DE8629880U1

DE8629880U1 - Walze

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Publication number: DE8629880U1
Application number: DE19868629880
Authority: DE
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1986-11-07
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1989-12-07

Description

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P 4339 J.M. Voith GmbH Kennwort: "Vibrationsschlucker" Heidenheim

Walze

Die Erfindung betr'fft eine Walze für Maschinen zur Herstellung oder Behandlung von Papier- , Karton- , Teztilbahnen od. dgl., mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Es handelt sich um eine Walze, die bedingt durch ihren spezifischen Einsatz zu unerwünschten Vibrationen angeregt werden kann. Solche Vibrationsprobleme in Pressenpartien und Glättwerken von Papiermaschinen sind schon häufig in der Fachliteratur beschrieben worden.

Beispiele:

1. DE-OS 33 06 838 (« US-PS 4,598,448)

2. US-PS 3,512,475

3. DE-OS 31 51 001 <« US-PS 4,514,887)

4. J.B. Wheeldon und Dr. R.W.Hoyland, The British Paper and Board Industry Federation Spring Conference 11-12. März 1981 "Practical Results of Vibration Analysis".

4 * «II

Es handelt sich bei diesen unerwünschten Schwingungen hauptsächlich um Kontaktschwingungen zwischen zwei Walzen. Die erfindungsgemaße Walze bildet also in der Regel mit einer Gegenwal ze einen Preßspalt, durch den die zu behandelnde Bahn läuft; vorzugsweise kann sie als Durchbiegungsausgleichswalze ausgebildet sein. Die Erfindung ist jedoch auch bei einer einzelnen Walze, z.B. Papier- oder Filzleitwalze anwendbar, die im Bereich ihrer kritischen Drehzahl zum Vibrieren neigt.

f In der Druckschrift 1 ist eine Einrichtung zur Vibrationsdämpfung am Beispiel einer sogenannten schwimmenden ffolze beschrieben. Dies ist eine der verschiedenen bekannten Bauformen

von Durchbiegungseinstellwalzen. Der zwischen der feststehenden

• Zentralachse und dem drehbaren Walzenmantel befindliche ringförmige Zwischenraum ist mittels zweier Längsdichtungen in zwei

·.: annähernd gleich große, maschinenbreite und flüssigkeitsgefüllte halbringförmige Kammern unterteilt. Eine dieser Kammern (die

j im Anspruch 1 als "erste Kammer" bezeichnet ist) steht in der

Regel unter Überdruck und dient zum Übertragen einer hydrauli-

sehen Stützkraft von der Zentralachse auf den Walzenmantel. Als

Einrichtung zur Vibrationsdämpfung sind zwischen Walzenmantel

und Zentralachse isolierte Flüssigkeitspolster vorgesehen.

■'[ Theoretische Überlegungen haben argeben, daß deren Wirkung

J nicht ausreichend ist, so daß man bis heute von einer prakti-

; sehen Anwendung abgesehen hat.

Eine andere bekannte Durchbiegungseinstellwalze ist in Druckschrift 2 beschrieben. Dort ist ebenfalls eine feststehende Zentralachse und ein rotierender Walzenmantel vorhanden. In diesem Falle sind zur übertragung von Stützkräften von der Zentralachse auf die Innenfläche des Walzenwantels zwei einander gegenüberliegende Gleitschuhe vorgesehen, die auf je einem radial verschiebbaren Kolben abgestützt sind. Jeder der Kolben ist in einer Ausnehmung 27 der Zentrelachse geführt. Beide Aus-

nehmungen können von außen mit Druckflüssigkeit beaufschlagt werden; sie können außerdem mit einer gewissen Anzahl von Drosse!.bohrungen unter sich verbunden werden. Somit entspricht die eine Ausnehmung der im Anspruch 1 angegebenen "ersten Kammer" und die andere der "zweiten Kammer". Mit dieser bekannten Anordnung soll ebenfalls eine Dämpfung von Vibrationen des Walzenmantels herbeigeführt werden. Ihre Wirksamkeit erscheint jedoch zweifelhaft. Unbefriedigend ist in jedem Falle der hohe Bauaufwand für die zwei einander gegenüberliegenden Schuhe. Dieser Aufwand ist nur dann gerechtfertigt, wenn die Walze, wie in Druckschrift 2 vorgesehen, zwischen zwei Gegenwalzen angeordnet ist und mit jeder dieser Walzen einen Preßspalt bildet. Als Durchbiegungseinstellwalze in Anordnungen mit nur einem einzigen Preßspalt ist diese bekannte Walze nicht geeignet, weil sich in den beiden "Kammern" 27 siets im wesentlichen der gleiche Druck einstellen wird.

