DE3910827A1

DE3910827A1 - Zylinder-kolben-einheit zum verschieben einer walze quer zu ihrer laengsachse

Info

Publication number: DE3910827A1
Application number: DE19893910827
Authority: DE
Inventors: Christian Schiel; Paul Hafner
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1988-04-30
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1989-11-09
Also published as: DE3910827C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zylinder-Kolben-Einheit zum Verschieben einer Walze quer zu ihrer Längsachse, im einzelnen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

In einer bekannten Einrichtung dieser Art (DE-OS 36 10 107 - US-PS 47 96 452) sind die Walzenenden in je einem Lagergehäuse gelagert, das mit Hilfe von Linearführungselementen linear in einem Gestell verschoben werden kann. Diese lineare Verschiebung erfolgt parallel zu einer Preßebene, die durch die Achsen der genannten Walze und einer Gegenwalze bestimmt ist. Auf diese Weise läßt sich die Walze mit der Gegenwalze in Kontakt bringen und an diese anpressen, und sie läßt sich von der Gegenwalze auch wieder abheben. Für dieses Verschieben der Walze ist an jedem Lagergehäuse eine einfach wirkende Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen, deren Kolben mittelbar oder unmittelbar am Lagergehäuse anliegt und dieses mit der Druckkraft des Kolbens verschiebt. Dabei wirkt die Zylinder-Kolben-Einheit vorzugsweise von unten nach oben, d.h entgegen der Schwerkraft. (Deshalb wird der Kolben nachfolgend manchmal auch "Hubkolben" genannt). Ist die Zylinder-Kolben-Einheit entlastet, d.h. drucklos, so ruht das Lagergehäuse auf der Zylinder-Kolben-Einheit.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für Einrichtungen dieser Art sind Naßpressen oder Glättwerke von Papierherstellungsmaschinen. Weitere Anwendungsgebiete sind Kunststoff-Kalander oder Walzwerke.

Die bekannte Zylinder-Kolben-Einheit hat eine extrem geringe Bauhöhe. Die äußere Stirnfläche ("Arbeitsseite") des Kolbens greift unmittelbar am Lagergehäuse an oder an einem zwischen Kolben und Lagergehäuse befindlichen Zwischenelement. Die Arbeitsseite des Hubkolbens ist nicht fest mit dem Lagergehäuse oder dem Zwischenelement verbunden. Jedoch besteht zwischen der Arbeitsseite des Hubkolbens und dem Lagergehäuse eine reibschlüssige Verbindung (quer zur Bewegungsrichtung des Hubkolbens).

Wie üblich, ist der Durchmesser der Zylinderbohrung geringfügig größer als der Durchmesser des Hubkolbens, so daß zwischen der Zylinderbohrung und dem Hubkolben ein schmaler Ringspalt vorhanden ist. Dieser Ringspalt ermöglicht ein geringfügiges "Spiel" des Hubkolbens in der Zylinderbohrung quer zu ihrer Achse. Bisher hat man dieses Spiel (d.h. die Differenz zwischen den Durchmessern der Zylinderbohrung und des Hubkolbens) möglichst klein gemacht, um eine gute Führung des Hubkolbens zu gewährleisten.

Es versteht sich, daß auch die Linearführungselemente, die das Lagergehäuse im Gestell führen, ein gewisses Spiel quer zur Verschiebe-Richtung der Walze aufweisen müssen. D.h. es kann zu einer geringfügigen Querverlagerung des Lagergehäuses relativ zum Gestell kommen. Außerdem besteht unter Umständen die Gefahr, daß das Lagergehäuse in gewissen Grenzen eine Kippbewegung ausführt. Erschwerend kann hinzukommen, daß - aufgrund von Fertigungs-Ungenauigkeiten oder aufgrund einer Verformung, z.B. des Gestells - die Achse der Zylinderbohrung nicht immer exakt parallel ist zu der Richtung, in welcher sich die Linearführungselemente erstrecken.

