DE3820972C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Eine solche Walze ist als Unterwalze eines Kalanders aus der DE-PS 30 04 916 bekannt. Bei der bekannten Ausfüh­ rungsform besteht die Stützeinrichtung aus mehreren längs des Querhaupts aufgereihten in radialen Zylinderbohrungen des Querhaupts beweglichen kolbenartigen Stützelementen, die mit einer hydrostatischen Lagerfläche gegen den Innen­ umfang der Hohlwalze in Richtung auf den Walzspalt anlie­ gen. Die Hohlwalze ist an den Enden an einem Führungsring gelagert, der parallel zur Wirkebene der Walze am Quer­ haupt in einer Geradführung verschiebbar ist. Je nachdem wie weit die kolbenartigen Stützelemente aus den Zylin­ dern im Querhaupt ausgeschoben werden, hebt sich die Hohl­ walze als Ganzes gegenüber dem Querhaupt an bzw. senkt sich beim Einfahren der Stützelemente ab.

Die Erfindung ist nicht an die besondere Ausbildung der Stützeinrichtung nach der DE-PS 30 04 916 gebunden. Es ist beispielsweise auch möglich, die Walze gemäß der DE-PS 10 26 609 als sogenannte Schwimmende Walze auszu­ bilden, bei der zwischen Querhaupt und Innenumfang der Hohlwalze eine halbzylinderschalenförmige abgedichtete Längskammer gebildet ist, die mit Druckflüssigkeit füll­ bar ist, die die Hohlwalze von innen in Richtung gegen den Walzspalt abstützt.

Auch für Walzen nach der DE-PS 14 61 066, bei der die Stützeinrichtung durch im Querhaupt geführte Stegkolben gebildet ist, kann die Erfindung sinnvoll sein. Die Steg­ kolben sind auf einem beim Umlauf der Hohlwalze gebildeten Flüssigkeitsfilm abgestützt.

Die Erfindung ist noch nicht einmal darauf beschränkt, daß die Abstützung durch eine direkt an den Innenumfang der Hohlwalze angrenzende Druckflüssigkeit geschieht, wie es bei den beiden vorgenannten Beispielen der Fall ist. Es kommen auch ganz oder teilweise mechanische Abstützun­ gen in Betracht, wofür ein Beispiel in der US-PS 23 95 915 dargestellt ist.

Die Erfindung ist also von der Art der Stützeinrich­ tung unabhängig.

Die Hohlwalzen der in Rede stehenden Art können bei Anwendungen in der Papierindustrie Durchmesser von bis zu 1 m und Längen bis zu 10 m aufweisen. Ihr Gewicht kann bis zu 20 t betragen. Es handelt sich also um Bauteile erheblichen Gewichts, die sich radial gegenüber dem Querhaupt in bestimm­ ten Situationen mit nicht unerheblicher Geschwindigkeit verla­ gern können. Es spielt dabei auch die in dem durchgebogenen Querhaupt gespeicherte Formänderungsenergie eine Rolle, die bei plötzlicher Entlastung zu einem Zurückschnellen des Quer­ haupts innerhalb der Hohlwalze Anlaß sein kann. Am Ende der Verlagerungsstrecke kann es bei ungebremster Verlagerung beim Anstoßen des Innenumfangs der Hohlwalze am Querhaupt zu schwe­ ren Schlägen kommen, die für die Walze und die tragende Kon­ struktion schädlich sind. Besonders aber wird die Innenum­ fangsfläche der Hohlwalze dabei unter Umständen beschädigt, die meist Anlagefläche für Dichtungen ist und diese Funktion beim Auftreten von Eindrücken und dergleichen nicht mehr erfüllen kann.

Eine besonders schnelle Verlagerung tritt auf, wenn eine Walze der in Rede stehenden Art wie in der DE-PS 30 04 916 Unterwalze eines Kalanders mit Schnellüftung ist. Wenn hierbei die Papierbahn reißt oder eine sonstige Störung auftritt, muß der Kalander schlagartig geöffnet werden, d.h. es müssen die Walzen um einen Betrag von einigen Millimetern voneinander ge­ trennt werden. Dies geschieht in der DE-PS 30 04 916, indem die Hohlwalze der Unterwalze sehr rasch um einen der Summe der Spalte entsprechenden Betrag gegenüber dem Querhaupt ab­ gesenkt wird. Die Flüssigkeit in den Zylindern der einzelnen Stützelemente wird mit großem Strömungsquerschnitt abgelas­ sen. Bevor jedoch ein Anschlag erreicht wird, wird diese Ab­ strömung der Druckflüssigkit aus den einzelnen Zylindern zu­ nehmend gedrosselt, damit eine sanfte Abbremsung der Absenk­ bewegung der Hohlwalze stattfindet.

Die Wirksamkeit dieser Abbremsung ist an die Funktion der Drosseleinrichtung in der Steuerung des Kalanders ge­ bunden. Wenn diese Drosseleinrichtung ausfällt oder irgend­ wo ein Rohr in der Flüssigkeitsführung platzt oder undicht wird, senkt sich die Hohlwalze mit voller Geschwindkeit gegen das Querhaupt ab und kann dabei hart anprallen. Schon ein einzelnes Ereignis dieser Art kann die Hohlwalze rui­ nieren.

Aus der DE-OS 38 02 234 ist eine Walze mit einer unabhängig von der Steuerung der Stützeinrichtung wirkenden Bremse bekannt. Dort ist allerdings keine Maßnahme vorgesehen, die eine rasche Öffnung der Walzenspalte bei einem Bahnriß ermöglichen würde. Damit ist mit der aus der DE-OS 38 02 234 bekannten Lehre der Nachteil verbunden, daß eine notwendige Schnellentlüftung nicht gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dämp­ fung der Radialbewegung der Hohlwalze gegen das Querhaupt betriebssicherer zu machen.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wieder­ gegebene Erfindung gelöst.

