DE3909911C1 - - Google Patents

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Rolf Van Dipl.-Ing. 4173 Kerken De Haag
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zum Erfassen der Lagerbelastung eines Walzenlagers, insbe­ sondere bei einer Maschine mit Biegeeinstellwalze, mit mindestens zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Lagerachse im Bereich zweier mit Spiel ineinander greifender Lagerflächen angeordneten Sensoren und einer die Sensor-Meßwerte verarbeitenden Auswertevorrichtung.
Eine solche Meßvorrichtung ist aus DE-PS 34 16 210 be­ kannt. Dort ist eine Biegeeinstellwalze beschrieben, deren Walzenmantel von einem drehfesten Träger durch­ setzt, auf ihm mit Hilfe von druckmittelbetätigten Stütz­ elementen abgestützt und an den Enden über Wälzlager gelagert ist. Die Wälzlager besitzen eine innere Buchse, die mit kleinem Spiel und gegen Drehung gesichert auf den Träger aufgesetzt ist. In Vertiefungen des Trägers sind vier um 90° versetzte Sensoren eingesetzt, die als Druck- oder Kraftaufnehmer oder als Weg- oder Ab­ standsaufnehmer ausgebildet sind und optisch, mechanisch, elektrisch, magnetisch u.dgl. arbeiten können. Zur Erfas­ sung der Lagerbelastung wird die Differenz der Sensor- Ausgangswerte ermittelt.
Es ist aber schwierig, solche Sensoren innerhalb des Lagers anzuordnen. Zumeist handelt es sich um empfind­ liche Bauteile, die bei übermäßigen Lagerbelastungen leiden können. Auch macht das Ein- und Ausführen von Leitungen zur Abgabe eines Sensorsignals Schwierigkeiten. Ferner sind die bekannten Sensoren beim robusten Walzen­ betrieb reparaturanfällig und lassen sich nur nach auf­ wendiger Zerlegung austauschen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßvor­ richtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die für den robusten Betrieb eines Walzenlagers besonders gut geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Sensoren je mindestens einen von einer Druckmittel­ quelle versorgbaren, die Lagerflächen belastenden Druck­ raum aufweisen, daß bei mindestens einem Sensor der Druckraum als mindestens eine Druckmittel-Tasche in mindestens einer der Lagerflächen ausgebildet ist, die über den zwischen den Lagerflächen gebildeten Spalt mit einem Ablauf verbunden ist, und daß die in den Druck­ räumen herrschenden Drücke die Sensor-Meßwerte bilden.
Bei einer solchen Ausgestaltung gibt es keine empfind­ lichen Sensorteile, die ein- oder ausgebaut werden müß­ ten. Es gibt keine Reparaturanfälligkeit. Die Verbindung nach außen erfolgt durch einfache Druckmittelzuleitun­ gen, wie sie bei Biegeeinstellwalzen allgemein üblich sind. Um die Druckraum-Drücke zu erfassen, brauchen keine Maßnahmen innerhalb des Lagers getroffen zu werden; vielmehr genügt es, den Druck in den Zuleitungen zu messen. Ändert sich die Lagerbelastung, ändert sich auch die Weite des die Drucktasche umgebenden Spalts und damit deren Drosselwiderstand und der Taschendruck. Es ergibt sich innerhalb des Lagerspiels eine Gleichge­ wichtsstellung, bei der man aus den Druckraum-Drücken die Lagerbelastung ableiten kann. Dadurch, daß die Drücke in den Druckräumen entgegengesetzt auf jede Lagerfläche wirken, bereitet es auch keine Schwierigkeiten, die Lagerbelastung Null festzustellen. Das Spiel ist so zu bemessen, daß sich im Betrieb eine ausreichende Dros­ selwirkung in dem Spalt ergibt; es liegt in der Regel etwa im Bereich der Spielpassung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß zwei Sensoren mit Druckmittel-Taschen und sich gegen­ sinnig ändernden Spalt vorgesehen sind. Hier hat die Meßvorrichtung eine hohe Empfindlichkeit. Denn bei einer Lagerbelastung ändern sich die den gegenüberliegenden Sensoren zugeordneten Spalte gegenläufig, so daß der eine Taschendruck ansteigt und der andere sinkt, was entsprechend große Druckdifferenzen ergibt. Außerdem eignet sich diese Konstruktion für beide Wirkrichtungen der Lagerbelastung.
