DE2725573B1

DE2725573B1 - Stuetzelement einer Durchbiegungseinstellwalze

Info

Publication number: DE2725573B1
Application number: DE2725573A
Authority: DE
Inventors: Mario Dipl-Ing Biondetti
Original assignee: Escher Wyss AG
Current assignee: Sulzer Escher Wyss AG
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1978-12-14
Also published as: CA1062940A; US4186472A; ATA407377A; JPS541755A; DE2725573C2; AT356508B; CH618504A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Stützelement einer Durchbiegungseinstellwalze, welches einen zylindrischen Kolbenabschnitt aufweist, der zur Führung in einer Zylinderbohrung eines feststehenden Trägers bestimmt ist, sowie einen Schuhabschnitt, der zum Abstützen auf der Innenfläche eines um den Träger drehbaren Walzenmantels bestimmt ist und eine Lauffläche in der Form eines Abschnittes einer Zylinderfläche aufweist, in der mindestens drei hydrostatische Lagertaschen ausgebildet sind, die nach der Art einer Mehrpunktabstützung verteilt sind, wobei die Lagertaschen durch Kanäle mit einer im Zylinderraum befindlichen Fläche des Kolbenabschnittes verbunden sind.

Ein derartiges Stützelement ist z. B. aus der US-PS 38 02 044 bekannt. Bei dieser bekannten Ausführungsform des Stützelementes sind vier Taschen segmentartig angeordnet, wobei die Drosselkanäle parallel zueinander und zur Achse des Kolbenabschnittes angeordnet sind.

Bei dieser bekannten Ausführungsform besteht der Nachteil, daß bei Anordnungen, bei welchen die Achsen der Stützelemente nicht vertikal sind, Luftpolster entstehen können, welche durch ihre Elastizität das Arbeitsverhalten der Walze, insbesondere ihre dämpfende Wirkung bezüglich Schwingungen, stören können. Die Erfindung hat die Schaffung eines Sützelementes der erwähnten Art zum Ziel, welches eine weitgehende Entlüftung der Zylinderbohrung, in welcher es sich befindet, gestattet und zwar bei allen räumlichen Anordnungen der Durchbiegungseinstellwalze in welcher es zusammen mit anderen gleichen Elementen eingebaut ist, d. h. insbesondere wenn z. B. sein Kolbenabschnitt horizontal verläuft.

Das erfindungsgemäße Stützelement, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kanäle zumindest einen Abschnitt aufweist, der aus dem Randbereich des Kolbenabschnittes schräg zur Achse des Kolbenabschnittes näher zu dieser Achse führt, wobei sich die Mündung des Kanalabschnittes im Randbereich in der Nähe der Stelle befindet, die von der Ebene der Achsen der Lauffläche und des Kolbenabschnittes am weitesten entfernt ist.

Dadurch kann erreicht werden, daß sich bei geeigneter Anordnung des Stützelementes im Träger der Walze das Ende des betreffenden Kanales in einem Bereich der Zylinderbohrung befindet, in welchem sich ein Luftpolster bilden könnte. Es ist somit unter dem Einfluß der zugeführten hydraulischen Druckflüssigkeit, welche die Luft verdrängt, eine wesentlich bessere Entlüftung der Zylinderbohrung als bisher möglich.

Vorzugsweise kann der Kanal geradlinig sein und schräg zur Achse des Kolbenabschnittes verlaufen. Ein solcher Kanal ist sehr einfach mit der Hilfe einer einzigen schrägen Bohrung herstellbar.

Der Kanal kann aus dem Randbereich des Kolbenabschnittes in eine diesem im wesentlichen entgegengesetzt angeordnete Lagertasche führen. Dadurch wird der Vorteil gewonnen, daß der Drosselkanal wegen seiner schrägen Lage langer sein kann als es bisher möglich war. Der Kanal, welcher, wie in der US-PS 38 02 044 ausführlich beschrieben ist, eine Drosselwir-

^r'° kung hat, kann bei gleichem Strömungswiderstand einen größeren Durchmesser haben, was die Gefahr seiner Verstopfung durch Verunreinigungen aus dem öl vermindert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform können in an

>"> sich bekannter Weise im Schuhabschnitt vier Lagertaschen ausgebildet sein, welche voneinander durch zwei kreuzweise angeordnete Trennwände getrennt sind, wobei die Kanäle diametral entgegengesetzer Lagertaschen kreuzweise zueinander und zur Achse des

