DE3889122T2

DE3889122T2 - Selbst-belastende durchbiegungseinstellwalze.

Info

Publication number: DE3889122T2
Application number: DE3889122T
Authority: DE
Inventors: John Speak
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Technologies Inc
Priority date: 1987-08-08
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2008-07-16
Also published as: GB2207979B; DE382733T1; ES2009639A6; GB2207979A; NO900553L; EP0382733B1; JPH02503332A; BR8807643A; NO900553D0; JPH0621434B2; US4850088A; IN168659B; NO176931B; KR890701840A; DE3889122D1; ZA885759B; AU616901B2; EP0382733A1; KR930007866B1; FI900590A0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Preßwalzen, wie sie benutzt werden, um Druck auf sich bewegende, endlose Bahnen auszuüben, wie sie z.B. in einer Papiermaschine erzeugt werden.
Mehr insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine sogenannte selbstbelastende Walze mit gesteuerter Durchbiegung, bei welcher der Walzenmantel relativ zu der Walzenachse quer bewegbar ist, um eine Preßzonenberührung des Walzenmantels mit und eine Preßzonentrennung des Walzenmantels von einer weiteren Walze zu bewirken, ohne daß die Walzenachse bewegt zu werden braucht.
Viele Arten einer Preßwalze weisen einen zylindrischen Mantel auf, der um einen stationären Balken drehbar ist, welcher mit hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen versehen ist, die in dem Tragbalken geführt sind, um eine abstützende und belastende Kraft auf die Innenseite des drehbaren Mantels auszuüben. In vielen Fallen sind Führungseinrichtungen ebenfalls vorgesehen, um den zylindrischen Mantel relativ zu dem Tragbalken so zu führen, daß sich die Längsachse des Mantels nur in einer Ebene bewegt, die die Längsachse des Balkens enthält. In solchen fällen erfolgt die Bewegung des Mantels zu einer gegenüberliegenden Walze hin und von derselben weg zu dem Zweck, den Spalt zwischen dem zylindrischen Mantel und der gegenüberliegenden Walze zu schließen oder zu öffnen.
In der DE-A-2832457 ist eine Durchbiegungswalze beschrieben, die einen drehbaren Tragbalken und Nocken auf jeder Seite der Walze hat, welche in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, um die Enden der Walze relativ zu dem Zentrum der Walze zu positionieren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Preßwalze geschaffen, die einen stationären Balken oder eine Mittelachse und einen zylindrischen Mantel aufweist, der um den Balken oder die Mittelachse drehbar und in und außer Berührung mit einer gegenuberliegenden Walze bewegbar ist, um eine Preßberührung mit derselben herzustellen oder zu unterbrechen. Wenigstens eine hydrostatische oder hydrodynamische Trageinrichtung ist durch den Balken gehaltert und erstreckt sich längs der Arbeitslänge desselben, die im wesentlichen der Länge des Walzenmantels entspricht, um ein Druckprofil zwischen dem Walzenmantel und der gegenüberliegenden Walze herzustellen, wenn sie mit ihr in Preßberührung ist. Ein Führungssystem sorgt zwischen dem zylindrischen Mantel um dem Balken fur das Führen der Längsachse des zylindrischen Mantels, so daß dieser sich auf einem bogenförmigen Weg quer relativ zu der Längsachse des Balkens bewegt.
Das Führungssystem umfaßt einen Kreisring, der um den Tragbalken an jedem Ende der zylindrischen Walze angeordnet ist, und ein Paar Verbindungsglieder an jedem Ende der Walze, wobei jedes Glied mit einem Ende an dem Tragbalken und mit dem anderen Ende an dem Kreisring drehbar angelenkt ist. Jedes Verbindungsglied erstreckt sich quer zu der vorgesehenen Richtung der Walzenmantelbewegung in und außer Berührung mit einer Gegenwalze. Die Enden von beiden Verbindungsgliedern an wedem Ende der Walze, die an der Mittelachse drehbar angelenkt sind, sind auf diametral entgegengesetzten Seiten der Mittelachse. Ebenso sind die drehbar angelenkten Enden jedes Verbindungsgliedes an demselben Ende der Walze die an dem Lagerring befestigt sind, auf diametral entgegengesetzten Seiten der Mittelachse angeordnet. Diese Anordnung gestattet dem Walzenmantel, sich quer relativ zu det Mittelachse mit einer sehr kleinen bogenförmigen Bewegung um die Anlenkpunkte zwischen den Verbindungsgliedern, der Mittelachse und den Lagerringen zu bewegen. Darüber hinaus werden die bogenförmigen Bewegungen der entsprechenden Verbindungsglieder an beiden Enden der Walzenachse durch eine entgegengesetzte Drehbewegung der entsprechenden Verbindungsglieder an jedem Ende der Walze auf der anderen Seite der Achse kompensiert. Das minimiert die bogenförmige Bewegung des Walzenmantels und gestattet gleichzeitig die gewünschte Translationsbewegung.