Die Druckschrift 3 beschreibt eine Durchbiegungseinstellwalze, bei der das übertragen von Stützkräften von der Zentralachse auf den Walzenmantel mittels hydrostatischer Lagertaschen 18, 25 stattfindet, die in den Lagerflächen radial beweglicher Lagerelemente 8 vorgesehen sind. Zwischen den Lagerelementen und der Zentralachse befinden sich Druckräume 14 bzw. 21, die von außen mit Druckmittel beaufschlagbar sind und die über sogenannte Ausgangskanäle 17 bzw. 24 mit den hydrostatischen Lagertaschen 18 bzw. 25 in Verbindung stehen. Auch hier wird das Dämpfen von Vibrationen des Walzenmantels angestrebt. Zu diesem Zweck ist an die zu den Druckräumen führende Druckmittelleitung ein elastisch wirkender Druckspeicher 35 angeschlossen. Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß zwischen der Innenfläche des Walzenmantels und den Rändern der Lagertaschen dauernd eine verhältnismäßig große Druckflüssigkeitsmenge überströmen muß, die als Leckflüssigkeit aus der Walze entfernt und wieder zurückgeführt werden muß.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannten Walzen dahingehend zu verbessern, daß mit möglichst geringem Aufwand e^J,ne mögliehst wirksame Dämpfung der vibrationen des Walzenmantels erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung geht aus von der bekannten Walzen-Bauart, bei der zwischen einer feststehenden, die Walze durchdringenden Zentralachse und einem um diese Zentralachse rotierenden Walzenmantel mindestens eine flüssigkeitsgeiüllte erste Kammer vorgesehen ist und bei der diese erste Kammer Über eine verengte Leitung, die Bewegungsenergie in Reibungswärme umsetzen kann, mit einer zweiten Kammer verbunden ist. Abweichend vom Stand der Technik ist nun gemäß der Erfindung aber vorgesehen, daß die in der zweiten Kammer befindliche Flüssigkeit die zweite Kammer nur teilweise ausfüllt, so daß sich in der zweiten Kammer das Flüssigkeitsvolumen beliebig einstellen, d.h. insbesondere sich mit hoher Geschwindigkeit verändern kann. Die Erfindung beruht nämlich u.a. auf der Erkenntnis, daß es sich bei den zu dämpfenden Vibrationen um Schwingungen mit in der Regel sehr kleinen Amplituden handelt, die meistens deutlich unter 0,1 mm liegen, und daß durch die Merkmale der Erfindung gerade derartige Schwingungen besonders effektiv gedämpft werden können. Insbesondere im Stadium des Entstehens eines Schwingungszustandes sind die Schwingungsamplituden sehr klein. Dies wurde bisher nicht ausreichend beachtet; jedenfalls entfalten konventionelle Vibrations-Dämpfer ihre volle Wirkung erst bei größeren Amplituden.

Der Frequenzbereich der Vibrationen, die durch die Erfindung gedämpft werden können, liegt etwa zwischen 50 und 400 Hz.

