WO1999037416A1 - Walze - Google Patents

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WO1999037416A1
WO1999037416A1 PCT/EP1998/008260 EP9808260W WO9937416A1 WO 1999037416 A1 WO1999037416 A1 WO 1999037416A1 EP 9808260 W EP9808260 W EP 9808260W WO 9937416 A1 WO9937416 A1 WO 9937416A1
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WO
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roller
shaped body
roller according
valve
changed
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PCT/EP1998/008260
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English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Küsters
Original Assignee
Küsters Beloit Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Küsters Beloit Gmbh & Co. Kg filed Critical Küsters Beloit Gmbh & Co. Kg
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Priority to CA002319244A priority patent/CA2319244A1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • F16C13/02Bearings
    • F16C13/022Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle
    • F16C13/024Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle adjustable for positioning, e.g. radial movable bearings for controlling the deflection along the length of the roll mantle
    • F16C13/026Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle adjustable for positioning, e.g. radial movable bearings for controlling the deflection along the length of the roll mantle by fluid pressure
    • F16C13/028Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle adjustable for positioning, e.g. radial movable bearings for controlling the deflection along the length of the roll mantle by fluid pressure with a plurality of supports along the length of the roll mantle, e.g. hydraulic jacks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41FPRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08Cylinders
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02Rolls; Their bearings
    • D21G1/0206Controlled deflection rolls
    • D21G1/0213Controlled deflection rolls with deflection compensation means acting between the roller shell and its supporting member
    • D21G1/022Controlled deflection rolls with deflection compensation means acting between the roller shell and its supporting member the means using fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/004Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by piezoelectric means
    • F16K31/007Piezoelectric stacks
    • F16K31/008Piezoelectric stacks for sliding valves

Definitions

  • the invention relates to a roller of the type corresponding to the preamble of claim 1.
  • roller in the present sense is to be understood as the actual roller together with the associated control and regulating device.
  • electrohydraulic pressure systems that have become known for supplying the individual support elements work with the usual actuators for the valves, that is to say either with strong electromagnets with correspondingly expensive electrical amplifiers or with small ones
  • the invention has for its object a pressure supply system for a generic roller assembly to create, which meets the requirements for accuracy and reliability with less effort.
  • This object is achieved by the invention reproduced in claim 1.
  • the actuator which brings about the displacement of the valve member which determines the pressure and / or the amount of pressure medium for the individual support element is essentially only a shaped body which, when an electrical voltage is applied, increases or decreases or lengthens as a function of this or shortened, at least in one dimension its extent changed.
  • the forces required to actuate the valve member can be applied by relatively small shaped bodies which do not require any significant additional space beyond that of the valve itself.
  • the fluid pressure medium is a pressure fluid, but can also be a gas, in particular air.
  • actuators are known in the art.
  • the achievable strokes of such actuators are not too great.
  • the design of the valves may need to be adjusted accordingly in individual cases.
  • the invention does not consist in the actuators as such, but rather in the use of one actuator each on one valve for providing the pressure fluid for an individual support element in a deflection-controllable roller.
  • the shaped body of the actuator should consist of a single, contiguous piece, in contrast to an electromagnet, which has always been known as an actuator for valves, but consists of separate, mutually movable parts, namely the coil and the armature.
  • the above-described actuator of a valve for supplying a support element in a roller arrangement of the type described can act directly on the valve member, this being a question of dimensioning the shaped body.
  • the molded body In the case of direct actuation, the molded body must be able to apply the required actuating forces (claim 2).
  • valve member is a valve spindle which can be displaced in the direction of its axis (claim 4) and which can be piloted in particular in the manner set out in claim 5.
  • a first type of actuator in question is one in which the shaped body changes its shape due to an electrochemical effect.
  • Such actuators are described in the article by Tönshoff and Laux "Piezo Actuators for the mm Range" in VDI-Z Special Drive Technology, April '94, pages 48 to 52.
  • a specific application of a piezoelectric element as an actuator for an application valve for glue can be found in DE 43 25 143 Cl.
  • Another type of actuator in question is one in which the shaped body changes its shape due to a magnetostrictive effect (claim 8). This has already been described for the control of nozzle needles in injection valves in DE-PS 695 974.
  • the forms discussed above show the common feature that the application of voltage to the molded body immediately causes the shape change.
  • Another group of actuators in question is characterized by an indirect effect of the change in shape, in that it is caused by a temperature change generated thermoelectrically by the applied voltage.
  • thermoelectric temperature change This includes that the shaped body is thermally expanded due to its coefficient of expansion due to the thermoelectric temperature change.
  • the molded body contains a so-called expansion material, which therefore has a particularly large coefficient of expansion.
  • This also includes an element with a temperature-dependent shape change memory, which exhibits behavior as described in US Pat. No. 5,197,720.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a rolling device with a roller according to the invention
  • Fig. 2 shows a partial cross section through the roller in a plane perpendicular to the axis through a single support element
  • FIG 3 shows a longitudinal section through a valve serving to supply such a support element with the associated actuator.
  • the roller designated 100 as a whole in FIG. 1 comprises an non-rotatable crosshead 1, which extends through a circumferential hollow roller 2 lengthwise with all-round spacing.
  • the ends 1 'of the crosshead 1 protruding from the hollow roll 2 are mounted in a manner not shown in a roll stand or the rocker arms of a calender or in a similar manner.
  • the hollow roller 2 is mounted on the crosshead 1 via a roller bearing 3.
  • a roller bearing 3 At the left end of the hollow roller 2, an embodiment variant is shown in which the hollow roller 2 is supported by a bearing 4 on a ring 5, which can shift somewhat from top to bottom relative to the crosshead 1, but cannot rotate.
  • a straight guide in the form of two mutually opposite flats 6 of the crosshead 1 is provided on the crosshead 1, on which the guide ring 5 can slide parallel to the plane of the drawing with corresponding guide surfaces (not shown).
  • the camp 3 can be
  • the bearing 4 has only management tasks perpendicular to the effective plane, which is to be regarded as the connecting plane of the axis of the hollow roller 2 and the counter roller 15. In the effective plane, because of the displaceability of the guide ring 5, no forces can be passed on from the hollow roller 2 to the crosshead 1. It is understood that in a practical roller, the formation at the two ends of the hollow roller 2 is the same. The illustration in FIG. 1 serves only to explain the
  • rollers for which the invention can be considered.
  • Numerous support elements 10 are arranged in the roller 100 over the length of the hollow roller 2 in close succession along the roller 100 on the side of the roll gap 14, which are supported on the crosshead 1 and rest with their support surface 7 against the inner circumference 8 of the hollow roller 2.