Als "Zwangsdämpfungseinrichtung" soll eine solche verstanden sein, die unabhängig von der Ausbildung und Funktion der Stützeinrichtung aufgrund ihrer eigenen geo­ metrischen Ausgestaltung in jedem Fall bei einer bestimm­ ten Annäherung der Hohlwalze an das Querhaupt wirksam wird.

Die Richtung der zu dämpfenden Radialbewegung der Hohlwalze gegenüber dem Querhaupt kann verschieden sein. Der weitaus überwiegende Fall ist allerdings der, daß es sich um eine vertikale Richtung handelt, weil viele Wal­ zen in Walzenanordnungen mit übereinander angeordneten Walzen eingesetzt sind und die Walzen mit einer jeweils darüber oder darunter angeordneten Walze Walzspalte bil­ den, durch die eine Bahn im wesentlichen horizontal hin­ durchgeleitet wird. Unter diesen vertikalen Bewegungsrich­ tungen geht es darüber hinaus bevorzugt um die Bewegung des Absenkens der Hohlwalze auf das Querhaupt beim Vermin­ dern oder Ausbleiben einer Stützkraft. Wegen des erwähnten hohen Gewichtes der Hohlwalze bedarf es hier einer besonders wirksamen Dämpfung der Annäherungsbewegung. Seitliche Bewe­ gungsrichtungen sind aber keinesfalls ausgeschlossen.

Bei allen diesen Bewegungen verhindert die erfindungs­ gemäße Zwangsdämpfungseinrichtung ein zu hartes Anprallen der Hohlwalze am Querhaupt oder einem damit verbundenen An­ schlagselement, z. B. auf den Stützelementen oder den Rand­ lagern zum Abfangen der axialen Verlagerung des Querhaupts und der Hohlwalze.

Bei Walzen, bei denen ein radial gegen den lnnenum­ fang der Hohlwalze bewegliches Element vorgesehen ist, welches die Stützkräfte auf die Hohlwalze überträgt, wie es zum Beispiel bei den hydrostatisch gestützten Walzen in Gestalt der Stützstempel und bei der "Crown Roll" nach der DE-PS 14 61 066 in Gestalt der Stützleiste vorhanden ist, empfiehlt es sich gemäß Anspruch 2, daß die Zwangs­ dämpfungseinrichtung mit dem betreffenden Element bewe­ gungsverbunden ist.

Die Bewegung der Hohlwalze gegen das Querhaupt fin­ det hierbei parallel zur Bewegungsrichtung des "Elements" statt, welches zwangsläufig eine entsprechende Bewegung vollzieht, die zur Erzeugung der angestrebten Dämpfungs­ wirkung ausgenutzt werden kann.

Da die Hohlwalze ein langgestrecktes Bauteil ist, ist die Ausbildung der Zwangsdämpfungseinrichtung mit mehreren über die Länge der Hohlwalze verteilten Dämp­ fungselementen gemäß Anspruch 3 von Vorteil. Das einzelne Dämpfungselement wird im allgemeinen nur Abmessungen ha­ ben, die klein gegen die Länge der Hohlwalze sind.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung kön­ nen die Dämpfungselemente in über die Länge der Hohlwalze verteilte bewegliche Elemente integriert sein (Anspruch 4).

Derartige Elemente sind beispielsweise die bei hydro­ statisch innenabgestützten Walzen vorhandenen Stützelemen­ te.

In einer alternativen Ausführungsform können die Dämpfungselemente gemäß Anspruch 5 getrennte Elemente sein, die beispielsweise bei einer hydrostatisch innengestützten Walze je nach Wirkungsrichtung zwischen den hydrostati­ schen Stützelementen oder auf der Rückseite des Querhaupts angeordnet sind.

Als Dämpfungselemente kommen in erster Linie flüs­ sigkeitsgefüllte Verdrängungselemente mit gedrosselter Abströmung in Betracht, wobei die Bewegung der Hohlwalze gegen das Querhaupt zu einer Verdrängung der Flüssigkeit aus dem Dämpfungselement führt, die durch die Drosselung den Dämpfungseffekt ergibt.

In vielen Anwendungsfällen wird das Hauptinteresse darin liegen, die Absenkbewegung der Hohlwalze auf das Querhaupt unter dem Gewicht der Hohlwalze zu bremsen. Bei einer Ausbildung des Dämpfungselements als Verdrängungs­ element ist es in einem solchen Fall konstruktiv am ein­ fachsten, das Dämpfungselement auf der Oberseite des Quer­ haupts anzuordnen (Anspruch 7).

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfaßt hierbei ein Dämpfungselement nach Anspruch 8. Das Dämp­ fungselement besitzt einen nach oben zunächst offenen topf­ artigen Zylinder, zu dem die Druckflüssigkeit in dem Zwi­ schenraum Zugang hat, sei es, indem der Zwischenraum ganz mit Druckflüssigkeit gefüllt ist, sei es, daß der Zwi­ schenraum nur teilweise gefüllt ist und im Betrieb eine Verwirbelung stattfindet. Es ist jedenfalls sichergestellt, daß der Zylinder immer mit Druckflüssigkeit gefüllt ist und daß der bei einer Annäherung der Hohlwalze an das Quer­ haupt in den Zylinder eintauchende Kolben ein Flüssigkeits­ volumen einschließt und unter dem Gewicht der Hohlwalze und/oder sonstigen Kräften unter Druck setzt. Die "Abström­ wege" können konstruktiv verschieden ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Kolben zur Zylinderwandung ein gewisses Spiel haben, so daß die Druckflüssigkeit im Zy­ linder zwischen Kolben und Zylinderwandung herausgedrückt wird. Es können aber auch an geeigneter Stelle Drosselboh­ rungen vorgesehen sein, durch die die Druckflüssigkeit aus dem durch den Kolben geschlossenen Zylinder entwei­ chen kann. Es können auch mehrere derartiger Gestaltungen nebeneinander vorhanden sein.