Die stets unmittelbar in oder an der Zentralachse angeordnete zweite Kammer ist im einfachsten Fall, d.h. bei Atmosphären-

druck in den Kammern, ein Volumen-Ausgleichgefäß, dessen oberer, mit Luft gefüllter Bereich über eine Be- und Entlüftungsleitung mit der freien Umgebung der Walze verbunden ist (Anspruch 2). Meistens wird jedoch in der ersten Kammer ein überdruck eingestellt. Zn diesem Falle ist die zweite Kammer, die wiederum unmittelbar in oder an der Zentralachse angeordnet ist, als elastisch nachgiebiger Druckspeicher ausgebildet (Anspruch 3). In diesem Falle wirkt dem Flüssigkeitsdruck in der zweiten Kammer der Druck eines Gaspolsters, die Kraft einer Feder od.dgl. entgegen. Die Höhe des Oasdruckes bzw. die Federkraft macht man vorzugsweise veränderbar, so daß man die Vibrationsdämpfung optimieren kann. Zu diesem Zweck besteht außerdem die Möglichkeit, die Anzahl und/oder Größe der verengten Leitungen, welche die beiden Kammern miteinander verbinden, zu variieren. Selbstverständlich kann man anstelle nur einer einzigen zweiten Kammer auch mehrere Kammern dieser Art vorsehen, um den optimalen Dämpfungseffekt zu erzielen.

Der Antrieb für die Flüssigkeitsströmung durch die Engstellen beruht auf der schweren Masse der Zentralachse; deren Biegeschwing-Eigenfrequenz ist um ein Vielfaches niedriger als die zu dämpfende Vibrationsfrequenz des Walzenmantels.

Ohne die Möglichkeit des im wesentlichen unbehinderten Flüssigkeitsaustausches zwischen der ersten Kammer und der wenigstens einen zweiten Kammer würde die in der ersten Kammer befindliche, nicht kompressible Flüssigkeit einfach die feststehende Zentralachse mit der Vibrationsfrequenz des Mantels mitbewegen. Es bestünde eine starre Koppelung zwischen Walzenmantel und Zentralachse. Wäre andererseits die zwischen der Zentralachse und dem Walzenmantel befindliche erste Kammer mit einem kompressiblen Gas gefüllt, dann könnte der Walzenmantel praktisch unbeeinflußt durch die Zentralachse schwingen. Auch wenn die erste Kammer nur teilweise mit einem kompressiblen Gas, also

nicht vollkommen mit Flüssigkeit gefüllt wäre oder wenn die Ingeteilen zwischen der ersten und der zweiten Kammer nicht vorhanden wären, wenn also keine Fltissigkeitsreibung in den Engstellen stattfinden würde, dann wäre eine Dämpfung der Vibrationen nicht möglich.

Es Sfci nochmals hervorgehoben, daß die zum Volumenausgleich dienenden zweiten Kammern unmittelbar in oder an der Zentralachse angebracht sein müssen. Eine Anordnung der zweiten Kammern außerhalb der Walze, etwa in Anlehnung an die externe Anordnung der Druckspeicher gemäß Druckschrift 3, würde sehr lange Verbindungsleitungen durch die Zentralachse nach außen erforderlich machen. Diese würden den gewünschten Dämpfungseffekt fast vollständig zunichte machen; denn die in den Leitungen befindliche Flüssigkeitsmasse würde eine weitgehend starre hydraulische Koppelung zwischen der Zentralachse und dem Walzenmantel erzeugen.

Bei Vorhandensein eines Gaspolsters wird die Dämpfungswirkung verbessert, wenn in der zweiten Kammer eine nachgiebige Zwischenwand vorgesehen ist. Hierdurch wird das Gaspolster von der Flüssigkeit getrennt und somit vermieden, daß Gasblasen über die Engstellen in die erste Flüssigkeitskammer gelangen (.jispruch 4).

In beiden obigen Varianten gemäß Anspruch 3 oder 4 kann man das Gasvolumen nach außen hermetisch abschließen, d.h. die Gasfüllung muß während des Betriebes der Walze nicht ergänzt werden (Anspruch 5).

■ach einem weiteren Gedanken der Erfindung (Anspruch 6) ist vorgesehen, bei Änderung des Druckes in der ersten Flüssigkeitskaramer die Gasmasse in der zweiten Kammer so anzupassen, daß das dort befindliche Gasvolumen etwa konstant bleibt. Dies

hat den Vorteil, daß mit steigendem Flüssigkeitsdruck keine Verringerung des Gasvolumens und somit keine Verringerung des Volumenausgleichsvennogens der zweiten Kammer einhergeht. Der Gasraum der zweiten Kammer kann zu diesem Zweck über eine Verbindungsleitung durch die Zentralachse mit einem äußeren Gasakkumulator in Verbindung stehen, der druckabhängig so gesteuert ist, daß er bei Druckerhöhung in der ersten Flüssigkeitskammer eine entsprechende Gasmasse über die Verbindungsleitung nachschiebt und bei Druckminderung in der ersten Flüssigkeitskammer eine entsprechende Gasmasse abzieht.

