DE29701922U1

DE29701922U1 - Biegeeinstellwalze und Stützelement

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Publication number: DE29701922U1
Application number: DE29701922U
Authority: DE
Original assignee: Voith Sulzer Finishing GmbH
Current assignee: Voith Paper GmbH and Co KG
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2007-02-05

Description

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS · PATENT- UND RECHTSANWÄLTE

MANITZ, FLNSTERW^t₄D & .PARTNER

·· ···. ·· DEUTSCHE PATENTANWÄLTE

DR. GERHART MANITZ ■ dipl.-phys.

MANFRED FINSTERWALD ■ dipl.-ing., dipl.-wirtsch.-ing.

DR. HELIANE HEYN · dipl.-chem.

DR. MARTIN FINSTERWALD · dipl.-ing.

STEPHAN THUL ■ dipl.-phys.

DR. DIETER PELLKOFER · dipl.-ing.

MANlTZ. FINSTERWALD _& PARTNER · POSTFACH 22 16 11 . 80506 MÜNCHEN CHRISTIAN SCHMIDT · DIPL-PHYS.

GÜNTHER KURZ · dipl.-ing. WERNER GRÄMKOW · dipl.-ing. (-1983)

Voith Sulzer British chartered patent attorney

Finishing GmbH james g. Morgan ■ b. se. iphys.i, d.m.s.

Birkschenweg 5 rechtsanwältin

MARION CHRISTIANE SCHMIDT 47803 Kre feld zugelassene Vertreter seim europäischen Patentamt

REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

80506 MÜNCHEN

POSTFACH 22 1 6 1 1 · ROBERT-KOCH-STRASSE

TELEFON (089) 21 99 430 · FAX (089) 29 75

DATUM

04. Februar 1997

S 6379 - P/ho

Biegeeinstellwalze und Stützelement

MANlTZ ■ FINSTERWALD · HEYN · MORGAN ■ FINSTERWALD · SCHMIDT · PELLKOFER · SCHMIDT ■ KURZ ■ 80538 MÜNCHEN ■ RO8ERT-KOCH-STRASSE 1 · TAX-Nr. OE 130 001

STEPHAN THUL ■ 70372 STUTTGART [BAD CANNSTATT) ■ SEELBERGSTRASS6 23/25 · TELEFON {0711) 56 72 61 HYPOBANK MÜNCHEN ■ 6 880 119 980 · BLZ 700 200 01 ■ POSTBANK MÜNCHEN ■ 770 62-805 · BLZ 700 100 80 · VEREINSBANK MÜNCHEN · 578 351 ■ BLZ 700 202

S 6379 - P/ho

Die,Erfindung betrifft eine Biegeeinstellwalze mit einem um einen Träger rotierbar angeordneten flexiblen Walzenmantel, der mittels mehrerer in Axialrichtung des Walzenmantels aneinändergrenzender hydrodynamisch und/oder hydrostatisch geschmierter Stützelemente auf dem Träger gelagert ist, wobei die Stützelemente gegen den Innenumfang des Walzenmantels in einer Preßrichtung anpreßbar sind, sowie mit einer die einzeln ansteuerbaren Stützelemente beaufschlagenden Einrichtung zur Druckerzeugung.

Derartige Biegeeinstellwalzen werden meist zusammen mit einer Gegenwalze verwendet, so daß ein Preßspalt zwischen den Walzen entsteht. Im Preßspalt werden Materialien wie Papier-, Gewebe- oder Faserstoffbahnen gepreßt oder geglättet. Ansteuerbare Stützelemente werden vor allem dort eingesetzt, wo im Preßspalt Druckunterschiede in Axialrichtung der Biegeeinstellwalze ausgeglichen werden müssen. Dabei werden die Stützelemente in Richtung des Walzenmantels mit einer Kraft beaufschlagt. Zwischen den Stützelementen und dem Walzenmantel darf es jedoch nicht zur Materialreibung kommen. Um dies zu verhindern, führt man beispielsweise ein Fluid in Stütztaschen der Stützelemente ein, so daß zwischen den Stützelementen und dem Walzenmantel Gleitlager entstehen.

Problematisch bei bekannten Biegeeinstellwalzen ist, daß die Stützelemente zum Aufbau eines ausreichenden hydrostatischen Drucks in den Stütztaschen mit einem Druck von zumindest 3 bis 5 bar beaufschlagt werden müssen, um einen hydrostatischen Ölfilm zwischen dem jeweiligen Stützelement und dem Walzenmantel aufrechtzuerhalten und damit unzulässige Materialreibung zu vermeiden. Dieser erforderliche Mindestdruck führt über die axiale Länge des jeweiligen Preßspaltes zu ei-

ner Minimalstreckenlast, die in bestimmten Anwendungsfällen zu hoch ist.