Durch die selbsttätige Füllung des Zylinders mit Druckflüssigkeit ist eine wirkliche Zwangsdämpfungsein­ richtung gegeben, die ihre Dämpfungswirkung selbsttätig, d.h. ohne Abhängigkeit von der Funktion irgendwelcher Steu­ erungen oder dem Vorhandensein irgendwelcher Flüssigkeits­ drücke erfüllt.

Anspruch 9 gibt eine Möglichkeit wieder, wie ein einen nach oben zunächst offenen Zylinder aufweisendes Dämpfungselement in eine Stützeinrichtung integriert wer­ den kann, die radial bewegliche Dichtungsglieder umfaßt.

In vielen Fällen werden Walzen der in Rede stehen­ den Art bei Kalandern und ähnlichen Walzeneinrichtungen eingesetzt, die eine Schnellüfteinrichtung für den Fall eines Bahnrisses oder dergleichen aufweisen müssen.

Die Dämpfungseinrichtung soll also nicht von Anfang an in Tätigkeit treten, da dadurch unter Umständen das rasche Öffnen der Walzenspalte in einem Notfall behindert würde. Am Anfang soll also die Hohlwalze einer als Unter­ walze eines Kalanders oder dergleichen ausgebildeten Wal­ ze ungehindert absacken können. Die Dämpfungseinrichtung soll erst nach Zurücklegung der Anfangs-Totgangstrecke wirksam werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt die Ansicht eines Walzenpaars, bei welchem eine erfindungsgemäße Walze als Oberwalze ausge­ bildet ist, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 in leicht vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 zeigt eine Ansicht entsprechend Fig. 1 eines anderen Walzenpaars, bei welchem eine erfindungsgemäße Walze als Unterwalze ausgebildet ist;

Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 in leicht vergrößertem Maßstab;

Fig. 5 zeigt einen Teillängsschnitt entsprechend Fig. 1 durch ein einzelnes Dichtungsglied mit integrier­ ter Dämpfungseinrichtung;

Fig. 6 zeigt einen Teillängsschnitt entsprechend Fig. 3 durch ein von den Dichtungsgliedern getrenntes Dämp­ fungselement.

In den Fig. 1 bis 4 sind einige Anwendungsbeispiele für die Zwangsdämpfungseinrichtung dargestellt, doch kann diese auch noch in anderen Fällen Verwendung finden.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Walzenanordnung umfaßt eine Unterwalze 10 und eine Oberwalze 100, zwi­ schen denen eine Warenbahn 30 einer Druckbehandlung in dem Walzspalt 31 ausgesetzt wird. Die Unterwalze 10 ist eine konventionelle massive Walze. Die Oberwalze 100 hin­ gegen umfaßt eine umlaufende Hohlwalze 1, deren Außenum­ fang 2 den arbeitenden Walzenumfang bildet und die der Länge nach von einem stillstehenden Querhaupt durchgrif­ fen ist, welches allseitig Abstand zum Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 beläßt, so daß es sich innerhalb der Hohlwal­ ze 1 durchbiegen kann, ohne mit dem Innenumfang 4 in Be­ rührung zu kommen.

Die Zapfen 21 der Unterwalze 10 sowie die aus der Hohlwalze 1 an den Enden vorstehenden Enden 5 des Quer­ hauptes 3 sind im Walzenständer befestigt.

Die Hohlwalze 1 ist an dem Querhaupt 3 in der Wirk­ ebene W, d.h. in der in Fig. 1 parallel zur Zeichenebene gelegenen Verbindungsebene der Achsen der beiden Walzen 10 und 100, geführt und kann sich als Ganzes gegenüber dem Querhaupt 3 in dieser Ebene verlagern.

Der Zwischenraum 6 zwischen dem Querhaupt 3 und dem Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 ist an den Enden durch nicht dargestellte Endquerdichtungen abgedichtet und kann über eine Zuleitung 16 mit Druckflüssigkeit gefüllt werden, die über eine Leitung 8 wieder in den Vorratsbehälter 9 zurückführbar ist. In der Leitung 8 ist ein Druckbegren­ zungsventil 11 angeordnet, welches es gestattet, in dem Zwischenraum 6 einen vorgebbaren Druck aufrechtzuerhalten. Die Zuleitung 7 mündet an dem in Fig. 1 linken Ende in den Zwischenraum 6 ein, die Rückleitung 8 am rechten Ende. Auf diese Weise ergibt sich eine Strömung in Längsrich­ tung des Zwischenraums, die zu einer Vergleichmäßigung der Temperatur der Hohlwalze 1 führt, wenn die Druckflüs­ sigkeit gleichzeitig zur Beeinflussung der Temperatur dient. Die Druckflüssigkeit wird dem Vorratsbehälter entnommen und über eine Pumpe 12, an die die Zuleitung 7 angeschlos­ sen ist, auf Druck gebracht.

Dieser Druck herrscht in dem keinerlei Unterteilun­ gen aufweisenden hohlzylindrischen Zwischenraum 6 überall in gleicher Weise, so daß er ohne zusätzliche Maßnahmen keine Kraftwirkungen auf die Hohlwalze 1 ausüben würde, die zu einer Verlagerung bzw. Kraftausübung derselben in der Wirkebene W führt. Die Hohlwalze 1 wird durch den Druck im Zwischenraum 6 lediglich "aufgeblasen", ohne son­ stige von außen erkennbare Wirkungen zu zeigen.