Gemäß Anspruch 7 ist weiterhin vorgesehen, den verengten Querschnitt nicht als Drosselblende sondern als Drosselspalt oder Drosselbohrung auszubilden. Denn bei der Drosselblende steigt der für die Umsetzung von kinetischer Energie in Reibungswärme verantwortliche Differenzdruck mit dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit an, beim Drosselspalt oder bei der Drosselbohrung hingegen linear. D.h., daß· die Energieumsetzung im Falle der Drosselblende bei kleinen Amplituden bedeutungslos wird, wenn man die optimale Energieumsetzung für eine größere Amplitude dimensioniert. Umgekehrt wird die Engergieschluckung bei großen Amplituden äußerst gering, wenn die Drosselblende für kleine Amplituden dimensioniert ist. (Im letzteren Fall findet eine beinahe starre Kopplung zwischen Walzenmantel und Zentralachse statt.)

Diesem ungünstigen Verhalten der Drosselblende geht man aus dem Wege, wenn man mit Hilfe eines Drosselspalts oder einer Drosselbohrung den Hauptanteil der Energieunisetzung durch Wandreibüng bei niedriger Strömungsgeschwindigkeit bewirkt.

Eine sehr einfache bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Gasvolumen in den zweiten Kammern in Form von an beiden Enden verschlossenen gasgefü? '*uiu Schläuchen bereitzustellen (Anspruch 8).

Eine ebenso einfache Alternative besteht darin, das nötige Gasvolumen in Form kleiner Bläschen in einem geschäumten Elastomerkörper unterzubringen (Anspruch 9).

Aufgrund des Strömungswiderstandes der verengten Verbindungsleitungen wird die Zentralachse bei Schwingung des Walzenmantels teilweise mitbewegt. Wird sie (wegen zu großer Strösningsguerschnitte in den Verbindungsleitungen) zu wenig mitbewegt, z,B. unter 10 % der Mantelamplitude, dann sinkt die Umset^ang von Schwingungsenergie in Reibungswärme so stark ab, daß unter Umständen der Dämpfungseffekt nicht mehr ausreicht. Gleiches gilt, wenn die Schwingungsamplitude der Zentralachse, wegen zu kleiner Strömungsquerschnitte der Verbindungsleitungeu, größer als etwa 90 % der Mantelamplitude ist. Auch in diesem Falle wäre die Dämpfung nicht mehr genügend. Um dies zu verhindern, ist gemäß Anspruch 10 in Verbindung mit der Lehre des Anspruchs 7 vorgesehen, je nach der hauptsächlich zu dämpfenden Schwingfrequenz, den Querschnitt der verengten Verbindungsleitung zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer (bzw. die Summe aller Querschnitte dieser Verbindungsleitungen) auf einen Wert zwischen dem 0,0005- bis 0,05-fachen derjenigen Begrenzungsfläche der ersten Kammer festzulegen, welche die auf den Walzenmantel wirkende Stützkraft erzeugt. Im Falle einer schwimmenden Walze wird die genannte Begrenzungsfläche der ersten Kammer durch die Innenfläche des Walzenmantels selbst gebildet. Im Falle einer Walze mit Stützung des Walzenmantels durch Gleitschuhe wird die genannte Begrenzungsfläche der ersten Kammer durch die Stirnflächen der Kolben der Gleitschuhe gebildet. Anspruch 10 besagt mit anderen Worten: Die hydraulische übersetzung der sehr kleinen Amplitude der Schwingung des Walzenmantels in den verhältnismäßig großen Strömungeweg der Flüssigkeit in der Engstelle soll zwischen 1:2000 und 1:20 liegen.

