stützelemente und in ihrer Achsrichtung durch Anschlagteile geführt sind. Diese Ausführungsform hat die bereits erwähnten Vorteile der besonderen Einfachheit und der geringeren Belastung der Arbeitswalzen.
Die Erfindung wird anhand einiger schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigt:
Fig.l einen Schnitt eines erfindungsgemäsen Walzgerüstes mit zwei Arbeitswalzen, zwei Antriebswalzen und zwei Stützwalzen,
Fig.2 den Schnitt II - II aus der Fig.l, Fig.3 den Schnitt III - III aus der Fig.2,
Fig.4 einen Teilschnitt mit der Darstellung einer anderen Lagerung der Enden der Arbeitswalzen aus der Fig.2,
Fig.5 einen Tei.lschnitt nach der Linie V - V in der Fig.l und die
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ΊΟ
Fig.6 und 7 schematische Darstellungen von Aus— führungsformen mit einer anderen Anzahl von Arbeitswalzen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Walzgerüst mit zwei Stützwalzen 1, zwei Antriebswalzen 2 und zwei Arbeitswalzen 3. Die Stützwalzen 1 enthalten feststehende Träger 4, um welche rohrförmige Walzenmantel 5 drehbar sind. Die Träger 4 sind, wie aus der Fig.2 hervorgeht, schwenkbar mit der Hilfe von Kugelschalen 6 in einem Rahmen 7 gelagert. Zapfen 8 verhindern eine Drehbewegung der Träger 4 gegenüber dem Rahmen 7.
Die Antriebswalzen 2 sind mit ihren Zapfen in Lagern gelagert, die im Rahmen 7 vertikal beweglich geführt sind. Bei der Ausführungsform nach den Fig.l und 2 sind die Arbeitswalzen 3 ohne Zapfen und stützen sich in ihrer Achsenrichtung auf Stützplatten 11 ab, die im Rahmen 7 befestigt sind. Wie noch aus der Fig.2 hervorgeht, haben die Antriebswalzen 2 Antriebsenden 12 mit Angriffsenden für nicht dargestellte Antriebswellen, die z.B. in bekannter Weise mit kardanischen Gelenken versehen sein können.
Wie noch weiter aus den Fig.l und 2 hervorgeht, sind in geeigneten Bohrungen 13 der Träger 4 hydrostatische Stützkolben 14 geführt. Die Bohrungen 13 sind an einen gemeinsamen Anschlusskanal 15 angeschlossen, der irn Achsenbereich des Trägers 4 ausgebildet ist,und dem durch eine Zuführleitung 16 ein hydraulisches Druckmittel, z.B. Drucköl, von einer Pumpe 16, zugeführt wird.
Wie in der Fig.2 im Schnitt dargestellt ist, sind
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AA
- β - s
die Kolben 14 mit hydrostatischen Lagertaschen 17 versehen, die mit dem Druckraum 18 der Bohrung 13 durch Drosselkanäle 20 verbunden sind. Eine derartige Ausführungsform der Walze ist aus der US-PS 3.802.044 bekannt, auf welche bezüglich der Wirkungsweise hingewiesen werden kann. Im vorliegenden Fall genügt es, festzustellen, dass die Walzenmäntel 5 beider Walzen 1 auf den Stützkolben 14 hydrostatisch abgestützt und gelagert sind, wobei jegliche Durchbiegung von den Trägern 4 übernommen wird und diese von den Walzenmänteln 5 ferngehalten wird.
Obwohl beim dargestellten Beispiel kolbenförmige Stützelemente 14 vorgesehen sind, können diese z.B. auch länglich, leistenförmig ausgebildet sein. Uebrigens stellt die hydrostatische Lagerung des Walzenmantels 5 auf den Stützelementen 14 keine Bedingung dar, so dass auch Walzen mit hydrodynamischer Schmierung, z.B. nach der DT-OS 21 65 118, oder Vollwalzen, verwendet werden können.
Bei der oberen Stützwalze 1 ist der Walzenmantel 5 auf dem Träger 4 in Wälzlagern 21 drehbar gelagert. Die untere Stützwalze 1 ist an ihren Enden mit Führungen versehen, die aus der Fig.3 ersichtlich sind. Im Walzenmantel 5 ist in diesem Fall eine Führungsscheibe 22 drehbar angeordnet, welche eine längliche Oeffnung 23 aufweist, die zwei seitliche ebene Führungsflächen 24 hat. Die Führungsflächen 24 wirken mit ebenen Führungsflächen 25 am Träger 4 zusammen. Diese Ausführungsform ist aus der US-PS 3.885.283 bekannt. Sie gestattet eine Bewegung des Walzenrnantels 5 gegenüber dem Träger 4 in der Richtung der Pressebene, so dass bei ■ t einer mit einer derartigen Walze versehenen Walzvorrichtung auf besondere äussere Anpressvorrichtungen verzichtet wer-
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den kann.