Nun sind aber in der Hohlwalze 1 auf der dem Walz­ spalt 31 abgelegenen Seite Zonen 13 gebildet, in denen der in dem Zwischenraum 6 herrschende Druck ausgespart ist. Die Längenerstreckung der Zonen 13 ist durch die klei­ nen Klammern angedeutet. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 sind sechs solcher Zonen vorhanden, doch ist diese Zahl keineswegs zwingend.

Die Zonen 13 sind durch ringförmige Dichtungsglie­ der 14 gebildet, die in Zylindersackbohrungen 15 an der Oberseite des Querhauptes 3 verschiebbar geführt sind und mit einer entsprechend gestalteten Stirnseite dichtend am Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 anliegen. Jede der Zylin­ dersackbohrungen 15 ist über eine Verbindungsleitung mit einer von mehreren Zuleitungen 16 (Fig. 2) und über diese mit einer Steuereinrichtung 17 verbunden. Die Zuleitungen 16 sind Doppelleitungen, die vereinfacht dargestellt sind und aus jeweils zwei Teilzuleitungen 16′, 16′′ bestehen, über die dem Dichtungsglied 14 zwei voneinander unabhän­ gige Druckflüssigkeiten zugeleitet werden können, die von der Steuereinrichtung 17 geliefert werden. Dies wird an­ hand der Fig. 5 noch im einzelnen beschrieben. In gegen den Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 offenen Druckkammern im Innern der ringförmigen Dichtungsglieder 14 kann auf diese Weise in den Zonen 13 ein Druck aufrechterhalten werden, der in einer ersten Betriebsweise niedriger ist als der Druck in dem Zwischenraum 6 und der in den ein­ zelnen Dichtungsglieder 14 oder in Gruppen von Dichtungs­ gliedern 14 je nach der Zahl der Zuleitungen 16 unabhän­ gig gesteuert werden kann. Im einfachsten Fall verbin­ det die Steuereinrichtung 17 die Zonen 13 einfach mit dem Vorratsbehälter 9, so daß die Zonen 13 praktisch durchlos sind.

Auf diese Weise werden in dem ansonsten gleichmäßigen Druck in dem Zwischenraum 6 gewissermaßen "Löcher" oder "Leerstellen" ausgespart, in denen der Druck nicht herrscht. Dadurch wird die Druckausübung der in dem Zwischenraum 6 befindlichen Flüssigkeit verungleichmäßigt. Den Zonen 13 liegen bezüglich der Meridianebene der Walze 100, d.h. der zur Zeichenebene in Fig. 1 senkrechten Längsmittelebene der Walze 100 bzw. des Querhaupts 3 gedachte Zonen 18 ge­ genüber, die in Fig. 1 wieder durch kleine Klammern angedeu­ tet sind und in denen der volle Druck in dem Zwischenraum 6 herrscht. Da diesen Zonen 18 oberhalb der Meridianebene in den Zonen 13 kein oder nur ein verminderter Druck gegen­ übersteht, ist die Gesamtwirkung des Vorhandenseins der Zo­ nen 13 im wesentlichen die gleiche, als würde an der Unter­ seite des Querhaupts 3 lokal also in den durch die Zonen 18 gegebenen Bereichen ein dem Druck in dem Zwischenraum 6 entsprechender Druck ausgeübt, der gemäß Fig. 1 die Hohl­ walze 1 gegenüber dem Querhaupt 3 nach unten, d.h. gegen den Walzspalt 31 hin, zu verlagern bestrebt ist. Obwohl also bei der Walze 100 die ringförmigen Dichtungsglieder 14 auf der Oberseite des Querhaupts 3 angeordnet sind, erfolgt die Kraftausübung nach unten. Dies wird durch das Grundprinzip erreicht, den Zwischenraum 6 rundum, also ohne Längsunter­ teilungen mit Druckflüssigkeit unter einem einheitlichen Druck zu füllen.

In Fig. 1 sind noch zwei weitere Druckstempel 19 dar­ gestellt, die an der Unterseite des Querhaupts 3 angeordnet sind und eine positive Kraft gegen die Unterseite des Innen­ umfangs 4 der Hohlwalze 1 ausüben können. Sie werden von einer Pumpe 20 mit Druckflüssigkeit versorgt. Natürlich kann der Druck zur Versorgung der Druckstempel 19 auch von der Pumpe 12 abgeleitet sein. Da die Druckstempel 19 lediglich zusätzliche Elemente sind, mittels deren die durch die Zo­ nen 13 hervorgerufene Liniendruckverteilung fakultativ modi­ fizierbar ist, sind die Druckstempel 19 mit ihren Zuleitun­ gen und ihrer Pumpe 20 strichpunktiert wiedergegeben.

In einer zweiten Betriebsweise kann den Dichtungs­ gliedern 14 mittels der Steuereinrichtung 17 ein Druck zugeführt werden, der höher ist als der Druck in dem Zwi­ schenraum 6. Die Hohlwalze 1 der Walze 100 erfährt dann gemäß Fig. 1, 2 eine nach oben gerichtete Kraft, die sie vom Walzspalt 31 wegzuziehen trachtet. Diese Betriebs­ weise kann also dazu dienen, den Walzspalt 31 zu öffnen, beispielsweise um eine neue Bahn 30 einzuführen.