Der auf die Stützelemente wirksame Druck wird mittels steuerbaren Ventilen eingestellt, die in der Zuführleitung zum jeweiligen Stützelement angeordnet sind. Problematisch ist in manchen Betriebsfällen, daß diese Steuerventile bei niedrigen Drücken, d.h. insbesondere bei Drücken geringer 5 bar ungenau arbeiten und dadurch die in der Praxis bestehenden Genauigkeitsanforderungen nicht mehr erfüllt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Stützelemente sowie mit derartigen Stützelementen ausgerüstete Biegeeinstellwalzen zu schaffen, die auch bei geforderten geringen Anpreßdrücken des Stützelements die erforderlichen hohen Steuergenauigkeiten gewährleisten.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Arbeitsdruck an den in der jeweiligen Druckleitung vorgesehenen Steuerventilen größer ist als der zur Aufrechterhaltung des Schmiermittelfilms zwischen Stützelement und Walzenmantel erforderliche, insbesondere minimal erforderliche Stützelement-Anpreßdruck.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird der Arbeitsbereich der Ventile trotz vorhandener niedriger Stützelement-Anpreßdrücke in einen Arbeitsbereich verlagert, in dem die geforderte hohe Steuergenauigkeit der Ventile gegeben ist.

Vorzugsweise wird dies dadurch erreicht, daß zwischen jedem Steuerventil und dem zugeordneten Stützelement eine druckreduzierende Drossel vorgesehen ist, oder es werden Maßnahmen getroffen, um das Stützelement mit einer wirksamen Gegenkraft zu beaufschlagen, die unabhängig von dem Druckfluid ist und

als Stützelement-Anpreßdruck den sich dann ergebenden Differenzdruck wirksam werden läßt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen schematischen Teilquerschnitt einer B.iegeeinstellwalze mit einem Stützelement gemäß der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt einen Walzenmantel 22 einer Biegeeinstellwalze, wobei dieser Walzenmantel 22 bezüglich eines zentral durchgehenden Trägers 2 3 über mehrere nebeneinander angeordnete Stützelemente 24 abgestützt ist. Jedes Stützelement 24 weist einen Stützelementkopf 2 6 und einen Stützelementschaft 27 auf. Der Stützelementschaft 27 bildet einen Kolben in einem im Träger 23 ausgebildeten Zylinderraum 33, und dieser Zylinderraum 33 ist über eine Leitung 3 6 mit Druckfluid beaufschlagbar. Bei Druckbeaufschlagung wird das Stützelement 24 in Richtung des Pfeils 28 gegen die Innenseite des Walzenmantels 22 gedruckt. Eine mechanische Reibung zwischen Stützelement 24 und Walzenmantel 22 tritt dabei nicht auf, da in der Kopffläche des Stützelements 24 mit der Fluidzuführung in Verbindung stehende Drucktaschen ausgebildet sind und auf diese Weise eine hydrostatische Abstützung erzielt wird.

Das untere Ende des Stützelementschafts 27 ist in Form eines sich radial erweiternden Absatzes 2 9 ausgebildet, so daß dem Druckraum 33 gegenüberliegend ein Ringraum 34 entsteht, der über eine Leitung 37 mit einer Druckquelle verbindbar ist. Über diesen Ringraum 34 kann demgemäß eine der Anpreßkraft

entgegengerichtete Gegenkraft am Stützelement 24 erzeugt werden.

In jeder Druckmittel zuführleitung 3 6 ist ein Steuerventil 3 8 angeordnet, mittels dessen der Druck automatisch in Abhängigkeit von Steuer- oder Regelgrößen variiert und damit das Stützelement 24 mit unterschiedlichen Anpreßkräften gegen die Innenwand des Mantels 22 gedrückt werden kann.

Zwischen dem Regelventil 38 und dem Druckraum 23 ist vorzugsweise eine Drossel 3 9 vorgesehen. ,

Wesentlich für die Erfindung ist, daß es durch die Verwendung einer Drossel 3 9 und/oder des Gegendruckraums 34 gelingt, das Regelventil 38 in einem Arbeitsbereich zu betreiben, in dem es eine hohe Arbeits- bzw. Regelgenauigkeit gewährleisten kann, obwohl bezüglich der tatsächlichen Beaufschlagung des Stützelements 24 keine derart hohen Drücke zulässig sind, da geringere Anpreßdrücke gefordert werden, z.B. minimale Strekkenlasten bei einer Biegeeinstellwalze.