  • the length of the hollow roller 2 is approximately 6.50 m and 56 support elements of approximately 100 mm axial extent are provided axially close to one another, only four of which are shown at the ends.
  • the support elements 10 are supplied via a common feed line 9 and branch lines 11 leading to the individual support elements 10 and additionally via separate feed lines 12 assigned to each individual support element 10, which separate the hydrostatic bearing of the support elements 10
  • the fifty-six hydraulic fluid quantities in the feed lines 12 determine the line force profile in the roll gap 14.
  • the roll gap 14 is located at the top, i.e. a counter roller 15 abuts the web B made of paper, cardboard, plastic, textile, fleece, sheet metal or the like against the working outer circumference of the roller 2.
  • a line load for the hollow roller 2 which is intercepted by the support elements 10 and forwarded to the crosshead 1, which bends downwards under this line load according to FIG. 1, which is due to the all-round distance (which in FIG 1 is shown exaggerated) is possible, whereby the hollow roller 2 can be kept free from strain-related changes in shape.
  • the hollow roller As indicated in Fig. 2, there is the hollow roller
  • the hollow roller 2 is thereby particularly flexible compared to a steel roller and can transmit the profile of the forces exerted by the support elements 10 to the web B in a largely similar manner.
  • the interaction of the flexible hollow roll 2 with the numerous support elements results in a particularly sensitive controllability of the line force profile along the roll gap 14.
  • FIG. 1 shows the pair of rolls 100, 15, in the roll nip 14 of which the web B is pressure-treated. Above the counter roller 15, another part of the web B following the nip 14 in the running direction of the web B is indicated in a reduced manner, on which a property profile such as moisture distribution, density distribution, thickness distribution transverse to the web is measured by means of measuring devices 21, nine of which are shown in the exemplary embodiment is measured. The measured values of the individual measuring devices 21 are fed to a control and regulating device 30 via lines 22. Instead of the nine measuring devices 21, a single, traversing measuring device could also be used.
  • the control and regulating device 30 is supplied with pressure fluid by a pump 23 via a line 26 and separately allocates pressure fluid to the individual supporting elements 10 via the lines 12, which pressures are formed from the measured values of the measuring devices 21 by an algorithm stored in the control device 30 become.
  • the algorithm includes the mechanical properties of the rolling device, i.e. he indicates in which
  • the control and regulating device 30 comprises a computer 40 which specifies what pressures in the many supply lines 12 are so that, for example, a constant moisture profile in web B is established across the width of web B.
  • a second pump 24 sends pressure fluid via a pressure regulator 25 into line 9, which supplies all support elements 10 via branch lines 11 with a second regulated pressure that is the same for all support elements.
  • This pressure fluid can be tempered in order to bring about a corresponding tempering of the hollow roller 2.
  • a line force distribution L ⁇ over the web width W B is indicated, as it results from the values measured by the measuring devices 21 after the calculation of the control device 30.
  • L ⁇ are the forces that the individual support elements exert.
  • the hollow roller 2 is still a rigid tube, in comparison with a steel tube of the wall thickness customary in deflection-controllable rollers but with bending stresses in a plane passing through the axis, so that the line force profile indicated in the lower part of FIG. 1 is due to the in Fig. 2 indicated mechanism "breaks through”, ie largely true to the web B, although somewhat weakened, can be realized.
  • FIG. 2 shows an individual support element 10, which rests with its support surface 7 against the inner circumference 8 of the hollow roller 2.
  • the support element 10 comprises a piston / cylinder unit with an annular piston 31, which is attached to the flattened upper side 1 "of the crosshead 1 facing the roll gap 14.
  • the cup-shaped" cylinder “32 which lifts in relation to the annular piston 31, is placed over the annular piston 31. and can be lowered and is sealed on its inner circumference with respect to the ring piston 31 by means of seals 33.
  • the bottom 34 of the "cylinder” 32 has a tubular, central extension 35 pointing towards the open side, which engages in the ring opening of the ring piston 31 and there by means of Seals 36 is sealed, the annular piston 31 has an axially parallel 10
  • a cap-shaped plastic part 39 which consists of a shape-retaining but somewhat flexible material that forms a sliding pairing with the coating 20.
  • a cap-shaped plastic part 39 On the inner circumference 8 of the hollow roller 2 facing the cap 39 is partially cylindrical, so that it
  • Inner circumference 8 fits snugly.
  • the cap 39 there forms the support surface 7, in which one or more flat bearing pockets 42 bordered all around are recessed, which can be provided with pressure fluid from the inside of the tubular extension 35 via throttle bores 41.
  • the hydraulic fluid entering the interior of the tubular extension 35 from the branch line 11 thus reaches the bearing pockets 42 via the throttle bores 41 and exerts a hydrostatic pressure there against the inner circumference 8 of the hollow roller 2.
  • the pressure fluid flows continuously over the edges of the bearing pockets 42 and forms a load-bearing liquid film on these edges in the support surface 7, via which the force of the support element 10 is transmitted to the inner circumference 8 of the hollow roller 2.
  • the pressure in the branch lines 11 is about
  • Pressure regulator 25 regulated, namely to a value that is the same for all support elements 10.
  • the storage pockets 42 of all support elements 10 are supplied via the single line 9, which is common to all support elements.
  • the force of the support element 10 is determined by the pressure of the cylinder chamber 38 formed between the bottom 34 of the "cylinder” 32 and the top of the "piston” 31.
  • the pressure fluid required for this is supplied separately to each support element 10 via its own feed line 12. Since the "cylinder" 32 shifts only a little radially during normal operation, the 11 loading of the cylinder chamber 38 required amounts of liquid also very low.
  • the leads 12 can therefore have a very small diameter, so that the necessary cross-sectional portion inside the hollow roller 2, be it inside the crosshead 1 or on the outside thereof, even with larger numbers of support elements 10 without significant weakening of the crosshead 1 can be made available.
  • the design of the cap 39 made of plastic should result in a certain resilience of the support surface 7, in order to avoid excessive surface pressures at the transition points in the case of strong pressure differences in the case of successive support elements in the axial direction, as can occur according to the diagram in the lower part of FIG. 1 to let come.
  • the support elements 10 have a rectangular cross section in the plan view according to FIG. 1 from above and follow one another in the longitudinal direction of the hollow roller 2 directly or with only small distances. The distances must be such that adjacent support elements 10 do not come into contact with one another when the crosshead 1 or the hollow roller 2 bends and hinder each other in their lifting movement.
  • the axial extent of the individual support element 10 should not exceed 20 cm in order to achieve the finest possible support of the hollow roller 2.
  • the control and regulating device 30 for supplying hydraulic fluid quantities under a large number - in the exemplary embodiment 56 - of different pressures would be very complex with conventional means and not particularly reliable.