Eine andere, einfachere Möglichkeit besteht darin, daß der eine Sensor mit mindestens einer Druckmittel-Tasche versehen ist und der andere Sensor als Druckraum einen Zylinder besitzt, in den ein Kolben zur Lagerflächenbe­ lastung eingesetzt ist. Der Kolben, der mit einem kon­ stanten Vorspanndruck beaufschlagt werden kann, erlaubt es, größere mechanische Toleranzen auszugleichen.
Empfehlenswert ist es, daß die wirksamen Druckflächen der beiden Sensoren etwa gleich groß sind. Dies ermög­ licht es, die als Sensor-Meßwerte ermittelten Drücke einfach durch Differenzbildung auszuwerten.
Besonders günstig ist es, wenn das Druckmittel nicht Luft oder ein anderes Gas ist, sondern eine Druckflüssig­ keit, insbesondere das gleiche Drucköl, das auch zum Betrieb der Stützelemente der Biegeeinstellwalze benutzt wird. Eine solche Flüssigkeit führt zu wesentlich höheren Druckabfällen an den den Taschen nachgeschalteten Spal­ ten. Infolgedessen lassen sich in den Taschen ver­ gleichsweise hohe Drücke erzeugen. Dies steigert die Meßgenauigkeit und erlaubt es, wirksame Stützkräfte im Lagerbereich aufzubringen. Das Flüssigkeitspolster hat darüberhinaus die vorteilhafte Eigenschaft, schwin­ gungsdämpfend zu wirken.
Bei einer Ausführungsform ist die Druckmittelquelle so ausgelegt, daß sie jede Druckmittel-Tasche mit einem vorgegebenen Volumenstrom versorgt, beispielsweise da­ durch, daß für jeden mindestens eine Druckmittel-Tasche aufweisenden Sensor eine Verdrängerpumpe vorhanden ist oder daß eine Verdrängerpumpe mit nachgeschaltetem Men­ genteiler vorgesehen ist. Infolge des vorgegebenen Volu­ menstroms ändert sich der Taschendruck in Abhängigkeit von dem Drosselwiderstand des nachgeschalteten Spaltes. Der vorgegebene Volumenstrom ist in der Regel konstant, kann aber auch geändert werden, z.B. um andere Meßbe­ reiche zu erhalten.
Bei einer anderen Ausführungsform ist die Druckmittel­ quelle über Vorschaltdrosseln mit den Druckmittel-Taschen verbunden. Damit ergibt sich für jede Druckmittel-Tasche ein Druckteiler mit einer festen ersten Drossel und einer variablen zweiten Drossel. Bei konstantem Pumpen­ druck ändern sich die Taschendrücke in Abhängigkeit von der Spaltgröße.
Zweckmäßigerweise ist der Drosselwiderstand der Vor­ schaltdrosseln größer als derjenige des Spalts bei kon­ zentrischer Lage der Lagerfläche. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Lagerflächen im unbelasteten Zustand zu hohen Drücken ausgesetzt werden.
Mit besonderem Vorteil sind die Lagerflächen an zwei drehfesten Teilen ausgebildet. Das Meßergebnis wird daher nicht durch hydrodynamische Effekte und durch drehwinkelabhängige Spaltänderungen beeinflußt.
Bei einer Walze, bei der ein Walzenmantel einen dreh­ festen Träger umgibt und an den Enden über Wälzlager mit innerer Lagerbuchse auf dem Träger gelagert ist, empfiehlt es sich daher, die Lagerflächen an Lagerbuchse und Träger auszubilden.
Eine besonders feinfühlige Messung ergibt sich, wenn die Druckmittel-Taschen jeweils von einer Nut umgeben sind, die mit dem Ablauf verbunden ist. Dies gilt insbe­ sondere, wenn die Druckmittel-Tasche rund und die Nut kreisförmig ist. Die sich ändernden Spalten liegen dann in der beide Sensoren durchsetzenden Ebene, wo die Spalt­ änderung am größten ist. Dies ergibt eine hohe Meßge­ nauigkeit.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß zwischen den Druckmittel-Taschen Axialnuten vorgesehen sind, die mit dem Ablauf verbunden sind. Dies gilt insbeson­ dere, wenn die Druckmittel-Taschen rechteckig sind. Auf diese Weise lassen sich verhältnismäßig große Taschen erzeugen mit der Folge, daß das Lager verhältnismäßig großen Kräften ausgesetzt werden kann.