Aus diesen Gründen und aufgrund der schon erwähnten Tatsache, daß zwischen dem Kolben und dem Lagergehäuse (oder dem genannten Zwischenelement) eine reibschlüssige Verbindung vorhanden ist, kommt es vor, daß der Kolben im Betrieb (d.h. bei einer Längsverschiebung des Kolbens) aus seiner normalen, zur Zylinderbohrung koaxialen Position gedrängt wird. D.h. der Kolben muß an einer eventuellen Querverlagerung des Lagergehäuses teilnehmen. Hierdurch besteht die Gefahr, daß eine metallische Berührung zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung stattfindet. Wenn der Fall eintritt, daß das Lagergehäuse eine Kippbewegung macht, dann folgt wiederum der Kolben dieser Bewegung des Lagergehäuses und es kann somit zwischen Kolben und Zylinderbohrung zu Kantenpressungen kommen. Die bekannte Zylinder-Kolben-Einheit unterliegt dadurch erhöhtem Verschleiß. Außerdem verfälschen die in der Zylinder-Kolben-Einheit entstehenden zusätzlichen Reibungskräfte die Höhe der gewünschten Anpreßkraft.

In der oben erwähnten DE-OS 36 10 107 sind schon verschiedene Überlegungen offenbart, die das Ziel haben, die genannten Nachteile zu vermeiden. So wurde z.B. vorgeschlagen, an der Unterseite des Lagergehäuses einen zusätzlichen Führungszapfen 32 vorzusehen, der in einer Führungsbohrung des Gestells gleiten kann. Bei diesem Vorschlag würden aber ebenfalls zusätzliche Reibungskräfte auftreten. Als Alternative war vorgesehen, den Hubkolben am Lagergehäuse zu befestigen, um hierdurch der Zylinder-Kolben-Einheit eine ergänzende Führungsfunktion zu übertragen. Aber auch hiermit könnte das Problem nicht gelöst werden. Schließlich ist der richtige Gedanke erwähnt, daß die Linearführungselemente allein die Funktion der Führung des Lagergehäuses ausüben sollen; sie sollen deshalb möglichst lang gemacht werden. Jedoch kann man auch hiermit, d.h. mit diesen Maßnahmen allein, das Problem noch nicht vollkommen lösen, weil nach wie vor die genannte reibschlüssige Verbindung (zwischen dem Kolben und z.B. dem Lagergehäuse) den Kolben aus seiner zentrischen Position drängen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Zylinder-Kolben-Einheit dahingehend zu verbessern, daß eine metallische Berührung zwischen dem Kolben und der Zylinderbohrung mit Sicherheit vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es handelt sich hierbei um eine Merkmalskombination, welche die folgenden Maßnahmen umfaßt: Zunächst sind die Durchmesser der Zylinderbohrung und des Kolbens derart aufeinander abgestimmt, daß das radiale Spiel (auch "Quer-Spiel" genannt) zwischen Kolben und Zylinderbohrung kleiner ist als das Quer-Spiel des Lagergehäuses relativ zum Gestell. Da außerdem die axiale Länge des Kolbens kleiner ist als die Tiefe der Zylinderbohrung, ist im entlasteten Zustand der Zylinder-Kolben-Einheit auch in axialer Richtung ein Spiel zwischen dem Kolben und dem Lagergehäuse (bzw. dem oben erwähnten Zwischenelement) vorhanden. Hierdurch kann sich der Kolben, immer wenn er sich auf den Zylinderboden absetzt, vom Lagergehäuse (oder dem genannten Zwischenelement) lösen. Hierbei wird also die oben erwähnte reibschlüssige Verbindung aufgehoben, so daß nunmehr die im Anspruch 1 genannte Zentriereinrichtung wirksam werden und den Kolben mit relativ geringer Quer-Kraft in der Zylinderbohrung zentrieren kann.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten zur konstruktiven Gestaltung der Zentriereinrichtung. Theoretisch ist denkbar, daß die Elastizität der Dichtringe schon ausreicht, um den Kolben zu zentrieren. Meistens wird jedoch die von den Dichtringen allein erzeugte Rückstellkraft zu gering sein. Deshalb wird vorgeschlagen, die elastischen Dichtringe in Dichtungstragringen anzuordnen, die quer zur Zylinder-Achse verschiebbar und über Federn am Kolben oder am Gestell abgestützt sind. In diesem Falle bilden diese Federn (vorzugsweise Druckfedern) die erwähnte Zentriereinrichtung.