  • the individual valves 50 of which only eight are indicated schematically in FIG. 1 and each of which is assigned to a specific support element 10, have actuators 80 of a special type which are controlled by the computer 40 via lines 83.
  • the actuators 80 require little space and 12 allow entire valve groups to be combined in banks or blocks, as is also otherwise customary in hydraulic technology.
  • the actuators 80 which are only indicated by crossed small rectangles in FIG. 1, have the feature that they comprise a shaped body which changes its shape in at least one dimension when an electrical voltage is applied, be it by an electrochemical reaction, by the piezoelectric or by the magnetostrictive effect or otherwise.
  • valve 50 is accommodated in a block 45 and the actuator 80 is seated on the surface of the block 45.
  • a blind bore 43 is provided in the block 45, which widens towards the block surface in one step to a threaded bore 44.
  • a valve sleeve 51 which, in the region of the blind bore 43, carries four O-rings 52, 53, 54, 55, which are successive in the axial direction and seal the three sections 56, 57, 58 against one another and to the outside in the region of the blind bore 43.
  • the line 26 of the pump 23 opens at the level of the section 56.
  • the valve sleeve 51 here has a radial through bore 27, so that hydraulic fluid can pass from the line 26 into the slide bore 46 of the valve sleeve 51.
  • the line 12 opens to the support element 10 assigned to the valve 50 shown. Pressure fluid can get into the line 12 from the slide bore 46 through radial through bores 28 of the valve sleeve 51 provided in the section 57.
  • the valve sleeve 51 has radial through bores 29 which connect the slide bore 46 to a return line 47 to the tank.
  • valve member in the form of a valve slide
  • Valve spindle 60 axially displaceable, the three in axial direction 13 device spaced from each other, sealingly in the slide bore 46 abuts webs 61,62,63, which are interconnected by sections 64,65 of reduced diameter. Section 64 is at the height of section 56, section 62 is at the height of section 57 and section 65 is at the height of section 58.
  • the valve spindle 60 has a central longitudinal bore 66, which is delimited at the ends by throttles 67, 68 and has a transverse bore 69 in the region of the section 57.
  • the control cartridge 70 is formed, which is decisive for the allocation of the hydraulic fluid into the line 12.
  • the upper end 59 of the valve sleeve 51 engages in the threaded shoulder 71 of the actuator 80, with which the latter is screwed into the threaded bore 44.
  • a helical compression spring 73 is provided which continuously presses the valve spindle 60 downward.
  • the threaded shoulder 71 of the actuator 80 has a central through bore 74, which leads to a valve seat 75, and a lateral through bore 76, which leads to a return line 77 into the tank.
  • the actuator 80 comprises a pot-shaped housing 81, on the bottom of which the threaded shoulder 71 is formed, and a cover 82 through which the electrical leads 83 are led. Inside the pot-shaped housing 81 is an in
  • Metal bellows 84 which is expandable in the direction of the axis A, is attached to the cover 82 with its upper end and carries an outwardly projecting nozzle needle 85 at its closed lower end, which cooperates with the valve seat 75. 14
  • a shaped body 90 which increases its volume with a certain actuating time when an electrical voltage is applied via the supply lines 83.
  • the pressure inside the gas-filled bellows 84 which is closed on all sides, increases, and the force on the nozzle needle 85 correspondingly increases.
  • a pressure builds up on the line 26 from the pump 23, which reaches the central longitudinal bore 66 via the transverse bore 69 of the valve spindle 60 when the valve spindle 60 is initially in the lower position under the force of the spring 73 and because of the Throttles 67, 68 with a slight delay are also present in the end chambers 87, 88 in front of the end faces of the valve spindle 60.
  • the pressure in the upper end chamber also prevails in the central bore 74 and tends to lift the nozzle needle 85 off the valve seat 75. This tendency is counteracted by the force of the prestressed gas located in the metal bellows 84.
  • the degree of throttling at the control edge 70 and thus the degree of pressure reduction compared to the inlet pressure in the line 26 depend on the elongation of the molded body 90, which is controlled by the computer 40.
  • the inlet pressure in line 26 can be, for example, in the range from 170 to 180 bar, the outlet pressure in line 12 must have at least a value of about 3 to 5 for proper operation of the support element 10
  • FIG. 3 it is a pilot-operated valve that manages with low actuating forces of the shaped body 90.
  • the molded body 90 is not directly connected to the valve spindle 60, but controls the nozzle needle 85 in order to in this way
  • the shaped body 90 which changes its shape in at least one dimension, is adequately dimensioned, it would also be possible to direct it with the displacing boundary surface with the valve spindle

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Abstract

Eine durchbiegungssteuerbare Walze (100) umfaßt eine Vielzahl von inneren Stützelementen (10), die individuell durch Ventile ansteuerbar sind. Die Ventile umfassen Betätiger (80) mit einem Formkörper (90), der beim Anlegen einer elektrischen Spannung in mindestens einer Dimension seine Ausdehnung verändert. Diese Veränderung dient zur Steuerung der Ventile (50).

Description

W a l z e
Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.
Unter einer "Walze" im vorliegenden Sinne soll die eigentliche Walze mitsamt der zugehörigen Steuer- und Regeleinrichtung verstanden sein.
Eine ältere Ausführungsform einer solchen Walze ist Gegenstand der DE 25 22 657 B2. Bei den älteren Veröffentlichungen über solche Walzenanordnungen sind immer nur relativ wenige, d.h. größenordnungsmäßig etwa zehn Stützstempel in einer durchbiegungssteuerbaren Walze längs des Walzspalts aufgereiht. Diese relativ wenigen Stützstempel wurden zum Teil noch in kleinen Gruppen zusammengefaßt, die gemeinsam angesteuert wurden, zum Beispiel Gruppen, die Links-Mitte-Rechts , in Querrichtung der Wa- renbahn gesehen, angeordnet waren oder, wie bei der DE 25
22 657 B2 in vier Gruppen zu je zwei Stützelementen. Im letzteren Fall war es also nur erforderlich, vier Druckflüssigkeitsmengen unter individuellen Drücken bereitzuhalten. Schon dies verursachte jedoch einen nicht unbe- trächtlichen Aufwand, wie Fig. 7 der DE 25 22 657 B2 zeigt, wobei zu beachten ist, daß die Ventile und ihre Steuerung nur schematisch dargestellt sind und die tatsächliche Ausführung einen noch größeren Aufwand darstellt. In dem Maße, in dem Walzenanordnungen der in Rede stehenden Art die Phase der prinzipiellen Überlegungen hinter sich ließen und in die Praxis eingeführt wurden, zeigte sich, daß die Zahl der Stützelemente, wenn die Vorteile dieser Art der inneren Abstützung von Hohlwalzen zur Geltung kommen sollen, gegenüber den schematischen Darstellungen der ersten Anmeldungen aus den siebziger Jahren vergrößert werden mußte. In dem neueren DE-GM 93 14 568 sind bis zu fünfzig Stützelemente in einer Linie längs des Walzspalts dicht aufeinanderfolgend vorgesehen, die sämtlich individuell ansteuerbar sein sollen, damit im Verein mit dem Einsatz eines besonders nachgiebigen Walzenrohrs eine optimal feinfühlige Einstellung des Linien- kraftprofils guer zur Bahn möglich wird. Bei einer solchen Walzenanordnung sind also nicht nur drei oder vier, sondern bei einer Walzenlänge von 6 bis 7 m und einer Länge der etwa 100 mm breiten, einzelnen dicht aneinander anschließenden Stützelemente von etwa 100 mm beispielsweise 56 Druckflüssigkeitsmengen unter individu- eilen Drücken bereitzustellen.