"" Kolbenabschnittes in zu dieser Achse parallelen Ebenen geführt sind, und die Kanäle der beiden übrigen Lagertaschen ebenfalls kreuzweise in parallelen Ebenen geführt sind. Eine derartige Ausführungsform ist wegen der Symmetrie der Winkel und der Parallelität der

' ' Ebenen, in welchen die Kanäle verlaufen, auf einfache Weise mit der Hilfe von unkomplizierten Vorrichtungen herstellbar. Durch die Symmetrie werden auch im wesentlichen gleiche Längen der Kanäle und ihre

gleichmäßigen Strömungswiderstände gewährleistet.

Bei einer herstellungsgemäß vorteilhaften Ausführungsform, kann der Kolbenabschnitt einen zapfenförmigen Fortsatz aufweisen, auf welchem eine zylindrische Büchse aufgesetzt ist, wobei der Kanal bzw. die Kanäle aus dem Bereich des Randes des Fortsatzes führen.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt einer Durchbiegungseinstellwalze, die z. B. aus der US-Patentschrift 38 02 044 bekannt ist, und bei welcher die erfindungsgemäßen Stützelemente Verwendung finden,

Fig.2 einen Schnitt eines Stützelementes aus der Fig. 1 nach der Linie II-II in der F ig. 3,

F i g. 3 eine Ansicht des Stützelementes aus der F i g. 2 in der Richtung des Pfeiles III in der F i g. 2,

F i g. 4 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt einer anderen Ausfuhrungsform des Stützelementes,

Fig.5 eine der Fig.3 entsprechende Ansicht des Stützelementes aus der F i g. 4,

F i g. 6 einen den F i g. 2 und 4 entsprechenden Schnitt einer anderen Ausführungsform des Stützelementes, und

F i g. 7 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform des Elementes.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt einer Walze wie sie z. B. aus der US-PS 38 02 044 bekannt ist. Die Walze nach F i g. 1 enthält einen feststehenden Träger 1, der auf nicht dargestellte Weise in einem Rahmen abgestützt sein kann. Um den Träger 1 ist ein Walzenmantel 2 drehbar, der z. B. nach der erwähnten US-PS 38 02 044 an seinen Enden am Träger 1 drehbar gelagert sein kann. Es ist jedoch auch eine Führung des Walzenmantels gegenüber dem Träger 1 nach der US-PS 38 85 283 möglich.

Im Träger 1 sind Zylinderbohrungen 3 ausgeführt, die vorzugsweise zylindrisch sein können und durch Anschlußbohrungen 4 mit einem axialen Druckmittelkanal 5 in Verbindung stehen. In den Zylinderbohrungen 3 sind gleitend Stützelemente 6 in Dichtungen 7 geführt, welche den Zwischenraum zwischen den Stützelementen und den entsprechenden Zylinderbohrungen abdichten. Die Dichtungen 7 gestatten gleichzeitig eine gewisse Neigung der Stützelemente 6 in den Zylinderbohrungen 3.

In der Fig. 1 sind aus Gründen der Anschaulichkeit zwei um 90° versetzte Zylinderbohrungen 3 mit Stützelementen 6 dargestellt, welche zwei Reihen von Bohrungen und Stützelementen entsprechen. In der Regel ist eine Durchbiegungseinstellwalze jedoch nur mit einer Reihe von Stützelementen versehen.

Wie aus der F i g. 1 hervorgeht, besteht bei den auf der linken Seite des Walzenquerschnittes mit ihren Achsen horizontal angeordneten Stützelementen 6 die Gefahr, daß sich im oberen Bereich R der Zylinderbohrungen 3 Luft ansammeln kann, welche im Betrieb nur langsam mit dem durchströmenden Drucköl entweicht. Diese Luft führt zu einer unerwünschten Elastizität der Abstützung des Walzenmantels 2 auf den Elementen 6, die zu Schwingungen führen kann, bzw. die sonst hervorragende Dämpfungswirkung der Walze gegenüber Schwingungen beeinträchtigen kann.