In einem oder beiden Endgebieten des zylindrischen Mantels kann der kreisringförmige Lagerring innerhalb der axialen Länge des Walzenmantels angeordnet sein oder kann außerhalb der axialen Länge des zylindrischen Walzenmantels angeordnet sein. Wenn der kreisringförmige Lagerring innerhalb der axialen Lange des zylindrischen Mantels angeordnet ist, ist der Mantel vorzugsweise auf der Außenseite des Kreisringes drehbar gelagert. Wenn jedoch der Kreisring außerhalb der axialen Länge des zylindrischen Mantel oder tatsächlich außerhalb der Ausdehnung desselben angeordnet ist, kann der zylindrische Mantel alternativ innerhalb des kreisringförmigen Lagerringes drehbar gelagert sein.
Es kann zwar eine einzelne lange Trageinrichtung benutzt werden, die hydrostatisch oder hydrodynamisch arbeitet, um den Walzenmantel auf dem Mittelachse abzustützen, es wird jedoch bevorzugt, daß eine oder mehrere Reihen von Tragelementen aut im wesentlichen der gesamten Länge der zylindrischen Walze vorgesehen werden. Jedes Tragelement kann vorzugsweise unabhängig gesteuert werden, z.B. auf eine Art und Weise, die in den U-S-Patenten Nr. 3 119 324 und Re. 26 219 beschrieben ist. Jedes Tragelement kann die Form eines Kolbenteils haben, das in dem Hydraulikzylinder oder der Kammer in dem Tragbalken angeordnet ist, und eine Vielzahl von Kanälen oder Bohrungen ist in dem Tragbalken gebildet, die jeweils mit einem Individuellen Hydraulikzylinder in Verbindung stehen und sich durch das eine oder andere Ende des Tragbalkens erstrecken zur Verbindung durch externe Leitungen jeweils über geeignete Ventileinrichtungen mit einer Quelle hydraulischen Druckfluids wie Öl. Jeder Kolben hat einen Schuh an seinem außeren Ende zum Abstützen und Belasten des zylindrischen Mantels über dessen innere Oberfläche.
Bei hydrodynamischen Trageinrichtungen ist die radiale äußere Oberfläche jedes Schuhs im wesentlichen durchgehend, und Einrichtungen sind vorgesehen, um einen hydrodynamischen Film von Schmiermittel zwischen der Oberfläche des Schuhs und der inneren Oberfläche des zylindrischen Walzenmantels herzustellen, um dadurch den Walzenmantel drehbar abzustützen.
Bei hydrostatischen Trageinrichtungen kommuniziert die radial äußere Oberfläche jedes Schuhs innerhalb des Zylinders oder der Bohrung, in welcher er verschiebbar aufgenommen ist, über eine oder mehrere Drosseileitungen, die sich durch den Kolben und den Schuh erstrecken. Das hydraulische Druckfluid kann dadurch in den Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Schuhs und der inneren Oberfläche des zylindrischen Walzenmantels strömen und als ein Schmiermittel an der Grenzfläche zwischen dem umlaufenden Walzenmantel und dem stationären Schuh dienen.
Vorzugsweise ist ein Paar entgegengesetzter hydrostatischer oder hydrodynamischer Einrichtungen in jedem Endgebiet des zylindrischen Walzenmantels vorgesehen, im in der entgegengesetzten Richtung zu den Trageinrichtungen zu wirken. Auf ähnliche Weise wie die Walzenmanteltrageinrichtungen sind Einrichtungen vorgesehen, damit das hydraulische Druckfluid, das an jedem Ende der entgegengesetzten Einrichtungen wirksam ist, von außerhalb der Preßwalze her gesteuert werden kann. Die Steuerung des Druckes des Hydraulikfluids, das auf die Trageinricntungen und die entgegengesetzten Einrichtungen einwirkt, ermöglicht, die zylindrische Walze zwangsläufig von der gegenüberliegenden Walze weg- sowie zu derselben hinzubewegen, ungeachtet dessen, ob die gegenüberliegende Walze über oder unter der selbstbelastenden Walze ist.
Es ist demgemäß ein Ziel der Erfindung, einen selbstbelastenden Typ von Walze mit gesteuerter Durchbiegung zu schaffen, bei der der Walzenmantel mit der Walzenachse durch ein Paar Verbindungsglieder an beiden Enden der Walze drehbar verbunden ist, wobei die Verbindungsglieder jeweils ein Ende haben, das an der Achse drehbar angelenkt ist, und ein weiteres Ende, das an einem Lagerring drehbar angelenkt ist, um den Walzenmante in einer Translationsbewegung relativ zu der Achse zu führen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine selbstbelastende Walze mit gesteuerter Durchbiegung zu schaffen, bei der eine Querbewegung des Walzenmantels um die Walzenachse durch eine Vier-Stab-Führung an beiden Enden der Walze gesteuert wird, wobei die Führung die Walzenachse, ein Paar Verbindungsglieder und einen Lagerring umfaßt.
Ein Ziel, Merkmal und Vorteil der Erfindung ist, daß der Lagerring nicht das vereinigte Gewicht des Walzenmantels sowie die Kraft der Preßzonenbelastung an der Gegenwalze trägt.
Diese Ziele werden durch die Durchbiegungswalze erreicht, welche im unabhängigen Anspruch 1 defintert ist, wobei bevorzugte Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen 2-6 definiert sind.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann ohne weiteres beim Lesen der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