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Gemäß Anspruch 11 ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, den Zwischenraum zwischen der Zentralachse und dem rotierenden Walzenmantel durch Längsdichtleisten und Stirndichtungen in zwei annähernd gleich große halbringförmige und mit Flüssigkeit gefüllte Kammern zu unterteilen; d.h. es sind zwei "erste Kammern" vorhanden. Wesentlich ist nun, daß jeder ersten Kammer mindestens eine als Druckspeicher ausgebildete zweite Kammer zugeordnet wird und daß mindestens eine der Verbindungsleitungen (zwischen einer ersten und einer zweiten Kammer) als verengte Leitung ausgebildet ist. Die aa die andere (halbringförmige) Kammer angeschlossenen Verbindungsleitungen zu der zugeordneten zweiten Kammer (bzw. zu den zugeordneten zweiten Kammern) können mit oder ohne Engstellen ausgeführt werden. Wenn damit gerechnet werden muß, daß eine der beiden ersten Kammern nicht immer ganz mit Flüssigkeit gefüllt ist, da&n entfallen die Engstellen an derjenigen ersten Kammer, in welcher der niedrigere Druck herrscht und somit zeitweise ein Vo?*jmenanteil an Gas erwartet wird.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der rotierende Walzenmantel, entsprechend EP-PS 0043119, auf gleich großer Lagerentfernung abgestützt wie der Zentralankor. Bei dieser Bauart wird eine Resonanz zwischen der Eigenschwingung der Zentralachse und der Kontaktschwingung des Walzenmantels relativ zur Gegenwalze vermieden und außerdem wird dadurch die relative Beweglichkeit zwischen dem Walzenmantel und der Zentralachse erweitert, was zu einer verbesserten Tilgung von Schwingungsenergie führt.

Die Erfindung ist anhand der Figuren 1 bis 9 näher erläutert.

Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine Walze mit Vibrationsdämpfung.

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Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine ähnliche Walze wie Figur 1, entlang deren Schnittlinie H-II.

j^v Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine Walze mit anderer

■ Anordnung der Dämpfungsglieder.

;' Fig. 4 ist ein vergrößerter Querschnitt durch das

I Dämpfungsglied der Fig. 3.

;, Fig. 5 ist eine Draufsicht auf das Dämpfungsglied in

\ Pfeilrichtung P der Fig. 4.

i Fig. 6 zeigt einen Teil-Längsschnitt durch eine andere

'. Konstruktionsvarianto der Walze.

■' Fig. 7 zeigt schematisch einige Steuerungseieiiente für

eine vibrationsgedämpfte Walze.

&igr; Die Fig. 8 u. 9 zeigen zwei weitere Ausführungsformen von

\ Dämpfungsgliedern.

i In der Figur 1 bedeutet 1 die feststehende Zentralachse, die bei A und B auf dem nicht gezeichneten Maschinengestell bzw. an

.; beweglichen Hebeln abgestützt ist. Um diese Zentralachse 1 ist ein rotierbarer Walzenmantel 2 in Pendelrollenlagern 3 gelagert. Saitlich iJt der rotierende Mantel 2 durch Deckel 4 verschlossen. Das Innere des Walzenmantels 2 ist mittels zweier Längsdichtungen 5 und Stirndichtanordnungen 6 in zwei halbringförmige Kammern 7 und 8 unterteilt, von denen mindestens eine im Betriebszustand vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Flüssigkeitszu- und Abführleitungen von außen zu den Kammern 7 und 8 sind nicht gezeigt, werden aber in der Regel vorhanden sein. In der Zentralachse 1 sind Querbohrungen 9, 10 vorgesehen, die über verengte öffnungen 11/12 mit den flüssigkeits-

gefüllten Kammern 7/8 verbunden sind. In Fig. 1 ist angenommen, die Zentralachse 1 habe Über ihre Länge gleichbleibenden Durch- $

messer. In der Regel ist jedoch der Durchmesser der Zentral- | achse 1 im Bereich «wischen den beiden Lagern 3 nur wenig kleiner als der Innendurchmesser des Walzenmantel, so wie in den anderen Figuren dargestellt.