In den F i g. 2 und 3 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stützelementes dargestellt. Nach der Fig.2 hat das Stützelement 6 einen Kolbenabschnitt 8 sowie einen Schuhabschnitt 10, der zum Abstützen auf der zylindrischen Innenfläche 11 des Walzenmantels 2 bestimmt ist. Zu diesem Zweck ist der Schuhabschnitt 10 mit einer Lauffläche 12 versehen, welche die Form eines Abschnittes einer Zylinderfläche mit einem Radius R hat, welcher gleich ist wie der Radius der innenfläche 11. Der die Fläche 12 bildende Zylinder hat eine Achse A, welche im Betrieb mit der Achse des Walzenmantels 2 zusammenfällt.

Wie noch aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht, besteht

ίο der Kolbenabschnitt 8 bei der in diesen Figuren dargestellten Ausführungsform aus einem zylindrischen zapfenförmigen Fortsatz 13 mit einer Achse B sowie einer auf diesem aufgesetzten, z. B. aufgeschrumpften zylindrischen Büchse 14. Die Büchse 14 kann aus gehärtetem Stahl hergestellt sein und eine geschliffene Zylinderfläche aufweisen.

Die Lauffläche 12 ist mit vier hydrostatischen Lagertaschen 15 versehen, welche durch Drosselkanäle 16 mit der im Betrieb im Zylinderraum der Bohrung 3 befindlichen Fläche verbunden sind. In diesem Falle befinden sich die Mündungen 17 der Drosselkanäle 16 in der Stirnfläche 18 des Fortsatzes 13. Die anderen Enden 18 der Drosselbohrungen 16 sind aus Gründen der Herstellung mit Anfräsungen 20 versehen.

Wie aus den F i g. 2 und 3 weiter hervorgeht, kreuzen die vier Drosselkanäle 16 die Achse B des Kolbenabschnittes 8 und verlaufen schräg zu dieser Achse. Wie insbesondere aus der F i g. 3 hervorgeht, befinden sich jeweils zwei Drosselkanäle 16 in zwei parallelen Ebenen

Jo £i, £2, bzw. £3, £». Zwei dieser Ebenen, d. h. die Ebenen £i und £2 stehen nach der Fig.3 senkrecht zur Zylinderachse A der Zylinderfläche 12.

Auf diese Weise ergibt sich eine Anordnung, bei welcher bei jeder Stellung des Stützelementes jeweils

}"> ein Kanal 16 von einer oberen Stelle 5 des Randbereiches 21 des Kolbenabschnittes 8, die von der Ebene χ der beiden Zylinderachsen A, B am weitesten entfernt ist, schräg zur Achse ßdes Kolbenabschnittes 8, und zwar näher zu dieser Achse führt. Der Kanal 16 führt in eine Lagertasche 15, welche der Stelle 5 im wesentlichen diametral entgegengesetzt angeordnet ist. Dadurch wird eine höhere Lage der Mündung 17 des Kolbenabschnittes 8 erzielt, als es sonst bei den bekannten zueinander und zur Achse B parallelen

■»"> Kanälen nach der US-PS 38 02 044 möglich wäre.

Wenn im Betrieb einem derartigen Stützelement aus der Leitung 5 durch den Verbindungskanal 4 Drucköl zugeführt wird, kann die in der Zylinderbohrung befindliche Luft durch den von der Stelle S führenden

"Ό Drosselkanal 16 entweichen. Wegen der symmetrischen Ausbildung des in den Ebenen £, und £₂ liegenden Kanals 16 entsteht die gleiche Wirkung auch dann, wenn das Stützelement im Träger 1 umgekehrt montiert wird, d. h. mit der in den F i g. 2 und 3 unten befindlichen Seite

>> oben. Es braucht daher bei der Montage nicht auf die Lage der Stützelemente 6 geachtet werden. Es muß nur so angebracht werden, daß die Achse A der Lauffläche 12 parallel zur Achse des Trägers bzw. des Walzenmantels verläuft.

Die Anordnung der beiden übrigen Drosselkanäle 16 in den Ebenen £3 und £4 gestattet die Ausbildung aller vier Kanäle mit gleichen Längen, so daß sie bei gleichem Durchmesser auch den gleichen Druckabfall haben.