IN DEN ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Walze nach der Erfindung, teilweise im Schnitt, die in Preßberührung mit einer Gegenwalze gezeigt ist.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht von einem Ende der Walze nach der Erfindung, teilweise im Schnitt, und veranschaulicht die parallelen Drehzapfer auf beiden Seiten der Längsachse der Walze für die Verbindungsglieder sowie die entgegengesetzten Einrichtungen zum Tragen und Belasten des Walzenmantels.
Fig. 3 ist eine Querschnittendansicht der Walze nach der Erfindung nach der Schnittlinie III-III in Fig. 2, welche den zylindrischen Walzenmantel in einer Zwischenposition relativ zu dem Tragbalken zeigt.
Fig. 4 ist eine Querschnittendansicht der Walze nach der Erfindung nach der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2.
Fig 5 ist eine Querschnittendansicht ahnlich der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung, zeigt aber den zylindrischen Walzenmantel in Preßberührung mit seiner Gegenwalze.
Fig. 6 ist eine Querschnittendansicht der Vorrichtung ähnlich der in Fig. 3 gezeigten, zeigt aber den zylindrischen Walzenmantel herausgezogen aus der Preßberührung mit seiner Gegenwalze.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht der Walze nach der Erfindung, im Schnitt, und zeigt die Vielzahl von Fluidsteuereinrichtungen und ihre Verbindungen mit den hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, von einem Ende der Preßwalze nach der Erfindung und zeigt, wie der Preßwalzenmantel angetrieben werden kann.
Fig. 9 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitte von einem Ende der Preßwalze nach der Erfindung und zeigt eine alternative Anordnung, in welcher das Führungssystem außerhalb der longitudinalen Länge des zylindrischen Walzenmantels angeordnet ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Fig. 1, auf die Bezug genommen wird, ist eine selbstbelastende Preßwalze 10 nach der Erfindung im Querschnitt gezeigt. Die Preßwalze hat einen zylindrischen oder rohrförmigen Walzenmantel 11, der um einen stationären mittleren Balken oder eine Mittelachse 12 drehbar ist, die an ihren Enden durch Tragbocke 13, 14 abgestützt ist. Der Tragbalken 12 ist mit hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen 15 versehen, die sich longitudinal längs des Balkens über im wesentlichen seine gesamte Länge erstrecken, so daß sie für eine Abstützung des Walzenmantels auf im wesentlichen seiner gesamten Arbeitsflachenlänge sorgen. Diese hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen werden in der Industrie üblicherweise als "Schuhe" bezeichnet und dienen dazu der zylindrischen Walzenmantel abzustützen, indem sie an seiner inneren Oberfläche 16 tragen, um die äußere Oberfläche des zylindrischen Mantels in Preß- oder Preßzonenberührung mit einer Gegen- oder gegenüberliegenden Walze 1 zu drängen. Der zylindrische Walzenmantel 11 ist an seiner außeren Oberfläche vorzugsweise mit einer Walzenhülle 18 bedeckt, die üblicherweise die Form eines elastomeren Materials hat, zur Berührung mit einer sich bewegenden, endlosen Bahn, die, üblicherweise mit einem Filz, zwischen der Preßberührungslinie zwischen den Walzen 10 und 17 hindurchgeht.
Die hydrostatischen oder hydrodynamischen Tragschuhe 15 können individuell gesteuert werden, wie es im folgenden beschrieben ist, so daß es möglich ist ein gleichmäßiges Druckprofil oder ein vorbestimmtes Druckprofil längs der Preßberührungslinie zwischen der Preßwalze 10 und der Gegenwalze 17 herzustellen, wenn sie in Berührung gebracht werden. Durch Vorsehen von entgegengesetzten hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen 19, 20 in den Endgebieten des zylindrischen Walzenmantels 11, die in der entgegengesetzten Richtung zu der hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtung 15 wirken, ist es außerdem möglich, durch Steuern des Druckes des Hydraulikfluids, das auf die entgegengesetzten Einrichtungen einwirkt, in Verbindung mit der Steuerung des Druckes des Hydraulikfluids, das auf die Trageinrichtung 15 einwirkt, die Preßwalze 10 zwangsläufig in und außer Berührung mit der Gegenwalze 17 zu bewegen.