In Figur 2 erkennt man wieder die Zentralachse 1 mit dem sie umgebenden Walzenmantel 2 und die Längsdichtungen 5/ die durch m.Ji___ it __ js__ t.t—1 ____—_i._1 * —______nx. &ldquor;_...«_.. nl. —!____

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halbringförmige Kammer 7 ist über Engstellen 11 (in Stopfen 14 eingearbeitete Drosselbohrungen) mit der Querbohrung 9 verbunden. Im Inneren der Bohrung 9 befindet sich ein gasgefüllter, hermetisch verschlossener Schlauchabschnitt 16.

Die untere Querbohrung 10 ist über Engstellen 12 in Stopfen 15 mit der unteren Flüssigkeitskammer 8 verbunden. In der Bohrung 10 befinden sich horizontal frei bewegliche zur Wandung der Bohrung 10 dichtende Schwebekolben 17. Der zwischen den Schwebekolben befindliche Bohrungsabschnitt ist gasgefüllt.

In Figur 3, die ebenfalls einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Walze darstellt, bedeuten 1 die Zentralachse, 2 den Walzenmantel, 5a die Längsdichtungen, 7 und 8 die flüssigkeitsgefüllten Kammern, 18 eine von außen kommende Flüssigkeitszuleitung und 19 eine nach außen führende Entleerleitung. In die Zentralachse 1 sind oberhalb und unterhalb einer jeden Längsdichtung 5a je eine Längsnute 20 eingefräst und in jeder dieser Nuten litgt ein hermetisch verschlossener Schlauch 21, der ein Gas enthält. Der durch die Nuten 20 gebildete Hohlraum ist durch Deckel 22 verschlossen, in die Engstellen 11 (z.B. Drosselbohrungen) eingearbeitet sind.

Die Figur 4 zeigt eine dieser Nüt4n 20"in*Vergrößertem Maßstab mit einer von Fig. 3 abweichenden Bauform der Engstellen. Der Deckel 22 besitzt über die Breite verteilte öffnungen 23, die in einen flachen Kanal 24 münden, der in einem weiteren Deckel 25 eingearbeitet ist. Dieser Deckel 25 hat öffnungen 26, die zu den öffnungen 23 axial versetzt angeordnet sind und den Kanal 24 mit der Flüssigkeitskammer 7 verbinden. Der Kanal 24 bildet somit einen die Kammer 7 mit der Nut 2 verbindenden Drosselspalt.

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ze l befestigt.

In der Figur 5 erkennt man die Nute 20, die öffnungen 23, den Deckel 25, die öffnungen 26 und Schrauben 27. Der sich über die Länge der Nut 20 erstreckende gasgefüllte Schlauch 21 ist nicht gezeichnet.

In Figur 6 ist 1 wieder die feststehende Zentralachse und 2 der rotierende Walzenmantel. In der Achse 1 befindet sich eine Bohrung 28, in der Gas enthaltende Schlauchabschnitte 29 angeordnet sind. Die Bohrung 28 wird mit Druckflüssigkeit durch den Zapfen der Zentralachse hindurch beschickt. Gleitschuhe 30 werden über Kolben 31 gegen den Walzenmantel 2 gedrückt infolge eines Überdruckes in den Zylinderräumen 32, die über Engstellen 33 mit der Bohrung 28 in Verbindung stehen. Über eine Entlüftungsleitung 34, die die Zylinderräume 32 verbindet und schließlich über den Zapfen der Zentralachse 1 nach außen geführt wird, ist ein vorzugsweise einmaliger oder periodischer Gasabzug aus den Zylinderräumen 32 möglich. Die Kolben 31 sind durch Dichtringe 35 zur Bohrungsfläche 36 hin abgedichtet.

Die Schmierung der den Walzenmantel 20 stützenden Gleitflächen der Gleitschuhe 30 erfolgt in bekannter Weise hydrodynamisch. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung bildet jeder der Zylinderräume 32 eine "erste Kammer" (im Sinne des Anspruchs 1) und die Bohrung 28 die "zweite Kammer".

In Figur 7 sind die wesentlichen Teile der Walze mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Figur 1.