Wie insbesondere aus der Fig.2 ersichtlich ist, sind die Antriebswalzen 3 in der zur Pressebene A senkrechten Richtung durch seitliche Stützvorrichtungen 30 abgestützt, die ein Ausweichen der Walzen aus der Pressebene bzw. ihrer Walzstellung verhindern. Es ist nämlich im Prinzip möglich, zur Erzielung besonderer Effekte die Antriebswalzen 2 und insbesondere die Arbeitswalzen 3 geringfügig aus der Pressebene A zu versetzen, wodurch seitliche Kraftkomponenten erhalten werden,die unter Umständen vorteilhaft ausgenützt werden können.
' Wie aus den Fig.1,5 hervorgeht, sind die seitlichen Stützvorrichtungen 30 mit Leisten 31 versehen, die an Trägern 32 des Rahmens 7 befestigt sind. In den Leisten 31 sind Bohrungen 32 ausgebildet, in denen Stützkolben geführt sind. Die Stützkolben 33 sind mit hydrostatischen Lagertaschen 34 und Drosselkanälen 35 versehen und wirken in der gleichen Weise wie die Stützkolben 14 der Walzen Diese Ausführungsform ist in den DT-OS 25 02 234 u. 25 07 (P. 4874, P. 4875) beschrieben.
Die Fig.5 zeigt eine Einrichtung zur Steuerung der Zufuhr des Druckmittels zu den seitlichen Stützvor richtungen 30 der Antriebswalzen 2. Den einzelnen Druckräumen der Bohrungen der Leisten 31 wird das Druckmittel durch Speiseleitungen 40 über Steuerventile 41 zugeführt. Die Steuerventile 41 enthalten Taster 42, welche die Lage der Enden der betreffenden Walze 2 abtasten. Sobald sich die Walze 2 in der einen oder anderen Richtung aus ihrer
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vorgegebenen Sollage entfernt, wird durch die entsprechende Drosselvorrichtung 41 der Druck vermindert oder erhöht, wodurch die Walze 2 in ihre Sollage zurückgebracht wird. Die gleiche Steuerung ist auch bei den Arbeitswalzen 3 verwendbar. Als Druckmittel kann bei den Arbeitswalzen 3 eine Flüssigkeit dienen, die gleichzeitig zum Schmieren der Arbeitswalzen beim Walzvorgang geeignet ist, z.B. Petroleum. Gleichzeitig werden die Walzen durch das aus den hydrostatischen Lagertaschen 34 austretende hydraulische Medium intensiv gekühlt, vorausgesetzt, dass dieses Medium mit einer geeigneten niedrigen Temperatur zugeführt v/ird. Zu diesem Zweck kann im Kreislauf des hydraulischen Druckmittels ein nicht dargestellter Kühler geschaltet sein*
Die Fig.4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher die Arbeitswalzen 3 an ihren Enden mit Zapfen 3! versehen sind, die in ebenfalls vertikal beweglichen Schlitten 1O1 geführt sind.
Die Fig.6 und 7 zeigen schliesslich Walzgerüste, bei welchen in einem Fall drei Arbeitswalzen vorgesehen sind, im anderen Fall nur eine einzige.
Bei der Ausführungsform nach der Fig.6 sind zwischen zwei Antriebswalzen 2 drei Arbeitswalzen 3 vorgesehen. Die seitlichen Stützvorrichtungen, die gleich sein können wie in den Fig.l und 2 dargestellt, sind aus Anschaulichkeitsgründen-weggelassen worden.
Während das Walzwerk nach der Fig.l einen einzigen Walzpfad B aufweist, entlang welchem das gewalzte Material
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M bewegt wird, enthält die Ausführungsform nach der Fig.6 zv/ei Walzpfade B. In den beiden Walzpfaden B kann das Material in verschiedenen Richtungen gewalzt werden. Es kann dabei ohne eine Umkehr der Drehrichtung des Walzgerüstes hin und her beilegt v/erden.