Ein Führungssystem 21 ist an jedem Ende des zylindrischen Walzenmantels 11 vorgesehen, um die Bewegung des zylindrischen Mantels auf eine Translationsbewegung zu beschränken so daß seine Längsachse langs eines bogenförmigen Weges relativ zu der Längsachse dies Tragbalkens 12 bewegt wird, wie es im folgenden beschrieben ist.
Das Führungssystem 21 ist ausführlicher in den Fig. 2, 3, 5, 6 und 9 dargestellt. Das Führungssystem umfaßt einen kreisringförmigen Lagerring 22, der um den Tragbalken 12 angeordnet ist, und ein Paar Verbindungsglieder oder Arme 23, 24. Ein ähnliches Fuhrungssystem ist an jedem Ende der Walze vorgesehen, um für Gleichmäßigkeit der Bewegung und der Abstützung an beiden Enden der Walze zu sorgen. Der zylindrische Walzenmantel 11 ist an dem kreisringförmigen Lagerring bei 25 drehbar gelagert, und der Kreisring 22 ist unmittelbar innerhalb jedes Endes des zylindrischen Walzenmantels 11 angeordnet. Der Kreisring 22 hat zwei Paare axial beabstandeter, radial einwärts vorstehender Nasen. Ein solches Paar Nasen 26, 27 ist in Fig. 2 sichtbar, wogegen von dem anderen Paar nur eine Nase 28 in Fig. 3 sichtbar ist. Die Drehzapfen 32, 35 dieser Nasen sind vorzugsweise auf diametral entgegengesetzten Seiten des kreisringförmigen Lagerringes 22 angeordnet.
Der Tragbalken 12 ist auf gleiche Weise mit zwei entgegengesetzten Paaren axial beabstandeter, radial nach außen vorstehender Nasen 29, 30 versehen, wie sie in Fig. 2 sichtbar sind. Von dem anderen Paar ist nur eine Nase 31 in Fig. 3 sichtbar. Ein Ende des Verbindungsglieds 23 ist mit den Nasen 26, 27 durch einen Drehzapfen 32 drehbar verbunden, wogegen das andere Ende mit dem anderen Paar Nasen, von welchem nur die Nase 31 in Fig. 3 sichtbar ist, durch einen Drehzapfen 33 drehbar verbunden. Auf ähnliche Weise ist ein Ende des Verbindungsglieds 24 mit dem Paar Nasen 29, 30 durch einen Drehzapfen 34 drehbar verbunden, und sein anderes Ende ist mit dem Paar Nasen, von welchem nur die Nase 28 in Fig. 3 sichtbar ist, durch einen Drehzapfen 35 drehbar verbunden. Der Kreisring 22 wird so durch die Verbindungsglieder 23, 24 zwangsgeführt, damit er sich relativ zu dem Tragbalken 12 so dreht und bewegt, daß sich seine Längsachse auf einer bogenförmigen Bahn relativ zu der Längsachse 9 des Tragbalkens 12 bewegt. Da der zylindrische Mantel an dem Kreisring 22 gelagert ist, wird er ebenfalls zwangsläufig so geführt, daß er sich entsprechend relativ zu dem Tragbalken derart bewegt, daß sich seine Längsachse auf einer bogenförmigen Bahn relativ zu der Achse des Tragbalkens 12 bewegt.
Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß die beiden Paare von Verbindungsgliedern an den Enden der Walze, wobei von jedem Verbindungsglied ein Ende an der Mittelachse und sein anderes Ende an dem Lagerring drehbar angelenkt ist, eine Vier-Stab-Führung zwischen jedem entsprechenden Paar von Verbindungsgliedern, der Walzenachse und dem Lagerring bilden. Diese wurde z.B. die Teile 23, 24, 12 und 22 in Fig. 3 umfassen.
Ein zusätzliches, besonderes Merkmal der Erfindung liegt in der doppelt angelenkten Konstruktion zwischen jedem entsprechenden Paar Verbindungsgliedern wie 23, 24 an einem Ende der Walze. Wenn der Walzenmantel in einer Zwischenposition in bezug auf den Tragbalken ist, wie es z.B. in Fig. 3 gezeigt ist, liegen die Anlenkpunkte 32, 33 und 34, 35 jedes entsprechenden Verbindungsglieds 23 bzw. 24 in einer Ebene, die im wesentlichen quer zu einer Ebene ist, welche sich zwischen den Achsen einer Drehung zwischen den Walzen 10, 17 erstreckt. Diese Konfiguration einschließlich der Verbindungsglieddrehpunkte 33, 34 auf diametral entgegengesetzten Seiten des Tragbalkens gestattet eine gesteuerte Translationsbewegung im wesentlichen längs der Ebene zwischen den Achsen der Walzen 10, 17 mit sehr wenig Verwindung aufgrund der Wirkung des unteren Verbindungsglieds 24, das in einer