Eine andere Möglichkeit zur Bildung einer Zentriereinrichtung besteht darin, daß sich im Inneren des Kolbens entlang der Zylinder-Achse ein biegeelastischer Zentrierstab erstreckt. Dieser ist beispielsweise mit seinem einen Ende am Kolben befestigt und gleitet mit seinem anderen Ende in einer am Boden der Zylinderbohrung angeordneten Hülse. Die umgekehrte Ausführung ist jedoch ebenfalls denkbar. Wird nun der Kolben durch das Lagergehäuse gezwungen, an einer Querverlagerung teilzunehmen, so erleidet der Zentrierstab eine Biegung. Folglich übt der Zentrierstab auf den Kolben eine Rückstellkraft aus. Gelangt dann die Zylinder-Kolben-Einheit wieder in den entlasteten Zustand, so daß sich der Kolben wieder vom Lagergehäuse löst, so wird der Kolben durch die Rückstellkraft des Zentrierstabes wieder in der Zylinderbohrung zentriert.

Eine dritte Möglichkeit zur Bildung der genannten Zentriereinrichtung besteht darin, daß am Kolben und am Boden der Zylinderbohrung ein nur im entlasteten Zustand der Zylinder-Kolben-Einheit wirksamer konischer Zentriersitz vorgesehen wird. Wenn die Zylinder-Kolben-Einheit beaufschlagt wird und der Kolben sich vom Boden der Zylinderbohrung abhebt, so löst er sich sofort vom Zentriersitz und kann wiederum einer eventuellen Quer-Verlagerung des Lagergehäuses folgen. Wird die Zylinder-Kolben-Einheit entlastet und geht der Kolben wieder in seine Ruhelage zurück, so wird der Kolben durch den konischen Zentriersitz wieder zentriert.

Es versteht sich, daß unterschiedliche Ausführungsformen der Zentriereinrichtung miteinander kombiniert werden können. So ist es beispielsweise besonders vorteilhaft, den genannten Zentrierstab und die dazugehörende Hülse zusätzlich mit einem konischen Zentriersitz zu versehen.

Allen Ausführungsformen der Zylinder-Kolben-Einheit ist, wie schon erwähnt, gemeinsam, daß das radiale Spiel des Kolbens in der Zylinderbohrung größer ist als das Quer-Spiel des Lagergehäuses relativ zum Gestell. Somit kann der Kolben, wenn er einen Hub ausführt, alle eventuellen Querbewegungen und/oder Neigungen des Lagergehäuses mitmachen, ohne an der Zylinderbohrung anzustoßen. Man vermeidet somit Verschleiß und zusätzliche Reibungskräfte. Wesentlich ist, daß die Differenz zwischen den beiden genannten Quer-Spielen nicht übermäßig groß zu sein braucht, weil nämlich der Kolben jedesmal, wenn er in seine Ruhestellung zurückgeht, erneut zentriert wird.

Die verschiedenen Ausführungsformen der Zentriereinrichtung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Zylinder-Kolben-Einheit sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein Lagergehäuse einer Walze mit der dazugehörenden Zylinder-Kolben-Einheit;

Fig. 1a eine Draufsicht auf das Lagergehäuse mit einem Teilquerschnitt durch seine Linearführungselemente;

Fig. 2a ein erstes Ausführungsbeispiel der Zylinder-Kolben-Einheit nach Fig. 1 im Längsschnitt;

Fig. 2b das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2a längs den Querschnittslinien A-A und B-B;

Fig. 3a ein zweites Ausführungsbeispiel der Zylinder-Kolben-Einheit nach Fig. 1 im Längsschnitt;

Fig. 3b das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3a längs den Querschnittslinien C-C und D-D nach Fig. 3a;

Fig. 4 eine Konstruktionszeichnung eines dritten Ausführungsbeispiels im Längsschnitt.