In weiterer Ausgestaltung ist dafür gesorgt, daß vier jeweils um etwa 90° versetzte Sensoren mit Druckmittel- Räumen, darunter mindestens zwei Druckmittel-Taschen mit zugehörigen Ablauf-Taschen sowie zwei jeweils einan­ der gegenüberliegenden Taschen zugeordneten Auswertevor­ richtungen, vorgesehen sind. Es läßt sich daher die Lagerbelastung sowohl in Wirkrichtung als auch quer dazu feststellen.
Günstig ist es auch, wenn die Druckmittel-Taschen jeweils mit einem Druckspeicher verbunden sind. Dies führt zu einer entsprechenden Schwingungsdämpfung im Lagerbereich.
Desweiteren kann zur Aufrechterhaltung eines Sollwerts der Lagerbelastung die Drucksteuervorrichtung für die Stützelemente der Biegeeinstellwalze von der Auswertevor­ richtung beeinflußbar sein. Ändert sich das Meßergebnis, wird es durch eine Druckänderung bei einzelnen oder allen Stützelementen korrigiert.
Besonders günstig ist es, daß zur Aufrechterhaltung eines Sollwerts der Lagerbelastung die Druckmittelquelle von der Auswertevorrichtung beeinflußbar ist. Wenn näm­ lich durch eine Änderung des Pumpendrucks oder des geför­ derten Volumenstroms der Druck in den Taschen aufrechter­ halten wird, kann über das Lager auf die Form des Walzen­ mantels eingewirkt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Biegeeinstellwalze mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie A-A der Fig. 1 mit einer ersten Art der Druckmittelquelle,
Fig. 3 eine Abwandlung der Druckmittelquelle,
Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich der Fig. 2 mit einer anderen Art der Druckmittelquelle,
Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel im Querschnitt längs der Linie B-B der Fig. 6,
Fig. 6 einen Teillängsschnitt längs der Linie C-C der Fig. 5,
Fig. 7 einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungs­ form,
Fig. 8 einen Teillängsschnitt durch diese dritte Ausfüh­ rungsform,
Fig. 9 einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungs­ form,
Fig. 10 einen Teillängsschnitt durch diese vierte Aus­ führungsform und
Fig. 11 einen Querschnitt durch eine fünfte Ausführungs­ form.
Die Biegeeinstellwalze 1 in den Fig. 1 und 2 besitzt einen Walzenmantel 2, der von einem Träger 3 durchsetzt ist. Dieser ist an beiden Enden drehfest in Ständerteilen 4, 5 gelagert. Auf ihm ist der Walzenmantel mit Hilfe von druckmittelbelasteten Stützelementen 6 und in Gegen­ richtung wirkenden Stützelementen 7 abgestützt. Über Leitungen 8 wird Druckflüssigkeit zugeführt, deren Druck von einem Regler 9 festgelegt wird. Der Walzenmantel 2 ist an seinen Enden auf Wälzlagern 10 gelagert, deren innere Lagerbuchsen 11 ihrerseits auf einem Lagerab­ schnitt 12 des Trägers 3 nicht-drehbar gelagert sind. Die Buchse 11 besitzt eine zylindrische innere Lager­ fläche 13, der Trägerabschnitt eine zylindrische äußere Lagerfläche 14. Beide Lagerflächen sind mit Spielpassung ineinander gefügt, so daß eine geringfügige Beweglich­ keit gegeben ist.