Richtung schwenkt, die zu der Richtung des oberen Verbindungsglieds 23 entgegengesetzt ist, so daß das untere Ende des Lagerringes einwärts zu der Achse 9 der Tragachse gebracht wird, wenn sich die obere Seite des Lagerringes nach außen weg von der Achse 9 der Tragachse dreht. Das beides optimiert die Ausdehnung der Translationsbewegung, die durch die internen Tragglieder zugelassen wird, und minimiert gleichzeitig das Ausmaß an lateraler Bewegung des Lagerringe relativ zu einer theoretisch perfekt geraden Bahn der Translationsbewegung längs einer imaginären Ebene zwischen den Achsen 9, 8 der Tragbalken der Walzen 10 bzw. 17.
Weiter fallen gemäß Fig. 3 die Längsachsen der Walze 10, des Tragbalkens 12 und des Walzenmantels 11 mit der gezeigten Achse 9 zusammen. Das ist der Fall, wenn der Walzenmantel in einer Zwischen- oder neutralen Position ist, in der alle Punkte auf seiner Oberfläche den gleichen Abstand von der Achse 9 haben. Wenn die Walzentrageinrichtungen betätigt werden und der Walzenmantel eine Translationsbewegung nach oben oder unten ausführt, fuhrt die longitudinale Drehachse des Walzenmantels eine Translationsbewegung nach oben oder unten um eine entsprechende Strecke aus und fällt dann nicht länger mit der Achse 9 zusammen.
Wenn der Walzenmantel in seiner Zwischenposition ist, die in Fig. 3 gezeigt ist sind außerdem von jedem Paar Verbindungsgliedern wie 23, 24 an jedem Ende der Walze die Drehpunkte 32, 33 und 34, 35 in Ebenen, die im wesentlichen parallel sind und die zu einer Ebene im wesentlichen rechtwinkelig sind, welche sowohl die Achse 9 als auch die Preßberührungslinie mit der Gegenwalze in dem vorgesehenen Preßwalzenpaar enthält. Die entsprechenden Verbindungsglieder an jedem Ende der Walze wie die Glieder 23, 24 sind in einer parallelen und entgegengesetzten Anordnung. Sie sind entgegengesetzt in dem Maße, daß sie auf dem Tragbalken auf jeder Seite der Achse 9 gelagert sind. In einer bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 3 gezeigt ist, wäre die Preßberührungslinie mit einer Gegenwalze in einer vertikalen Ebene, die mit dem Schnitt II-II durch die Achse 9 zusammenfällt. Die Verbindungsglieder 23, 24 würden dann auf jeder Seite einer Längsachse sein, die sich eben durch die Achse 9 und rechtwinkelig zu der vertikalen Ebene erstreckt welche mit dem Schnitt II-II zusammenfällt. Das schafft maximale Betriebsflexibilität beim Bewegen des Walzenmantels mit derselben Bewegung entweder aufwärts oder abwärts relativ zu der Achse 9 sowie beim Bewegen des Walzenmantels in einer soweit wie moglich geradlinigen Translationsbewegung.
Die entsprechenden Drehzapfen an jedem Ende des Tragbalkens wie die Drehzapfen 33, 34 und an dem Lagerring an jedem Ende der Walze wie die Drehzapfen 32, 35 liegen in einer Ebene, die sich longitudinal längs der Achse 9 erstreckt.
Um das Ausmaß der Relativbewegung zwischen dem kreisringförmigen Lagerring 22 und dem Tragbalken 12 zu begrenzen, ist der Lagerring mit diametral entgegengesetzten Paaren von einwärts vorstehenden Anschlagteilen 36, 37 und 38, 39 versehen, und der Tragbalken 12 ist mit einem Paar radial nach außen vorstehender Anschläge 40, 41 versehen. In der Zwischenposition, die in Fig. 3 dargestellt ist, ist der Anschlag 40 zwischen den Anschlagteilen 36, 37 angeordnet, und der Anschlag 41 ist zwischen den Anschlagteilen 38, 39 angeordnet.
In Fig. 5 ist, wenn die Anschlagteile 37, 39 den Anschlägen 40 bzw. 41 benachbart sind, das Führungssystem geschwenkt worden, um den Walzenmantel 11 in Preßberührung mit der Gegenwalze 17 zu bringen. Auf dieselbe Weise sind, wenn die Preßwalze 10 außer Berührung mit ihrer Gegenwalze 17 bewegt worden ist, die Anschlagteile 36, 38 in Berührung mit den Anschlägen 40 bzw. 41. Das gestattet, den Walzenmantel zu trennen, ohne daß es erforderlich ist kontinuierlichen Fluiddruck auf die hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen auszuüben.