Die Fig. 1 und 1a zeigen eine Stellvorrichtung für eine insgesamt mit 11 bezeichnete Walze. Die Walze hat einen drehbaren Walzenkörper 12 und einen drehbaren Walzenzapfen 12 a, der mittels eines schematisch angedeuteten Wälzlagers 10 drehbar in einem Lagergehäuse 13 abgestützt ist. Das Lagergehäuse 13 und somit die gesamte Walze 11 ist in der Ansicht der Fig. 1 vertikal verstellbar. Am Lagergehäuse 13 ist starr befestigt ein stirnseitiger Deckel 14 mit Führungsklauen 15. Diese Führungsklauen 15 umgreifen eine feststehende stirnseitige Führungsplatte 16, die an ihrer Basis mit einer Grundplatte 17 verbunden ist. Die Führungsklauen 15 und die Führungsplatte 16 bilden die eingangs mehrfach erwähnten Linearführungselemente. Die Gleitflächen der Führungsplatte 16 können aus gehärtetem rostfreiem Stahl gebildet sein, während die am Deckel 14 und an den Führungsklauen 15 befindlichen Gleitflächen mit Kunststoffleisten 15 a-15 d plattiert sind. Die Führungsplatte 16 und die Grundplatte 17 können getrennte Elemente sein oder, wie dargestellt, zu einem vorzugsweise einstückigen Gestell oder "Führungsschemel" zusammengefaßt sein. In allen Fällen sind die Führungsplatte 16 und die Grundplatte 17 starr mit einem Maschinengestell 9 verbunden. Bei Verwendung des "Führungsschemels" 16, 17 ist es möglich, diesen an der Walze zu belassen, falls die Walze aus der Papiermaschine ausgebaut werden muß. Der Walzenwechsel wird hierdurch sehr erleichtert. Abweichend von der dargestellten Konstruktion könnten die Grundplatte 17 und/oder die Führungsplatte 16 in das Maschinengestell 9 integriert werden.

In der Grundplatte 17 befinden sich zwei vertikale Zylinderbohrungen 18 mit darin auf und ab beweglichen Hubkolben 19. Den Zylinderbohrungen 18 kann durch Zuführkanäle 20 Drucköl zugeführt werden. Aus Fig. 1 erkennt man, daß der in den Zylinderbohrungen 18 vorhandene Öldruck die Hubkolben 19 beaufschlagt, so daß diese das Lagergehäuse 13 von der Grundplatte 17 abgehoben haben. Es versteht sich, daß (in der Zeichnung weggelassene) Steuereinrichtungen zum Ein- und Ausschalten des Öldrucks sowie zum Verändern der Höhe des Druckes vorhanden sind. Wird der Öldruck ausgeschaltet, so wird sich das Lagergehäuse 13 bei der dargestellten Anordnung unter dem Gewicht der Walze 11 auf die Grundplatte 17 absenken.

In Fig. 1 ist also angenommen, daß die Walze 11 in Richtung nach oben an eine nicht dargestellte Gegenwalze angepreßt wird. Jedoch kann die Anpressung, je nach Lage der Gegenwalze, auch in jeder beliebigen anderen Richtung erfolgen, beispielsweise auch nach unten. In diesem Falle würde die gesamte Anordnung umgekehrt werden, d.h. die Grundplatte 17 wäre oberhalb des Lagergehäuses 13 am Maschinengestell 9 befestigt.