Zum Schließen des Walzspalts 31 wird der Druck an der Leitung 16′′ weggenommen, wodurch die Dichtungsglieder 14 in das Querhaupt 3 einfahren und sich die Hohlwalze 1 gegenüber dem Querhaupt 3 absenkt. Wenn diese Absenkbe­ wegung zu schnell vonstatten geht oder wenn gar die Lei­ tung 16′′ bricht, schlägt die Hohlwalze 1 mit einem erheb­ lichen Anprall auf die Unterwalze 10 oder, wenn diese ab­ gesenkt sein sollte, auf die Oberseite des Querhaupts 3 auf. Beides kann zu Schäden an der gezeigten Walzvorrich­ tung führen. Deshalb ist in die Dichtungsglieder 14 der Fig. 1 und 2 eine Zwangsdämpfungseinrichtung integriert, die im einzelnen noch anhand der Fig. 5 beschrieben wird.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Walzenanordnung darge­ stellt, bei der die erfindungsgemäße Walze die Unterwalze 200 bildet. Soweit die Teile denen der Fig. 1 und 2 ent­ sprechen, sind die Bezugszahlen gleich.

Die Unterwalze 200 der Fig. 3 und 4 umfaßt ebenso wie die Oberwalze 100 der Fig. 1 und 2 eine um ein Quer­ haupt 3′ umlaufende Hohlwalze 1, die gegen eine Oberwalze 10 arbeitet und einen Druck auf eine Warenbahn 30 ausübt.

Im Gegensatz zu der Walze nach den Fig. 1 und 2 sind hier aber in Höhe der breitesten Stelle des Querhauptes 3′ Längsdichtungen 24 vorgesehen, die sich von einer End­ querdichtung der Walze 200 zur anderen erstrecken und den Abstandsraum zwischen dem Querhaupt 3′ und dem Innenum­ fang 4 der Hohlwalze 1 in zwei halbzylinderschalenförmige Zwischenräume 6′ und 6′′ unterteilen. Der auf der Seite des Walzspalts gelegene Zwischenraum 6′ ist über die Lei­ tung 7 von der Punmpe 12 mit Druckflüssigkeit füllbar, die über eine Leitung 8′ und ein Druckbegrenzungsventil 11 in den Vorratsbehälter 9 zurückgeführt wird. Die durch das Druckbegrenzungsventil 11 einen wählbaren Druck auf­ weisende Druckflüssigkeit in dem Zwischenraum 6′ übt eine im wesentlichen gleichmäßige gegen den Walzspalt 31 ge­ richtete Kraft auf die Hohlwalze 1 aus und trägt so direkt zur Erzeugung des Liniendrucks bei. In dem Zwischenraum 6′′ befindet sich an den Längsdichtungen 24 übergetretene Leckflüssigkeit unter praktisch keinem oder nur einem ge­ ringen Druck.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 sind zwar noch zusätzliche Dichtungsglieder 14′ dargestellt, doch können diese auch fehlen. Die Stützeinrichtung, die den Druck gegen den Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 ausübt und sich ihrerseits am Querhaupt 3′ abstützt, besteht dann in der die Längsdichtungen 24 umfassenden Dichtungsanord­ nung und dem druckflüssigkeitsgefüllten halbzylinderscha­ lenförmigen oberen Zwischenraum 6′.

Wenn aus diesem Zwischenraum 6′ zum Öffnen des Walz­ spalts 31 oder auch bei einem äußeren Rohrbruch die Druck­ flüssigkeit schnell abströmt, senkt sich die Hohlwalze 1 in der Wirkebene entsprechend schnell gegen die Obersei­ te des Querhauptes 3′ hin ab. Um hierbei einen Anprall zu vermeiden, ist bei der Walze 200 eine Zwangsdämpfungs­ einrichtung vorgesehen, die in dem Ausführungsbeispiel zwei in der Nähe der Enden der Hohlwalze 1 am Querhaupt 3′ auf dessen Oberseite angeordnete Dämpfungselemente 60 vorgesehen, die im einzelnen anhand der Fig. 6 noch be­ schrieben werden.

Bei einer anderen Ausführungsform können die Längs­ dichtungen 24 auch fehlen, und es können statt dessen als Stützstempel ausgebildete Dichtungsglieder 14′ vorgesehen sein, die im Betrieb die Hohlwalze 1 nach oben gegen den Walzspalt 31 drücken und den Liniendruck bilden. Auch wenn bei einer solchen Ausbildung der Stützeinrichtung der unter den einzelnen Dichtungsgliedern 14′ herrschende Druck plötz­ lich abfällt, erfolgt das plötzliche Absacken der Hohlwalze 1, welches durch die Dämpfungselemente 60 zu bremsen ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform können die Längs­ dichtungen 24 und die Dichtungsglieder 14 gleichzeitig vorhanden sein. Die Druckflüssigkeit in dem halbzylinder­ schalenförmigen Zwischenraum 6′ übt dann einen gleichmäs­ sigen Druck gegen den Innenumfang der Hohlwalze 1 in Rich­ tung auf den Walzspalt 31 aus, der durch die Dichtungs­ glieder 14′ lokal modifiziert wird. Mittels der Dichtungs­ glieder 14′ ist es sowohl möglich, über die Zuleitungen 26 in den durch die Dichtungsglieder 14 abgeteilten Zonen 23 einen gegenüber dem Zwischenraum 6′ erniedrigten Druck als auch einen gegenüber dem Zwischenraum 6′ erhöhten Druck einzustellen. Mittels der Steuereinrichtung 27 können also Druckkammern im Innern der Dichtungsglieder 14′ wahlweise über die Leitung 25 zum Beispiel mit dem Vorratsbehälter 9 verbunden werden, so daß in ihnen praktisch kein Druck oder nur ein gezielt verminderter Druck herrscht, oder es kann mittels der Pumpe 22 auf die Dichtungsglieder 14′ in den Zonen 23 ein gegenüber dem Druck in dem Zwischen­ raum 6′ erhöhter Druck aufgegeben werden, so daß die Dich­ tungsglieder 14′ lokal einen positiven Druck gegen den In­ nenumfang der Hohlwalze 1 ausüben, der sich über den Druck der Druckflüssigkeit in dem Zwischenraum 6′ erhebt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel haben die Dichtungsglieder 14′ also zwei Betriebsweisen, die sich jedoch im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 nicht darin äußern, daß die Hohlwalze 1 einmal gegen den Walz­ spalt 31 angedrückt, das andere Mal von diesem fortgezogen wird, sondern darin, daß der an sich gleichmäßige Druck in der Zylinderkammer 6′ in den Zonen 23 durch die Dich­ tungsglieder 14′ lokal modifiziert wird, so daß die Li­ niendruckverteilung beeinflußt wird, wobei aber in jedem Fall ein Liniendruck vorhanden ist. Ist der Druck in den Dichtungsgliedern 14′ niedriger als in dem Zwischenraum 6′, so bilden sich in der gleichmäßigen Druckverteilung "Löcher", ist der Druck jedoch höher, so wird in den Zo­ nen 23 ein über den Druck in dem Zwischenraum 6′ hinaus­ gehender positiver Zusatzdruck ausgeübt. Im ersteren Fall wirken die Dichtungsglieder als "Unterdruckelemente", im zweiten Fall als "Überdruckelemente".