Zur Bildung der Meßvorrichtung sind in der Lagerfläche 14 des Trägerabschnitts 12 auf einander gegenüberliegen­ den Seiten Druckmittel-Taschen 15 und 16 sowie dazwischen Ablauf-Taschen 17 und 18 vorgesehen. Die Mittellinie der Druckmittel-Taschen 15 liegt in der Wirkebene der Biegeeinstellwalze 1. Diese Taschen 15 und 16 werden von je einer Verdrängerpumpe 19 bzw. 20, die zusammen eine Druckmittelquelle P bilden, mit einem konstanten Druckmittel-Volumenstrom versorgt. Die beiden Ablauf- Taschen 17 und 18 sind mit einem Ablauf 21, hier einem Behälter, verbunden. An den Rändern der Taschen 15 und 16 ergeben sich Spalte 22 und 23, die sich bei einer Verlagerung der Buchse 11 relativ zum Trägerabschnitt 12 gegensinnig verändern. Wenn sich beispielsweise die Buchse 11 relativ zum Trägerabschnitt 12 nach unten bewegt, ergibt sich beim Spalt 22 ein größerer und beim Spalt 23 ein geringerer Drosselwiderstand. Infolgedessen steigt der Druck in der Tasche 15 und sinkt der Druck in der Tasche 16. Die Druckdifferenz wird mit Hilfe einer Auswertevorrichtung 24 ermittelt, die außerhalb der Walze an die Verbindungsleitungen 25 und 26 zwischen den Pumpen 19 bzw. 20 und den zugehörigen Druckmittel- Taschen 15 bzw. 16 angeschlossen ist. Diese Leitungen sind außerdem mit Dämpfungsspeichern 27 bzw. 28 versehen. Der Ausgangswert der Auswertevorrichtung 24 kann, wie dargestellt, dazu dienen, den Regler 9 für die Stützele­ mente 6 und 7 derart zu beeinflussen, daß eine bestimmte Lagerbelastung, beispielsweise die Lagerbelastung Null, aufrechterhalten wird.
Alle Störkräfte, die von außen auf den Walzenmantel 1 wirken, bilden sich als Reaktionskräfte in den Wälzla­ gern 10 aus. Die Wälzlager übertragen diese Reaktions­ kräfte auf die Buchse 11, die sich wiederum auf dem Trägerabschnitt 12 abstützt. Die Buchse 11 ist im unbe­ lasteten Zustand von zwei Druckflüssigkeitspolstern - und bei Verwendung von mehr als einer Tasche pro Sen­ sor - auch mehr Polstern zum Trägerabschnitt 12 hin verspannt. Wenn sich infolge dieser Reaktionskräfte der Spalt 22 verkleinert und der Spalt 23 vergrößert, entsteht eine Druckdifferenz, die kräftemäßig der Stör­ kraft das Gleichgewicht hält. Diese Druckdifferenz kann daher als Meßgröße für die Ausregelung der Störkräfte an den Stützelementen 6 dienen. Infolge der konstanten oder regelbaren Volumenstromzufuhr können verhältnis­ mäßige große Lagerkräfte hydrostatisch aufgefangen werden.
Gemäß Fig. 3 wird als Druckquelle P eine einzige Verdrän­ gerpumpe 29 benutzt, die über einen Mengenteiler 30 den beiden Taschen 15 und 16 den gewünschten, insbeson­ dere konstanten Volumenstrom zuführt. Dies ist eine einfache Alternative zu Fig. 2.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist als Druckquelle P eine gemeinsame Pumpe 31 vorgesehen, die über je eine Drossel 32 und 33 mit den Leitungen 25 bzw. 26 verbunden ist. Diese Drosseln 32 und 33 haben einen höheren Dros­ selwiderstand als denjenigen der Spalte 22 und 23 bei zentrischer Lage der Lagerflächen 13 und 14. Die Aus­ wertevorrichtung 24 stellt wiederum die Druckdifferenz in den Taschen 15 und 16 fest. Der Pumpendruck der Pumpe 31 kann konstant gehalten oder in Abhängigkeit von der Ausgangsgröße der Auswertevorrichtung durch einen Regler 34 geregelt werden. Die Drossel 32 bildet mit dem nach­ geschalteten Spalt 22 einen Druckteiler, genauso wie die Drossel 33 mit dem nachgeschalteten Spalt 23. Das Teilungsverhältnis ändert sich mit der relativen Lage von Lagerbuchse 11 und Trägerabschnitt 12.