Damit die Stellvorrichtung für alle vorkommenden Anordnungen und Einsatzfälle geeignet ist, sind die folgenden zusätzlichen Maßnahmen getroffen: Die stirnseitige Führungsplatte 16 hat eine Ausnehmung 22 für den Walzenzapfen 12 a, auf dem ein Hilfslager 23 angeordnet ist. In einer Brücke 24, die an ihren beiden Enden mit der feststehenden stirnseitigen Führungsplatte 16 mit Schrauben 35 verschraubt ist, befindet sich eine zusätzliche Zylinder-Kolben-Einheit mit einem Kolben 26. Dieser kann - falls die Anpressung der Walze 11 an die Gegenwalze in Richtung nach unten erfolgt - die Walze 11 entgegen ihrem Eigengewicht von der Gegenwalze abheben. Schmierölleitungen am Lagergehäuse 13 sind mit 29 und 30 bezeichnet.

In Fig. 1a sind die Breite der Führungsplatte 16 mit A und ihre Dicke mit B bezeichnet. Es versteht sich, daß die (dem Maß A entsprechende) lichte Weite zwischen den Kunststoffleisten 15 c und 15 d ein wenig größer ist als die Breite A. Genau ist die (dem Maß B entsprechende) lichte Weite zwischen den Kunststoffleisten 15 a und 15 b geringfügig größer als die Dicke B. Mit anderen Worten: In den beiden Richtungen der Maßpfeile A und B ist ein kleines "Quer-Spiel" zwischen Lagergehäuse 13 und Führungsschemel 16, 17 vorhanden. Die Folge ist, daß sich das Lagergehäuse 13 leicht im Führungsschemel 16, 17 verschieben läßt, aber auch, daß es zu geringfügigen Quer-Verlagerungen oder zu einer Neigung des Lagergehäuses 13 aus seiner Normallage kommen kann.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die in Fig. 1 als Einzelheit "X" bezeichnete Zylinder-Kolben-Einheit. Man sieht, daß der Durchmesser des Hubkolbens 19 beträchtlich kleiner ist als der Durchmesser der Zylinderbohrung 18. Die Differenz zwischen diesen Durchmessern ist größer als das größte, zwischen Lagergehäuse 13 und Führungsschemel 16, 17 auftretende Quer-Spiel.

In der Zylinder-Kolben-Einheit nach den Fig. 2a, 2b, 3a und 3b ist ein Hubkolben 19 koaxial in einer Zylinderbohrung 18 eines Zylinderblocks 18′ geführt, der zugleich die Grundplatte 17 der Fig. 1 sein kann. Zwischen dem Hubkolben 19 und der Wand der Zylinderbohrung 18 befindet sich ein Ringspalt 40 mit der Breite "s". In den Fig. 2a und Fig. 3a ist der entlastete Zustand der Zylinder-Kolben-Einheit gezeichnet, d.h. der Hubkolben 19 sitzt mit seiner Unterseite auf dem Boden der Zylinderbohrung 18. Die äußere Stirnseite des Hubkolbens 19, die sogenannte Arbeitsseite 19 A, liegt hierbei um ein axiales Spiel "p" (ca. 1 mm) tiefer als die oberste Fläche des Zylinderblocks 18′. Dies ist im dargestellten Beispiel die oberste Fläche eines Deckringes 117.

Auf dieser obersten Fläche ruht im entlasteten Zustand der Zylinder-Kolben-Einheit das Lagergehäuse 13. Wird der Hubkolben 19 über die Druckölleitung 20 an seiner Unterseite mit Drucköl beaufschlagt, so wird der Hubkolben 19 (im Idealfall koaxial zur Achse der Zylinderbohrung 18) nach oben gedrückt. Die Arbeitsseite 19 A stößt dann an das Lagergehäuse und verschiebt dieses nach oben.