Bei allen drei Varianten, die hinsichtlich der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Walze 200 möglich sind, sinkt bei einem Wegbleiben des Druckes in dem halbyzlin­ derschaligen Zwischenraum 6′ und/oder dem Dichtungsglied 14′ die Hohlwalze 1 gegen die Oberseite des Querhauptes 3′ ab und bedarf vor Erreichen der Endlage dieser Bewe­ gung einer Dämpfung.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, umfaßt das als Bei­ spiel gewählte Dichtungsglied 14 ein zylindrisches, kol­ ben- oder stempelartiges Gehäuse 40, welches mit Spiel in einer Zylindersackbohrung 32 des Querhaupts 3 sitzt, am gemäß Fig. 5 unteren Ende einen bis auf das Maß der Zylindersackbohrung 32 vorspringenden Rand 33 aufweist und dort durch eine umlaufende kolbenringartige Dichtung 34 bei der Hubbewegung des Dichtungsgliedes 14 in Achs­ richtung der Zylindersackbohrung 32 abgedichtet ist. Auf der Unter- bzw. Rückseite des Dichtungsgliedes 14 ist zwi­ schen diesem und dem Boden 35 der Zylindersackbohrung 32 eine Zylinderkammer 36 gebildet, die durch eine Teilzu­ leitung 16′, 26′ mit Druckflüssigkeit füllbar ist. Am obe­ ren Ende weist das zylindrische Gehäuse 40 einen umlau­ fenden Vorsprung 37 auf, und es ist durch einen geschlos­ sen umlaufenden Rand 38 auf der dem Innenumfang 4 der Hohl­ walze 1 zugewandten Oberseite des Dichtungsgliedes 14 eine flache Druckkammer 39 ausgenommen, die in dem Ausführungs­ beispiel kreisförmig begrenzt ist und in der Praxis einen Durchmesser von 80 bis 320 mm und eine Tiefe von eini­ gen Millimetern aufweist. Der umlaufende Rand 38 bildet gleichzeitig die Anlagefläche 41 des Dichtungsgliedes 14 am Innenumfang 4 der Hohlwalze 1.

Das Dichtungsglied 14 ist in seinem Querschnitt nicht geschlossen, sondern durch einen großen Querschnitt auf­ weisende von der Rückseite bis in die Druckkammer 39 durch­ gehende Kanäle 42 durchbrochen. Das Gehäuse 40 des Dich­ tungsgliedes 14 enthält einen konzentrischen zylindri­ schen Mittelteil 43. Bedingt durch den großen Querschnitt der Kanäle 42 steht der Druck der Teilzuleitungen 16′ bzw. der Zylinderkammer 36 auch in der Druckkammer 39 an und wirkt in deren Querschnitt gegen den Innenumfang 4 der Hohlwalze 1. Dieser Druck kann höher sein als der Druck in dem umgebenden Zwischenraum 6 oder niedriger.

In dem zylindrischen Mittelteil 43 ist eine oben geschlossene Zylinderbohrung 45 angebracht, in die ein in den Boden 35 der Zylinderkammer 36 dicht eingeschraub­ ter Kolben 46 eingreift, der eine Längsbohrung 47 auf­ weist, die mit der Teilzuleitung 16′′ in Verbindung steht. Durch eine Dichtungsanordnung 48 im unteren Bereich des Mittelteils 43 ist der Kolben 46 gegenüber der Zylinder­ bohrung 45 abgedichtet. Oberhalb des Kolbens 46 ist ein Zylinderraum 49 gebildet, der über radiale Kanäle mit in der Anlagefläche 41 des Randes 38 ausgebildeten, nicht dargestellten Randkammern in Verbindung steht, die rings­ um vom Rand 38 umschlossen und gegen den Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 hin offen sind und zur Erzielung einer gleichmäßigen Anlage des Dichtungsgliedes 14 am Innenum­ fang 4 der Hohlwalze 1 dienen.

Wie bereits erwähnt, besitzt die Walze 100 eine Zwangsdämpfungseinrichtung, die in die einzelnen Dichtungs­ glieder integrierte Dämpfungselemente 50 umfaßt.