Die für die Versorgung der einzelnen Stützelemente bekanntgewordenen elektrohydraulischen Drucksysteme arbeiten mit den üblichen Stellgliedern für die Ventile, also entweder mit starken Elektromagneten mit entsprechend kostspieligen elektrischen Verstärkern oder mit kleinen
Magneten und entsprechender hydraulischer Verstärkung, deren Schmutzanfälligkeit groß ist. Hystereseerscheinungen im Druckregelverhalten stellen hierbei ein besonderes Problem dar. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die über fünfzigfache Anordnung und Steuerung solcher Drucksysteme einen Aufwand bedeutet, der den für die eigentliche Walze durchaus übersteigen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druck- Versorgungssystem für eine gattungsgemäße Walzenanordnung zu schaffen, welches mit geringerem Aufwand die Anforderungen an Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfüllt. Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst. Der Betätiger, der die Verlagerung des den Druck und/oder die Menge des Druckmediums für das einzelne Stützelement bestimmenden Ventilgliedes herbeiführt, ist im wesentlichen nur noch ein Formkörper, der sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung in eindeutiger Abhängigkeit von dieser vergrößert oder verkleinert bzw. verlängert oder verkürzt, jedenfalls in mindestens einer Dimension seine Ausdehnung verändert. Die zur Betätigung des Ventilgliedes erforderlichen Kräfte können von relativ kleinen Formkörpern aufgebracht werden, die keinen wesentlichen zusätzlichen Platzbedarf über den des Ventils selbst hinaus bedingen. Es sind keine Umsetzungen von Energieformen (elektrisch/hydraulisch oder pneumatisch/hydraulisch) erforderlich, die bei den bisher bekannten Betätigern Quelle von Ungenauigkeiten und Unzuverlässigkeiten waren. Die Betätiger benötigen zur Zufuhr der Betätigungsenergie lediglich elektrische Leitungen, die nur ein Minimum an Querschnitt beanspruchen und leicht bedarfsweise zu verbiegen sind. Unterschiedliche Leitungslängen haben keinen so großen Einfluß wie dies bei hydraulischen Leitungen der Fall ist.
Das fluide Druckmedium ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Druckflüssigkeit, kann aber auch ein Gas, insbesondere Luft sein.
Es ist eine Reihe von derartigen Betätigern im Stand der Technik bekannt. Die erzielbaren Hübe derartiger Betätiger sind nicht allzu groß. Die Konstruktion der Ventile mag im Einzelfall einer entsprechenden Anpassung bedürfen. Die Erfindung besteht aber nicht in den Betätigern als solchen, sondern in dem Einsatz je eines Betätigers an je einem Ventil zur Bereitstellung der Druckflüssigkeit für ein individuelles Stützelement in einer durchbiegungssteu- erbaren Walze.
Der Formkörper des Betätigers soll aus einem einzigen in sich zusammenhängenden Stück bestehen, im Gegensatz etwa zu einem Elektromagneten, der als Betätiger für Ventile seit eh und je bekannt ist, jedoch aus separaten, gegeneinander beweglichen Teilen besteht, nämlich der Spule und dem Anker.
Der vorstehend beschriebene Betätiger eines Ventils zur Versorgung eines Stützelements in einer Walzenanordnung der beschriebenen Art kann an dem Ventilglied direkt angreifen, wobei dies eine Frage der Bemessung des Formkörpers ist. Bei der direkten Betätigung muß der Formkörper in der Lage sein, die erforderlichen Stellkräfte auf- zubringen (Anspruch 2).
Es ist aber auch möglich, einen solchen Betätiger zur Vorsteuerung eines Ventils einzusetzen (Anspruch 3).
Das Ventilglied ist bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine in Richtung ihrer Achse verlager- bare Ventilspindel (Anspruch 4), die insbesondere in der in Anspruch 5 wiedergegebenen Weise vorgesteuert sein kann .
Eine erste Art eines in Betracht kommenden Betätigers ist gemäß Anspruch 6 ein solcher, bei dem der Formkörper seine Gestalt durch eine elektrochemische Wirkung ändert.
Derartige Betätiger sind in der EP 670 962 Bl und der EP 670 963 Bl beschrieben.
Diese Art der Betätiger kommt dem Einsatzzweck hinsichtlich ihres Zeitverhaltens besonders entgegen. Bei den durchbiegungssteuerbaren Walzen sind hohe Stellgeschwindigkeiten für die Anpassung der Drücke in den einzelnen Stützstempeln nicht erforderlich. Die üblichen Einstellzeiten liegen in der Größenordnung von 10 bis 20 Sekunden. Dies ist gerade die Größenordnung, die auch Betätiger an den Tag legen, deren Wirkung auf einem elektrochemischen
Effekt beruht. Eine weitere in Betracht kommende Art von Betätigern sind diejenigen, die auf einer piezoelektrischen Wirkung beruhen (Anspruch 7).
Derartige Betätiger sind in dem Aufsatz von Tönshoff und Laux "Piezo-Aktuatoren für den mm-Bereich" in VDI-Z Special Antriebstechnik, April '94, Seiten 48 bis 52 beschrieben. Eine konkrete Anwendung eines piezoelektrischen Elements als Betätiger für ein Auftragsventil für Leim geht aus der DE 43 25 143 Cl hervor. Eine weitere in Betracht kommende Art eines Betätigers ist ein solcher, bei dem der Formkörper seine Gestalt durch eine magnetostriktive Wirkung ändert (Anspruch 8). Dies ist für die Steuerung von Düsennadeln bei Einspritzventilen schon in der DE-PS 695 974 beschrieben. Die vorstehend behandelten Aus führungs formen zeigen das gemeinsame Merkmal, daß das Anlegen der Spannung an den Formkörper unmittelbar die Gestaltänderung hervorruft. Eine weitere Gruppe von in Betracht kommenden Betätigern zeichnet sich durch eine indirekte Herbeiführung der Gestaltänderung aus, indem diese durch eine durch die angelegte Spannung thermoelektrisch erzeugte Temperaturänderung hervorgerufen wird.