Bei allen bisher beschriebenen Varianten ergibt sich ein hydrostatischer Schmierspalt, der den Walzenmantel 2 in Verbindung mit den hydrostatischen Stützelementen 6 vollständig auf einem Druckflüssigkeitspolster schwim­ men läßt. Dies, gegebenenfalls in Verbindung mit den Druckspeichern 27 und 28, bewirkt eine optimale Dämpfung des Walzenmantels 2 mit Bezug auf den Ständer 5.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 werden für gleiche Teile dieselben und für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Die im Trägerab­ schnitt 112 ausgebildeten Taschen 115 und 116 sind kreis­ förmig ausgebildet und jeweils von einer ringförmigen Nut 117 bzw. 118 umgeben, die über eine Axialnut 37 mit der Atmosphäre bzw. dem Ablauf verbunden ist. Die Spalte 122 und 123 haben daher Kreisringform. Da sie sich nahe der Wirkebene befinden, ist bei einer Lageände­ rung die Spaltänderung und damit die Druckänderung in den Taschen 115 und 116 am größten.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 werden für gleiche Teile dieselben und für entsprechende Teile um 200 erhöhte Bezugszeichen benutzt. Hier sind die Druckmittel-Taschen 215 und 216 rechteckig und bedecken eine verhältnismäßig große Fläche, so daß entsprechend große Lagerkräfte auftreten können. Die Ablauf-Taschen 217 und 218 werden durch Axialnuten gebildet. Diese Ausführungsform zeigt ferner, daß die entsprechenden Taschen auch in der Lagerbuchse 211 statt im Trägerab­ schnitt 212 ausgebildet sein können.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 9 und 10 werden für gleiche Teile dieselben und für entsprechende Teile um 300 erhöhte Bezugszeichen benutzt. Diese Konstruktion entspricht derjenigen der Fig. 5 und 6, weist jedoch quer zur Wirkebene zwei weitere Druckmittel-Taschen 38 und 39 mit zugehöriger Ablauf-Ringnut 40 bzw. 41 auf. Diese werden in ähnlicher Weise mit Druckmittel versorgt wie die Taschen 115 und 116. Mit Hilfe einer entsprechenden Auswertevorrichtung wird die Druckdiffe­ renz in diesen Taschen ermittelt und in Abhängigkeit hiervon die Querbelastung der Biegeeinstellwalze 1 korri­ giert.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 11 werden wiederum für die gleichen Teile dieselben und für entsprechende um 400 erhöhte Bezugszeichen benutzt. Im oberen Teil des Trägers 412 entsprechen die Druckmittel-Tasche 415, der Spalt 422 und die Ablauf-Tasche 417 der Darstellung in den Fig. 5 und 6. Im unteren Teil des Trägers 412 dagegen gibt es einen Druckraum 416, der durch einen Zylinder 42 und einen in diesen eingesetzten Kolben 43 begrenzt wird. Über die Leitung 26 wird ein konstanter Vorspanndruck zugeführt. Infolgedessen belastet der Kolben 43 die innere Lagerbuchse 11 in Abwärtsrichtung, während der Druck in der Druckmittel-Tasche 415 eine Belastung in Aufwärtsrichtung hervorruft. Nimmt die Lagerbelastung von oben her zu, verkleinert sich der Spalt 422 und der Druck in der Druckmittel-Tasche 415 steigt an, so daß sich ein neuer Gleichgewichtszustand ergibt, der ein Maß für die Lagerbelastung ist. Der Kolben 43 vermag größere Toleranzen hinsichtlich der Spielpassung auszugleichen, während bei zwei einander gegenüberliegenden Druckmittel-Taschen der Spalt 422 eine bestimmte Größe nicht überschreiten darf.
Der in der Anmeldung verwendete Ausdruck "Spielpassung" soll alle Passungsarten decken, bei denen zwischen den beiden Lagerflächen ein solches Spiel vorhanden ist, das sich bei einer Änderung der Lagerbelastung die be­ schriebenen Druckänderungen in den Drucktaschen ergeben. Das Spiel kann daher im µ-Bereich liegen, aber auch einer sehr groben Spielpassung entsprechen, letzteres insbesondere bei Verwendung des Kolbens 43. Die Lager­ funktion zur Festlegung der Walzenenden geht hierbei nicht verloren.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung läßt sich nicht nur die Lagerbelastung messen, sondern auch das Walzengewicht. Wenn die Walze nicht durch äußere Kräfte belastet ist, kann sie mit Hilfe der Meßvorrich­ tung "gewogen" werden.
Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung läßt sich auch bei Walzenlagern verwenden, die nicht zu einer Biegeeinstell­ walze gehören, oder bei speziellen Meßwalzen, die einer Biegeeinstellwalze benachbart sind, wie dies beispiels­ weise aus DE-OS 28 18 011 bekannt ist.

Claims (20)

1. Meßvorrichtung zum Erfassen der Lagerbelastung eines Walzenlagers, insbesondere bei einer Maschine mit Biegeeinstellwalze, mit mindestens zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der Lagerachse im Bereich zweier mit Spiel ineinander greifender Lager­ flächen angeordneten Sensoren und einer die Sensor- Meßwerte verarbeitenden Auswertevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß beide Sensoren je mindestens einen von einer Druckmittelquelle (P) versorgbaren, die Lagerflächen belastenden Druckraum aufweisen, daß bei mindestens einem Sensor der Druckraum als mindestens eine Druckmittel-Tasche (15, 16; 38, 39; 115, 116; 215, 216; 415) in mindestens einer der Lagerflächen ausgebildet ist, die über den zwischen den Lagerflächen gebildeten Spalt (22, 23; 122, 123; 222, 223; 422) mit einem Ablauf (21) verbunden ist, und daß die in den Druckräumen herrschenden Drücke die Sensor-Meßwerte bilden.
2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwei Sensoren mit Druckmittel-Taschen (15, 16; 38, 39; 115, 116; 215, 216) und sich gegensinnig ändernden Spalt (22, 23; 122, 123; 222, 223) vorge­ sehen sind.
3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der eine Sensor mit mindestens einer Druck­ mittel-Tasche (415) versehen ist und der andere Sensor als Druckraum (416) einen Zylinder (42) besitzt, in den ein Kolben (43) zur Lagerflächenbelastung eingesetzt ist.
4. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksamen Druckflächen der beiden Sensoren etwa gleich groß sind.
5. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel eine Druckflüssigkeit ist.
6. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelquelle (P) so ausgelegt ist, daß sie jede Druckmittel-Tasche mit einem vorgegebenen Volumenstrom versorgt.
7. Meßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckmittelquelle (P) für jeden minde­ stens eine Druckmittel-Tasche aufweisenden Sensor eine Verdrängerpumpe (19, 20) aufweist.
8. Meßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckmittelquelle (P) eine Verdränger­ pumpe (29) mit nachgeschalteten Mengenteiler (30) aufweist.
9. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelquelle (P) über Vorschaltdrosseln (32, 33) mit den Druckmit­ tel-Taschen verbunden ist.
10. Meßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Drosselwiderstand der Vorschaltdrosseln (32, 33) größer ist als derjenige des Spalts (22, 23) bei konzentrischer Lage der Lagerflächen (13, 14).
11. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen (13, 14) an zwei drehfesten Teilen (11, 13) ausgebildet sind.
12. Meßvorrichtung nach Anspruch 11 für eine Walze, bei der ein Walzenmantel einen drehfesten Träger umgibt und an den Enden über Wälzlager mit innerer Lagerbuchse auf dem Träger gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen (13, 14) an Lagerbuchse (11) und Träger (12) ausgebildet sind.
13. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel-Taschen (15, 16; 115, 116; 38, 39) jeweils von einer Nut (117, 118) umgeben sind, die mit dem Ablauf verbunden ist.
14. Meßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckmittel-Tasche (115, 116; 38, 39) rund und die Nut (117, 118) kreisförmig ist.
15. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druckmit­ tel-Taschen (15, 16; 215, 216) Axialnuten (17, 18; 217, 218) vorgesehen sind, die mit dem Ablauf verbun­ den sind.
16. Meßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckmittel-Taschen (15, 16; 215, 216) rechteckig sind.
17. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß vier jeweils um etwa 90° versetzte Sensoren mit Druckmittel-Räumen (215, 216; 38, 39), darunter mindestens zwei Druckmittel- Taschen mit zugehörigen Ablauf-Taschen, sowie zwei jeweils einander gegenüberliegenden Taschen zugeord­ neten Auswertevorrichtungen (24) vorgesehen sind.
18. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel-Taschen (15, 16) jeweils mit einem Druckspeicher (27, 28) verbunden sind.
19. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung eines Sollwerts der Lagerbelastung die Drucksteuer­ vorrichtung (9) für die Stützelemente (6, 7) der Biegeeinstellwalze (1) von der Auswertevorrichtung (24) beeinflußbar ist.
20. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung eines Sollwerts der Lagerbelastung die Druckmittel­ quelle (31) von der Auswertevorrichtung (24) beein­ flußbar ist.
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US07/498,089 US5033317A (en) 1989-03-25 1990-02-22 Apparatus for ascertaining the magnitude of stresses upon the bearings for rolls in calenders and like machines
FR9003673A FR2644888B1 (fr) 1989-03-25 1990-03-22 Dispositif de mesure pour la saisie de la charge de palier appliquee sur un palier de cylindre
FI901476A FI95416C (fi) 1989-03-25 1990-03-23 Mittalaite telalaakerin kuormituksen toteamiseksi
JP2075360A JPH0774766B2 (ja) 1989-03-25 1990-03-23 ロール軸受の軸受負荷の把握のための測定装置
NL9000706A NL9000706A (nl) 1989-03-25 1990-03-26 Meetinrichting voor het registreren van de lagerbelasting van een walslager.

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NL (1) NL9000706A (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19801889A1 (de) * 1998-01-20 1999-07-22 Voith Sulzer Papiertech Patent Rotierbar gelagerte Walze
DE19823407C1 (de) * 1998-05-26 1999-07-29 Voith Sulzer Papiertech Patent Biegeeinstellwalze
DE20003645U1 (de) 2000-02-28 2000-06-08 Skf Gmbh, 97421 Schweinfurt Vorrichtung für die Durchführung von Messungen, insbesondere von Vibrationsmessungen, an einem Wälzlager
DE10122648A1 (de) * 2001-05-10 2002-11-28 Voith Paper Patent Gmbh Biegeausgleichswalze
AT506898B1 (de) * 2008-05-26 2012-03-15 Metso Paper Inc Anordnung, system und verfahren zum messen von betriebsverhältnissen eines rotierenden körpers in einer materialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine
DE102013012690A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-26 Tecsis Gmbh Hydraulisches Biegeelement
WO2021043553A1 (de) * 2019-09-04 2021-03-11 Andritz Küsters Gmbh Verfahren zur überwachung von dichtungselementen einer fluidisch betätigten walzenanordnung sowie walzenanordnung

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5111565A (en) * 1990-12-14 1992-05-12 S.W. Industries, Inc. Compensating roll assembly for flexible web material
US5333510A (en) * 1992-06-19 1994-08-02 Indresco Inc. Roller load measuring device
DE4219989C2 (de) * 1992-06-19 1995-11-30 Kleinewefers Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Walze mit elastischem Bezug
FI89308C (fi) * 1992-09-16 1993-09-10 Valmet Paper Machinery Inc Foerfarande och anordning foer maetning av nypkraften och/eller -trycket av ett nyp som bildas av en roterande vals eller ett band som anvaends vid framstaellning av papper
GB2288211B (en) * 1994-04-06 1997-12-03 Nsk Ltd Vibration measurement system for a rolling bearing
DE19629967C2 (de) * 1996-07-25 2002-04-11 Kuesters Eduard Maschf Walze für die Druckbehandlung einer Bahn
US5769545A (en) * 1996-12-04 1998-06-23 Bently Nevada Corporation Hydrostatic bearing for supporting rotating equipment, a fluid handling system associated therewith, a control system therefore, method and apparatus
DE19822144B4 (de) * 1998-05-16 2005-07-14 Voith Paper Patent Gmbh Druckbehandlungswalze
US6142672A (en) * 1998-06-22 2000-11-07 Bently Nevada Corporation Fluid flow and control system for a hydrostatic bearing supporting rotating equipment: method and apparatus