Wenn bei dem Dichtungsglied 14 der Druck in den Zu­ leitungen 16′ bzw. 16′′ weggenommen wird, wird das Dich­ tungsglied 14 unter dem Gewicht der Hohlwalze 1 sehr rasch in die Zylindersackbohrung 32 eingedrückt werden und mit der Unterseite des umlaufenden Vorsprungs unter Umständen recht heftig auf der Oberseite des Querhaupts 3 aufschla­ gen. Es könnte auch der Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 auf irgendeinem Anschlagelement zum Aufsitzen kommen und, da sich die Hohlwalze 1 dann im allgemeinen noch dreht, durch die Reibung Schaden nehmen.

Um derartige Ereignisse zu vermeiden, sind die Dämp­ fungselemente 50 vorgesehen, die einen an der Unter­ seite 54 des Gehäuses 40′ angeschraubten, den Kolben 46 umgebenden, am Außenumfang 56 zylindrischen Ring 55 umfas­ sen, der gleichzeitig die Dichtungsanordnung 48 fest­ hält. Ferner gehört ein auf dem Boden 35 der Zylinderkam­ mer 36 angeschraubter Zylinder 58 dazu, der nach oben of­ fen ist und dessen Innenumfangsfläche 57 einen wenig grös­ seren Druchmesser aufweist als die Außenumfangsfläche 56. Der Zylinder 58 umgibt den Kolben 46 in der gleichen Wei­ se wie der Ring 55. Beim Absenken des Dichtungsgliedes 14 taucht der Ring 55 kolbenartig in den Zylinder 58 ein. Die eingeschlossene Druckflüssigkeit kann nur zwischen den Zylinderflächen 56, 57 bzw. durch zusätzlich angebrach­ te Drosselbohrungen 59 entweichen, wodurch ein Dämpfungs­ effekt eintritt. Die Öffnung des Zylinders 58 nach oben gewährleistet, daß darin Druckflüssigkeit stehenbleibt, auch wenn die Zylinderkammer 36 teilweise entleert sein sollte. In der kurzen Zeitspanne zwischen dem Ablassen des Drucks aus der Zylinderkammer 36 und dem Eintauchen des Rings 55 in den Zylinder 58 vergeht eine so kurze Zeit, daß aus den gegebenenfalls vorhandenen Drosselbohrungen 59 noch keine wesentliche Menge abgelaufen ist. Um das An­ heben des Dichtungsgliedes 14′ zu erleichtern, können in den Drosselbohrungen 59 Rückschlagventile 69 angeordnet sein, wie es in der in Fig. 5 linken Drosselbohrung 59 dargestellt ist. Wichtig ist, daß die Dämpfungseinrichtung eine Anfangs-Tot­ gangstrecke 65 aufweist (Fig. 5), d.h. daß das Dichtungs­ glied 14 zunächst um den Betrag 65 frei in die Oberseite des Querhaupts 3 einsinken kann, bevor das Dämpfungselement 50 bremsend in Aktion tritt. Die Bremsung tritt erst ein, wenn der Ring 55 die Oberseite des Zylinders 58 erreicht hat. Auf diese Weise ist eine Schnellüftung einer als Un­ terwalze zum Beispiel in einem Kalander eingesetzten Wal­ ze um den Betrag 65 möglich und wird dennoch die Endlage ohne schädlichen Aufprall erreicht.

Ersichtlich ist die in die Stützeinrichtung inte­ grierte Dämpfungseinrichtung nach Fig. 5 von der be­ sonderen Ausbildung des Dichtungsgliedes 14 nicht abhän­ gig. Sie könnte in der gleichen Weise Verwendung finden, wenn das Dichtungsglied keine Durchgangskanäle 42 mit gros­ sem Querschnitt, sondern statt dessen Drosselbohrungen enthielte und der Kolben 46 nicht vorhanden wäre. Der Ring 55 wäre dann natürlich eine geschlossene Scheibe. Es ver­ steht sich auch, daß die zusammenwirkenden Teile 55, 58 des Dämpfungselements 70 keine separaten Teile zu sein brauchen, sondern ebenso durch entsprechende Formgestal­ tung der Unterseite des Dichtungsgliedes 14 bzw. des Bo­ dens 35 der Zylindersackbohrung 32 gebildet werden könn­ ten.

In Fig. 6 ist ein Dämpfungselement 60 dargestellt, welches nicht in die Stützeinrichtung integriert, son­ dern separat von den Dichtungsgliedern 14′, deren Aus­ bildung im einzelnen offengelassen ist, vorgesehen ist, und zwar auf der Oberseite des Querhauptes 3′ zwischen benachbarten Dichtungsgliedern 14′. In dem Ausführungsbei­ spiel sind nur zwei Dämpfungselemente 60 in der Nähe der Enden der Hohlwalze 1 vorgesehen, doch könnten natürlich auch mehr derartiger Dämpfungselemente 60 vorhanden sein.

Auch bei dem Dämpfungselement 60 ist ein Zylinder 68 vorhanden, der durch eine in die Oberseite des Quer­ hauptes 3′ eingebrachte geschlossene, d.h. topfförmige Zylindersackbohrung 62 gebildet ist. Auf einem zu der Zy­ lindersackbohrung koaxialen Führungszapfen 66, der in den Boden der Zylindersackbohrung 62 eingeschraubt ist, ist ein Anlagestück 61 in Achsrichtung verschiebbar, welches im oberen Teil 63 zylindrisch ausgebildet ist und einen geringfügig kleineren Durchmesser hat als die Zylinder­ sackbohrung 62. Zwischen der Unterseite des Anlagestücks 61 und dem Boden der Zylindersackbohrung 62 wirkt eine den Führungszapfen 66 umgebende Schraubendruckfeder 64, die das Anlagestück 61 gemäß Fig. 6 nach oben drückt. Durch die auf der Oberseite des Führungszapfens 66 ange­ schraubte Scheibe 67 wird die Bewegung des Anlagestücks 61 nach oben unter der Kraft der Feder 64 begrenzt. In der Begrenzungsstellung liegt die in einer Radialebene gelegene Unterseite 74 des Anlagestücks 61 mit Abstand oberhalb der Oberseite des Querhauptes 3′, so daß in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise in dem Zwischenraum 6′ be­ findliche Druckflüssigkeit Zutritt zu dem Zylinder 68 hat und dieser ständig mit Druckflüssigkeit gefüllt ist.