Darunter fällt, daß der Formkörper durch die thermo- elektrische Temperaturänderung thermisch aufgrund seines Ausdehnungskoeffizienten gedehnt wird.
Damit auf diesem Wege eine hinreichend große Verlagerung zustandekommt, kann es sich empfehlen, daß der Formkörper einen sogenannten Dehnstoff enthält, der also einen besonders großen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Darunter fällt auch ein Element mit einem temperaturabhängigen Formänderungsgedächtnis, welches ein Verhalten an den Tag legt, wie es in der US-PS 5,197,720 beschrieben ist .
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Walzvor- richtung mit einer erfindungsgemäßen Walze; Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch die Walze in einer auf der Achse senkrecht stehenden Ebene durch ein einzelnes Stützelement;
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein zur Ver- sorgung eines solchen Stützelements dienendes Ventil mit dem zugehörigen Betätiger.
Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Walze umfaßt ein undrehbares Querhaupt 1, welches eine umlaufende Hohlwalze 2 der Länge nach mit allseitigem Abstand durchgreift. Die aus der Hohlwalze 2 hervorstehenden Enden 1' des Querhaupts 1 sind in einer nicht wiedergegebenen Weise in einem Walzenständer oder den Schwingen eines Kalanders oder in ähnlicher Weise gelagert.
Bei der in Fig. 1 am rechten Ende der Hohlwalze 2 wiedergegebenen Ausführungsform ist die Hohlwalze 2 über ein Wälzlager 3 auf dem Querhaupt 1 gelagert. Am linken Ende der Hohlwalze 2 ist eine AusführungsVariante dargestellt, bei der die Hohlwalze 2 über ein Lager 4 auf einem Ring 5 gelagert ist, der sich gegenüber dem Querhaupt 1 von oben nach unten etwas verlagern, jedoch nicht drehen kann. Es ist an dem Querhaupt 1 eine Geradführung in Gestalt zweiter einander gegenüberliegender Abflachungen 6 des Querhaupts 1 vorgesehen, an denen der Führungsring 5 mit entsprechenden nicht wiedergegebenen Führungsflächen parallel zur Zeichenebene gleiten kann. Das Lager 3 vermag
Kräfte in Wirkrichtung der Walze 100 von der Hohlwalze 2 auf das Querhaupt 1 zu übertragen, das Lager 4 hat nur Führungsaufgaben senkrecht zur Wirkebene, als die die Verbindungsebene der Achse der Hohlwalze 2 und der Gegenwalze 15 anzusehen ist. In der Wirkebene können wegen der Ver- lagerbarkeit des Führungsrings 5 keine Kräfte von der Hohlwalze 2 auf das Querhaupt 1 weitergegeben werden. Es versteht sich, daß bei einer praktischen Walze die Ausbildung an den beiden Enden der Hohlwalze 2 gleich ist. Die Darstellung in Fig. 1 dient nur der Erläuterung der
Walzentypen, für die die Erfindung in Betracht kommt. In der Walze 100 sind über die Länge der Hohlwalze 2 zahlreiche Stützelemente 10 in dichter Folge längs der Walze 100 auf der Seite des Walzspalts 14 angeordnet, die am Querhaupt 1 abgestützt sind und mit ihrer Stützfläche 7 gegen den Innenumfang 8 der Hohlwalze 2 anliegen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Länge der Hohlwalze 2 etwa 6,50 m und sind 56 Stützelemente von etwa 100 mm axialer Erstreckung einander axial dicht benachbart vorgesehen, von denen nur jeweils vier an den Enden gele- gene dargestellt sind. Die Stützelemente 10 werden über eine gemeinsame Zuleitung 9 und zu den einzelnen Stützelementen 10 führenden Zweigleitungen 11 und zusätzlich über jedem einzelnen Stützelement 10 zugeordnete separate Zuleitungen 12 mit getrennten Druckflüssigkeiten versorgt, die die hydrostatische Lagerung der Stützelemente 10 am
Innenumfang 8 der Hohlwalze 2 übernehmen bzw. die Stützelemente 10 gegen den Innenumfang 8 der Hohlwalze 2 anpressen, wie im Zusammenhang mit der Fig. 2 noch im einzelnen erläutert wird. Die sechsundfünfzig Druckflüssig- keitsmengen in den Zuleitungen 12 bestimmen das Linien- kraftprofil im Walzspalt 14.
In dem in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist der Walzspalt 14 oben gelegen, d.h. eine Gegenwalze 15 liegt von oben über die aus Papier, Karton, Kunststoff, Textil, Vlies, Blech oder dergleichen bestehenden Bahn B gegen den arbeitenden Außenumfang der Walze 2 an. Dadurch ergibt sich für die Hohlwalze 2 eine Streckenlast, die von den Stützelementen 10 abgefangen und auf das Querhaupt 1 weitergeleitet wird, welches sich unter dieser Strecken- last gemäß Fig. 1 nach unten durchbiegt, was wegen des ringsum allseitig belassenen Abstandes (der in Fig. 1 wesentlich übertrieben dargestellt ist) möglich ist, wodurch die Hohlwalze 2 von belastungsbedingten Formänderungen freigehalten werden kann. Wie in Fig. 2 angedeutet ist, besteht die Hohlwalze
2 aus Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten 8
Kunstharz, wobei die radiale Wandstärke 13 20 mm nicht übersteigt. Die Hohlwalze 2 ist dadurch besonders flexibel, verglichen mit einer Stahlwalze, und kann das Profil des von den Stützelementen 10 ausgeübten Kräfte weitgehend ähnlich auf die Bahn B übertragen. Das Zusammenwirken der flexiblen Hohlwalze 2 mit den zahlreichen Stützelementen ergibt eine besonders feinfühlige Steuerbarkeit des Li- nienkraftprofils längs des Walzspalts 14.
In Fig. 1 ist das Walzenpaar 100,15 wiedergegeben, in dessen Walzspalt 14 die Bahn B druckbehandelt wird. Oberhalb der Gegenwalze 15 ist ein anderer, in Laufrichtung der Bahn B dem Walzspalt 14 nachfolgender Teil der Bahn B verkleinert angedeutet, an dem mittels Meßeinrichtungen 21, von denen in dem Ausführungsbeispiel neun dargestellt sind, ein Eigenschaftsprofil wie Feuchteverteilung, Dichteverteilung, Dickenverteilung quer zur Bahn gemessen wird. Die Meßwerte der einzelnen Meßeinrichtungen 21 werden über Leitungen 22 einer Steuer- und Regeleinrichtung 30 zugeführt. Statt der neun Meßeinrichtungen 21 könnte auch eine einzige, traversierend angeordnete Meßeinrichtung verwendet werden.