US5952587A (en) * 1998-08-06 1999-09-14 The Torrington Company Imbedded bearing life and load monitor
DE10157465A1 (de) * 2001-11-23 2003-05-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Bestimmung der Lagerkräfte einer angetriebenen Welle, insbesondere für Kraftstoffeinspritzpumpen von Brennkraftmaschinen
CN110726554B (zh) * 2019-09-05 2021-11-16 人本股份有限公司 减震器轴承载荷模拟试验装置
CN110672320B (zh) * 2019-10-08 2021-02-23 宁波更大集团有限公司 轴承的自动化检测设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2818011A1 (de) * 1978-04-18 1979-10-31 Escher Wyss Ag Walzvorrichtung mit mindestens einer durchbiegungseinstellwalze
DE3416210C2 (de) * 1984-05-02 1994-07-14 Kleinewefers Gmbh, 4150 Krefeld, De

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2836061A (en) * 1955-03-31 1958-05-27 Gen Electric Torque sensing device
US2908164A (en) * 1957-01-31 1959-10-13 Millard J Bamber Bearings with force indicating means
SU362207A1 (ru) * 1970-05-19 1972-12-13 Устройство для исследования распределения контактных давлений в подшипнике
US4041779A (en) * 1976-09-08 1977-08-16 General Motors Corporation Pneumatic tension gauge
DE2850415C2 (de) * 1978-11-15 1981-01-08 Escher Wyss Ag, Zuerich (Schweiz) Durchbiegungseinstellwalze
DE2943644A1 (de) * 1979-10-29 1981-05-07 Küsters, Eduard, 4150 Krefeld Walzenanordnung zur druckbehandlung von warenbahnen
AT373310B (de) * 1980-02-05 1984-01-10 Escher Wyss Ag Durchbiegungseinstellwalze zur druckbehandlung von materialbahnen, insbesondere papierbahnen
DE3539428A1 (de) * 1985-11-07 1987-05-21 Kleinewefers Gmbh Deformationsregelwalze
CA1296557C (en) * 1986-04-09 1992-03-03 Josef Pav System of rolls for use in calenders and like machines
US4944609A (en) * 1987-03-30 1990-07-31 Morgan Construction Company Oil film bearing and bushing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2818011A1 (de) * 1978-04-18 1979-10-31 Escher Wyss Ag Walzvorrichtung mit mindestens einer durchbiegungseinstellwalze
DE3416210C2 (de) * 1984-05-02 1994-07-14 Kleinewefers Gmbh, 4150 Krefeld, De

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19801889A1 (de) * 1998-01-20 1999-07-22 Voith Sulzer Papiertech Patent Rotierbar gelagerte Walze
DE19823407C1 (de) * 1998-05-26 1999-07-29 Voith Sulzer Papiertech Patent Biegeeinstellwalze
EP0961043A2 (de) 1998-05-26 1999-12-01 Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH Biegeeinstellwalze
DE20003645U1 (de) 2000-02-28 2000-06-08 Skf Gmbh, 97421 Schweinfurt Vorrichtung für die Durchführung von Messungen, insbesondere von Vibrationsmessungen, an einem Wälzlager
DE10122648A1 (de) * 2001-05-10 2002-11-28 Voith Paper Patent Gmbh Biegeausgleichswalze
EP1256731A3 (de) * 2001-05-10 2005-07-20 Voith Paper Patent GmbH Biegeausgleichswalze
US7169101B2 (en) 2001-05-10 2007-01-30 Voith Paper Patent Gmbh Deflection compensation roll
AT506898B1 (de) * 2008-05-26 2012-03-15 Metso Paper Inc Anordnung, system und verfahren zum messen von betriebsverhältnissen eines rotierenden körpers in einer materialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine
DE102013012690A1 (de) * 2013-07-31 2015-02-26 Tecsis Gmbh Hydraulisches Biegeelement
WO2021043553A1 (de) * 2019-09-04 2021-03-11 Andritz Küsters Gmbh Verfahren zur überwachung von dichtungselementen einer fluidisch betätigten walzenanordnung sowie walzenanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2644888B1 (fr) 1992-10-30
FI901476A0 (fi) 1990-03-23
JPH0774766B2 (ja) 1995-08-09
NL9000706A (nl) 1990-10-16
FI95416B (fi) 1995-10-13
FR2644888A1 (fr) 1990-09-28
FI95416C (fi) 1996-01-25
JPH02268239A (ja) 1990-11-01
US5033317A (en) 1991-07-23

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