Die Oberseite des Anlagestücks 61 ist dem Innenum­ fang 4 der Hohlwalze 1 angepaßt und umfaßt eine von einem Rand 75 umgebene flache Ausnehmung 70, von der Drossel­ bohrungen 71 ausgehen, die zur Unterseite 74 des Anlage­ stücks 61 führen.

Wenn die Dichtungsglieder 14′ bei einem Druckabbau plötzlich einsinken, legt der Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 zunächst eine Strecke 65 zurück, die für die Schnell­ lüftung wesentlich sein kann. Danach kommt er auf der An­ lagefläche 72 auf der Oberseite des Randes 69 zur Anlage und drückt unter dem Gewicht der Hohlwalze 1 das Anlage­ stück 61 nach unten, wobei dieses nach kurzer Anfangs­ strecke in den Zylinder 68 eintaucht. Die darin befind­ liche Druckflüssigkeit wird verdrängt und entweicht ge­ drosselt zwischen den Zylinderflächen 62, 63. Dadurch tritt eine Dämpfung der Absenkbewegung ein. Die Drosselbohrungen 71 können vorhanden sein, um Druckflüssigkeit aus dem Zy­ linder 68 der Kammer 70 zuzuführen, in der sie nach Fül­ lung eine gewisse hydrostatische Abstützung der Hohlwalze 1 während des Absenkens und Auslaufens derselben zustande bringt.

Wie durch die gestrichelte Linie 73 angedeutet ist, kann die Oberseite des Anlagestücks 61 auch ohne die Kam­ mer 70 ausgebildet sein und einen glatten, in seiner Ge­ stalt dem Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 angepaßten Druck­ schuh bilden, auf dem sich durch die von dem Innenumfang 4 mitgenommene Druckflüssigkeit ein Gleitfilm bildet, auf dem die Hohlwalze 1 während des Auslaufens ausreichend abgestützt werden kann.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, liegt das Anlage­ stück 61 im Normalbetrieb nicht am Innenumfang 4 der Hohl­ walze 1 an, sondern nur dann, wenn diese sich zu weit ge­ gen die Oberseite des Querhaupts 3′ absenkt. Es versteht sich, daß die Dichtungsglieder 14′ so ausgebildet sind, daß sie nicht schon irgendwo zur Anlage kommen, bevor das Anlagestück 61 den Innenumfang 4 der Hohlwalze 1 erreicht hat und das Dämpfungselement 60 seine dämpfende Wirkung ausüben kann.

Claims (9)

1. Walze mit einer den arbeitenden Walzenumfang bildenden umlaufenden Hohlwalze und einem diese der Länge nach durchgreifenden, rundum Abstand vom Innenumfang der Hohlwalze belassenden undrehbaren Querhaupt, auf welchem die Hohlwalze mittels einer Stützeinrichtung in einer Wirkebene radial abgestützt ist, wobei die Hohlwalze als Ganzes gegenüber dem Querhaupt radial beweglich und vor Erreichen einer Anlage abbremsbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine unabhängig von der Steuerung der Stützeinrichtung wirksame Zwangsbremseinrichtung vorgesehen ist, mittels deren bei einer Radialbewegung der Hohlwalze (1) gegen das Querhaupt (3, 3′) nach einer Anfangs-Totgangstrecke (65) vor Erreichen der Anlage eine Abbremsung erfolgt.

2. Walze nach Anspruch 1, bei welcher die Stützeinrichtung mindestens ein am Querhaupt angebrachtes, radial gegen den Innenumfang der Hohlwalze bewegliches Element umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsbremseinrichtung mit dem Element bewegungsverbunden ist.

3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsbremseinrichtung mehrere voneinander getrennte, über die Länge der Hohlwalze (1) verteilte Dämpfungselemente (50, 60) umfaßt.

4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (50) in über die Länge der Hohlwalze (1) verteilte bewegliche Elemente (14) integriert sind.

5. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (60) von der Stützeinrichtung (14′, 14′,...) getrennte Elemente sind.

6. Walze nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremselemente (50, 60) flüssigkeitsgefüllte Verdrängungselemente mit gedrosselter Abströmung sind.

7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement (50, 60) auf der Oberseite des Querhaupts (3, 3′) angeordnet ist.

8. Walze nach Anspruch 7, bei welcher der Zwischenraum zwischen Querhaupt und Hohlwalze im Betrieb zumindest teilweise mit Druckflüssigkeit gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremselement (50, 60) einen bei der Absenkbewegung der Hohlwalze (1) gegen das Querhaupt (3, 3′) in einen nach oben zunächst offenen Zylinder (58, 68) eintauchenden Kolben (55, 61) umfaßt und die Abströmwege der aus dem Zylinder (58, 68) verdrängten Druckflüssigkeit gedrosselt sind.

9. Walze nach Anspruch 8, bei welcher in über die Länge der Hohlwalze verteilten radialen Zylinderkammern des Querhauptes angeordnete kolbenartige Dichtungsglieder vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (58) in der Zylinderkammer (36) und der Kolben (55) an der Unterseite (54) des Dichtungsgliedes (14) angeordnet sind.