Die Steuer- und Regeleinrichtung 30 wird von einer Pumpe 23 über eine Leitung 26 mit Druckflüssigkeit versorgt und teilt den einzelnen Stützelementen 10 über die Leitungen 12 separat Druckflüssigkeit unter Drücken zu, die durch einen in der Steuereinrichtung 30 gespeicherten Algorithmus aus den Meßwerten der Meßeinrichtungen 21 gebildet werden.
Der Algorithmus beinhaltet die mechanischen Eigen- Schäften der Walzvorrichtung, d.h. er gibt an, in welcher
Weise sich die Linienkraftverteilung im Walzspalt 14 ändert, wenn in einem bestimmten Stützelement 10 sich die ausgeübte Kraft um einen bestimmten Betrag ändert. Die Steuer- und Regeleinrichtung 30 umfaßt einen Rechner 40, der vorgibt, wie Drücke in den vielen Zuleitungen 12 sein müssen, damit sich beispielsweise ein über die Breite der Bahn B konstantes Feuchteprofil in der Bahn B einstellt.
Eine zweite Pumpe 24 sendet Druckflüssigkeit über einen Druckregler 25 in die Leitung 9, die alle Stützel- emente 10 über die Zweigleitungen 11 mit einem zweiten, für alle Stützelemente gleichen geregelten Druck versorgt. Diese Druckflüssigkeit kann temperiert sein, um eine entsprechende Temperierung der Hohlwalze 2 herbeizuführen.
Unterhalb der Walze 100 ist eine beispielsweise Li- nienkraftverteilung Lκ über die Warenbahnbreite WB angedeutet, wie sie sich aus den durch die Meßeinrichtungen 21 gemessenen Werten nach der Berechnung der Steuereinrichtung 30 ergibt. Lκ sind also die Kräfte, die die einzelnen Stützelemente ausüben. Die Hohlwalze 2 ist zwar immer noch ein forrasteifes Rohr, im Vergleich mit einem Stahlrohr der bei durchbiegungssteuerbaren Walzen üblichen Wandstärke aber bei Biegebeanspruchungen in einer durch die Achse gehenden Ebene recht flexibel, so daß das im unteren Teil der Fig. 1 angedeutete Linienkraftprofil aufgrund des in Fig. 2 angedeuteten Mechanismus "durchschlägt", d.h. an der Bahn B weitgehend getreu, wenn auch etwas abgeschwächt, verwirklicht werden kann.
In Fig. 2 ist ein einzelnes Stützelement 10 wiedergegeben, welches mit seiner Stützfläche 7 gegen den Innen- umfang 8 der Hohlwalze 2 anliegt. Das Stützelement 10 umfaßt eine Kolben/Zylindereinheit mit einem Ringkolben 31, der auf der dem Walzspalt 14 zugewandten abgeflachten Oberseite 1" des Querhaupts 1 angebracht ist. Über den Ringkolben 31 ist der topfförmige "Zylinder" 32 gestülpt, der gegenüber dem Ringkolben 31 heb- und senkbar ist und an seinem Innenumfang gegenüber dem Ringkolben 31 mittels Dichtungen 33 abgedichtet ist. Der Boden 34 des "Zylinders" 32 hat einen rohrförmigen, zur offenen Seite weisenden mittigen Ansatz 35, der in die Ringöffnung des Ring- kolbens 31 eingreift und dort mittels Dichtungen 36 abgedichtet ist. Der Ringkolben 31 besitzt eine achsparallele 10
Bohrung 37, die in die zu dem betreffenden Stützelement 10 führende Zuleitung 12 mündet. In das Innere des Ringkolbens 31 führt die Zweigleitung 11.
Die dem Innenumfang 8 der Hohlwalze 2 zugewandte Außenseite des Bodens 34 ist von einem kappenförmigen Kunststoffteil 39 überdeckt, welches aus einem gestaltfesten aber noch etwas nachgiebigen, mit der Beschichtung 20 eine Gleitpaarung bildenden Material besteht. Auf der dem Innenumfang 8 der Hohlwalze 2 zugewandten Seite ist die Kappe 39 teilzylindrisch ausgebildet, so daß sie sich dem
Innenumfang 8 genau anschmiegt. Die Kappe 39 bildet dort die Stützfläche 7, in der eine oder mehrere ringsum beran- dete flache Lagertaschen 42 ausgenommen sind, die vom Innern des rohrförmigen Ansatzes 35 her über Drosselboh- rungen 41 mit Druckflüssigkeit versehen werden können. Die aus der Zweigleitung 11 in das Innere des rohrförmigen Ansatzes 35 eintretende Druckflüssigkeit gelangt also über die Drosselbohrungen 41 in die Lagertaschen 42 und übt dort einen hydrostatischen Druck gegen den Innenumfang 8 der Hohlwalze 2 aus. Die Druckflüssigkeit strömt ständig über die Ränder der Lagertaschen 42 ab und bildet auf diesen Rändern in der Stützfläche 7 einen tragfähigen Flüssigkeitsfilm, über den die Kraft des Stützeleraents 10 auf den Innenumfang 8 der Hohlwalze 2 übertragen wird. Der Druck in den Zweigleitungen 11 wird über den
Druckregler 25 geregelt, und zwar auf einen für alle Stützelemente 10 gleichen Wert. Die Versorgung der Lagertaschen 42 aller Stützelemente 10 erfolgt über die einzige Leitung 9, die für alle Stützelemente gemeinsam ist. Die Kraft des Stützelements 10 wird durch den Druck der zwischen dem Boden 34 des "Zylinders" 32 und der Oberseite des "Kolbens" 31 gebildeten Zylinderkammer 38 bestimmt. Die hierfür erforderliche Druckflüssigkeit wird jedem Stützelement 10 separat über seine eigene Zuleitung 12 zugeführt. Da sich der "Zylinder" 32 im normalen Betrieb nur wenig radial verlagert, sind die für die Druck- 11 beaufschlagung der Zylinderkammer 38 erforderlichen Flüssigkeitsmengen ebenfalls sehr gering. Die Zuleitungen 12 können also einen sehr geringen Durchmesser aufweisen, so daß der dafür notwendige Querschnittsanteil im Innern der Hohlwalze 2, sei es im Innern des Querhauptes 1 oder an der Außenseite desselben, auch bei größeren Anzahlen von Stützelementen 10 ohne bedeutende Schwächung des Querhauptes 1 noch zur Verfügung gestellt werden kann.