Die Fig.7 zeigt ein Walzgerüst mit einer einzigen Arbeitswalze 3. Es sind ebenfalls zwei VJalzpfade vorgesehen, die sich jedoch je\tfeils zwischen einer Antriebswalze 2 und der Arbeitswalze 3 befinden. Bei dieser Ausführungsform wird mit einfacheren Mitteln die gleiche wirkung wie bei der Ausführungsform nach der Fig.6 erhalten. Es wird jedoch nicht eine optimale Verminderung der Walzkräfte erzielt, da am Walzgang neben der Arbeitswalze 3 mit kleinem Durchmesser die Antriebswalzen 2 beteiligt sind, deren Durchmesser zwangsweise grosser sein muss.
Die Durchmesser der Arbeitswalzen können bei den üblichen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Walz— gerüstes im Bereich von 20 bis 200 Millimetern liegen. Entsprechende Durchmesser der Antriebswalzen können ca. 50 bis 300 Millimeter betragen. Bs versteht sich jedoch, dass auch Ausführungsformen mit kleineren und mit grösseren Durchmessern denkbar sind.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    ( 1. !Walzgerüst mit zwei Antriebswalzen, zwischen welchen sich mindestens ein Walzpfad für die Durchführung des zu walzenden" Materiales befindet, wobei jede Antriebswalze auf mindestens einer Stützwalze abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den beiden Antriebswalzen (2) mindestens eine frei laufende, von einer Antriebsv/alze durch Oberflächenreibung angetriebene Arbeitswalze (3) zum Walzen des Materiales (M) befindet, die einen kleineren Durchmesser als die Antriebswalze (2) "aufweist., wobei die Achsen der Antriebswalzen (2) und der Arbeitswalze (3) im wesentlichen in einer Arbeitsebene
    (A) liegen, und mindestens die Arbeitswalze (3) mit auf ihre Oberfläche wirkenden, seitlichen Stützvorrichtungen (30) versehen ist, welche ein Ausweichen der Walze (3) aus der Arbeitsebene (A) verhindern.
    2« Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Antriebswalzen (2) zwei Arbeitswalzen (3) angeordnet sind, zwischen welchen sich der Walzpfad (B) befindet.
    3» Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich™ net, dass zwischen den Antriebswalzen (2) drei Arbeitswalzen (3) angeordnet sind j zwischen welchen sich zwei Walzpfade
    (B) befinden (Fig.6)*
    4. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Antriebswalzen (2) eine Arbeitswalze (3) befindet, wobei jeweils ein Walzpfad (B)
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    zwischen einer Antriebswalze (2) und der Arbeitswalze (3) ausgebildet ist (Fig.7).
    5. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Antriebswalze auf einer Stützwalze abgestützt ist, wobei sich die Achsen der Stützwalzen (1), der Antriebswalzen (2) und der Arbeitswalzen (3) im wesentlichen in einer Ebene (A) befinden.
    6. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j dass die Stützwalzen (1) in bzw. an einem feststehenden Träger (4) geführte stempel- bzw. leistenartige hydrostatische Stützelemente (14) aufweisen, welche durch ein in einem Druckraum (18) wirkendes hydraulisches Druckmittel gegen einen um den Träger (4) drehbaren Walzenmantel (5) gepresst werden, und welche auf ihrer der Innenfläche des Walzenmantels zugewandten Seite hydrostatische Lager— taschen (17) für ein Druckmedium enthalten.
    7. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalzen (3) und/oder die Antriebswalzen (2) quer zu ihrer Druckrichtung auf stempel— bzw. leistenartigen äusseren hydrostatischen Stütz·- elementen (30) abgestützt sind, welche durch ein in Druck ·- räumenOl1) wirkendes hydraulisches Druckmittel gegen die zu stützende Walze (2, 3) angepresst werden, und welche auf ihrer der Oberfläche der gestützten Walzen zugewandten Fläche mit Lagertaschen (34) zur hydrostatischen Lagerung versehen sind.
    8. Walzgerüst nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagertaschen (17, 35) mit dem Druckraum (18, 31·) durch Drosselkanäle (20, 35) verbunden sind.
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    9. Walzgerüst nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung des in den Druckräumem (311)
    wirkenden Druckes des hydraulischen Druckmittels Steuerventile (41) vorgesehen sind, welche in Abhängigkeit von der
    Lage der betreffenden Arbeitswalze betätigbar sind.
    10. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalzen in der Richtung quer zur Pressebene (A) ausschliesslich durch die äusseren hydrostatischen Stützelemente (30) und in ihrer Achsrichtung durch Anschlagteile (11) geführt sind.
    1 ■- -η ζ.
DE2651028A 1976-11-02 1976-11-09 Walzenstützvorrichtung zum Abstützen von Walzen quer zu ihrer Druckrichtung Expired DE2651028C2 (de)

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