Das Spiel "p" ist erforderlich, um dem Hubkolben 19 im Ruhezustand hinreichend Freiraum zu geben, damit er sich in der Zylinderbohrung 18 zentrieren kann. Bei der dargestellten Wirkrichtung des Hubkolbens 19 löst sich dieser im Ruhezustand unter der Schwerkraft selbsttätig vom Lagergehäuse 13. Im Falle der umgekehrten Wirkrichtung kann das Lösen des Hubkolbens 19 vom Lagergehäuse mittels einer nicht dargestellten Feder erreicht werden. Wesentlich ist, daß der Hubkolben im Ruhezustand nicht zwischen dem Boden der Zylinderbohrung 18 und dem Lagergehäuse (infolge Reibschluß) eingeklemmt werden kann.

Der Ringspalt 40 ist mit Hilfe von zwei Dichtring-Einheiten 41, 42 überbrückt. Die erste, untere Dichtring-Einheit 41 begrenzt den (an der Unterseite des Kolbens 19 befindlichen) Druckraum; die zweite, obere Dichtring-Einheit 42 dichtet den Ringspalt 40 nach außen ab. Der zwischen den beiden Dichtring-Einheiten 41, 42 befindliche Teil des Ringspaltes 40 wirkt somit als Leckölspalt, aus dem das eindringende Lecköl über den Auslaufkanal 21 abgeführt wird. Oberhalb der zweiten Dichtring-Einheiten 42 ist im Zylinderblock 18′ zusätzlich ein radialer Abstreifring 43 vorgesehen, der am Hubkolben 19 anliegt und so gelagert ist, daß er widerstandslos Querverschiebungen des Hubkolbens 19 folgenden kann.

Jede der Dichtring-Einheiten 41, 42 besteht aus einem federnd gelagerten Dichtungstragring 44 bzw. 144 mit einem radial in den Ringspalt 40 vorstehenden elastischen Dichtring 45 bzw. 145. Jeder der Dichtungstragringe 44, 144 muß radial, der Spaltweite "s" des Ringspalts 40 entsprechend, verschiebbar sein, so daß er jeder Querverlagerung des Hubkolbens 19 folgen kann.

Der untere Dichtungstragring 44 ist in den Hubkolben 19 eingesetzt, so daß der Dichtring 45 an der Wand der Zylinderbohrung 18 gleitet. Der obere Dichtungstragring 144 ist in den Zylinderblock 18′ eingesetzt; sein Dichtring 145 gleitet an der Mantelfläche des Hubkolbens 19. Zwischen dem unteren Dichtungstragring 44 und dem Kolben 19 sind mehrere, über den Umfang verteilte Druckfedern 46 eingespannt. Genauso sind zwischen dem oberen Dichtungstragring 144 und dem Zylinderblock 18′ mehrere über den Umfang verteilte Druckfedern 47 eingespannt. Durch diese Druckfedern 46 und 47 wird der Hubkolben 19, jedesmal wenn er in den Ruhezustand gelangt, in der Zylinderbohrung 18 zentriert. Die Kraft dieser Federn 46 und 47 muß aber im Verhältnis zu den Querkräften, die bei Druckbeaufschlagung vom Lagergehäuse 13 auf den Hubkolben 19 wirken, gering sein, damit der Hubkolben 19 diesen Querkräften leicht folgen kann.

Die Konfigurationen nach Fig. 2a/2b und Fig. 3a/3b unterscheiden sich wie folgt: In Fig. 2a/2b ist der Hubkolben 19 einstückig. Folglich ist der untere Dichtungstragring 44 aus mehreren Ringsegmenten zusammengesetzt, die in einer Ringnut des Kolbens liegen und durch den elastischen Dichtring 45 zusammengehalten werden.

In Fig. 3a/3b ist der untere Dichtungstragring 44 einstückig. Folglich ist der Hubkolben 19 zweiteilig ausgebildet, und zwar besteht er aus einem Grundkörper 19′ und einem Kolbendeckel 19′′, zwischen denen der Dichtungstragring 44 angeordnet ist.