Die Ausbildung der Kappe 39 aus Kunststoff soll eine gewisse Nachgiebigkeit der Stützfläche 7 ergeben, um es bei starken Druckunterschieden bei in Achsrichtung aufeinanderfolgenden Stützelementen, wie sie nach dem Diagramm im unteren Teil der Fig. 1 vorkommen können, an den Übergangsstellen nicht zu übermäßig erhöhten Flächenpressungen kommen zu lassen.
Die Stützelemente 10 haben in der Draufsicht gemäß Fig. 1 von oben einen rechteckigen Querschnitt und folgen in Längsrichtung der Hohlwalze 2 unmittelbar bzw. mit nur geringen Abständen aufeinander. Die Abstände müssen so bemessen sein, daß benachbarte Stützelemente 10 bei Durchbiegungen des Querhaupts 1 oder der Hohlwalze 2 nicht aneinander zur Anlage kommen und sich gegenseitig in ihrer Hubbewegung behindern. Die axiale Erstreckung des einzelnen Stützelements 10 soll 20 cm nicht übersteigen, um eine möglichst feingestufte Abstützung der Hohlwalze 2 zu erzielen.
Die Steuer- und Regeleinrichtung 30 zur Bereitstellung von Druckflüssigkeitsmengen unter einer Vielzahl - in dem Ausführungsbeispiel 56 - verschiedener Drücke wäre mit herkömmlichen Mitteln sehr aufwendig und nicht sonderlich betriebssicher. Aus diesem Grunde haben die einzelnen Ventile 50, von denen in Fig. 1 nur acht schematisch angedeutet sind und von denen jeweils eines einem bestimmten Stützelement 10 zugeordnet ist, Betätiger 80 besonderer Art, die über Leitungen 83 von dem Rechner 40 angesteuert werden. Die Betätiger 80 benötigen nur wenig Platz und 12 erlauben die Zusammenfassung von ganzen Ventilgruppen in Bänken oder Blöcken, wie es in der hydraulischen Technik auch anderweitig üblich ist.
Die in Fig. 1 durch gekreuzte kleine Rechtecke nur angedeuteten Betätiger 80 weisen das Merkmal auf, daß sie einen Formkörper umfassen, der bei Anlegen einer elektrischen Spannung in mindestens einer Dimension seine Gestalt verändert, sei es durch eine elektrochemische Reaktion, durch den piezoelektrischen oder den magnetostriktiven Effekt oder auf andere Weise.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem das Ventil 50 in einem Block 45 untergebracht ist und der Betätiger 80 auf der Oberfläche des Blocks 45 sitzt. An der Stelle jedes Ventils 50 ist in dem Block 45 eine Sackbohrung 43 vorgesehen, die sich gegen die Blockoberfläche hin in einer Stufe zu einer Gewindebohrung 44 erweitert. In der Sackbohrung 43 sitzt eine Ventilhülse 51, die im Bereich der Sackbohrung 43 auf ihrem Außenumfang vier in Achsrichtung aufeinanderfolgende O-Ringe 52,53,54,55 trägt, die drei Abschnitte 56,57,58 gegeneinander und nach außen abdichten. In Höhe des Abschnitts 56 mündet die Leitung 26 der Pumpe 23 ein. Die Ventilhülse 51 hat hier eine radiale Durchgangsbohrung 27, so daß Druckflüssigkeit aus der Leitung 26 in die Schieberbohrung 46 der Ventilhülse 51 gelangen kann. In dem Bereich 57 mündet die Leitung 12 zu dem dem dargestellten Ventil 50 zugeordneten Stützelement 10. Druckflüssigkeit kann aus der Schieberbohrung 46 durch in dem Abschnitt 57 vorgesehene radiale Durchgangsbohrungen 28 der Ventilhülse 51 in die Leitung 12 gelangen. In dem Abschnitt 58 weist die Ventilhülse 51 radiale Durchgangsbohrungen 29 auf, die die Schieberbohrung 46 mit einer Rückleitung 47 zum Tank verbinden.
In der Schieberbohrung 46 der Ventilhülse 51 ist eine ein Ventilglied in Gestalt eines Ventilschiebers bildende
Ventilspindel 60 axial verschiebbar, die drei in Achsrich- 13 tung Abstand voneinander aufweisende, dichtend in der Schieberbohrung 46 anliegende Stege 61,62,63 umfaßt, die durch Abschnitte 64,65 verringerten Durchmessers miteinander verbunden sind. Der Abschnitt 64 liegt in Höhe des Abschnittes 56, der Abschnitt 62 in Höhe des Abschnittes 57 und der Abschnitt 65 in Höhe des Abschnittes 58.
Die Ventilspindel 60 weist eine zentrale Längsbohrung 66 auf, die an den Enden durch Drosseln 67,68 begrenzt ist und im Bereich des Abschnitts 57 eine Querbohrung 69 be- sitzt. Am oberen Rand des Steges 62, in welchem die Querbohrung 69 abgeht, durch die Druckflüssigkeit in die Längsbohrung 66 übertreten kann, ist die Steuerkartusche 70 gebildet, die für die Zuteilung der Druckflüssigkeit in die Leitung 12 maßgeblich ist. Die Ventilhülse 51 greift mit ihrem oberen Ende 59 in den Gewindeansatz 71 des Betätigers 80 ein, mit welchem dieser in die Gewindebohrung 44 eingeschraubt ist. Zwischen dem dortigen Ende der Ventilspindel 60 und dem Boden 72 der das obere Ende 59 der Ventilhülse aufnehmenden Bohrung ist eine Schraubendruckfeder 73 vorgesehen, die die Ventilspindel 60 dauernd nach unten drückt.
Der Gewindeansatz 71 des Betätigers 80 weist eine zentrale Durchgangsbohrung 74, die zu einem Ventilsitz 75 führt, und eine seitliche Durchgangsbohrung 76 auf, die zu einer Rückleitung 77 in den Tank führt.
Der Betätiger 80 umfaßt ein topfförmiges Gehäuse 81, an dessen Boden der Gewindeansatz 71 ausgebildet ist und einen Deckel 82, durch den die elektrischen Zuleitungen 83 herangeführt sind. Im Innern des topfförmigen Gehäuses 81 ist ein in
Richtung der Achse A dehnbarer Metallfaltenbalg 84 angeordnet, der mit seinem oberen Ende an dem Deckel 82 befestigt ist und an seinem geschlossenen unteren Ende eine nach außen vorstehende Düsennadel 85 trägt, die mit dem Ventilsitz 75 zusammenwirkt. 14
In dem Metallfaltenbalg 84 ist ein in seinen Umrissen gestrichelt angedeuteter Formkörper 90 vorgesehen, der bei Anlegen einer elektrischen Spannung über die Zuleitungen 83 mit einer gewissen Stellzeit sein Volumen vergrößert. Dadurch steigt der Druck im Innern des allseits geschlossenen gasgefüllten Faltenbalgs 84 und entsprechend die Kraft auf die Düsennadel 85 an.