An dem Stützelement 24 wird bei Verwendung einer Drossel 3 9 in gleicher Weise ein geringerer Druck wirksam wie im Falle der Verwendung des Gegendruckraums 34, wobei darauf hinzuweisen ist, daß beide Maßnahmen, nämlich Drossel 3 9 und Gegendruckraum 34 auch kombiniert verwendbar sind und der Druck im Gegendruckraum 34 auch steuerbar sein kann.

Anstelle eines Gegendruckraums 34 könnte auch eine zwischen Stützelement 24 und Träger 23 wirksame Rückstellfeder Verwendung finden.

Im Falle einer Biegeeinstellwalze wird zum Zwecke der Erzielung niedriger Streckenlasten dafür gesorgt, daß der Schmierfilm zwischen Stützelement und Mantel gerade noch aufrechter-

halten werden kann, und dazu wird im Regelfall ein Druck von etwa 3 bis 5 bar häufig benötigt. Die typischerweise verwendeten Ventile, die einen Arbeitsbereich von 2 bis 100 bar besitzen, arbeiten in diesem niedrigen Druckbereich von 3 bis 5 ungenau. Hier wird gemäß der Erfindung Abhilfe geschaffen, indem durch Verwendung einer Drossel und/oder einer Gegendruckeinheit der Arbeitsbereich der Ventile angehoben, und zwar in einen eine ausreichende Regel- bzw. Steuergenauigkeit gewährleisteten Bereich angehoben wird.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird es somit einerseits möglich, mit herkömmlichen Ventilen in einem den praktischen Forderungen entsprechenden Genauigkeitsbereich zu arbeiten und andererseits gleichzeitig Arbeitsdrücke über die Stützelemente zu erreichen, die deutlich unterhalb dieser Ventil-Arbeitsdrücke liegen.

Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel sind Biegeeinstellwalzen, aber darauf ist die Erfindung nicht beschränkt.

Claims

&Ggr;:L. S 6379 - P/ho Schutzansprüche

1. Biegeeinstellwalze mit einem um einen Träger (23) rotierbar angeordneten flexiblen Walzenmantel (22), der mittels mehrerer in Axialrichtung des Walzenmantels (22) aneinandergrenzender, jeweils über eine Druckleitung

(36) mit einem Druckmittel beaufschlagbarer Stützelemente (24) auf dem Träger (23) .abgestützt ist, wobei im Betrieb zwischen dem Innenumfang des Walzenmantels (22) und den Stützelementen (24) ein hydrodynamischer und/oder hydrostatischer Schmierfilm vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Arbeitsdruck an den in der jeweiligen Druckleitung (36) vorgesehenen Steuerventilen (38) größer ist als der zur Aufrechterhaltung des Schmiermittelfilms zwischen Stützelement (24) und Walzenmantel (22) erforderliche, insbesondere minimal erforderliche Stützelement -Anpreßdruck.

2. ' Biegeeinstellwalze nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem jeweiligen Steuerventil (38) und dem zugeordneten Stützelement (24) eine druckreduzierende Drossel (39) vorgesehen ist.

3. Biegeeinstellwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Stützelement (24) mit einer vorgebbaren, entgegen der Preßrichtung (28) wirksamen Gegenkraft beaufschlagt ist.

4. Biegeeinstellwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Gegenkraft durch eine zwischen Stützelement (24) und Träger (23) wirksame Kraftquelle, insbesondere durch eine Feder und/oder eine fluidbeaufschlagte Einheit erzeugt ist.

5. Biegeeinstellwalze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Druckmittelangriffsfläche am Stützelement (24) gegenüberliegend zwischen dem Träger (23) und dem Stützelement (24) ein mit einer Druckquelle verbundener Ringraum (34) zur Gegenkrafterzeugung ausgebildet ist.

6. Stützelement, insbesondere für eine Biegeeinstellwalze, nach einem der oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet , daß das Stützelement einerseits mit einem in Stützrichtung wirkenden' Fluiddruck und andererseits mit einem von diesem Fluiddruck unabhängigen Gegendruck beaufschlagt ist, und daß der am Steuerventil wirksame Fluiddruck größer ist als der resultierende Stützelement-Anpreßdruck und insbesondere größer als 5 bar gewählt ist.

7. Stützelement nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet , daß in der Druckfluidzuführleitung dem Steuerventil (38) eine Drossel (3 9) nachgeschaltet ist.

8. Stützelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Fluiddruck-Angriffsfläche am Stützelement gegenüberliegend ein mit einer weiteren Druckquelle verbundener Ringraum (34) zur Gegenkrafterzeugung ausgebildet ist.