Bei sehr geringen Arbeitshüben des Hubkolbens 19 ist es möglich, (abweichend von der Zeichnung) beide Dichtringe im Hubkolben 19 anzuordnen. Dies hat den Vorteil, daß zwei Zylinder-Kolben-Einheiten in geringerem Abstand nebeneinander angeordnet werden können als bei der dargestellten Bauweise.

In Fig. 4 ist der (in der Bohrung 18 einer Zylinderbuchse 118 verschiebbare) Hubkolben 19 unterteilt in einen ringförmigen Kolbenkörper 191 und in einen koaxialen Zentrierstab 193, der mittels eines Flansches 192 von der Arbeitsseite 19 A her in den Kolbenkörper 191 eingesetzt ist. Der Zentrierstab 193 erstreckt sich (in der Ruhestellung des Kolbens 19) bis zum Boden der Zylinderbohrung 18. Dort ist am Zylinderblock 18 mittels eines Flansches 195 eine koaxiale Hülse 194 befestigt, in welcher der Zentrierstab 193 mittels eines Gleitstückes 196 geführt ist. Zwischen der Hülse 194 und dem ringförmigen Kolbenkörper 191 verbleibt ein Ringspalt mit der Weite "s", desgleichen zwischen dem Zentrierstab 193 und der Hülse 194.

Der Kolben 19 kann somit im ausgefahrenen Zustand Querverlagerungen in der Größenordnung dieses Spaltmaßes "s" weitgehend unbehindert ausführen. Nur das Gleitstück 196 bleibt zentriert. Deshalb erleidet der Zentrierstab 193 bei einer Querverlagerung des Kolbens eine Biegung. Diese erzeugt eine Rückstellkraft, welche den Kolben, wenn er wieder in die Ruhelage gelangt, zentriert. Die dargestellte Konstruktion erlaubt auch eine eventuelle Kippbewegung des Kolbens.

Zusätzlich oder alternativ zur zentrierenden Wirkung des Gleitstücks 196 des Zentrierstabes 193 kann man an der Hülse 194 und am Zentrierstab 193 mittels zueinander komplementärer konischer Flächen einen Zentriersitz 197 bilden. Dieser Zentriersitz 197 wird ebenfalls wirksam, wenn der Hubkolben 19 sich dem Ruhezustand nähert; er zwingt den Hubkolben beim Aufgleiten auf den Zentriersitz 197 in eine exakt koaxiale Position.

Die den Ringspalt 40 zwischen Kolbenträger 191 und Zylinderbohrung 18 überbrückenden Dichtringe 41 a, 42 a können, da sie in Fig. 4 keine wesentliche Zentrierfunktion übernehmen müssen, einfacher gestaltet sein als in den Fig. 2a-3b. Der erste elastische Dichtring 41 a ist unmittelbar in den Kolbenkörper 191 eingesetzt; der zweite elastische Dichtring 42 a ruht in einem Dichtungstragring 44′, der unbeweglich im Zylinderblock 18′ sitzt.

Abschließend sei noch angemerkt, daß auch eine Kombination der oben beschriebenen Dichtring-Einheiten 41 und 42 (Fig. 2a- 3b) mit den Zentriereinrichtungen 193-197 nach Fig. 4 konzipierbar ist.

Claims

1. Zylinder-Kolben-Einheit (18, 19) zum Verschieben eines Lagergehäuses (13) für eine drehbaren Walze (11) quer zu deren Längsachse, wobei das verschiebbare Lagergehäuse (13) an einem feststehenden, die Zylinder-Kolben-Einheit aufnehmenden Gestell (16, 17) angegeordnet und darin mittels Linearführungselementen (15, 16) geführt ist, die sich in der Verschiebe-Richtung erstrecken, ferner mit den folgenden Merkmalen:

a) das feststehende Gestell (16, 17) umfaßt eine Zylinderbohrung (18), deren Achse sich in der Verschiebe-Richtung erstreckt, und worin sich ein axial beweglicher Kolben (19) befindet, dessen äußere Stirnseite (Arbeitsseite 19 A) direkt oder indirekt am Lagergehäuse (13) angreift;
b) der Durchmesser der Zylinderbohrung (18) ist größer als der Durchmesser des Kolbens (19), so daß zwischen der Zylinderbohrung und Kolben ein Ringspalt (40) vorhanden ist, worin elastische Dichtringe (41, 42) angeordnet sind;