Die hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen sind deutlicher in den Fig. 4 und 7 dargestellt. Jede dieser Trageinrichtungen 15 umfaßt einen Kolben 42, der in einem Zylinder oder einer Kammer 43 in dem Tragbalken 12 verschiebbar geführt ist und einen Schuh 44 an seinem außeren Ende hat, welcher mit dar inneren Oberfläche 16 des zylindrischen Mantels 11 zusammenwirkt. Ein Durchlaß 45 steht mit dem Zylinder oder der Kammer 43 in Verbindung und erstreckt sich durch das eine oder andere Ende des Tragbalkens 12, um eine Verbindung mit einer Leitung 46 herzustellen, die zu einem Steuerventil 47 führt. Ein separater Durchlaß 45, eine Leitung 46 und ein Ventil 47 sind jeder der hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen zugeordnet, und alle Ventile 47 sind mt einer Hydraulikfluiddruckmittelversorgungsquelle verbunden, welche schematisch bei 48 gezeigt ist und einen Sumpf 49, eine durch einen geeigneten Motor 51 angetriebene Pumpe 50 und einen Sammler 52 umfassen kann. Zwei entgegengesetzte hydrostatische oder hydrodynamische Einrichtungen 19, 20 sind in dem Balken 12 angeordnet, un in der Richtung zu wirken, die zu den beiden hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen 53, 54 in den Endgebieten des zylindrischen Walzenmantels 11 entgegengesetzt ist, und weisen jeweils einen Kolben 55 auf, der in einem Zylinder oder einer Kammer 56 geführt ist und einen Schuh 57 trägt, welcher mit der inneren Oberfläche 16 dieses zyiindrischen Walzenmantels 11 zusammenwirkt. Separate Durchlässe und Bohrungen 58 sowie Leitungen 59 stellen eine Verbindung zwischen den Zylindern oder Kammern 56 und zugeordneten Steuerventilen 60 her.
Wenn hydrodynamische Trageinrichtungen benutzt werden, werden separate Anordnungen für das Versorgen und Aufrechterhalten eines Schmiermittelfilms zwischen jedem der Schuhe und der inneren Oberfläche des zylindrischen Walzenmantels sowie zum Entfernen von gebrauchtem oder überschüssigem Schmiermittel von der Innenseite des zylindrischen Mantels getroffen. Solche Anordnungen sind herkömmlich und im Stand der technik bekannt und sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt worden.
Wenn hydrostatische Trageinrichtungen benutzt werden, ist wenigstens eine Drosselbohrung wie 61 in jedem Kolben und Schuh vorgesehen, so daß die äußere Oberfläche des Schuhs 44 in Fluidverbindung mit der Innenseite der Kammer oder des Zylinders 43 ist, wodurch Hydraulikfluid in dem Zylinder oder der Kammer 43 zu der äußeren Oberfläche des Schuhs 44 strömen kann, um den notwendigen Schmierfilm zwischen dieser Oberfläche und der inneren Oberfläche 16 des zylindrischen Walzenmantels 11 zu schaffen, selbst wenn der Walzenmantel sich nicht uber die Oberfläche des Schuhs bewegt.
Gemäß Fig 2, auf die Bezug genommen wird, ist jedes Ende des zylindrischen Walzenmantels 11 durch ein Endabdeckteil 62 verschlossen, das mit dem Ende des zylindrischen Walzenmantels 11 verschraubt ist und um einen Fortsatz 63 des kreisringförmigen Teils 22 paßt. Ein Dichtteil 64 verschließt den Spalt zwischen dem kreisringförmigen Teil 22 und dem Tragbalken 12.
Wenn es im Betrieb erwünscht ist, die Preßzone zwischen der Preßwalze 10 und der Gegenwalze 17 zu offnen, werden die Ventile 47, 60 betätigt, um Druckmittel wie Hydraulikfluid den entgegengesetzten hydrostatischen oder hydrodynamischen Einrichtungen 19, 20 zuzuführen und den Druck aus den Trageinrichtungen 15, 53, 54 abzubauen. Der zylindrische Walzenmantel wird dann zwangsläufig von seiner Gegenwalze 17 wegbewegt, und seine Bewegungsbahn ist so, daß seine Längsachse gezwungen wird, sich längs eines bogenförmigen Weges relativ zu der Langsachse des Tragbalkens 12 zu bewegen, und zwar durch die Wirkung der Führungssysteme 21 an beiden Enden der Walze.