Als "zweite Kammer" ist in der Zentralachse 1 (ähnlich wie in Fig. 4) eine Nut 20 mit einem gasgefüllten Schlauch 21 vorgesehen. Der die Nut 20 abschließende Deckel ist weggelassen, man erkennt eine Druckflüssigkeitspumpe 40/ die über eine Zuleitung 41 Flüssigkeit in die obere halbringförmige Flüssigkeitskammer 7 fördert. Diese ist, zwecks Steuerung des Flüssigkeitsdruckes

Von diesem führt eine Leitung 45 in die untere halbringförmige Kammer 8, in der üblicherweise kein oder nur geringer überdruck herrscht. Von hier führt eine Entleerleitung 46 nach außen. Die von der oberen halbringförmigen Kammer 7 zur Nut 20 führende gedrosselte Verbindungsleitung ist bei 11 schematisch angedeutet. Das Innere des Schlauches 21 ist über eine Leitung 47 mit dem oberen Bereich eines Hydrospeichers 48 verbunden. Dessen unterer Bereich ist über eine Leitung 49 und über ein Druckregelventil 50 entweder mit einem Abzweig 51 der Druckleitung der Pumpe 40 oder mit einer Entlastungsleitung 52 verbindbar. Von einer Druckluftquelle 53 und über ein Drucksteuerventil 54 kann Druckluft veränderbaren Druckes sowohl dem Überströmventil 44 als auch dem Druckregelventil 50 zugeführt werden. Eine Erhöhung des Luftdruckes bewirkt einerseits eine Erhöhung des Druckes in der Flüssigkeitskammer 7 und somit gleichzeitig des Flüssigkeitsdruckes in der Nut 20 und andererseits ein Ansteigen des Flussigkeitsspiegels im Hydrospeicher 43/ so daß trotz der Flüssigkeitsdruckerhöhung in der Nut 20 das Volumen des Gaspolsters im Schlauch 21 im wesentlichen konstant gehalten wird.

Die Figur 8 zeigt schematisch/ wie eine "zweite Kammer" als federbelasteter und somit elastisch nachgiebiger Druckspeicher ausgebildet werden kann. In einem langgestreckten Zylinder 60

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befindet eich ein darin verschiebbarer Kolben 61, der den Innenraum des Zylinders in einen PlUesigkeitsraum 62 und in einen Atmosphärenraum 63 unterteilt. Der Flüssigkeitsraum 62 ist über eine gedrosselte Verbindungsleitung 11 mit der oberen halbrim, · förmigen Kammer 7 verbunden. Der AtmosphMrenraum 63, in dem eine Druckfeder 64 angeordnet ist, ist über eine Be- und Entlüftungsleitung 65 mit der äußeren Umgebung der Walze verbunden.

In Figur 9 ist angenommen, der untere halbringförmige Flüssigkeitsrsuss S sei ständig vollkommen mit Flüssigkeit gefüllt; der Flüssigkeitsdruck sei jedoch nur unwesentlich höher als der Atmosphärendruck. Leckflüssigkeit, die in den oberen halbringförmigen Zwischenraum 7 entweicht, wird durch die Entleerleitung 7a nach außen abgeführt. Über eine Zuleitung 8a wird die untere Flüssigkeitskammer 8 ständig gefüllt gehalten. In dem oberen Zwischenraum 7 ist ein rohrförmiger Ausgleichsbehälter 70 angeordnet, dessen unterer Bereich über eine gedrosselte Verbindungsleitung 11 an die untere halbringförmige Flüssigkeitskammer 8 angeschlossen ist. Sein oberer Bereich ist über eine Be- und Entlüftungsleitung 71 mit der Atmospäre verbunden.