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

c) die Differenz zwischen den Durchmessern der Zylinderbohrung (18) und des Kolbens (19) ist größer als das größte mögliche Spiel der Linearführungselemente (15, 16) quer zur Verschieberichtung des Lagergehäuses (13);
d) die axiale Länge des Kolbens (19) ist kleiner als die Tiefe der Zylinderbohrung (18), (im entlasteten Zustand vorhandenes axiales Spiel p);
e) eine Zentriereinrichtung (46, 47; 193, 194; 197) greift derart am Kolben (19) an, daß dieser im entlasteten Zustand der Zylinder-Kolben-Einheit in der Zylinderbohrung (18) zentriert wird.

2. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgende Ausbildung der Zentriereinrichtung:

a) die elastischen Dichtringe (45, 145) ruhen in Dichtungstragringen (44, 144), die in radialer Richtung (d.h. quer zur Achse der Zylinderbohrung 18) verschiebbar sind;
b) die Dichtungstragringe (44, 144) sind quer zur Achse der Zylinderbohrung (18) über mehrere am Umfang verteilte Federn (46, 47) am Kolben (19) oder am Gestell (18′) abgestützt;
c) so daß die Federn (46, 47) den Kolben (19) - im entlasteten Zustand der Zylinder-Kolben-Einheit - in der Zylinderbohrung (18) zentrieren.

3. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Dichtring (45), der elastisch an der Zylinderbohrung (18) anliegt, mit seinem Dichtungstragring (44) im Kolben (19) nahe bei dessen innerer Stirnseite angeordnet ist, und daß ein zweiter Dichtring (145), der elastisch an der Mantelfläche des Kolbens (19) anliegt, mit seinem Dichtungstragring (144) in der Wandung der Zylinderbohrung (18) nahe ihrem äußeren Ende angeordnet ist.

4. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Arbeitsseite (19 A) des Kolbens (19) und dem zweiten Dichtring (42) ein den Ringspalt (40) überbrückender, radial verschiebbarer Abstreifring (43) vorgesehen ist.

5. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (19) einstückig ausgebildet ist, und daß der Dichtungstragring (44) des ersten Dichtrings (45) aus Ringsegmenten zusammengesetzt ist (Fig. 2a/2b).

6. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (19) aus einem Grundkörper (19′) und einem Kolbendeckel (19′′) besteht, und daß der Dichtungstragring (44) des ersten Dichtrings (45) einstückig ausgebildet und zwischen Grundkörper (19′) und Kolbendeckel (19") eingesetzt ist (Fig. 3a/3b).

7. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich entlang ihrer Achse ein biegeelastischer Zentrierstab (193) erstreckt, der bei einer Querverlagerung des Kolbens eine Biegung erleidet und im entlasteten Zustand der Zylinder-Kolben-Einheit den Kolben (19) in der Zylinderbohrung (18) zentriert (Fig. 4).

8. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierstab (193) am Kolben (19) befestigt ist und in einer am Boden der Zylinderbohrung (18) angeordneten Hülse (194) geführt ist.

9. Zylinder-Kolben-Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierstab (193) ein in der Hülse (194) geführtes Gleitstück (196) aufweist, das in Höhe des ersten Dichtrings (41) liegt.

10. Zylinder-Kolben-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Kolben (19) und am Boden der Zylinderbohrung (18) zueinander komplementäre konische Stützflächen (197) vorgesehen sind, die im entlasteten Zustand der Zylinder-Kolben-Einheit ineinander eingreifen und als Zentriereinrichtung wirken.