Die Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5

> unterscheidet sich von der vorangehenden hautpsächlich dadurch, daß nach der Fig.4 die zylindrische Büchse 14 fehlt und der Kolbenabschnitt 8 direkt in der Dichtung 7 geführt wird. Außerdem sind in bezug auf die

Zylinderachse A der Fläche 12, die kreuzartig angeordneten Trennwände 30, welche in der Fig.3 schräg zur Achse A stehen, in der Fig.5 zu dieser senkrecht bzw. parallel. Die Drosselkanäle 16, die ansonsten gleich wie in den F i g. 2 und 3 ausgebildet sind, führen von der höchsten Stelle S bzw. der tiefsten Stelle und von seitlichen Scheitelstellen des Kolbenabschnittes 8 zu Lagertaschen 15, die im wesentlichen diesen Stellen diametral entgegengesetzt sind. Auch hier verlaufen die Bohrungen 16 jeweils in zwei und zwei parallelen Ebenen, von denen beide Paare senkrecht zueinander stehen, und den Ebenen E\, E₂, £3 und £4 nach der Fig.3 entsprechen. In diesem Fall stehen jedoch die Ebenen schräg zur Achse A der Fläche 12.

In der Fig.6 ist eine mögliche Ausführungsform dargestellt, bei welcher ein Teil des Kanales 16 parallel zur Achse B des Kolbenabschnittes 8 verläuft. Die Verbindung mit der Stelle 5 erfolgt durch einen Kanalabschnitt 16', der schräg zur Achse B des Kolbenabschnittes 8 und zwar näher zu dieser Achse führt. Auch in diesem Fall ist eine symmetrische Anordnung der Kanäle 16 zur Ebene χ vorgesehen, damit das Stützelement 6 auch umgekehrt montiert werden kann.

Die Ausführungsform nach der F i g. 7 unterscheidet sich von der nach der F i g. 4 im wesentlichen dadurch, daß die Kanäle 16 nicht in diametral gegenüberliegende Taschen 15 führen, sondern in Taschen münden, die sich auf der gleichen Seite von der Achse B bzw. der Ebene χ wie die Mündungen 17 befinden. Dabei werden zwar etwas kürzere Kanäle 16 erhalten, es können jedoch jeweils zwei und zwei in einer gemeinsamen Ebene liegen, die durch die Achse B verläuft. Dadurch kann unter Umständen die Herstellung dieser Kanäle erleichtert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stützelement einer Durchbiegungseinstellwalze, welches einen zylindrischen Kolbenabschnitt aufweist, der zur Führung in einer Zylinderbohrung eines feststehenden Trägers bestimmt ist, sowie einen Schuhabschnitt, der zum Abstützen auf der Innenfläche eines um den Träger drehbaren Walzenmantels bestimmt ist und eine Lauffläche in der Form eines Abschnittes einer Zylinderfläche aufweist, in der mindestens drei hydrostatische Lagertaschen ausgebildet sind, die nach der Art einer Mehrpunktabstützung verteilt sind, wobei die Lagertaschen durch Kanäle mit einer im Zylinderraum befindlichen Fläche des Kolbenabschnittes verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kanäle (16) zumindest einen Abschnitt (16') aufweist, der aus dem Randbereich (21) des Kolbenabschnittes (8) schräg zur Achse (B) des Kolbenabschnittes näher zu dieser Achse (B) führt, wobei sich die Mündung (17) des Kanalabschnittes (16) im Randbereich (21) in der Nähe der Stelle (S) befindet, die von der Ebene (x) der Achsen (A, B) der Lauffläche (12) und des Kolbenabschnittes am weitesten entfernt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (16) geradlinig ist und schräg zur Achse fi^des Kolbenabschnittes (8) verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal aus dem Randbereich (21) des Kolbenabschnittes (8) in eine diesem im wesentlichen entgegengesetzt angeordnete Lagertasche (15) führt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Schuhabschnitt (10) vier Lagertaschen (15) ausgebildet sind, welche voneinander durch zwei kreuzweise angeordnete Trennwände (30) getrennt sind, wobei die Kanäle (16) diametral entgegengesetzter Lagertaschen (15) kreuzweise zueinander und zur Achse (B)des Kolbenabschnittes (8) in zu dieser Achse parallelen Ebenen (E\, £2) geführt sind, und die Kanäle (16) der beiden übrigen Lagertaschen (15) ebenfalls kreuzweise in parallelen Ebenen (£3, £4) geführt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenabschnitt (8) einen zapfenförmigen Fortsatz (13) aufweist, auf welchem eine zylindrische Büchse (14) aufgesetzt ist, wobei der Kanal bzw. die Kanäle (16) aus dem Bereich des Randes (2Γ) des Fortsatzes (13) führen.