Wenn es erwünscht ist, die Preßwalze 10 in Preßberührung mit ihrer Gegenwalze 17 zu bewegen, werden die Ventile 47, 60 betätigt, um die entgegengesetzten Einrichtungen 19, 20 von Druck zu entlasten und Druck auf wenigstens die Trageinrichtungen 53, 54 in den Endgebieten des zylindrischen Mantels 11 auszuüben. Der zylindrische Mantel wird dann in Berührung mit der Gegenwalze 17 bewegt, und während dieser Bewegung bewegt sich seine Längsachse auf einem bogenförmigen Weg relativ zu der Längsachse 9 des Tragbalkens 12. Anschließend kann durch Manipulation der Ventile 47 der Druck des Hydraulikfluids in jedem der Zylinder der Trageinrichtungen 15, 53, 54 so gesteuert werden, daß ein gleichmäßiges oder vorbestimmtes Druckprofil zwischen der Preßwalze 10 und der Gegenwalze 17 auf im wesentlichen der gesamten Arbeitslänge oder -seite der Preßwalze 10 hergestellt werden kann.
In einigen Betriebssituationen ist es erwünscht, daß die Preßwalze 10 eine angetriebene Walze ist. In diesem Fall kann das Endteil 62 mit einem axialen Fortsatz 65 versehen werden, auf dem ein Zahnkranz 66 befestigt wird, der mit einem Ritzel 67 auf einer angetriebenen Welle 68 kämmt, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.
ln einer alternativen Ausführungsform kann das Führungssystem 21 außerhalb der axialen Länge des Walzenmantels 11 angeordnet sein. Das ist in Fig. 9 dargestellt, wo das Frührungssystem 21 ein ringförmiges Teil 69 aufweist, und statt des Endteils 62 ein Fortsatzteil 70 mit dem Ende des Walzenmantels 11 verschraubt und bei 21 an der inneren Oberfläche des ringförmigen Teils 69 gelagert ist. Der ringförmige Spalt zwischen dem Fortsatz 70 und dem ringförmigen Teil 69 ist durch ein Dichtteil 72 verschlossen, wogegen der Spalt zwischen dem ringförmigen Teil 69 und dem Tragbalken 12 durch das Dichtteil 64 verschlossen ist.
Unter den Vorteilen der beschriebenen Ausführungsformen sollte erwähnt werden, daß es die hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen 15, 53, 54 und die entgegengesetzten hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen 19, 20 möglich machen, die Preßwalze 10 in und außer Preßberührung mit der Gegenwalze 17 zu bewegen. Dieses Merkmal vermeidet die Notwendigkeit von externen Einrichtungen wie Belastungszylindern, Luftlauffedern und Walzentragarmen, die bislang erforderlich gewesen sind. Dadurch werden nicht nur die Fertigungskosten der Walze beträchtlich reduziert, sondern die Verwendung und der Betrieb einer Preßwalze nach der vorliegenden Erfindung werden auch vereinfacht. Tatsächlich wird die Preßwalze nach der Erfindung als selbstbelastend angesehen, da sie Einrichtungen innerhalb ihres Mantels aufweist, die ermoglichen, sie in und außer Preßberührung mit ihrer Gegenwalze zu bewegen, ohne daß externe Einrichtungen benutzt werden.
Die Beseitigung der Notwendigkeit von externen Belastungszylindern und ähnlichen Mechanismen, die bei Preßwalzen bislang notwendig gewesen sind, reduziert Schwingungsprobleme, die bislang bei solcher Ausrüstung aufgetreten sind. Darüber hinaus ergibt die Beseitigung von Belastungszylindern, Luftlauffedern und externen Belastungs- und Tragarmen eine kompaktere Walze. Ein zusätzlicher Beitrag zur Schwingungsdämpfung wird durch die hydrostatischen oder hydrodynamischen Trageinrichtungen geliefert, welche den zylindrischen Walzenmantel tragen und ein gleichmäßiges oder vorbestimmtes Druckprofil längs der Walzenarbeitsseite schaffen, wenn sie im Betrieb benutzt wird, um eine sich bewegende Bahn zu pressen.
Einige Variationen in dem Aufbau der selbstbelastenden Walze mit gesteuerter Durchbiegung, die oben beschrieben und in den bevorzugten Ausführungsformen dargestellt ist, sind möglich, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Zum Beispiel könnten die Ebenen der Drehzapfen der Verbindungsglieder an jedem Ende der Walze in gewissem Ausmaß nichtparallel sein. Außerdem könnten die Drehpunkte von entsprechenden Verbindungsgliedern an jedem Ende der Walze wie die Drehzapfen 33, 34 ohne weiteres nicht in einer sich longitudinal erstreckenden Ebene durch die Achse 9 des Tragbalkens sein. In diesen beiden Fällen wird nicht angenommen, daß solche Modifikationen zu dem Betrieb und der Flexibilität der bevorzugten Ausführungsformen führen würden, die oben beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt sind.