Im Betrieb baut sich an der Leitung 26 von der Pumpe 23 ein Druck auf, der über die Querbohrung 69 der Ventil- spindel 60 bei der anfänglich unter der Kraft der Feder 73 vorhandenen unteren Stellung der Ventilspindel 60 in deren zentrale Längsbohrung 66 gelangt und wegen der Drosseln 67,68 mit leichter Verzögerung auch in den Endkammern 87,88 vor den Stirnseiten der Ventilspindel 60 vorliegt. Allerdings herrscht der Druck in der oberen Endkammer auch in der zentralen Bohrung 74 und hat die Tendenz, die Düsennadel 85 von dem Ventilsitz 75 abzuheben. Dieser Tendenz wirkt die Kraft des in dem Metallfaltenbalg 84 befindlichen vorgespannten Gases entgegen. Wenn diese Kraft konstant bleibt, stellt sich ein Gleichgewicht ein, bei welchem in der oberen Endkammer 87 ein geringerer Druck herrscht als in der unteren Endkammer 88. Letzterer entspricht dem der Kraft des Metallfaltenbalges 84 entsprechenden Druck unter der Düsennadel. Unter dieser Druckdif- ferenz sucht sich die Ventilspindel 60 gegen die Kraft der
Feder 73 nach oben zu verlagern und wird eine bestimmte Gleichgewichtsposition finden, die von dem Druck in der oberen Endkammer 87, d.h. von der Vorspannung auf der Düsennadel 85 abhängt. Wird diese Vorspannung erhöht, so steigt der Druck der oberen Endkammer 87 und verlagert die Ventilspindel 60 nach unten. Die Steuerkante 70 des Steges 62 gelangt über den Rand 86 der Erweiterung 89 am Innenumfang der Ventilhülse 51 im Bereich des Abschnitts 57. Die Druckflüssig- keit aus der Leitung 26 findet an der Steuerkante 70 einen 15 gedrosselten Weg in die Leitung 12 zu dem zugehörigen Stützelement 10.
Das Maß der Drosselung an der Steuerkante 70 und damit das Maß der Druckreduzierung gegenüber dem Eingangs- druck in der Leitung 26 hängen von der Dehnung des Formkörpers 90 ab, die von dem Rechner 40 gesteuert wird. Der Eingangsdruck in der Leitung 26 kann beispielsweise im Bereich von 170 bis 180 Bar liegen, der Ausgangsdruck in der Leitung 12 muß für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Stützelementes 10 mindestens einen Wert von etwa 3 bis 5
Bar aufweisen. Die Druckdifferenz an der Drossel 67 ist unabhängig von dem Eingangsdruck in der Leitung 26, stationäre Verhältnisse vorausgesetzt. Dies ist wichtig, weil dadurch das Ansprechverhalten des Ventils 50 nicht von dem Druck der Pumpe 23 abhängt.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 handelt es sich um ein vorgesteuertes Ventil, welches mit geringen Betätigungskräften des Formkörpers 90 auskommt. Der Formkörper 90 ist nicht direkt mit der Ventilspindel 60 verbunden, sondern steuert die Düsennadel 85, um auf diese Weise eine
Kraftübersetzung für die Steuerung der Ventilspindel 60 zustande zu bringen. Bei hinreichender Bemessung des seine Gestalt in mindestens einer Dimension ändernden Formkörpers 90 wäre es aber auch möglich, diesen direkt mit der sich verlagernden Begrenzungsfläche mit der Ventilspindel
60 zu verbinden.

Claims

16P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Walze (100) für die Druckbehandlung einer Bahn (B) aus Papier, Textil, Vlies, Kunststoffolie, Blech oder dergleichen, mit einer umlaufenden, den arbeitenden Walzenumfang bildenden Hohlwalze (2), mit einem die Hohlwalze (2) der Länge nach durchgreifenden, ringsum radialen Abstand zum Innenumfang (8) der Hohlwalze (2) zu belassenden, an den Enden (l',l') undrehbar an äußeren AbStützungen abgestützten Querhaupt (1), mit an dem Querhaupt (1) angeordneten, mittels eines fluiden Druckmediums gegen den Innenumfang (8) der Hohlwalze (1) anpreßbaren Stützelementen (10), mit einer Druckmediumquelle (23) und mit einer Steuer- und Regeleinrichtung (30), die für jedes einzelne Stützelement (10) oder jede kleine
Gruppe von Stützelementen (10) ein mit der Druckmediumquelle (23) verbundenes, durch mittels eines Betätigers herbeiführbar stetige Verlagerung eines Ventilgliedes steuerbares Ventil (50) umfaßt, mittels welchem jedem Stützelement (10) oder jeder kleinen Gruppe von Stützelementen (10) Druckmedium unter einem individuellen Druck zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätiger (80) einen Formkörper (90) umfaßt, der bei Anlegen einer elektrischen Spannung in eindeutiger 17
Abhängigkeit von dieser in mindestens einer Dimension seine Ausdehnung verändert.
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper unmittelbar mit dem Ventilglied verbunden ist .
3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (90) mit einem Hilfsventilglied (85) ver- bunden ist, mittels dessen eine Vorsteuerung des eigentlichen Ventilglieds (60) erfolgt.
4. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied eine in Richtung ihrer Achse (A) verlagerbare Ventilspindel (60) ist.
5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (90) mit einem Sitzventil (75,85) verbunden ist, welches die Gleichgewichtslage des Ventilgliedes (60) unter der Wirkung des Druckmediums gegen die Kraft einer Feder (73) verändert.
6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt des Formkörpers (90) durch eine elektrochemische Wirkung veränderbar ist.
7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt des Formkörpers durch eine piezoelektrische Wirkung veränderbar ist.
8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt des Formkörpers durch eine magnetostriktive Wirkung veränderbar ist.
9. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt des Formkörpers durch eine 18 durch die angelegte Spannung thermoelektrisch herbeigeführte Dehnung veränderbar ist.
10. Walze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper einen Dehnstoff enthält.
11. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt des Formkörpers durch eine thermoelektrisch herbeigeführte Temperaturveränderung im Wege eines temperaturabhängigen Formgedächtnisses veränderbar ist.
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