Heidenheim, 05.11.86

O366k/Sh/Srö
S.6-19

Claims

P 4339 J.M. Voith GmbH Kennwort: "Vibrationsschlucker" Heidenheim tjUum

1. Walze mit einer feststehenden Zentralachse (1) und mit einem um diese Zentralachse rotierenden Walzenmantel (2) sowie mit den folgenden Merkmalen:

a) eine im Inneren der Walze befindliche erste Kammer (7) ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die zumindest mittelbar eine hydraulische Stützkraft von der Zentralachse (1) auf den Walzenmantel (2) übertragen kann;

b) die erste Kammer (7) ist über wenigstens eine verengte Leitung (Drosselbohrung 11, Drosselspalt (24), Blende od.dgl.) mit einer ebenfalls im Inneren der Walze befindlichen zweiten Kammer (9) verbunden;

c) dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (9) nur teilweise mit Flüssigkeit gefüllt ist, so daß sich darin, aufgrund von Druckänderungen in der ersten Kammer (7), ein veränderbarer Flüssigkeitsfüllungsgrad einstellen kann.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im stationären Zustand der Walze in beiden Kammern (7 und 70) wenigstens angenähert Atmosphärendruck herrscht und daß die zweite Kammer (70) mittels einer Be- und Entlüftungsleitung (71), die durch die Zentralachse (7) verläuft, mit der Atmosphäre verbunden ist (siehe Fig. 9).

3. Walze nach Anspruch 1, bei der im stationären Zustand in der ersten Kammer (7) Überdruck herrscht, dadurch gekennzeichnet, daß die im Inneren der Walze befindliche zweite

Kammer (9) als Druckspeicher ausgebildet ist; d.h. in der zweiten Kammer (9) wirkt dem Flüssigkeitsdruck der Druck eines Gaspolsters (16), die Kraft einer Feder (64) od.dgl. entgegen.

4. Walze nach Anspruch 3, die in der zweiten Kammer (9) ein Gaspolster (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kammer (9) eine nachgiebige Zwischenwand (z.B. Membran, Schwebekolben 17 od.dgl.) vorgesehen ist zwecks Trennung des Gaspolsters von der Flüssigkeit.

5. Walze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in der zweiten Kammer (9) befindliche Gaspolster (16) nach außen hermetisch verschlossen ist.

6. Walze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in der zweiten Kammer (20) befindliche Gaspolster (21) mit: einer Nachführeinrichtung (47-52) verbunden ist, die mit Hilfe einer Regeleinrichtung (50) die in der zweiten Kammer (20) befindliche Gasmasse (21) bei einer Veränderung des in der ersten Kammer (7) herrschenden mittleren Flüssigkeitsdruckes so nachführt, daß das Volumen des Gaspolsters (21) wenigstens angenähert konstant bleibt (Fig. 7).

7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verengte Leitung als eine Drosselbohrung (11) oder als ein Drosselspalt (24) ausgebildet ist, dessen (deren) lichte Weite über seine (ihre) Länge wenigstens angenähert konstant ist und dessen (deren) Länge ein Vielfaches der lichten Weite beträgt.

8. Walze nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspolster (16, 21) in einem an beiden Enden verschlossenen Schlauch enthalten ist.

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9. Walze nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspolster durch die Hohlräume eines geschäumten Elastomerkörpers gebildet ist.

10. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Querschnitt aller verengter Leitungen {11, 24), welche die beiden Kammern (7 und 9 bzw. 32 und 28) miteinander verbinden, das 0,0005- bis 0,05-fache derjenigen Begrenzungsfläche der ersten Kammer (7 bzw. 32) beträgt, welche die auf den Walzenmantel (2) wirkende Stützkraft erzeugt.

11. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin der zwischen der feststehenden Zentralachse (1) und dem drehbaren WaI-zenmantel (2) befindliche ringförmige Zwischenraum (7, 8) mittels zweier Längsdichtungen (5) in zwei annähernd gleich große maschinenbreite und flüssigkeitsgefüllte halbringförmige Kammern (7 und 8) unterteilt ist, dadurch gekennze-ichnet, daß jede der beiden halbringförmigen Kammern (7, 8) mit einer als Druckspeicher ausgebildeten zweiten Kammer (9, 10) verbunden ist, wobei mindestens eine der Verbindungsleitungen (11, 12) als eine verengte Leitung aus?ebildet ist.

12. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, an jedem Walzenende die Abstützung der feststehenden Zentralachse und das Lager des Walzenmantels zueinander wenigstens angenähert mittig angeordnet sind.

Heidenheim, 05.11.86

O364k/Sh/Srö

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