Claims

1. Selbstbelastende Preßwalze (10) mit gesteuerter Durchbiegung zur Verwendung beim wahlweisen Erfassen einer Gegenwalze (17) längs einer Preßberührungslinie zwischen denselben, mit:

einem nichtdrehbaren Tragbalken (12), der eine Längsachse (9) hat;

einem Paar Lagerringen (22), die um den Tragbalken (12) in der Nähe der beiden Enden desselben angeordnet sind;

einem Walzenmantel (11), der auf den Lagerringen (22) drehbar gelagert ist;

Trageinrichtungen (15, 53, 54, 19, 20), die zwischen dem Tragbalken (12) und dem Walzenmantel (11) angeordnet sind, zum Abstutzen des Walzenmantels (11) auf dem Tragbalken (12);

einem Paar entgegengesetzter, gegenseitigen Abstand aufweisender Verbindungsglieder (23, 24) an jedem Ende der Walze, wobei jedes Verbindungsglied jedes Paares von Verbindungsgiiedern mit einem Ende an dem Tragbalken (12) drehbar angelenkt ist (33, 34) und mit dem anderen Ende an dem Lagerring (22) drehbar angelenkt ist (32, 35);

wobei die Drehzapfen (33, 34) an dem Tragbalken (12) jedes Paares von Verbindungsgliedern auf entgegengesetzten Seiten einer im wesentlichen horizontal angeordneten ersten Ebene sind, die sich über die Länge der Walze längs der Längsachse (9) des Balkens (12) erstreckt, und wobei die Drehzapfen (33, 34) auf entgegengesetzten Seiten einer sich in Längsrichtung erstreckenden, im wesentlichen vertikal angeordneten zweiten Ebene sind, die sich längs der Längsachse (9) des Balkens (12) und der Vorgesehenen Preßberührungslinie mit der Gegenwalze erstreckt;

wodurch die Verbindungsglieder (23, 24), die in Zusammenwirkung mit den Trageinrichtungen (15, 53, 54, 19, 20) arbeiten, eine Translationsbewegung der Lagerringe (22) und des Walzenmantels (11) relativ zu dem Tragbalken (12) bewirken können.

2. Preßwalze (10) mit gesteuerter Durchbiegung nach Anspruch 1, wobei:

die Verbindungsglieder (23, 24) jedes Paares von Verbindungsgliedern die gleiche Länge haben.

3. Preßwalze (10) mit gesteuerter Durchbiegung nach Anspruch 2, wobei:

die entsprechenden Drehzapfen (33, 34) jedes Verbindungsgliedes (23, 24) jedes Paares von Verbindungsgliedern an dem Tragbalken (12) diametral entgegengesetzt und in einer Ebene angeordnet sind, die sich langs der Längsachse (9) der Walze erstreckt.

4. Preßwalze (10) mit gesteuerter Durchbiegung nach Anspruch 2, wobei:

die Drehpunkte (32, 33, 34, 35) der Verbindungsglieder (23, 24) jedes Paares von Verbindungsgliedern an beiden Enden der Walze in im wesentlichen parallelen Ebenen sind, wenn der Walzenmantel in einer Zwischenposition um den Tragbalken (12) ist.

5. Preßwalze (10) mit gesteuerter Durchbiegung nach Anspruch 2, wobei:

die Drehzapfen (33, 34) an dem Tragbalken (12) jedes Verbindungsglieds (23, 24) jedes Paares von Verbindungsgliedern an beiden Enden des Tragbalkens (12) den gleichen Abstand von der Längsachse (9) des Tragbalkens (12) haben.

6. Preßwalze (10) mit gesteuerter Durchbiegung nach Anspruch 1, weiter mit:

Anschlageinrichtungen (40, 41) an dem Tragbalken (12); Anschlagteilen (36, 37, 38, 39) an wenigstens einem der Lagerringe (22), wobei die Anschlagteile (36, 37, 38, 39) so angeordnet sind, daß sie mit den Anschlageinrichtungen (40, 41) zusammenwirken, um die Translationsbewegung des Lagerringes (22) um den Tragbalken (12) zu begrenzen.